説明

液晶装置の製造方法および液晶装置

【課題】製造工程において無機配向膜が水分や不純物を吸着することを防止することのできる液晶装置の製造方法、および液晶装置を提供すること。
【解決手段】液晶装置100において、素子基板10および対向基板20の無機配向膜からなる配向膜16、26の表面に保護膜17、27を形成した後、素子基板10と対向基板20とをシール材107により貼り合わせてパネル100sを形成し、その後、シール材107の途切れ部分107cから反応性ガスを導入して保護膜17、27を除去する。従って、配向膜16、26は開放状態になっている時間が短いので、配向膜16、26が水分を吸着することを抑制することができる。また、シール材107が硬化する際、シール材107から不純物が放出されても、かかる不純物は、配向膜16、26で吸着されることがない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配向膜が形成された一対の基板間に液晶層が保持された液晶装置の製造方法、および液晶装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶装置の製造工程では、一方面側に画素電極および配向膜が形成された素子基板と、共通電極および配向膜が形成された対向基板とをシール材によって貼り合わせてパネルを形成した後、素子基板と対向基板との間においてシール材で囲まれた領域内に液晶材料を注入する方法が採用されている。また、液晶装置における表示品位の向上や信頼性の向上を目的に、配向膜として無機配向膜を用いることが提案されている(特許文献1参照)。また、特許文献1に記載の技術では、無機配向膜の防湿等の観点から、パネルを形成する前に、スピンコート法、スプレー法、浸漬法等により、無機配向膜の表面にシランカップリング剤を接触させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−250352号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の技術のように、配向膜として無機配向膜を用いた場合、無機配向膜は吸着性が強いので、素子基板と対向基板とを貼り合わせてパネルを形成するまでの間や、パネルを形成する際に水分や不純物を吸着してしまい、無機配向膜を用いたことの効果を十分発揮させることができないという問題点がある。特に、素子基板と対向基板とをシール材によって貼り合わせてパネルを形成する際、シール材から放出された不純物が無機配向膜に吸着されると、不純物が液晶層に侵入しまうが、かかる不純物の問題は、パネルを形成する前に無機配向膜の表面をシランカップリング剤で処理しても、解消することは困難である。
【0005】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、製造工程において無機配向膜が水分や不純物を吸着することを防止することのできる液晶装置の製造方法、および液晶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶装置の製造方法は、一方面側に無機配向膜が形成された素子基板、および一方面側に無機配向膜が形成された対向基板のうちの少なくとも一方の基板における前記無機配向膜の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記素子基板と前記対向基板とを一部で途切れたシール材により貼り合わせてパネルを形成する貼り合わせ工程と、前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に前記シール材の途切れ部分から反応性ガスを導入して前記保護膜を除去する保護膜除去工程と、前記途切れ部分から前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材で囲まれた空間内に液晶材料を注入する液晶注入工程と、前記途切れ部分を封止材で封止する封止工程と、を有することを特徴とする。
【0007】
本発明では、保護膜形成工程において無機配向膜の表面に保護膜を形成した後、素子基板と対向基板とをシール材により貼り合わせてパネルを形成し、その後、シール材の途切れ部分から反応性ガスを導入して保護膜を除去する。このため、無機配向膜は、保護膜が形成された後、パネルが形成されるまでは保護膜で覆われている。従って、無機配向膜が開放状態になっている時間が短いので、無機配向膜が水分を吸着することを抑制することができる。また、素子基板と対向基板とをシール材により貼り合わせてパネルを形成する際、無機配向膜は、保護膜で覆われているため、シール材が硬化する際、シール材から不純物が放出されても、かかる不純物は、保護膜に付着しても無機配向膜で吸着されることがない。しかも、保護膜は液晶材料が注入される前に除去される。従って、シール材が硬化する際にシール材から放出された不純物が液晶層に混入することがない。それ故、無機配向膜は水分や不純物を吸着しやすいという問題があるが、本発明によれば、液晶装置の製造工程において無機配向膜が水分や不純物を吸着することを防止することができるので、無機配向膜を用いたことの利点を最大限活かすことができる。また、保護膜は、パネルを形成した後、シール材の途切れ部分から導入された反応性ガスによるドライプロセスで除去されるので、ウエットプロセスで保護膜を除去した場合と違って、保護膜を確実に除去できるとともに、洗浄液による洗浄を必要としない等も利点がある。
【0008】
本発明において、前記保護膜はシリコン膜であり、前記反応性ガスは、二フッ化キセノンガスであることが好ましい。二フッ化キセノンは、シリコン膜に対するエッチング速度と、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜に対するエッチング速度の比(エッチング選択比)が1000:1以下という関係にあり、エッチング選択比が極めて高い。それ故、保護膜除去工程を行った際、無機配向膜等がエッチングされることを防止することができる。
【0009】
本発明において、前記保護膜除去工程の後、前記液晶注入工程の前に、前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に前記シール材の途切れ部分からシランカップリング剤を供給するシランカップリング処理工程を有することが好ましい。かかる構成によれば、液晶材料を注入した際、液晶材料に含まれていた水分を無機配向膜が吸着して劣化するという事態の発生を回避することができる。
【0010】
本発明において、前記素子基板および前記対向基板は各々、前記一方面側に、互いに対向する位置に基板間導通用電極部を備え、前記保護膜形成工程では、前記基板間導通用電極部が形成されている領域を除く基板全面に前記保護膜を形成し、前記保護膜除去工程では、前記反応性ガスを前記パネル全体に接触させることが好ましい。かかる構成によれば、保護膜を形成する際、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、あるいはマスクCVD法といった比較的簡素な方法で、保護膜を選択的に形成することができる。
【0011】
本発明において、前記保護膜形成工程では、前記素子基板および前記対向基板の双方に対して前記無機配向膜の表面に前記保護膜を形成することが好ましい。かかる構成によれば、素子基板側の無機配向膜、および対向基板側の無機配向膜のいずれにおいても、水分や不純物を吸着することを防止することができる。
【0012】
本発明に係る製造方法により製造した液晶装置は、一方面側に無機配向膜が形成された素子基板と、一方面側に無機配向膜が形成された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板とを一部に途切れ部分をもって貼り合わせるシール材と、前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に保持された液晶層と、前記途切れ部分を封止する封止材と、前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板において前記シール材と重なる領域のみに設けられ、当該シール材と接する保護膜と、を有することを特徴とする。本発明において、前記保護膜はシリコン膜であることが好ましい。
