JP2007127757A - Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic equipment - Google Patents

Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP2007127757A
JP2007127757A JP2005319277A JP2005319277A JP2007127757A JP 2007127757 A JP2007127757 A JP 2007127757A JP 2005319277 A JP2005319277 A JP 2005319277A JP 2005319277 A JP2005319277 A JP 2005319277A JP 2007127757 A JP2007127757 A JP 2007127757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
silane coupling
crystal device
alignment film
inorganic alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005319277A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4626488B2 (en
Inventor
Keihei Cho
惠萍 張
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005319277A priority Critical patent/JP4626488B2/en
Publication of JP2007127757A publication Critical patent/JP2007127757A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4626488B2 publication Critical patent/JP4626488B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device in which a degradation in a liquid crystal caused by a water content is prevented, to provide a method of manufacturing the liquid crystal device, and to provide electronic equipment using the device. <P>SOLUTION: The liquid crystal device has a liquid crystal held between a pair of substrates 10, 20 opposing to each other, wherein inorganic alignment layers 16 (22) are formed on the respective inner surfaces of the substrates 10, 20, and each inorganic alignment layer 16 (22) is subjected to a surface treatment with a plurality of silane coupling agents A, B having different molecular weights. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器に関する。   The present invention relates to a liquid crystal device, a method for manufacturing a liquid crystal device, and an electronic apparatus.

液晶プロジェクタ等の投射型表示装置の光変調手段として用いられる液晶装置は、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、その中央部に液晶が封止されて構成されている。その一対の基板の内面側には液晶に電圧を印加する電極が形成され、これら電極の内面側には非選択電圧印加時において液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。このような構成によって液晶装置は、非選択電圧印加時と選択電圧印加時との液晶分子の配向変化に基づいて光源光を変調し、画像光を作製するようになっている。   2. Description of the Related Art A liquid crystal device used as a light modulation unit of a projection display device such as a liquid crystal projector has a configuration in which a sealing material is disposed at a peripheral portion between a pair of substrates, and liquid crystal is sealed at a central portion thereof. Electrodes for applying a voltage to the liquid crystal are formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and an alignment film for controlling the alignment of liquid crystal molecules when a non-selective voltage is applied is formed on the inner surfaces of these electrodes. With such a configuration, the liquid crystal device modulates light source light based on a change in orientation of liquid crystal molecules between application of a non-selection voltage and application of a selection voltage, thereby producing image light.

ところで、前述した配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミド等からなる高分子膜の表面に、ラビング処理を施したものが一般に用いられている。ラビング処理とは、柔らかい布からなるローラで高分子膜の表面を所定方向に擦ることにより、高分子を所定方向に配向させるものである。その配向性高分子と液晶分子との分子間相互作用により、配向性高分子に沿って液晶分子が配置されるので、非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向させることができるようになっている。また、側鎖アルキル基により、液晶分子にプレチルトを与えることができるようになっている。   By the way, as the alignment film described above, a film obtained by rubbing the surface of a polymer film made of polyimide or the like to which a side chain alkyl group is added is generally used. The rubbing treatment is to orient the polymer in a predetermined direction by rubbing the surface of the polymer film in a predetermined direction with a roller made of a soft cloth. Due to the intermolecular interaction between the alignment polymer and the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules are arranged along the alignment polymer so that the liquid crystal molecules can be aligned in a predetermined direction when a non-selective voltage is applied. It has become. Further, the side chain alkyl group can give a pretilt to the liquid crystal molecules.

しかしながら、このような有機配向膜を備えた液晶装置をプロジェクタの光変調手段として採用した場合、光源から照射される強い光や熱によって配向膜が次第に分解されるおそれがある。そして、長期間の使用後には、液晶分子を所望のプレチルト角に配列することができなくなるなど液晶分子の配向制御機能が低下し、液晶プロジェクタの表示品質が低下してしまうおそれがある。   However, when a liquid crystal device including such an organic alignment film is employed as a light modulation unit of a projector, the alignment film may be gradually decomposed by strong light or heat emitted from a light source. Then, after a long period of use, there is a risk that the liquid crystal molecule alignment control function will be degraded, such as the liquid crystal molecules being unable to align at the desired pretilt angle, and the display quality of the liquid crystal projector will be degraded.

そこで、耐光性および耐熱性に優れた無機材料からなる配向膜の使用が提案されており、このような無機配向膜の製造方法としては、例えば斜方蒸着法による酸化珪素(SiO)膜の成膜が知られている。
また、このような無機材料からなる配向膜とは別に、非水条件下で形成されたポリシラザン膜からなる配向膜も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−264998号公報
Therefore, the use of an alignment film made of an inorganic material having excellent light resistance and heat resistance has been proposed. As a method for producing such an inorganic alignment film, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film formed by oblique deposition is used. Film formation is known.
In addition to an alignment film made of such an inorganic material, an alignment film made of a polysilazane film formed under non-aqueous conditions has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-5-264998

しかしながら、前記のポリシラザン膜からなる配向膜では、ポリシラザン自体が例えば塩素イオンを含有する場合、パネルに焼き付け現象を引き起こしやすいといった問題がある。また、このようなポリシラザン膜も基本的にはラビング処理を必要とすることから、このラビング処理によって液晶の配向ムラが生じ、色ムラを引き起こすおそれがある。   However, the alignment film made of the polysilazane film has a problem that if the polysilazane itself contains, for example, chlorine ions, a baking phenomenon tends to occur on the panel. In addition, since such a polysilazane film basically requires a rubbing process, the rubbing process may cause uneven alignment of liquid crystal and cause uneven color.

一方、斜方蒸着法などによって形成された無機配向膜についても、例えばこの無機配向膜が酸化珪素からなる場合など、その表面に分極した水酸基が多数存在してしまい、これら水酸基によって無機配向膜の防湿性が低くなるといった課題がある。すなわち、この水酸基はブレンステッド酸点としての活性があり、配向膜上に存在する不純物、特に水等の極性基を持つ化合物を吸着したり、これと反応したりし易い。その結果、特に水を吸着することにより、この水が液晶の劣化を引き起こしてしまうといった課題がある。また、水酸基が直接液晶分子と化学反応することにより、やはり液晶の劣化を引き起こすといった課題もある。
さらに、無機配向膜は一般にアモルファスであり、その表面がポーラスになっていることから、この無機配向膜とシール材との間の密着性が低くなっている。その結果、これらシール部における気密性が低くなり、シール部としての防湿性が低くなるといった課題もある。
On the other hand, in the case of an inorganic alignment film formed by oblique deposition or the like, for example, when this inorganic alignment film is made of silicon oxide, a large number of polarized hydroxyl groups exist on the surface. There is a problem that moisture resistance is lowered. That is, this hydroxyl group has activity as a Bronsted acid point, and easily adsorbs or reacts with an impurity present on the alignment film, particularly a compound having a polar group such as water. As a result, there is a problem that this water causes deterioration of the liquid crystal especially by adsorbing water. Another problem is that the hydroxyl group directly reacts with the liquid crystal molecules to cause deterioration of the liquid crystal.
Furthermore, since the inorganic alignment film is generally amorphous and its surface is porous, the adhesion between the inorganic alignment film and the sealing material is low. As a result, there is a problem that the airtightness in these seal portions is lowered, and the moisture resistance as the seal portion is lowered.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、水分に起因する液晶の劣化を防止した液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal device in which deterioration of liquid crystal due to moisture is prevented, a manufacturing method thereof, and an electronic device using the same. is there.

本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜が、異なる分子量の複数のシランカップリング材によってそれぞれ表面処理されていることを特徴としている。
The liquid crystal device of the present invention is a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates facing each other,
An inorganic alignment film is provided on each inner surface of the pair of substrates;
The inorganic alignment film is characterized by being surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights.

この液晶装置によれば、配向膜として無機配向膜を用いているので、有機配向膜に比べ耐光性および耐熱性に優れ、したがって耐久性に優れたものとなる。
また、無機配向膜が、異なる分子量の複数のシランカップリング材によってそれぞれ表面処理されているので、大きな分子量のシランカップリング材によって主に無機配向膜の表面が撥水化され、小さな分子量のシランカップリング材によって主に無機配向膜表層部の間隙内が撥水化されるようになる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体が撥水化されることにより、防湿性の向上が十分に図られたものとなり、これによって水分(湿気)に起因する液晶の劣化が確実に防止され、品質の長期に亘る安定化、すなわち長寿命化が図られたものとなる。
また、シランカップリング材は撥水性だけでなく耐光性の向上にも効果があることから、無機配向膜の耐光性がより向上し、これによっても長寿命化が図られたものとなる。
さらに、シランカップリング材で表面処理されているので、ポーラスになっている無機配向膜表面のミクロ的なポア(孔)がシランカップリング材で埋め込まれて緻密になり、したがってこの無機配向膜とシール材との間の密着性が高まり、これら無機配向膜とシール材との界面におけるシール部での気密性が高まってその防湿性が高まる。
According to this liquid crystal device, since the inorganic alignment film is used as the alignment film, it is superior in light resistance and heat resistance as compared with the organic alignment film, and therefore excellent in durability.
In addition, since the inorganic alignment film is surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights, the surface of the inorganic alignment film is mainly made water-repellent by the large molecular weight silane coupling material, and the low molecular weight silane The coupling material mainly makes the inside of the gap between the surface portions of the inorganic alignment film water repellent. Therefore, almost all of the surface layer of the inorganic alignment film is made water-repellent, so that the moisture-proof property is sufficiently improved, thereby reliably preventing the deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity). Thus, stabilization of quality over a long period of time, that is, longer life is achieved.
In addition, since the silane coupling material is effective not only in water repellency but also in improving light resistance, the light resistance of the inorganic alignment film is further improved, which also extends the life.
Furthermore, since the surface treatment is performed with the silane coupling material, the micro pores (holes) on the surface of the porous inorganic alignment film are embedded with the silane coupling material to be dense. Adhesion between the sealing material and the sealing material at the interface between the inorganic alignment film and the sealing material is increased, and the moisture resistance is increased.

