JP2008083222A - 液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高級アルコールを用いることなく、又表面処理工程を実行することなく、無機配向膜の表面処理を可能とし、材料費の低減、及び製造工程の簡素化による製品コストの低減を実現する。
【解決手段】互いに対応する２枚の基板１０，２０の対向面に無機材料を用いた無機配向膜１６，２２を形成する無機配向膜形成工程(S12,S22)と、両基板１０，２０をイソプロピルアルコール（Ｃ3Ｈ8Ｏ）溶液に浸漬させて、無機配向膜１６，２２を洗浄する洗浄工程とを有し、この洗浄工程において、イソプロピルアルコール（Ｃ3Ｈ8Ｏ）溶液中のイソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を無機配向膜１６，２２の表面に生成されているシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と反応させて、無機配向膜１６，２２の表面に反応層３１ａ，３１ｂを形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、無機配向膜の洗浄と同時に表面処理を行うようにした液晶装置の製造方法に関する。

近年、垂直配向タイプの液晶装置が、液晶テレビ（直視型表示装置）、液晶プロジェクタ（投射型表示装置）等で実用化されている。これら垂直配向タイプの液晶装置に用いられる垂直配向膜としては、例えば液晶テレビにはポリイミド等の有機配向膜が用いられ、一方、液晶プロジェクタにはＳｉＯ2等の無機配向膜が多く採用されている。

垂直配向に用いられる無機配向膜としては、ＳｉＯX（Ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の無機材料からなる配向膜（以下、「無機配向膜」と称する）が知られている。例えばＳｉＯ2の場合には、斜方蒸着法により基板面上にＳｉＯ2を蒸着して薄膜を形成することにより、負の誘電率異方性を有する液晶材料を、所定のプレチルト角を持たせて垂直配向させることができる。このような無機配向膜は、ポリイミド等の有機配向膜に比較し、短波長の可視光及び紫外光による光劣化速度が非常に遅く、耐光性に優れている。

一方、無機材料からなる垂直配向膜は、その配向安定性が有機材料からなる垂直配向膜に比して劣ることが知られている。無機材料においては液晶分子の分子軸方向とそれに垂直方向の分散力の異方性による効果及び斜方蒸着により形成された無機酸化物カラムの形状や傾き等のトポロジカル効果により垂直配向すると考えられているが、そのアンカリング力は弱く、配向安定性に乏しい。

又、斜方蒸着法にて形成した無機材料からなる配向膜の構造は多孔質であり、その表面には分極した水酸基が多数存在して極性が大きいため、液晶中の不純物、特に極性基を持つ化合物を吸着し易い。ここで、不純物には無機配向膜を挟持する２枚の基板間をシールするシール材に含まれている不純物及び未反応成分、液晶材料中の不純物及び水分、製造過程で付着した汚れ等が含まれる。

無機配向膜の表面に不純物が吸着すると、表面の形状や極性が変化してアンカリング力が低下し、配向異常を起こすことが知られている。特に、液晶をシールするに際しては、シール材中の不純物や未反応成分の吸着による配向異常領域が発生して、この配向異常領域は放置時間と共に拡大することも知られている。

この対策として、例えば特許文献１（特開２０００−４７２１１号公報）には、無機配向膜のアンカリング力を強化して配向安定性を改良すべく、無機配向膜を、高級アルコールを用いて表面処理することで、無機配向膜の表面を、液晶との相互作用が変化するように改質してアンカリング力を強化する技術が開示されている。
特開２０００−４７２１１号公報

しかし、上述した文献に開示されている技術では、液晶装置の製造過程に、高級アルコールを用いた無機配向膜の表面処理工程が別途必要となり、その分、製造工数が増加し、コスト高となる問題がある。