【0013】
本発明において、前記素子基板および前記対向基板の双方において、前記無機配向膜の表面には当該無機配向膜と化学結合した有機材料の単分子膜が設けられていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態1に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る液晶装置の液晶パネルの説明図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る液晶装置に用いた液晶パネルの電極等の構成を示す説明図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る液晶装置の画素の説明図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る液晶装置の製造方法を示す説明図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る液晶装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図7】本発明の実施の形態2に係る液晶装置の製造方法を示す説明図である。
【図8】本発明の実施の形態3に係る液晶装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図9】本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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しめてある。なお、電界効果型トランジスターを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。また、素子基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは素子基板の基板本体が位置する側とは反対側(対向基板が位置する側)を意味し、下層側とは素子基板の基板本体が位置する側を意味する。また、対向基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは対向基板の基板本体が位置する側とは反対側(素子基板が位置する側)を意味し、下層側とは対向基板の基板本体が位置する側を意味する。
【0016】
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。図1において、液晶装置100は、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネル100pを有しており、液晶パネル100pは、その中央領域に複数の画素100aがマトリクス状に配列された画像表示領域10a(有効画素領域)を備えている。液晶パネル100pにおいて、後述する素子基板10(図2等を参照)では、画像表示領域10aの内側で複数本のデータ線6a(画像信号線)および複数本の走査線3aが縦横に延びており、それらの交差部分に対応する位置に画素100aが構成されている。複数の画素100aの各々には、電界効果型トランジスターからなる画素トランジスター30、および後述する画素電極9aが形成されている。画素トランジスター30のソースにはデータ線6aが電気的に接続され、画素トランジスター30のゲートには走査線3aが電気的に接続され、画素トランジスター30のドレインには、画素電極9aが電気的に接続されている。
【0017】
素子基板10において、画像表示領域10aより外周側には走査線駆動回路104やデータ線駆動回路101が設けられている。データ線駆動回路101は各データ線6aに電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線6aに順次供給する。走査線駆動回路104は、各走査線3aに電気的に接続しており、走査信号を各走査線3aに順次供給する。
【0018】
各画素100aにおいて、画素電極9aは、後述する対向基板20(図2等を参照)に形成された共通電極と液晶層を介して対向し、液晶容量50aを構成している。また、各画素100aには、液晶容量50aで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量50aと並列に保持容量55が付加されている。本形態では、保持容量55を構成するために、複数の画素100aに跨って走査線3aと並行して延びた容量線5bが形成されている。本形態において、容量線5bは、共通電位Vcomが印加された定電位配線6tに導通している。
【0019】
(液晶パネル100pおよび素子基板10の構成)
図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、液晶パネル100pを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた液晶パネル100pの電極等の構成を示す説明図であり、図3(a)、(b)は、電極等の全体的なレイアウトを示す説明図、および液晶パネル100pの角部分の一つを拡大して示す説明図である。なお、図3において画素電極9aやダミー画素電極9bの数等については少なく示してある。
【0020】
図2および図3に示すように、液晶パネル100pでは、素子基板10と対向基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、シール材107は対向基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材107gが配合されている。
【0021】
かかる構成の液晶パネル100pにおいて、素子基板10および対向基板20はいずれも四角形であり、液晶パネル100pの略中央には、図1を参照して説明した画像表示領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、画像表示領域10aの外側は、四角枠状の外周領域10cになっている。
【0022】
ここで、シール材107には途切れ部分107cが設けられており、かかる途切れ部分107cは、液晶材料を減圧注入する際の注入口等として利用され、液晶材料の注入後、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる封止材105によって封止されている。本形態では、封止材105として、アクリル系あるいはエポキシ系の光硬化樹脂が用いられている。
【0023】
素子基板10において、外周領域10cでは、素子基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。なお、端子102には、フレキシブル配線基板(図示せず)が接続されており、素子基板10には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。
【0024】
詳しくは後述するが、素子基板10の一方面10sおよび他方面10tのうち、対向基板20と対向する一方面10s側において、画像表示領域10aには、図1を参照して説明した画素トランジスター30、および画素トランジスター30に電気的に接続する画素電極9aがマトリクス状に形成されている。また、画素電極9aの表面側には配向膜26(無機配向膜)が積層されている。
【0025】
また、素子基板10の一方面10s側において、シール材107より外側の外周領域10cのうち、画像表示領域10aとシール材107とに挟まれた四角枠状の周辺領域10bには、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9bが形成されている。ダミー画素電極9bは、隣り合うダミー画素電極9b同士が細幅の連結部9f(図3(b)参照)で繋がっている。また、ダミー画素電極9bは、共通電位Vcomが印加されており、画像表示領域10aの外周側端部での液晶分子の配向の乱れを防止する。また、ダミー画素電極9bは、素子基板10において配向膜16が形成される面を研磨により平坦化する際、画像表示領域10aと周辺領域10bとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜16が形成される面を平坦面にするのに寄与する。なお、ダミー画素電極9bに電位を印加せず、ダミー画素電極9bを電位的にフロート状態とする場合もあり、この場合でも、ダミー画素電極9bは、画像表示領域10aと周辺領域10bとの高さ位置の差を圧縮し、配向膜16が形成される面を平坦面にするのに寄与する。
