JP2009063866A - Manufacturing method of liquid crystal device - Google Patents

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Shozo Yoshida
昌三 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a liquid crystal device capable of attaining display of high quality while enhancing humidity resistance. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the liquid crystal device having a liquid crystal between a pair of substrates includes an inorganic alignment layer forming step for forming an inorganic alignment layer on at least one of the pair of substrates, a surface modification treatment step for modifying the surface of the inorganic alignment layer into hydrophobicity by using a silane coupling agent, a hydrocarbon based chemical liquid washing step for removing the silane coupling agent on the inorganic alignment layer by a hydrocarbon based chemical liquid being a hydrophobic chemical liquid and an alcohol washing step for replacing and removing the hydrocarbon based chemical liquid on the inorganic alignment layer with an alcohol solution being a hydrophilic chemical liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対の基板間に、液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法に関し、特に無機配向膜を具備した液晶装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and more particularly to a method for manufacturing a liquid crystal device having an inorganic alignment film.

電気光学装置である液晶装置は、ガラス基板、石英基板等からなる一対の基板間に液晶が挟持されて構成されている。   A liquid crystal device which is an electro-optical device is configured by sandwiching liquid crystal between a pair of substrates made of a glass substrate, a quartz substrate, or the like.

液晶装置は、例えば一方の基板に、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、TFTと称す)等のスイッチング素子及び画素電極をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両電極間に介在する液晶の配向を画像信号に応じて変化させることで、透過する光を変調し、画像表示を可能としている。   In a liquid crystal device, for example, a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) and a pixel electrode are arranged in a matrix on one substrate, and a counter electrode is arranged on the other substrate so that the gap between the two electrodes By changing the orientation of the liquid crystal intervening in accordance with the image signal, the transmitted light is modulated to enable image display.

このような液晶装置において、少なくとも一方の基板の液晶に接する表面には、液晶の配向を規制する配向膜が形成されている。一般に配向膜としては、SiO2等の無機材料を基板表面に対し所定の角度をもって蒸着することにより形成される無機配向膜や、ポリイミド等の有機材料によって構成される薄膜にラビング処理を施すことによって形成される有機配向膜が知られている。   In such a liquid crystal device, an alignment film that regulates the alignment of the liquid crystal is formed on the surface of at least one substrate in contact with the liquid crystal. In general, an alignment film is formed by rubbing an inorganic alignment film formed by depositing an inorganic material such as SiO2 at a predetermined angle with respect to the substrate surface, or a thin film made of an organic material such as polyimide. Organic alignment films are known.

ところで、液晶装置には、内部に水分が存在すると液晶の劣化が生じてしまうという問題がある。液晶中への水分の混入の原因としては、液晶を封止しているシール部を透過して外部から浸入するものと、液晶の封止前に配向膜の表面上に吸着しているものとがある。   By the way, the liquid crystal device has a problem that the liquid crystal deteriorates when moisture is present inside. The causes of moisture mixing in the liquid crystal include those that permeate from the outside through the seal part that seals the liquid crystal, and those that are adsorbed on the surface of the alignment film before sealing the liquid crystal There is.

このような水分による液晶の劣化を防止する、すなわち液晶装置の耐湿性を向上させるために、例えば特開2007−10888号公報には、シール部の透湿性を低くすることにより外部からの水分の浸入を防止する技術が開示されている。   In order to prevent such deterioration of the liquid crystal due to moisture, that is, to improve the moisture resistance of the liquid crystal device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-10888 discloses that moisture from the outside is reduced by reducing the moisture permeability of the seal portion. A technique for preventing intrusion is disclosed.

また、配向膜の表面を有機シロキサン(ODS;オクタデシルトリメトキシシラン)等のシランカップリング剤により疎水性に改質し、配向膜表面への水分の付着を防止することにより、液晶装置の耐湿性を向上させる技術も知られている。
特開2007−10888号公報
In addition, the surface of the alignment film is modified to be hydrophobic with a silane coupling agent such as organosiloxane (ODS: octadecyltrimethoxysilane) to prevent moisture from adhering to the surface of the alignment film. Techniques for improving the quality are also known.
JP 2007-10888 A