又、無機配向膜を表面処理するために用いる高級アルコールは価格が比較的高く、材料費が増加する分、製品コストが更に高くなる問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、高級アルコールを用いた表面処理、及び当該表面処理を行う表面処理工程を不要として、材料費の低減、及び製造工程の簡素化による製品コストの低減を実現すると共に、無機配向膜のアンカリング力の向上を実現することのできる液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による第１の液晶装置の製造方法は、対向する一対の基板の対向面に配向膜を形成した後、該一対の基板を貼り合わせて該一対の基板間に液晶を保持させる液晶装置の製造方法において、前記一対の基板の一方の基板の前記対向面に無機材料を用いて前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記一方の両基板に形成した前記無機配向膜を、該無機配向膜と反応固着する有機化合物から成る洗浄液で洗浄する洗浄工程とを備えることを特徴とする。

このような構成では、洗浄工程において、基板に形成した無機配向膜を、この無機配向膜と反応固着する有機化合物から成る洗浄液で洗浄するようにしたので、無機配向膜の洗浄と同時に、無機配向膜に反応層が形成され、この反応層により、無機配向膜の表面での液晶との反応活性を抑制或いは阻止することができ、無機配向膜のアンカリング力の向上を実現することができる。又、高級アルコールでの表面処理が不要となるため、材料費の低減を実現することができる。更に、洗浄工程において、無機配向膜の表面処理を同時に行えるようにしたので、製造工程の簡素化が実現でき、製品コストの低減を図ることができる。

第２の液晶装置の製造方法は、対向する一対の基板の対向面に配向膜を形成した後、該一対の基板を貼り合わせて該一対の基板間に液晶を保持させる液晶装置の製造方法において、前記一対の基板の一方の基板の前記対向面に無機材料を用いて前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記一方の基板に形成した前記無機配向膜を加熱して該無機配向膜に吸着されている水分を除去する加熱処理工程と、前記加熱処理工程後の前記両基板に形成した前記無機配向膜を、該無機配向膜と反応固着する有機化合物から成る洗浄液で洗浄する洗浄工程とを備えることを特徴とする。

このような構成では、配向膜形成工程の後に加熱処理工程を加えて、無機配向膜に吸着されている水分を除去するようにしたので、その後の洗浄工程において同時に行われる表面処理を、より効果的に行わせることができる。

第３の液晶装置の製造方法は、第１、第２の液晶装置の製造方法において、前記有機化合物溶液は、イソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を有する溶液であり、前記洗浄工程では、前記イソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を前記無機配向膜の表面に生成されているシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と反応させて、該無機配向膜の表面に反応層を形成することを特徴とする。

このような構成では、有機化合物溶液としてイソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を有する溶液を使用し、洗浄工程においては、このイソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を無機配向膜の表面に生成されているシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と反応させて、無機配向膜の表面に反応層を形成するようにしたので、この反応層により無機配向膜の表面での液晶との反応活性を抑制或いは阻止することができる。

第４の液晶装置の製造方法は、第１〜第３の液晶装置の製造方法において、前記洗浄工程で前記無機配向膜を洗浄した後の前記一方の基板を、イソプロピルアルコールを含む蒸気にて乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする。

このような構成では、無機配向膜を洗浄した後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を含む蒸気にて乾燥させるようにしたので、このＩＰＡ蒸気が各基板の表面で凝縮し、この表面に付着されている液分と置換されて、その表面から水分を効率良く除去することができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図１〜図５に本発明の第１実施形態を示す。尚、以下においては液晶装置の一例として駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例示して説明する。

（液晶装置の構成）
先ず、図１、図２を参照して、本実施形態で採用する液晶装置の全体構成について説明する。図１は液晶装置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、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。

液晶装置１は、ＴＦＴ基板１０と、これに対向配置される対向基板２０とを有し、両基板１０，２０の対向面間の画像表示領域１０ａの周囲に設けたシール領域が、シール材５２を介して貼り合わされている。更に、この両基板１０，２０の対向面間とシール材５２とで囲まれた領域内に液晶５０が封入されて保持されている。シール材５２は、ＴＦＴ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、この接着剤には、両基板１０，２０の間隔を一定に保持するためのスペーサが混入されている。

