JP2008008935A - 配向膜、配向膜の形成方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】耐光性に優れ、かつ、配向特性に優れ、しかも液晶パネルの長期信頼性も十分に確保できる配向膜を提供する。また、このような配向膜を効率良く製造することが可能な配向膜の形成方法を提供するとともに、この配向膜を備える電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器を提供する。
【解決手段】液晶分子の配向を制御する配向膜である。少なくとも有機ケイ素材料で形成され、この有機ケイ素材料は、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するポリシルセスキオキサンからなる。このポリシルセスキオキサンは、その分子内に液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有し、かつ、シラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、配向膜、配向膜の形成方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器に関する。

スクリーン上に画像を投影する投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネルが用いられている。
このような液晶パネルは、通常、液晶分子を一定方向に配向させるため、所定のプレチルト角が発現するように設定された配向膜を有している。これらの配向膜を製造するには、基材上に成膜されたポリイミド等の高分子化合物からなる薄膜を、レーヨン等の布で一方向に擦るラビング処理する方法等が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、ポリイミド等の有機材料で形成された配向膜は、使用環境、使用時間等により、光劣化を生じることがあった。このような光劣化が起こると、配向膜、液晶層等の形成材料が分解し、その分解生成物が液晶の性能等に悪影響を及ぼすことがある。
このような問題を解決する目的で、ＳｉＯ_２に代表される無機材料で形成された配向膜（無機配向膜）を採用したものが知られており（例えば、特許文献２参照）、このような無機配向膜は、一般に斜方蒸着法によって形成される。
特開平１０−１６１１３３号公報（特許請求の範囲） 特開平５−２０３９５８号公報

ところが、前記の無機配向膜は、有機材料で形成された配向膜に比べ、耐光性、耐熱性に優れるものの、液晶分子を配向させる能力が低いという問題がある。
また、この無機配向膜は、膜表面に存在するシラノール基によって配向時に吸湿が起こり易く、吸湿した水分によって液晶の配向不良が生じ、液晶パネルの表示特性が劣化するため、長期信頼性が十分に確保されないという問題もある。

本発明の目的は、耐光性に優れ、かつ、配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）に優れ、しかも液晶パネルの長期信頼性も十分に確保できる配向膜を提供すること、このような配向膜を効率良く製造することが可能な配向膜の形成方法を提供すること、前記配向膜を備える電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の配向膜は、液晶分子の配向を制御する配向膜であって、少なくとも有機ケイ素材料で形成され、前記有機ケイ素材料は、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するポリシルセスキオキサンからなり、該ポリシルセスキオキサンは、その分子内に前記液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、前記液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有し、かつ、シラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化されていることを特徴としている。

この配向膜によれば、耐光性に優れ、かつ配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）に優れたものとなる。さらに、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するとともにそのシラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化されているので、膜中にシラノール基となるＯＨ基がなくなることでこのシラノール基による吸湿が起こらなくなる。よって、この吸湿による水分に起因する液晶パネルの表示特性の劣化がなくなり、これにより、この配向膜を用いた液晶パネルの長期信頼性が十分に確保されるようになる。

また、前記配向膜においては、前記置換基がトリメチルシリル基であるのが好ましい。
このようにすれば、シラノール基中の水素に代わってＳｉを含むトリメチルシリル基が導入されるため、ポリシルセスキオキサンからなる配向膜の性状を大きく変化させることなく、ＯＨ基に起因する液晶パネルの表示特性の劣化を確実に防止することができる。

また、前記配向膜においては、前記親和性付与基が、ビニル基、アルキレン基、シアノアルキル基のうちの、少なくとも１種であるのが好ましい。
このようにすれば、液晶分子との親和性をより効果的に向上させることができるため、液晶分子をより安定した状態で配置することができ、配向特性が向上する。

また、前記配向膜においては、前記配向性付与基が、フェニル基、置換フェニル基、フェニルアルキル基、置換フェニルアルキル基、炭素数が３〜１２の分岐アルキル基のうちの、少なくとも１種であるのが好ましい。
このようにすれば、液晶分子のプレチルト角をより効果的に所望のものとすることができ、より優れた配向特性を示すようになる。

また、前記配向膜においては、前記有機ケイ素材料の重量平均分子量が、５００〜５００００であるのが好ましい。
このようにすれば、光学的にも物理的にも安定な配向膜となる。

また、前記配向膜においては、配向膜の平均厚さが、０．０１〜１０μｍであるのが好ましい。
このようにすれば、液晶分子の配向性をより効果的に規制することができる。

本発明の配向膜の形成方法は、液晶分子の配向を制御する配向膜の形成方法であって、アルコキシシランを縮重合させて、籠形構造または部分開裂籠形構造を有し、かつ、その分子内に前記液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、前記液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有するポリシルセスキオキサンを合成する工程と、前記ポリシルセスキオキサンと置換基を有する化合物とを反応させ、該ポリシルセスキオキサン中のシラノール基中の水素を前記置換基に置換して不活性化する工程と、前記の不活性化処理したポリシルセスキオキサンを含む配向膜形成用液体を用いて、基板上に配向膜を成膜する工程と、を備えたことを特徴としている。

この配向膜の形成方法によれば、耐光性に優れ、かつ、配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）に優れた配向膜を効率良く形成することができる。
さらに、得られる配向膜が、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するとともにそのシラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化されているので、膜中にシラノール基となるＯＨ基がなくなることでこのシラノール基による吸湿が起こらなくなる。よって、この吸湿による水分に起因する液晶パネルの表示特性の劣化をなくし、この配向膜を用いた液晶パネルの長期信頼性を十分に確保することが可能になる。

また、前記配向膜の形成方法においては、前記置換基がトリメチルシリル基であるのが好ましい。
このようにすれば、シラノール基中の水素に代わってＳｉを含むトリメチルシリル基が導入されるため、ポリシルセスキオキサンからなる配向膜の性状を大きく変化させることなく、ＯＨ基に起因する液晶パネルの表示特性の劣化を確実に防止することができる。

また、前記配向膜の形成方法においては、前記アルコキシシランとして、組成の異なる複数種のものを用い、組成の異なる複数種の前記アルコキシシランとして、親和性付与基を有するアルコキシシランと、配向性付与基を有するアルコキシシランとを用いるのが好ましい。
このようにすれば、配向膜を形成する有機ケイ素材料中における親和性付与基および配向性付与基の存在比率を容易に調整することができる。

