液晶装置用基板、及び液晶装置の製造方法
【課題】表示品質を向上させることが可能な液晶装置用基板、及び液晶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】液晶装置用基板２００は、ウエハ２００ａに面付けされた一対の基板を構成する第１素子基板１０ａ、第２素子基板１０ｂ、第１対向基板２０ａ、及び第２対向基板２０ｂを備え、複数の素子基板１０ａ，１０ｂ及び複数の対向基板２０ａ，２０ｂは、無機配向膜を構成する柱状構造物の積層方向が互いに揃うようにウエハ２００ａに配置されている。
【解決手段】液晶装置用基板２００は、ウエハ２００ａに面付けされた一対の基板を構成する第１素子基板１０ａ、第２素子基板１０ｂ、第１対向基板２０ａ、及び第２対向基板２０ｂを備え、複数の素子基板１０ａ，１０ｂ及び複数の対向基板２０ａ，２０ｂは、無機配向膜を構成する柱状構造物の積層方向が互いに揃うようにウエハ２００ａに配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置用基板、及び液晶装置用基板を用いて製造する液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液晶装置は、例えば、無機配向膜が形成された一対の基板間に、シール材を介して液晶が注入封止された構造となっている。液晶装置の製造方法は、一対の基板のうち一方の基板に画素電極を形成し、画素電極上に、例えば、斜方蒸着法によって無機配向膜を形成する。次に、他方の基板に共通電極を形成し、共通電極上に、例えば、一方の基板と同様の方法を用いて、無機配向膜を形成する。
【０００３】
しかし、無機配向膜の原料となる無機材料をチャンバー内でウエハに蒸着させた際、ウエハを配置する位置によって無機配向膜の方位角（柱状構造物の積層方向）が異なってしまい、一対の基板において方位角の対称性が得られないという問題があった。これにより、液晶装置の表示品質が劣化するという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１に記載のように、チャンバー内においてウエハを同心円状に配置することにより、ウエハに蒸着される無機配向膜の方位角の対称性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ウエハをチャンバー内に同心円状に配置する方法は手間や工数がかかり作業性が悪い。また、一方の基板が面付けされたウエハと、他方の基板が面付けされたウエハとを、別々のタイミングで無機配向膜を形成し貼り合わせる方法では、無機配向膜の方位角の対称性を維持するのに限界があるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る液晶装置用基板は、ウエハに面付けされた一対の基板を構成する素子基板及び対向基板を備え、前記素子基板及び前記対向基板は、無機配向膜の積層方向が互いに揃うように前記ウエハに配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、無機配向膜の積層方向が揃うように素子基板及び対向基板が１つのウエハに面付けされているので、このウエハに無機配向膜を積層させ、素子基板と対向基板とを貼り合わせることにより、互いの配向方向を所定の方向に合わせることが可能となる。よって、配向特性がばらつくことを抑えることができ、表示品質を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る液晶装置用基板において、前記ウエハにオリフラが設けられており、前記素子基板又は前記対向基板は、前記素子基板の外周の一端面、又は前記対向基板の外周の一端面が、前記オリフラの面と略平行になるように前記ウエハに配置されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、素子基板の外周の一端面、又は対向基板の外周の一端面が、オリフラの面と平行になるように配置されているので、各基板の配置位置を正規の位置に決めることができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る液晶装置用基板において、前記無機配向膜は、蒸着によって形成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、蒸着によって無機配向膜が形成されているので、無機配向膜を構成する、例えば、柱状構造物を所定の方向に積層させることができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、上記に記載の液晶装置用基板をチャンバー内に配置する配置工程と、前記チャンバー内において前記液晶装置用基板に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、チャンバー内に配置したウエハの素子基板及び対向基板に無機配向膜を形成し、１つのウエハから切り出した素子基板と対向基板とを貼り合わせるので、無機配向膜の積層方向を所定の方向に揃えることが可能となり、配向特性がばらつくことを抑えることができる。よって、表示品質を向上させることができる液晶装置の製造方法を提供することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記無機配向膜形成工程の後、前記素子基板又は前記対向基板に液晶滴下法を用いて液晶を供給することが好ましい。
【００１７】
この方法によれば、液晶滴下法（ＯＤＦ法）を用いて液晶を供給するので、効率よく液晶装置を形成することができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記ウエハにおける前記無機配向膜の形成面側には、所望の位置に前記無機配向膜を形成するためのシャッターが配置されており、前記無機配向膜形成工程は、前記シャッターに対して前記ウエハを所定の方向に移動させることにより、前記ウエハに前記無機配向膜を形成することが好ましい。
【００１９】
この方法によれば、シャッターに対してウエハを所定の方向に移動させるので、例えば、素子基板及び対向基板と無機配向膜の積層方向の角度を揃えることが可能となり、バランスのとれた無機配向膜を形成することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記無機配向膜形成工程は、無機材料を蒸着によって前記ウエハに成膜することが好ましい。
【００２１】
この方法によれば、蒸着によって無機配向膜を形成するので、無機配向膜を構成する、例えば、柱状構造物を所定の方向に積層させてつくることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は液晶装置の構造を示す模式平面図、（ｂ）は（ａ）に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】無機配向膜が形成された液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図４】第１無機配向膜及び第２無機配向膜の成膜方向（柱状構造物の積層方向の方位角）の関係を示す模式図。
【図５】液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。
【図６】液晶装置の製造方法の一部であるウエハに素子基板及び対向基板を形成した状態（液晶装置用基板）を示す模式平面図。
【図７】液晶装置の製造方法の一部で用いられる蒸着装置の構造を示す模式図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は側方から見た側面図。
【図８】本実施形態の液晶装置に印加された電圧と流れる電流との関係を示すグラフ。
【図９】変形例の液晶装置用基板の構成を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００２４】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、又は基板の上に他の構成物を介して配置される場合、又は基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００２５】
本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２６】
＜液晶装置の構成＞