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。又、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、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴ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。又、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。又、ＴＦＴ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に示すように、ＴＦＴ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薄膜が積層された状態で形成されている。尚、この薄膜の積層構造は従来と同様であるため説明を省略する。又、積層された薄膜の最上層に、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。更に、画素電極９ａ上に、例えばシリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料からなる配向膜（無機配向膜）１６が設けられている。

又、このＴＦＴ基板１０に対向配設されている対向基板２０の対向面に、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ている。又、この対向電極２１上に、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等の無機材料からなる配向膜（無機配向膜）２２が形成されている。尚、各無機配向膜１６，２２は、液晶分子を垂直配向モードで配向制御するように、各基板１０，２０の対向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、各無機配向膜１６，２２は、液晶分子を各基板１０，２０の対向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は、無機配向膜１６，２２の形状効果によって所定に配向された状態にある。

更に、この両無機配向膜１６，２２上に反応層３１ａ，３１ｂが形成されている。この各反応層３１ａ，３１ｂは、無機配向膜１６，２２を洗浄する際に形成されるものであり、詳細については後で説明する。尚、本実施形態では、両基板１０，２０の無機配向膜１６，２２上に反応層３１ａ，３１ｂを各々形成しているが、両基板１０，２０の一方にのみ反応層を形成しても、当該表面処理に係る効果は同じであるため、何れか一方の基板１０（或いは２０）の無機配向膜１６（或いは２２）上にのみ反応層を形成するようにしても良い。

又、外部回路接続端子１０２には、図示しないフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）が接続されており、このフレキシブル基板から外部回路接続端子１０２を介して供給される画像信号に基づいて画像表示領域１０ａに画像が表示される。

次に、図３を参照して、各無機配向膜１６，２２を各基板１０，２０上に各々形成する蒸着方法について説明する。図３は蒸着装置の模式図である。本実施形態では、この蒸着装置３００を用いて、各基板１０，２０に対し、所定方向から、シリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料を斜方蒸着して無機配向膜１６，２２を形成する。

蒸着装置３００の蒸着室３０８の底部にシリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料の蒸気を発生させる蒸着源３０２が配設されており、この蒸着源３０２の上方に蒸気流通部３０３が配設されている。この蒸気流通部３０３には、蒸着源３０２で発生した蒸気を上方へ流通可能な開口部３０３ａが開口されている。更に、蒸着室３０８の上方から基板配設部３０７が垂設されており、この基板配設部３０７に基板Ｓが取付けられる。この基板Ｓは、ＴＦＴ基板１０が多数配列された大型基板、或いは対向基板２０が多数配列された大型基板である。従って、無機配向膜１６，２２の成膜は、前工程（各ＴＦＴ基板１０、或いは対向基板２０に小分けされる前の大型基板の製造工程）の段階で一括処理される。

この基板Ｓが基板配設部３０７に取付けられた状態では、この基板Ｓの複層に成膜されている面が、蒸着源３０２に対して所定角度傾斜された状態で対設される。尚、符号３１０は真空ポンプであり、基板Ｓに無機材料を蒸着する際に、この真空ポンプ３１０を稼働させて蒸着室３０８内を減圧する。

（無機配向膜表面の化学的構造）
次に、図４、図５に示す模式図に基づき各無機配向膜１６，２２、及びその表面に形成されている反応層３１ａ，３１ｂの化学的構造について説明する。本実施形態では、無機配向膜１６，２２の表面処理剤として、この無機配向膜１６，２２と反応固着する有機化合物、具体的にはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ：分子式Ｃ3Ｈ8Ｏ）を使用している。尚、後述するように、本実施形態では、洗浄工程において配向膜１６，２２の洗浄と表面処理とを同時に行うようにしているため、当該表面処理剤の溶液が洗浄液として採用される。