また、前記配向膜の形成方法においては、前記配向膜は、前記配向膜形成用液体が硬化することにより成膜されるものであって、前記ポリシルセスキオキサンが、前記配向膜形成用液体の硬化反応に寄与する硬化反応基を有するのが好ましい。
このようにすれば、配向膜形成用液体の成膜性（成型性）を向上させることができ、したがって、物理的に安定な配向膜を効果的に形成することができる。

また、前記配向膜の形成方法においては、前記硬化反応基が、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシアルキル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、スチリルアルキル基のうちの、少なくとも１種であるのが好ましい。
このようにすれば、安定な配向膜をより容易に形成することができる。

また、前記配向膜の形成方法においては、前記配向膜形成用液体の硬化を、加熱処理及び／又はエネルギー線照射処理を施すことにより行うのが好ましい。
このようにすれば、安定した配向膜をより効率良く形成することができる。

本発明の電子デバイス用基板は、基板上に、電極と、前記の配向膜とを備えることを特徴としている。
この電子デバイス用基板によれば、配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）に優れ、かつ、耐光性に優れたものとなる。さらに、配向膜の吸湿による水分に起因する液晶パネルの表示特性の劣化を防止し、この電子デバイス用基板を用いた液晶パネルの長期信頼性を十分に確保することができ。

本発明の液晶パネルは、前記の配向膜と、液晶層とを備えたことを特徴としている。
このようにすれば、配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）に優れ、かつ、耐光性に優れたものとなる。さらに、配向膜の吸湿による水分に起因する液晶パネルの表示特性の劣化を防止し、この液晶パネルの長期信頼性を十分に確保することができ。

本発明の電子機器は、前記の液晶パネルを備えたことを特徴としている。
このようにすれば、信頼性の高い電子機器を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の配向膜、及びその形成方法の説明に先立ち、本発明に係る液晶パネルについて説明する。
図１は、本発明の液晶パネルの第１実施形態を示す模式的な縦断面図である。図１において符号１Ａは液晶パネルであり、この液晶パネル１Ａは、液晶層２と、配向膜３Ａ、４Ａと、透明導電膜５、６と、偏光膜７Ａ、８Ａと、基板９、１０とを有している。

液晶層２は、主に液晶材料で形成されている。このような液晶層２を形成する液晶材料としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など、配向し得るものであれば任意の液晶材料が用いられる。例えば、ＴＮ型液晶パネルの場合、ネマチック液晶を形成するものが用いられ、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が好適に用いられる。さらに、これらネマチック液晶分子に、モノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基を導入した液晶分子も用いられる。

液晶層２の両面には、配向膜３Ａ、４Ａが配置されている。
また、配向膜３Ａは、後述するような透明導電膜５と基板９とからなる基材１００上に形成されており、配向膜４Ａは、後述するような透明導電膜６と基板１０とからなる基材１０１上に形成されている。
配向膜３Ａ、４Ａは、液晶層２を形成する液晶材料（液晶分子）の（電圧無印加時における）配向状態を規制する機能を有している。

このような配向膜３Ａ、４Ａは、後述するような方法（本発明の配向膜の形成方法）によって形成されたもので、有機ケイ素材料によって形成されている。
有機ケイ素材料は、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するポリシルセスキオキサンからなるもので、ポリシロキサンからなる骨格に有機官能基が付加されてなるものである。このような構成によってこの有機ケイ素材料からなる配向膜３Ａ、４Ａは、従来のポリイミド等の有機材料に比べ、優れた化学的安定性を有したものとなり、したがって従来の有機材料による配向膜に比べ、特に優れた耐光性を有するものとなる。

また、本発明では、配向膜３Ａ、４Ａを形成する有機ケイ素材料が、その分子内の有機官能基として、前述した液晶材料（液晶分子）との親和性を向上させる親和性付与基と、液晶材料の配向状態を制御する配向性付与基とを有している。
ここで、無機材料で形成された配向膜は、従来の有機材料で形成された配向膜に比べ、優れた耐光性を有しているものの、液晶分子との親和性が低く、液晶分子の配向状態を規制するのが困難であり、液晶分子を配向させる能力が低いという問題がある。

そこで、本発明では、配向膜３Ａ、４Ａを形成する材料として、親和性付与基と配向性付与基とを有する有機ケイ素材料を用いることにより、このような問題を解消している。すなわち、親和性付与基によって液晶分子との親和性を向上させ、液晶分子を配向膜に引き寄せることで液晶分子の配向状態を規制し易くしている。また、配向性付与基によって液晶分子の配向状態を規制し、所望のプレチルト角に液晶分子を配向させるようにしている。その結果、配向膜３Ａ、４Ａは、優れた耐光性を有しつつ、優れた配向特性（液晶材料の配向状態を規制する機能）をも有するものとなっている。また、後述するような透明導電膜との密着性も向上するため、最終的に得られる電子機器の信頼性も向上する。

このような効果は、有機ケイ素材料が、親和性付与基、配向性付与基の一方のみを有する場合には、得られない。
すなわち、親和性付与基のみを有する場合、液晶分子を配向膜３Ａ、４Ａの表面に十分引きつけることはできるものの、液晶分子を所定の方向に配向させるのが困難であるからである。また、配向性付与基のみを有する場合、液晶分子との親和性が低いため、液晶分子を配向膜３Ａ、４Ａの表面に十分に引きつけることが困難となり、液晶分子の配向状態を規制するのが困難になるからである。

親和性付与基としては、例えば、ビニル基、アルキレン基、シアノアルキル基、フェニル基、置換フェニル基、アルキリデン基等が挙げられる。
そして、配向膜３Ａ、４Ａは、前述した親和性付与基の中でも、特にビニル基、アルキレン基、アルキリデン基、シアノアルキル基のうちの、少なくとも１種または２種以上を有している有機ケイ素材料で形成されているのが好ましい。これにより、液晶分子との親和性をより効果的に向上させることができるため、液晶分子をより安定した状態で配置することができ、配向特性が向上する。

また、配向性付与基としては、例えば、フェニル基、置換フェニル基、フェニルアルキル基、置換フェニルアルキル基、炭素数が３〜１２の分岐アルキル基等が挙げられる。
そして、配向膜３Ａ、４Ａは、前述した配向性付与基の中でも、特にフェニル基、置換フェニル基、フェニルアルキル基、置換フェニルアルキル基、炭素数が３〜１２の分岐アルキル基のうちの、少なくとも１種または２種以上を有している有機ケイ素材料で形成されているのが好ましい。これにより、液晶分子の配向方向がより揃ったものとなり、より優れた配向特性を示す。