また、前記液晶装置においては、前記無機配向膜が珪素酸化物からなっていてもよい。
無機配向膜が珪素酸化物からなっている場合、その表面に分極した水酸基が多数存在してしまうが、この無機配向膜をシランカップリング材で表面処理することにより、前記の水酸基にシランカップリング材が反応することで、この水酸基による水の吸着等を無くすことができる。また、特に異なる分子量の複数のシランカップリング材で表面処理されているので、分子量の大きなシランカップリン材だけではその立体障害により全ての水酸基と反応するのが困難であるが、分子量の小さなシランカップリン材によっても表面処理することで、大きなシランカップリン材と反応した水酸基の間の、未反応の水酸基に関しても、小さなシランカップリン材と反応することで、この水酸基による水の吸着等を無くすことができる。
In the liquid crystal device, the inorganic alignment film may be made of silicon oxide.
When the inorganic alignment film is made of silicon oxide, a large number of polarized hydroxyl groups exist on the surface. By treating the surface of the inorganic alignment film with a silane coupling material, silane coupling to the hydroxyl group is performed. By the reaction of the material, it is possible to eliminate water adsorption by the hydroxyl group. In addition, since the surface treatment is performed with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights, it is difficult to react with all hydroxyl groups due to the steric hindrance only with a high molecular weight silane coupling material. By surface treatment with a coupling material, unreacted hydroxyl groups between hydroxyl groups that have reacted with large silane coupling materials can react with small silane coupling materials to absorb water by the hydroxyl groups. It can be lost.

また、前記液晶装置においては、前記複数のシランカップリング材は有機官能基としてアルキル基を有し、分子量が大きい方のシランカップリング材のアルキル基は、分子量が小さい方のシランカップリング材のアルキル基より炭素数が多いものとなっているのが好ましい。
このようにすれば、分子量が大きい方のシランカップリング材はそのアルキル基によって良好な撥水性、耐光性を発揮するものとなる。一方、分子量が小さい方のシランカップリング材はそのアルキル基が短い(炭素数が少ない)ことにより、分子量が大きい方のシランカップリング材に対して立体障害を起こすことなく、無機配向膜表面に容易に反応し付着するようになる。
Further, in the liquid crystal device, the plurality of silane coupling materials have an alkyl group as an organic functional group, and the alkyl group of the silane coupling material having a higher molecular weight is the same as that of the silane coupling material having a lower molecular weight. It is preferable that the number of carbon atoms is larger than that of an alkyl group.
In this way, the silane coupling material having a larger molecular weight exhibits good water repellency and light resistance due to the alkyl group. On the other hand, the lower molecular weight silane coupling material has a shorter alkyl group (has fewer carbon atoms), so that it does not cause steric hindrance to the higher molecular weight silane coupling material, so It reacts easily and becomes attached.

なお、この液晶装置においては、前記複数のシランカップリング材のうちの分子量の大きい方のシランカップリング材は、そのアルキル基の炭素数が18以上であるのが好ましい。
このようにすれば、分子量が大きい方のシランカップリング材はその撥水性、耐光性をより一層良好に発揮するものとなる。
In this liquid crystal device, the silane coupling material having a higher molecular weight among the plurality of silane coupling materials preferably has 18 or more carbon atoms in its alkyl group.
In this way, the silane coupling material having a higher molecular weight will exhibit its water repellency and light resistance even better.

本発明の液晶装置の製造方法は、互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜を、異なる分子量の複数のシランカップリング材を用いて表面処理する工程と、を備えたことを特徴としている。
A method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates facing each other.
Forming an inorganic alignment film on each inner surface of the pair of substrates;
And a step of surface-treating the inorganic alignment film with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights.

この液晶装置の製造方法によれば、配向膜として無機配向膜を形成するので、有機配向膜に比べ耐光性および耐熱性に優れ、したがって耐久性に優れたものとなる。
また、無機配向膜を、異なる分子量の複数のシランカップリング材を用いて表面処理するので、大きな分子量のシランカップリング材によって主に無機配向膜の表面を撥水化し、小さな分子量のシランカップリング材によって主に無機配向膜表層部の間隙内を撥水化することができる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体を撥水化することにより、防湿性の向上を十分に図ることができ、これにより水分(湿気)に起因する液晶の劣化を確実に防止し、品質の長期に亘る安定化、すなわち長寿命化を図ることができる。
According to this method for manufacturing a liquid crystal device, since the inorganic alignment film is formed as the alignment film, it is superior in light resistance and heat resistance as compared with the organic alignment film, and therefore excellent in durability.
In addition, since the inorganic alignment film is surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights, the surface of the inorganic alignment film is mainly made water-repellent with a large molecular weight silane coupling material, and a silane coupling with a small molecular weight is performed. Depending on the material, the inside of the gaps of the surface layer of the inorganic alignment film can be made water repellent. Therefore, by making the entire surface layer of the inorganic alignment film water repellent, it is possible to sufficiently improve the moisture resistance, thereby reliably preventing deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity) and quality. Can be stabilized over a long period of time, that is, the life can be extended.

また、シランカップリング材は撥水性だけでなく耐光性の向上にも効果があることから、無機配向膜の耐光性をより向上し、これによっても長寿命化を図ることができる。
さらに、シランカップリング材で表面処理することにより、ポーラスになっている無機配向膜表面のミクロ的なポア(孔)をシランカップリング材で埋め込んでこの表面を緻密にすることができ、したがってこの無機配向膜とシール材との間の密着性を高め、これら無機配向膜とシール材との界面におけるシール部での気密性を高めてその防湿性を高めることができる。
In addition, since the silane coupling material is effective not only in water repellency but also in improving light resistance, the light resistance of the inorganic alignment film can be further improved, and thereby the life can be extended.
Furthermore, by treating the surface with a silane coupling material, micro pores (pores) on the surface of the porous inorganic alignment film can be embedded with the silane coupling material to make the surface dense. It is possible to increase the adhesion between the inorganic alignment film and the sealing material, to increase the airtightness at the seal portion at the interface between the inorganic alignment film and the sealing material, and to improve the moisture resistance.

また、前記液晶装置の製造方法においては、前記無機配向膜を、斜法蒸着法で形成するのが好ましい。
このようにすれば、無機配向膜によって液晶分子にプレチルト角が良好に付与されるようになり、また、無機配向膜に対してラビング処理等を行う必要もなくなる。
Moreover, in the manufacturing method of the liquid crystal device, it is preferable that the inorganic alignment film is formed by an oblique deposition method.
In this way, the pre-tilt angle is favorably imparted to the liquid crystal molecules by the inorganic alignment film, and it is not necessary to perform a rubbing treatment or the like on the inorganic alignment film.

また、前記液晶装置の製造方法においては、前記複数のシランカップリング材として、その有機官能基がアルキル基であるものを用意するとともに、分子量が大きい方のシランカップリング材のアルキル基が、分子量が小さい方のシランカップリング材のアルキル基より炭素数が多くなるように該複数のシランカップリング材を用意し、
前記表面処理する工程において、分子量の大きいシランカップリング材で先に表面処理を行い、その後、分子量の小さいシランカップリング材で表面処理を行うのが好ましい。
このようにすれば、大きな分子量のシランカップリング材によって主に無機配向膜の表面を撥水化することができる。その際、分子量が大きいことで立体障害が起こり、このシランカップリング材によって例えば無機配向膜表層部の間隙内までは撥水化し難くなり、さらには、この大きなシランカップリン材と反応した水酸基の間の、未反応の水酸基に対しても反応し難くなる。しかし、その後小さな分子量のシランカップリン材によって表面処理するので、無機配向膜表層部の間隙内を撥水化し、さらには、未反応の水酸基に対しても反応して撥水化することが可能になる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体を良好に撥水化することが可能になる。
In the method for producing a liquid crystal device, the plurality of silane coupling materials are prepared such that the organic functional group is an alkyl group, and the alkyl group of the silane coupling material having a larger molecular weight has a molecular weight. Preparing the plurality of silane coupling materials so that the number of carbon atoms is larger than the alkyl group of the smaller silane coupling material,
In the surface treatment step, the surface treatment is preferably performed first with a silane coupling material having a high molecular weight and then the surface treatment is performed with a silane coupling material having a low molecular weight.
In this way, the surface of the inorganic alignment film can be made water repellent mainly by the silane coupling material having a large molecular weight. At this time, steric hindrance occurs due to the large molecular weight, and it becomes difficult for the silane coupling material to make water repellent, for example, into the gaps in the surface layer of the inorganic alignment film. It becomes difficult to react even with an unreacted hydroxyl group. However, since it is then surface-treated with a silane coupling material having a low molecular weight, it is possible to make water repellent in the gaps on the surface of the inorganic alignment film, and to react with unreacted hydroxyl groups to make it water repellent. become. Therefore, it becomes possible to make the entire surface layer portion of the inorganic alignment film water repellent satisfactorily.

本発明の電子機器は、前記の液晶装置、あるいは前記の製造方法によって得られた液晶装置を備えることを特徴としている。
この電子機器によれば、水分(湿気)に起因する液晶の劣化が確実に防止され、長寿命化が図られた液晶装置を備えているので、この電子機器自体も長寿命化が図られた信頼性の高いものとなる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device or the liquid crystal device obtained by the manufacturing method.
According to this electronic apparatus, since the liquid crystal device that reliably prevents the deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity) is provided and the life is extended, the electronic apparatus itself is also extended in life. It will be highly reliable.

以下、本発明を詳しく説明する。まず、本発明における液晶装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態となる液晶装置の概略構成を説明するための、TFTアレイ基板10の平面図、図2は、液晶装置の等価回路図、図3は、液晶装置の平面構造の説明図、図4は、液晶装置60の断面構造の説明図であり、図3のA−A’線における矢視側断面図である。   The present invention will be described in detail below. First, an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate 10 for explaining a schematic configuration of a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal device, and FIG. 3 is a plan view of the liquid crystal device. FIG. 4 is an explanatory diagram of the structure, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of the liquid crystal device 60, and is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

図4に示すように本実施形態の液晶装置60は、互いに対向する一対の基板10、20間に液晶50を挟持してなるもので、一対の基板10、20の内面に無機配向膜16、22が設けられたものである。そして、特にこれら無機配向膜16、22が、異なる分子量の複数のシランカアップリング材により、表面処理されたものとなっている。   As shown in FIG. 4, the liquid crystal device 60 of the present embodiment has a liquid crystal 50 sandwiched between a pair of substrates 10 and 20 facing each other, and the inorganic alignment film 16 and the inner surfaces of the pair of substrates 10 and 20. 22 is provided. In particular, these inorganic alignment films 16 and 22 are surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights.

