(57)【要約】【課題】基板と液晶層との界面の構成を改良して、液晶層への水分の侵入をより防ぎやすい構造の液晶装置、液晶装置の製造方法、および電子機器を提供すること。【解決手段】液晶装置１００において、素子基板１０の基板本体である第１基板１０ｗの一方面側には、画素電極９ａ（第１電極）の上層側に、配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）、第２有機シラン重合体層１７ａ、配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）、および第１有機シラン重合体層１７ｂが順に設けられている。また、対向基板２０の基板本体である第２基板２０ｗの一方面側には、共通電極２１（第２電極）の上層側に、配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）、第４有機シラン重合体層２７ａ、配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）、および第３有機シラン重合体層２７ｂが順に設けられている。【選択図】図３
2014202887.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基板との間に配置された液晶層と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記液晶層の周囲を囲むように配置されたシール材と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置された第１有機シラン重合体層と、
前記第１有機シラン重合体層と前記第１基板との間に配置された第１無機絶縁膜と、
前記第１無機絶縁膜と前記第１基板との間に配置された第２有機シラン重合体層と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置において、
前記第２有機シラン重合体層と前記第１基板との間に配置された第２無機絶縁膜を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶装置において、
前記第２基板と前記液晶層との間に配置された第３有機シラン重合体層と、
前記第３有機シラン重合体層と前記第２基板との間に配置された第３無機絶縁膜と、
前記第３無機絶縁膜と前記第２基板との間に配置された第４有機シラン重合体層と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶装置において、
前記第４有機シラン重合体層と前記第２基板との間に配置された第４無機絶縁膜を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶装置において、
前記第１無機絶縁膜の膜厚と前記第３無機絶縁膜の膜厚とは同一の膜厚であり、
前記第２無機絶縁膜の膜厚と前記第４無機絶縁膜の膜厚とは同一の膜厚であることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１無機絶縁膜と前記第２無機絶縁膜とは、何れもカラム構造を有する配向膜であることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第１無機絶縁膜と前記第２無機絶縁膜とは、何れもシリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項８】
第１基板の第１面をシランカップリング剤により表面処理する第１表面処理工程と、
該第１表面処理工程の後、前記第１面に無機絶縁膜を形成する第１基板側無機絶縁膜形成工程と、
前記第１基板側無機絶縁膜形成工程の後、前記第１面をシランカップリング剤により表面処理する第２表面処理工程と、
前記第１基板の前記第１面と第２基板とをシール材で貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の液晶装置の製造方法において、
前記貼り合わせ工程の前に、
前記第２基板の第２面をシランカップリング剤により表面処理する第３表面処理工程と、
該第３表面処理工程の後、前記第２面に無機絶縁膜を形成する第２基板側無機絶縁膜形成工程と、
前記第２基板側絶縁膜形成工程の後、前記第２面をシランカップリング剤により表面処理する第４表面処理工程と、
を行うことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、および当該液晶装置を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、例えば、画素トランジスター、画素電極および配向膜等が形成された素子基板と、共通電極および配向膜等が形成された対向基板とがシール材によって貼り合わされた構造を有しており、素子基板と対向基板との間でシール材によって囲まれた空間内に液晶層が保持されている。また、素子基板は、複数層の層間絶縁膜の層間にデータ線や走査線が形成されているものもある。
【０００３】
一方、素子基板と液晶層との界面に関して、以下の構造が提案されている。まず、ＬＢ法によって有機配向膜を形成する際の下地処理としてシランカップリング剤による表面処理を行うことが提案されている（特許文献１参照）。また、素子基板や対向基板の液晶層側に位置する面において、配向膜に用いたシリコン酸化膜のシラノールを有機物と反応させることが提案されている（特許文献２参照）。また、複数層の配向膜を積層することが提案されている（特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７５２２８号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２２６号公報
【特許文献３】特開２００４−４５７８４号公報