さらに、前述したような配向性付与基の中でも、フェニル基、置換フェニル基、フェニルアルキル基、置換フェニルアルキル基を有する有機ケイ素材料を用いた場合、液晶分子との親和性も向上するため、液晶分子が安定した状態で配置され、より優れた配向特性を有するものとなる。

また、これら配向膜３Ａ、４Ａは、前記したように籠形構造または部分開裂籠形構造を有するポリシルセスキオキサンからなり、シラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化され、すなわちエンドキャッピングされた有機ケイ素材料によって形成されている。
図２（ａ）は、籠形構造のポリシルセスキオキサンの一例を示す図であり、図２（ａ）中のＳｉはケイ素、Ｏは酸素、Ｒは有機官能基である。このポリシルセスキオキサンは、有機官能基（Ｒ）として、前記した親和性付与基、配向性付与基、さらには後述する硬化反応基を有している。また、これを合成するうえで、必然的に形成されるシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を有しており、このシラノール基は、エンドキャッピング（不活性化）がなされていない状態となっている。このシラノール基中の水酸基（ＯＨ基）は、前述したように吸湿性が高く、したがって吸湿した水分によって液晶の配向不良を引き起こし、結果として液晶パネルの表示特性を劣化させ、長期の信頼性を損なってしまう。

そこで、本発明では、前述したように、シラノール基中の水素を置換基によって置換し、エンドキャッピング（不活性化）を行っている。このようなエンドキャッピングとしては、例えばエンドキャッピング材としてトリアルキルシリル化合物が好適に用いられ、中でも、トリメチルクロロシラン［（ＣＨ）_３ＳｉＣｌ］等のトリメチルシリル化合物がより好適に用いられる。このトリメチルクロロシランをエンドキャッピング材として用い、図２（ａ）中のシラノール基と反応させることにより、図２（ｂ）に示すように前記シラノール基中の水素をトリメチルシリル基（Ｍｅ_３Ｓｉ−）に置換し、エンドキャッピングすることができる。すなわち、前記トリメチルクロロシラン中のトリメチルシリル基が、前記シラノール基中の水素と置換する置換基となるのである。
このように、シラノール基中の水素がトリメチルシリル基に置換されたことで配向膜３Ａ、４Ａは、シラノール基中の水酸基による吸湿性がなくなることにより、吸湿した水分によって液晶の配向不良を引き起こすといった問題がなくなる。

このような有機ケイ素材料（ポリシルセスキオキサン）の重量平均分子量としては、５００〜５００００であるのが好ましく、７００〜５００００であるのがより好ましい。このような分子量にすることにより、光学的にも物理的にも安定な配向膜３Ａ、４Ａとなる。
また、このような配向膜３Ａ、４Ａとしては、その平均厚さが、０．０１〜１０μｍであるのが好ましく、０．０１〜０．１μｍであるのがより好ましく、０．０２〜０．０５μｍであるのがさらに好ましい。平均厚さが０．０１μｍ未満であると、有機ケイ素材料の組成等によっては、配向膜としての機能が十分に発揮されないおそれがある。一方、平均厚さが１０μｍを超えると、駆動電圧が高くなり、ＴＦＴによる駆動が困難になるおそれがある。なお、平均厚さが０．０１〜０．１μｍの範囲、さらには０．０２〜０．０５μｍになると、前記したおそれが確実に回避されるようになり、好ましい。

配向膜３Ａの外表面側（液晶層２と対向する面とは反対の面側）には、透明導電膜５が配置されている。同様に、配向膜４Ａの外表面側（液晶層２と対向する面とは反対の面側）には、透明導電膜６が配置されている。
透明導電膜５、６は、これらの間で通電を行うことにより、液晶層２の液晶分子を駆動する（配向を変化させる）機能を有する。

透明導電膜５、６間での通電の制御は、透明導電膜に接続された制御回路（図示せず）から供給する電流を制御することにより行われる。
透明導電膜５、６は、導電性を有しており、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）等で形成されている。
透明導電膜５の外表面側（配向膜３Ａと対向する面とは反対の面側）には、基板９が配置されている。同様に、透明導電膜６の外表面側（無機配向膜４Ａと対向する面とは反対側の面側）には、基板１０が配置されている。

基板９、１０は、前述した液晶層２、配向膜３Ａ、４Ａ、透明導電膜５、６、および後述する偏光膜７Ａ、８Ａを支持する機能を有している。基板９、１０の形成材料は、特に限定されず、例えば、石英ガラス等のガラスやポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料等が挙げられる。この中でも特に、石英ガラス等のガラスで形成されたものであるのが好ましい。これにより、そり、たわみ等の生じにくい、より安定性に優れた液晶パネルを得ることができる。なお、図１では、シール材、配線等の記載を省略している。

基板９の外表面側（透明導電膜５と対向する面とは反対の面側）には、偏光膜（偏光板、偏光フィルム）７Ａが配設されている。同様に、基板１０の外表面側（透明導電膜６と対向する面とは反対の面側）には、偏光膜（偏光板、偏光フィルム）８Ａが配設されている。
偏光膜７Ａ、８Ａの形成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。また、これら偏光膜７Ａ、８Ａとしては、前記材料にヨウ素をドープしたもの等を用いることもでき、さらに、前記材料で形成された膜を一軸方向に延伸したものを用いることができる。
このような偏光膜７Ａ、８Ａに配設することにより、通電量の調節による光の透過率の制御をより確実に行うことができる。
なお、これら偏光膜７Ａ、８Ａの偏光軸の方向は、通常、配向膜３Ａ、４Ａの配向方向に応じて適宜に決定される。

次に、本発明の配向膜の形成方法について説明する。
本実施形態の配向膜の形成方法は、組成の異なる複数種のアルコキシシランを縮重合させて、籠形構造または部分開裂籠形構造を有し、かつ、その分子内に前記液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、前記液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有するポリシルセスキオキサンを合成する工程［ポリシルセスキオキサン合成工程］と、得られたポリシルセスキオキサンと置換基を有する化合物とを反応させ、該ポリシルセスキオキサン中のシラノール基中の水素を前記置換基に置換してエンドキャッピング（不活性化）する工程［エンドキャッピング工程］と、前記のエンドキャッピング処理したポリシルセスキオキサンを含む配向膜形成用液体を調製する工程［配向膜形成用液体調製工程］と、基材上に得られた配向膜形成用液体を塗布し、塗膜を形成する工程［塗膜形成工程］と、形成された塗膜を硬化させる工程［硬化工程］とを有している。