しかしながら、液晶装置の耐湿性向上のために配向膜の表面をシランカップリング剤により疎水性に改質した場合、シランカップリング剤の影響により無機配向膜の電気的特性が変化してしまうと言う問題がある。無機配向膜の電気的特性が変化した場合、液晶中の不純物イオンを吸着しやすくなり、焼き付きやフリッカ等の表示不良が発生してしまう。   However, when the surface of the alignment film is modified with a silane coupling agent to improve the moisture resistance of the liquid crystal device, the electrical characteristics of the inorganic alignment film change due to the influence of the silane coupling agent. There's a problem. When the electrical characteristics of the inorganic alignment film change, impurity ions in the liquid crystal are easily adsorbed, and display defects such as image sticking and flickering occur.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、耐湿性を向上させつつ高品位な表示を実現可能とした液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal device that can realize high-quality display while improving moisture resistance.

本発明に係る液晶装置の製造方法は、一対の基板間に、液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の少なくとも一方に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、前記無機配向膜の表面をシランカップリング剤により疎水性に改質する表面改質処理工程と、疎水性薬液である炭化水素系薬液により前記無機配向膜上の前記シランカップリング剤を除去する炭化水素系薬液洗浄工程と、親水性薬液であるアルコール溶液により前記無機配向膜上の前記炭化水素系薬液を置換して除去するアルコール洗浄工程と、を具備することを特徴とする。   A method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and an inorganic alignment film is formed on at least one of the pair of substrates. A surface modification treatment step for modifying the surface of the inorganic alignment film to be hydrophobic with a silane coupling agent; and the silane coupling agent on the inorganic alignment film with a hydrocarbon-based chemical liquid that is a hydrophobic chemical liquid. It comprises a hydrocarbon chemical solution cleaning step to be removed, and an alcohol cleaning step to replace the hydrocarbon chemical solution on the inorganic alignment film with an alcohol solution which is a hydrophilic chemical solution.

本発明のこのような構成によれば、無機配向膜をシランカップリング剤により表面改質して液晶装置の耐湿性を向上させつつ、液晶中にシランカップリング剤が不純物として混入してしまうことがないため、無機配向膜の電気的特性が変化せず焼き付きやフリッカ等の表示不良が発生することの無い高い品質の表示が可能な液晶装置を実現することが可能となる。   According to such a configuration of the present invention, the surface of the inorganic alignment film is modified with the silane coupling agent to improve the moisture resistance of the liquid crystal device, and the silane coupling agent is mixed as an impurity in the liquid crystal. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal device capable of high-quality display without causing a display defect such as image sticking or flicker without changing the electrical characteristics of the inorganic alignment film.

また、本発明は、前記炭化水素系薬液洗浄工程は、前記基板を前記炭化水素系薬液中に浸漬するバッチ処理中に前記基板に超音波を照射するものであることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the hydrocarbon chemical solution cleaning step irradiates the substrate with ultrasonic waves during a batch process in which the substrate is immersed in the hydrocarbon chemical solution.

このような構成によれば、無機配向膜上のシランカップリング剤を確実に除去することが可能となり、より高い品質の表示が可能な液晶装置を実現することができる。   According to such a configuration, the silane coupling agent on the inorganic alignment film can be surely removed, and a liquid crystal device capable of higher quality display can be realized.

また、本発明は、前記アルコール洗浄工程は、前記基板を前記アルコール溶液中に浸漬するバッチ処理中に前記基板に超音波を照射するものであることが望ましい。   In the present invention, it is desirable that the alcohol cleaning step irradiates the substrate with ultrasonic waves during a batch process in which the substrate is immersed in the alcohol solution.

このような構成によれば、無機配向膜上の炭化水素系薬液を確実に除去することが可能となり、炭化水素系薬液が液晶中に不純物として混入せず、より高い品質の表示が可能な液晶装置を実現することができる。   According to such a configuration, it becomes possible to surely remove the hydrocarbon-based chemical liquid on the inorganic alignment film, and the liquid-crystal capable of higher quality display without the hydrocarbon-based chemical liquid being mixed as an impurity in the liquid crystal. An apparatus can be realized.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶装置は、負の誘電率異方性を有する液晶を、電圧無印加時に略垂直に配向するように制御する傾斜垂直配向型の液晶表示装置、いわゆるVAモードの液晶表示装置である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせてある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The liquid crystal device according to the present embodiment is a tilted vertical alignment type liquid crystal display device that controls liquid crystal having negative dielectric anisotropy so as to be aligned substantially vertically when no voltage is applied, so-called VA mode liquid crystal display device. It is. In each drawing used for the following description, the scale is different for each member in order to make each member a size that can be recognized on the drawing.