【特許文献４】特開２００８−１９１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶装置の側面では、素子基板に形成された配向膜や層間絶縁膜の端部は露出した状態にあるため、配向膜や層間絶縁膜の端部から水分が侵入して液晶層に侵入すると、表示性能が低下する。また、対向基板に形成された配向膜の端部は露出した状態にあるため、配向膜の端部から水分が侵入して液晶層に侵入すると、表示性能が低下する。そこで、本発明者は、素子基板と液晶層との界面の構成を改良して、配向膜や層間絶縁膜の端部から侵入した水分が液晶層に侵入することを防止することを検討している。しかしながら、特許文献１、２に記載の構成のように、配向膜の下地や配向膜の表面にシランカップリング剤や有機物による表面処理を行うだけでは、液晶層への水分の侵入を十分に防ぐことができない。また、特許文献３、４に記載の構成のように、複数層の配向膜を積層した構成でも、液晶層への水分の侵入を十分に防ぐことができない。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、基板と液晶層との界面の構成を改良して、液晶層への水分の侵入をより防ぎやすい構造の液晶装置、液晶装置の製造方法、および当該液晶装置を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る液晶装置の一態様は、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基板との間に配置された液晶層と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記液晶層の周囲を囲むように配置されたシール材と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置された第１有機シラン重合体層と、前記第１有機シラン重合体層と前記第１基板との間に配置された第１無機絶縁膜と、前記第１無機絶縁膜と前記第１基板との間に配置された第２有機シラン重合体層と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様では、第１基板の一方面側に第２有機シラン重合体層、第１無機絶縁膜、および第１有機シラン重合体層が順に設けられている。ここで、第１有機シラン重合体層および第２有機シラン重合体層は、水分の透過を抑制する機能を有している。このため、第１基板の端部から水分が侵入しても、水分は、第１有機シラン重合体層および第２有機シラン重合体層によって遮られるため、液晶層に侵入しにくい。それ故、水分が液晶層に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる。
【０００９】
本発明において、前記第２有機シラン重合体層と前記第１基板との間に配置された第２無機絶縁膜を有する構成を採用してもよい。
【００１０】
本発明において、前記第２基板と前記液晶層との間に配置された第３有機シラン重合体層と、前記第３有機シラン重合体層と前記第２基板との間に配置された第３無機絶縁膜と、前記第３無機絶縁膜と前記第２基板との間に配置された第４有機シラン重合体層と、を有することが好ましい。かかる構成によれば、第２基板の一方面側に第４有機シラン重合体層、第３無機絶縁膜、および第３有機シラン重合体層が順に設けられている。ここで、第３有機シラン重合体層および第４有機シラン重合体層は、水分の透過を抑制する機能を有している。このため、第２基板の端部から水分が侵入しても、水分は、第３有機シラン重合体層および第４有機シラン重合体層によって遮られるため、液晶層に侵入しにくい。それ故、水分が液晶層に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる。
【００１１】
この場合、前記第４有機シラン重合体層と前記第２基板との間に配置された第４無機絶縁膜を有する構成を採用してもよい。
【００１２】
本発明において、前記第１無機絶縁膜の膜厚と前記第３無機絶縁膜の膜厚とは同一の膜厚であり、前記第２無機絶縁膜の膜厚と前記第４無機絶縁膜の膜厚とは同一の膜厚であることが好ましい。かかる構成によれば、第１基板と液晶層の界面の構成と、第２基板と液晶層の界面の構成とを同一または略同一とすることができる。従って、極性反転駆動を行った際、電位が安定するので、画像の焼き付き等が発生しにくい。
【００１３】
本発明において、前記第１無機絶縁膜と前記第２無機絶縁膜とは、何れもカラム構造を有する配向膜である構成を採用することができる。
【００１４】
本発明において、前記第１無機絶縁膜と前記第２無機絶縁膜とは、何れもシリコン酸化膜からなる構成を採用することができる。シリコン酸化膜は、シランカップリング剤により形成した有機シラン重合体層との結合力が大であるため、水分を透過させにくい。
【００１５】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法の一態様は、第１基板の第１面をシランカップリング剤により表面処理する第１表面処理工程と、該第１表面処理工程の後、前記第１面に無機絶縁膜を形成する第１基板側無機絶縁膜形成工程と、前記第１基板側無機絶縁膜形成工程の後、前記第１面をシランカップリング剤により表面処理する第２表面処理工程と、前記第１基板の前記第１面と第２基板とをシール材で貼り合わせる貼り合わせ工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る液晶装置の製造方法においては、前記貼り合わせ工程の前に、前記第２基板の第２面をシランカップリング剤により表面処理する第３表面処理工程と、該第３表面処理工程の後、前記第２面に無機絶縁膜を形成する第２基板側無機絶縁膜形成工程と、前記第２基板側絶縁膜形成工程の後、前記第２面をシランカップリング剤により表面処理する第４表面処理工程と、を行うことが好ましい。
【００１７】