【0026】
図2(b)に示すように、対向基板20の一方面20sおよび他方面20tのうち、素子基板10と対向する一方面20s側には共通電極21が形成されている。共通電極21は、対向基板20の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素100aに跨って形成されている。本形態において、共通電極21は対向基板20の全面に形成されている。
【0027】
また、対向基板20の一方面20s側には、共通電極21の下層側に遮光層29が形成され、共通電極21の表面には配向膜26(無機配向膜)が積層されている。本形態において、遮光層29は、画像表示領域10aの外周縁に沿って延在する額縁部分29aと、隣り合う画素電極9aにより挟まれた画素間領域10fに重なるブラックマトリクス部29bとからなる。ここで、額縁部分29aはダミー画素電極9bと重なる位置に形成されており、額縁部分29aの外周縁は、シール材107の内周縁との間に隙間を隔てた位置にある。従って、額縁部分29aとシール材107とは重なっていない。
【0028】
図2(a)、および図3(a)、(b)に示すように、液晶パネル100pにおいて、シール材107より外側には、対向基板20の一方面20s側の4つの角部分に基板間導通用電極部25tが形成されており、素子基板10の一方面10s側には、対向基板20の4つの角部分(基板間導通用電極部25t)と対向する位置に基板間導通用電極部8tが形成されている。基板間導通用電極部8tは、共通電位Vcomが印加された定電位配線6tに導通しており、定電位配線6tは、端子102のうち、共通電位印加用の端子102aに導通している。ここで、基板間導通用電極部8tと基板間導通用電極部25tとの間には、導電粒子を含んだ基板間導通材109が配置されており、対向基板20の共通電極21は、基板間導通用電極部8t、基板間導通材109および基板間導通用電極部25tを介して、素子基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、素子基板10の側から共通電位Vcomが印加されている。
【0029】
シール材107は、略同一の幅寸法をもって対向基板20の外周縁に沿って設けられている。このため、シール材107は、略四角形である。但し、シール材107は、対向基板20の角部分と重なる領域では基板間導通用電極部8t、25tを避けて内側を通るように設けられており、シール材107の角部分は略円弧状である。
【0030】
なお、本形態では、図6(e)等を参照して後述するように、素子基板10においては、一方面10s側のうち、シール材107と重なる領域のみに保護膜17aが形成されており、かかる保護膜17aはシール材107と接している。また、対向基板20においては、一方面20s側のうち、シール材107と重なる領域のみに保護膜27aが形成されており、かかる保護膜27aはシール材107と接している。
【0031】
かかる構成の液晶装置100において、画素電極9aおよび共通電極21を、ITO(Indium Tin Oxide)膜やIZO(Indium Zinc Oxide)膜等の透光性導電膜により形成すると、透過型の液晶装置を構成することができる。これに対して、画素電極9aおよび共通電極21のうち、例えば、共通電極21を透光性導電膜により形成し、画素電極9aをアルミニウム膜等の反射性導電膜により形成すると、反射型の液晶装置を構成することができる。液晶装置100が反射型である場合、素子基板10および対向基板20のうち、対向基板20の側から入射した光が素子基板10で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。液晶装置100が透過型である場合、素子基板10および対向基板20のうち、例えば、対向基板20の側から入射した光が素子基板10を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
【0032】
液晶装置100は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板20あるいは素子基板10には、カラーフィルター(図示せず)が形成される。また、液晶装置100では、使用する液晶層50の種類や、ノーマリホワイトモード/ノーマリ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、偏光板等が液晶パネル100pに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置100は、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各液晶装置100の各々には、RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。
【0033】
本形態において、液晶装置100が、後述する投射型表示装置においてRGB用のライトバルブとして用いられる透過型の液晶装置であって、対向基板20から入射した光が素子基板10を透過して出射される場合を中心に説明する。また、本形態において、液晶装置100は、液晶層50として、誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を用いたVAモードの液晶パネル100pを備えている場合を中心に説明する。
【0034】
(画素の具体的構成)
図4は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の画素の説明図であり、図4(a)、(b)は各々、液晶装置100に用いた素子基板10において隣り合う複数の画素の平面図、およびF−F′線に相当する位置で液晶装置100を切断したときの断面図である。なお、図4(a)では、半導体層1aは細くて短い点線で示し、走査線3aは太い実線で示し、データ線6aおよびそれと同時形成された薄膜は一点鎖線で示し、容量線5bは二点鎖線で示し、画素電極9aは長い破線で示し、ドレイン電極4aは細い実線で示してある。なお、素子基板10では、誘電体層42aが形成されているが、誘電体層42aは容量線5bと重なる領域に形成されているため、図4(a)には図示を省略してある。また、ドレイン電極4aの外周縁に沿ってエッチングストッパー層40aの開口縁が存在するが、図4(a)では、かかる開口縁の図示は省略してある。
【0035】
図4(a)に示すように、素子基板10において対向基板20と対向する一方面10s側には、複数の画素100aの各々に矩形状の画素電極9aが形成されており、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と重なる画素間領域10fに沿ってデータ線6aおよび走査線3aが形成されている。本形態において、画素間領域10fは縦横に延在しており、走査線3aおよびデータ線6aは画素間領域10fと重なるように直線的に形成されている。また、データ線6aと走査線3aとの交差に対応して画素トランジスター30が形成されている。素子基板10には、走査線3aと重なるように容量線5bが形成されており、かかる容量線5bには共通電位Vcomが印加されている。本形態において、容量線5bは、走査線3aと重なるように直線的に延びた主線部分と、データ線6aと走査線3aとの交差部分でデータ線6aに重なるように延びた副線部分とを備えている。
【0036】
図4(b)に示すように、素子基板10は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体10wの一方面10s側に形成された画素電極9a、画素スイッチング用の画素トランジスター30、および配向膜16を主体として構成されている。対向基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20w、その液晶層50側の表面(素子基板10と対向する一方面側)に形成された遮光層29、共通電極21、および配向膜26を主体として構成されている。