まず、本実施形態の液晶装置100の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1はTFTアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図である。図2は、図1のH−H’断面図である。本実施形態では、液晶装置の一例として、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示装置を例にとる。   First, the overall configuration of the liquid crystal device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device when the TFT array substrate is viewed from the side of the counter substrate together with each component configured thereon. 2 is a cross-sectional view taken along the line H-H ′ of FIG. 1. In the present embodiment, as an example of the liquid crystal device, a transmissive liquid crystal display device of a TFT active matrix driving method with a built-in driving circuit is taken as an example.

液晶装置100は、ガラスや石英等からなるTFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶50を挟持してなり、液晶50の配向状態を変化させることにより、画像表示領域10aに対向基板20側から入射する光を変調しTFTアレイ基板10側から出射することで、画像表示領域10aにおいて画像を表示するものである。   In the liquid crystal device 100, the liquid crystal 50 is sandwiched between the TFT array substrate 10 made of glass, quartz, or the like and the counter substrate 20, and the alignment state of the liquid crystal 50 is changed, whereby the counter substrate 20 is placed in the image display region 10a. The light incident from the side is modulated and emitted from the TFT array substrate 10 side, whereby an image is displayed in the image display region 10a.

図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置100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おり、TFTアレイ基板10と対向基板20との間には液晶50が挟持されている。また、シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔を所定値とするためのグラスファイバやガラスビーズ等のギャップ材が散らばって配設されている。   1 and 2, in the liquid crystal device 100 according to the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged to face each other. The TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other by a seal material 52 provided in a seal region located around the image display region 10a. Between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, A liquid crystal 50 is sandwiched. Further, in the sealing material 52, gap materials such as glass fibers and glass beads for setting the distance between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 to a predetermined value are scattered.

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。なお、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。   A light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display area 10a is provided on the counter substrate 20 side in parallel with the inside of the seal area where the sealing material 52 is disposed. A part or all of the frame light shielding film 53 may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side.

また、本実施形態においては、前記の画像表示領域10aの周辺に位置する非表示領域が存在する。非表示領域のうち、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及び実装端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。図示しないが、TFTアレイ基板10の表面に露出して設けられた実装端子102にフレキシブルプリント基板等を接続することにより、液晶装置100と例えば電子機器の制御装置等の外部との電気的接続が行われる。   In the present embodiment, there is a non-display area located around the image display area 10a. In the non-display area, the data line driving circuit 101 and the mounting terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in an area located outside the seal area where the seal material 52 is disposed. Although not shown, by connecting a flexible printed circuit board or the like to the mounting terminals 102 exposed on the surface of the TFT array substrate 10, electrical connection between the liquid crystal device 100 and the outside such as a control device of an electronic device can be achieved. Done.

また、走査線駆動回路104は、データ線駆動回路101及び実装端子102が設けられたTFTアレイ基板10の一辺に隣接する2辺に沿い、かつ額縁遮光膜53に覆われるように設けられている。また、TFTアレイ基板10の残る一辺、すなわちデータ線駆動回路101及び実装端子102が設けられたTFTアレイ基板10の一辺に対向する辺に沿って設けられ、額縁遮光膜53に覆われるように設けられた複数の配線105によって、二つの走査線駆動回路104は互いに電気的に接続されている。   The scanning line driving circuit 104 is provided along two sides adjacent to one side of the TFT array substrate 10 on which the data line driving circuit 101 and the mounting terminals 102 are provided, and is covered with the frame light shielding film 53. . Further, the TFT array substrate 10 is provided along the remaining side, that is, the side facing the one side of the TFT array substrate 10 on which the data line driving circuit 101 and the mounting terminal 102 are provided, and is provided so as to be covered with the frame light shielding film 53. The two scanning line driving circuits 104 are electrically connected to each other by the plurality of wirings 105.

また、対向基板20のコーナー部の少なくとも一箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との電気的接続を行う上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらの上下導通材106に対応する領域において上下導通端子が設けられている。上下導通材106と上下導通端子を介して、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な接続が行われる。   Further, at least one corner of the counter substrate 20 is provided with a vertical conductive material 106 that functions as a vertical conductive terminal for electrical connection between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. On the other hand, the TFT array substrate 10 is provided with vertical conduction terminals in a region corresponding to these vertical conduction members 106. Electrical connection is made between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 via the vertical conductive member 106 and the vertical conductive terminal.