この液晶装置60の概略構成を説明すると、図1に示すように一対の基板10、20のうちの一方であるTFTアレイ基板(基板)10の中央には、画像作製領域101が形成されている。この画像作製領域101の周縁部にはシール材19が配設されており、これによって画像作製領域101には液晶50(図4参照)が封止されている。この液晶50は、TFTアレイ基板10上に液晶が直接塗布されて形成されたもので、シール材19には液晶の注入口が設けられていない、いわゆる封口レス構造となっている。このシール材19の外側には、後述する走査線に走査信号を供給する走査線駆動素子110と、後述するデータ線に画像信号を供給するデータ線駆動素子120とが実装されている。その駆動素子110、120から、TFTアレイ基板10の端部の接続端子79にかけて、配線76が引き廻されている。   The schematic configuration of the liquid crystal device 60 will be described. As shown in FIG. 1, an image production region 101 is formed in the center of a TFT array substrate (substrate) 10 that is one of a pair of substrates 10 and 20. . A sealing material 19 is disposed on the peripheral edge of the image production region 101, and thereby the liquid crystal 50 (see FIG. 4) is sealed in the image production region 101. The liquid crystal 50 is formed by directly applying liquid crystal on the TFT array substrate 10, and has a so-called sealing-less structure in which the sealing material 19 is not provided with a liquid crystal inlet. A scanning line driving element 110 that supplies a scanning signal to a scanning line, which will be described later, and a data line driving element 120, which supplies an image signal to a data line, which will be described later, are mounted outside the sealing material 19. A wiring 76 is routed from the driving elements 110 and 120 to the connection terminal 79 at the end of the TFT array substrate 10.

一方、TFTアレイ基板10に貼り合わされる対向基板20(図4参照)には、共通電極21(図4参照)が形成されている。この共通電極21は、画像作製領域101のほぼ全域に形成されたもので、その四隅には基板間導通部70が設けられている。この基板間導通部70からは、接続端子79にかけて配線78が引き廻されている。
そして、外部から入力された各種信号が、接続端子79を介して画像作製領域101に供給されることにより、液晶装置が駆動されるようになっている。
On the other hand, a common electrode 21 (see FIG. 4) is formed on the counter substrate 20 (see FIG. 4) bonded to the TFT array substrate 10. The common electrode 21 is formed over almost the entire image forming region 101, and inter-substrate conducting portions 70 are provided at the four corners. A wiring 78 is routed from the inter-substrate conduction portion 70 to the connection terminal 79.
Then, various signals input from the outside are supplied to the image production region 101 via the connection terminals 79, so that the liquid crystal device is driven.

液晶装置の前記画像作製領域101には、図2の等価回路図に示すように、これを構成すべく複数のドットがマトリクス状に配置されており、これら各ドットには、それぞれ画素電極9が形成されている。また、その画素電極9の側方には、該画素電極9への通電制御を行うためのスイッチング素子であるTFT素子30が形成されている。このTFT素子30のソースにはデータ線6aが接続されている。各データ線6aには、前述したデータ線駆動素子から画像信号S1、S2、…、Snが供給されるようになっている。   In the image production area 101 of the liquid crystal device, as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 2, a plurality of dots are arranged in a matrix to constitute this, and each of these dots has a pixel electrode 9. Is formed. Further, on the side of the pixel electrode 9, a TFT element 30 which is a switching element for performing energization control to the pixel electrode 9 is formed. A data line 6 a is connected to the source of the TFT element 30. Image signals S1, S2,..., Sn are supplied to the data lines 6a from the data line driving elements described above.

また、TFT素子30のゲートには走査線3aが接続されている。走査線3aには、前述した走査線駆動素子から所定のタイミングでパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmが供給される。一方、TFT素子30のドレインには画素電極9が接続されている。そして、走査線3aから供給された走査信号G1、G2、…、Gmにより、スイッチング素子であるTFT素子30を一定期間だけオンにすると、データ線6aから供給された画像信号S1、S2、…、Snが、画素電極9を介して各ドットの液晶に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。   A scanning line 3 a is connected to the gate of the TFT element 30. Scanning signals G1, G2,..., Gm are supplied to the scanning line 3a in a pulsed manner from the scanning line driving element described above at a predetermined timing. On the other hand, the pixel electrode 9 is connected to the drain of the TFT element 30. When the TFT elements 30 serving as switching elements are turned on for a certain period by the scanning signals G1, G2,..., Gm supplied from the scanning line 3a, the image signals S1, S2,. Sn is written to the liquid crystal of each dot via the pixel electrode 9 at a predetermined timing.

液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、画素電極9と後述する共通電極との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、画素電極9と容量線3bとの間に蓄積容量17が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光源光が変調されて、画像光が作製されるようになっている。   The predetermined level image signals S1, S2,..., Sn written in the liquid crystal are held for a certain period by a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 and a common electrode described later. In order to prevent leakage of the held image signals S1, S2,..., Sn, a storage capacitor 17 is formed between the pixel electrode 9 and the capacitor line 3b, and is arranged in parallel with the liquid crystal capacitor. . Thus, when a voltage signal is applied to the liquid crystal, the alignment state of the liquid crystal molecules changes depending on the applied voltage level. Thereby, the light source light incident on the liquid crystal is modulated to produce image light.

また、本実施形態の液晶装置では、図3の平面構造説明図に示すように、TFTアレイ基板上に、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下ITOという)等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極9(破線9aによりその輪郭を示す)が、マトリクス状に配列形成されている。さらに、画素電極9の縦横の境界に沿って、データ線6a、走査線3aおよび容量線3bが設けられている。本実施形態では、各画素電極9の形成された矩形領域がドットであり、マトリクス状に配置されたドットごとに表示を行うことが可能な構造になっている。   In the liquid crystal device of this embodiment, as shown in the plan view of FIG. 3, a rectangular array made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) is formed on the TFT array substrate. Shaped pixel electrodes 9 (the outlines of which are indicated by broken lines 9a) are arranged in a matrix. Further, data lines 6 a, scanning lines 3 a, and capacitor lines 3 b are provided along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9. In the present embodiment, the rectangular area in which each pixel electrode 9 is formed is a dot, and the display can be performed for each dot arranged in a matrix.

TFT素子30は、ポリシリコン膜等からなる半導体層1aを中心として形成されている。半導体層1aのソース領域(後述)には、コンタクトホール5を介して、データ線6aが接続されている。また、半導体層1aのドレイン領域(後述)には、コンタクトホール8を介して、画素電極9が接続されている。一方、半導体層1aにおける走査線3aとの対向部分には、チャネル領域1a’が形成されている。   The TFT element 30 is formed around a semiconductor layer 1a made of a polysilicon film or the like. A data line 6 a is connected to a source region (described later) of the semiconductor layer 1 a through a contact hole 5. Further, a pixel electrode 9 is connected to a drain region (described later) of the semiconductor layer 1 a through a contact hole 8. On the other hand, a channel region 1a 'is formed in a portion of the semiconductor layer 1a facing the scanning line 3a.

また、この液晶装置は、図4の断面構造説明図に示すように、TFTアレイ基板10と、これに対向配置された対向基板20と、これらの間に挟持された液晶50とを主体として構成されている。TFTアレイ基板10は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体10A、およびその内側に形成されたTFT素子30や画素電極9、配向膜16などを主体として構成されている。一方の対向基板20は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体20A、およびその内側に形成された共通電極21や配向膜22などを主体として構成されている。   Further, as shown in the cross-sectional structure explanatory diagram of FIG. 4, this liquid crystal device is mainly composed of a TFT array substrate 10, a counter substrate 20 disposed opposite thereto, and a liquid crystal 50 sandwiched therebetween. Has been. The TFT array substrate 10 is mainly composed of a substrate body 10A made of a translucent material such as glass or quartz, a TFT element 30, a pixel electrode 9, an alignment film 16 and the like formed inside thereof. One counter substrate 20 is mainly composed of a substrate body 20A made of a light-transmitting material such as glass or quartz, and a common electrode 21 and an alignment film 22 formed inside thereof.

TFTアレイ基板10の表面には、第1遮光膜11aおよび第1層間絶縁膜12が形成されている。そして、第1層間絶縁膜12の表面に半導体層1aが形成され、この半導体層1aを中心としてTFT素子30が形成されている。半導体層1aにおける走査線3aとの対向部分にはチャネル領域1a’が形成され、その両側にソース領域およびドレイン領域が形成されている。このTFT素子30はLDD(Lightly Doped Drain)構造を採用しているため、ソース領域およびドレイン領域に、それぞれ不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と、相対的に低い低濃度領域(LDD領域)とが形成されている。すなわち、ソース領域には低濃度ソース領域1bと高濃度ソース領域1dとが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域1cと高濃度ドレイン領域1eとが形成されている。   A first light shielding film 11 a and a first interlayer insulating film 12 are formed on the surface of the TFT array substrate 10. A semiconductor layer 1a is formed on the surface of the first interlayer insulating film 12, and a TFT element 30 is formed around the semiconductor layer 1a. A channel region 1a 'is formed in a portion of the semiconductor layer 1a facing the scanning line 3a, and a source region and a drain region are formed on both sides thereof. Since the TFT element 30 employs an LDD (Lightly Doped Drain) structure, a high concentration region having a relatively high impurity concentration and a low concentration region (LDD region) having a relatively low impurity concentration in the source region and the drain region, respectively. And are formed. That is, a low concentration source region 1b and a high concentration source region 1d are formed in the source region, and a low concentration drain region 1c and a high concentration drain region 1e are formed in the drain region.