図４に表面処理を施す前の模式図、図５に表面処理後の模式図を示す。図４に示すように、シリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料で形成されている無機配向膜１６，２２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）が生成されている。このシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）は反応性（特に、光化学反応）が高く、そのまま液晶５０との界面に曝されていると、この液晶５０と反応して劣化が促進されてしまう。

そのため、図５に示すように、両基板１０，２０を貼り合わせて液晶５０を保持する前に、無機配向膜１６，２２の表面を、有機化合物としてのＩＰＡで処理することで、液晶との反応性の高いシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）との反応活性を低減させる。具体的には、反応にＩＰＡを用いることで、図５に示すように、無機配向膜１６，２２の表面に存在するシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と、ＩＰＡ中のイソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）とを反応させることで、このイソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）がシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と脱水反応或いは縮合反応して、無機配向膜１６，２２の表面に反応層３１ａ，３１ｂを形成する。イソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）はシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と反応しやすいため、無機配向膜１６，２２に確実に反応固着させることができる。

尚、無機配向膜１６，２２と反応固着する有機化合物は、ＩＰＡ以外に、シラン化合物、脂肪酸類等であっても良い。これらもＩＰＡと同様、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）、或いは水酸基（−ＯＨ）と反応しやすいので、好適に用いることができる。又、例えば、３００〜４００ｎｍ程度以下の短波長吸収帯域を殆ど、或いは全く有していない有機化合物を無機配向膜１６，２２に反応固着させれば、液晶プロジェクタ等に使用されている光源から出射される光が吸収されなくなるので、この液晶装置１を液晶プロジェクタのライトバルブとして使用する場合に、無機配向膜１６，２２の界面付近における液晶５０とシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）との光化学反応を確実に抑制することができる。

このように、本実施形態では、無機配向膜１６，２２の表面をＩＰＡを用いて表面処理することで、この表面に、シラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）とイソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）との反応により反応層３１ａ，３１ｂを形成するようにしたので、無機配向膜１６，２２の界面での液晶５０との反応活性が抑制され、或いは反応活性を阻止することができる。換言すれば、反応活性サイトであるシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）をイソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）にて化学修飾することで、無機配向膜１６，２２の表面を改質することができる。

（液晶装置の製造方法）
次に、図６に従い、液晶装置１の製造プロセスについて説明する。先ず、ステップＳ１１〜１４でＴＦＴ基板用大型基板上に、多数のＴＦＴ基板１０を一括形成する。一方、ステップＳ２１〜２４で対向基板用大型基板上に、多数の対向基板２０を一括形成する。尚、各ステップにおいては、便宜的に、ＴＦＴ基板用大型基板と対向基板用大型基板に形成されているＴＦＴ基板１０と対向基板２０とに着目して説明する。

先ず、ＴＦＴ基板１０の製造方法について説明する。ステップＳ１１（薄膜形成工程）で、ＴＦＴ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リソグラフィ等によるパターンニング、熱処理などによって、データ線や走査線、ＴＦＴ等が作り込まれた薄膜を積層形成し、その最上層に、スパッタリング等によりＩＴＯを成膜する。そして、成膜したＩＴＯ膜を所定にエッチング処理して画素電極９ａを形成する。

次いで、ステップＳ１２（配向膜形成工程）で、ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上に無機配向膜１６を成膜する。この無機配向膜１６は、図３に示す蒸着装置３００にて成膜される。すなわち、基板Ｓ（ここでは、ＴＦＴ基板１０が多数配列されている大型基板を指す）を蒸着室３０８の上部に垂設されている基板配設部３０７に所定にセットした後、真空ポンプ３１０を作動させて、蒸着室３０８内を減圧する。一方、蒸着室３０８の底部に配設されている蒸着源３０２を加熱装置（図示せず）にて加熱し、この蒸着源３０２からシリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料の蒸気を発生させる。そして、この蒸着源３０２で発生したシリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料の蒸気流を、蒸気流通部３０３に開口されている開口部３０３ａを通過して、基板Ｓの表面に斜方蒸着させる。すると、基板Ｓの面上に、無機材料の柱状構造物が基板Ｓの面に対して所定の角度をなして配列されながら堆積されて無機配向膜１６が形成される。尚、この無機配向膜１６の膜厚は約４０ｎｍ程度に設定する。又、無機配向膜１６は、上述した斜方蒸着法に限らず、異方性スパッタリング法等によって形成してもよい。