図１（ａ）は、液晶装置の構造を示す模式平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。図２は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の構造を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２７】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０を構成する第１基板１１、及び対向基板２０を構成する第２基板１２は、例えば、透明な石英基板やガラス基板などが用いられている。
【００２８】
素子基板１０は、対向基板２０よりも一回り大きく形成されている。両基板１０，２０は、額縁状に配置されたシール材４０を介して接合されている。そして、その隙間に、負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層５０が構成されている。シール材４０は、例えば、熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材４０には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００２９】
額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に額縁遮光膜２１が設けられている。額縁遮光膜２１は、例えば、遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、対向基板２０側に設けられている。そして、額縁遮光膜２１の内側が画素領域Ｅとなっている。画素領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。なお、図１では図示省略したが、画素領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が設けられている。
【００３０】
素子基板１０の１辺部には、１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。更に、該１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側には、走査線駆動回路１０２が設けられている。
【００３１】
１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線１０５は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続端子１０４に接続されている。以降、１辺部に沿った方向をＸ方向とし、１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００３２】
図１（ｂ）に示すように、第１基板１１の液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた光透過性を有する画素電極１５及びスイッチング素子としてのＴＦＴ３０と、信号配線と、これらを覆う第１無機配向膜１８ａとが形成されている。また、第１基板１１の表面には、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
【００３３】
第２基板１２の液晶層５０側の表面には、額縁遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間膜２２と、層間膜２２を覆うように設けられた光透過性を有する共通電極２３と、共通電極２３を覆う第２無機配向膜１８ｂとが設けられている。
【００３４】
額縁遮光膜２１は、図１（ａ）に示すように、平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより、対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Ｅに入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００３５】
層間膜２２は、例えば、酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して額縁遮光膜２１を覆うように設けられている。このような層間膜２２の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００３６】
共通電極２３は、例えば、ＩＴＯなどの透明導電膜からなり、層間膜２２を覆うと共に、図１（ａ）に示すように、対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６により素子基板１０側の配線１０５に電気的に接続されている。
【００３７】
画素電極１５を覆う第１無機配向膜１８ａ及び共通電極２３を覆う第２無機配向膜１８ｂは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などからなる無機配向膜によって構成されている。本実施形態では、負の誘電異方性を有する液晶分子が配向膜面に対してプレチルトを与えられて垂直配向するように、所定の方向に配向処理が施されたものである。
【００３８】
また、本実施形態では、画素領域Ｅは実効的な表示がなされる表示領域と、表示領域を囲む周辺領域とを含むものである。周辺領域に配置された画素Ｐはダミー画素として扱われている。
【００３９】
図２に示すように、液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて交差する複数の走査線３ａ及び複数のデータ線６ａと、データ線６ａに対して一定の間隔をおいて平行するように配置された容量線３ｂとを有する。なお、走査線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。
【００４０】
走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、保持容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００４１】
ＴＦＴ３０のゲートは走査線３ａに電気的に接続され、ＴＦＴ３０のソースはデータ線６ａに電気的に接続されている。画素電極１５は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００４２】
データ線６ａは、データ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。
【００４３】
データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングで、互いに重複しないパルス信号として順次供給する。
【００４４】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された共通電極２３との間で一定期間保持される。
【００４５】
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と共通電極２３との間に形成される液晶容量と並列に保持容量１６が接続されている。保持容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。
【００４６】
なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、データ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００４７】
このような液晶装置１００は、例えば透過型であって、画素Ｐが非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードや、非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が上記光学設計に応じて配置されて用いられる。
【００４８】
図３は、無機配向膜が形成された液晶装置の構造を示す模式断面図である。図４は、第１無機配向膜及び第２無機配向膜の成膜方向（柱状構造物の成長方向の方位角）の関係を示す模式図である。以下、液晶装置の構造、及び無機配向膜の方位角の関係について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００４９】
図３に示すように、液晶装置１００は、第１無機配向膜１８ａが設けられた素子基板１０と、第２無機配向膜１８ｂが設けられた対向基板２０とが、対向配置されている。
【００５０】
具体的には、素子基板１０を構成する第１基板１１上には、ＴＦＴ３０などが設けられた層の上に画素電極１５が設けられている。なお、図３において、画素電極１５の図示は簡略化している。画素電極１５上には、酸化シリコンなどの無機材料の柱状構造物１８ｃが、配向膜形成面に対し所定の角度をなして配列した第１無機配向膜１８ａが設けられている。