図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、無機配向膜16が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に無機配向膜22が形成されている。TFTアレイ基板10及び対向基板20のそれぞれ液晶50と接する面に形成された無機配向膜16及び22は、詳しくは後述するが、SiO2等の透光性を有する無機材料によって構成された薄膜である。無機配向膜16及び22は、液晶50の配向を規制するための膜であり、液晶50は一対の無機配向膜16及び22の間で、所定の配向状態をとる。   In FIG. 2, an inorganic alignment film 16 is formed on the TFT array substrate 10 on the pixel electrode 9a after the formation of pixel switching TFTs, scanning lines, data lines, and the like. On the other hand, on the counter substrate 20, in addition to the counter electrode 21, a lattice-shaped or striped light-shielding film 23 and an inorganic alignment film 22 are formed on the uppermost layer. As will be described in detail later, the inorganic alignment films 16 and 22 formed on the surfaces of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 that are in contact with the liquid crystal 50 are thin films made of a light-transmitting inorganic material such as SiO 2. . The inorganic alignment films 16 and 22 are films for regulating the alignment of the liquid crystal 50, and the liquid crystal 50 takes a predetermined alignment state between the pair of inorganic alignment films 16 and 22.

本実施形態の液晶装置100は、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた傾斜垂直配向モード、いわゆるVAモードを採用している。また、対向基板20の入射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には各々、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。   The liquid crystal device 100 according to the present embodiment employs a tilted vertical alignment mode using a liquid crystal having negative dielectric anisotropy, a so-called VA mode. In addition, a polarizing film, a retardation film, and a polarizing film are respectively provided on the side on which the incident light of the counter substrate 20 enters and on the side on which the outgoing light of the TFT array substrate 10 is emitted, depending on the normally white mode / normally black mode. A plate or the like is arranged in a predetermined direction.

SiO2等の無機材料によって構成される無機配向膜は、例えばポリイミド等の有機材料によって構成される配向膜に対して耐光性や耐熱性に優れるため、経年劣化がなく表示品位が低下することのない液晶装置を実現できる。   An inorganic alignment film composed of an inorganic material such as SiO2 is superior in light resistance and heat resistance to an alignment film composed of an organic material such as polyimide, so that there is no deterioration over time and display quality does not deteriorate. A liquid crystal device can be realized.

なお、本実施形態においては、対向基板20に形成される無機配向膜23も同様の構成を有するものであるが、液晶装置の構成によっては、本実施形態の無機配向膜は、TFTアレイ基板及び対向基板のいずれか一方にのみ形成されてもよい。   In this embodiment, the inorganic alignment film 23 formed on the counter substrate 20 also has the same configuration. However, depending on the configuration of the liquid crystal device, the inorganic alignment film of this embodiment may be a TFT array substrate and It may be formed only on one of the counter substrates.

次に、図3を参照して、上述した液晶装置の製造方法について、具体的には、液晶装置100における無機配向膜16、22の表面改質と洗浄の方法を主に説明する。図3は、本実施の形態の液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。なお、配向膜16、22の洗浄方法以外の液晶装置の製造方法については、周知であるため、その説明は省略するか、簡単に説明する。   Next, the method for manufacturing the liquid crystal device described above will be described mainly with reference to FIG. 3, specifically the surface modification and cleaning methods for the inorganic alignment films 16 and 22 in the liquid crystal device 100. FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing the liquid crystal device of the present embodiment. Since the manufacturing method of the liquid crystal device other than the cleaning method of the alignment films 16 and 22 is well known, the description thereof will be omitted or briefly described.

まず、TFTアレイ基板10上に、例えばCVD法やスパッタリング等による成膜、フォトグラフィ等によるパターニング、熱処理などによって、データ線や走査線、TFT等を形成し、さらにその最上層に、ITOからなる画素電極9aを形成する(ステップS11)。   First, data lines, scanning lines, TFTs, and the like are formed on the TFT array substrate 10 by, for example, film formation by CVD or sputtering, patterning by photolithography, etc., heat treatment, and the uppermost layer is made of ITO. Pixel electrode 9a is formed (step S11).