その後、ステップＳ１３（洗浄工程）にて、ＴＦＴ基板１０を洗浄液に浸漬して、無機配向膜１６を超音波洗浄する。本実施形態では、有機化合物溶液としてのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）溶液を洗浄液として採用している。

そして、ＴＦＴ基板１０を、ＩＰＡ溶液からなる洗浄液を用いて超音波洗浄することで、配向膜形成工程において付着した異物を除去する。同時に、ＩＰＡによって無機配向膜１６の表面が表面処理される。すなわち、シリカ（ＳｉＯ2）等の無機材料で形成されている無機配向膜１６の表面に生成されているシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）が、ＩＰＡ溶液中のイソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）と脱水反応或いは縮合反応して、無機配向膜１６の表面に反応層３１ａが形成される（図５参照）。

その結果、イソプロピル基Ｒ１（−Ｃ3Ｈ7）が無機配向膜１６の表面に反応固着されて、無機配向膜１６の表面が改質され、アンカリング力を向上させることができる。加えて、無機配向膜１６の表面での液晶５０との反応活性が抑制、或いは阻止される。尚、ＩＰＡは高級アルコールと比較して比較的安価であり、その分、材料費の低減を図ることができる。又、洗浄工程において、無機配向膜１６の表面処理が同時に行えるため、製造工程の簡素化が実現でき、製造コストの低減を図ることができる。

ところで、ＩＰＡは安価であるため洗浄液として採用する場合に有利であるが、本実施形態で採用する洗浄液は、ＩＰＡ溶液に限らず無機配向膜１６と反応固着する有機化合物であれば、シラン化合物、脂肪酸類等を含む溶液であっても良い。

次いで、ＴＦＴ基板１０を洗浄液から引き上げ、ステップＳ１４（乾燥工程）で、ＴＦＴ基板１０に付着した洗浄液を乾燥させる。この乾燥工程では、ＴＦＴ基板１０を２０分程度、常温乾燥させる。その後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いたＩＰＡ蒸気乾燥装置で最終乾燥を行う。このＩＰＡ蒸気乾燥装置の乾燥室内は、室温が８２〜８３［℃］程度の一定温度に設定されていると共にＩＰＡを含む蒸気で充満されており、この乾燥室にＴＦＴ基板１０を投入すると、ＩＰＡ蒸気がＴＦＴ基板１０の表面で凝縮し、この表面に付着されている水分と置換されて、その表面から水分が除去される。尚、このＩＰＡ蒸気による乾燥時間は、実験などから求めて設定するが、本実施形態では１２〜１３分程度に設定されている。

一方、対向基板２０は、ステップＳ２１（薄膜形成工程）で、対向基板２０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リソグラフィ等によるパターンニング、熱処理などによって、遮光膜等の薄膜を積層形成し、その最上層に、スパッタリング等によりＩＴＯを成膜する。そして、成膜したＩＴＯ膜を所定にエッチング処理して対向電極２１を形成する。

その後、ステップＳ２２〜Ｓ２４で、上述したＴＦＴ基板１０のステップＳ１２〜Ｓ１４と同等の工程を実行する。すなわち、先ず、ステップＳ２２（配向膜形成工程）で、以降基板２０の対向電極２１上に無機配向膜２２を成膜する。この無機配向膜２２は、図３に示す蒸着装置３００にて成膜される。すなわち、基板Ｓ（ここでは、対向基板２０が多数配列されている大型基板を指す）を蒸着装置３００に所定にセットした後、上述したステップＳ１２と同じ手順で対向電極２１上に無機配向膜２２を成膜する。次いで、ステップＳ２３（洗浄工程）において、ＩＰＡを洗浄液として用いて対向基板２０の無機配向膜２２を洗浄すると、洗浄と同時に、この無機配向膜２２の表面に反応層３１ｂ（図５参照）が形成される。続いて、ステップＳ２４（乾燥工程）において、対向基板２０を所定に乾燥させる。