【００５１】
一方、対向基板２０を構成する第２基板１２上には、共通電極２３が設けられている。共通電極２３上には、素子基板１０側と同様に、酸化シリコンなどの無機材料の柱状構造物１８ｃが、配向膜形成面に対し所定の角度をなして配列した第２無機配向膜１８ｂが設けられている。
【００５２】
また、図４に示すように、無機配向膜１８ａ，１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃの成長方向（所望のプレチルト角となるように成膜された柱状構造物１８ｃの成膜方向）が、第１無機配向膜１８ａと第２無機配向膜１８ｂとの間で、１８０°異なるようになっている。つまり、パラレルニコル（言い換えればカウンター）の状態となっている。このような関係になるように第１無機配向膜１８ａと第２無機配向膜１８ｂとを配置させることにより、液晶分子を垂直配向させることが可能となっている。
【００５３】
＜液晶装置の製造方法＞
図５は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図６は、液晶装置の製造方法の一部である、液晶装置用基板のウエハに素子基板及び対向基板を形成した状態を示す模式平面図である。図７は、液晶装置の製造方法の一部で用いられる蒸着装置の構造を示す模式断面図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は側方から見た側面図である。以下、液晶装置の製造方法を、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００５４】
最初に、図６を参照しながら、液晶装置用基板２００を構成するウエハ２００ａに形成する素子基板１０（１０ａ，１０ｂ）と対向基板２０（２０ａ，２０ｂ）との配置関係を説明する。図６に示すように、ウエハ２００ａには、オリフラ２０１側から順に、複数の第１素子基板１０ａが形成される第１素子基板領域１１０と、複数の第２素子基板１０ｂが形成される第２素子基板領域１２０とを有する。更に、ウエハ２００ａには、オリフラ２０１側から順に、複数の第１対向基板２０ａが形成される第１対向基板領域２１０と、複数の第２対向基板２０ｂが形成される第２対向基板領域２２０とを有する。
【００５５】
複数の第１素子基板１０ａは、第１素子基板１０ａの外周の一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成される。また、複数の第２素子基板１０ｂも同様に、第２素子基板１０ｂの外周の一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成される。つまり、第１素子基板１０ａ及び第２素子基板１０ｂは、オリフラ２０１の位置を基準に形成位置が決められている。
【００５６】
一方、複数の第１対向基板２０ａは、ウエハ２００ａに配向処理を施し第１素子基板１０ａと貼り合わせた際、第２無機配向膜１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃの成膜方向が１８０°異なるように（カウンターとなるように）、第１素子基板１０ａと角度を変えて配置する。よって、第１素子基板１０ａや第２素子基板１０ｂの配置方向と異なって配置されることになる。また、複数の第２対向基板２０ｂも同様に、ウエハ２００ａに配向処理を施し第２素子基板１０ｂと貼り合わせたときに、それぞれの柱状構造物１８ｃの成膜方向が１８０°異なるように（カウンターとなるように）、第２素子基板１０ｂと角度を変えて配置する。
【００５７】
なお、図中の矢印は、無機配向膜１８ａ，１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃ（図３参照）の成膜方向を示している。つまり、柱状構造物１８ｃの成膜方向を所望の方向に揃えるために（同一の方位角が得られるように）、複数の第１素子基板１０ａ、第２素子基板１０ｂ、第１対向基板２０ａ、及び第２対向基板２０ｂを、それぞれの向きに配置している。また、ウエハ２００ａの大きさは、例えば、２００ｍｍである。
【００５８】
次に、液晶装置１００の製造方法を説明する。最初に、素子基板１０側の製造方法を説明する。まず、図５に示すように、ステップＳ１１では、石英基板などからなる第１基板１１上にＴＦＴ３０及び画素電極１５等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基板１１上にＴＦＴ３０及び画素電極１５などを形成する。
【００５９】
画素電極１５は、例えば、第１基板１１の一方の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性材料をスパッタし、この導電膜をエッチングすることによって形成することができる。
【００６０】
次に、対向基板２０側の製造方法を説明する。ステップＳ２１では、第２基板１２上に共通電極２３などを形成する。具体的には、石英基板などの透光性材料からなる第２基板１２の一方の表面に、ＩＴＯなどの透明導電性膜をスパッタし、これをエッチングすることによって形成することができる。続いて、素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜する。
【００６１】
まず、無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜するための蒸着装置４１について、図７を参照しながら説明する。図７（ｂ）に示すように、蒸着装置４１は、蒸着処理を行うためのチャンバー３１と、蒸着材料３２が入れられた蒸着源３３と、蒸着材料３２を昇華させる電子銃３４と、ウエハ２００ａにおける所定の領域に蒸着させるためのシャッター３５とを備えている。
【００６２】
具体的には、チャンバー３１には、図示しない排気系統が備えられている。蒸着源３３には、蒸着材料３２に電子ビームを照射する電子銃３４が備えられている。なお、蒸着材料３２を蒸発または昇華させるものであればよく、電子銃３４に限らず、抵抗加熱、レーザーなど他の加熱手段を用いてもよい。
【００６３】
チャンバー３１における蒸着源３３の上方には、複数のウエハ２００ａが配置される。ウエハ２００ａは、図示しないウエハ保持手段によって所望の角度に保持される。
【００６４】
また、図７（ａ）に示すように、複数のウエハ２００ａは、チャンバー３１の内周に所定の間隔をあけて配置されている。本実施形態のウエハ２００ａの配置枚数は、６枚であるが、適宜選択することが好ましい。
【００６５】
図７（ｂ）に示すように、蒸着源３３とウエハ２００ａとの間には、無機配向膜１８ａ，１８ｂの成膜領域を規定するためのシャッター３５が配置されている。シャッター３５の一部には、成膜する領域となる開口部３６が設けられている。例えば、シャッター３５に対してウエハ２００ａを所定の方向に所定の速度で移動させることにより、ウエハ２００ａの端から順に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜していくことができる。
【００６６】
シャッター３５は、例えば、長さが３００ｍｍである。また、ギャップは、例えば、１０ｍｍである。蒸着源３３からシャッター３５までの距離は、例えば、１５００ｍｍである。以降、引き続き、液晶装置１００の製造方法を説明する。
【００６７】
ステップＳ３１（配置工程、無機配向膜形成工程）では、上記した蒸着装置４１を用いてチャンバー３１内にウエハ２００ａを配置し、素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜する。これにより、複数の素子基板１０の画素電極１５上、及び複数の対向基板２０の共通電極２３上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料が斜方蒸着される。そして、液晶装置用基板２００が完成する。
【００６８】
ステップＳ３２では、素子基板１０上にシール材４０を塗布する。具体的には、第１基板１１上の画素領域Ｅの周縁部に（画素領域Ｅを囲むように）、一筆書きで切れ目なくシール材４０を塗布する。シール材４０としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。なお、紫外線などの光硬化型樹脂に限定されず、熱硬化型樹脂などを用いるようにしてもよい。
【００６９】
また、シール材４０には、例えば、素子基板１０と対向基板２０との間隔（基板１１，１２間ギャップ或いはセルギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が含まれている。