本発明に係る液晶装置は、携帯電話機やモバイルコンピューター、投射型表示装置等の電子機器に用いることができる。これらの電子機器のうち、投射型表示装置は、液晶装置に光を供給するための光源部と、前記液晶装置によって光変調された光を投射する投射光学系とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の液晶パネルの一例の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の画素の一例の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の画素電極と液晶層との界面の構成等を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る液晶装置の製造方法を示す説明図である。
【図５】シランカップリング剤の反応メカニズムを示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る液晶装置の画素電極と液晶層との界面の構成等を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る液晶装置の画素電極と液晶層との界面の構成等を示す説明図である。
【図８】本発明を適用した投射型表示装置（電子機器）および光学ユニットの一例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、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。また、以下の説明で参照する図においては、走査線、データ線、信号線等の配線等については、それらの数を少なく表してある。
【００２０】
また、以下の説明では、素子基板１０の基板本体を「第１基板１０ｗ」とし、第１基板１０ｗに画素トランジスター３０、画素電極９ａおよび配向膜１６等が形成されたものを素子基板１０という。従って、本発明の一態様における「液晶駆動用の第１電極」は画素電極９ａに相当する。これに対して、対向基板２０の基板本体を「第２基板２０ｗ」とし、第２基板２０ｗに共通電極２１や配向膜２６等が形成されたものを対向基板２０という。従って、本発明の一態様における「液晶駆動用の第２電極」は共通電極２１に相当する。
【００２１】
また、以下の説明では、素子基板１０の構成を説明する際の「上層側」とは第１基板１０ｗとは反対側（液晶層５０の側）を意味し、下層側とは第１基板１０ｗの側（液晶層５０とは反対側）を意味する。これに対して、対向基板２０の構成を説明する際の「上層側」とは第２基板２０ｗとは反対側（液晶層５０の側）を意味し、下層側とは第２基板２０ｗの側（液晶層５０とは反対側）を意味する。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置の液晶パネルの一例の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、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、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の液晶装置１００は液晶パネル１００ｐを有している。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、光硬化性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１０７ａが配合されている。液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０と対向基板２０との間のうち、シール材１０７によって囲まれた領域内には液晶層５０（電気光学物質層）が設けられている。本形態において、シール材１０７には、液晶注入口１０７ｃとして利用される途切れ部分が形成されており、かかる液晶注入口１０７ｃは、液晶材料の注入後、封止材１０７ｄによって封止されている。
【００２４】
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、素子基板１０は、Ｙ方向（第２方向）で対向する２つの辺１０ｅ、１０ｆ（端部）と、Ｘ方向（第１方向）で対向する２つの辺１０ｇ、１０ｈ（端部）とを備えている。液晶パネル１００ｐの略中央には、表示領域１０ａが四角形の領域として設けられており、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ている。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。
【００２５】
素子基板１０において、外周領域１０ｃでは、素子基板１０においてＹ軸方向の一方側に位置する辺１０ｅ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、この辺１０ｅに隣接する他の辺１０ｇ、１０ｈの各々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外部制御回路から各種電位や各種信号が入力される。
【００２６】
図２を参照して詳しくは後述するが、素子基板１０の一方面１０ｓ（本発明における「第１面」）および他方面１０ｔのうち、対向基板２０と対向する一方面１０ｓの側において、表示領域１０ａには、画素電極９ａや画素トランジスター（図示せず）がマトリクス状に配列されている。従って、表示領域１０ａは、画素電極９ａがマトリクス状に配列された画素電極配列領域１０ｐとして構成されている。かかる構成の素子基板１０において、画素電極９ａの上層側には配向膜１６が形成されている。素子基板１０の一方面１０ｓの側において、表示領域１０ａより外側の外周領域１０ｃのうち、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。
【００２７】
対向基板２０の一方面２０ｓ（本発明における「第２面」）および他方面２０ｔのうち、素子基板１０と対向する一方面２０ｓの側には共通電極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の略全面に形成されている。
【００２８】