尚、上述したように、反応層は、両基板１０，２０の一方の無機配向膜１６（或いは２２）上に形成されていれば良く、従って、ステップＳ１３とステップＳ２３の何れか一方で採用する洗浄液は、ＩＰＡ溶液である必要はない。

そして、両基板１０，２０の前工程が終了した後、ステップＳ３１（貼り合わせ工程）へ進み、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０とをシール材５２を介し、所定にアライメントを調整した状態で貼り合わせる。続いて、ステップＳ３２（液晶注入工程）で、シール材５２を介して貼り合わされたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とで形成された領域に液晶５０を注入し封止する。尚、本実施形態では、セル注入方式により液晶を注入しているが、液晶滴下方式の場合は、両基板１０，２０を貼り合わせる前に、一方の基板（一般的にはＴＦＴ基板１０）に液晶５０を滴下し、シール材５２を介して両基板１０，２０を貼り合わせることで液晶を保持させるようにするので、ステップＳ３１（貼り合わせ工程）とステップＳ３２（液晶注入工程）とが逆になる。

以上、説明したように、本実施形態の液晶装置１の製造方法によれば、各基板１０，２０に無機配向膜１６，２２を形成した後、この無機配向膜１６，２２をＩＰＡを含む溶剤で洗浄するようにしたので、無機配向膜１６，２２に付着されている異物が除去されると共に、無機配向膜１６，２２とＩＰＡとの反応により、無機配向膜１６，２２の表面に反応層３１ａ、３１ｂを形成させることができる。その結果、洗浄工程が表面処理工程を兼用することとなり、工程の簡素化が実現でき、その分、製造コストの低減を図ることができる。

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態による液晶装置１の製造プロセスを示すフローチャートである。本実施形態は上述した第１実施形態の変形例であり、図６に示すフローチャートの、ステップＳ１２（Ｓ２２）に示す無機配向膜形成工程と、ステップＳ１３（Ｓ２３）に示す洗浄工程との間に、加熱処理工程を追加したものである。無機配向膜１６，２２は多孔質であり、成膜後の表面には水分が吸着されやすい。そのため、洗浄工程を行う前に無機配向膜１６，２２の表面に吸着されている水分を除去することで、洗浄工程の際に同時に行われる表面処理を、より効果的に行わせることができる。

本実施形態では、無機配向膜形成工程と洗浄工程との間に、加熱処理工程を追加しただけであるため、上述した第１実施形態と同一の工程については、同一のステップを付して説明を省略する。

すなわち、ステップＳ１２（無機配向膜形成工程）で、ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上に無機配向膜１６を形成した後、ステップＳ４１（加熱処理工程）において、ホットプレート或いはオーブン等の加熱装置にＴＦＴ基板１０を投入し、無機配向膜１６を、１５０［℃］程度の一定温度で１時間程度加熱させて、無機配向膜１６の表面の吸着水を除去する。そして、無機配向膜１６の表面から吸着水が所定に除去された後、ステップＳ１４の乾燥工程を実行する。

一方、対向基板２０も、ステップＳ２２（無機配向膜形成工程）で、対向基板２０の対向電極２１上に無機配向膜２２を形成した後、ステップＳ５１（加熱処理工程）において、上述したステップＳ４１と同様の処理を実行して、無機配向膜２２の表面の吸着水を除去する。そして、無機配向膜２２の表面から吸着水が所定に除去された後、ステップＳ２４の乾燥工程を実行する。