【００７０】
ステップＳ３３では、素子基板１０上に液晶を滴下する。具体的には、シール材４０で囲まれた領域に液晶を滴下する。また、液晶は、囲まれた領域（画素領域Ｅ）の中央部に滴下することが望ましい。
【００７１】
ステップＳ３４（貼り合わせ工程）では、素子基板１０に対向基板２０を貼り合わせる。具体的には、予め各基板をブレークしておき、素子基板１０に塗布されたシール材４０を介して素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。以上により、液晶装置１００が完成する。
【００７２】
図８は、本実施形態の液晶装置に印加された電圧と、流れる電流との関係を示すグラフである。以下、電圧と電流との関係について、図８を参照しながら説明する。
【００７３】
図８に示すグラフは、横軸に電圧を示しており、「＋電圧」から「−電圧」に印加電圧を変えている。一方、縦軸に電流を示しており、液晶装置に電圧が印加されたときの「＋電流」、「−電流」がどの位流れたかを見ている。
【００７４】
従来の液晶装置は、素子基板と対向基板とを別々のタイミングで無機配向膜を成膜している。つまり、製造するロットが異なっている。一方、本実施形態の液晶装置１００は、１つのウエハ２００ａに素子基板１０及び対向基板２０が形成されており、同じロットで無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜し、それぞれを対向配置している。
【００７５】
図８に示すように、従来の液晶装置は、電圧を「−」から「＋」に振ったとき、液晶装置に流れる電流値に対称性がないことがわかる。本実施形態の液晶装置１００は、電圧を「−」から「＋」に振ったとき、液晶装置１００に流れる電流値に対称性があることがわかる。よって、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた際、配向特性がばらつくことを抑えることができる。
【００７６】
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置用基板２００、及び液晶装置１００の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
【００７７】
（１）本実施形態の液晶装置用基板２００によれば、無機配向膜１８ａ，１８ｂの柱状構造物１８ｃの積層方向が揃うように素子基板１０及び対向基板２０が１つのウエハ２００ａに面付けされているので、このウエハ２００ａに無機配向膜１８ａ，１８ｂを積層させ、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせることにより、所定の方向に配向させることが可能となる。よって、配向特性がばらつくことを抑えることができ、表示品質を向上させることができる。
【００７８】
（２）本実施形態の液晶装置用基板２００によれば、素子基板１０の外周の一端面１０ｃ、又は対向基板２０の外周の一端面が、オリフラ２０１の面と略平行になるように配置するので、各基板１０，２０を正規の方向に決めることができる。
【００７９】
（３）本実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、チャンバー３１内に配置したウエハ２００ａの素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを形成し、１つのウエハ２００ａから切り出した素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせるので、無機配向膜１８ａ，１８ｂの積層方向を所定の方向に揃えることが可能となり、配向特性がばらつくことを抑えることができる。よって、表示品質を向上させることができる液晶装置１００の製造方法を提供することができる。また、従来と同じ製造装置で形成することができるので、かかるコストを抑えることができる。
【００８０】
なお、本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
【００８１】
（変形例１）
上記したように、ウエハ２００ａにおける素子基板１０と対向基板２０との配置を、ウエハ２００ａのオリフラ２０１が下に配置されるように見て左側に第１素子基板１０ａ及び第２素子基板１０ｂを配置し、右側に第１対向基板２０ａ及び第２対向基板２０ｂを配置することに限定されず、図９に示すように配置してもよい。
【００８２】
図９は、変形例のウエハの構成を示す模式平面図である。図９に示す液晶装置用基板１２００は、ウエハ１２００ａのオリフラ２０１が下に配置されるように見て左側に第１対向基板２０ａ及び第２素子基板１０ｂを配置し、右側に第１素子基板１０ａ及び第２対向基板２０ｂを配置している。
【００８３】
なお、この順に配置することに限定されず、第１素子基板、第２素子基板、第１対向基板、第２対向基板を、他の順序で領域ごと入れ替えて配置してもよい。なお、配向特性のばらつきを見ながら素子基板１０ａ，１０ｂ及び対向基板２０ａ，２０ｂを配置することが好ましい。
【００８４】
（変形例２）
上記したように、素子基板１０ａ，１０ｂの一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成されることに代えて、対向基板２０ａ，２０ｂの外周の一端面がオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成されてもよい。この場合、素子基板１０ａ，１０ｂは、対向基板２０ａ，２０ｂの位置を基準に、オリフラ２０１の面に対して傾いて配置される。
【００８５】
（変形例３）
上記したように、無機配向膜１８ａ，１８ｂは、蒸着法によって形成されることに限定されず、例えば、スパッタ法によって形成されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、６ａ…データ線、１０…素子基板、１０ａ…第１素子基板、１０ｂ…第２素子基板、１０ｃ…一端面、１１…第１基板、１２…第２基板、１５…画素電極、１６…保持容量、１８ａ…第１無機配向膜、１８ｂ…第２無機配向膜、１８ｃ…柱状構造物、２０…対向基板、２０ａ…第１対向基板、２０ｂ…第２対向基板、２１…額縁遮光膜、２２…層間膜、２３…共通電極、３０…ＴＦＴ、３１…チャンバー、３２…蒸着材料、３３…蒸着源、３４…電子銃、３５…シャッター、３６…開口部、４０…シール材、４１…蒸着装置、５０…液晶層、１００…液晶装置、１０１…データ線駆動回路、１０２…走査線駆動回路、１０３…検査回路、１０４…外部接続端子、１０５…配線、１０６…上下導通部、１１０…第１素子基板領域、１２０…第２素子基板領域、２００，１２００…液晶装置用基板、２００ａ，１２００ａ…ウエハ、２０１…オリフラ、２１０…第１対向基板領域、２２０…第２対向基板領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置用基板、及び液晶装置用基板を用いて製造する液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液晶装置は、例えば、無機配向膜が形成された一対の基板間に、シール材を介して液晶が注入封止された構造となっている。液晶装置の製造方法は、一対の基板のうち一方の基板に画素電極を形成し、画素電極上に、例えば、斜方蒸着法によって無機配向膜を形成する。次に、他方の基板に共通電極を形成し、共通電極上に、例えば、一方の基板と同様の方法を用いて、無機配向膜を形成する。
【０００３】