［ポリシルセスキオキサン合成工程］
＜１＞
まず、最終的に得られる配向膜内の親和性付与基、配向性付与基等の官能基の存在比率が所望のものとなるように、それに対応する比率で、親和性付与基を有するアルコキシシラン、配向性付与基を有するアルコキシシラン、後述する成膜する際の硬化反応に寄与する硬化反応基を有するアルコキシシランの複数種のアルコキシシランを用意する。
このように複数種のアルコキシシランを用いることにより、配向膜を形成する有機ケイ素材料中における親和性付与基および配向性付与基の存在比率を容易に調整することができる。

親和性付与基を有するアルコキシシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリイソプロポキシシラン、ブテニルトリメトキシシラン、ブテニルトリエトキシシラン、ブテニルイソプロポキシシラン、２−シアノエチルトリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−シアノエチルトリイソプロポキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、３−シアノプロピルトリイソプロポキシシラン、（３−シアノブチル）メチルトリメトキシシラン、（３−シアノブチル）エチルトリメトキシシラン、（３−シアノブチル）メチルトリイソプロポキシシラン等が挙げられる。

また、配向性付与基を有するアルコキシシランとしては、例えば、フェニルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、フェネチルトリイソプロポキシシラン等が挙げられる。

硬化反応基は、所定の条件下で硬化反応基同士を反応させることにより、塗膜を硬化させる機能を有する官能基である。このような硬化反応基を有するアルコキシシランを用いることにより、配向膜形成用液体の成膜性（成型性）を向上させることができる。その結果、物理的に安定な配向膜を効果的に形成することができる。
このような硬化反応基としては、例えば、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシアルキル基、アクリロイルアルキル基、メタクリロイルアルキル基、ビニル基、アルキレン基、アルキリデン基、スチリル基、スチリルアルキル基等が挙げられる。

前述した中でも、特に、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシアルキル基、メタクリロイルアルキル基を用いるのが好ましい。このような官能基を有することにより、安定な配向膜をより効果的に形成することができる。
このような硬化反応基を有するアルコキシシランとしては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシルロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

＜２＞
次に、前述したような複数種のアルコキシシランと、水と、必要に応じて用いられる希釈溶剤とを所定の割合で混合し、混合液を得る。ここで、希釈溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル類、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエンなどの炭化水素類等が適宜に使用される。

＜３＞
次に、得られた混合液を撹拌しつつ、これに、酸触媒、塩基触媒等の加水分解および重縮合触媒を添加する。なお、これらの触媒は、予め反応に用いる溶剤もしくは水に加えておいてもよい。
酸触媒（固体酸触媒を含む）としては、例えば、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸、有機スルホン酸（例えば、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等）等の有機酸等が挙げられる。また、塩基触媒としては、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩基、第三アミン（トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン等）、水酸化テトラメチルアンモニウム、コリン等の有機塩基等が挙げられる。このような塩基触媒のうち、特に塩基としての活性が高くかつ後処理の際に除去しやすい水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化テトラアルキルアンモニウムが、より好ましい。

＜４＞
加水分解触媒を添加した後、撹拌しつつ、所定の温度で加温し、アルコキシシランを縮重合させる。
上記所定の温度（反応温度）は、５〜１４０℃であるのが好ましく、特に３０〜６０℃であるのがより好ましい。反応温度が高すぎると、硬化反応基の反応が起こる恐れがあり、逆に低すぎると反応の進行が著しく遅くなる。
また、反応時間は、１〜４８時間であるのが好ましく、特に３〜１８時間であるのがより好ましい。反応時間が長すぎると、硬化反応基の反応が起こる恐れがあり、逆に短すぎると反応が完結しない。

＜５＞
次に、中和、希釈溶剤の除去、乾燥等の処理を施す。このような処理を施すことにより、図２（ａ）に示したような籠形構造（もしくは部分開裂籠形構造）を有するポリシルセスキオキサンを得る（合成する）ことができる。

［エンドキャッピング工程］
次に、前記工程で得られたポリシルセスキオキサンと置換基を有する化合物とを反応させ、該ポリシルセスキオキサン中のシラノール基中の水素を前記置換基に置換してエンドキャッピング（不活性化）を行う。
この工程では、まず、前記工程で得られたポリシルセスキオキサンを例えば乾燥ジエチルエーテルを用いて乾燥する。そして、乾燥後のポリシルセスキオキサンに対し、エンドキャッピング材として例えばトリメチルクロロシランを添加し、さらにこれと同時にトリエチルアミンも添加する。
次いで、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、さらにエーテルによる抽出処理、飽和食塩水での洗浄処理、無水硫酸マグネシウムによる乾燥処理を順次行う。
その後、低沸点部を留去し、図２（ｂ）に示したようにシラノール基中の水素がトリメチルシリル基（Ｍｅ_３Ｓｉ−）に置換され、エンドキャッピングされた籠形構造のポリシルセスキオキサンを得る。

［配向膜形成用液体調製工程］
次いで、前記のエンドキャッピング処理したポリシルセスキオキサンを含む、配向膜形成用液体を調製する。
なお、この調製工程では、前記工程で得られたエンドキャッピング処理後のポリシルセスキオキサンを、そのまま配向膜形成用液体として用いてもよく、また、必要に応じて溶剤等添加してもよい。
また、調製する配向膜形成用液体については、必要に応じて硬化剤（重合開始剤）を添加してもよい。これにより、後述するような塗膜の硬化を容易に行うことができる。

このような硬化剤としては、例えば、ベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、（チオフェノキシフェニル）ジフェニルサルフォニウムヘキサフルオロホスフェイト、ビス（ジフェニルサルフォニウム）ジフェニルチオエーテルヘキサフルオロホスフェイト等の光重合開始剤、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスメチルブチロニトリル等の熱重合開始剤等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、配向膜形成用液体に対して、必要に応じてろ過処理を施してもよい。これにより、配向膜形成用液体中に含まれる不純物を取り除くことができ、均一な膜厚の配向膜を効率良く形成することができる。

［塗膜形成工程］
次いで、前記工程で得られた配向膜形成用液体を、基材（基材１００、基材１０１）上に塗布し、配向膜形成用液体で形成された塗膜を形成する。
配向膜形成用液体を塗布する方法としては、例えば、グラビアコート法、バーコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ダイコート法等が挙げられる。

［硬化工程］
次いで、形成された塗膜を硬化させ、配向膜（配向膜３Ａ、配向膜４Ａ）を形成する。
塗膜の硬化は、例えば、加熱処理、エネルギー線照射処理等を施すことにより行うことができる。
エネルギー線としては、例えば、可視光線、紫外線、放射線、赤外線等が挙げられる。

