JP2007140017A - 液晶装置、液晶装置用基板、液晶装置の製造方法、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光照射を受けたことで液晶分子がラジカル化等により活性化した場合にも、当該液晶分子を安定化させ、分子間反応の他、特に配向膜との反応を防止ないし抑制させることが可能な液晶装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板１０，２０間に液晶層５０が挟持された構成を備える液晶装置であって、前記基板１０，２０の液晶層５０側に形成された配向膜４０，６０と、前記配向膜４０，６０の液晶層５０側に形成され、且つラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜４２，６２と、を具備してなることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶装置、液晶装置用基板、液晶装置の製造方法、プロジェクタに関する。

従来、液晶組成物としてフッ素元素等のハロゲン元素を含む液晶化合物を主体として構成されたものがある。このような液晶組成物は、粘度が低く、比抵抗値が高いため、特にアクティブマトリックス駆動用の液晶装置に適している。具体的には、液晶層が一対の基板間に挟持されてなる液晶装置に対して、当該液晶層を上記液晶組成物から構成し、この液晶装置を液晶プロジェクタに搭載される光変調手段や、携帯電話等に搭載される直視型表示装置として用いている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−４９８９４号公報

しかしながら、フッ素元素等のハロゲン元素を含む液晶化合物を主体とする液晶組成物は、例えば過度の光照射（特に短波長の青色光照射）によりラジカル化し、分子間で反応を生じたり、配向膜との間で反応を生じたりする。このような反応が生じると、液晶の配向不良が生じ、上記液晶プロジェクタや直視型表示装置において表示不良が発生する場合がある。そして、液晶プロジェクタのように高輝度化及び小型化が進み、単位面積当たりの光強度が益々高まる状況下では、上記のような液晶分子のラジカル化に起因する表示不良発生の問題は一層深刻なものとなってきている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、光照射を受けたことで液晶分子がラジカル化等により活性化した場合にも、当該液晶分子を安定化させ、分子間反応の他、特に配向膜との反応を防止ないし抑制させることが可能な液晶装置用基板と、液晶装置及びその製造方法を提供することを目的としている。また、当該液晶装置を備えた信頼性の高いプロジェクタを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、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層が挟持された構成を備える液晶装置であって、前記基板の液晶層側に形成された配向膜と、前記配向膜の液晶層側に形成され、且つラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜と、を具備してなることを特徴とする。このようなラジカル捕捉膜の配設により、例えば光照射等を受けて液晶層を構成する液晶分子がラジカル化した場合にも、当該ラジカルをラジカル捕捉剤が捕捉して、液晶分子を安定化させることが可能となる。その結果、液晶分子間で反応が生じたり、液晶分子と配向膜を構成する分子との間で反応が生じたりする問題が殆ど生じず、耐光性を有し、信頼性の高い液晶装置を提供することが可能となる。

前記ラジカル捕捉膜として斜方蒸着膜を用いることができる。このようにラジカル捕捉膜を斜方蒸着膜により構成すると、当該ラジカル捕捉膜表面において液晶分子に対して高い配向性を付与することが可能となる。また、前記配向膜も斜方蒸着膜から構成することができる。この場合、１つの真空装置内で配向膜形成とラジカル捕捉膜形成とを行うことができ、製造効率の向上を図ることが可能となる。

前記ラジカル捕捉剤は、前記液晶層を構成する液晶分子がラジカル化した後、当該ラジカル化した液晶分子を安定化させるものとすることができる。また、前記ラジカル捕捉剤としては特にフラーレンを用いることが好ましい。フラーレンは液晶分子との親和性も高く、捕捉作用も強いため、当該液晶分子の安定化効果を一層顕著に発現することができる。また、フラーレンは自身が安定な状態のままで捕捉作用を示すため、当該フラーレンが液晶分子の配向性等に不具合を及ぼすことも殆どない。なお、フラーレンの中でも特にＣ_６０を用いることが好ましい。液晶分子に対する親和性が特に高いからである。

