JP2007192868A - 液晶装置の製造方法及び液晶装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】配向膜の表面で撥水処理を均一に行うことができる液晶装置の製造方法及び液晶装置並びに電子機器を提供すること。
【解決手段】無機配向膜１５、３４を加熱する加熱工程と、加熱された無機配向膜１５、３４の表面を活性化させる活性化工程と、活性化させた無機配向膜１５、３４の表面に、アルコール処理を施す撥水処理工程とを備え、前記加熱工程、活性化工程及び撥水処理工程を真空中で連続して行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶装置の製造方法及び液晶装置並びに電子機器に関する。

液晶プロジェクタなど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、その中央部に液晶層が封止された構成となっている。そして、この一対の基板の内面側には液晶層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、画像光を作製している。

ところで、上記配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミドなど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。

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ことがある。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。

そこで、耐光性の向上のため、近年ではＳｉＯｘ斜方膜（ｘ＝１〜２）などの金属酸化物を配向膜の材料としたものも開発されている。
金属酸化物で構成された無機配向膜は、水分を含む雰囲気下において、その表面にヒドロキシル基（例えば、シラノール基：−Ｓｉ−ＯＨ）が形成される。このヒドロキシル基は水和性（水分との親和性）が高いため、無機配向膜の表面に水分が付着しやすくなる。このように無機配向膜の表面に水分が付着すると、配向が変化して配向不良を引き起こしてしまう。そこで、水分の付着を防止するため、無機配向膜の表面を長い直鎖を有する高級アルコールを用いた撥水処理を施して表面を改質する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１３４２９９号公報

しかしながら、上記従来の液晶装置の製造方法においても、撥水処理が無機配向膜の表面で均一に行われることが求められている。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、無機配向膜の表面で撥水処理を均一に行うことができる液晶装置の製造方法及び液晶装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板で挟持された液晶層とを備える液晶装置の製造方法において、前記無機配向膜を加熱する加熱工程と、加熱された前記無機配向膜の表面を活性化させる活性化工程と、活性化させた前記無機配向膜の表面に、アルコール処理を施す撥水処理工程とを備え、前記加熱工程、前記活性化工程及び前記撥水処理工程を真空中で連続して行うことを特徴とする。

この発明では、真空中で連続して加熱処理、活性化処理及び撥水処理を施すことで無機配向膜の表面の水分を効果的に除去すると共に、無機配向膜の表面における撥水処理を均一に行うことができるので、液晶層の劣化をより抑制することが可能となる。
すなわち、無機配向膜を真空中で加熱することにより、無機配向膜の表面に付着している水分を効果的に除去する。そして、無機配向膜の表面に結合しているヒドロキシル基を活性化処理において切断した後、アルコール処理を施すことで無機配向膜の表面にヒドロキシル基よりも水和性の低い原子などが結合され、表面にヒドロキシル基が結合されることを防止する。
ここで、加熱処理と活性化処理とを真空中で連続して行うことで、加熱処理において水分が除去された無機配向膜の表面に再び水分が付着することを防止できる。また、活性化処理と撥水処理とを真空中で連続して行うことで、ヒドロキシル基を切断した無機配向膜の表面に再びヒドロキシル基が結合されることを防止できる。これにより、無機配向膜の表面において均一に撥水処理を施すことができる。
さらに、撥水処理工程を真空中で行っているので、無機配向膜をアルコールの引火点よりも高い温度で加熱状態としたままアルコールを導入しても、導入したアルコールの引火を回避できる。これにより、導入するアルコールの濃度を高くして、アルコール処理を効果的に行うことができる。
以上より、無機配向膜の表面に水分が付着、結合しにくくなり、液晶層の劣化をより確実に抑制して液晶装置の長寿命化が図れる。

また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記活性化工程で、前記無機配向膜の表面にプラズマを照射することが好ましい。
この発明では、無機配向膜の表面にプラズマを照射してイオン化されたガスを無機配向膜の表面に当てることにより、無機配向膜の表面に結合されているヒドロキシル基を切断して無機配向膜の表面を活性化させると共に、プラズマ照射時の熱により無機配向膜中に存在する水分を除去することができる。