このような処理を施すことにより、塗膜中において、前述したような硬化反応基同士がラジカル重合、カチオン重合、重縮合等を起こし、塗膜が硬化して配向膜が形成される。これにより、基材上に配向膜が形成された基板（本発明の電子デバイス用基板）が得られる。
塗膜の硬化は、特に、塗膜を形成する配向膜形成用液体中に含まれる水分や溶媒等を除去した後（塗膜に対して乾燥処理を施した後）に行うのが好ましい。これにより、膜厚の安定した配向膜を効率良く形成することができる。

また、塗膜の硬化は、例えば、エネルギー線を照射して塗膜を仮硬化させた後に、加熱処理により本硬化することで行ってもよい。すなわち、塗膜の硬化は、塗膜を、一旦、比較的低いエネルギーで仮硬化させた後に、完全に硬化させるものであってもよい。これにより、膜厚の安定した配向膜をより効率良く形成することができる。
上記硬化後、通常のポリイミド配向膜と同様にラビング処理をを行う。これにより、得られる配向膜の配向特性をより優れたものとすることができる。

次に、本発明の液晶パネルの第２実施形態について説明する。
図３は、本発明の液晶パネルの第２実施形態を示す模式的な縦断面図である。以下、図３に示す液晶パネル１Ｂについて、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
図３に示すように、液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）１Ｂは、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）１７と、ＴＦＴ基板１７に接合された配向膜３Ｂと、液晶パネル用対向基板１２と、液晶パネル用対向基板１２に接合された配向膜４Ｂと、配向膜３Ｂと配向膜４Ｂとの空隙に封入された液晶よりなる液晶層２と、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）１７の外表面側（配向膜４Ｂと対向する面とは反対の面側）に接合された偏光膜７Ｂと、液晶パネル用対向基板１２の外表面側（配向膜４Ｂと対向する面とは反対の面側）に接合された偏光膜８Ｂとを有している。配向膜３Ｂ、４Ｂは、前記第１実施形態で説明した配向膜３Ａ、４Ａと同様の方法（本発明の配向膜の形成方法）で形成されたものであり、偏光膜７Ｂ、８Ｂは、前記第１実施形態で説明した偏光膜７Ａ、８Ａと同様のものである。

液晶パネル用対向基板１２は、マイクロレンズ基板１１と、かかるマイクロレンズ基板１１の表層１１４上に設けられ、開口１３１が形成されたブラックマトリックス１３と、表層１１４上にブラックマトリックス１３を覆うように設けられた透明導電膜（共通電極）１４とを有している。
マイクロレンズ基板１１は、凹曲面を有する複数（多数）の凹部（マイクロレンズ用凹部）１１２が設けられたマイクロレンズ用凹部付き基板（第１の基板）１１１と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板１１１の凹部１１２が設けられた面に樹脂層（接着剤層）１１５を介して接合された表層（第２の基板）１１４とを有しており、また、樹脂層１１５では、凹部１１２内に充填された樹脂によりマイクロレンズ１１３が形成されている。

マイクロレンズ用凹部付き基板１１１は、平板状の母材（透明基板）より製造され、その表面には、複数（多数）の凹部１１２が形成されている。凹部１１２は、例えば、マスクを用いた、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等により形成することができる。
このマイクロレンズ用凹部付き基板１１１は、例えば、ガラス等で形成されている。

前記母材の熱膨張係数は、ガラス基板１７１の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）であることが好ましい。これにより、得られる液晶パネルでは、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が違うことにより生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。
かかる観点からは、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と、ガラス基板１７１とは、同種類の材質で形成されていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨張係数の相違によるそり、たわみ、剥離等が効果的に防止される。

特に、マイクロレンズ基板１１を高温ポリシリコンのＴＦＴ液晶パネルに用いる場合には、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１は、石英ガラスで形成されていることが好ましい。ＴＦＴ液晶パネルは、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を有している。かかるＴＦＴ基板には、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好ましく用いられる。このため、これに対応させて、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１を石英ガラスで形成することにより、そり、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたＴＦＴ液晶パネルを得ることができる。

マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の上面には、凹部１１２を覆う樹脂層（接着剤層）１１５が設けられている。
凹部１１２内には、樹脂層１１５の形成材料が充填されることにより、マイクロレンズ１１３が形成されている。
樹脂層１１５は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の形成材料の屈折率よりも高い屈折率の樹脂（接着剤）で形成することができ、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系のような紫外線硬化樹脂等で好適に形成することができる。

樹脂層１１５の上面には、平板状の表層１１４が設けられている。
表層（ガラス層）１１４は、例えばガラスで形成することができる。この場合、表層１１４の熱膨張係数は、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１の熱膨張係数とほぼ等しいもの（例えば両者の熱膨張係数の比が１／１０〜１０程度）とすることが好ましい。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と表層１１４の熱膨張係数の相違により生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。このような効果は、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１と表層１１４とを同種類の材料で形成すると、より効果的に得られる。

表層１１４の厚さは、マイクロレンズ基板１１が液晶パネルに用いられる場合、必要な光学特性を得る観点からは、通常、５〜１０００μｍ程度とされ、より好ましくは１０〜１５０μｍ程度とされる。
なお、表層（バリア層）１１４は、例えばセラミックスで形成することもできる。なお、セラミックスとしては、例えば、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、ＢＮ等の窒化物系セラミックス、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２等の酸化物系セラミックス、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ等の炭化物系セラミックスなどが挙げられる。表層１１４をセラミックスで形成する場合、表層１１４の厚さは、特に限定されないが、２０ｎｍ〜２０μｍ程度とすることが好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度とすることがより好ましい。
なお、このような表層１１４は、必要に応じて省略することができる。

ブラックマトリックス１３は、遮光機能を有し、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等の金属、カーボンやチタン等を分散した樹脂等で形成されている。
透明導電膜１４は、導電性を有し、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）等で形成されている。
ＴＦＴ基板１７は、液晶層２の液晶を駆動する基板であり、ガラス基板１７１と、かかるガラス基板１７１上に設けられ、マトリックス状（行列状）に配設された複数（多数）の画素電極１７２と、各画素電極１７２に対応する複数（多数）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１７３とを有している。なお、図３では、シール材、配線等の記載は省略した。

ガラス基板１７１は、前述したような理由から、石英ガラスで形成されていることが好ましい。
画素電極１７２は、透明導電膜（共通電極）１４との間で充放電を行うことにより、液晶層２の液晶を駆動する。この画素電極１７２は、例えば、前述した透明導電膜１４と同様の材料で形成されている。

薄膜トランジスタ１７３は、近傍の対応する画素電極１７２に接続されている。また、薄膜トランジスタ１７３は、図示しない制御回路に接続され、画素電極１７２へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極１７２の充放電が制御される。
配向膜３Ｂは、ＴＦＴ基板１７の画素電極１７２と接合しており、配向膜４Ｂは、液晶パネル用対向基板１２の透明導電膜１４と接合している。

液晶層２は液晶材料（液晶分子）で形成されており、画素電極１７２の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
このような液晶パネル１Ｂでは、通常、１個のマイクロレンズ１１３と、かかるマイクロレンズ１１３の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス１３の１個の開口１３１と、１個の画素電極１７２と、かかる画素電極１７２に接続された１個の薄膜トランジスタ１７３とが、１画素に対応している。

液晶パネル用対向基板１２側から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ用凹部付き基板１１１を通り、マイクロレンズ１１３を通過する際に集光されつつ、樹脂層１１５、表層１１４、ブラックマトリックス１３の開口１３１、透明導電膜１４、液晶層２、画素電極１７２、ガラス基板１７１を透過する。このとき、マイクロレンズ基板１１の入射側に偏光膜８Ｂが設けられているため、入射光Ｌが液晶層２を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層２の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル１Ｂを透過した入射光Ｌを偏光膜７Ｂに透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。

このように、液晶パネル１Ｂは、マイクロレンズ１１３を有しており、しかも、マイクロレンズ１１３を通過した入射光Ｌは、集光されてブラックマトリックス１３の開口１３１を通過する。一方、ブラックマトリックス１３の開口１３１が形成されていない部分では、入射光Ｌは遮光される。したがって、液晶パネル１Ｂでは、画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画素部分での入射光Ｌの減衰が抑制される。このため、液晶パネル１Ｂは、画素部で高い光の透過率を有する。

この液晶パネル１Ｂは、例えば、公知の方法により製造されたＴＦＴ基板１７と液晶パネル用対向基板１２とに、それぞれ、配向膜３Ｂ、４Ｂを形成し、その後、シール材（図示せず）を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔（図示せず）から液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。

なお、上記液晶パネル１Ｂでは、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦＴ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、ＳＴＮ基板などを用いてもよい。
また、前述したような配向膜を備える液晶パネルは、光源の強いものや、屋外で用いられるものに好適に用いることができる。

次に、前述したような液晶パネル１Ａを備える本発明の電子機器（液晶表示装置）について、図４〜図６に示す実施形態に基づき説明する。
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が、前述の液晶パネル１Ａと、図示しないバックライトとを備えている。バックライトからの光を液晶パネル１Ａに透過させることにより画像（情報）を表示し得るものである。

図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、前述の液晶パネル１Ａと、図示しないバックライトとを備えている。

図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、前述の液晶パネル１Ａと、図示しないバックライトとが設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、液晶パネル１Ａは、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。

ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶パネル１Ａに表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。

次に、本発明の電子機器の一例として、上記液晶パネル１Ｂを用いた電子機器（液晶プロジェクター）について説明する。
図７は、本発明の電子機器（投射型表示装置）の光学系を模式的に示す図である。
図７に示すように、投射型表示装置３００は、光源３０１と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２５と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）２６と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１１および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面２１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）２１と、投射レンズ（投射光学系）２２とを有している。

また、照明光学系は、インテグレータレンズ３０２および３０３を有している。色分離
光学系は、ミラー３０４、３０６、３０９、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー３０５、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー３０７、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）３０８、集光レンズ３１０、３１１、３１２、３１３および３１４とを有している。

液晶ライトバルブ２５は、前述した液晶パネル１Ｂを備えている。液晶ライトバルブ２４および２６も、液晶ライトバルブ２５と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ２４、２５および２６が備えている液晶パネル１Ｂは、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置３００では、ダイクロイックプリズム２１と投射レンズ２２とで、光学ブロック２０が構成されている。また、この光学ブロック２０と、ダイクロイックプリズム２１に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ２４、２５および２６とで、表示ユニット２３が構成されている。

以下、投射型表示装置３００の作用を説明する。
光源３０１から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ３０２および３０３を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ３０２および３０３により均一にされる。光源３０１から出射される白色光は、その光強度が比較的大きいものであるのが好ましい。これにより、スクリーン３２０上に形成される画像をより鮮明なものとすることができる。また、投射型表示装置３００では、耐光性に優れた液晶パネル１Ｂを用いているため、光源３０１から出射される光の強度が大きい場合であっても、優れた長期安定性が得られる。

インテグレータレンズ３０２および３０３を透過した白色光は、ミラー３０４で図７中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー３０５で図７中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー３０５を透過する。
ダイクロイックミラー３０５を透過した赤色光は、ミラー３０６で図７中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ３１０により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ２４に入射する。

ダイクロイックミラー３０５で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー３０７で図７中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー３０７を透過する。
ダイクロイックミラー３０７で反射した緑色光は、集光レンズ３１１により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ２５に入射する。

また、ダイクロイックミラー３０７を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）３０８で図７中左側に反射し、その反射光は、ミラー３０９で図７中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ３１２、３１３および３１４により整形され、青色用の液晶ライトバルブ２６に入射する。
このように、光源３０１から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。

この際、液晶ライトバルブ２４が有する液晶パネル１Ｂの各画素（薄膜トランジスタ１７３とこれに接続された画素電極１７２）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２５および２６に入射し、それぞれの液晶パネル１Ｂで変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が
形成される。この際、液晶ライトバルブ２５が有する液晶パネル１Ｂの各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ２６が有する液晶パネル１Ｂの各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。

これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ２４、２５および２６で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
前記液晶ライトバルブ２４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２４からの赤色光は、面２１３からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１２を透過して、出射面２１６から出射する。

また、前記液晶ライトバルブ２５により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２５からの緑色光は、面２１４からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１１および２１２をそれぞれ透過して、出射面２１６から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ２６により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ２６からの青色光は、面２１５からダイクロイックプリズム２１に入射し、ダイクロイックミラー面２１２で図７中左側に反射し、ダイクロイックミラー面２１１を透過して、出射面２１６から出射する。

このように、前記液晶ライトバルブ２４、２５および２６からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ２４、２５および２６により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ２２により、所定の位置に設置されているスクリーン３２０上に投影（拡大投射）される。

なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラ、図７の投射型表示装置の他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型の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（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明の液晶パネルが適用可能なことは言うまでもない。

以上、本発明を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の配向膜の形成方法では、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。また、例えば、本発明の電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。

また、前述した実施形態では、投射型表示装置（電子機器）は、３個の液晶パネルを有するものであり、これらの全てに本発明の液晶パネルを適用したものについて説明したが、少なくともこれらのうち１個が、本発明の液晶パネルであればよい。この場合、少なくとも、青色用の液晶ライトバルブに用いられる液晶パネルに本発明を適用するのが好ましい。

また、前述した実施形態では、硬化反応基を有するアルコキシシランを用いるものとして説明したが、硬化反応基を有するアルコキシシランは用いなくてもよい。
また、前述した実施形態では、複数種のアルコキシシランを用いるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、同じ分子内に、親和性付与基と配向性付与基と硬化反応基とを有するアルコキシシランを用いてもよい。

［液晶パネルの製造］
以下のようにして、図３に示すような液晶パネルを製造した。
（実施例１）
まず、以下のようにして、マイクロレンズ基板を製造した。
厚さ約１．２ｍｍの未加工の石英ガラス基板（透明基板）を母材として用意し、これを８５℃の洗浄液（硫酸と過酸化水素水との混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。

その後、この石英ガラス基板の表面および裏面に、ＣＶＤ法により、厚さ０．４μｍの多結晶シリコンの膜を形成した。
次に、形成した多結晶シリコン膜に、形成する凹部に対応した開口を形成した。
これは、次のようにして行った。まず、多結晶シリコン膜上に、形成する凹部のパターンを有するレジスト層を形成した。次に、多結晶シリコン膜に対してＣＦガスによるドライエッチングを行い、開口を形成した。次に、前記レジスト層を除去した。

次に、石英ガラス基板をエッチング液（１０ｗｔ％フッ酸＋１０ｗｔ％グリセリンの混合水溶液）に１２０分間浸漬してウェットエッチング（エッチング温度３０℃）を行い、石英ガラス基板上に凹部を形成した。
その後、石英ガラス基板を、１５ｗｔ％テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液に５分間浸漬して、表面および裏面に形成した多結晶シリコン膜を除去することにより、マイクロレンズ用凹部付き基板を得た。

次に、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線（ＵＶ）硬化型アクリル系の光学接着剤（屈折率１．６０）を気泡なく塗布し、次いで、かかる光学接着剤に石英ガラス製のカバーガラス（表層）を接合し、次いで、かかる光学接着剤に紫外線を照射して光学接着剤を硬化させ、積層体を得た。
その後、カバーガラスを厚さ５０μｍに研削、研磨して、マイクロレンズ基板を得た。 なお、得られたマイクロレンズ基板では、樹脂層の厚みは１２μｍであった。

以上のようにして得られたマイクロレンズ基板について、スパッタリング法およびフォトリソグラフィー法を用いて、カバーガラスのマイクロレンズに対応した位置に開口が設けられた厚さ０．１６μｍの遮光膜（Ｃｒ膜）、すなわち、ブラックマトリックスを形成した。さらに、ブラックマトリックス上に厚さ０．１５μｍのＩＴＯ膜（透明導電膜）をスパッタリング法により形成し、液晶パネル用対向基板を製造した。

このようにして得られた液晶パネル用対向基板の透明導電膜上に、配向膜を以下のようにして形成した。
まず、親和性付与基としてビニル基を有するビニルトリメトキシシラン：５．３重量部と、配向性付与基としてフェニル基を有するフェニルトリメトキシシラン：４．８重量部と、硬化反応基としてグリシドキシアルキル基を有する３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン：１４．２重量部と、テトラヒドロフラン：５３３重量部と、１Ｎ水酸化ナ
トリウム水溶液：２２．５重量部とを用意した。

これら各成分を、１Ｌ三つ口フラスコに投入し、６０℃に加温し、３時間撹拌した。
その後、常温まで冷却し、１Ｎ塩酸：２２．５重量部を加え、中和し、混合液１を得た。
次に、混合液１から、エバポレーターを用いて、テトラヒドロフランを留去し、混合液２を得た。

次に、この混合液２から、トルエン：５０重量部を用いて、混合液２中に含まれるポリシロキサン（籠型構造を有するポリシルセスキオキサン）を抽出し、抽出液を得た。
次に、得られた抽出液を、蒸留水５０重量部および飽和食塩水５０重量部を用いて洗浄し、その後、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥した。
次に、洗浄・乾燥した抽出液から、エバポレーターを用いてトルエンを除去した後、１３．３Ｐａの減圧下にて、前記ポリシロキサン中に含まれる低沸点物を除去した。
これにより、エンドキャップ処理前の、籠型構造を有するポリシルセスキオキサン（ポリシロキサン）を得た。

次に、前記工程で得られたポリシルセスキオキサン１５．５ｇを２００ｍｌ三つ口フラスコに入れ、さらにこのフラスコ内に乾燥ジエチルエーテル５０ｍｌを加え、ポリシルセスキオキサン中の水を乾燥ジエチルエーテルに移行させた。続いて、磁気攪拌機を用いて前記フラスコ内を撹拌しつつ、フラスコを氷水に浸漬してフラスコ内を冷却した。
次に、前記フラスコ内に、エンドキャッピング材としてのトリメチルクロロシラン３．９０ｇ（３５．９ｍｍｏｌ）を滴下によって添加し、さらにこれと同時に、トリエチルアミン４．０４ｇ（４０．０ｍｍｏｌ）も滴下によって添加した。そして、その状態で撹拌を１時間続けた。

次に、前記フラスコ内に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、続いて、得られたフラスコ中の混合液をエーテルで抽出処理した。次いで、飽和食塩水で洗浄処理し、さらに無水硫酸マグネシウムで乾燥処理した。
その後、低沸点部を留去し、図２（ｂ）に示したようにシラノール基中の水素がトリメチルシリル基（Ｍｅ_３Ｓｉ−）に置換され、エンドキャッピングされた籠形構造のポリシルセスキオキサンを得た。

このようにして得られたポリシルセスキオキサンを、溶剤（ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート）と混合し、混合液３を得た。
次に、この混合液３を、ポアサイズ０．２μｍのフィルターを用いて、ろ過し、混合液３から不純物を除去した。
ろ過した混合液３に、硬化剤として、（チオフェノキシフェニル）ジフェニルサルフォニウムヘキサフルオロホスフェイトとビス（ジフェニルサルフォニウム）ジフェニルチオエーテルヘキサフルオロホスフェイトとの混合物の５０ｗｔ％プロピレンカーボネート溶液を加え、配向膜形成用液体を得た。

次に、得られた配向膜形成用液体を、スピンコーターを用いて、液晶パネル用対向基板の透明導電膜上に塗布し、塗膜を形成した。
得られた塗膜を、１５０℃に加熱したホットプレートを用いて、３分間乾燥した後、メタルハイドレートランプを用いて、５分間光を照射し、仮硬化させた。
次に、２００℃３時間加熱し、本硬化させた。

その後、ラビング処理を施すことにより、配向膜を形成した。
なお、形成された配向膜の膜厚は、０．２μｍであった。また、配向膜を形成する有機ケイ素材料１分子中、親和性付与基を持つケイ素ユニット存在比率は、２９ｍｏＬ％であった。また、同じく配向性付与基の存在比率は、２１ｍｏＬ％であった。これらの値は、配向膜作成に用いた有機ケイ素材料を合成する際の原料仕込比と良い一致を示した。また、有機ケイ素材料の重量平均分子量は、１８００であった。

また、別途用意したＴＦＴ基板（石英ガラス製）の表面にも、上記と同様にして、配向膜を形成した。
配向膜が形成された液晶パネル用対向基板と、配向膜が形成されたＴＦＴ基板とを、シール材を介して接合した。この接合は、液晶層を形成する液晶分子が左ツイストするように配向膜の配向方向が９０°ずれるように行った。
次に、配向膜−配向膜間に形成された空隙部の封入孔から液晶（メルク社製：MJ99247）を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞いだ。形成された液晶層の厚さは、約３μｍであった。

その後、液晶パネル用対向基板の外表面側と、ＴＦＴ基板の外表面側とに、それぞれ、偏光膜８Ｂ、偏光膜７Ｂを接合することにより、図３に示すような構造のＴＦＴ液晶パネルを製造した。偏光膜としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）で形成された膜を一軸方向に延伸したものを用いた。なお、偏光膜７Ｂ、偏光膜８Ｂの接合方向は、それぞれ、配向膜３Ｂ、配向膜４Ｂの配向方向に基づき決定した。すなわち、電圧印加時には入射光が透過せず、電圧無印加時には入射光が透過するように、偏光膜７Ｂ、偏光膜８Ｂを接合した。
なお、製造された液晶パネルのプレチルト角は、３〜７°の範囲のものであった。

このようにして形成された液晶パネルを用い、製造された液晶プロジェクター（電子機器）は、長時間連続して駆動させた場合であっても、鮮明な投射画像が得られた。
また、本発明の液晶パネルを備えたパーソナルコンピュータ、携帯電話機、ディジタルスチルカメラを作製して、同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。
これらの結果から、本発明の液晶パネル、電子機器は、耐光性に優れ、長期間使用しても安定した特性が得られるものであることが分かった。

本発明の液晶パネルの第１実施形態を示す模式的な縦断面図である。 エンドキャップ処理前後の、ポリシルセスキオキサンを示す図である。 本発明の液晶パネルの第２実施形態を示す模式的な縦断面図である。 モバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 携帯電話機の構成を示す斜視図である。 ディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。 投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ…液晶パネル、２…液晶層、３Ａ、３Ｂ…配向膜、４Ａ、４Ｂ…配向膜、９…基板、１０…基板、２４〜２６…液晶ライトバルブ、１００…基材、１０１…基材、３００…投射型表示装置、１１００…パーソナルコンピュータ、１２００…携帯電話機、１３００…ディジタルスチルカメラ

Claims (15)

1. 液晶分子の配向を制御する配向膜であって、
   少なくとも有機ケイ素材料で形成され、
   前記有機ケイ素材料は、籠形構造または部分開裂籠形構造を有するポリシルセスキオキサンからなり、該ポリシルセスキオキサンは、その分子内に前記液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、前記液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有し、かつ、シラノール基中の水素が置換基により置換されて不活性化されていることを特徴とする配向膜。
2. 前記置換基がトリメチルシリル基であることを特徴とする請求項１記載の配向膜。
3. 前記親和性付与基は、ビニル基、アルキレン基、シアノアルキル基のうちの、少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配向膜。
4. 前記配向性付与基は、フェニル基、置換フェニル基、フェニルアルキル基、置換フェニルアルキル基、炭素数が３〜１２の分岐アルキル基のうちの、少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配向膜。
5. 前記有機ケイ素材料の重量平均分子量は、５００〜５００００であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配向膜。
6. 配向膜の平均厚さは、０．０１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の配向膜。
7. 液晶分子の配向を制御する配向膜の形成方法であって、
   アルコキシシランを縮重合させて、籠形構造または部分開裂籠形構造を有し、かつ、その分子内に前記液晶分子との親和性を向上させる親和性付与基と、前記液晶分子の配向を制御する配向性付与基とを有するポリシルセスキオキサンを合成する工程と、
   前記ポリシルセスキオキサンと置換基を有する化合物とを反応させ、該ポリシルセスキオキサン中のシラノール基中の水素を前記置換基に置換して不活性化する工程と、
   前記の不活性化処理したポリシルセスキオキサンを含む配向膜形成用液体を用いて、基材上に配向膜を成膜する工程と、を備えたことを特徴とする配向膜の形成方法。
8. 前記置換基がトリメチルシリル基であることを特徴とする請求項７記載の配向膜の形成方法。
9. 前記アルコキシシランとして、組成の異なる複数種のものを用い、
   組成の異なる複数種の前記アルコキシシランとして、親和性付与基を有するアルコキシシランと、配向性付与基を有するアルコキシシランとを用いることを特徴とする請求項７又は８に記載の配向膜の形成方法。
10. 前記配向膜は、前記配向膜形成用液体が硬化することにより成膜されるものであって、
    前記ポリシルセスキオキサンが、前記配向膜形成用液体の硬化反応に寄与する硬化反応基を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の配向膜の形成方法。
11. 前記硬化反応基は、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシアルキル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基、スチリルアルキル基のうちの、少なくとも１種であることを特徴とする請求項１０記載の配向膜の形成方法。
12. 前記配向膜形成用液体の硬化は、加熱処理及び／又はエネルギー線照射処理を施すことにより行うことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の配向膜の形成方法。
13. 基板上に、電極と、
    請求項１〜６のいずれか一項に記載の配向膜とを備えることを特徴とする電子デバイス用基板。
14. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の配向膜と、液晶層とを備えたことを特徴とする液晶パネル。
15. 請求項１４に記載の液晶パネルを備えたことを特徴とする電子機器。
    

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