しかし、無機配向膜の原料となる無機材料をチャンバー内でウエハに蒸着させた際、ウエハを配置する位置によって無機配向膜の方位角（柱状構造物の積層方向）が異なってしまい、一対の基板において方位角の対称性が得られないという問題があった。これにより、液晶装置の表示品質が劣化するという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１に記載のように、チャンバー内においてウエハを同心円状に配置することにより、ウエハに蒸着される無機配向膜の方位角の対称性を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ウエハをチャンバー内に同心円状に配置する方法は手間や工数がかかり作業性が悪い。また、一方の基板が面付けされたウエハと、他方の基板が面付けされたウエハとを、別々のタイミングで無機配向膜を形成し貼り合わせる方法では、無機配向膜の方位角の対称性を維持するのに限界があるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る液晶装置用基板は、ウエハに面付けされた一対の基板を構成する素子基板及び対向基板を備え、前記素子基板及び前記対向基板は、無機配向膜の積層方向が互いに揃うように前記ウエハに配置されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、無機配向膜の積層方向が揃うように素子基板及び対向基板が１つのウエハに面付けされているので、このウエハに無機配向膜を積層させ、素子基板と対向基板とを貼り合わせることにより、互いの配向方向を所定の方向に合わせることが可能となる。よって、配向特性がばらつくことを抑えることができ、表示品質を向上させることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る液晶装置用基板において、前記ウエハにオリフラが設けられており、前記素子基板又は前記対向基板は、前記素子基板の外周の一端面、又は前記対向基板の外周の一端面が、前記オリフラの面と略平行になるように前記ウエハに配置されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、素子基板の外周の一端面、又は対向基板の外周の一端面が、オリフラの面と平行になるように配置されているので、各基板の配置位置を正規の位置に決めることができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る液晶装置用基板において、前記無機配向膜は、蒸着によって形成されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、蒸着によって無機配向膜が形成されているので、無機配向膜を構成する、例えば、柱状構造物を所定の方向に積層させることができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、上記に記載の液晶装置用基板をチャンバー内に配置する配置工程と、前記チャンバー内において前記液晶装置用基板に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、チャンバー内に配置したウエハの素子基板及び対向基板に無機配向膜を形成し、１つのウエハから切り出した素子基板と対向基板とを貼り合わせるので、無機配向膜の積層方向を所定の方向に揃えることが可能となり、配向特性がばらつくことを抑えることができる。よって、表示品質を向上させることができる液晶装置の製造方法を提供することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記無機配向膜形成工程の後、前記素子基板又は前記対向基板に液晶滴下法を用いて液晶を供給することが好ましい。
【００１７】
この方法によれば、液晶滴下法（ＯＤＦ法）を用いて液晶を供給するので、効率よく液晶装置を形成することができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記ウエハにおける前記無機配向膜の形成面側には、所望の位置に前記無機配向膜を形成するためのシャッターが配置されており、前記無機配向膜形成工程は、前記シャッターに対して前記ウエハを所定の方向に移動させることにより、前記ウエハに前記無機配向膜を形成することが好ましい。
【００１９】
この方法によれば、シャッターに対してウエハを所定の方向に移動させるので、例えば、素子基板及び対向基板と無機配向膜の積層方向の角度を揃えることが可能となり、バランスのとれた無機配向膜を形成することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記無機配向膜形成工程は、無機材料を蒸着によって前記ウエハに成膜することが好ましい。
【００２１】
この方法によれば、蒸着によって無機配向膜を形成するので、無機配向膜を構成する、例えば、柱状構造物を所定の方向に積層させてつくることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は液晶装置の構造を示す模式平面図、（ｂ）は（ａ）に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。
【図２】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】無機配向膜が形成された液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図４】第１無機配向膜及び第２無機配向膜の成膜方向（柱状構造物の積層方向の方位角）の関係を示す模式図。
【図５】液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。
【図６】液晶装置の製造方法の一部であるウエハに素子基板及び対向基板を形成した状態（液晶装置用基板）を示す模式平面図。
【図７】液晶装置の製造方法の一部で用いられる蒸着装置の構造を示す模式図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は側方から見た側面図。
【図８】本実施形態の液晶装置に印加された電圧と流れる電流との関係を示すグラフ。
【図９】変形例の液晶装置用基板の構成を示す模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００２４】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、又は基板の上に他の構成物を介して配置される場合、又は基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００２５】
本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２６】
＜液晶装置の構成＞
図１（ａ）は、液晶装置の構造を示す模式平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。図２は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の構造を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２７】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０を構成する第１基板１１、及び対向基板２０を構成する第２基板１２は、例えば、透明な石英基板やガラス基板などが用いられている。
【００２８】
素子基板１０は、対向基板２０よりも一回り大きく形成されている。両基板１０，２０は、額縁状に配置されたシール材４０を介して接合されている。そして、その隙間に、負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層５０が構成されている。シール材４０は、例えば、熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材４０には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００２９】
額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に額縁遮光膜２１が設けられている。額縁遮光膜２１は、例えば、遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、対向基板２０側に設けられている。そして、額縁遮光膜２１の内側が画素領域Ｅとなっている。画素領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。なお、図１では図示省略したが、画素領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が設けられている。
【００３０】
素子基板１０の１辺部には、１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。更に、該１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側には、走査線駆動回路１０２が設けられている。
【００３１】
１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線１０５は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続端子１０４に接続されている。以降、１辺部に沿った方向をＸ方向とし、１辺部と交差し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００３２】