また、本発明の液晶装置は、前記ラジカル捕捉膜と前記配向膜との間に、それぞれの膜の密着性を向上させる密着性向上層が配設されてなるものとすることができる。このような液晶装置によると、ラジカル捕捉膜と配向膜との高い密着性を確保することができ、特にラジカル捕捉膜及び配向膜の材料に拘らず、両者の高い密着性を確保できるため、材料の選択の幅が広がることとなる。

前記密着性向上層はアルコキシド基を含む材料からなるものとすることができる。このようなアルコキシド基を含む密着性向上層によると、ラジカル捕捉膜と配向膜との高い密着性を確保することができるようになる。
或いは、前記密着性向上層は水酸基を含む材料からなるものとすることもできる。このような水酸基を含む密着性向上によっても、ラジカル捕捉膜と配向膜との高い密着性を確保することができるようになる。

次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶装置用基板は、基板と、前記基板上に形成された配向膜と、前記配向膜上に形成され、ラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜と、を具備してなることを特徴とする。このような液晶装置用基板により液晶装置を構成すると、基板表面のラジカル捕捉膜がラジカル化した液晶分子を捕捉して安定化させることが可能なため、当該液晶分子と配向膜との反応を防止ないし抑制することが可能となる。

次に、上記課題を解決するために、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層が挟持された構成を備える液晶装置の製造方法であって、基板上に無機材料を斜方蒸着法させて配向膜を形成する工程と、前記配向膜上にラジカル捕捉剤を斜方蒸着法させてラジカル捕捉膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。このような製造方法によると、斜方蒸着法により斜方蒸着膜及びラジカル捕捉膜を簡便に成膜でき、上記本発明の液晶装置を簡便に製造することが可能となる。

なお、前記ラジカル捕捉膜を形成する前に、前記配向膜に対して、当該配向膜と前記ラジカル捕捉膜との密着性を向上させるための表面処理を行う工程を含むものとすることができる。このような表面処理により配向膜とラジカル捕捉膜との間の高い密着性を確保することができるようになる。

具体的に、前記表面処理は、アルコキシド基を含む処理材を所定温度下で前記配向膜上に成膜することで、当該配向膜上に自己組織化単分子膜を形成するものとすることができる。或いは、前記表面処理は、水酸基を含む処理材を所定温度下で前記配向膜上に成膜することで、当該配向膜上に自己組織化単分子膜を形成するものとしても良い。このような自己組織化単分子膜の形成は非常に簡便な方法であるため、当該表面処理として好適に用いることができ、ひいては液晶装置の製造効率の向上が実現される。

次に、上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、光源と、前記光源からの光を変調する光変調手段と、前記光変調手段により変調された光を投射する投射手段とを備えるプロジェクタであって、前記光変調手段が、上記本発明の液晶装置からなることを特徴とする。このようなプロジェクタによると、光源の輝度を高めた場合にも、光変調手段たる液晶装置にはラジカル捕捉膜が含まれるため表示不良が生じ難い。つまり、液晶装置の液晶層に高エネルギーの光が入射し、当該液晶層の液晶分子がラジカル化した場合にも、ラジカル捕捉剤によりラジカル化した液晶分子を安定化することが可能なため、液晶分子間の反応や配向膜との反応が生じ難く、それに伴う配向不良も生じ難いものとなる。その結果、液晶配向不良に基づく表示不良も生じ難いものとなるのである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

［液晶装置］
以下に示す本実施形態の液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。また、本実施形態の液晶装置は、本発明に係る液晶装置用基板を具備して構成されている。

図１は本実施形態の透過型液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図である。図３は本実施形態の透過型液晶装置について素子領域の断面図であって、図２のＡ−Ａ’線断面図である。また、図４は本実施形態の透過型液晶装置について複数の画素領域を模式的に示す断面図である。なお、図３及び図４においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。

本実施形態の透過型液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と当該画素電極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がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。

また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。

次に、図２に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の平面構造について説明する。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、インジウム錫酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。本実施形態において、各画素電極９及び各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。

データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。

容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。

次に、図３及び図４に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の断面構造について説明する。なお、図４ではスイッチング素子等の一部の構成要素を図面の視認性を考慮して省略してある。図３及び図４に示すように、本実施形態の透過型液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板（液晶装置用基板）１０と、これに対向配置される対向基板（液晶装置用基板）２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａとその液晶層５０側表面に形成された画素電極９、配向膜４０、ラジカル捕捉膜４１を主体として構成されており、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とその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１、配向膜６０、ラジカル捕捉膜６１を主体として構成されている。

また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。

また、上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。

また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。さらに、図２に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側、すなわち、画素電極９及び第３層間絶縁膜７上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜４０が形成されている。そして、配向膜４０のさらに液晶層５０側には、当該配向膜４０との間に密着性向上層４１を介してラジカル捕捉膜４２が形成されている。このラジカル捕捉膜４２は、液晶分子がラジカル化した場合に、当該ラジカル化した液晶分子を捕捉して安定化させるラジカル捕捉剤からなるものである。なお、本実施形態において配向膜４０はＳｉＯ_２の斜方蒸着膜からなるもので、ラジカル捕捉膜４２はラジカル捕捉剤としてのフラーレンからなるものである。

他方、対向基板２０には、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層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に侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。

さらに、第２遮光膜２３が形成された基板本体２０Ａの液晶層５０側には、その略全面に渡って、ＩＴＯ等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜６０が形成されている。そして、さらに当該配向膜６０との間に密着性向上層６１を介して、対向基板２０の液晶層５０側最表面にはラジカル捕捉膜６２が形成されている。このラジカル捕捉膜６２は、液晶分子がラジカル化した場合に、当該ラジカル化した液晶分子を捕捉して安定化させるラジカル捕捉剤からなるものである。なお、配向膜６０はＳｉＯ_２の斜方蒸着膜からなるもので、ラジカル捕捉膜６２はラジカル捕捉剤としてのフラーレンからなるものである。

ここで、ラジカル捕捉膜４２，６２を構成するラジカル捕捉剤について説明する。ラジカル捕捉剤は、液晶層５０に高エネルギーの光が透過して液晶分子がラジカル化した場合に、当該ラジカル化した液晶分子を捕捉し、これを安定化させるものである。上述の通りラジカル捕捉剤としてはフラーレンを用いており、具体的には５員環、６員環のもの、さらに具体的にはＣ_６０に代表されるもの、その他にはＣ_７０、Ｃ_７６、Ｃ_７８、Ｃ_８０、Ｃ_８２、Ｃ_８４、Ｃ_８６、Ｃ_８８、Ｃ_９０、Ｃ_９２、Ｃ_９４、Ｃ_９６等を用いることができる。

このようなラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜４２，６２を、各基板１０Ａ，２０Ａの液晶層５０側最表面に配設すると、液晶層５０に高エネルギーの光が入射し、液晶分子がラジカル化した場合にも、ラジカル捕捉剤の作用により当該液晶分子が分子間で反応したり、配向膜４０，６０等と反応したりすることがなく、液晶層５０において配向乱れが殆ど生じないものとなる。その結果、当該液晶装置において液晶分子のラジカル化に起因する表示不良が殆ど生じず、信頼性の高い表示を提供することが可能となる。なお、ラジカル捕捉剤として用いるフラーレンのうちＣ_６０が最も好適に用いられる。液晶層５０に対する親和性が特に高く、確実にラジカル捕捉作用を発現することができるためである。

また、配向膜４０，６０とラジカル捕捉膜４２，６２との間に配設される密着性向上層４１，６１は、ここではアルコキシド基を含む材料が用いられている。具体的には、トリメトキシシランを加熱下（例えば１５０℃、１時間）、ＣＶＤにより配向膜４０，６０上に成膜することで、アルコキシド基を含む自己組織化した単分子膜として当該密着性向上層４１，６１が提供される。なお、トリメトキシシランの他、モノメトキシシラン、ジメトキシシラン等を用いることも可能である。