半導体層1aの表面には、ゲート絶縁膜2が形成されている。そして、ゲート絶縁膜2の表面に走査線3aが形成されて、チャネル領域1a’との対向部分がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜2および走査線3aの表面には、第2層間絶縁膜4が形成されている。そして、第2層間絶縁膜4の表面にデータ線6aが形成され、第2層間絶縁膜4に形成されたコンタクトホール5を介して、そのデータ線6aが高濃度ソース領域1dに接続されている。さらに、第2層間絶縁膜4およびデータ線6aの表面には、第3層間絶縁膜7が形成されている。そして、第3層間絶縁膜7の表面に画素電極9が形成され、第2層間絶縁膜4および第3層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール8を介して、その画素電極9が高濃度ドレイン領域1eに接続されている。さらに、画素電極9を覆うように無機配向膜16が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向が規制されるようになっている。   A gate insulating film 2 is formed on the surface of the semiconductor layer 1a. A scanning line 3a is formed on the surface of the gate insulating film 2, and a portion facing the channel region 1a 'constitutes a gate electrode. A second interlayer insulating film 4 is formed on the surfaces of the gate insulating film 2 and the scanning line 3a. A data line 6a is formed on the surface of the second interlayer insulating film 4, and the data line 6a is connected to the high-concentration source region 1d through a contact hole 5 formed in the second interlayer insulating film 4. . Further, a third interlayer insulating film 7 is formed on the surfaces of the second interlayer insulating film 4 and the data line 6a. A pixel electrode 9 is formed on the surface of the third interlayer insulating film 7, and the pixel electrode 9 is a high-concentration drain through a contact hole 8 formed in the second interlayer insulating film 4 and the third interlayer insulating film 7. It is connected to the area 1e. Further, an inorganic alignment film 16 is formed so as to cover the pixel electrode 9, and the alignment of liquid crystal molecules when a non-selection voltage is applied is regulated.

なお、本実施形態では、半導体層1aを延設して第1蓄積容量電極1fが形成されている。また、ゲート絶縁膜2を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線3bが配置されて第2蓄積容量電極が形成されている。これらにより、前述した蓄積容量17が構成されている。
また、TFT素子30の形成領域に対応する基板本体10Aの表面に、第1遮光膜11aが形成されている。第1遮光膜11aは、液晶装置に入射した光が、半導体層1aのチャネル領域1a’、低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1cに侵入することを防止するものである。
In the present embodiment, the first storage capacitor electrode 1f is formed by extending the semiconductor layer 1a. Further, the gate insulating film 2 is extended to form a dielectric film, and the capacitor line 3b is disposed on the surface thereof to form a second storage capacitor electrode. Thus, the above-described storage capacitor 17 is configured.
A first light shielding film 11 a is formed on the surface of the substrate body 10 </ b> A corresponding to the formation region of the TFT element 30. The first light shielding film 11a prevents light incident on the liquid crystal device from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a.

一方、対向基板20における基板本体20Aの表面には、第2遮光膜23が形成されている。第2遮光膜23は、液晶装置に入射した光が半導体層1aのチャネル領域1a’や低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1c等に侵入するのを防止するものであり、平面視において半導体層1aと重なる領域に設けられている。また対向基板20の表面には、ほぼ全面にわたってITO等の導電体からなる共通電極21が形成されている。さらに、共通電極21の表面には無機配向膜22が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向が規制されるようになっている。   On the other hand, a second light shielding film 23 is formed on the surface of the substrate body 20A in the counter substrate 20. The second light shielding film 23 prevents light incident on the liquid crystal device from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, the low concentration drain region 1c, and the like of the semiconductor layer 1a. It is provided in a region overlapping with the layer 1a. A common electrode 21 made of a conductor such as ITO is formed on the surface of the counter substrate 20 over substantially the entire surface. Furthermore, an inorganic alignment film 22 is formed on the surface of the common electrode 21 so that the alignment of liquid crystal molecules when a non-selection voltage is applied is regulated.

ここで、TFTアレイ基板10側の無機配向膜16、及び対向基板20側の無機配向膜22は、共に本発明の特徴的な構成要素となっている。すなわち、本発明においてこれら無機配向膜16、22は、前述したように異なる分子量の複数のシランカップリン材によって表面処理されている。   Here, both the inorganic alignment film 16 on the TFT array substrate 10 side and the inorganic alignment film 22 on the counter substrate 20 side are characteristic components of the present invention. That is, in the present invention, these inorganic alignment films 16 and 22 are surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights as described above.

これら無機配向膜16、22は、SiOやSiO等の珪素酸化物、またはAl、ZnO、MgOやITO等の金属酸化物等により、厚さ0.02〜0.3μm(好ましくは、0.02〜0.08μm)程度に形成されたものである。また、これら無機配向膜16、22の製造には、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法等のスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、自己組織化法などが採用可能である。本実施形態では、無機配向膜16、22はいずれもSiOを主とする珪素酸化物からなり、従来公知の斜法蒸着法で形成されたものとなっている。 These inorganic alignment films 16 and 22 are made of a silicon oxide such as SiO 2 or SiO, or a metal oxide such as Al 2 O 3 , ZnO, MgO or ITO, and the like in a thickness of 0.02 to 0.3 μm (preferably , 0.02 to 0.08 μm). In addition, for the production of these inorganic alignment films 16 and 22, a sputtering method such as an ion beam sputtering method or a magnetron sputtering method, a vapor deposition method, a sol-gel method, a self-organization method, or the like can be employed. In the present embodiment, the inorganic alignment films 16 and 22 are both made of silicon oxide mainly composed of SiO 2 and formed by a conventionally known oblique deposition method.

図5(a)は、斜方蒸着法による成膜を行う成膜装置の一例としての、蒸着装置503である。この蒸着装置503には、無機配向膜材料の蒸気流を発生させる蒸着源512と、無機配向膜形成前の前記TFTアレイ基板10、あるいは無機配向膜形成前の前記対向20(以下、単に基板10(20)と記す)を保持する保持機構514とが備えられている。この蒸着装置503において基板10(20)は、蒸着源512と基板10(20)の基板面重心位置とを結ぶ基準線X1と、基板10(20)の被成膜面と垂直に交わる直線X2とのなす角θ0が、所定値となるように、保持機構514によって保持されている。したがって、図5(a)、(b)において矢印Y1によって示される、蒸着源512で発生された無機材料の進行方向、すなわち無機材料が飛ぶ方向と、基板10(20)において配向膜が形成される基板面(被成膜面)とのなす角度θ1は、角度θ0を変化させることによって調整可能となっている。なお、この角度θ1は、配向膜16(22)において配向制御を行うための表面形状効果が得られるように、後述する柱状構造物を基板面上に配列させるための所定値に設定されている。ただし、本実施形態では斜方蒸着を行うことから、角度θ1は90°未満となっている。   FIG. 5A illustrates a vapor deposition apparatus 503 as an example of a film formation apparatus that performs film formation by oblique vapor deposition. The vapor deposition apparatus 503 includes a vapor deposition source 512 that generates a vapor flow of the inorganic alignment film material, the TFT array substrate 10 before forming the inorganic alignment film, or the counter 20 (hereinafter simply referred to as the substrate 10) before forming the inorganic alignment film. And a holding mechanism 514 for holding (denoted (20)). In this vapor deposition apparatus 503, the substrate 10 (20) has a reference line X 1 connecting the vapor deposition source 512 and the position of the center of gravity of the substrate surface of the substrate 10 (20), and a straight line X 2 perpendicular to the film formation surface of the substrate 10 (20). Is held by the holding mechanism 514 so that the angle θ0 formed by Therefore, an alignment film is formed on the substrate 10 (20) and the traveling direction of the inorganic material generated by the vapor deposition source 512, that is, the direction in which the inorganic material flies, as indicated by the arrow Y1 in FIGS. The angle θ1 formed with the substrate surface (deposition surface) to be adjusted can be adjusted by changing the angle θ0. The angle θ1 is set to a predetermined value for arranging columnar structures to be described later on the substrate surface so as to obtain a surface shape effect for performing alignment control in the alignment film 16 (22). . However, in this embodiment, since oblique deposition is performed, the angle θ1 is less than 90 °.

このような蒸着装置によって斜方蒸着を行うと、図5(b)中矢印で示すように、蒸着源512から昇華した配向膜材料が基板10(20)に対して略一定の入射角度(傾斜角度)で連続入射する。すると、基板10(20)には図6(a)に示すように配向膜材料が斜め柱状に堆積し、これによって無機材料(珪素酸化物)の柱状構造体16a(22a)が形成される。そして、この柱状構造体16a(22a)が基板10(20)の表面に無数に形成されたことにより、無機配向膜16(22)が形成される。このように柱状構造体16a(22a)が所定の傾斜角度で形成され、これによって無機配向膜16(22)が形成されると、液晶装置60では、柱状構造体16a(22a)に沿って液晶分子が配向することにより、液晶分子にプレチルト角が付与される。すなわち、前述したように液晶分子は、非選択電圧印加時に、無機配向膜16、22によって所定方向に配向規制されるようになっているのである。   When oblique vapor deposition is performed by such a vapor deposition apparatus, as shown by an arrow in FIG. 5B, the alignment film material sublimated from the vapor deposition source 512 has a substantially constant incident angle (inclination) with respect to the substrate 10 (20). Angle). Then, as shown in FIG. 6A, the alignment film material is deposited in an oblique column shape on the substrate 10 (20), thereby forming a columnar structure 16a (22a) of an inorganic material (silicon oxide). The columnar structures 16a (22a) are formed innumerably on the surface of the substrate 10 (20), whereby the inorganic alignment film 16 (22) is formed. Thus, when the columnar structure 16a (22a) is formed at a predetermined inclination angle, and thereby the inorganic alignment film 16 (22) is formed, in the liquid crystal device 60, the liquid crystal along the columnar structure 16a (22a) is formed. By aligning the molecules, a pretilt angle is imparted to the liquid crystal molecules. That is, as described above, the alignment of liquid crystal molecules is regulated in a predetermined direction by the inorganic alignment films 16 and 22 when a non-selection voltage is applied.

また、このようにして形成された柱状構造体16a(22a)では、原子レベルで見ると、図7(a)に示すようにその表面に分極した水酸基が多数存在し、シラノール基(Si−OH)を形成している。
そこで、本発明では、このようなシラノール基における水酸基の活性を消失させ、この水酸基に起因する前述した不都合を回避するべく、シランカップリング材によって無機配向膜16(22)(柱状構造体16a(22a))を表面処理している。すなわち、このような斜方蒸着法で形成された無機配向膜16、22は、前述したように、異なる分子量の複数のシランカップリング材によって表面処理されている。使用するシランカップリング材の数(種類)については、3以上であってもよいが、処理により得られる効果を考えた場合、分子量の異なる2種類のシランカップリング材を用いれば十分である。
Further, in the columnar structure 16a (22a) formed in this way, when viewed at the atomic level, as shown in FIG. 7A, a large number of hydroxyl groups are present on the surface, and silanol groups (Si-OH) ) Is formed.
Therefore, in the present invention, the inorganic alignment film 16 (22) (columnar structure 16a () is formed by a silane coupling material in order to eliminate the activity of the hydroxyl group in the silanol group and to avoid the above-described disadvantage caused by the hydroxyl group. 22a)) is surface treated. That is, the inorganic alignment films 16 and 22 formed by such an oblique deposition method are surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights as described above. The number (type) of silane coupling materials to be used may be 3 or more, but it is sufficient to use two types of silane coupling materials having different molecular weights in consideration of the effect obtained by the treatment.

