(57)【要約】【課題】表示品質を向上させることができる液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】素子基板及び対向基板の少なくとも一方の基板において、無機材料からなる無機配向膜（第１無機配向膜、第２無機配向膜）を形成する工程と、無機配向膜の表面を酸性水溶液に浸漬する工程と、無機配向膜の表面にシランカップリング剤を付与する工程と、を有する。【選択図】図６
2014085518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、
を含み、
前記第１基板は、
第１基材と、
前記第１基材と前記液晶層との間に設けられた画素電極と、
を含み、
前記第２基板は、
第２基材と、
前記第２基材と前記液晶層との間に設けられた対向電極と、
を含む液晶装置の製造方法であって、
前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板において、無機材料からなる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酸性水溶液に浸漬する浸漬工程と、
前記無機配向膜の表面にシランカップリング剤を付与する付与工程と、
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】
請求項１に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記酸性水溶液は、塩酸又は硝酸であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記一方の基板は、前記第２基板であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項４】
第１基板と、
前記第１基板に対向配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、
を含み、
前記第１基板は、
第１基材と、
前記第１基材と前記液晶層との間に設けられた画素電極と、
を含み、
前記第２基板は、
第２基材と、
前記第２基材と前記液晶層との間に設けられた対向電極と、
を含む液晶装置の製造方法であって、
前記第１基板に無機材料からなる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酸性水溶液で処理する活性化工程と、
前記酸性水溶液で処理した前記無機配向膜の表面にシランカップリング剤を反応させる表面処理工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記液晶装置の一つとして、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやプロジェクターのライトバルブなどにおいて用いられている。
【０００３】
液晶装置の製造方法は、まず、液晶装置を構成する一対の基板である素子基板及び対向基板の表面に、ＳｉＯ2などの無機材料からなる無機配向膜を形成する。次に、特許文献１に記載のように、無機配向膜の表面を洗浄処理する。その後、無機配向膜の表面に、例えば、炭素数の異なるアルキル基を有するシランカップリング剤を被覆して、無機配向膜にアルキル基を結合させて有機膜を付与する。これにより、有機膜の被覆率などを制御することができる。
【０００４】
しかし、シランカップリング剤と無機配向膜との結合の反応率が低いことから、例えば、特許文献１に、有機膜を形成する前に、無機配向膜の表面を活性化する前処理（無機配向膜の表面に水酸基を付与する処理）を行ってもよいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、無機配向膜の表面に水酸基を付与する具体的な方法が開示されていないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、を含み、前記第１基板は、第１基材と、前記第１基材と前記液晶層との間に設けられた画素電極と、を含み、前記第２基板は、第２基材と、前記第２基材と前記液晶層との間に設けられた対向電極と、を含む液晶装置の製造方法であって、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板において、無機材料からなる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酸性水溶液に浸漬する浸漬工程と、前記無機配向膜の表面にシランカップリング剤を付与する付与工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、無機配向膜（ＳｉＯ2）の表面を酸性水溶液に浸漬するので、無機配向膜の表面が酸素イオン（Ｏ-）になっている場合でも、酸素イオンが酸性水溶液に含まれる水素イオン（Ｈ+）と結合して、無機配向膜の表面をＯＨ基にすることができる。よって、無機配向膜にシランカップリング剤を付与することによって、シランカップリング剤とＯＨ基とを結合させることが可能となり、結合の反応率を向上させることができる。これにより、付与したシランカップリング剤の特性を液晶装置に反映させることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記酸性水溶液は、塩酸又は硝酸であることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、無機酸の塩酸や硝酸によって酸性水溶液が構成されているので、無機配向膜の表面が酸素イオン（Ｏ-）になっている場合でも、塩酸や硝酸に含まれる水素イオン（Ｈ+）と結合して、無機配向膜の表面をＯＨ基にすることができる。よって、無機配向膜にシランカップリング剤を付与することによって、シランカップリング剤とＯＨ基とを結合させることが可能となり、結合の反応率を向上させることができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記一方の基板は、前記第２基板であることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、一方の基板が第２基板であり、第２基板の対向電極の全面が無機配向膜で覆われるので、無機配向膜（ＳｉＯ2）の表面を酸性水溶液で浸漬したとしても、酸性水溶液によって影響が及ぶ部分が殆どない。影響が及ぶ部分としては、例えば、アルミ電極がむき出しになっている部分などである。よって、影響が及ぶ部分を他の膜で覆うなど、製造工程を追加することを防ぐことができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第１基板と、前記第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるシール材と、前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、を含み、前記第１基板は、第１基材と、前記第１基材と前記液晶層との間に設けられた画素電極と、を含み、前記第２基板は、第２基材と、前記第２基材と前記液晶層との間に設けられた対向電極と、を含む液晶装置の製造方法であって、前記第１基板に無機材料からなる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酸性水溶液で処理する活性化工程と、前記酸性水溶液で処理した前記無機配向膜の表面にシランカップリング剤を反応させる表面処理工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、第１基板の無機配向膜（ＳｉＯ2）の表面を酸性水溶液で処理するので、無機配向膜の表面が酸素イオン（Ｏ-）になっている場合でも、酸素イオンが酸性水溶液に含まれる水素イオン（Ｈ+）と結合して、無機配向膜の表面をＯＨ基にすることができる。よって、無機配向膜にシランカップリング剤を反応させることによって、シランカップリング剤とＯＨ基とを結合させることが可能となり、結合の反応率を向上させることができる。これにより、付与したシランカップリング剤の特性を液晶装置に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の液晶装置の構成を示す模式平面図。
【図２】図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。
【図３】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図５】液晶装置のうち主に無機配向膜の構成を示す模式断面図。
【図６】液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。
【図７】液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式図。
【図８】無機配向膜とシランカップリング剤との反応状態を示す模式図。
【図９】ＣＶＤ装置の構造を示す模式図。
【図１０】液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１８】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００１９】
本実施形態では、液晶装置として、薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２０】
（第１実施形態）
＜液晶装置の構成＞
図１は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図２は、図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の構成を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０（第１基板）および対向基板２０（第２基板）と、これら一対の基板によって挟持された液晶層１５とを有する。素子基板１０を構成する第１基材１０ａ、および対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられている。
【００２２】
素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外周に沿って配置されたシール材１４を介して接合されている。平面視で環状に設けられたシール材１４の内側で、素子基板１０は対向基板２０の間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層１５を構成している。シール材１４は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材１４には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００２３】
シール材１４の内縁より内側には、複数の画素Ｐが配列した表示領域Ｅが設けられている。表示領域Ｅは、表示に寄与する複数の画素Ｐに加えて、複数の画素Ｐを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、図１及び図２では図示を省略したが、表示領域Ｅにおいて複数の画素Ｐをそれぞれ平面的に区分する遮光膜（ブラックマトリックス；ＢＭ）が対向基板２０に設けられている。
【００２４】
素子基板１０の１辺部に沿ったシール材１４と該１辺部との間に、データ線駆動回路２２が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と表示領域Ｅとの間に、検査回路２５が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材１４と表示領域Ｅとの間に走査線駆動回路２４が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部に沿ったシール材１４と検査回路２５との間には、２つの走査線駆動回路２４を繋ぐ複数の配線２９が設けられている。
【００２５】
対向基板２０における環状に配置されたシール材１４と表示領域Ｅとの間には、遮光膜１８（見切り部）が設けられている。遮光膜１８は、例えば、遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜１８の内側が複数の画素Ｐを有する表示領域Ｅとなっている。なお、図１では図示を省略したが、表示領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光膜が設けられている。
【００２６】
これらデータ線駆動回路２２、走査線駆動回路２４に繋がる配線は、該１辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子６１に接続されている。以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。
【００２７】
図２に示すように、第１基材１０ａの液晶層１５側の表面には、画素Ｐごとに設けられた透光性の画素電極２７およびスイッチング素子である薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor、以降、「ＴＦＴ３０」と呼称する）と、信号配線と、これらを覆う配向膜２８とが形成されている。
【００２８】
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造が採用されている。本発明における素子基板１０は、少なくとも画素電極２７、ＴＦＴ３０、配向膜２８を含むものである。
【００２９】
対向基板２０の液晶層１５側の表面には、遮光膜１８と、これを覆うように成膜された平坦化層３３と、平坦化層３３を覆うように設けられた対向電極３１と、対向電極３１を覆う配向膜３２とが設けられている。本発明における対向基板２０は、少なくとも対向電極３１、配向膜３２を含むものである。
【００３０】
遮光膜１８は、図１に示すように、表示領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路２４、検査回路２５と重なる位置に設けられている（図示簡略）。これにより対向基板２０側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮蔽して、周辺回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射しないように遮蔽して、表示領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００３１】
平坦化層３３は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜１８を覆うように設けられている。このような平坦化層３３の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００３２】
対向電極３１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、平坦化層３３を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部２６により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００３３】
画素電極２７を覆う配向膜２８および対向電極３１を覆う配向膜３２は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。例えば、気相成長法を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。
【００３４】
このような液晶装置１００は、例えば透過型であって、画素Ｐが非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードや、非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。本実施形態ではノーマリーブラックモードが採用されている。
【００３５】
図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも表示領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、容量線３ｂとを有する。走査線３ａが延在する方向がＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向がＹ方向である。
【００３６】
走査線３ａとデータ線６ａならびに容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極２７と、ＴＦＴ３０と、容量素子１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００３７】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域（ソース領域）に電気的に接続されている。画素電極２７は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域（ドレイン領域）に電気的に接続されている。
【００３８】
データ線６ａは、データ線駆動回路２２（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路２２から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路２４（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路２４から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。
【００３９】
データ線駆動回路２２からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路２４は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングで供給する。
【００４０】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極２７に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２７を介して液晶層１５に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極２７と液晶層１５を介して対向配置された対向電極３１との間で一定期間保持される。
【００４１】
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極２７と対向電極３１との間に形成される液晶容量と並列に容量素子１６が接続されている。容量素子１６は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域と容量線３ｂとの間に設けられている。容量素子１６は、２つの容量電極の間に誘電体層を有するものである。
【００４２】
図４は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
【００４３】
図４に示すように、液晶装置１００は、一対の基板のうち一方の基板である素子基板１０と、これに対向配置される他方の基板である対向基板２０とを備えている。素子基板１０を構成する第１基材１０ａ、及び対向基板２０を構成する第２基材２０ａは、上記したように、例えば、石英基板等によって構成されている。
【００４４】
第１基材１０ａ上には、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）等からなる下側遮光膜３ｃが形成されている。下側遮光膜３ｃは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素の開口領域を規定している。なお、下側遮光膜３ｃは、走査線３ａの一部として機能するようにしてもよい。第１基材１０ａ及び下側遮光膜３ｃ上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁層１１ａが形成されている。
【００４５】
下地絶縁層１１ａ上には、ＴＦＴ３０及び走査線３ａ等が形成されている。ＴＦＴ３０は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン等からなる半導体層３０ａと、半導体層３０ａ上に形成されたゲート絶縁膜１１ｇと、ゲート絶縁膜１１ｇ上に形成されたポリシリコン膜等からなるゲート電極３０ｇとを有する。上記したように、走査線３ａは、ゲート電極３０ｇとしても機能する。
【００４６】
半導体層３０ａは、例えば、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンが注入されることにより、Ｎ型のＴＦＴ３０として形成されている。具体的には、半導体層３０ａは、チャネル領域３０ｃと、データ線側ＬＤＤ領域３０ｓ１と、データ線側ソースドレイン領域３０ｓと、画素電極側ＬＤＤ領域３０ｄ１と、画素電極側ソースドレイン領域３０ｄとを備えている。
【００４７】
チャネル領域３０ｃには、ボロン（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンがドープされている。その他の領域（３０ｓ１，３０ｓ，３０ｄ１，３０ｄ）には、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンがドープされている。このように、ＴＦＴ３０は、Ｎ型のＴＦＴとして形成されている。
【００４８】
ゲート電極３０ｇ、下地絶縁層１１ａ、及び走査線３ａ上には、シリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁層１１ｂが形成されている。第１層間絶縁層１１ｂ上には、容量素子１６が設けられている。具体的には、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ及び画素電極２７に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第１容量電極１６ａと、固定電位側容量電極としての容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）の一部とが、誘電体膜１６ｃを介して対向配置されることにより、容量素子１６が形成されている。
【００４９】
容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から形成することも可能である。
【００５０】
第１容量電極１６ａは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子１６の画素電位側容量電極として機能する。ただし、第１容量電極１６ａは、容量線３ｂと同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第１容量電極１６ａは、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールＣＮＴ５２、中継層５５、コンタクトホールＣＮＴ５３、ＣＮＴ５１を介して、画素電極２７とＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）とを中継接続する機能を有する。
【００５１】
容量素子１６上には、第２層間絶縁層１１ｃを介してデータ線６ａが形成されている。データ線６ａは、第１層間絶縁層１１ｂ及び第２層間絶縁層１１ｃに開孔されたコンタクトホールＣＮＴ５４を介して、半導体層３０ａのデータ線側ソースドレイン領域３０ｓ（ソース領域）に電気的に接続されている。
【００５２】
データ線６ａ上には、第３層間絶縁層１１ｄを介して画素電極２７が形成されている。画素電極２７は、第２層間絶縁層１１ｃ及び第３層間絶縁層１１ｄに開孔されたコンタクトホールＣＮＴ５２、ＣＮＴ５３、中継層５５を介して第１容量電極１６ａに接続されることにより、半導体層３０ａの画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）に電気的に接続されている。なお、画素電極２７は、例えば、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。
【００５３】
画素電極２７及び第３層間絶縁層１１ｄ上には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した配向膜２８が設けられている。配向膜２８上には、シール材１４（図１及び図２参照）により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層１５が設けられている。
【００５４】
一方、第２基材２０ａ上には、その全面に渡って対向電極３１が設けられている。対向電極３１上（図４では下側）には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した配向膜３２が設けられている。対向電極３１は、上述の画素電極２７と同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。
【００５５】
液晶層１５は、画素電極２７からの電界が印加されていない状態で配向膜２８，３２によって所定の配向状態をとる。シール材１４は、素子基板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、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂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或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
【００５６】
＜無機配向膜の構成＞
図５は、液晶装置のうち主に無機配向膜の構成を示す模式断面図である。以下、主に無機配向膜の構成について、図５を参照しながら説明する。なお、第１基材１０ａから第３層間絶縁層１１ｄまでを第１基材１０ａと称して説明する。
【００５７】
図５に示すように、液晶装置１００の素子基板１０を構成する第１基材１０ａ上には、画素電極２７が設けられている。画素電極２７が設けられた第１基材１０ａ上の全体には、上記したように、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した第１無機配向膜２８が設けられている。
【００５８】
第１無機配向膜２８は、柱状構造物２８ａ（カラム）を有している。柱状構造物２８ａは、第１基材１０ａ上の全体に亘って密集して設けられている。複数の柱状構造物２８ａは、第１基材１０ａに対し傾斜して設けられており、傾斜角度によって液晶層１５の液晶分子にプレチルト角が付与されるようになっている。ここで、プレチルト角とは、第１基材１０ａ表面に直交する方向と液晶分子の長軸方向とのなす角度をいう。
【００５９】
なお、柱状構造物２８ａを有する第１無機配向膜２８の表面には、シランカップリング剤４１などによって表面処理が施されている。
【００６０】
一方、対向基板２０を構成する第２基材２０ａ上（液晶層１５側）には、対向電極３１が設けられている。対向電極３１の表面には、素子基板１０側と同様に、柱状構造物３２ａを有する第２無機配向膜３２が設けられている。
【００６１】
第２無機配向膜３２の表面には、素子基板１０側と同様に、シランカップリング剤４１などによって表面処理が施されている。シランカップリング剤４１による表面処理方法については後述する。
【００６２】
＜液晶装置の製造方法＞
図６は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図７は、液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式図である。図８は、無機配向膜とシランカップリング剤との反応状態を示す模式図である。図９は、ＣＶＤ装置の構造を示す模式図である。以下、液晶装置の製造方法を、図６〜図９を参照しながら説明する。
【００６３】
最初に、素子基板１０側の製造方法を説明する。なお、第１基材１０ａから第３層間絶縁層１１ｄまでを、第１基材１０ａと称して説明する。ステップＳ１１では、ガラス基板などからなる第１基材１０ａ上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、ＴＦＴ３０等を形成する。
【００６４】
ステップＳ１２では、第１基材１０ａ上に、ＩＴＯなどからなる画素電極２７を形成する。具体的には、第１基材１０ａ上の第３層間絶縁層１１ｄに、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、画素電極２７を形成する。
【００６５】
ステップＳ１３（無機配向膜形成工程）では、第１無機配向膜２８を形成する。具体的には、画素電極２７が設けられた第３層間絶縁層１１ｄ上の全体に、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着することで、柱状構造物２８ａを有する第１無機配向膜２８を形成する。
【００６６】
次に、対向基板２０側の製造方法を説明する。まず、ステップＳ２１では、ガラス基板等の透光性材料からなる第２基材２０ａ上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、対向電極３１を形成する。
【００６７】
ステップＳ２２（無機配向膜形成工程）では、対向電極３１上に第２無機配向膜３２を形成する。第２無機配向膜３２の製造方法は、例えば、第１無機配向膜２８と同様に、斜方蒸着法を用いて形成する。次に、素子基板１０及び対向基板２０の共通の製造工程について説明する。
【００６８】
ステップＳ３１では、アルコール洗浄を行う。具体的には、素子基板１０及び対向基板２０をアルコール中に浸漬し、両基板をバッチ洗浄する。この工程によって、無機配向膜２８，３２に付着している不純物が除去される。不純物としては、例えば、有機系の不純物である。また、このときの無機配向膜２８，３２の表面のｐＨ（ペーハー）は、およそ７である。
【００６９】
ステップＳ３２（浸漬工程、活性化工程）では、酸性水溶液４０で洗浄を行う（処理する）。具体的には、図７を参照しながら説明する。図７に示すように、処理装置６０は、浸漬容器６３及び基板保持部６２を備えている。基板保持部６２には、被処理基板１００ａ（素子基板１０、対向基板２０）を保持しつつ浸漬容器６３に出し入れする移動手段（図示せず）が設けられており、移動手段によって被処理基板１００ａの移動速度（引き上げ速度）を制御することが可能となっている。
【００７０】
処理装置６０を用いて洗浄処理を行うには、まず、浸漬容器６３に酸性水溶液４０を貯留する。酸性水溶液４０としては、例えば、無機酸の塩酸や硝酸である。また、酸性水溶液４０のｐＨ（ペーハー）は、およそ１〜３、好ましくは２程度である。次に、無機配向膜２８，３２が形成された被処理基板１００ａを基板保持部６２により保持させる。その後、移動手段により被処理基板１００ａを浸漬容器６３の中の酸性水溶液４０に浸漬する。そして、移動手段により被処理基板１００ａを浸漬容器６３から引き上げる。
【００７１】
このように、洗浄処理を行う前に、図８（ａ）に示すような無機配向膜２８，３２の表面の多くが酸素イオン（Ｏ-）になっている場合でも、洗浄処理によって酸化シリコンなどからなる無機配向膜２８，３２の表面を酸性水溶液４０に浸漬するので、図８（ｂ）に示すように、酸性水溶液４０に含まれる水素イオン（Ｈ+）と結合して、無機配向膜２８，３２の表面をＯＨ基にすることができる。よって、無機配向膜２８，３２の表面に、シランカップリング剤４１を結合可能なＯＨ基を増やすことができる。
【００７２】
具体的には、洗浄処理された柱状構造物２８ａ，３２ａでは、原子レベルで見ると、図８（ｂ）に示すように、その表面に分極した水酸基（ＯＨ基）が多数存在し、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を形成している。
【００７３】
ステップＳ３３（付与工程、表面処理工程）では、化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：以下ＣＶＤという。）を用いて、被処理基板１００ａにシランカップリング剤４１を付与する。具体的には、図９に示すように、まず、被処理基板１００ａ（素子基板１０）と液状のシランカップリング剤４１ａの入った容器７２とを、ＣＶＤ装置７０の真空槽の如き密閉チャンバー７１に入れる。次に、ヒーター７３によって容器７２を加熱し、シランカップリング剤４１ａを気化させる。これにより、画素電極２７の表面、及び画素電極２７が設けられていない第３層間絶縁層１１ｄの表面に、シランカップリング剤４１が付与される。
【００７４】
シランカップリング剤４１は、一分子中に有機官能器と加水分解基とを有したもので、これによって無機物と有機樹脂とを結び付け、材料の物理的強度や耐水性、耐光性、接着性等の向上を可能にするものである。
【００７５】
このように、被処理基板１００ａを酸性水溶液４０に浸漬してからシランカップリング剤４１を付与するので、シランカップリング剤４１とＯＨ基との反応率を向上させることができる。これにより、付与したシランカップリング剤４１の特性を液晶装置１００に反映させることができる。
【００７６】
ステップＳ３４では、再度アルコール洗浄を行う。具体的には、素子基板１０及び対向基板２０をアルコール中に浸漬し、両基板をバッチ洗浄する。この工程によって、無機配向膜２８，３２に付着している不純物が除去される。次に、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる方法を説明する。
【００７７】
ステップＳ３５では、素子基板１０上にシール材１４を塗布する。具体的には、例えば、素子基板１０とディスペンサー（吐出装置でも可能）との相対的な位置関係を変化させて、素子基板１０における表示領域Ｅの周縁部に（表示領域Ｅを囲むように）シール材１４を塗布する。
【００７８】
ステップＳ３６では、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。具体的には、素子基板１０に、塗布されたシール材１４を介して素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板１０，２０の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
【００７９】
ステップＳ３７では、液晶注入口（符号省略）から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口を封止材で封止する。以上により、液晶装置１００が完成する。
【００８０】
＜電子機器の構成＞
次に、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図１０を参照して説明する。図１０は、上記した液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図である。
【００８１】
図１０に示すように、本実施形態の投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。
【００８２】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【００８３】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【００８４】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【００８５】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。
【００８６】
このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色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合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００８７】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【００８８】
このような投射型表示装置１０００によれば、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として、焼き付き等が抑えられた液晶装置１００を用いているので、高い表示品質を実現することができる。
【００８９】
なお、液晶装置１００が搭載される電子機器としては、投射型表示装置１０００の他、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバイルミニプロジェクター、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
【００９０】
以上詳述したように、本実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
【００９１】
（１）本実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、酸化シリコンなどからなる無機配向膜２８，３２の表面を、塩酸や硝酸などの酸性水溶液４０に浸漬するので、無機配向膜２８，３２の表面が酸素イオン（Ｏ-）になっている場合でも、酸素イオンが酸性水溶液４０に含まれる水素イオン（Ｈ+）と結合して、無機配向膜２８，３２の表面をＯＨ基にすることができる。よって、無機配向膜２８，３２にシランカップリング剤４１を付与することによって、シランカップリング剤４１とＯＨ基とを結合させることが可能となり、結合の反応率を向上させることができる。これにより、付与したシランカップリング剤４１の特性を液晶装置１００に反映させることができる。
【００９２】
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
【００９３】
（変形例１）
上記したように、素子基板１０及び対向基板２０の両方に酸性水溶液４０による洗浄処理を行うことに限定されず、少なくとも対向基板２０に酸性水溶液４０による洗浄処理を施すようにしてもよい。これによれば、対向基板２０を構成するアルミニウムなどからなる対向電極３１全面が第２無機配向膜３２で覆われているので、第２無機配向膜３２の表面を酸性水溶液４０で浸漬したとしても、酸性水溶液４０によって影響が及ぶ部分が殆どない。よって、影響が及ぶ部分を他の膜で覆うなど、製造工程を追加することを防ぐことができる。
【００９４】
なお、素子基板１０側は、アルミニウムを使っている部分がむき出しにならないよう、ＩＴＯなどの膜で覆うようにすることが好ましい。また、酸性水溶液４０による洗浄処理を、アルミニウムが溶解しないように（例えば、ｐＨを調整）、素子基板１０と対向基板２０で処理条件を異ならせるようにしてもよい。
【００９５】
（変形例２）
上記したように、酸性水溶液４０のｐＨを２とすることに限定されず、無機配向膜２８，３２の表面がＯＨ基となるようなｐＨにできればよく、例えば、３程度であってもよい。
【００９６】
（変形例３）
上記したように、透過型の液晶装置１００であることに限定されず、例えば、反射型の液晶装置に本発明を適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、３ｃ…下側遮光膜、６ａ…データ線、１０…素子基板（第１基板）、１０ａ…第１基材、１１ａ…下地絶縁層、１１ｂ…第１層間絶縁層、１１ｃ…第２層間絶縁層、１１ｄ…第３層間絶縁層、１１ｇ…ゲート絶縁膜、１４…シール材、１５…液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量電極、１６ｂ…第２容量電極、１６ｃ…誘電体膜、１８…遮光膜、２０…対向基板（第２基板）、２０ａ…第２基材、２２…データ線駆動回路、２４…走査線駆動回路、２５…検査回路、２６…上下導通部、２７…画素電極、２８…第１無機配向膜、２８ａ，３２ａ…柱状構造物、２９…配線、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…画素電極側ソースドレイン領域、３０ｄ１…画素電極側ＬＤＤ領域、３０ｇ…ゲート電極、３０ｓ…データ線側ソースドレイン領域、３０ｓ１…データ線側ＬＤＤ領域、３１…対向電極、３２…第２無機配向膜、３３…平坦化層、４０…酸性水溶液、４１，４１ａ…シランカップリング剤、ＣＮＴ５１，５２，５３，５４…コンタクトホール、５５…中継層、６０…処理装置、６１…外部接続用端子、６２…基板保持部、６３…浸漬容器、７０…ＣＶＤ装置、７１…密閉チャンバー、７２…容器、７３…ヒーター、１００…液晶装置、１００ａ…被処理基板、１０００…投射型表示装置、１１００…偏光照明装置、１１０１…ランプユニット、１１０２…インテグレーターレンズ、１１０３…偏光変換素子、１１０４，１１０５…ダイクロイックミラー、１１０６，１１０７，１１０８…反射ミラー、１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５…リレーレンズ、１２０６…クロスダイクロイックプリズム、１２０７…投射レンズ、１２１０，１２２０，１２３０…液晶ライトバルブ、１３００…スクリーン。
【図１】
2014085518.tif 000003
【図２】
2014085518.tif 000004
【図３】
2014085518.tif 000005
【図４】
2014085518.tif 000006
【図５】
2014085518.tif 000007
【図６】
2014085518.tif 000008
【図７】
2014085518.tif 000009
【図８】
2014085518.tif 000010
【図９】
2014085518.tif 000011
【図１０】
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