【0037】
素子基板10において、複数の画素100aの各々には、半導体層1aを備えた画素トランジスター30が形成されている。半導体層1aは、走査線3aの一部からなるゲート電極3cに対して透光性のゲート絶縁層2を介して対向するチャネル領域1gと、ソース領域1bと、ドレイン領域1cとを備えており、ソース領域1bおよびドレイン領域1cは各々、低濃度領域および高濃度領域を備えている。半導体層1aは、例えば、基板本体10w上に、シリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁膜12上に形成された多結晶シリコン膜等によって構成され、ゲート絶縁層2は、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁層2は、半導体層1aを熱酸化してなるシリコン酸化膜と、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜との2層構造を有する場合もある。走査線3aには、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜が用いられる。なお、基板本体10wと下地絶縁膜12の層間、あるいは2層にした下地絶縁膜12の層間に、走査線3aと重なる遮光層を形成する場合や、かかる遮光層を走査線3aとし、遮光層とゲート電極3cとを導通させた構造を採用することもある。
【0038】
走査線3aの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の第1層間絶縁膜41が形成されており、第1層間絶縁膜41の上層にはドレイン電極4aが形成されている。ドレイン電極4aは、走査線3aとデータ線6aとの交差する位置を基点として走査線3aおよびデータ線6aに沿って延出する略L字型に形成されている。ドレイン電極4aは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなり、コンタクトホール7cを介してドレイン領域1cに電気的に接続されている。
【0039】
ドレイン電極4aの上層側には、アルミニウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜、ハフニウム酸化膜、ランタン酸化膜、ジルコニウム酸化膜等の高誘電率絶縁膜からなる誘電体層42aが形成されている。誘電体層42aの上層側には、誘電体層42aを介してドレイン電極4aと対向するように容量線5bが形成され、かかる容量線5b、誘電体層42aおよびドレイン電極4aによって、保持容量55が形成されている。容量線5bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。ここで、ドレイン電極4a、誘電体層42aおよび容量線5bは、画素トランジスター30の上層側に形成され、保持容量55は、画素トランジスター30の上層側のうち、少なくとも画素トランジスター30に対して平面視で重なる領域に形成されている。
【0040】
本形態において、誘電体層42aは、容量線5bと略同一形状をもって同一の領域に形成されている。また、誘電体層42aの端縁42eおよび容量線5bの端縁5eは、ドレイン電極4aと重なる位置にある。ドレイン電極4aと誘電体層42aとの層間にはシリコン酸化膜等からなるエッチングストッパー層40aが形成されており、かかるエッチングストッパー層40aには、ドレイン電極4aに対して部分的に重なる領域に開口部40bが形成されている。このため、ドレイン電極4aと容量線5bとは、開口部40bにおいて誘電体層42aを介して対向し、保持容量55を構成している。また、エッチングストッパー層40aは、少なくとも誘電体層42aの端縁42eおよび容量線5bの端縁5eと重なる領域に形成されている。
【0041】
容量線5bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第2層間絶縁膜43が形成され、第2層間絶縁膜43の上層にはデータ線6aおよび中継電極6bが形成されている。データ線6aはコンタクトホール7aを介してソース領域1bに電気的に接続している。中継電極6bはコンタクトホール7bを介してドレイン電極4aに電気的に接続し、ドレイン電極4aを介してドレイン領域1cに電気的に接続している。データ線6aおよび中継電極6bは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、あるいは金属膜等からなる。
【0042】
データ線6aおよび中継電極6bの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の第3層間絶縁膜44が形成されている。第3層間絶縁膜44には、中継電極6bへ通じるコンタクトホール7dが形成されている。第3層間絶縁膜44の上層には、金属酸化物層としてのITO(Indium Tin Oxide)膜等の透光性導電膜からなる画素電極9aが形成されており、画素電極9aは、コンタクトホール7dを介して中継電極6bに電気的に接続されている。本形態において、第3層間絶縁膜44の表面は平坦面になっている。第3層間絶縁膜44の表面には、図2(b)等を参照して説明したダミー画素電極9b(図4(a)には図示せず)が形成されており、かかるダミー画素電極9bは、画素電極9aと同時形成された透光性導電膜からなる。
【0043】
画素電極9aの表面には配向膜16が形成されている。本形態において、配向膜16は、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜であり、配向膜16と画素電極9aとの層間にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の透光性の表面絶縁膜19が形成されている。本形態において、配向膜16は、シリコン酸化膜の斜方蒸着膜からなる。表面絶縁膜19は、表面が平坦面になっており、隣り合う画素電極9aの間に形成された凹部を埋めている。従って、配向膜16は、表面絶縁膜19の平坦な表面に形成されている。
【0044】
対向基板20では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20wの液晶層50側の表面(素子基板10に対向する側の面)に、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステン、クロムやそれらの化合物等からなる遮光層29が形成されており、かかる遮光層29のうち、画像表示領域10aに形成されているブラックマトリクス部29bは、画素間領域10f(図3等を参照)と重なる位置で縦横に延在している。
【0045】
遮光層29の上層側には共通電極21が形成されており、共通電極21はITO膜からなる。遮光層29の上層側には配向膜26が形成されており、配向膜26は、配向膜16と同様、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜である。本形態において、配向膜26は、シリコン酸化膜の斜方蒸着膜からなる。
【0046】
このように構成した液晶装置100において、液晶材料として誘電異方性が負のネマチック液晶化合物が用いられており、配向膜16、26は、液晶材料を垂直配向させ、液晶パネル100pは、ノーマリブラックのVAモードとして動作させる。
【0047】
なお、図1等を参照して説明したデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104には、nチャネル型の駆動用トランジスターとpチャネル型の駆動用トランジスターとを備えた相補型トランジスター回路等が構成されている。ここで、駆動用トランジスターは、画素トランジスター30の製造工程の一部を利用して形成されたものである。このため、素子基板10においてデータ線駆動回路101および走査線駆動回路104が形成されている領域も、図4(b)に示す断面構成と略同様な断面構成を有している。
【0048】
(液晶装置100の製造方法)
図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の製造方法を示す説明図である。図6は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の製造方法を示す工程断面図である。なお、液晶装置100を製造するにあたっては、素子基板10および対向基板20を多数取りできる大型基板の状態で途中の工程までを行い、その後、単品サイズに切断する。但し、以下の説明では、素子基板10の形成に用いられる大型基板も素子基板10として説明し、対向基板20の形成に用いられる大型基板も対向基板20として説明する。
【0049】
本形態の液晶装置100を製造するには、図5に示すように、まず、基板形成工程で素子基板10および対向基板20を形成する。それには、まず、素子基板10に対して画素電極9a等の形成工程S1を行った後、斜方蒸着法により配向膜16を形成する配向膜形成工程S2を行う。
【0050】
次に、本形態では、保護膜形成工程S3において、素子基板10の配向膜16の上層に保護膜17を形成する(図6(b)参照)。本形態では、スパッタ法、蒸着法あるいはCVD法等のドライプロセスにより、保護膜17としてアモルファスのシリコン膜を形成する。その際、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、あるいはマスクCVD法を行い、図2および図3を参照して説明した基板間導通用電極部8tが形成されている領域についてはマスクで覆っておくことにより、基板間導通用電極部8tが形成されている領域には保護膜17を形成しない。
【0051】
一方、対向基板20に対しては、共通電極21等の形成工程S11を行った後、斜方蒸着法により配向膜26を形成する配向膜形成工程S12を行う。
【0052】
次に、本形態では、保護膜形成工程S13において、対向基板20の配向膜26の上層に保護膜27を形成する(図6(a)参照)。本形態では、スパッタ法、蒸着法あるいはCVD法等のドライプロセスにより、保護膜27としてアモルファスのシリコン膜を形成する。その際、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、あるいはマスクCVD法を行い、図2および図3を参照して説明した基板間導通用電極部25tが形成されている領域についてはマスクで覆っておくことにより、基板間導通用電極部25tが形成されている領域には保護膜27を形成しない。
【0053】
次に、素子基板10と対向基板20とをシール材107によって貼り合わせる貼り合わせ工程S20を行う。それには、まず、素子基板10にシール材107および基板間導通材109を塗布するシール材・基板間導通材塗布工程S21を行う。シール材107の塗布は、ノズルからシール材107を吐出しながら、ノズルと素子基板10とを相対移動させて、シール材107を矩形枠状に描画する。また、基板間導通材109の塗布は、ノズルから基板間導通材109を吐出しながら、ノズルと素子基板10とを相対移動させて、基板間導通材109を基板間導通用電極部8t上に点状に配置する。なお、シール材107および基板間導通材109の塗布は、対向基板20の側に行ってもよい。次に、重ね合わせ工程S22では、図6(c)に示すように、シール材107および基板間導通材109を間に挟んで素子基板10と対向基板20とを重ね合わせる。次に、素子基板10と対向基板20とを押圧して、素子基板10および対向基板20の双方にシール材107のギャップ材107gが当接するまで、素子基板10と対向基板20との隙間を狭め、しかる後に、シール材・基板間導通材硬化工程S23を行う。シール材・基板間導通材硬化工程S23では、対向基板20側からUV光等を照射してシール材107を硬化させる。また、適度の加熱により、基板間導通材109を硬化させる。その結果、素子基板10と対向基板20とがシール材107により貼り合わされた空のパネル100sが形成される。
【0054】
次に、本形態では、保護膜除去工程S31において、素子基板10と対向基板20との間においてシール材107により囲まれた空間内にシール材107の途切れ部分107cから反応性ガスを導入してドライプロセスにより保護膜17、27を除去する。その結果、素子基板10と対向基板20との間においてシール材107により囲まれた空間内に形成されていた保護膜17、27が全て除去される。また、本形態では、反応性ガスをパネル100s全体に接触させるので、素子基板10において対向基板20から張り出していた領域に形成されていた保護膜17も全て除去される(図6(d)参照)。その結果、図6(e)に示すように、素子基板10においては、一方面10s側のうち、シール材107と重なる領域のみにシリコン膜からなる保護膜17aが残り、かかる保護膜17aはシール材107と接している。また、対向基板20においては、一方面20s側のうち、シール材107と重なる領域のみにシリコン膜からなる保護膜27aが残り、かかる保護膜27aはシール材107と接している。なお、本形態では、シール材107と重なる領域まで配向膜16、26が形成されているので、保護膜17aは配向膜16と接し、保護膜27aは配向膜26と接する状態にある。
【0055】
かかる保護膜除去工程S31において、本形態では、保護膜17、27としてシリコン膜が用いられていることから、反応性ガスとして、二フッ化キセノン(XeF2)ガスを供給する。かかる二フッ化キセノンは、プラズマを発生させなくてもFラジカルを発生させることができ、シリコンと反応してSiF4として蒸発していく。かかる反応は常温でも起こる。従って、二フッ化キセノンを用いれば、シリコン膜からなる保護膜17、27を除去することができる。また、二フッ化キセノンは、シリコン膜に対するエッチング速度と、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜に対するエッチング速度の比(エッチング選択比)が1000:1以下という関係にあり、エッチング選択比が極めて高い。それ故、配向膜16、26等がエッチングされることを防止することができる。なお、二フッ化キセノン以外でシリコン膜に対するエッチングガスとして用いることができる反応性ガスとしては、ClF3、BrF3等を挙げることができる。
【0056】
次に、液晶注入工程S41では、減圧雰囲気中でシール材107の途切れ部分107cに液晶を供給した後、減圧状態を解除する。その結果、シール材107の内側に液晶が注入される。かかる液晶の注入を終えた後は、封止工程S42において、シール材107の途切れ部分107cを封止材105(図2(a)参照)で封止する。その間、所定のタイミングで大型基板を単品サイズの素子基板10や対向基板20に切断すれば、図2等を参照して説明した単品サイズの液晶パネル100p(図2等を参照)を得ることができる。
【0057】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態においては、保護膜形成工程S3、S13において無機配向膜からなる配向膜16、26(無機配向膜)の表面に保護膜17、27を形成した後、素子基板10と対向基板20とをシール材107により貼り合わせてパネル100sを形成し、その後、シール材107の途切れ部分107cから反応性ガスを導入して保護膜17、27を除去する。このため、配向膜16、26は、保護膜17、27が形成された後、パネル100sが形成されるまでは保護膜17、27で覆われている。従って、配向膜16、26は開放状態になっている時間が短いので、配向膜16、26が水分を吸着することを抑制することができる。また、素子基板10と対向基板20とをシール材107により貼り合わせてパネル100sを形成する際、配向膜16、26は、保護膜17、27で覆われているため、シール材107が硬化する際、シール材107から不純物が放出されても、かかる不純物は、保護膜17、27に付着しても配向膜16、26で吸着されることがない。しかも、保護膜17、27は液晶材料が注入される前に除去される。従って、シール材107が硬化する際にシール材107から放出された不純物が液晶層50に混入することがない。それ故、配向膜16、26を無機配向膜により形成した場合、無機配向膜は水分や不純物を吸着しやすいという問題があるが、本形態によれば、液晶装置100の製造工程において配向膜16、26が水分や不純物を吸着することを防止することができるので、配向膜16、26を無機配向膜により形成したことの利点を最大限活かすことができる。
【0058】
また、保護膜17、27は、パネル100sを形成した後、シール材107の途切れ部分107cから導入された反応性ガスによるドライプロセスで除去されるので、ウエットプロセスで保護膜17、27を除去した場合と違って、保護膜17、27を確実に除去できるとともに、洗浄液による洗浄を必要としない等も利点がある。
【0059】
また、本形態において、保護膜17、27はシリコン膜であり、反応性ガスは、二フッ化キセノンガスであるため、保護膜除去工程S31を行った際、配向膜16、26等がエッチングされることを防止することができる。
【0060】
また、保護膜形成工程S3、S13では、基板間導通用電極部8t、25tが形成されている領域を除く素子基板10および対向基板20の基板全面に保護膜17、27を形成し、保護膜除去工程S31では、反応性ガスをパネル100s全体に接触させる。このため、保護膜17、27を形成する際、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、あるいはマスクCVD法といった比較的簡素な方法で、保護膜17、27を選択的に形成することができる。
【0061】
さらに、本形態では、素子基板10および対向基板20の双方に保護膜17、27を形成したので、素子基板10側の配向膜16、および対向基板20側の配向膜26のいずれにおいても、水分や不純物を吸着することを防止することができる。
【0062】
[実施の形態2]
図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100の製造方法を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【0063】
本形態の液晶装置1を製造する場合も、実施の形態1と同様、図7に示すように、配向膜形成工程S2の後、保護膜形成工程S3を行い、配向膜形成工程S12の後、保護膜形成工程S13を行う。また、貼り合わせ工程S20の後、保護膜除去工程S31を行う。
【0064】
本形態では、保護膜除去工程S31を行った後、液晶注入工程S41を行う前に、素子基板10と対向基板20との間においてシール材107により囲まれた空間内にシール材107の途切れ部分107cからシランカップリング剤を供給するシランカップリング処理工程S32を行う。より具体的には、シール材107の途切れ部分107cからシランカップリング剤の蒸気を供給する。その結果、素子基板10および対向基板20の双方において、配向膜16、26の表面には、配向膜16、26と化学結合した有機材料の単分子膜が形成される。
【0065】
かかるシランカップリング剤としては、官能基としてアルキル基を有するシランカップリング剤、例えば、以下の式で
n2n+1−Si−Y3
(Cn2n+1)(CH3)−Si−Y2
(Cn2n+1)(CH32−Si−Y
で示すシランカップリング剤等、特開2010−250352号公報に記載されたものを用いることができる。なお、上式において、Yはアルコキシ基(−OR)、ハロゲン(−Cl)等を示し、nは6以上18以下の整数である。
【0066】
かかる構成によれば、実施の形態1で説明した効果に加えて、配向膜16、26と化学結合した有機材料の単分子膜は耐湿層として機能する。このため、無機配向膜からなる配向膜16、26の耐湿性を高めることができるので、液晶材料を注入した際、液晶材料に含まれていた水分を配向膜16、26が吸着して劣化するという事態の発生を回避することができる。また、配向膜16、26と化学結合した有機材料の単分子膜は有機配向膜として機能するので、液晶材料のプレチルト角を所望の角度、例えば、約3°以上かつ約8°以下の範囲に設定することができるという効果を奏する。
【0067】
[実施の形態3]
図8は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100の液晶パネル100pを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【0068】
上記実施の形態1では、シール材107に1つの途切れ部分107cが設けられていたが、素子基板10と対向基板20との間に反応性ガスやシランカップリング剤を供給する際、それらの供給がスムーズに行われるように、図9に示すように、シール材107に複数の途切れ部分、例えば、シール材107に相対向する部分の各々に途切れ部分107c、107dを設けてもよい。かかる構成によれば、例えば、途切れ部分107c、107dのうちの一方の途切れ部分から反応性ガスやシランカップリング剤を供給し、他方の途切れ部分から排出することができる。従って、素子基板10と対向基板20との間に反応性ガスやシランカップリング剤をスムーズに供給することができる。また、素子基板10と対向基板20との間から反応性ガスやシランカップリング剤をスムーズに排出することができる。
【0069】
なお、かかる構成の場合、途切れ部分107c、107dのうちの一方の途切れ部分を封止材105で塞げば、他方の途切れ部分から液晶材料を真空注入すればよい。
【0070】
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、素子基板10および対向基板20の双方に保護膜17、27を形成したが、素子基板10および対向基板20のいずれか一方のみに保護膜を形成してもよい。
【0071】
また、上記実施の形態では、透過型の液晶装置100を例示したが、反射型の液晶装置100に本発明を適用してもよい。
【0072】
[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る液晶装置100を適用した電子機器について説明する。図9は、本発明を適用した液晶装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図9(a)、(b)は各々、透過型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図である。
【0073】
(投射型表示装置の第1例)
図9(a)に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117(液晶装置100)と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119と、リレー系120とを備えている。
【0074】
光源112は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー113は、光源112からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー114は、ダイクロイックミラー113で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー113、114は、光源112から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。
【0075】
ここで、ダイクロイックミラー113と光源112との間には、インテグレーター121及び偏光変換素子122が光源112から順に配置されている。インテグレーター121は、光源112から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子122は、光源112からの光を例えばs偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
【0076】
液晶ライトバルブ115は、ダイクロイックミラー113を透過して反射ミラー123で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。液晶ライトバルブ115は、λ/2位相差板115a、第1偏光板115b、液晶パネル115c及び第2偏光板115dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ115に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー113を透過しても光の偏光は変化しないことから、s偏光のままである。
【0077】
λ/2位相差板115aは、液晶ライトバルブ115に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板115bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル115cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板115dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ115は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて出射する構成となっている。
【0078】
なお、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bは、偏光を変換させない透光性のガラス板115eに接した状態で配置されており、λ/2位相差板115a及び第1偏光板115bが発熱によって歪むのを回避することができる。
【0079】
液晶ライトバルブ116は、ダイクロイックミラー113で反射した後にダイクロイックミラー114で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ116は、液晶ライトバルブ115と同様に、第1偏光板116b、液晶パネル116c及び第2偏光板116dを備えている。液晶ライトバルブ116に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー113、114で反射されて入射するs偏光である。第1偏光板116bは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル116cは、s偏光を画像信号に応じた変調によってp偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。そして、第2偏光板116dは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ116は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて出射する構成となっている。
【0080】
液晶ライトバルブ117は、ダイクロイックミラー113で反射し、ダイクロイックミラー114を透過した後でリレー系120を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置100である。そして、液晶ライトバルブ117は、液晶ライトバルブ115、116と同様に、λ/2位相差板117a、第1偏光板117b、液晶パネル117c及び第2偏光板117dを備えている。ここで、液晶ライトバルブ117に入射する青色光は、ダイクロイックミラー113で反射してダイクロイックミラー114を透過した後にリレー系120の後述する2つの反射ミラー125a、125bで反射することから、s偏光となっている。
【0081】
λ/2位相差板117aは、液晶ライトバルブ117に入射したs偏光をp偏光に変換する光学素子である。また、第1偏光板117bは、s偏光を遮断してp偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル117cは、p偏光を画像信号に応じた変調によってs偏光(中間調であれば円偏光又は楕円偏光)に変換する構成となっている。さらに、第2偏光板117dは、p偏光を遮断してs偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ117は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム119に向けて出射する構成となっている。なお、λ/2位相差板117a及び第1偏光板117bは、ガラス板117eに接した状態で配置されている。
【0082】
リレー系120は、リレーレンズ124a、124bと反射ミラー125a、125bとを備えている。リレーレンズ124a、124bは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ124aは、ダイクロイックミラー114と反射ミラー125aとの間に配置されている。また、リレーレンズ124bは、反射ミラー125a、125bの間に配置されている。反射ミラー125aは、ダイクロイックミラー114を透過してリレーレンズ124aから出射した青色光をリレーレンズ124bに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー125bは、リレーレンズ124bから出射した青色光を液晶ライトバルブ117に向けて反射するように配置されている。
【0083】
クロスダイクロイックプリズム119は、2つのダイクロイック膜119a、119bをX字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜119aは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜119bは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム119は、液晶ライトバルブ115〜117のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系118に向けて出射するように構成されている。
【0084】
なお、液晶ライトバルブ115、117からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はs偏光であり、液晶ライトバルブ116からクロスダイクロイックプリズム119に入射する光はp偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム119に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム119において各液晶ライトバルブ115〜117から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜119a、119bはs偏光の反射トランジスター特性に優れている。このため、ダイクロイック膜119a、119bで反射される赤色光及び青色光をs偏光とし、ダイクロイック膜119a、119bを透過する緑色光をp偏光としている。投射光学系118は、投影レンズ(図示略)を有しており、クロスダイクロイックプリズム119で合成された光をスクリーン111に投射するように構成されている。
【0085】
(投射型表示装置の第2例)
図9(b)に示す投射型表示装置1000は、光源光を発生する光源部1021と、光源部1021から出射された光源光を赤、緑、青の3色に分離する色分離導光光学系1023と、色分離導光光学系1023から出射された各色の光源光によって照明される光変調部1025とを有している。また、投射型表示装置1000は、光変調部1025から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム1027(合成光学系)と、クロスダイクロイックプリズム1027を経た像光をスクリーン(不図示)に投射するための投射光学系である投射光学系1029とを備えている。
【0086】
かかる投射型表示装置1000において、光源部1021は、光源1021aと、一対のフライアイ光学系1021d、1021eと、偏光変換部材1021gと、重畳レンズ1021iとを備えている。本形態においては、光源部1021は、放物面からなるリフレクタ1021fを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系1021d、1021eは、システム光軸と直交する面内にマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材1021gは、フライアイ光学系1021eから出射した光源光を、例えば図面に平行なp偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ1021iは、偏光変換部材1021gを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部1025に設けた複数の液晶装置100を各々均一に重畳照明可能とする。
【0087】
色分離導光光学系1023は、クロスダイクロイックミラー1023aと、ダイクロイックミラー1023bと、反射ミラー1023j、1023kとを備える。色分離導光光学系1023において、光源部1021からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー1023aに入射する。クロスダイクロイックミラー1023aを構成する一方の第1ダイクロイックミラー1031aで反射された赤色(R)の光は、反射ミラー1023jで反射されダイクロイックミラー1023bを透過して、入射側偏光板1037r、p偏光を透過させ、s偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板1032r、および光学補償板1039rを介して、p偏光のまま、赤色(R)用の液晶装置100に入射する。
【0088】
また、第1ダイクロイックミラー1031aで反射された緑色(G)の光は、反射ミラー1023jで反射され、その後、ダイクロイックミラー1023bでも反射されて、入射側偏光板1037g、p偏光を透過させ、s偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板1032g、および光学補償板1039gを介して、p偏光のまま、緑色(G)用の液晶装置100に入射する。
【0089】
これに対して、クロスダイクロイックミラー1023aを構成する他方の第2ダイクロイックミラー1031bで反射された青色(B)の光は、反射ミラー1023kで反射されて、入射側偏光板1037b、p偏光を透過する一方でs偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板1032b、および光学補償板1039bを介して、p偏光のまま、青色(B)用の液晶装置100に入射する。
【0090】
なお、光学補償板1039r、1039g、1039bは、液晶装置100への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
【0091】
このように構成した投射型表示装置1000では、光学補償板1039r、1039g、1039bを経て入射した3色の光は各々、各液晶装置100において変調される。その際、液晶装置100から出射された変調光のうち、s偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板1032r、1032g、1032bで反射し、出射側偏光板1038r、1038g、1038bを介してクロスダイクロイックプリズム1027に入射する。クロスダイクロイックプリズム1027には、X字状に交差する第1誘電体多層膜1027aおよび第2誘電体多層膜1027bが形成されており、一方の第1誘電体多層膜1027aはR光を反射し、他方の第2誘電体多層膜1027bはB光を反射する。従って、3色の光は、クロスダイクロイックプリズム1027において合成され、投射光学系1029に出射される。そして、投射光学系1029は、クロスダイクロイックプリズム1027で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン(図示せず。)投射する。
【0092】
(他の投射型表示装置)
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
【0093】
(他の電子機器)
本発明を適用した液晶装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
【符号の説明】
【0094】
9a・・画素電極、8t・・基板間導通用電極部、10・・素子基板、10a・・画像表示領域、16・・配向膜(無機配向膜)、17・・保護膜、20・・対向基板、21・・共通電極、25t・・基板間導通用電極部、26・・配向膜(無機配向膜)、27・・保護膜、50・・液晶層、109・・基板間導通材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方面側に無機配向膜が形成された素子基板、および一方面側に無機配向膜が形成された対向基板のうちの少なくとも一方の基板における前記無機配向膜の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記素子基板と前記対向基板とを一部で途切れたシール材により貼り合わせてパネルを形成する貼り合わせ工程と、
前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に前記シール材の途切れ部分から反応性ガスを導入して前記保護膜を除去する保護膜除去工程と、
前記途切れ部分から前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材で囲まれた空間内に液晶材料を注入する液晶注入工程と、
前記途切れ部分を封止材で封止する封止工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項2】
前記保護膜はシリコン膜であり、
前記反応性ガスは、二フッ化キセノン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。
【請求項3】
前記素子基板および前記対向基板は各々、前記一方面側に、互いに対向する位置に基板間導通用電極部を備え、
前記保護膜形成工程では、前記基板間導通用電極部が形成されている領域を除く基板全面に前記保護膜を形成し、
前記保護膜除去工程では、前記反応性ガスを前記パネル全体に接触させることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項4】
前記保護膜除去工程の後、前記液晶注入工程の前に、前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に前記シール材の途切れ部分からシランカップリング剤を供給するシランカップリング処理工程を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項5】
前記保護膜形成工程では、前記素子基板および前記対向基板の双方に対して前記無機配向膜の表面に前記保護膜を形成することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項6】
一方面側に無機配向膜が形成された素子基板と、
一方面側に無機配向膜が形成された対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板とを一部に途切れ部分をもって貼り合わせるシール材と、
前記素子基板と前記対向基板との間において前記シール材により囲まれた空間内に保持された液晶層と、
前記途切れ部分を封止する封止材と、
前記素子基板および前記対向基板のうちの少なくとも一方の基板において前記シール材と重なる領域のみに設けられ、当該シール材と接する保護膜と、
を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項7】
前記保護膜はシリコン膜であることを特徴とする請求項6に記載の液晶装置。
【請求項8】
前記素子基板および前記対向基板の双方において、前記無機配向膜の表面には当該無機配向膜と化学結合した有機材料の単分子膜が設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の液晶装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−225971(P2012−225971A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−90747(P2011−90747)
【出願日】平成23年4月15日(2011.4.15)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】