ここで、シランカップリング材は、一分子中に有機官能器と加水分解基とを有したもので、これによって無機物と有機樹脂とを結び付け、材料の物理的強度や耐水性、耐光性、接着性等の向上を可能にするものである。具体的には、珪素原子(Si)に一つの有機官能基と、2〜3の無機質と反応する官能基を有したもので、以下の式によって表されるものである。
YSiX …(式)
X:珪素原子に結合している加水分解基で、−OR、−Cl、−NR、など
Y:有機マトリックスなどと反応する有機官能基で、アルキル基(−R)、など
Here, the silane coupling material has an organic functional unit and a hydrolyzable group in one molecule, thereby linking the inorganic substance and the organic resin, and the physical strength, water resistance, light resistance, adhesion of the material. It is possible to improve the property. Specifically, a silicon atom (Si) has one organic functional group and a functional group that reacts with a few inorganic substances, and is represented by the following formula.
YSiX 3 (formula)
X: hydrolysis group bonded to a silicon atom, -OR, -Cl, -NR 2, etc. Y: organic functional group reactive such as an organic matrix, an alkyl group (-R), such as

使用するシランカップリング材としては、特に限定されないものの、有機官能基が良好な撥水性を有し、かつ良好な耐光性を有するものであればよく、具体的には、前記式中における有機官能基(Y)がアルキル基であるものが好適に用いられる。また、加水分解基についても、特に限定されないものの、例えばメトキシ基(−OCH)などの分子量の小さい基が、後述するように無機配向膜表面に反応し付加された際、立体障害を起こし難いなどの理由により好ましい。 The silane coupling material to be used is not particularly limited as long as the organic functional group has good water repellency and good light resistance. Specifically, the organic functional group in the above formula is used. The group (Y) is preferably an alkyl group. Also, the hydrolyzable group is not particularly limited, but for example, when a group having a low molecular weight such as a methoxy group (—OCH 3 ) reacts and is added to the surface of the inorganic alignment film as described later, it is difficult to cause steric hindrance. It is preferable for such reasons.

また、使用する複数種(例えば2種)のシランカップリング材については、互いに親和性が高いものが好ましく、したがって同系統のもの、すなわち加水分解基については同じ基を有し、有機官能基についてのみ分子量が異なるものが好適とされる。なお、有機官能基(Y)として前記したようにアルキル基を用いた場合、分子量の大小はその炭素数の数によって決まり、炭素数が多くしたがって基が長くなるほど、分子量が大きいものとなる。ここで、アルキル基の炭素数、すなわち(C2n+1)−におけるnついては、18以上にすると、表面処理後の無機配向膜に対して撥水性及び耐光性を良好に付与でき、これにより無機配向膜の撥水性及び耐光性を十分に向上させる効果があることが実験によって確認されている。 Moreover, about the multiple types (for example, 2 types) silane coupling material to be used, a thing with high mutual affinity is preferable, therefore it has the same group about the thing of the same system, ie, a hydrolysis group, About an organic functional group Only those having different molecular weights are preferred. In addition, when an alkyl group is used as the organic functional group (Y) as described above, the size of the molecular weight is determined by the number of carbon atoms, and the larger the carbon number, the longer the group, the larger the molecular weight. Here, when the carbon number of the alkyl group, that is, n in (C n H 2n + 1 ) — is 18 or more, water repellency and light resistance can be favorably imparted to the inorganic alignment film after the surface treatment. Experiments have confirmed that there is an effect of sufficiently improving the water repellency and light resistance of the alignment film.

したがって、本発明においては、特に分子量の大きい方のシランカップリング材として、炭素数が18以上のアルキル基を有機官能基として有したものが好適に用いられる。一方、このシランカップリング材に対して分子量の小さいものとして、例えば炭素数が8以下のアルキル基を有機官能基として有したものが用いられる。本実施形態では、このような理由から、特に分子量の大きい方のシランカップリング材としては、以下のAの化学式に示すもの(アルキル基の炭素数が18のもの)を、また、分子量の小さい方のシランカップリング材としては、以下のBの化学式に示すもの(アルキル基の炭素数が2のもの)を用いるものとする。
A;(C1837)Si(OCH
B;(C)Si(OCH
Therefore, in the present invention, as the silane coupling material having a larger molecular weight, one having an alkyl group having 18 or more carbon atoms as an organic functional group is preferably used. On the other hand, as a material having a small molecular weight with respect to this silane coupling material, for example, a material having an alkyl group having 8 or less carbon atoms as an organic functional group is used. In this embodiment, for this reason, as the silane coupling material having a larger molecular weight, the one represented by the following chemical formula A (having 18 carbon atoms in the alkyl group) is also used, and the molecular weight is small. As the silane coupling material, the one represented by the following chemical formula B (the alkyl group having 2 carbon atoms) is used.
A; (C 18 H 37 ) Si (OCH 3 ) 3
B; (C 2 H 5 ) Si (OCH 3 ) 3

また、このような分子量の異なる2種類のシランカップリング材により、表面処理を行うに際しては、気相法と液相法の二通りの手法が可能である。
気相法では、例えば無機配向膜を形成した基板をCVD装置に入れ、2種類のシランカップリング材をそれぞれ蒸気として導入することにより、このシランカップリング材の蒸気によって無機配向膜を表面処理する。その際、2種類のシランカップリング材の沸点が近い場合には、これらを同時に装置内に入れ、同時に表面処理を行うこともできる。
In addition, when performing surface treatment with two kinds of silane coupling materials having different molecular weights, two methods, a gas phase method and a liquid phase method, are possible.
In the vapor phase method, for example, a substrate on which an inorganic alignment film is formed is placed in a CVD apparatus, and two types of silane coupling materials are introduced as vapors, respectively, and the inorganic alignment film is surface-treated with the vapors of the silane coupling materials. . At that time, when the boiling points of the two types of silane coupling materials are close to each other, they can be simultaneously placed in the apparatus, and the surface treatment can be simultaneously performed.

ただし、本発明では、特に分子量の大きいシランカップリング材Aで先に表面処理を行い、その後、分子量の小さいシランカップリング材Bで表面処理を行うのが好ましい。このように、まず、分子量の大きいシランカップリング材Aで先に表面処理することで、主に無機配向膜16(22)の表面を撥水化することができる。しかしながら、その際には、図6(b)に示すように、分子量が大きいことで立体障害が起こり、このシランカップリング材Aによって例えば無機配向膜16(22)の表層部の間隙内までは十分に浸透せず、したがって表面処理し難くなる。また、図7(b)に示すようにこの大きなシランカップリン材Aの加水分解基(メトキシ基)と反応した水酸基の間の、未反応の水酸基に対しても反応し難くなる。しかし、その後、分子量の小さいシランカップリング材Bで表面処理することで、図6(c)に示すように無機配向膜16(22)の表層部の間隙内まで良好に浸透して表面処理を行うことができ、さらには、未反応の水酸基に対しても、図7(c)に示すようにシランカップリング材Bを反応させることができる。なお、図6(b)、図6(c)に示すA、Bは、シラノールと反応し一つのメトキシ基が脱離した後の、シランカップリング材を示している。   However, in the present invention, it is preferable that the surface treatment is performed first with the silane coupling material A having a large molecular weight, and then the surface treatment is performed with the silane coupling material B having a small molecular weight. As described above, first, the surface of the inorganic alignment film 16 (22) can be mainly made water-repellent by first performing the surface treatment with the silane coupling material A having a large molecular weight. However, in that case, as shown in FIG. 6B, steric hindrance occurs due to the large molecular weight, and the silane coupling material A causes, for example, the gap in the surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22). It does not penetrate sufficiently and is therefore difficult to surface treat. Further, as shown in FIG. 7 (b), it becomes difficult to react even with an unreacted hydroxyl group between hydroxyl groups reacted with a hydrolyzable group (methoxy group) of this large silane coupling material A. However, after that, by performing surface treatment with the silane coupling material B having a small molecular weight, as shown in FIG. 6 (c), the surface treatment is satisfactorily permeated into the gap in the surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22). Further, the silane coupling material B can be reacted with an unreacted hydroxyl group as shown in FIG. In addition, A and B shown in FIG. 6B and FIG. 6C indicate silane coupling materials after reacting with silanol and releasing one methoxy group.

このようにすることで、無機配向膜16(22)の表層部のほぼ全体を良好に表面処理し、撥水化による防湿性の向上、さらには耐光性の向上を図ることができる。また、ポーラスになっている無機配向膜16(22)表面のミクロ的なポア(孔)をシランカップリング材A、Bで埋め込み、この表面を緻密にすることができることから、この無機配向膜16(22)とシール材19との間の密着性を高め、これら無機配向膜16(22)とシール材19との界面におけるシール部での気密性を高めることもできる。   In this way, almost the entire surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22) can be satisfactorily surface-treated, thereby improving moisture resistance and improving light resistance due to water repellency. Further, since the micro pores (holes) on the surface of the porous inorganic alignment film 16 (22) are filled with the silane coupling materials A and B, and the surface can be made dense, the inorganic alignment film 16 It is also possible to improve the adhesion between (22) and the sealing material 19 and to increase the airtightness at the seal portion at the interface between the inorganic alignment film 16 (22) and the sealing material 19.

また、液相法で表面処理する場合にも、2種類のシランカップリング材を適宜な溶媒に溶解してこれらで同時に無機配向膜16(22)を表面処理し、または別々に表面処理することができる。表面処理の具体的な手法としては、スピンコート法などの塗布法による接触処理や、スプレー法などによる接触処理、さらには浸漬法なども採用可能である。特に、シランカップリング材の溶液に基板10(20)を浸漬してその無機配向膜16(22)の表層部を表面処理する場合、その状態で基板10(20)や溶液に超音波を与え、またはこの処理室内を減圧するのが好ましい。   Moreover, also when surface-treating by a liquid phase method, two types of silane coupling materials are melt | dissolved in a suitable solvent, and the inorganic alignment film 16 (22) is simultaneously surface-treated with these, or it separately surface-treats. Can do. As a specific method for the surface treatment, a contact treatment by a coating method such as a spin coating method, a contact treatment by a spray method, or a dipping method can be employed. In particular, when the substrate 10 (20) is immersed in a solution of a silane coupling material to surface-treat the surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22), ultrasonic waves are applied to the substrate 10 (20) and the solution in that state. Alternatively, it is preferable to reduce the pressure in the processing chamber.

