JP2007256729A - 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007256729A JP2007256729A JP2006082250A JP2006082250A JP2007256729A JP 2007256729 A JP2007256729 A JP 2007256729A JP 2006082250 A JP2006082250 A JP 2006082250A JP 2006082250 A JP2006082250 A JP 2006082250A JP 2007256729 A JP2007256729 A JP 2007256729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- alignment film
- crystal device
- inorganic
- coupling agent
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】無機垂直配向膜の表面と液晶分子との反応を抑制して、長期間に亘って高画質の
画像表示を行うことができる液晶装置を提供する。
【解決手段】配向膜16の表面をアルミネート系のカップリング剤で処理しておくことに
より、液晶装置1の動作時に、液晶分子50aと光化学反応するシラノール基を減少させ
る。同時に、アルミネート系のカップリング剤で形成された反応層31の水をトラップす
る機能により、液晶層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成さ
れることを抑制する。
【選択図】図4
画像表示を行うことができる液晶装置を提供する。
【解決手段】配向膜16の表面をアルミネート系のカップリング剤で処理しておくことに
より、液晶装置1の動作時に、液晶分子50aと光化学反応するシラノール基を減少させ
る。同時に、アルミネート系のカップリング剤で形成された反応層31の水をトラップす
る機能により、液晶層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成さ
れることを抑制する。
【選択図】図4
Description
本発明は、配向膜が無機材料を用いて形成された液晶装置及びその製造方法、並びに電
子機器の技術分野に関する。
子機器の技術分野に関する。
近年、例えば、液晶プロジェクタ等の電子機器においては、高精細化、高輝度化、及び
低価格化に伴うライトバルブの小型化を求める要請等によって、ライトバルブに入射させ
る光の強度が強くなってきている。そのため、特に、液晶プロジェクタのライトバルブ等
に用いられる液晶装置の配向膜として、ポリイミド等の有機材料を用いた有機配向膜に代
えて、耐光性や耐熱性に優れた無機配向膜が注目されてる。
低価格化に伴うライトバルブの小型化を求める要請等によって、ライトバルブに入射させ
る光の強度が強くなってきている。そのため、特に、液晶プロジェクタのライトバルブ等
に用いられる液晶装置の配向膜として、ポリイミド等の有機材料を用いた有機配向膜に代
えて、耐光性や耐熱性に優れた無機配向膜が注目されてる。
垂直配向に用いられる無機配向膜としては、シリカ(SiO2)等の無機酸化物を用い
た斜方蒸着膜が知られている。例えば、SiO2を用いた斜方蒸着膜は、基板面に対して
30°以上の角度でSiO2を斜方蒸着することによって得られ、負の誘電率異方性を有
する液晶分子を所定のプレチルトを持たせて垂直配向させることができる。
た斜方蒸着膜が知られている。例えば、SiO2を用いた斜方蒸着膜は、基板面に対して
30°以上の角度でSiO2を斜方蒸着することによって得られ、負の誘電率異方性を有
する液晶分子を所定のプレチルトを持たせて垂直配向させることができる。
その一方で、SiO2等の無機材料は、外部の水分と反応しやすく、典型的には、その
表面にシラノール基(−Si−OH)を有する。シラノール基は、反応性が高く、仮に何
らの対策も施さねば、基板間に挟持された液晶層の液晶分子と反応してしまう虞がある。
特に、例えば液晶装置をプロジェクタ装置等のライトバルブとして使用する場合、液晶装
置には強い光が照射されるため、シラノール基と液晶との間で光化学反応が発生し易い。
そして、このような光化学反応が液晶装置の動作の度に繰り返されると、配向膜による液
晶分子の配向規制力が低下し、液晶装置の表示性能が除々に低下する。これにより、結果
的に液晶装置の寿命、すなわち高品質な画像表示が可能な期間が短縮されてしまう。
表面にシラノール基(−Si−OH)を有する。シラノール基は、反応性が高く、仮に何
らの対策も施さねば、基板間に挟持された液晶層の液晶分子と反応してしまう虞がある。
特に、例えば液晶装置をプロジェクタ装置等のライトバルブとして使用する場合、液晶装
置には強い光が照射されるため、シラノール基と液晶との間で光化学反応が発生し易い。
そして、このような光化学反応が液晶装置の動作の度に繰り返されると、配向膜による液
晶分子の配向規制力が低下し、液晶装置の表示性能が除々に低下する。これにより、結果
的に液晶装置の寿命、すなわち高品質な画像表示が可能な期間が短縮されてしまう。
これに対し、例えば、特許文献1には、SiO2等の無機配向膜の表面を、高級アルコ
ールを用いて処理する技術が開示されている。このような技術によれば、配向膜表面のO
H基が高級アルコールで置換されるので、配向膜表面での光化学反応等の抑制が期待でき
る。
特開2000−47211号公報
ールを用いて処理する技術が開示されている。このような技術によれば、配向膜表面のO
H基が高級アルコールで置換されるので、配向膜表面での光化学反応等の抑制が期待でき
る。
しかしながら、一般に、配向膜表面でのアルコールの結合力は弱いため、上述の特許文
献1に開示された技術のように配向膜の表面をアルコールで処理した場合、液晶層に含ま
れる水分が配向膜の界面に到達してアルコールを分離し、再度、シラノール基を形成する
虞がある。
献1に開示された技術のように配向膜の表面をアルコールで処理した場合、液晶層に含ま
れる水分が配向膜の界面に到達してアルコールを分離し、再度、シラノール基を形成する
虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、無機垂直配向膜の表面と液晶分子との反応
を抑制して、長期間に亘って高画質の画像表示を行うことができる液晶装置及びその製造
方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。
を抑制して、長期間に亘って高画質の画像表示を行うことができる液晶装置及びその製造
方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。
本発明の液晶装置は、無機材料によって形成され、負の誘電率異方性を有する液晶分子
を基板表面の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向膜を備
えた液晶装置であって、前記無機垂直配向膜の表面が、アルミネート系のカップリング剤
によって処理されていることを特徴とする。
を基板表面の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向膜を備
えた液晶装置であって、前記無機垂直配向膜の表面が、アルミネート系のカップリング剤
によって処理されていることを特徴とする。
このような構成によれば、アルミネート系のカップリング剤によって無機垂直配向膜の
表面に反応層が形成されることにより、無機垂直配向膜の表面の反応活性を低減して液晶
分子との反応が抑制される。加えて、反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶
層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制でき
る。従って、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
表面に反応層が形成されることにより、無機垂直配向膜の表面の反応活性を低減して液晶
分子との反応が抑制される。加えて、反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶
層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制でき
る。従って、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
また、本発明の液晶装置において、前記無機垂直配向膜の表面全面が、前記アルミネー
ト系のカップリング剤によって処理されていることを特徴とする。
ト系のカップリング剤によって処理されていることを特徴とする。
このような構成によれば、液晶層中に含まれる水分が配向膜表面に作用することを的確
に抑制することができる。
に抑制することができる。
また、本発明の液晶装置において、前記無機垂直配向膜は、シール材を介して相互に接
合されて内部に液晶層を挟持する第1の基板と第2の基板の各対向面に形成され、前記無
機垂直配向膜の表面のうち、少なくとも前記シール材と接合する領域が、前記アルミネー
ト系のカップリング剤によって処理されていることを特徴とする。
合されて内部に液晶層を挟持する第1の基板と第2の基板の各対向面に形成され、前記無
機垂直配向膜の表面のうち、少なくとも前記シール材と接合する領域が、前記アルミネー
ト系のカップリング剤によって処理されていることを特徴とする。
このような構成によれば、反応層によるシール材との高い密着性と水をトラップする機
能によって、外部から液晶層中に水分が侵入することを的確に抑制することができる。
能によって、外部から液晶層中に水分が侵入することを的確に抑制することができる。
また、本発明の液晶装置において、前記アルミネート系のカップリング剤は、アセトア
ルコキシアルミニウムジイソプロピレートであることを特徴とする。
ルコキシアルミニウムジイソプロピレートであることを特徴とする。
このような構成によれば、上述の各効果を効果的に実現することができる。
本発明の液晶装置の製造方法は、無機材料によって形成され、負の誘電率異方性を有す
る液晶分子を基板の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向
膜を備えた液晶装置の製造方法であって、前記無機垂直配向膜を形成する工程と、前記無
機垂直配向膜の表面をアルミネート系のカップリング剤によって処理する表面処理工程と
を備えたことを特徴とする。
る液晶分子を基板の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向
膜を備えた液晶装置の製造方法であって、前記無機垂直配向膜を形成する工程と、前記無
機垂直配向膜の表面をアルミネート系のカップリング剤によって処理する表面処理工程と
を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、アルミネート系のカップリング剤によって無機垂直配向膜の
表面に反応層が形成されることにより、無機垂直配向膜の表面の反応活性を低減して液晶
分子との反応が抑制される。加えて、反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶
層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制でき
る。従って、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
表面に反応層が形成されることにより、無機垂直配向膜の表面の反応活性を低減して液晶
分子との反応が抑制される。加えて、反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶
層中に含まれる水分が配向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制でき
る。従って、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
また、本発明の電子機器は、前記液晶装置を具備してなることを特徴とする。
このような構成によれば、長期に亘って高画質の画像表示を行うことが可能な電子機器
を実現することができる。
を実現することができる。
以下図面を参照しながら、本実施形態の液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器を
説明する。以下の実施形態では、本発明の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とる。
説明する。以下の実施形態では、本発明の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とる。
(液晶装置の構成)
先ず、本実施形態に係る電気光学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。
先ず、本実施形態に係る電気光学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、TFTアレイ基板10と対向基
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5
0が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、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。
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5
0が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、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。
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。
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。
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。
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。
また、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。
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T
FT(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(SiO2)等の無機材料からなる配向膜16が設けられている。
FT(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(SiO2)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。
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。
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(SiO2)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。
は、例えばシリカ(SiO2)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、TFTアレイ基板10及び対向基板20のいずれか一方の対向面上に配向膜を形成
するようにしてもよい。但し、液晶装置1が備える配向膜16及び22は、寿命を延ばす
ために無機材料で形成されている。加えて、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。より具体的には、配向膜16及び22は、液晶分子を基板1
0,20の表面の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機傾斜垂直配
向膜である。液晶層50は、例えば一種又は数種類の負の誘電率異方性を有する液晶分子
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。
するようにしてもよい。但し、液晶装置1が備える配向膜16及び22は、寿命を延ばす
ために無機材料で形成されている。加えて、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。より具体的には、配向膜16及び22は、液晶分子を基板1
0,20の表面の垂直方向に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機傾斜垂直配
向膜である。液晶層50は、例えば一種又は数種類の負の誘電率異方性を有する液晶分子
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及び22の表面は、液晶50が注入される前に予めカ
ップリング剤を用いて表面処理されている。
ップリング剤を用いて表面処理されている。
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1
01、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。
01、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。
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3を参
照して説明する。ここに図3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。
照して説明する。ここに図3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3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。
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、・・・、G
m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。
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、・・・、G
m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を介して電気光学物質の一例としての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。
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。
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。
(配向膜の表面における化学的な構造)
本実施形態の液晶装置1は、配向膜16及び22の表面全面が、一般式(1)で表され
るアルミネート系のカップリング剤によって処理されている。すなわち、反応活性サイト
となるシラノール基のうち配向膜16及び22の表面に存在する水酸基(−OH基)にア
ルミネート系カップリング剤が反応することにより、配向膜16及び22の表面に反応層
31が形成されている。これにより、配向膜16及び22の表面において、液晶分子と光
化学反応するシラノール基が低減される。
本実施形態の液晶装置1は、配向膜16及び22の表面全面が、一般式(1)で表され
るアルミネート系のカップリング剤によって処理されている。すなわち、反応活性サイト
となるシラノール基のうち配向膜16及び22の表面に存在する水酸基(−OH基)にア
ルミネート系カップリング剤が反応することにより、配向膜16及び22の表面に反応層
31が形成されている。これにより、配向膜16及び22の表面において、液晶分子と光
化学反応するシラノール基が低減される。
また、この種のアルミネート系のカップリング剤で形成された反応層31は、水をトラ
ップする性質を有する。従って、液晶層50中に含有される水分が配向膜16及び22の
表面に到達してシラノール基が再形成されることが抑制される。
ップする性質を有する。従って、液晶層50中に含有される水分が配向膜16及び22の
表面に到達してシラノール基が再形成されることが抑制される。
さらに、この種のアルミネート系のカップリング剤で形成された反応層31は、シール
材52との密着性が良好である。従って、反応層31を形成した配向膜16及び22をシ
ール領域まで拡張すれば、反応層31による、基板10及び20とシール材52との密着
性向上の効果と、水のトラップ作用とが相まって、液晶装置1の外部から液晶層50内に
水分が侵入することが的確に抑制される。なお、液晶層50内への水分の侵入を抑制する
という観点からすれば、配向膜16及び22の表面のうち、少なくともシール材52と接
合する領域をアルミネート系のカップリング剤で処理し、他の領域をアルミネート系以外
のカップリング剤で表面処理してもよい。
材52との密着性が良好である。従って、反応層31を形成した配向膜16及び22をシ
ール領域まで拡張すれば、反応層31による、基板10及び20とシール材52との密着
性向上の効果と、水のトラップ作用とが相まって、液晶装置1の外部から液晶層50内に
水分が侵入することが的確に抑制される。なお、液晶層50内への水分の侵入を抑制する
という観点からすれば、配向膜16及び22の表面のうち、少なくともシール材52と接
合する領域をアルミネート系のカップリング剤で処理し、他の領域をアルミネート系以外
のカップリング剤で表面処理してもよい。
(式中のRはカルボキシ基であり、mは0〜2の整数、nは0〜2の整数である。)
ここで、反応層31は、配向膜16及び22の厚さに比べて極めて薄い層であるため、
配向膜16及び22による液晶分子の配向規制力が阻害されることがない。
ここで、反応層31は、配向膜16及び22の厚さに比べて極めて薄い層であるため、
配向膜16及び22による液晶分子の配向規制力が阻害されることがない。
この場合、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートの脱アルコール反応によ
って、配向膜16及び22に反応層31が形成される。ここで、図4には、図2に対応す
る断面の構成について、特に、TFTアレイ基板10上に形成された配向膜16及び反応
層31について模式的に示してある。
って、配向膜16及び22に反応層31が形成される。ここで、図4には、図2に対応す
る断面の構成について、特に、TFTアレイ基板10上に形成された配向膜16及び反応
層31について模式的に示してある。
なお、図4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まれた積層構造90が形成されており、積層構造9
0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の配向状態を規制することが
できる。すなわち、図示のように、液晶分子50aは、基板10の表面の垂直方向に対し
て所定角度傾斜する方向に配向制御(傾斜垂直配向制御)される。尚、液晶分子50aの
配向については、対向基板20上に形成された配向膜22についても同様である。
上に、TFT等の各種構成要素が作りまれた積層構造90が形成されており、積層構造9
0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の配向状態を規制することが
できる。すなわち、図示のように、液晶分子50aは、基板10の表面の垂直方向に対し
て所定角度傾斜する方向に配向制御(傾斜垂直配向制御)される。尚、液晶分子50aの
配向については、対向基板20上に形成された配向膜22についても同様である。
ここで、配向膜16及び22の表面処理は、例えば、アルミネート系のカップリング剤
を所定濃度で有機溶剤に溶解することによってカップリング剤溶液を作製し、無機垂直配
向膜を成膜した基板をカップリング剤溶液に浸漬して加熱することにより実現される。な
お、配向膜の表面処理は、これに限定されるものではなく、例えば、カップリング剤溶液
を用いたスピンコート等によっても実現可能である。また、配向膜16及び22の表面の
うち、シール材52と接する領域のみをアルミネート系のカップリング剤で処理する場合
、当該カップリング剤をシール材52に予め混入しておくことで、特段の工程を追加する
ことなく、配向膜の表面処理を実現することが可能である。
を所定濃度で有機溶剤に溶解することによってカップリング剤溶液を作製し、無機垂直配
向膜を成膜した基板をカップリング剤溶液に浸漬して加熱することにより実現される。な
お、配向膜の表面処理は、これに限定されるものではなく、例えば、カップリング剤溶液
を用いたスピンコート等によっても実現可能である。また、配向膜16及び22の表面の
うち、シール材52と接する領域のみをアルミネート系のカップリング剤で処理する場合
、当該カップリング剤をシール材52に予め混入しておくことで、特段の工程を追加する
ことなく、配向膜の表面処理を実現することが可能である。
以上説明したように、本実施形態の液晶装置によれば、アルミネート系のカップリング
剤を用いて無機垂直配向膜の表面を処理し、シラノール基をカップリング剤で置換するこ
とにより、配向膜表面からシラノール基を減少させることができ、液晶分子と配向膜間の
光化学反応を抑制できる。加えて、アルミネート系のカップリング剤を用いて配向膜表面
に形成された反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶層中に含まれる水分が配
向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制できる。従って、液晶分子と
無機垂直配向膜間の光化学反応を低減でき、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
剤を用いて無機垂直配向膜の表面を処理し、シラノール基をカップリング剤で置換するこ
とにより、配向膜表面からシラノール基を減少させることができ、液晶分子と配向膜間の
光化学反応を抑制できる。加えて、アルミネート系のカップリング剤を用いて配向膜表面
に形成された反応層は水をトラップする機能を有するため、液晶層中に含まれる水分が配
向膜表面に到達してシラノール基が再形成されることを抑制できる。従って、液晶分子と
無機垂直配向膜間の光化学反応を低減でき、長期に亘って高画質な画像を表示できる。
(液晶装置の製造方法)
次に図5を参照しながら、上述した液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法を説
明する。図5は、本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。
次に図5を参照しながら、上述した液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法を説
明する。図5は、本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。
図5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4参照)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)。
、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4参照)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(SiO2)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S1
2)。尚、配向膜16は、異方性スパッタリングや例えばインクジェット法等の塗布法に
よって形成してもよい。この際、蒸着源から発生されたシリカ(SiO2)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。
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(SiO2)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S1
2)。尚、配向膜16は、異方性スパッタリングや例えばインクジェット法等の塗布法に
よって形成してもよい。この際、蒸着源から発生されたシリカ(SiO2)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。
次に、例えば上述のアルミネート系のカップリング剤を溶剤に溶解させたカップリング
剤溶液を用いて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)。
剤溶液を用いて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)。
次に、シラン化合物及びその他の不純物を含まない純粋な溶剤を用いて、表面処理され
た無機垂直配向膜を洗浄する(ステップ14)。次に、無機垂直配向膜を乾燥させる(ス
テップ15)。尚、対向基板20には、ステップ11乃至15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、無機垂直配向膜が形成される(ステップ2
2)。そして、TFTアレイ基板10の場合と同様に、対向基板20に形成された無機垂
直配向膜も、アルミネート系のカップリング剤を含むカップリング剤溶液で表面処理され
る(ステップ23)。そして、対向基板20に形成された無機垂直配向膜は、洗浄(ステ
ップ24)及び乾燥(S25)される。
た無機垂直配向膜を洗浄する(ステップ14)。次に、無機垂直配向膜を乾燥させる(ス
テップ15)。尚、対向基板20には、ステップ11乃至15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、無機垂直配向膜が形成される(ステップ2
2)。そして、TFTアレイ基板10の場合と同様に、対向基板20に形成された無機垂
直配向膜も、アルミネート系のカップリング剤を含むカップリング剤溶液で表面処理され
る(ステップ23)。そして、対向基板20に形成された無機垂直配向膜は、洗浄(ステ
ップ24)及び乾燥(S25)される。
その後、乾燥工程まで夫々終了した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)。
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
を注入する(ステップS32)。
を注入する(ステップS32)。
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。ここで特に、配向膜16及び22の液晶層50に面する側の表面
がアルミネート系のカップリング剤を用いて表面処理されているため、耐光性の高い液晶
装置を製造することが可能である。
製造することができる。ここで特に、配向膜16及び22の液晶層50に面する側の表面
がアルミネート系のカップリング剤を用いて表面処理されているため、耐光性の高い液晶
装置を製造することが可能である。
(電子機器)
次に、以上詳細に説明した液晶装置1をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる
投射型カラー表示装置の例について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する
。ここに、図6は、投射型カラー表示装置の説明図である。
次に、以上詳細に説明した液晶装置1をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる
投射型カラー表示装置の例について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する
。ここに、図6は、投射型カラー表示装置の説明図である。
図6において、本実施の形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェク
タ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板10上に搭載された液晶装置1を含む液晶モ
ジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトパルブ100R、100G及び100
Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メ
タルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、
3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色
に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、10
0G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際、特に、B光は、長い光路による光損失を
防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からな
るリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G
及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズ
ム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120に
カラー画像として投射される。そして、投射されたカラー画像は、配向不良の少ない液晶
装置によって形成されるので、画質のよいカラー画像となる。
タ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板10上に搭載された液晶装置1を含む液晶モ
ジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトパルブ100R、100G及び100
Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メ
タルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、
3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色
に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、10
0G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際、特に、B光は、長い光路による光損失を
防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からな
るリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G
及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズ
ム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120に
カラー画像として投射される。そして、投射されたカラー画像は、配向不良の少ない液晶
装置によって形成されるので、画質のよいカラー画像となる。
なお、本実施の形態に係る電気光学装置が適用できる電子機器としては、投射型カラー
表示装置(プロジェクタ)の他に、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants(携帯情
報端末))、携帯型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、車載用モニタ、デジタルビ
デオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型もしくは直視型ビデオテープレコーダ、カ
ーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーシ
ョン、テレビ電話機、POS端末機等がある。
表示装置(プロジェクタ)の他に、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants(携帯情
報端末))、携帯型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、車載用モニタ、デジタルビ
デオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型もしくは直視型ビデオテープレコーダ、カ
ーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーシ
ョン、テレビ電話機、POS端末機等がある。
また、本発明の電気光学装置は、TFTを利用したアクティブマトリクス型の液晶表示
装置だけでなく、TFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶表示パ
ネル、さらに、パッシブマトリクス型の液晶表示装置等の各種の電気光学装置においても
本発明を同様に適用することが可能である。
装置だけでなく、TFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶表示パ
ネル、さらに、パッシブマトリクス型の液晶表示装置等の各種の電気光学装置においても
本発明を同様に適用することが可能である。
さらに、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変
えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
1…液晶装置、10…TFTアレイ基板(基板)、10a…画像表示領域、16…配向
膜(無機水平配向膜)、20…対向基板(基板)、21…対向電極、22…配向膜(無機
水平配向膜)、23…遮光膜、31…反応層、50…液晶層、50a…液晶分子、52…
シール材、1100…液晶プロジェクタ(電子機器)
膜(無機水平配向膜)、20…対向基板(基板)、21…対向電極、22…配向膜(無機
水平配向膜)、23…遮光膜、31…反応層、50…液晶層、50a…液晶分子、52…
シール材、1100…液晶プロジェクタ(電子機器)
Claims (6)
- 無機材料によって形成され、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板表面の垂直方向
に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向膜を備えた液晶装置であって
、
前記無機垂直配向膜の表面が、アルミネート系のカップリング剤によって処理されてい
ることを特徴とする液晶装置。 - 前記無機垂直配向膜の表面全面が、前記アルミネート系のカップリング剤によって処理
されていることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。 - 前記無機垂直配向膜は、シール材を介して相互に接合されて内部に液晶層を挟持する第
1の基板と第2の基板の各対向面に形成され、
前記無機垂直配向膜の表面のうち、少なくとも前記シール材と接合する領域が、前記ア
ルミネート系のカップリング剤によって処理されていることを特徴とする請求項1記載の
液晶装置。 - 前記アルミネート系のカップリング剤は、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピ
レートであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の液晶装置。 - 無機材料によって形成され、負の誘電率異方性を有する液晶分子を基板表面の垂直方向
に対して所定角度傾斜する方向に配向制御する無機垂直配向膜を備えた液晶装置の製造方
法であって、
前記無機垂直配向膜を形成する工程と、
前記無機垂直配向膜の表面をアルミネート系のカップリング剤によって処理する表面処
理工程とを備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1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。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006082250A JP2007256729A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
US11/728,024 US20070224369A1 (en) | 2006-03-24 | 2007-03-23 | Liquid crystal device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006082250A JP2007256729A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007256729A true JP2007256729A (ja) | 2007-10-04 |
Family
ID=38631016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006082250A Withdrawn JP2007256729A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007256729A (ja) |
-
2006
- 2006-03-24 JP JP2006082250A patent/JP2007256729A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7451800B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US7456920B2 (en) | Method of manufacturing electro-optical device, device for manufacturing the same, electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2007240690A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP5396905B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2007212815A (ja) | 電気光学装置、電気光学装置用基板、及び電気光学装置の製造方法、並びに電子機器 | |
JP2009216978A (ja) | 電気光学装置、電子機器、カラーフィルタ基板及び製造方法 | |
JP5187067B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP5499736B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP4297088B2 (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007025530A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007248743A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP6048553B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2007025529A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2009048063A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007199191A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP4956903B2 (ja) | マイクロレンズ基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
US20070224369A1 (en) | Liquid crystal device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus | |
JP2010044182A (ja) | 電気光学装置の製造方法、電気光学装置及び電子機器 | |
JP2007286171A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007248832A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007212817A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2009053417A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007199450A (ja) | 液晶装置の製造方法、及び液晶装置、並びに電子機器 | |
JP2007256729A (ja) | 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 | |
JP2007093672A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20090804 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090824 |