図１（ｂ）に示すように、第１基板１１の液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた光透過性を有する画素電極１５及びスイッチング素子としてのＴＦＴ３０と、信号配線と、これらを覆う第１無機配向膜１８ａとが形成されている。また、第１基板１１の表面には、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
【００３３】
第２基板１２の液晶層５０側の表面には、額縁遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間膜２２と、層間膜２２を覆うように設けられた光透過性を有する共通電極２３と、共通電極２３を覆う第２無機配向膜１８ｂとが設けられている。
【００３４】
額縁遮光膜２１は、図１（ａ）に示すように、平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより、対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Ｅに入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００３５】
層間膜２２は、例えば、酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して額縁遮光膜２１を覆うように設けられている。このような層間膜２２の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００３６】
共通電極２３は、例えば、ＩＴＯなどの透明導電膜からなり、層間膜２２を覆うと共に、図１（ａ）に示すように、対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６により素子基板１０側の配線１０５に電気的に接続されている。
【００３７】
画素電極１５を覆う第１無機配向膜１８ａ及び共通電極２３を覆う第２無機配向膜１８ｂは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などからなる無機配向膜によって構成されている。本実施形態では、負の誘電異方性を有する液晶分子が配向膜面に対してプレチルトを与えられて垂直配向するように、所定の方向に配向処理が施されたものである。
【００３８】
また、本実施形態では、画素領域Ｅは実効的な表示がなされる表示領域と、表示領域を囲む周辺領域とを含むものである。周辺領域に配置された画素Ｐはダミー画素として扱われている。
【００３９】
図２に示すように、液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて交差する複数の走査線３ａ及び複数のデータ線６ａと、データ線６ａに対して一定の間隔をおいて平行するように配置された容量線３ｂとを有する。なお、走査線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。
【００４０】
走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、保持容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００４１】
ＴＦＴ３０のゲートは走査線３ａに電気的に接続され、ＴＦＴ３０のソースはデータ線６ａに電気的に接続されている。画素電極１５は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００４２】
データ線６ａは、データ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。
【００４３】
データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングで、互いに重複しないパルス信号として順次供給する。
【００４４】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された共通電極２３との間で一定期間保持される。
【００４５】
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と共通電極２３との間に形成される液晶容量と並列に保持容量１６が接続されている。保持容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。
【００４６】
なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、データ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００４７】
このような液晶装置１００は、例えば透過型であって、画素Ｐが非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードや、非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が上記光学設計に応じて配置されて用いられる。
【００４８】
図３は、無機配向膜が形成された液晶装置の構造を示す模式断面図である。図４は、第１無機配向膜及び第２無機配向膜の成膜方向（柱状構造物の成長方向の方位角）の関係を示す模式図である。以下、液晶装置の構造、及び無機配向膜の方位角の関係について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００４９】
図３に示すように、液晶装置１００は、第１無機配向膜１８ａが設けられた素子基板１０と、第２無機配向膜１８ｂが設けられた対向基板２０とが、対向配置されている。
【００５０】
具体的には、素子基板１０を構成する第１基板１１上には、ＴＦＴ３０などが設けられた層の上に画素電極１５が設けられている。なお、図３において、画素電極１５の図示は簡略化している。画素電極１５上には、酸化シリコンなどの無機材料の柱状構造物１８ｃが、配向膜形成面に対し所定の角度をなして配列した第１無機配向膜１８ａが設けられている。
【００５１】
一方、対向基板２０を構成する第２基板１２上には、共通電極２３が設けられている。共通電極２３上には、素子基板１０側と同様に、酸化シリコンなどの無機材料の柱状構造物１８ｃが、配向膜形成面に対し所定の角度をなして配列した第２無機配向膜１８ｂが設けられている。
【００５２】
また、図４に示すように、無機配向膜１８ａ，１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃの成長方向（所望のプレチルト角となるように成膜された柱状構造物１８ｃの成膜方向）が、第１無機配向膜１８ａと第２無機配向膜１８ｂとの間で、１８０°異なるようになっている。つまり、パラレルニコル（言い換えればカウンター）の状態となっている。このような関係になるように第１無機配向膜１８ａと第２無機配向膜１８ｂとを配置させることにより、液晶分子を垂直配向させることが可能となっている。
【００５３】
＜液晶装置の製造方法＞
図５は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図６は、液晶装置の製造方法の一部である、液晶装置用基板のウエハに素子基板及び対向基板を形成した状態を示す模式平面図である。図７は、液晶装置の製造方法の一部で用いられる蒸着装置の構造を示す模式断面図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は側方から見た側面図である。以下、液晶装置の製造方法を、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００５４】
最初に、図６を参照しながら、液晶装置用基板２００を構成するウエハ２００ａに形成する素子基板１０（１０ａ，１０ｂ）と対向基板２０（２０ａ，２０ｂ）との配置関係を説明する。図６に示すように、ウエハ２００ａには、オリフラ２０１側から順に、複数の第１素子基板１０ａが形成される第１素子基板領域１１０と、複数の第２素子基板１０ｂが形成される第２素子基板領域１２０とを有する。更に、ウエハ２００ａには、オリフラ２０１側から順に、複数の第１対向基板２０ａが形成される第１対向基板領域２１０と、複数の第２対向基板２０ｂが形成される第２対向基板領域２２０とを有する。
【００５５】
複数の第１素子基板１０ａは、第１素子基板１０ａの外周の一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成される。また、複数の第２素子基板１０ｂも同様に、第２素子基板１０ｂの外周の一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成される。つまり、第１素子基板１０ａ及び第２素子基板１０ｂは、オリフラ２０１の位置を基準に形成位置が決められている。
【００５６】
一方、複数の第１対向基板２０ａは、ウエハ２００ａに配向処理を施し第１素子基板１０ａと貼り合わせた際、第２無機配向膜１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃの成膜方向が１８０°異なるように（カウンターとなるように）、第１素子基板１０ａと角度を変えて配置する。よって、第１素子基板１０ａや第２素子基板１０ｂの配置方向と異なって配置されることになる。また、複数の第２対向基板２０ｂも同様に、ウエハ２００ａに配向処理を施し第２素子基板１０ｂと貼り合わせたときに、それぞれの柱状構造物１８ｃの成膜方向が１８０°異なるように（カウンターとなるように）、第２素子基板１０ｂと角度を変えて配置する。
【００５７】
なお、図中の矢印は、無機配向膜１８ａ，１８ｂを構成する柱状構造物１８ｃ（図３参照）の成膜方向を示している。つまり、柱状構造物１８ｃの成膜方向を所望の方向に揃えるために（同一の方位角が得られるように）、複数の第１素子基板１０ａ、第２素子基板１０ｂ、第１対向基板２０ａ、及び第２対向基板２０ｂを、それぞれの向きに配置している。また、ウエハ２００ａの大きさは、例えば、２００ｍｍである。
【００５８】
次に、液晶装置１００の製造方法を説明する。最初に、素子基板１０側の製造方法を説明する。まず、図５に示すように、ステップＳ１１では、石英基板などからなる第１基板１１上にＴＦＴ３０及び画素電極１５等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基板１１上にＴＦＴ３０及び画素電極１５などを形成する。
【００５９】
画素電極１５は、例えば、第１基板１１の一方の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性材料をスパッタし、この導電膜をエッチングすることによって形成することができる。
【００６０】
次に、対向基板２０側の製造方法を説明する。ステップＳ２１では、第２基板１２上に共通電極２３などを形成する。具体的には、石英基板などの透光性材料からなる第２基板１２の一方の表面に、ＩＴＯなどの透明導電性膜をスパッタし、これをエッチングすることによって形成することができる。続いて、素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜する。
【００６１】
まず、無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜するための蒸着装置４１について、図７を参照しながら説明する。図７（ｂ）に示すように、蒸着装置４１は、蒸着処理を行うためのチャンバー３１と、蒸着材料３２が入れられた蒸着源３３と、蒸着材料３２を昇華させる電子銃３４と、ウエハ２００ａにおける所定の領域に蒸着させるためのシャッター３５とを備えている。
【００６２】
具体的には、チャンバー３１には、図示しない排気系統が備えられている。蒸着源３３には、蒸着材料３２に電子ビームを照射する電子銃３４が備えられている。なお、蒸着材料３２を蒸発または昇華させるものであればよく、電子銃３４に限らず、抵抗加熱、レーザーなど他の加熱手段を用いてもよい。
【００６３】
チャンバー３１における蒸着源３３の上方には、複数のウエハ２００ａが配置される。ウエハ２００ａは、図示しないウエハ保持手段によって所望の角度に保持される。
【００６４】
また、図７（ａ）に示すように、複数のウエハ２００ａは、チャンバー３１の内周に所定の間隔をあけて配置されている。本実施形態のウエハ２００ａの配置枚数は、６枚であるが、適宜選択することが好ましい。
【００６５】
図７（ｂ）に示すように、蒸着源３３とウエハ２００ａとの間には、無機配向膜１８ａ，１８ｂの成膜領域を規定するためのシャッター３５が配置されている。シャッター３５の一部には、成膜する領域となる開口部３６が設けられている。例えば、シャッター３５に対してウエハ２００ａを所定の方向に所定の速度で移動させることにより、ウエハ２００ａの端から順に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜していくことができる。
【００６６】
シャッター３５は、例えば、長さが３００ｍｍである。また、ギャップは、例えば、１０ｍｍである。蒸着源３３からシャッター３５までの距離は、例えば、１５００ｍｍである。以降、引き続き、液晶装置１００の製造方法を説明する。
【００６７】
ステップＳ３１（配置工程、無機配向膜形成工程）では、上記した蒸着装置４１を用いてチャンバー３１内にウエハ２００ａを配置し、素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜する。これにより、複数の素子基板１０の画素電極１５上、及び複数の対向基板２０の共通電極２３上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料が斜方蒸着される。そして、液晶装置用基板２００が完成する。
【００６８】
ステップＳ３２では、素子基板１０上にシール材４０を塗布する。具体的には、第１基板１１上の画素領域Ｅの周縁部に（画素領域Ｅを囲むように）、一筆書きで切れ目なくシール材４０を塗布する。シール材４０としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。なお、紫外線などの光硬化型樹脂に限定されず、熱硬化型樹脂などを用いるようにしてもよい。
【００６９】
また、シール材４０には、例えば、素子基板１０と対向基板２０との間隔（基板１１，１２間ギャップ或いはセルギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が含まれている。
【００７０】
ステップＳ３３では、素子基板１０上に液晶を滴下する。具体的には、シール材４０で囲まれた領域に液晶を滴下する。また、液晶は、囲まれた領域（画素領域Ｅ）の中央部に滴下することが望ましい。
【００７１】
ステップＳ３４（貼り合わせ工程）では、素子基板１０に対向基板２０を貼り合わせる。具体的には、予め各基板をブレークしておき、素子基板１０に塗布されたシール材４０を介して素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。以上により、液晶装置１００が完成する。
【００７２】
図８は、本実施形態の液晶装置に印加された電圧と、流れる電流との関係を示すグラフである。以下、電圧と電流との関係について、図８を参照しながら説明する。
【００７３】
図８に示すグラフは、横軸に電圧を示しており、「＋電圧」から「−電圧」に印加電圧を変えている。一方、縦軸に電流を示しており、液晶装置に電圧が印加されたときの「＋電流」、「−電流」がどの位流れたかを見ている。
【００７４】
従来の液晶装置は、素子基板と対向基板とを別々のタイミングで無機配向膜を成膜している。つまり、製造するロットが異なっている。一方、本実施形態の液晶装置１００は、１つのウエハ２００ａに素子基板１０及び対向基板２０が形成されており、同じロットで無機配向膜１８ａ，１８ｂを成膜し、それぞれを対向配置している。
【００７５】
図８に示すように、従来の液晶装置は、電圧を「−」から「＋」に振ったとき、液晶装置に流れる電流値に対称性がないことがわかる。本実施形態の液晶装置１００は、電圧を「−」から「＋」に振ったとき、液晶装置１００に流れる電流値に対称性があることがわかる。よって、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた際、配向特性がばらつくことを抑えることができる。
【００７６】
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置用基板２００、及び液晶装置１００の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
【００７７】
（１）本実施形態の液晶装置用基板２００によれば、無機配向膜１８ａ，１８ｂの柱状構造物１８ｃの積層方向が揃うように素子基板１０及び対向基板２０が１つのウエハ２００ａに面付けされているので、このウエハ２００ａに無機配向膜１８ａ，１８ｂを積層させ、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせることにより、所定の方向に配向させることが可能となる。よって、配向特性がばらつくことを抑えることができ、表示品質を向上させることができる。