このように超音波処理や減圧処理を併せて行うことにより、シランカップリング材溶液が無機配向膜16(22)の表層部の間隙内により良好に入り込み、この間隙内のシラノール基(Si−OH)と反応し易くなる。
また、この液相法においても、前記の気相法の場合と同じ理由により、分子量の大きいシランカップリング材Aで先に表面処理を行い、その後、分子量の小さいシランカップリング材Bで表面処理を行うのが好ましい。
By performing the ultrasonic treatment and the pressure reduction treatment in this way, the silane coupling material solution enters better into the gap in the surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22), and the silanol group (Si—OH) in this gap. ).
Also in this liquid phase method, for the same reason as in the gas phase method, the surface treatment is first performed with the silane coupling material A having a high molecular weight, and then the surface treatment is performed with the silane coupling material B having a low molecular weight. Is preferably performed.

ただし、気相法、液相法のいずれの場合においても、分子量の大きいシランカップリング材Aと分子量の小さいシランカップリング材Bとで同時に表面処理を行ってもよく、さらには分子量の小さいシランカップリング材Bで先に表面処理を行い、その後、分子量の大きいシランカップリング材Aで表面処理を行うようにしてもよい。このようにしても、無機配向膜16(22)表面のシラノール基がある程度選択性を発揮することにより、2種類のシランカップリング材A、Bがそれぞれシラノール基に反応し、無機配向膜16(22)に付加されるようになる。   However, in both the gas phase method and the liquid phase method, the surface treatment may be performed simultaneously with the silane coupling material A having a high molecular weight and the silane coupling material B having a low molecular weight, and further, silane having a low molecular weight. The surface treatment may be performed first with the coupling material B, and then the surface treatment may be performed with the silane coupling material A having a large molecular weight. Even in this case, since the silanol group on the surface of the inorganic alignment film 16 (22) exhibits a certain degree of selectivity, the two types of silane coupling materials A and B react with the silanol group, respectively, and the inorganic alignment film 16 ( 22).

このようにして表面処理がなされた無機配向膜16(22)は、前述したように撥水化により防湿性が向上し、さらには耐光性も向上したものとなっている。また、シール材19との間の密着性が高まり、したがってこれら無機配向膜16(22)とシール材19との界面におけるシール部での気密性を高めたものとなっている。
ここで、特に防湿性(耐湿性)に関しては、分子量の大きいシランカップリング材Aによってその表層部が撥水化されているのに加え、分子量の小さいシランカップリング材Bによって無機配向膜16(22)表層部の間隙内まで撥水化されているので、膜全体として、以下のメカニズムにより防湿性(耐湿性)が向上したものとなっている。
As described above, the inorganic alignment film 16 (22) subjected to the surface treatment in this way has improved moisture resistance and improved light resistance due to water repellency as described above. Further, the adhesiveness between the sealing material 19 and the sealing material 19 is enhanced, and therefore the airtightness at the sealing portion at the interface between the inorganic alignment film 16 (22) and the sealing material 19 is enhanced.
Here, in particular, with respect to moisture resistance (moisture resistance), in addition to the surface layer portion being water-repellent by the silane coupling material A having a high molecular weight, the inorganic alignment film 16 ( 22) Since the water-repellent property is formed even in the gap between the surface layer portions, the moisture resistance (moisture resistance) of the entire film is improved by the following mechanism.

すなわち、撥水化処理がなされる前の、図6(a)に示した状態での無機配向膜16(22)では、特にその親水性のシラノール基の存在により、図6(a)中二点鎖線で示す領域Wに水(湿気)が存在し易くなっている。よって、このように無機配向膜16、22に撥水化処理(表面処理)を行わないままで基板10、20等を組み立て、液晶装置を形成すると、外部から水や湿気が浸入した際、これが無機配向膜16、22の表層部に入り込み、液晶と直接接触することで液晶を劣化させ、その特性を低下させてしまうことになる。   That is, in the inorganic alignment film 16 (22) in the state shown in FIG. 6A before the water repellent treatment is performed, the presence of the hydrophilic silanol group causes the two in FIG. Water (humidity) is likely to exist in the region W indicated by the dotted line. Therefore, when the substrates 10 and 20 are assembled without performing the water repellency treatment (surface treatment) on the inorganic alignment films 16 and 22 and the liquid crystal device is formed, when water or moisture enters from the outside, By entering the surface layer portion of the inorganic alignment films 16 and 22 and directly contacting the liquid crystal, the liquid crystal is deteriorated and its characteristics are deteriorated.

また、大きな分子量のシランカップリングAで撥水化処理(表面処理)を行い、主に無機配向膜16(22)の表層部を撥水化することにより、無機配向膜16、22の表層部において水(湿気)が存在し易い領域を、図6(b)中二点鎖線で示すように、シランカップリングAが反応していない領域にまで狭くすることができる。しかしながら、このようにしても、特に無機配向膜16(22)の間隙内まではシランカップリングAが反応していないことから、依然として水(湿気)が存在し易い領域Wが比較的広く残っている。したがって、この状態で基板10、20等を組み立て、液晶装置を形成すると、外部から水や湿気が浸入した際、やはりこれが無機配向膜16、22の表層部に入り込み、液晶と直接接触することで液晶の特性を低下させてしまうおそれがある。   Also, the surface layer portions of the inorganic alignment films 16 and 22 are formed by performing water repellency treatment (surface treatment) with the silane coupling A having a large molecular weight and mainly repelling the surface layer portion of the inorganic alignment film 16 (22). In FIG. 6B, the region where water (humidity) tends to exist can be narrowed to a region where the silane coupling A does not react, as indicated by a two-dot chain line in FIG. However, even in this case, since the silane coupling A does not react particularly in the gap between the inorganic alignment films 16 (22), the region W where water (humidity) still exists remains relatively wide. Yes. Therefore, when the substrates 10 and 20 are assembled in this state and the liquid crystal device is formed, when water or moisture enters from the outside, it also enters the surface layers of the inorganic alignment films 16 and 22 and directly contacts the liquid crystal. There is a risk of deteriorating the properties of the liquid crystal.

そこで、小さな分子量のシランカップリング材Bで再度撥水化処理(表面処理)を行い、主に無機配向膜16(22)表層部の間隙部内を撥水化することにより、無機配向膜16、22の表層部において水(湿気)が存在し易い領域Wを、図6(c)中二点鎖線で示すように、シランカップリング材Bが配されていない領域にまでさらに狭くすることができる。
このように異なる分子量のシランカップリング材で複数回の撥水化処理(表面処理)を行った後、基板10、20等を組み立てて本発明の液晶装置とすることにより、この液晶装置60は、外部から水や湿気が浸入しようとしても、これが撥水化された無機配向膜16、22の表層部に入り込み難いことから、結果として無機配向膜16、22の表層部に水や湿気がほとんど浸入しないものとなる。
Therefore, the water repellent treatment (surface treatment) is performed again with the silane coupling material B having a small molecular weight, and the inorganic alignment film 16 (22) is mainly made water repellent in the gap portion of the surface portion of the inorganic alignment film 16, The region W where moisture (humidity) is likely to exist in the surface layer portion 22 can be further narrowed to a region where the silane coupling material B is not disposed, as shown by a two-dot chain line in FIG. .
Thus, after performing water-repellent treatment (surface treatment) a plurality of times with silane coupling materials having different molecular weights, the substrates 10 and 20 are assembled into the liquid crystal device of the present invention. Even if water or moisture tries to enter from the outside, it is difficult for the water or moisture to enter the surface layer of the inorganic alignment films 16 and 22 that have been made water-repellent. It will not penetrate.

図4に示したように本実施形態の液晶装置60には、前述したような表面処理(撥水化処理)を行った無機配向膜16(22)を有するTFTアレイ基板10と対向基板20との間に、ネマチック液晶等からなる液晶50が挟持され、シール材19(図1参照)によって封止されている。ネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、非選択電圧印加時には基板に沿って水平配向し、選択電圧印加時には電界方向に沿って垂直配向する。また、ネマチック液晶分子は、正の屈折率異方性を有するものであり、その複屈折と液晶厚との積(リタデーション)Δndは、例えば約0.40μm(60℃)となっている。なお、TFTアレイ基板10の無機配向膜16による配向規制方向と、対向基板20の無機配向膜22による配向規制方向とは、約90°ねじれた状態に設定されている。これにより、本実施形態の液晶装置60は、ツイステッドネマチックモードで動作するようになっている。   As shown in FIG. 4, the liquid crystal device 60 of the present embodiment includes a TFT array substrate 10 having an inorganic alignment film 16 (22) subjected to surface treatment (water repellency treatment) as described above, a counter substrate 20, and the like. In between, a liquid crystal 50 made of nematic liquid crystal or the like is sandwiched and sealed with a sealing material 19 (see FIG. 1). Nematic liquid crystal molecules have a positive dielectric anisotropy, and are horizontally aligned along the substrate when a non-selection voltage is applied, and vertically aligned along the electric field direction when a selection voltage is applied. The nematic liquid crystal molecules have positive refractive index anisotropy, and the product (retardation) Δnd of the birefringence and the liquid crystal thickness is, for example, about 0.40 μm (60 ° C.). Note that the alignment regulation direction by the inorganic alignment film 16 of the TFT array substrate 10 and the alignment regulation direction by the inorganic alignment film 22 of the counter substrate 20 are set to be twisted by about 90 °. Thereby, the liquid crystal device 60 of the present embodiment operates in the twisted nematic mode.