このように、本実施形態では、洗浄工程を実行する前に加熱処理工程にて、ＴＦＴ基板１０、及び対向基板２０の無機配向膜１６，２０の表面の吸着水を除去するようにしたので、その後の洗浄工程において行われる、洗浄及び表面処理を、より効果的に行うことができる。

［電子機器の実施形態］
次に、図８に示す投射型カラー表示装置の図式的断面図を参照して、上述した液晶装置１をライトバルブとして用いた電子機器の一例である投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。尚、液晶装置１は、その各基板１０，２０に形成されている無機配向膜１６，２２の表面が、３００〜４００ｎｍ程度以下の短波長吸収帯域を殆ど、或いは全く有していない有機化合物を溶剤とする洗浄液で洗浄されており、そのときの化学反応により、当該有機化合物を各無機配向膜１６，２２に反応固着させるようにしている。

本実施形態における投射型カラー表示装置の一例である液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴ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、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ及び１００Ｂ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枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。その際、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により夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム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。

このように、本実施形態では、ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂとして採用されている各液晶装置１の各基板１０，２０に形成した無機配向膜１６，２２の表面に、３００〜４００ｎｍ程度以下の短波長吸収帯域を殆ど、或いは全く有していない有機化合物が反応固着されているため、ランプユニット１１０２からの強い光が無機配向膜１６，２２に照射されても、液晶５０との光化学反応が確実に阻止されて劣化を抑制することができる。

本発明による液晶装置は、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置に限らず、パッシブマトリックス型の液晶装置、ＴＦＤ（薄型ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶装置に適用することができる。

又、電子機器は、本発明による液晶装置を備えて実現できるものであれば、上述した液晶プロジェクタ１１００に限らず、テレビジョン受像機、ビューファインダ型或いは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、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の各種の電子機器に適用することができる。

第１実施形態による液晶装置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 同、図１のＨ−Ｈ’断面図 同、蒸着装置の模式図 同、無機配向膜に表面処理を施す前の模式図 同、無機配向膜に表面処理を施した後の模式図 同、液晶装置の製造プロセスを示すフローチャート 第２実施形態による液晶装置の製造プロセスを示すフローチャート 投射型カラー表示装置の図式的断面図

符号の説明

１…液晶装置、１０…ＴＦＴ基板、１６，２２…無機配向膜、２０…対向基板、３１ａ，３１ｂ…反応層、５０…液晶、３００…蒸着装置、Ｒ１…イソプロピル基、Ｓ…基板

Claims (4)

1. 対向する一対の基板の対向面に配向膜を形成した後、該一対の基板を貼り合わせて該一対の基板間に液晶を保持させる液晶装置の製造方法において、
   前記一対の基板の一方の基板の前記対向面に無機材料を用いて前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、
   前記一方の基板に形成した前記無機配向膜を、該無機配向膜と反応固着する有機化合物溶液から成る洗浄液で洗浄する洗浄工程と
   を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. 対向する一対の基板の対向面に配向膜を形成した後、該一対の基板を貼り合わせて該一対の基板間に液晶を保持させる液晶装置の製造方法において、
   前記一対の基板の一方の基板の前記対向面に無機材料を用いて前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、
   前記一方の基板に形成した前記無機配向膜を加熱して該無機配向膜に吸着されている水分を除去する加熱処理工程と、
   前記加熱処理工程後の前記両基板に形成した前記無機配向膜を、該無機配向膜と反応固着する有機化合物から成る洗浄液で洗浄する洗浄工程と
   を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
3. 前記有機化合物溶液は、イソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を有する溶液であり、前記洗浄工程では、前記イソプロピル基（−Ｃ3Ｈ7）を前記無機配向膜の表面に生成されているシラノール基（−Ｓｉ−ＯＨ）と反応させて、該無機配向膜の表面に反応層を形成する
   ことを特徴とする請求項１或いは２記載の液晶装置の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶装置の製造方法において、
   前記洗浄工程で前記無機配向膜を洗浄した後の前記一方の基板を、イソプロピルアルコールを含む蒸気にて乾燥させる乾燥工程
   を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。

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