【００７８】
（２）本実施形態の液晶装置用基板２００によれば、素子基板１０の外周の一端面１０ｃ、又は対向基板２０の外周の一端面が、オリフラ２０１の面と略平行になるように配置するので、各基板１０，２０を正規の方向に決めることができる。
【００７９】
（３）本実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、チャンバー３１内に配置したウエハ２００ａの素子基板１０及び対向基板２０に無機配向膜１８ａ，１８ｂを形成し、１つのウエハ２００ａから切り出した素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせるので、無機配向膜１８ａ，１８ｂの積層方向を所定の方向に揃えることが可能となり、配向特性がばらつくことを抑えることができる。よって、表示品質を向上させることができる液晶装置１００の製造方法を提供することができる。また、従来と同じ製造装置で形成することができるので、かかるコストを抑えることができる。
【００８０】
なお、本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
【００８１】
（変形例１）
上記したように、ウエハ２００ａにおける素子基板１０と対向基板２０との配置を、ウエハ２００ａのオリフラ２０１が下に配置されるように見て左側に第１素子基板１０ａ及び第２素子基板１０ｂを配置し、右側に第１対向基板２０ａ及び第２対向基板２０ｂを配置することに限定されず、図９に示すように配置してもよい。
【００８２】
図９は、変形例のウエハの構成を示す模式平面図である。図９に示す液晶装置用基板１２００は、ウエハ１２００ａのオリフラ２０１が下に配置されるように見て左側に第１対向基板２０ａ及び第２素子基板１０ｂを配置し、右側に第１素子基板１０ａ及び第２対向基板２０ｂを配置している。
【００８３】
なお、この順に配置することに限定されず、第１素子基板、第２素子基板、第１対向基板、第２対向基板を、他の順序で領域ごと入れ替えて配置してもよい。なお、配向特性のばらつきを見ながら素子基板１０ａ，１０ｂ及び対向基板２０ａ，２０ｂを配置することが好ましい。
【００８４】
（変形例２）
上記したように、素子基板１０ａ，１０ｂの一端面１０ｃがオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成されることに代えて、対向基板２０ａ，２０ｂの外周の一端面がオリフラ２０１の面と略平行になるようにウエハ２００ａに形成されてもよい。この場合、素子基板１０ａ，１０ｂは、対向基板２０ａ，２０ｂの位置を基準に、オリフラ２０１の面に対して傾いて配置される。
【００８５】
（変形例３）
上記したように、無機配向膜１８ａ，１８ｂは、蒸着法によって形成されることに限定されず、例えば、スパッタ法によって形成されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、６ａ…データ線、１０…素子基板、１０ａ…第１素子基板、１０ｂ…第２素子基板、１０ｃ…一端面、１１…第１基板、１２…第２基板、１５…画素電極、１６…保持容量、１８ａ…第１無機配向膜、１８ｂ…第２無機配向膜、１８ｃ…柱状構造物、２０…対向基板、２０ａ…第１対向基板、２０ｂ…第２対向基板、２１…額縁遮光膜、２２…層間膜、２３…共通電極、３０…ＴＦＴ、３１…チャンバー、３２…蒸着材料、３３…蒸着源、３４…電子銃、３５…シャッター、３６…開口部、４０…シール材、４１…蒸着装置、５０…液晶層、１００…液晶装置、１０１…データ線駆動回路、１０２…走査線駆動回路、１０３…検査回路、１０４…外部接続端子、１０５…配線、１０６…上下導通部、１１０…第１素子基板領域、１２０…第２素子基板領域、２００，１２００…液晶装置用基板、２００ａ，１２００ａ…ウエハ、２０１…オリフラ、２１０…第１対向基板領域、２２０…第２対向基板領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハに面付けされた一対の基板を構成する素子基板及び対向基板を備え、
前記素子基板及び前記対向基板は、無機配向膜の積層方向が互いに揃うように前記ウエハに配置されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置用基板であって、
前記ウエハにオリフラが設けられており、
前記素子基板又は前記対向基板は、前記素子基板の外周の一端面、又は前記対向基板の外周の一端面が、前記オリフラの面と略平行になるように前記ウエハに配置されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液晶装置用基板であって、
前記無機配向膜は、蒸着によって形成されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶装置用基板をチャンバー内に配置する配置工程と、
前記チャンバー内において前記液晶装置用基板に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、
前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記無機配向膜形成工程の後、前記素子基板又は前記対向基板に液晶滴下法を用いて液晶を供給することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記ウエハにおける前記無機配向膜の形成面側には、所望の位置に前記無機配向膜を形成するためのシャッターが配置されており、
前記無機配向膜形成工程は、前記シャッターに対して前記ウエハを所定の方向に移動させることにより、前記ウエハに前記無機配向膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記無機配向膜形成工程は、無機材料を蒸着によって前記ウエハに成膜することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１】
ウエハに面付けされた一対の基板を構成する素子基板及び対向基板を備え、
前記素子基板及び前記対向基板は、無機配向膜の積層方向が互いに揃うように前記ウエハに配置されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置用基板であって、
前記ウエハにオリフラが設けられており、
前記素子基板又は前記対向基板は、前記素子基板の外周の一端面、又は前記対向基板の外周の一端面が、前記オリフラの面と略平行になるように前記ウエハに配置されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液晶装置用基板であって、
前記無機配向膜は、蒸着によって形成されていることを特徴とする液晶装置用基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶装置用基板をチャンバー内に配置する配置工程と、
前記チャンバー内において前記液晶装置用基板に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、
前記素子基板と前記対向基板とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記無機配向膜形成工程の後、前記素子基板又は前記対向基板に液晶滴下法を用いて液晶を供給することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記ウエハにおける前記無機配向膜の形成面側には、所望の位置に前記無機配向膜を形成するためのシャッターが配置されており、
前記無機配向膜形成工程は、前記シャッターに対して前記ウエハを所定の方向に移動させることにより、前記ウエハに前記無機配向膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記無機配向膜形成工程は、無機材料を蒸着によって前記ウエハに成膜することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３７３１９（Ｐ２０１３−３７３１９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５６４８（Ｐ２０１１−１７５６４８）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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