また、両基板10、20の外側には、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素をドープした材料等からなる偏光板18、28が配置されている。なお、各偏光板18、28は、サファイヤガラスや水晶等の高熱伝導率材料からなる支持基板上に装着して、液晶装置60から離間配置することが望ましい。各偏光板18、28は、その吸収軸方向の直線偏光を吸収し、透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。TFTアレイ基板10側の偏光板18は、その透過軸が配向膜16の配向規制方向と略一致するように配置され、対向基板20側の偏光板28は、その透過軸が配向膜22の配向規制方向と略一致するように配置されている。   In addition, polarizing plates 18 and 28 made of a material obtained by doping polyvinyl alcohol (PVA) with iodine or the like are disposed outside the substrates 10 and 20. The polarizing plates 18 and 28 are preferably mounted on a support substrate made of a high thermal conductivity material such as sapphire glass or quartz, and are separated from the liquid crystal device 60. Each of the polarizing plates 18 and 28 has a function of absorbing linearly polarized light in the absorption axis direction and transmitting linearly polarized light in the transmission axis direction. The polarizing plate 18 on the TFT array substrate 10 side is arranged so that its transmission axis substantially coincides with the alignment regulating direction of the alignment film 16. The polarizing plate 28 on the counter substrate 20 side has its transmission axis aligned with the alignment film 22. It arrange | positions so that it may correspond with a regulation direction substantially.

液晶装置60は、対向基板20を光源側に向けて配置される。その光源光のうち偏光板28の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板28を透過して液晶装置60に入射する。
非選択電圧印加時の液晶装置60では、基板に対して水平配向した液晶分子が液晶50の厚さ方向に約90°ねじれたらせん状に積層配置されている。そのため、液晶装置60に入射した直線偏光は、約90°旋光されて液晶装置60から出射する。この直線偏光は、偏光板18の透過軸と一致するため、偏光板18を透過する。したがって、非選択電圧印加時の液晶装置60では白表示が行われるようになっている(ノーマリーホワイトモード)。
The liquid crystal device 60 is disposed with the counter substrate 20 facing the light source. Of the light source light, only linearly polarized light that matches the transmission axis of the polarizing plate 28 passes through the polarizing plate 28 and enters the liquid crystal device 60.
In the liquid crystal device 60 when the non-selection voltage is applied, the liquid crystal molecules horizontally aligned with respect to the substrate are arranged in a spiral manner by twisting about 90 ° in the thickness direction of the liquid crystal 50. Therefore, the linearly polarized light incident on the liquid crystal device 60 is rotated about 90 ° and emitted from the liquid crystal device 60. Since this linearly polarized light coincides with the transmission axis of the polarizing plate 18, it passes through the polarizing plate 18. Accordingly, white display is performed in the liquid crystal device 60 when the non-selection voltage is applied (normally white mode).

また、選択電圧印加時の液晶装置60では、液晶分子が基板に対して垂直配向している。そのため、液晶装置60に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶装置60から出射する。この直線偏光は、偏光板18の透過軸と直交するため、偏光板18を透過しない。したがって、選択電圧印加時の液晶装置60では黒表示が行われるようになっている。   Further, in the liquid crystal device 60 when the selection voltage is applied, the liquid crystal molecules are vertically aligned with respect to the substrate. Therefore, the linearly polarized light incident on the liquid crystal device 60 is emitted from the liquid crystal device 60 without being rotated. Since this linearly polarized light is orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 18, it does not pass through the polarizing plate 18. Accordingly, black display is performed in the liquid crystal device 60 when the selection voltage is applied.

このような構成の液晶装置60にあっては、無機配向膜16、22が、異なる分子量のシランカップリング材で表面処理されているので、前述したように撥水化により防湿性が向上したものとなり、したがって水分(湿気)に起因する液晶の劣化が確実に防止され、品質の長期に亘る安定化、すなわち長寿命化が図られたものとなる。また、耐光性も向上していることから、これによっても長寿命化が図られたものとなる。
さらに、無機配向膜16、22とシール材19との界面におけるシール部での気密性が高められているので、このシール部での防湿性が高まり、したがってこの点でも長寿命化が図られたものとなる。
また、配向膜として無機配向膜16、22を用いているので、有機配向膜に比べ耐光性および耐熱性に優れ、したがって耐久性に優れたものとなる。
In the liquid crystal device 60 having such a configuration, since the inorganic alignment films 16 and 22 are surface-treated with silane coupling materials having different molecular weights, the moisture proofness is improved by water repellency as described above. Therefore, the deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity) is surely prevented, and the quality is stabilized over a long period of time, that is, the life is extended. In addition, since the light resistance is also improved, this also extends the life.
Further, since the airtightness at the seal portion at the interface between the inorganic alignment films 16 and 22 and the sealing material 19 is enhanced, the moisture-proof property at the seal portion is increased, and thus the life is also extended in this respect. It will be a thing.
In addition, since the inorganic alignment films 16 and 22 are used as the alignment films, they are superior in light resistance and heat resistance as compared with the organic alignment films, and therefore are excellent in durability.

また、このような液晶装置60の製造方法にあっても、無機配向膜16、22を、異なる分子量のシランカップリング材で表面処理するので、前述したように得られる液晶装置60の長寿命化を図ることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。
Further, even in such a manufacturing method of the liquid crystal device 60, the inorganic alignment films 16 and 22 are surface-treated with silane coupling materials having different molecular weights, so that the lifetime of the liquid crystal device 60 obtained as described above is extended. Can be achieved.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

(プロジェクタ)
次に、本発明の電子機器の一実施形態としてのプロジェクタについて、図8を用いて説明する。図8は、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジェクタは、前記実施形態に係る液晶装置を光変調手段として備えたものである。
(projector)
Next, a projector as an embodiment of the electronic apparatus of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a main part of the projector. This projector includes the liquid crystal device according to the above-described embodiment as light modulation means.

図8において、810は光源、813、814はダイクロイックミラー、815、816、817は反射ミラー、818は入射レンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、822、823、824は本発明の液晶装置からなる光変調手段、825はクロスダイクロイックプリズム、826は投射レンズである。光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。   8, 810 is a light source, 813 and 814 are dichroic mirrors, 815, 816 and 817 are reflection mirrors, 818 is an incident lens, 819 is a relay lens, 820 is an exit lens, and 822, 823 and 824 are liquid crystal devices of the present invention. 825 is a cross dichroic prism, and 826 is a projection lens. The light source 810 includes a lamp 811 such as a metal halide and a reflector 812 that reflects the light of the lamp.

ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、赤色光用光変調手段822に入射される。また、ダイクロイックミラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色光用光変調手段823に入射される。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および出射レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介して、青色光が青色光用光変調手段824に入射される。   The dichroic mirror 813 transmits red light contained in white light from the light source 810 and reflects blue light and green light. The transmitted red light is reflected by the reflection mirror 817 and is incident on the light modulation means 822 for red light. The green light reflected by the dichroic mirror 813 is reflected by the dichroic mirror 814 and is incident on the light modulating means 823 for green light. Further, the blue light reflected by the dichroic mirror 813 passes through the dichroic mirror 814. For blue light, in order to prevent light loss due to a long optical path, a light guide means 821 including a relay lens system including an incident lens 818, a relay lens 819, and an exit lens 820 is provided. Blue light is incident on the light modulating means 824 for blue light through the light guiding means 821.

各光変調手段822、823、824により変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投影され、画像が拡大されて表示される。   The three color lights modulated by the respective light modulation means 822, 823, and 824 are incident on the cross dichroic prism 825. The cross dichroic prism 825 is formed by bonding four right-angle prisms. A dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in an X shape at the interface. Yes. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 827 by the projection lens 826 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

このような構成からなるプロジェクタは、前記の液晶装置を光変調手段として備えている。この液晶装置は、前述したように耐光性および耐熱性に優れた無機配向膜を備えているので、光源から照射される強い光や熱により配向膜が劣化することはない。また、このプロジェクタは、水分(湿気)に起因する液晶の劣化が確実に防止され、長寿命化が図られた液晶装置を備えているので、この電子機器自体も長寿命化が図られた信頼性の高いものとなる。   The projector having such a configuration includes the liquid crystal device as a light modulation unit. Since the liquid crystal device includes the inorganic alignment film having excellent light resistance and heat resistance as described above, the alignment film is not deteriorated by strong light or heat irradiated from the light source. In addition, since this projector is equipped with a liquid crystal device that reliably prevents deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity) and has a long life, the electronic device itself is also reliable with a long life. It becomes a high quality thing.

なお、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、前述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、前記実施形態ではスイッチング素子としてTFTを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード(Thin Film Diode)等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、前記実施形態ではTN(Twisted Nematic)モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、VA(Vertical Alignment)モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態では3板式の投射型表示装置(プロジェクタ)を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。   It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, a liquid crystal device including a TFT as a switching element has been described as an example. However, the present invention is applied to a liquid crystal device including a two-terminal element such as a thin film diode as a switching element. It is also possible. In the above embodiment, the transmissive liquid crystal device has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a reflective liquid crystal device. In the above embodiment, the liquid crystal device functioning in the TN (Twisted Nematic) mode has been described as an example. However, the present invention can be applied to a liquid crystal device functioning in the VA (Vertical Alignment) mode. Further, in the embodiment, the description has been given by taking a three-plate projection display device (projector) as an example, but the present invention can also be applied to a single-plate projection display device or a direct-view display device.

また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、前述した各実施形態またはその変形例に係る液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばICカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。   The liquid crystal device of the present invention can also be applied to electronic devices other than projectors. A specific example is a mobile phone. This mobile phone includes the liquid crystal device according to each of the above-described embodiments or modifications thereof in a display unit. Other electronic devices include, for example, IC cards, video cameras, personal computers, head-mounted displays, fax machines with display functions, digital camera finders, portable TVs, DSP devices, PDAs, electronic notebooks, and electronic bulletin boards. And advertising announcement displays.

液晶装置のTFTアレイ基板の平面図である。It is a top view of the TFT array substrate of a liquid crystal device. 液晶装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal device. 液晶装置の平面構造の説明図である。It is explanatory drawing of the planar structure of a liquid crystal device. 液晶装置の断面構造の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-section of a liquid crystal device. (a)は蒸着装置の模式図、(b)は斜方蒸着の説明図である。(A) is a schematic diagram of a vapor deposition apparatus, (b) is explanatory drawing of oblique vapor deposition. (a)〜(c)は無機配向膜への表面処理の説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing of the surface treatment to an inorganic oriented film. (a)〜(c)は無機配向膜とシランカップリング材の反応説明図である。(A)-(c) is reaction explanatory drawing of an inorganic alignment film and a silane coupling material. プロジェクタの要部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of a projector.