また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記活性化工程で、プラズマ照射時の直流バイアス電圧を−１００Ｖ以上０Ｖ未満とすることが好ましい。
この発明では、プラズマ処理時の直流バイアス電圧を−１００Ｖ以上０Ｖ未満とすることで無機配向膜がスパッタによって除去されることを回避する。すなわち、プラズマ処理時に導入されたガスのエネルギーの向上を抑制することで、無機配向膜がスパッタされることなく無機配向膜の表面に結合されているヒドロキシル基を切断して表面を活性化させることができる。また、無機配向膜がスパッタされることを回避することで、無機配向膜による液晶層の配向性が劣化することを防止する。
なお、直流バイアス電圧は−５０Ｖ以上０Ｖ未満であることがより好ましい。このようにすることで、ガスのエネルギーの向上をより抑制して無機配向膜による液晶層の配向制御機能が劣化することをより確実に防止する。

また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記活性化工程で、前記無機配向膜の表面に紫外線を照射することとしてもよい。
この発明では、無機配向膜の表面に紫外線を照射することにより、表面に結合されているヒドロキシル基を切断し、上述と同様に無機配向膜の表面を活性化させる。

また、本発明にかかる液晶装置は、上記記載の液晶装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
この発明では、上述した液晶装置の製造方法により製造されているので、無機配向膜の表面に水分が付着、結合しにくくなり、液晶層の劣化をより確実に抑制して液晶装置の長寿命化が図れる。

また、本発明にかかる電子機器は、上記記載の液晶装置を有することを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、無機配向膜の表面に水分が付着、結合しにくくなることで液晶層の劣化がより確実に抑制された液晶装置を備えているので、電子機器の長寿命化が図れる。

以下、本発明による液晶装置及び液晶装置の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態における液晶装置を示す平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１の液晶パネルを示す等価回路図である。
本実施形態における液晶装置１は、プロジェクタなどの投射型表示装置のライトバルブとして用いられる液晶装置であって、スイッチング素子に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと称する）素子を用いたアクティブマトリックス方式の液晶装置である。そして、液晶装置１は、図１及び図２に示すように、液晶パネル２と、液晶パネル２の外面にそれぞれ配置された偏光板（図示略）とを備えている。

液晶パネル２は、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板（基板）５と、ＴＦＴアレイ基板５と対向配置された対向基板（基板）６と、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６を接着するシール材７と、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６によって形成されたセルギャップ内に封入された液晶層８とを備えている。すなわち、液晶層８は、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６によって挟持されている。そして、図１に示すように、液晶装置１のうち、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６とが重なると共にシール材７の内側に形成された後述する周辺遮光膜３１によってシール領域の内側が画像表示領域１０となっている。なお、図１では、対向基板６の図示を省略している。

ＴＦＴアレイ基板５は、図１に示すように、平面視矩形状を有しており、例えば石英やガラス、プラスチックなどの透光性材料によって形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板５には、一辺端部（図１に示す下辺）において対向基板６より外側に張り出す張出領域が形成されている。
そして、ＴＦＴアレイ基板５のうち画像表示領域１０と重なる領域には、図２及び図３に示すように、画素電極１１やＴＦＴ１２、複数の走査線１３及び信号線１４、画素電極１１を覆う無機配向膜１５が形成されている。
また、ＴＦＴアレイ基板５上には、上記一辺に沿って信号線駆動回路２１が設けられており、上記一辺と隣接する二辺に沿って走査線駆動回路２２、２３が設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板５の上記張出領域には、信号線駆動回路２１及び走査線駆動回路２２、２３の端子群である端子部２４が設けられている。なお、信号線駆動回路２１と走査線駆動回路２２、２３と端子部２４とは、配線２５により適宜電気的に接続されている。

画素電極１１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料によって形成されており、対向基板６に設けられた後述する対向電極３３とそれぞれ対向配置されている。そして、画素電極１１と、対向基板６に形成されてこの画素電極１１に対向配置された上記対向電極３３との間で液晶層８を挟持する。

走査線１３は、図３に示すように、例えばアルミニウムなどの金属によって構成された配線であって、図３に示すＸ方向に延在するように形成されている。また、信号線１４は、走査線１３と同様に、走査線１３と交差するように、図３に示すＹ方向に延在するように形成されている。そして、これら走査線１３及び信号線１４によって画素領域が形成されている。
ＴＦＴ１２は、例えばｎ型トランジスタによって構成されており、走査線１３と信号線１４との交点にそれぞれ設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板５の上面に非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜を部分的に形成し、これに対して部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。
そして、ＴＦＴ１２のゲートにはそれぞれ走査線１３が電気的に接続されており、ＴＦＴ１２のドレインには画素電極１１がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極１１に書き込まれた画像信号のリークを防止するため、画素電極１１と並列に保持容量２７が接続されている。

無機配向膜１５は、ＳｉＯ_２やＳｉＯなどのシリコン酸化物やＡｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＩＴＯなどの金属酸化物などによって構成されており、ＴＦＴアレイ基板５側から液晶層８側の表面にかけて金属酸化物の結晶を柱状に成長させ、この柱状構造体が例えばＴＦＴアレイ基板５の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。また、無機配向膜１５は、厚さが０．０２μｍ以上０．３μｍ以下（好ましくは、０．０２μｍ以上０．０８μｍ以下）となっている。そして、液晶パネル２の液晶層８の液晶分子が、上記柱状の金属酸化物の結晶に沿って配向するので、この無機配向膜１５により非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向規制することができる。また、液晶分子にプレチルトを与えることができる。
ここで、この無機配向膜１５の形成には、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などのスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、自己組織化法などを用いることができる。また、無機配向膜１５の表面には後述する撥水処理が施されている。

信号線駆動回路２１は、複数の信号線１４に対して画像信号を供給する構成となっている。ここで、信号線駆動回路２１により信号線１４に書き込まれる画像信号は、線順次に供給する構成としても、互いに隣接する複数の信号線１４同士に対してグループごとに供給する構成としてもよい。
走査線駆動回路２２、２３は、複数の走査線１３に対して所定のタイミングで走査信号をパルス的に線順次で供給する構成となっている。
これら信号線駆動回路２１及び走査線駆動回路２２、２３は、トランジスタやダイオード、キャパシタなどを組み合わせた電子回路によって構成されており、ＴＦＴ１２と同様に、ＴＦＴアレイ基板５の上面に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜に対して、部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。したがって、ＴＦＴ１２と同じ製造工程で形成することができる。

端子部２４には、フレキシブルプリント基板（図示略）が接続されている。そして、このフレキシブルプリント基板を介して外部から各種信号が供給され、液晶装置１が駆動する。

対向基板６は、ＴＦＴアレイ基板５と同様に平面視矩形状を有しており、例えばガラスやプラスチックなどの透光性材料によって形成されている。そして、図２に示すように、対向基板６の液晶層８側の下面には、周辺遮光膜３１及び表示領域遮光膜３２と対向電極３３と無機配向膜３４とがこの順に積層されている。

周辺遮光膜３１は、平面視で矩形の枠形状を有し、シール材７の内周側に沿って設けられており、画像表示領域を規定している。
表示領域遮光膜３２は、平面視で格子状またはストライプ状を有しており、周辺遮光膜３１の内側の領域である画像表示領域１０を覆うように設けられている。
また、対向基板６の４つの角部には、対向基板６とＴＦＴアレイ基板５との間の上下導通端子として機能する上下導通材３６が配置されている。この上下導通材３６を介して対向基板６とＴＦＴアレイ基板５との電気的な接続が図られている。

対向電極３３は、画素電極１１と同様にＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成された平面膜である。
無機配向膜３４は、上述した無機配向膜１５と同様に、対向基板６側から液晶層８側の表面にかけて金属酸化物の結晶が柱状に成長し、この柱状構造体が例えば対向基板６の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。また、無機配向膜３４は、厚さが０．０２μｍ以上０．３μｍ以下（好ましくは、０．０２μｍ以上０．０８μｍ以下）となっている。そして、無機配向膜３４の表面にも上述と同様に撥水処理が施されている。

シール材７は、平面視で矩形の枠形状を有しており、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６とを接着している。このシール材７は、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などからなり、ＴＦＴアレイ基板５の所定位置に塗布された後、紫外線照射や加熱などによって硬化処理されたものである。

液晶層８は、例えば１種または複数種のネマティック液晶を混合した液晶からなり、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６のそれぞれに形成された無機配向膜１５、３４の間で所定の配向状態となっている。ここで、液晶層８としては、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードが適用可能である。なお、液晶層８として、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードを用いてもよい。

上記偏光板はＴＦＴアレイ基板５の外面及び対向基板６の外面にそれぞれ配置されている。この偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素をドープした材料によって構成され、その吸収軸方向の直線変更を吸収して透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。そして、ＴＦＴアレイ基板５の外面に配置された偏光板は、その透過軸が無機配向膜１５の配向規制方向とほぼ一致するように配置されている。また、対向基板６の外面に配置された偏光板は、その透過軸が無機配向膜３４の配向規制方向とほぼ一致するように配置されている。ここで、例えばプロジェクタのライトバルブ用途において、偏光板は、それぞれサファイアガラスや水晶などの高熱伝導率材料で構成された支持基板上に装着し、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６から離間した位置に配置することが望ましい。

このような構成の液晶装置１は、対向基板６を光源側に向けて配置される。そして、その光源光のうち対向基板６側の上記偏光板の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板を透過して液晶パネル２に入射する。非選択電圧印加時の液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板５や対向基板６に対して水平配向された液晶分子が液晶層８の厚さ方向に約９０°ねじられた螺旋状に積層配置されている。そのため、液晶パネル２に入射した直線偏光は、約９０°旋光されて液晶パネル２から出射する。この直線偏光はＴＦＴアレイ基板５側に配置された上記偏光板の透過軸と一致するため、この偏光板を透過する。したがって、非選択電圧印加時の液晶装置１では白表示が行われる（ノーマリホワイトモード）。

一方、選択電圧印加時の液晶装置１では、液晶分子がＴＦＴアレイ基板５や対向基板６に対して垂直配向されている。そのため、液晶パネル２に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶パネル２から出射する。この直線偏光は、ＴＦＴアレイ基板５側に配置された上記偏光板の透過軸と直交するので、この偏光板を透過しない。したがって、選択電圧印加時の液晶装置１では黒表示が行われる。

次に、液晶装置１の製造方法について説明する。本実施形態では、大面積のマザー基板を用いて複数の液晶パネルを一括して形成し、切断することによって個々の液晶パネル２に分離する方法を例に挙げて説明する。

まず、ガラスやプラスチックなどの透光性材料で構成され、ＴＦＴアレイ基板５となるＴＦＴアレイ基板５側のマザー基板（以下、ＴＦＴアレイマザー基板と称する）上のうち、画像表示領域１０となる領域に画素電極１１やＴＦＴ１２、走査線１３及び信号線１４などを形成する。また、ＴＦＴアレイマザー基板上に、信号線駆動回路２１、走査線駆動回路２２、２３、端子部２４及び配線２５を形成する。
次に、これら画素電極１１やＴＦＴ１２、走査線１３及び信号線１４が形成されたＴＦＴアレイマザー基板上に、無機配向膜１５を形成する。これは、真空中で、画素電極１１などが形成されたＴＦＴアレイマザー基板上にＳｉＯ_２を斜方蒸着する。無機配向膜１５の形成方法としては、例えば蒸着法やスパッタリング法などの物理気相成長法を用いて行われる。なお、物理気相成長法のほか、化学気相成長法やゾルゲル法により無機配向膜１５を形成してもよい。

その後、無機配向膜１５の表面に対して撥水処理を施す。この撥水処理については後述する。続いて、ＴＦＴアレイマザー基板上うち、画像表示領域１０となる領域の周縁部にシール材７を形成しシール材７で囲まれた画像表示領域１０に液晶を塗布する。

次に、ＴＦＴアレイマザー基板と同様に、透光性材料で構成されて対向基板６となる対向基板６側のマザー基板（以下、対向マザー基板と称する）上のうち、画像表示領域１０となる領域に、対向電極３３などを形成する。そして、対向電極３３などが形成された対向マザー基板上のうち画像表示領域１０となる領域に無機配向膜３４を形成し、無機配向膜３４の表面に対して撥水処理を施す。この無機配向膜３４の形成方法及び撥水処理方法は、後述する無機配向膜１５に施す撥水処理方法と同様である。

そして、ＴＦＴアレイマザー基板と対向マザー基板とを貼り合せる。これは、両マザー基板を接近させ、ＴＦＴアレイマザー基板が対向マザー基板上のシール材７に接着させるようにする。そして、対向マザー基板及びＴＦＴアレイマザー基板にスクライブ線を形成し、このスクライブ線に沿って液晶パネル２を切断する。その後、各液晶パネル２の洗浄を行い、上記偏光板をそれぞれ配置する。以上のようにして液晶装置１を製造する。

次に、無機配向膜１５、３４に施された撥水処理について詳細に説明する。ここで、無機配向膜１５と無機配向膜３４とで行う撥水処理は同様であるため、無機配向膜１５に施す撥水処理について説明する。
本実施形態における撥水処理に用いられる表面処理装置４０は、図４に示すように、真空チャンバ４１と、真空チャンバ４１の内部圧力を制御する排気ポンプ４２と、真空チャンバ４１内でＴＦＴアレイマザー基板Ｓを固定するホルダ４３と、ホルダ４３に固定されたＴＦＴアレイマザー基板Ｓを加熱するヒータ４４と、真空チャンバ４１内でプラズマを発生させる高周波電源４５と、アルコールの供給源であるアルコール供給ユニット４６と、Ａｒ（アルゴン）ガスの供給源であるＡｒ供給ユニット４７と、真空チャンバ４１内にアルコール及びＡｒガスを供給する材料供給ヘッド４８と、真空チャンバ４１及び排気ポンプ４２の間に配置された材料トラップ４９とを備えている。

まず、この表面処理装置４０を用いて、加熱工程を行う。これは、ホルダ４３に固定されたＴＦＴアレイマザー基板Ｓを加熱しながら、排気ポンプ４２で真空チャンバ４１内を真空引きする。ここで、ヒータ４４によるＴＦＴアレイマザー基板Ｓの加熱温度は、例えば２００℃となっている。これにより、無機配向膜１５の表面に付着している水分が除去される。

次に、活性化工程を行う。これは、Ａｒ供給ユニット４７から真空チャンバ４１内にＡｒガスを導入しながら高周波電源４５により真空チャンバ４１内にプラズマを発生させる。ここで、Ａｒガスの流量を例えば１０ｃｃｍとし、ＲＦパワーを例えば１００Ｗ、直流成分を例えば−５０Ｖ以上０Ｖ未満としている。これにより、無機配向膜１５表面に結合しているヒドロキシル基を切断、除去して活性面を形成すると共に無機配向膜１５の内部に存在する水分が除去される。なお、加熱工程と活性化工程との間では、真空チャンバ４１を大気開放せずに真空中で連続して行う。このようにすることで、加熱工程で水分が除去された無機配向膜１５の表面に再び水分が付着することを防止する。

