JP2007199450A - 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】表示される画像のコントラストを高め、且つ配向膜の劣化が抑制する。
【解決手段】配向膜１６が形成されたＴＦＴアレイ基板１０をステージ１００の載置下の後、配向膜１６の第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂの表面全体にＵＶ光を照射する。ＵＶ光は、第１部分１６ａが狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できるように最適な照射条件で照射される。次に、汎用のスポットＵＶ光照射装置１１０から第２部分１６ｂにのみＵＶ光を照射する。これにより、第１部分１６ａに比べて第２部分１６ｂの改質が進み、第２部分１６ｂ及びシール材５２の密着力が高められる。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、無機材料が蒸着されてなる配向膜を備えた液晶パネル等の液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法、及びそのような液晶装置の製造方法によって製造された液晶装置、並びにそのような液晶装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の液晶装置では、例えばシール材によって貼り合わされた一対の基板間に挟持される液晶層の配向制御は、例えば、一対の基板のうち少なくとも一方の基板における、液晶層と対向する側の基板面上に形成された無機配向膜によって行われる。液晶装置の製造時、無機配向膜は、例えば斜方蒸着法によって形成される。斜方蒸着法により基板面上に形成された無機配向膜には、洗浄、乾燥、及び液晶層のプレチルト角を安定化させるための各種処理が施される。

特許文献１は、光透過率を高めることによって高コントラストで画像を表示する技術を開示している。特許文献２では、無機配向膜の表面に存在するシラノール基に対して、シラン処理剤で疎水性処理する技術が開示されている。

特開平７−２３９４８３号公報 特開平８−２２００９号公報

しかしながら、無機配向膜は、膜形成後に施される洗浄、乾燥及び各種処理等によって表面形状或いは表面における化学的性質が変化してしまうことが多く、液晶分子の狙いのプレチルト角に合わせて洗浄、乾燥及び各種処理の処理条件を設定した場合であっても、液晶分子のプレチルト角が狙いのプレチルト角がずれてしまうことが多く、コントラストの低下を招いてしまう技術的問題点がある。加えて、無機配向膜は、装置外部から侵入する水分等の異物によって劣化しやすいため、液晶層を装置外部から確実にシールする必要がある。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、コントラストが高められており、且つ無機配向膜の劣化が抑制された信頼性の高い液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法、及び液晶装置、並びにそのような液晶装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明の第１の発明に係る液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備えた液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法であって、前記配向膜のうち前記表示領域に形成された第１部分及び前記周辺領域に形成された第２部分にＵＶ光を照射する第１工程と、前記ＵＶ光が照射された第２部分に選択的にＵＶ光を照射する第２工程とを備える。

本発明の第１の発明に係る液晶装置の製造方法によれば、一対の第１及び第２基板は、例えば画像表示領域、複数の画素部が配列された画素領域或いは画素アレイ領域等である、表示領域の周囲に沿った周辺領域においてシール材によって相互に貼り合わされている。一対の第１及び第２基板間には、例えば一種又は数種類のネマティック液晶が混合された液晶が挟持されている。液晶装置を駆動させない状態で、無機材料からなる配向膜、即ち無機配向膜における表面形状効果により、液晶層に含まれる液晶分子は一対の第１及び第２基板間で、その配向状態が規制され、所定の配向状態をとる。液晶装置の駆動時には、液晶層に、例えば表示領域を構成する画素毎に画像信号に応じた電圧を印加することにより、液晶分子の配向状態を変えることで、例えば光源から入射される光を変調する。そして、液晶層によって変調された光が表示光として出射されることにより、画像表示が行われる。

無機配向膜は、液晶分子の配向を狙いのプレチルト角で規制できるように無機配向膜を形成する際の形成条件が設定されている。より具体的には、無機配向膜は、典型的には、シリカ（ＳｉＯ_２）等をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法として例えば最適な条件に設定された斜方蒸着法又はイオンビームスパッタ法により形成される。ここで、第１基板面上には、予め無機配向膜の下地として、例えば画素電極を駆動するための配線や駆動素子が作りこまれた積層構造が形成され、この積層構造の最上層に画素電極が画素毎に所定のパターンで島状やストライプ状に形成される。或いは、第２基板面上には、画素毎に開口領域を規定するための遮光膜が作りこまれるとともに、複数の画素電極と対向することになる対向電極が最上層に配置された積層構造を形成するようにしてもよい。

本発明では、第１工程において、無機配向膜のうち、典型的には第１及び第２基板上で平面的に見て中央寄りを占める、表示領域に形成された第１部分及び表示領域の周囲に沿った周辺領域に形成された第２部分にＵＶ光が照射することによって配向膜の表面を洗浄する。より具体的は、例えば第１部分及び第２部分に同時にＵＶ光を照射することによって第１部分及び第２部分を洗浄する。

ここで、第１部分は、配向膜のうち実質的に液晶層の配向を規制する部分であるため、洗浄時にＵＶ光が第１部分に過剰に照射された場合には、第１部分の改質（即ち、表面形状及び化学的性質の変化）が進み、液晶分子のプレチルト角が狙いのプレチルト角からずれてしまい、画像を表示する際のコントラストが低下してしまう場合がある。そこで、本発明では、特に第１工程で照射するＵＶ光における、例えば波長、光強度及び照射時間等の照射条件は、第１部分の表面が過剰に改質されないように実験的或いは理論的に予め最適な条件に調整される。ここで、「最適な条件」とは、液晶分子のプレチルト角が狙いのプレチルト角になるＵＶ光の照射条件を意味する。

第２工程では、ＵＶ光が照射された第２部分に選択的にＵＶ光を照射する。ここで、第２部分に選択的にＵＶ光を照射することによって、第２部分の改質、より具体的は、第２部分の表面における化学的性質の変化、或いは物理的形状（表面の凹凸）の発生がより顕著に促進され、周辺領域における第２部分及びシール材の密着力を高めることができる。これにより、第１及び第２基板間をシール材によって強固に接着することが可能になると共に、シール性を高めることができ、実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分が、装置外部から侵入する水分等の異物によって劣化することを低減できる。

尚、「選択的に」とは、第１部分にＵＶ光を照射することなく、第２部分にのみＵＶ光を照射することを意味する。第２部分にのみＵＶ光を照射するためには、例えばスポットＵＶ照射法、或いは第２部分に照射されたＵＶ光をスキャンニングすれば容易に第２部分にのみＵＶ光を照射できる。

したがって、第２部分の改質を促進させる際に、実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分は改質されることがなく、第１部分の表面状態を狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できる状態に維持できる。

以上説明したように、本発明の第１の発明に係る液晶装置の製造方法によれば、高いコントラストで優れた品位の画像を表示できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、表示領域における画像表示の品質の劣化が低減或いは防止され、信頼性に優れた液晶装置を製造することが可能である。

本発明の第２の発明に係る液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備えた液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法であって、前記配向膜のうち前記表示領域に形成された第１部分及び前記周辺領域に形成された第２部分にＯ_２プラズマ処理を施す第１工程と、前記Ｏ_２プラズマ処理が施された第２部分に選択的にＯ_２プラズマ処理を施す第２工程とを備えている。

本発明の第２の発明に係る液晶装置の製造方法によれば、上述の第１の発明に係る液晶装置の製造方法で用いたＵＶ光に代わってＯ_２プラズマ処理を用いて第１部分及び第２部分に処理を施す。

第１工程において、第１部分及び第２部分にＯ_２プラズマ処理を施すことによって無機材料からなる配向膜の表面を洗浄する。Ｏ_２プラズマ処理の処理条件は、実質的に液晶層の配向を規制する第１部分の表面が過剰に改質されないように実験的或いは理論的に予め最適な条件に調整される。

第２工程では、Ｏ_２プラズマ処理が施された第２部分に選択的にＯ_２プラズマ処理を施す。これにより、上述の第１の発明に係る液晶装置の製造方法と同様に、第２部分の改質がより顕著に促進され、周辺領域における第２部分及びシール材の密着力を高めることができる。よって、第１及び第２基板間をシール材によって強固に接着することが可能になると共に、シール性を高めることができ、実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分が、装置外部から侵入する水分等の異物によって劣化することを低減できる。

したがって、第２部分の改質を促進させる際に、実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分は改質されることがなく、第１部分の表面状態を狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できる状態に維持できる。

以上説明したように、本発明の第２の発明に係る液晶装置の製造方法によれば、高いコントラストで優れた品位の画像を表示できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、表示領域における画像表示の品質の劣化が低減或いは防止され、信頼性に優れた液晶装置を製造することが可能である。

本発明の第２の発明に係る液晶装置の製造方法の一の態様では、前記第２工程のプラズマパワーを前記第１工程より大きくしてもよい。

本発明の第１及び第２の発明に係る液晶装置の製造方法の他の態様では、前記第２部分は、シール領域を含んでいてもよい。

本発明の第３の発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備え、前記配向膜は、前記表示領域に形成されており且つＵＶ光が照射された第１部分と、前記周辺領域に形成されており且つ前記第１部分に比べてＵＶ光の照射量が多い第２部分とを有している。

本発明の第３の発明に係る液晶装置では、「照射量」とは、ＵＶ光の波長、光強度、照射時間、照射回数等に応じて改質される第２部分の改質度合いに対応した指標である。言い換えれば、「照射量が多い」とは、ＵＶ光が照射されることに起因して第１部分に比べて第２部分の改質度合いが大きいことを意味している。

したがって、本発明の第３の発明に係る液晶装置によれば、上述の第１の発明に係る液晶装置の製造方法と同様に、高いコントラストで優れた品位の画像を表示できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、表示領域における画像表示の品質の劣化が低減或いは防止され、信頼性に優れた液晶装置を提供できる。

本発明の第３の発明に係る液晶装置の一の態様では、前記第２部分に照射するＵＶ光の強度を前記第１部分に照射するＵＶ光の強度より大きくしてもよい。

本発明の第４の発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、液晶層を挟持する一対の第１及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備え、前記配向膜は、前記表示領域に形成されており且つＯ_２プラズマ処理が施された第１部分と、前記周辺領域に形成されており且つ前記第１部分に比べてＯ_２プラズマ処理による処理回数が多い第２部分とを有している。

本発明の第４の発明に係る液晶装置では、「処理回数」とは、文字通り第２部分がＯ_２プラズマ処理によって処理される回数が、第１部分より多いことを意味しており、より具体的には、例えば第１部分及び第２部分に同時にＯ_２プラズマ処理を施した後、第２部分にのみＯ_２プラズマ処理を施す場合を意味する。

したがって、本発明の第４の発明に係る液晶装置によれば、上述に第２の発明に係る液晶装置の製造方法と同様に、高いコントラストで優れた品位の画像を表示できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、表示領域における画像表示の品質の劣化が低減或いは防止され、信頼性に優れた液晶装置を提供できる。

本発明の第３又は第４の発明に係る液晶装置の一の態様では、前記シール材は、前記周辺領域の一部であるシール領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせていてもよい。

この態様によれば、シール領域のみにシール材を配置することによって、高いシール性を可能にすると共にシール材を低減することが可能である。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を具備してなる。

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の発明に係る液晶装置の製造方法の各実施形態、本発明の第３及び第４の発明に係る液晶装置の製造方法、並びに本発明に係る電子機器の実施形態を説明する。以下の実施形態では、本発明の第３及び第４の発明に係る液晶装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。

＜第１実施形態＞
（液晶装置の構成）
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側からみた平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。尚、以下で参照する各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図１及び図２において、本実施形態の液晶装置１では、本発明の「第１基板」の一例であるＴＦＴアレイ基板１０と、本発明の「第２基板」の一例である対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、本発明の「表示領域」の一例である画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。図２には、ギャップ材５６として略球状のガラスビーズを、シール材５２に混入した構成を示してある。尚、ギャップ材５６を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２には図示を省略してあるが、この積層構造の最上層に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。そして、画素電極９ａ上には、例えばシリカ（ＳｉＯ_２）等の無機材料からなる配向膜１６が設けられている。

他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

そして、遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成される。また、遮光膜２３上に、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。

対向基板２０の対向面上における、これら各種の構成要素が作り込まれた積層構造上には、例えばシリカ（ＳｉＯ_２）等の無機材料からなる配向膜２２が形成されている。対向電極２１は、対向基板２０上の積層構造の最上層に配置されると共に、対向電極２１上に配向膜２２が形成されている。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

液晶装置１が備える配向膜１６及び２２は、液晶分子を垂直配向モードで配向制御するように、基板面に対して所定の角度で結晶成長させた柱状結晶からなる無機垂直配向膜である。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、一対の配向膜１６及び２２間で、所定の配向状態をとる。後に詳述するように、配向膜１６は、液晶装置１の製造時にＵＶ光が照射され、その表面が洗浄される。本実施形態では、配向膜１６は、ＵＶ光を照射することによって生じる改質の程度が互いに異なる部分を有している。

次に、図３を参照しながら配向膜１６における液晶分子の配向状態を説明する。図３は、図２に対応する液晶装置の断面の一部を拡大して示した拡大図であり、特に、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された配向膜１６による液晶の配向について模式的に示してある。

図３において、ＴＦＴアレイ基板１０において液晶層５０と対向する側の基板面上に、ＴＦＴ等の各種構成要素が作り込まれた積層構造９０が形成されており、積層構造９０の最上層に画素電極９ａが画素毎に形成されている。そして、画素電極９ａ上に、無機材料の柱状構造物１６ａがＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して所定の角度をなして配列することにより、無機材料が堆積して、配向膜１６が形成されている。このように形成された配向膜１６は、表面形状効果により、液晶分子５０ａの配向状態を垂直配向モードによって規制できる。尚、対向基板２０上に形成された配向膜２２も、図３を参照して説明した配向膜１６による液晶の配向と同様に配向を規制する。

シリカ（ＳｉＯ_２）等の無機材料からなる配向膜１６は、外部の水分と反応しやすく、プレチルト角のずれの原因の一つになる。したがって、狙いのプレチルト角で、画像表示領域１０ａにおける配向膜による配向規制力を維持しながら、液晶装置の内部に水分等の異物を侵入させないようにすること（シール性の向上）が、高品質の画像表示を長期間に亘って行う液晶装置の信頼性を高めるための有効な手段の一つとなる。

そこで、図４に示すように、本実施形態では特に、配向膜１６のうち画像表示領域１０ａに形成された第１部分１６ａと、シール領域５２ａに形成された第２部分１６ｂとでは、洗浄時に照射されるＵＶ光の照射量が異なっている。より具体的には、第２部分１６ｂは、第１部分１６ａに比べてＵＶ光の照射量が多く、第２部分１６ｂは、第１部分１６ａに比べてＵＶ光を照射することによって生じる改質の度合いが大きい。

シール材５２は、第２部分１６ｂに形成されており、第２部分１６ｂ及びシール材５２の密着力は、第１部分１６ａ及びシール材５２を密着させた場合の密着力より格段に高められている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、第２部分１６ｂに密着させたシール材５２を相互に張り合わせられているため、配向膜１６の洗浄時に第１部分１６ａに比べて第２部分１６ｂに照射されるＵＶ光の照射量を多くしておくことにより、シール材５２及び第２部分１６ｂの接着部分におけるシール性を高めることが可能である。

したがって、液晶装置１の外部から液晶装置１の内部、より具体的には平面的に見てＴＦＴアレイ基板１０上におけるシール材５２より内側の領域に水分等の異物が侵入することを抑制できる。このような異物の侵入が抑制されたことによって、配向膜１６のうち実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分１６ａが序々に劣化していくことを低減できる。

加えて、配向膜１６の洗浄時に第１部分１６ａに照射されるＵＶ光の照射量は第２部分１６ｂに照射される照射量より少ない。より具体的には、第１部分の表面が過剰に改質されないように、ＵＶ光における、例えば波長、光強度及び照射時間等の照射条件が、実験的或いは理論的に予め最適な条件に調整される。これにより、第１部分１６ａは、狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制でき、液晶装置１による高品位の画像表示が可能になる。

尚、シール材５２が形成されるシール領域は、周辺領域の一部であってもよく、周辺領域全体にシール材５２を形成する場合に比べてシール性を高めつつ、シール材５２の量を減らすことが可能である。したがって、液晶装置を構成する部材に要するコストを下げることが可能である。

次に、以上の如く構成された液晶装置１における回路構成及び動作について、図５を参照して説明する。図５は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。

図５において、本実施形態における液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０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しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０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ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、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９ａ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、対向基板２０に形成された対向電極２１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、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。このような回路構成により液晶装置１は画像を表示する。

以上説明したように本実施形態の液晶装置１によれば、配向膜１６のうち実質的に液晶分子の配向を規制する第１部分１６ａによって狙いのプレチルト角で液晶の配向を規制でき、且つ第２部分１６ｂと密着するシール材５２によって液晶装置１のシール性が高められている。したがって、本実施形態の液晶装置によれば、高品位の画像を長期に亘って表示できる格別の効果を奏する。

（液晶装置の製造方法）
次に図６及び図７を参照しながら、本発明の第１の発明に係る液晶装置の実施形態であって、上述の液晶装置１を製造するための液晶装置の製造方法を説明する。図６は、液晶装置１の製造プロセスの各工程を説明するためのフローチャートである。図７は、洗浄工程をより詳細に示した工程断面図である。

図６において、ＴＦＴアレイ基板１０上に、例えば蒸着やスパッタリング等による成膜、エッチングやフォトグラフィ等によるパターンニング、熱処理などによって、データ線６ａや走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等が作り込まれた積層構造９０（図３参照）の最上層に、例えばスパッタリングによりＩＴＯから画素電極９ａを形成する（ステップＳ１１）。

続いて、配向膜形成工程によって、例えば斜方蒸着法をＴＦＴアレイ基板１０に対して施すことで、ＴＦＴアレイ基板１０における画素電極９ａが形成された基板面上にシリカ（ＳｉＯ_２）からなる配向膜１６を例えば約４０ｎｍの膜厚で形成する（ステップＳ１２）。尚、配向膜１６は、異方性スパッタリング等の成膜法によって形成してもよい。斜方蒸着法によれば、蒸着源から発生されたシリカ（ＳｉＯ_２）等の無機材料の蒸気流が、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面上において、積層構造９０の最表面と接触することにより、積層構造９０上に無機材料が蒸着する。基板面上に蒸着した無機材料の柱状構造物１６ａが基板面に対して所定の角度をなして配列することで、無機材料が基板面上に堆積する。尚、配向膜１６を形成する際には、蒸着角度等の蒸着条件を最適化することによって狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できるように配向膜１６を形成する。

次に、シラン化合物を溶剤に溶解させたシラン化合物溶液を用いてＴＦＴアレイ基板１０が備える配向膜１６の液晶層５０に面する側の表面を処理する（ステップＳ１３）。表面処理を施すことによって、配向膜１６の耐光性を高める効果が得られる。

次に、表面処理された配向膜１６にＵＶ光を照射することによって配向膜１６の表面を洗浄する（ステップ１４）。

ここで、図７を参照しながら配向膜１６を洗浄する洗浄工程を詳細に説明する。図７（ａ）に示すように、配向膜１６が形成されたＴＦＴアレイ基板１０をステージ１００の載置した後、配向膜１６の第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂの表面全体にＵＶ光を照射する。ＵＶ光は、第１部分１６ａが狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できるように最適な照射条件で照射される。

次に、図７（ｂ）に示すように、汎用のスポットＵＶ光照射装置１１０から第２部分１６ｂにのみＵＶ光を照射する。これにより、第１部分１６ａに比べて第２部分１６ｂの改質が進み、第２部分１６ｂ及びシール材５２の密着力が高められる。尚、第２部分１６ｂにのみＵＶ光を照射する際には、図示するようにスポットＵＶ光照射装置１１０を移動させることによって、平面的な広がりを有する第２部分１６ｂにＵＶ光を照射してもよし、ステージ１００を移動させることによって第２部分１６ｂに平面的にＵＶ光を照射してもよい。

尚、本実施形態の液晶装置の製造方法では、このようなＵＶ光の照射方法に限定されるものではなく、第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂに同時にＵＶ光を照射するに先んじて、第２部分１６ｂにＵＶ光を照射してもよい。即ち、図７（ａ）に示したＵＶ光の照射工程及び図７（ｂ）に示したＵＶ光の照射工程は、相前後して行われてもよく、結果的にＵＶ光を照射することによる第２部分１６ｂの改質が第１部分１６ａより進んでいればよい。

再び、図６において、対向基板２０には、ステップ１１乃至１４と相前後して遮光膜及び対向電極が形成される（ステップ２１）と共に、配向膜２２が形成される（ステップ２２）。ＴＦＴアレイ基板１０の場合と同様に、対向基板２０に形成された配向膜２２も、表面処理される（ステップ２３）。表面処理された配向膜２２は、洗浄（ステップ２４）される。尚、配向膜１６と同様に、配向膜２２のうち画像表示領域１０ａに形成された部分に比べて画像表示領域１０ａの周辺領域に形成された部分に対してＵＶ光を多く照射することによって周辺領域における配向膜２２及びシール材５２の密着力を高めておけば、より一層液晶装置のシール性を高めることが可能である。

その後、洗浄工程まで終了したＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を、ＴＦＴアレイ基板１０において配向膜１６が形成された側と、対向基板２０において配向膜２２が形成された側とをシール材５２を介して貼り合わせる（ステップＳ３１）。

続いて、互いに貼り合わされた状態のＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶を注入し（ステップＳ３２）、液晶装置１が形成される。

以上説明したように、本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、上述した液晶装置を製造することができる。本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、表示領域における画像表示の品質の劣化を低減或いは防止できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、信頼性に優れた液晶装置を製造することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、図８を参照しながら本発明の第２の発明に係る液晶装置の製造方法、及び第４の発明に係る液晶装置の各実施形態を説明する。尚、以下では第１実施形態と共通する部分について共通の参照符号し、詳細な説明は省略する。加えて本実施形態に係る液晶装置の製造方法は、配向膜の洗浄方法が第１実施形態と異なるのみであるため、洗浄工程を主に説明する。

図８（ａ）に示すように、プラズマ処理装置内において、配向膜１６が形成されたＴＦＴアレイ基板１０をステージ１００の載置した後、配向膜１６の第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂの表面全体にＯ_２プラズマ処理を施す。Ｏ_２プラズマ処理は、第１部分１６ａが狙いのプレチルト角で液晶分子の配向を規制できるように最適な条件で施される。

次に、図８（ｂ）に示すように、第２部分１６ｂにのみＯ_２プラズマ処理を施す。これにより、第１部分１６ａに比べて第２部分１６ｂの改質が進み、第２部分１６ｂ及びシール材５２の密着力が高められる。

尚、本実施形態に係る液晶装置の製造方法では、第１部分１６ａ及び第２部分１６ｂに同時にＯ_２プラズマ処理を施すに先んじて、第２部分１６ｂにＯ_２プラズマ処理を施しておいてもよい。即ち、図８（ａ）に示したＯ_２プラズマ処理工程及び図８（ｂ）に示したＯ_２プラズマ処理工程は、相前後して行われてもよく、結果的に第２部分１６ｂに施されるＯ_２プラズマ処理の処理回数が第１部分１６ａに対するＯ_２プラズマ処理の処理回数より多いことによって、第１部分１６ａの改質に比べて第２部分１６ｂの改質が進んでいれば、本発明による作用効果が相応に得られる。

以上、本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、表示領域における画像表示の品質の劣化を低減或いは防止できる。加えて、配向膜及びシール材の密着性を向上させることによって、配向膜のうち実質的に液晶分子の配向を規制する部分が劣化することを低減でき、信頼性に優れた液晶装置を製造することが可能である。

尚、本発明の第４の発明に係る液晶装置の一実施形態である液晶装置は、第１実施形態において配向膜１６の洗浄時にＵＶ光を照射する工程に代えて、Ｏ_２プラズマ処理を施すことによって形成されており、このようなＯ_２プラズマ処理を施す場合でも、第２部分１６ｂに施すＯ_２プラズマ処理の処理回数を第１部分１６ａに施すＯ_２プラズマ処理の処理回数より多くすることによって、上述の液晶装置１と同様の効果を奏する液晶装置を提供できる。

（電子機器）
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１０は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１０に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

以上のように構成されるプロジェクタ等の電子機器は、上述の液晶装置を備えているため、従来のプロジェクタに比べて高品位の画像を長期間に亘って表示できる優れた信頼性を備えている。

第１実施形態に係る液晶装置の構成を示した平面図である。 図１のＨ−Ｈ´断面図である。 図２に対応する液晶装置の断面の一部を拡大して示した拡大図である。 ＴＦＴアレイ基板を配向膜が形成された側から見た平面図である。 第１実施形態に係る液晶装置に形成された複数の画素における等価回路である。 第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態に係る液晶装置の製造方法における洗浄工程の工程断面図である。 第２実施形態に係る液晶装置の製造方法における洗浄工程の工程断面図である。 本発明に係る電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、１６、２２・・・配向膜、１６ａ・・・第１部分、１６ｂ・・・第２部分、２０・・・対向基板、５０・・・液晶層、５０ａ・・・液晶分子

Claims (9)

1. 液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備えた液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法であって、
   前記配向膜のうち前記表示領域に形成された第１部分及び前記周辺領域に形成された第２部分にＵＶ光を照射する第１工程と、
   前記ＵＶ光が照射された第２部分に選択的にＵＶ光を照射する第２工程と
   を備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備えた液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法であって、
   前記配向膜のうち前記表示領域に形成された第１部分及び前記周辺領域に形成された第２部分にＯ_２プラズマ処理を施す第１工程と、
   前記Ｏ_２プラズマ処理が施された第２部分に選択的にＯ_２プラズマ処理を施す第２工程と
   を備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
3. 前記第２工程のプラズマパワーを前記第１工程より大きくすること
   を特徴とする請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
4. 前記第２部分は、シール領域を含むこと
   を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
5. 液晶層を挟持する一対の第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備え、
   前記配向膜は、前記表示領域に形成されており且つＵＶ光が照射された第１部分と、前記周辺領域に形成されており且つ前記第１部分に比べてＵＶ光の照射量が多い第２部分とを有すること
   を特徴とする液晶装置。
6. 前記第２部分に照射するＵＶ光の強度を前記第１部分に照射するＵＶ光の強度より大きくすること
   を特徴とする請求項５に記載の液晶装置。
7. 液晶層を挟持する一対の第１及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板上に無機材料を蒸着させてなり、前記液晶層の配向状態を規制する配向膜と、前記第１基板及び前記第２基板上で平面的に見て前記液晶層により表示が行われる表示領域の周囲に沿った周辺領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせるシール材とを備え、
   前記配向膜は、前記表示領域に形成されており且つＯ_２プラズマ処理が施された第１部分と、前記周辺領域に形成されており且つ前記第１部分に比べてＯ_２プラズマ処理による処理回数が多い第２部分とを有すること
   を特徴とする液晶装置。
8. 前記シール材は、前記周辺領域の一部であるシール領域において前記第１基板及び前記第２基板を相互に貼り合わせていること
   を特徴とする請求項５から７の何れか一項に記載の液晶装置。
9. 請求項５から８の何れか一項に記載の液晶装置を具備してなること
   を特徴とする電子機器。

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