また、密着性向上層４１，６１として水酸基を含むものを採用することもできる。その場合、アルコールを上記と同様、加熱下（例えば１５０℃、１時間）、ＣＶＤにより配向膜４０，６０上に成膜することで、水酸基を含む自己組織化した単分子膜として当該密着性向上層４１，６１が提供されることとなる。アルコールとしては、フェノール、オクタデカノール、コレスタノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコール、ｔ−ブチルアルコール、ポリビニルアルコール等を用いることができる。

次に、本実施形態の液晶装置の製造方法について説明する。
まず、ガラス等からなる透光性の基板１０Ａを用意し、これに第１遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａ、各種配線３ａ，３ｂ，６ａ、絶縁膜４，７、画素電極９等を公知の方法で形成する。そして、画素電極９を含む第３層間絶縁膜７上に、ＳｉＯ_２を用いた斜方蒸着法により配向膜４０を形成し、続いて配向膜４０に対して表面処理を行う。ここでは、Ｎ_２雰囲気下で１５０℃、１時間、恒温室内に配向膜４０等を付与した基板１０Ａを配置させ、トリメトキシシランを配向膜４０上に飛散させることで、アルコキシド基を含む単分子膜の密着性向上層４１を形成するものとしている。そして、最後にフラーレンを斜方蒸着法により密着性向上層４１上に成膜して、ラジカル捕捉膜４２を形成して、ＴＦＴアレイ基板１０を得る。

なお、斜方蒸着法は図５に示す装置を用いて行う。
図５は、蒸着膜形成に用いる斜方蒸着装置３００の外観を模式的に示す説明図である。この蒸着装置３００は、成膜材料の蒸気を生じさせる蒸着源３０２と、成膜材料の蒸気が流通可能な開口部３０３ａを備える蒸気流通部３０３と、基板Ｓ（ここでは、基板１０Ａ若しくは基板２０Ａ）を蒸着源３０２に対して所定角度傾斜させて配設する基板配設部３０７とを具備する蒸着室３０８、蒸着室３０８を真空にするための真空ポンプ３１０を備えている。

この場合の蒸着方法は以下の通りである。まず、真空ポンプ３１０を作動させると、蒸着室３０８が真空化し、さらに加熱装置（図示略）により蒸着源３０２を加熱すると蒸着源３０２から蒸着材料の蒸気が発生する。そして、蒸着源３０２から発生した蒸着材料の蒸気流は、開口部３０３ａを通過し、所定の角度（蒸着角：本実施の形態では８０°（基板法線を０°とする））で基板Ｓの表面に蒸着されるものとされている。

蒸着材料としては配向膜形成時には例えば酸化ケイ素を、ラジカル捕捉膜形成時には例えばフラーレンを用いるものとしている。なお、フラーレンの蒸着の際は加熱装置により材料を蒸気化させているが、酸化ケイ素の場合は電子線を用いて蒸気化するものとしている。

一方、上述したＴＦＴアレイ基板１０とは別に対向基板２０も作成する。ここでも、基板２０Ａを用意した後、ＴＦＴアレイ基板１０の作成と同様の方法を用いて、当該基板２０Ａ上に遮光膜２３や対向電極２１等を形成するとともに、さらにその上に配向膜６０、密着性向上層６１、ラジカル捕捉膜６２を形成し、対向基板２０を得るものとしている。

その後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール剤を介して貼り合わせ、さらにシール剤に形成した液晶注入口から液晶を注入して液晶パネルとした後、所定の配線を接続して、本実施形態の液晶装置を製造するものとしている。

続いて、上記本実施形態の液晶装置を用いて耐久性加速試験を行った結果について説明する。具体的には、波長３８５ｎｍのＨｇランプを光源として用い、当該光を本実施形態の液晶装置（実施例）に照射した場合の耐久性について、ここでは光照射を継続して行った場合に配向乱れが生じ始める照射時間について試験した。なお、比較としてラジカル捕捉膜を具備しない液晶装置（比較例）についても同様の耐久性試験を行った。その結果、比較例の液晶装置は耐久時間が２分であったのに対し、実施例の液晶装置は耐久時間が６分と向上した。

以上、本発明の一実施形態としての液晶装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、且つ当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、本実施形態では、ＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置やパッシブマトリクス型液晶装置等にも適用可能である。また、本実施形態では、透過型液晶装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型や半透過反射型の液晶装置にも適用可能である。このように、本発明は、いかなる構造の液晶装置にも適用することができる。