続いて、撥水処理工程を行う。これは、Ａｒガスの供給を停止し、材料供給ヘッド４８からアルコールとしてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を無機配向膜１５の表面に向けて吹き付ける。これにより、活性化された無機配向膜１５の表面にＩＰＡを結合させる。ここで、ヒータ４４によるＴＦＴアレイマザー基板Ｓの加熱温度を例えば１５０℃としている。これにより、真空チャンバ４１内に導入されたＩＰＡが気化する。そして、真空チャンバ４１内を真空引きしているので、ＴＦＴアレイマザー基板ＳをＩＰＡの引火点よりも高い温度において加熱状態としたままＩＰＡを導入しても、ＩＰＡが引火することを回避できる。また、導入するＩＰＡの濃度を高くすることができる。
このＩＰＡは、ヒドロキシル基よりも水和性が低いので、無機配向膜１５の表面に水が付着しにくくなる。なお、活性化工程と撥水処理工程との間では、上述と同様に、真空チャンバ４１を大気開放せずに真空中で連続して行う。このようにすることで、活性化工程で活性化された無機配向膜１５の表面に、シラノール基が形成されることを防止すると共に、無機配向膜１５の表面や内部に水分が吸着することを防止する。

以上のようにして製造された液晶装置１は、図５に示すようなプロジェクタ（電子機器）５０の光変調手段（ライトバルブ）として、に用いられる。このプロジェクタ５０は、図５に示すように、光源５１と、ダイクロイックミラー５２、５３と、本発明の液晶装置１からなる赤色光用光変調手段５４、緑色光用光変調手段５５及び青色光用光変調手段５６と、導光手段５７と、反射ミラー６１〜６３と、クロスダイクロイックプリズム６４と、投射レンズ６５とを備えている。そして、プロジェクタ５０から出射したカラー画像光は、スクリーン６６上に投影される。

光源５１は、メタルハライドなどのランプ５１ａと、ランプ５１ａの光を反射するリフレクタ５１ｂとを備えている。
ダイクロイックミラー５２は、光源５１からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー５３は、ダイクロイックミラー５２で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。

赤色光用光変調手段５４は、ダイクロイックミラー５２を透過した赤色光が入射され、入射した赤色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。また、緑色光用光変調手段５５は、ダイクロイックミラー５３で反射された緑色光が入射され、入射した緑色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。そして、青色光用光変調手段５６は、ダイクロイックミラー５３を透過した青色光が入射され、入射した青色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。

導光手段５７は、入射レンズ５７ａとリレーレンズ５７ｂと出射レンズ５７ｃとによって構成されており、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。
反射ミラー６１は、ダイクロイックミラー５２を透過した赤色光を赤色光用光変調手段５４に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー６２は、ダイクロイックミラー５３及び入射レンズ５７ａを透過した青色光をリレーレンズ５７ｂに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー６３は、リレーレンズ５７ｂを出射した青色光を出射レンズ５７ｃに向けて反射する構成となっている。

クロスダイクロイックプリズム６４は、４つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色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。これら誘電体多層膜により３つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ６５は、クロスダイクロイックプリズム６４によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン６６上に投影する構成となっている。

このように構成された液晶装置の製造方法及び液晶装置１並びにプロジェクタ５０によれば、真空中で連続して加熱処理、活性化処理及び撥水処理を施すことで無機配向膜１５、３４の表面の水分を効果的に除去すると共に、無機配向膜１５、３４の表面における撥水処理を均一に行うことができるので、液晶層８の劣化をより抑制することが可能となる。したがって、液晶装置１の長寿命化が図れる。
ここで、加熱工程、活性化工程及び撥水処理工程を真空チャンバ４１を大気開放せずに連続して行うので、加熱処理において水分が除去された無機配向膜１５、３４の表面に再び水分が付着することを防止すると共に、ヒドロキシル基を切断して活性化した無機配向膜の表面に再びヒドロキシル基が結合されることを防止することが可能となる。これにより、無機配向膜１５、３４の表面において均一に撥水処理が施される。また、撥水処理工程を真空中で行っているので、無機配向膜１５、３４をＩＰＡの引火点よりも高い温度で加熱状態としたまま真空チャンバ４１内にＩＰＡを導入しても、導入したＩＰＡが引火することを回避できる。これにより、導入するアルコールの濃度を高くして無機配向膜１５、３４の表面に対するアルコール処理を効果的に行える。

また、無機配向膜１５、３４の表面にプラズマ処理を用いているので、無機配向膜１５、３４の表面を活性化させると共に、プラズマの熱により無機配向膜１５、３４中に存在する水分を除去することができる。ここで、プラズマ処理時の直流バイアス電圧を−５０Ｖ以上０Ｖ未満とすることで、無機配向膜１５、３４がスパッタされることを回避して、無機配向膜１５、３４による液晶層８の配向制御機能が劣化することを防止する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、無機配向膜の表面にプラズマを照射して表面の活性化処理を行っているが、無機配向膜の表面に結合しているヒドロキシル基を切断、除去することができれば、無機配向膜の表面に紫外線（ＵＶ）を照射するなど、他の方法を用いてもよい。
また、プラズマ処理時に真空チャンバ内にＡｒガスを導入しているが、Ａｒガスに限らず、Ｎ_２（窒素）などの不活性ガスや、Ｏ_２（酸素）を導入してもよい。
また、活性化工程においてプラズマ処理時の直流バイアス電圧を−５０Ｖ以上０Ｖ未満としているが、−１００Ｖ以上０Ｖ未満であってもよく、プラズマ照射時に無機配向膜がスパッタされることが回避できればこの範囲に限られない。
そして、アルコール処理時に真空チャンバ内にＩＰＡを導入しているが、ＩＰＡに限らず、オクタノールなど他のアルコール類を用いてもよい。ここで、マザー基板の加熱温度を１５０℃としているが、真空チャンバ内に導入するアルコールに応じて適宜変更してもよい。
また、表面処理装置は、各マザー基板に無機配向膜を形成するスパッタ装置などとインラインで接続された構成としてもよい。これにより、マザー基板上への無機配向膜の形成と無機配向膜の表面の撥水処理とを連続して行うことができる。

また、液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴを備えているが、薄膜ダイオード（Thin Film Diode）などの二端子型素子をスイッチング素子として備える構成としてもよい。
また、光源からの光を透過させて画像を表示する透過型の液晶装置としているが、反射型の液晶装置としてもよい。
また、赤色光用光変調手段、緑色光用光変調手段及び青色光用光変調手段を備える３板式のプロジェクタとしているが、単板式のプロジェクタとしてもよい。さらに、プロジェクタのような投射型表示装置に限らず、直視型表示装置などに適用してもよい。
また、液晶装置を備える電子機器としては、プロジェクタのほかに、携帯電話機や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、さらに表示機能つきファックス装置やデジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ受像機、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、電子掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどとしてもよい。

本発明の一実施形態における液晶装置を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１の液晶パネルを示す等価回路図である。 本発明の一実施形態における表面処理装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態におけるプロジェクタを示す概略構成図である。

符号の説明

１ 液晶装置、５ ＴＦＴアレイ基板（基板）、６ 対向基板（基板）、８ 液晶層、１５、３４ 無機配向膜、５０ プロジェクタ（電子機器）

Claims (6)

1. 表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板で挟持された液晶層とを備える液晶装置の製造方法において、
   前記無機配向膜を加熱する加熱工程と、
   加熱された前記無機配向膜の表面を活性化させる活性化工程と、
   活性化させた前記無機配向膜の表面に、アルコール処理を施す撥水処理工程とを備え、
   前記加熱工程、前記活性化工程及び前記撥水処理工程を真空中で連続して行うことを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 前記活性化工程で、前記無機配向膜の表面にプラズマを照射することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
3. 前記活性化工程で、プラズマ照射時の直流バイアス電圧を−１００Ｖ以上０Ｖ未満とすることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
4. 前記活性化工程で、前記無機配向膜の表面に紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法により製造されたことを特徴とする液晶装置。
6. 請求項５に記載の液晶装置を有することを特徴とする電子機器。
   

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