符号の説明Explanation of symbols

10…基板(TFTアレイ基板)、16…無機配向膜、20…基板(対向基板)、22…無機配向膜、50…液晶、60…液晶装置、A…大きな分子量のシランカップリング、B…小さな分子量のシランカップリング

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Substrate (TFT array substrate), 16 ... Inorganic alignment film, 20 ... Substrate (opposite substrate), 22 ... Inorganic alignment film, 50 ... Liquid crystal, 60 ... Liquid crystal device, A ... Large molecular weight silane coupling, B ... Small Molecular weight silane coupling

Claims (8)

互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜が、異なる分子量の複数のシランカップリング材によってそれぞれ表面処理されていることを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal device having a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates facing each other,
An inorganic alignment film is provided on each inner surface of the pair of substrates;
The liquid crystal device, wherein the inorganic alignment film is surface-treated with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights.
前記無機配向膜は珪素酸化物からなることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 1, wherein the inorganic alignment film is made of silicon oxide. 前記複数のシランカップリング材は有機官能基としてアルキル基を有し、分子量が大きい方のシランカップリング材のアルキル基は、分子量が小さい方のシランカップリング材のアルキル基より炭素数が多いことを特徴とする請求項1又は2記載の液晶装置。   The plurality of silane coupling materials have an alkyl group as an organic functional group, and the alkyl group of the silane coupling material having a higher molecular weight has more carbon atoms than the alkyl group of the silane coupling material having a lower molecular weight. The liquid crystal device according to claim 1, wherein: 前記複数のシランカップリング材のうちの分子量の大きい方のシランカップリング材は、そのアルキル基の炭素数が18以上であることを特徴とする請求項3記載の液晶装置。   4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein the silane coupling material having a higher molecular weight among the plurality of silane coupling materials has an alkyl group having 18 or more carbon atoms. 互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜を、異なる分子量の複数のシランカップリング材を用いて表面処理する工程と、を備え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 in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates facing each other,
Forming an inorganic alignment film on each inner surface of the pair of substrates;
And a step of surface-treating the inorganic alignment film with a plurality of silane coupling materials having different molecular weights.
前記無機配向膜を、斜法蒸着法で形成することを特徴とする請求項5記載の液晶装置の製造方法。   6. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 5, wherein the inorganic alignment film is formed by an oblique deposition method. 前記複数のシランカップリング材として、その有機官能基がアルキル基であるものを用意するとともに、分子量が大きい方のシランカップリング材のアルキル基が、分子量が小さい方のシランカップリング材のアルキル基より炭素数が多くなるように該複数のシランカップリング材を用意し、
前記表面処理する工程において、分子量の大きいシランカップリング材で先に表面処理を行い、その後、分子量の小さいシランカップリング材で表面処理を行うことを特徴とする請求項5又は6に記載の液晶装置。
As the plurality of silane coupling materials, one having an organic functional group that is an alkyl group is prepared, and the alkyl group of the silane coupling material having a higher molecular weight is the alkyl group of the silane coupling material having a lower molecular weight. Preparing the plurality of silane coupling materials so that the number of carbon atoms is increased,
7. The liquid crystal according to claim 5, wherein in the surface treatment step, the surface treatment is first performed with a silane coupling material having a high molecular weight, and then the surface treatment is performed with a silane coupling material having a low molecular weight. apparatus.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の液晶装置、あるいは請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の製造方法によって得られた液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。

An electronic device comprising the liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4, or the liquid crystal device obtained by the manufacturing method according to any one of claims 5 to 7. machine.

JP2005319277A 2005-11-02 2005-11-02 Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus Expired - Fee Related JP4626488B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005319277A JP4626488B2 (en) 2005-11-02 2005-11-02 Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005319277A JP4626488B2 (en) 2005-11-02 2005-11-02 Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007127757A true JP2007127757A (en) 2007-05-24
JP4626488B2 JP4626488B2 (en) 2011-02-09

Family

ID=38150472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005319277A Expired - Fee Related JP4626488B2 (en) 2005-11-02 2005-11-02 Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4626488B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010007168A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Seiko Epson Corp Surface treatment apparatus and surface treatment method
JP2010020093A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Seiko Epson Corp Method of manufacturing liquid crystal device
JP2010170036A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Seiko Epson Corp Surface treatment method and surface treatment device
JP2015031905A (en) * 2013-08-06 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing electro-optic device, electro-optic device, and electronic equipment
JP2015148739A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 セイコーエプソン株式会社 Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment
US9128328B2 (en) 2012-09-19 2015-09-08 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and projector
US9249496B2 (en) 2008-05-15 2016-02-02 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing liquid crystal device
JP2016186565A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of liquid crystal device, liquid crystal device, and electronic apparatus
WO2018168245A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 ソニー株式会社 Liquid crystal display element, method for manufacturing liquid crystal display element, and projection display device
WO2019181308A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 ソニー株式会社 Silane-coupling material, substrate, and device
JP2019207287A (en) * 2018-05-28 2019-12-05 セイコーエプソン株式会社 Surface treatment agent, surface treatment method, liquid crystal device, and electronic apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5670527A (en) * 1979-11-15 1981-06-12 Dainippon Printing Co Ltd Liquid-crystal display element
JPS62299814A (en) * 1986-06-19 1987-12-26 Seiko Epson Corp Manufacture of liquid crystal display device
JPH05264998A (en) * 1992-03-16 1993-10-15 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Oriented film
JPH0643463A (en) * 1992-07-23 1994-02-18 Canon Inc Liquid crystal element
JPH10153783A (en) * 1996-07-30 1998-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal-oriented film, its manufacture, liquid crystal display device using the same and its manufacture
JPH10339877A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal alignment layer, manufacture therefor, liquid crystal display device using the same and manufacture therefor
JPH10339876A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal alignment layer, manufacture therefor, liquid crystal display device using the same and manufacture therefor
JP2000047211A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Sony Corp Liquid crystal element and its production

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5670527A (en) * 1979-11-15 1981-06-12 Dainippon Printing Co Ltd Liquid-crystal display element
JPS62299814A (en) * 1986-06-19 1987-12-26 Seiko Epson Corp Manufacture of liquid crystal display device
JPH05264998A (en) * 1992-03-16 1993-10-15 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Oriented film
JPH0643463A (en) * 1992-07-23 1994-02-18 Canon Inc Liquid crystal element
JPH10153783A (en) * 1996-07-30 1998-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal-oriented film, its manufacture, liquid crystal display device using the same and its manufacture
JPH10339877A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal alignment layer, manufacture therefor, liquid crystal display device using the same and manufacture therefor
JPH10339876A (en) * 1997-06-05 1998-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal alignment layer, manufacture therefor, liquid crystal display device using the same and manufacture therefor
JP2000047211A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Sony Corp Liquid crystal element and its production

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9989808B2 (en) 2008-05-15 2018-06-05 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing liquid crystal device
US20160161804A1 (en) * 2008-05-15 2016-06-09 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing liquid crystal device
US9249496B2 (en) 2008-05-15 2016-02-02 Seiko Epson Corporation Method for manufacturing liquid crystal device
JP2010007168A (en) * 2008-06-30 2010-01-14 Seiko Epson Corp Surface treatment apparatus and surface treatment method
US8243249B2 (en) 2008-07-10 2012-08-14 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing liquid crystal device
JP4640462B2 (en) * 2008-07-10 2011-03-02 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of liquid crystal device
JP2010020093A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Seiko Epson Corp Method of manufacturing liquid crystal device
JP2010170036A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Seiko Epson Corp Surface treatment method and surface treatment device
US9128328B2 (en) 2012-09-19 2015-09-08 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and projector
JP2015031905A (en) * 2013-08-06 2015-02-16 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing electro-optic device, electro-optic device, and electronic equipment
JP2015148739A (en) * 2014-02-07 2015-08-20 セイコーエプソン株式会社 Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment
JP2016186565A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of liquid crystal device, liquid crystal device, and electronic apparatus
WO2018168245A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-20 ソニー株式会社 Liquid crystal display element, method for manufacturing liquid crystal display element, and projection display device
CN110418998A (en) * 2017-03-17 2019-11-05 索尼公司 Liquid crystal display, the method and projection display equipment for manufacturing liquid crystal display
WO2019181308A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 ソニー株式会社 Silane-coupling material, substrate, and device
JP2019207287A (en) * 2018-05-28 2019-12-05 セイコーエプソン株式会社 Surface treatment agent, surface treatment method, liquid crystal device, and electronic apparatus
JP7238272B2 (en) 2018-05-28 2023-03-14 セイコーエプソン株式会社 Surface treatment agent, surface treatment method, liquid crystal device and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4626488B2 (en) 2011-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4626488B2 (en) Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus
JP4201002B2 (en) Liquid crystal device, manufacturing method thereof and projector
JP2007047253A (en) Liquid crystal device, manufacturing method for liquid crystal device, and electronic equipment
JP4702146B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal device
JP2008209561A (en) Liquid crystal device
JP2007286468A (en) Method for manufacturing liquid crystal device
JP2006285001A (en) Sealing structure, liquid crystal device, its manufacturing method and projector
JP2007010888A (en) Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus
US20080226839A1 (en) Surface treatment apparatus and surface treatment method
JP2007025530A (en) Liquid crystal apparatus, its manufacturing method, and electronic equipment
JP2011215455A (en) Liquid crystal display device, method for manufacturing the same, and projection display device
JP5003108B2 (en) Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus
JP2008122660A (en) Alignment layer forming method, liquid crystal device, and electronic device
JP2006301492A (en) Liquid crystal device, electronic apparatus, film forming method, and method of manufacturing liquid crystal device
JP2007322766A (en) Liquid crystal display device and electronic equipment
JP2008216650A (en) Method for manufacturing alignment layer and method for manufacturing liquid crystal device
JP4760696B2 (en) Liquid crystal device and method for manufacturing liquid crystal device
JP2007052050A (en) Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus
JP4661608B2 (en) Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus
JP2012220524A (en) Liquid crystal device and projector
JP2007219365A (en) Method for manufacturing liquid crystal device, liquid crystal device, and electronic appliance
JP2005292685A (en) Liquid crystal device, projector, and electronic equipment
JP2012220525A (en) Liquid crystal device and projector
JP2007140018A (en) Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, substrate for liquid crystal device, and projector
JP2012220523A (en) Liquid crystal device and projector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20071107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100615

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100622

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100823

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101012

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101025

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4626488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees