JP2008058691A - 液晶装置、液晶装置の製造方法、液晶装置用基板、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】有機膜からなる配向膜であって、ラビング処理を行うことなく高い配向性を有するものを備えた液晶装置用基板と、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、本発明は、そのような液晶装置を備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】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、一対の基板１０，２０の液晶層５０側にはそれぞれ配向膜４０，６０が形成されてなり、配向膜４０，６０が、立体規則性を有し、且つ所定方向に配向した高分子からなる配向性高分子膜により構成されてなる。
【選択図】図３

Description

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

投射型表示装置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られる液晶装置としては、例えば、互いに対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された構成を具備し、これら基板の液晶層側にその液晶層に電圧を印加するための電極を具備してなるものがある。このような液晶装置においては、一対の基板の液晶層側最表面に、電圧無印加時における液晶分子の配列を制御するための配向膜が形成されており、電圧無印加時、電圧印加時における液晶分子の配列変化に基づいて表示が行われる構成となっている。

従来、上記のような配向膜としては、ポリイミド等からなる有機膜の表面を、布等により所定の方向にラビングしたものが、液晶配向能力（液晶配向制御機能）に優れることから広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−２１５８３２号公報

しかしながら、有機膜をラビング処理することで膜表面に筋が形成され、当該筋が表示面に映し出されて表示品位が低下する問題や、ラビング処理に用いる布粕がパーティクルとして膜表面に付着することで、当該膜の歩留り低下に繋がる場合がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、有機膜からなる配向膜であって、ラビング処理を行うことなく高い配向性を有するものを備えた液晶装置用基板と、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、本発明は、そのような液晶装置を備えた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、一対の基板の液晶層側にはそれぞれ配向膜が形成されてなり、配向膜が、立体規則性を有する高分子が所定方向に配向してなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする。

このような配向性高分子膜により配向膜を構成すると、ラビング処理を行うことなく液晶分子を配向させることができる。したがって、ラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因した表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上に寄与することが可能となる。なお、本発明の液晶装置に具備される配向膜は、高分子が所定方向に配向したもので、例えば無機材料の斜方蒸着により形成された柱状物による形状配向とは全く異なり、分子配向に起因して液晶分子を配向するものである。つまり、高分子の配向に倣って液晶分子が並ぶことで、配向性を付与するものである。

一般的に有機物質は熱に弱いが、立体規則性を有した高分子を所定方向に配向した状態で基板上に結晶化させることによって、配向膜の耐熱性を向上させることができる。これにより、配向膜の高い熱安定性を得ることができる。

本発明の液晶装置において、立体規則性を有する高分子が、シンジオタクチック配列を有することも好ましい。特に、シンジオタクチック配列を有するポリスチレンであることがより好ましい。

シンジオタクチック配列は、高分子鎖から枝のように出ている置換基が互い違いに出ている。このようなシンジオタクチック配列を有する高分子を用いることによって、耐熱性が向上した有機配向膜を得ることができる。

本発明の液晶装置において、立体規則性を有する高分子が、アイソタクチック配列を有することも好ましい。特に、アイソタクチック配列を有するポリαブテンであることがより好ましい。

アイソタクチック配列は、高分子鎖から枝のように出ている置換基が立体的に一方向に出ている。特に、アイソタクチック配列を有する高分子は、密に配列し且つ結晶化し易いことから高い結晶性をなす。このようなアイソタクチック配列を有する高分子を用いることによって、耐熱性が向上した有機配向膜を得ることができる。これに加え、剛性を有したものとすることができるので、配向膜の薄膜化も可能になる。

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、基板の液晶層側には配向膜が形成されてなり、配向膜が、ポリシランからなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする。

ポリシランは、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する直鎖状、環状、分岐状の無機化合物であって、このような材料から構成される配向膜は、ガラス転移点が高いので耐熱性が向上し、高温での使用も可能となる。

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、基板の液晶層側には配向膜が形成されてなり、配向膜が、アダマンタンを含む配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする。

アダマンタンは、シクロヘキサン環が４個、カゴ形に縮合した構造を有しており、対称性が高く、安定な有機化合物である。アダマンタンは耐熱性を有することから、このような材料を用いて配向膜を形成すれば、耐熱性を十分に備えた配向膜を得ることができる。

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、基板の液晶層側には配向膜が形成されてなり、配向膜が、５００℃で１×１０^−３Ｐａ以上の蒸気圧を有する低沸点物質が所定の方向に配向してなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする。

従来、配向膜の形成に用いられていたＳｉＯ２は蒸発温度が高いことから、電子ビームを用いて蒸着していた。電子ビームは、基板との距離がある程度必要であることから装置が大型になりやすい。これに対し、本発明のように低沸点物質を用いれば、ヒーター等により低温で蒸発させることができるため電子ビームを使わずに済む。そのため、蒸着源をライン状に出来るため、蒸着源と基板とを近づけて配置させることができる。よって、装置の小型化を図ることができるとともに、所望とする膜性能を有した配向膜を効果的に得ることができる。

本発明の液晶装置において、低沸点物質が、ディアモンドイド類の化合物であることが好ましい。また、ディアモンドイド類の化合物が、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタンのいずれかであることが好ましい。このようなディアモンドイド類の化合物は硬質である。

上記したディアモンドイド類の化合物は、いずれも融点が２５０℃以上であることから、このような材料を用いて配向膜を形成することによって、耐熱性が高く硬質な配向膜を形成することができる。

本発明の液晶装置において、低沸点物質が、カルボラン或いはドデカヘドランであることも好ましい。
融点が４００℃以上のカルボラン、ドデカヘドランを用いて配向膜を形成することにより、耐熱性に十分優れたものとすることができる。

本発明の液晶装置において、配向性高分子膜は、立体規則性を有する高分子或いは低沸点物質の斜方蒸着により形成されてなるものとすることができる。立体規則性を有する高分子或いは低沸点物質を斜方蒸着することで、当該高分子或いは低沸点物質を蒸着方向に沿って配向させることができ、本発明に係る配向性高分子膜を好適に得ることができる。

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、前記基板の液晶層側に配向膜が形成されてなる液晶装置の製造方法であって、基板上に立体規則性を有する高分子材料、或いは、低沸点物質を斜方蒸着により成膜することで、配向膜を形成する配向膜形成工程を含むことを特徴とする。

このような製造方法によれば、本発明に係る液晶装置を簡便且つ確実に製造することができる。また、特に従来のようなラビング処理を行わないため、ラビング筋に起因する表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上に寄与することが可能となる。

さらに、立体規則性を有した高分子を所定方向に配向させた状態で基板上に結晶化させることによって配向膜を成膜している。このように、立体規則性を有する高分子が結晶化することで得られる配向膜は、耐熱性が向上したものとなる。

次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶装置用基板は、基板と、該基板上に形成された配向膜とを備え、配向膜が、立体規則性を有する高分子、或いは、低沸点物質からなる配向性高分子膜により構成され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れば、立体規則性を有する高分子を結晶化させて形成した配向膜、或いは、骨格が無機物の低沸点物質から形成した配向膜を有することにより、耐熱性が向上し、信頼性に優れたものとなる。

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、この光源からの光を変調する光変調手段と、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、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れば、ラビング処理を施さない配向性高分子膜からなる配向膜を具備した液晶装置により光変調を行うものとしているため、ラビング筋が視認される等の不具合がなく、高品位の表示を提供することが可能となる。また、十分な耐熱性を有する配向膜を具備していることから、液晶装置の信頼性をより向上させることができる。

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備えて構成されている。

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と配向膜６０と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、さら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。

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側最表面、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。

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。

ここで、上記配向膜４０，６０は、所定方向に配向した配向性高分子膜から構成されている。本実施形態では、配向性高分子として、立体規則性を有した高分子、或いは、５００℃で１×１０^−３Ｐａ以上の蒸気圧を有した低沸点物質を用いている。そして、当該配向性高分子を、電極９，２１を含む基板本体１０Ａ，２０Ａ上に斜方蒸着により蓄積させることで、分子が所定方向に配向した配向膜４０，６０を得ている。つまり、本実施形態の配向膜４０，６０においては、ラビング処理を施していないことを最大の特徴としている。

また、配向膜４０，６０は、例えば無機材料の斜方蒸着により形成された柱状物による形状配向とは全く異なり、分子配向に起因して液晶分子を配向するものであって、高分子の配向に倣って液晶分子が並ぶことで配向性を付与するものである。

したがって、従来のようにラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因した表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上が図られている。

なお、本実施形態では、液晶層５０にＴＮモードの液晶材料を用い、上記配向膜４０，６０を立体規則性を有し、且つ所定方向に配向した高分子、或いは、５００℃で１×１０−３Ｐａ以上の蒸気圧を有し、且つ所定の方向に配向した低沸点物質からなる配向性高分子膜により構成するものとしたが、具体的には、以下のような高分子材料を用いることが可能である。

第１に、配向性高分子膜としてシンジオタクチック配列を有する高分子からなるものを採用することができる。具体的には、ポリスチレン等を採用することができる。シンジオタクチック配列を有するポリスチレンを用いれば、ガラス転移温度が８０℃以上の配向性高分子膜とすることができる。ガラス転移温度が５０℃以下であると、十分な耐熱性を得られない場合があるが、ガラス転移温度が８０℃以上のポリスチレンであれば、十分な耐熱性を有した配向性高分子膜を得ることができる。

第２に、配向性高分子膜としてアイソタクチック配列を有する高分子からなるものを採用することができる。具体的には、ポリαブテン等を採用することができる。アイソタクチック配列を有する高分子は、密に配列し且つ結晶化し易いことから高い結晶性をなす。

このようなシンジオタクチック配列を有する高分子、又はアイソタクチック配列を有する高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、耐熱性を向上させることができる。

第３に、配向性高分子膜としてポリシランからなるものを採用することができる。ポリシランは、Ｓｉ−Ｓｉ結合を有する直鎖状、環状、分岐状の無機化合物である。このようなポリシランを含む高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、硬質のものとすることができ、且つガラス転移点が高いので耐熱性を向上させることができる。よって、高温での使用も可能となる。

第４に、配向性高分子膜としてアダマンタンを含むものを採用することができる。アダマンタンは、シクロヘキサン環が４個、カゴ形に縮合した構造を有しており、対称性が高く、安定な無機化合物である。このようなアダマンタンを含む高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、融点が２６０℃以上のアダマンタンであることから、当該液晶装置の製造プロセス或いは使用時において十分な耐熱性を具備することとなる。

第５に、配向性高分子膜として、低沸点物質であるディアモンドイド類の化合物からなるものを採用することができる。具体的には、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタン等を採用することができる。上記したディアモンドイド類の化合物は、いずれも融点が２５０℃以上であることから、このような材料を用いて配向膜４０，６０を形成すれば、硬質なものとすることができ、その結果、耐熱性が向上する。

さらに、低沸点物質であるディアモンドイド類の化合物は、ヒーター等によって蒸発させることができるので、従来、ＳｉＯ２を斜方蒸着させるのに用いていた電子ビームを使用しないで済む。これにより、蒸着源と基板とを近づけることができ、装置の小型化を図ることができる。また、基板への蒸着性能を向上させることができる。したがって、基板上に所望とする膜性能を有した配向膜を効果的に形成することができる。

第６に、配向性高分子膜として、カルボランからなるものを採用することができる。カルボランは４００℃程度まで安定する。このようなカルボランからなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、当該配向性高分子膜の耐熱性が向上することとなる。また、融点が４００℃以上のカルボランにより配向膜４０，６０を構成すれば、当該液晶装置の製造プロセス及び使用時において十分な耐熱性を具備することとなる。

第７に、配向性高分子膜として、ドデカヘドランからなるものを採用することができる。ドデカヘドランの融点温度は４００℃以上である。このようなドデカヘドランからなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、表示品位の向上に寄与することが可能となる。また、ドデカヘドランの融点が４３０℃以上であることから、当該液晶装置の製造プロセス及び使用時において十分な耐熱性を具備した配向膜４０，６０が得られる。

次に、以上のような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本体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上に配向膜４０を形成する。ここでは、以下の方法により配向膜４０を形成している。すなわち、上述した配向性高分子として立体規則性を有し、且つ所定方向に配向した高分子、或いは、５００℃で１×１０^−３Ｐａ以上の蒸気圧を有し、且つ所定の方向に配向した低沸点物質を用い、図５に示した斜方蒸着装置３００により膜形成するものとしている。

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。
この斜方蒸着装置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、基板本体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８５°（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。なお、蒸着源３０２から基板Ｓまでの距離３５０ｎｍ、ボートのパワー３．５Ｖ，２５Ａ、成膜時間１５分とした。

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や共通電極２１等を形成するとともに、さらにその上に図５に示した斜方蒸着装置３００を用いて配向膜６０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。

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、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、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。

［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、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、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。

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、５０…液晶層

Claims (16)

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、
   前記一対の基板の液晶層側にはそれぞれ配向膜が形成されてなり、前記配向膜が、立体規則性を有する高分子が所定方向に配向してなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする液晶装置。
2. 前記立体規則性を有する高分子が、シンジオタクチック配列を有することを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
3. 前記立体規則性を有する高分子が、シンジオタクチック配列を有するポリスチレンであることを特徴とする請求項２記載の液晶装置。
4. 前記立体規則性を有する高分子が、アイソタクチック配列を有することを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
5. 前記立体規則性を有する高分子が、アイソタクチック配列を有するポリαブテンであることを特徴とする請求項４記載の液晶装置。
6. 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は配向膜が形成されてなり、前記配向膜が、ポリシランからなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする液晶装置。
7. 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は配向膜が形成されてなり、前記配向膜が、アダマンタンを含む配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする液晶装置。
8. 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は配向膜が形成されてなり、前記配向膜が、５００℃で１×１０−３Ｐａ以上の蒸気圧を有する低沸点物質が所定の方向に配向してなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする液晶装置。
9. 前記低沸点物質が、ディアモンドイド類の化合物であることを特徴とする請求項８記載の液晶装置。
10. 前記ディアモンドイド類の化合物が、アダマンタン、ジアマンタン、トリアマンタン、テトラマンタン、ペンタマンタン、ヘキサマンタン、ヘプタマンタンのいずれかであることを特徴とする請求項９記載の液晶装置。
11. 前記低沸点物質が、カルボランであることを特徴とする請求項８記載の液晶装置。
12. 前記低沸点物質が、ドデカヘドランであることを特徴とする請求項８記載の液晶装置。
13. 前記配向膜は、立体規則性を有する高分子或いは低沸点物質の斜方蒸着により形成されてなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液晶装置。
14. 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、前記基板の液晶層側に配向膜が形成されてなる液晶装置の製造方法であって、
    基板上に立体規則性を有する高分子材料、或いは、低沸点物質を斜方蒸着により成膜することで、配向膜を形成する配向膜形成工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
15. 基板と、前記基板上に形成された配向膜とを備え、
    前記配向膜が、立体規則性を有する高分子、或いは、低沸点物質からなる配向性高分子膜により構成されてなることを特徴とする液晶装置用基板。
16. 光源と、前記光源からの光を変調する光変調手段と、該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乃至１３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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