次に、無機配向膜形成工程によって、斜方蒸着法を用い、画素電極9a上にSiO2からなる無機配向膜16を形成する(ステップS12)。具体的には、TFTアレイ基板10の表面に対して所定の角度にSiO2からなる蒸着源を配して蒸着を行うことにより、TFTアレイ基板10の基板面上にSiO2を蒸着する。   Next, the inorganic alignment film 16 made of SiO2 is formed on the pixel electrode 9a by using the oblique deposition method in the inorganic alignment film forming step (step S12). Specifically, SiO 2 is deposited on the substrate surface of the TFT array substrate 10 by performing deposition by arranging a deposition source made of SiO 2 at a predetermined angle with respect to the surface of the TFT array substrate 10.

次に、表面改質処理工程において、配向膜16上にシランカップリング剤である有機シロキサン(ODS)の膜をCVD法により形成する(ステップS13)。この工程によって、無機配向膜16の表面は疎水性に改質される。   Next, in the surface modification treatment step, an organic siloxane (ODS) film as a silane coupling agent is formed on the alignment film 16 by a CVD method (step S13). By this step, the surface of the inorganic alignment film 16 is modified to be hydrophobic.

次に、炭化水素系薬液洗浄工程において、TFTアレイ基板10を疎水性の薬液であるデカリン等の炭化水素系薬液中に浸漬し、TFTアレイ基板10をバッチ洗浄する(ステップS14)。この工程によって、無機配向膜16上に形成された有機シロキサンの膜は除去される。この、炭化水素系薬液洗浄工程において、超音波を使用するとより効果的に無機配向膜16上に形成された有機シロキサンを除去することができる。   Next, in the hydrocarbon chemical solution cleaning step, the TFT array substrate 10 is immersed in a hydrocarbon chemical solution such as decalin which is a hydrophobic chemical solution, and the TFT array substrate 10 is batch cleaned (step S14). By this step, the organic siloxane film formed on the inorganic alignment film 16 is removed. In this hydrocarbon chemical solution cleaning step, the use of ultrasonic waves can more effectively remove the organic siloxane formed on the inorganic alignment film 16.

なお、炭化水素系薬液は、デカリン以外に、シランカップリング剤を溶解可能なシクロヘキシルベンゼン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、ノルボルネンを適用することが可能である。   In addition to decalin, the hydrocarbon chemicals include cyclohexylbenzene, cyclohexane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, hexene, heptene, octene, nonene, decene, undecene, which can dissolve silane coupling agents. It is possible to apply dodecene, norbornene.

次に、アルコール洗浄工程において、TFTアレイ基板10を親水性薬液であるIPA(イソプロピルアルコール)中に浸漬し、TFTアレイ基板10をバッチ洗浄する(ステップS15)。この工程によって、無機配向膜16上に付着している炭化水素系薬液であるデカリンは、IPAにより置換され、除去される。   Next, in the alcohol cleaning step, the TFT array substrate 10 is immersed in IPA (isopropyl alcohol) which is a hydrophilic chemical solution, and the TFT array substrate 10 is batch cleaned (step S15). Through this step, decalin, which is a hydrocarbon-based chemical liquid adhering to the inorganic alignment film 16, is replaced by IPA and removed.

このアルコール洗浄工程において、TFTアレイ基板10をIPAに浸漬した状態で超音波を照射すると、より効果的にデカリンを除去することが可能である。そして、IPAに浸漬した後のTFTアレイ基板10の乾燥を、いわゆるベーパ乾燥により行う。   In this alcohol cleaning step, decalin can be more effectively removed by irradiating ultrasonic waves while the TFT array substrate 10 is immersed in IPA. Then, the TFT array substrate 10 after being immersed in IPA is dried by so-called vapor drying.

一方、対向基板20に、例えばCVD法やスパッタリング等による成膜、フォトグラフィ等によるパターニング等によって、遮光膜23及び対向電極21を形成する(ステップS21)。   On the other hand, the light shielding film 23 and the counter electrode 21 are formed on the counter substrate 20 by, for example, film formation by CVD or sputtering, patterning by photolithography, or the like (step S21).

次に、対向基板20に対して、上述したステップS12からステップS14と同様の工程を実施する。すなわち、対向電極21上に、斜方蒸着法によりSiO2からなる無機配向膜22を形成する(ステップS22)。そして、この無機配向膜22上にシランカップリング剤である有機シロキサンの膜をCVD法により形成する(ステップS23)。これにより、無機配向膜22の表面は疎水性に改質される。   Next, the same process as step S12 to step S14 described above is performed on the counter substrate 20. That is, the inorganic alignment film 22 made of SiO2 is formed on the counter electrode 21 by oblique vapor deposition (step S22). Then, an organic siloxane film as a silane coupling agent is formed on the inorganic alignment film 22 by a CVD method (step S23). Thereby, the surface of the inorganic alignment film 22 is modified to be hydrophobic.

次に、炭化水素系薬液洗浄工程において、対向基板20を疎水性の薬液であるデカリン等の炭化水素系薬液中に浸漬し、無機配向膜22上に形成された有機シロキサンの膜を溶解して除去する(ステップS24)。   Next, in the hydrocarbon-based chemical cleaning process, the counter substrate 20 is immersed in a hydrocarbon-based chemical such as decalin that is a hydrophobic chemical, and the organic siloxane film formed on the inorganic alignment film 22 is dissolved. Remove (step S24).

次に、アルコール洗浄工程において、対向基板20を親水性薬液であるIPA中に浸漬し、無機配向膜22上に付着しているデカリンを置換し、ベーパ乾燥により乾燥する(ステップS25)。   Next, in the alcohol cleaning step, the counter substrate 20 is immersed in IPA, which is a hydrophilic chemical solution, to replace decalin adhering to the inorganic alignment film 22, and is dried by vapor drying (step S25).

そして、TFTアレイ基板10及び対向基板20の前工程が終了した後、貼り合せ工程において、TFTアレイ基板10と対向基板20とを枠状のシール材52を介して、所定にアライメントした状態で貼り合わせる(ステップS31)。このとき、シール材52には一部を切り欠いた開口部である注入口が形成される。   Then, after the pre-process of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 is completed, in the bonding process, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded in a state of being aligned in a predetermined manner via a frame-shaped sealing material 52. Together (step S31). At this time, the sealing material 52 is formed with an injection port which is an opening partly cut away.

次に、液晶注入工程において、シール材52を介して貼り合わされたTFTアレイ基板10と対向基板20との間の領域に、液晶注入口を介して液晶50を注入し、封止剤により封止する(ステップS32)。   Next, in the liquid crystal injection step, the liquid crystal 50 is injected through the liquid crystal injection port into the region between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 bonded together via the sealing material 52 and sealed with a sealing agent. (Step S32).

なお、本実施形態では、セル注入方式によりTFTアレイ基板10及び対向基板20間に液晶を介在させているが、液晶滴下方式(ODF方式)の場合は、TFTアレイ基板10と対向基板20を貼り合わせる前に、一方の基板の配向膜上に液晶50を滴下し、切り欠きの無い閉じた枠状のシール材52を介してTFTアレイ基板10と対向基板20を貼り合わせる。このため、液晶滴下方式においては、ステップS31(貼り合わせ工程)とステップS32(液晶注入工程)との実施順序が逆になる。   In this embodiment, liquid crystal is interposed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 by the cell injection method. However, in the case of the liquid crystal dropping method (ODF method), the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are pasted. Before the alignment, the liquid crystal 50 is dropped on the alignment film of one substrate, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded to each other through a closed frame-shaped sealing material 52 without a notch. For this reason, in the liquid crystal dropping method, the execution order of step S31 (bonding process) and step S32 (liquid crystal injection process) is reversed.

上述のように、本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、シランカップリング剤により無機配向膜16及び22の表面を疎水性に改質した後に、炭化水素系薬液によりシランカップリング剤を除去する。   As described above, according to the method for manufacturing a liquid crystal device of the present embodiment, after the surfaces of the inorganic alignment films 16 and 22 are modified to be hydrophobic with a silane coupling agent, the silane coupling agent is added with a hydrocarbon-based chemical. Remove.

このため、本実施形態によれば、無機配向膜16及び22の表面改質により液晶装置100の耐湿性を向上させつつ、液晶中にシランカップリング剤が不純物として混入してしまうことがないため、無機配向膜16及び22の電気的特性が変化せず焼き付きやフリッカ等の表示不良が発生することの無い高い品質の表示が可能な液晶装置を実現することが可能である。   Therefore, according to the present embodiment, the surface modification of the inorganic alignment films 16 and 22 improves the moisture resistance of the liquid crystal device 100, and the silane coupling agent is not mixed as an impurity in the liquid crystal. In addition, it is possible to realize a liquid crystal device capable of high-quality display without causing a change in electrical characteristics of the inorganic alignment films 16 and 22 and without causing display defects such as image sticking and flicker.

また、液晶装置の耐湿性を向上させることが可能であることから、シール材の幅を細く形成することが可能である。よって、TFTアレイ基板又は対向基板を小型化することができ、例えば大判の基板から複数枚のTFTアレイ基板又は対向基板切り出す場合にはより多くの枚数を同じ大きさの大判の基板から切り出すことができ、液晶装置の製造コストを削減することができる。   In addition, since the moisture resistance of the liquid crystal device can be improved, the width of the sealing material can be reduced. Therefore, the TFT array substrate or the counter substrate can be reduced in size. For example, when a plurality of TFT array substrates or the counter substrate is cut out from a large substrate, a larger number can be cut out from the large substrate having the same size. The manufacturing cost of the liquid crystal device can be reduced.

なお、上述の実施形態では、TFTを用いたVAモードのアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶パネルを液晶装置として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無機配向膜を用いた他の形式の液晶装置にも本発明を適用可能である。   In the above-described embodiment, the VA mode active matrix driving type transmissive liquid crystal panel using TFTs has been described as a liquid crystal device. However, the present invention is not limited to this, and an inorganic alignment film is used. The present invention can also be applied to other types of liquid crystal devices.

また、液晶装置は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等であっても構わない。LCOSでは、素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には、反射型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。   The liquid crystal device may be a display device for forming an element on a semiconductor substrate, for example, LCOS (Liquid Crystal On Silicon). In LCOS, a single crystal silicon substrate is used as an element substrate, and a transistor is formed on a single crystal silicon substrate as a switching element used for a pixel or a peripheral circuit. In addition, a reflective pixel electrode is used for the pixel, and each element of the pixel is formed below the pixel electrode.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The manufacturing method is also included in the technical scope of the present invention.

TFTアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the electro-optical device when the TFT array substrate is viewed from the counter substrate side together with the components configured thereon. 図1のH−H’断面図である。It is H-H 'sectional drawing of FIG. 液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of a liquid crystal device.

符号の説明Explanation of symbols

9a 画素電極、 10 TFTアレイ基板、 16 無機配向膜 、20 対向基板、 21 対向電極、 22 無機配向膜、 50 液晶、 100 液晶装置   9a pixel electrode, 10 TFT array substrate, 16 inorganic alignment film, 20 counter substrate, 21 counter electrode, 22 inorganic alignment film, 50 liquid crystal, 100 liquid crystal device

Claims (3)

一対の基板間に、液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板の少なくとも一方に無機配向膜を形成する無機配向膜形成工程と、
前記無機配向膜の表面をシランカップリング剤により疎水性に改質する表面改質処理工程と、
疎水性薬液である炭化水素系薬液により前記無機配向膜上の前記シランカップリング剤を除去する炭化水素系薬液洗浄工程と、
親水性薬液であるアルコール溶液により前記無機配向膜上の前記炭化水素系薬液を置換して除去するアルコール洗浄工程と、を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates,
An inorganic alignment film forming step of forming an inorganic alignment film on at least one of the pair of substrates;
A surface modification treatment step of modifying the surface of the inorganic alignment film to be hydrophobic with a silane coupling agent;
A hydrocarbon-based chemical cleaning step of removing the silane coupling agent on the inorganic alignment film with a hydrocarbon-based chemical that is a hydrophobic chemical;
An alcohol cleaning step of substituting and removing the hydrocarbon-based chemical solution on the inorganic alignment film with an alcohol solution that is a hydrophilic chemical solution.
前記炭化水素系薬液洗浄工程は、前記基板を前記炭化水素系薬液中に浸漬するバッチ処理中に前記基板に超音波を照射するものであることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。   2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the hydrocarbon chemical solution cleaning step irradiates the substrate with ultrasonic waves during a batch process in which the substrate is immersed in the hydrocarbon chemical solution. Production method. 前記アルコール洗浄工程は、前記基板を前記アルコール溶液中に浸漬するバッチ処理中に前記基板に超音波を照射するものであることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the alcohol cleaning step irradiates the substrate with ultrasonic waves during a batch process in which the substrate is immersed in the alcohol solution.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011141502A (en) * 2010-01-09 2011-07-21 Seiko Epson Corp Method of manufacturing liquid crystal device

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