［電子機器］
上記実施の形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図６（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図６（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。

図６（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図６（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。

図６（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図６（ｃ）において、符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。

このように図６に示す電子機器は、表示部に上述の本発明の一例たる液晶装置を適用したものであるので、例えば過度の光照射による液晶層における配向不良等が発生し難く、表示品質を長期に渡って維持することが可能となる。

［投射型表示装置］
次に、上記実施形態の液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置（プロジェクタ）の構成について、図７を参照して説明する。図７は、上記実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図７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は液晶光変調装置、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レンズを示す。

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。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの光束のうちの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、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置８２２に入射される。

一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー８１４によって反射され、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置８２３に入射される。なお、青色光は第２のダイクロイックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、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、これを介して青色光が上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。

各光変調装置により変調された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。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に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十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって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、投写光学系である投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。

上記構造を有する投射型表示装置は、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えたものであるので、例えば過度の光照射による配向不良等が発生し難く、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。なかでも、青色光用液晶光変調装置８２４は、波長の短い光が照射されるため、本実施形態の液晶装置を採用することで、光照射による表示不良発生の抑制効果が最も顕著となり得る。

本発明の一実施形態たる液晶装置におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図。 図１の液晶装置についてＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図。 図１の液晶装置についてその素子構造を示す断面図。 図１の液晶装置についてその画素領域の構成を模式的に示す断面図。 斜方蒸着装置の一例について概略構成を示す説明図。 本発明に係る電子機器について幾つかの例を示す斜視図。 本発明に係る投射型表示装置についての一例を示す図。

符号の説明

１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、１０Ａ，２０Ａ…基板本体、４０，６０…配向膜、４１，６１…密着性向上層、４２，６２…ラジカル捕捉膜、５０…液晶層

Claims (14)

1. 互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持された構成を備える液晶装置であって、
   前記基板の液晶層側に形成された配向膜と、
   前記配向膜の液晶層側に形成され、且つラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜と、を具備してなることを特徴とする液晶装置。
2. 前記ラジカル捕捉膜が斜方蒸着膜であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記ラジカル捕捉剤は、前記液晶層を構成する液晶分子がラジカル化した場合に、当該ラジカル化した液晶分子を安定化させるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
4. 前記ラジカル捕捉剤がフラーレンであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶装置。
5. 前記フラーレンがＣ_６０であることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
6. 前記ラジカル捕捉膜と前記配向膜との間に、それぞれの膜の密着性を向上させる密着性向上層が配設されてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶装置。
7. 前記密着性向上層がアルコキシド基を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶装置。
8. 前記密着性向上層が水酸基を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液晶装置。
9. 基板と、
   前記基板上に形成された配向膜と、
   前記配向膜上に形成され、ラジカル捕捉剤からなるラジカル捕捉膜と、を具備してなることを特徴とする液晶装置用基板。
10. 互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持された構成を備える液晶装置の製造方法であって、
    基板上に無機材料を斜方蒸着法させて配向膜を形成する工程と、
    前記配向膜上にラジカル捕捉剤を斜方蒸着法させてラジカル捕捉膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
11. 前記ラジカル捕捉膜を形成する前に、前記配向膜に対して、当該配向膜と前記ラジカル捕捉膜との密着性を向上させるための表面処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶装置の製造方法。
12. 前記表面処理は、アルコキシド基を含む処理材を所定温度下で前記配向膜上に成膜することで、当該配向膜上に自己組織化単分子膜を形成するものであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶装置の製造方法。
13. 前記表面処理は、水酸基を含む処理材を所定温度下で前記配向膜上に成膜することで、当該配向膜上に自己組織化単分子膜を形成するものであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶装置の製造方法。
14. 光源と、前記光源からの光を変調する光変調手段と、前記光変調手段により変調された光を投射する投射手段とを備えるプロジェクタであって、
    前記光変調手段が、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液晶装置からなることを特徴とするプロジェクタ。

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