対向基板２０の一方面２０ｓの側には、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が積層されている。遮光層２９は、表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁部分２９ａとして形成されており、遮光層２９の内周縁によって表示領域１０ａが規定されている。また、遮光層２９は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域に重なるブラックマトリクス部２９ｂとしても形成されている。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。
【００２９】
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の側の４つの角部分に基板間導通用電極２５が形成されており、素子基板１０の一方面１０ｓの側には、対向基板２０の４つの角部分（基板間導通用電極２５）と対向する位置に基板間導通用電極１９が形成されている。本形態において、基板間導通用電極２５は、共通電極２１の一部からなる。基板間導通用電極１９には、共通電位Ｖcomが印加されている。基板間導通用電極１９と基板間導通用電極２５との間には、導電粒子を含んだ基板間導通材１９ａ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１９、基板間導通材１９ａおよび基板間導通用電極２５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。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が、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１９、２５を避けて内側を通るように設けられている。
【００３０】
本形態において、液晶装置１００は透過型の液晶装置であり、画素電極９ａおよび共通電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透光性導電膜により形成されている。かかる透過型の液晶装置（液晶装置１００）では、例えば、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０の側から出射される間に変調されて画像を表示する。また、液晶装置１００が反射型の液晶装置である場合、共通電極２１は、ＩＴＯ膜やＩＺＯ膜等の透光性導電膜により形成され、画素電極９ａは、アルミニウム膜等の反射性導電膜により形成される。かかる反射型の液晶装置（液晶装置１００）では、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。
【００３１】
液晶装置１００は、例えば、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は、電子ペーパーとして用いることができる。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。
【００３２】
（画素１００ｐの具体的構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の画素１００ａの一例の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、素子基板１０において隣り合う複数の画素の平面図、および液晶装置１００のＦ−Ｆ′断面図である。なお、図２（ａ）では、各層を以下の線
下層側の遮光層８ａ＝細くて長い破線
半導体層１ａ＝細くて短い点線
走査線３ａ＝太い実線
ドレイン電極４ａ＝細い実線
データ線６ａおよび中継電極６ｂ＝細い一点鎖線
容量線５ａ＝太い一点鎖線
上層側の遮光層７ａおよび中継電極７ｂ＝細い二点鎖線
画素電極９ａ＝太い破線
で示してある。また、図２（ａ）では、互いの端部が平面視で重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
【００３３】
図２（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には、複数の画素１００ａの各々に画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域に沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。本形態において、画素間領域は縦横に延在しており、走査線３ａは画素間領域のうち、Ｘ方向に延在する第１画素間領域に沿って直線的に延在し、データ線６ａは、Ｙ方向に延在する第２画素間領域に沿って直線的に延在している。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が形成されており、本形態において、画素トランジスター３０は、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域およびその付近を利用して形成されている。素子基板１０には容量線５ａが形成されており、かかる容量線５ａ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５ａは、走査線３ａおよびデータ線６ａに重なるように延在して格子状に形成されている。画素トランジスター３０の上層側には遮光層７ａが形成されており、かかる遮光層７ａは、データ線６ａに重なるように延在している。画素トランジスター３０の下層側には遮光層８ａが形成されており、かかる遮光層８ａ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。
【００３４】
図２（ｂ）に示すように、素子基板１０では、石英基板やガラス基板等の透光性の第１基板１０ｗの液晶層５０側の基板面（対向基板２０と対向する一方面１０ｓ側）に画素電極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等が形成されている。対向基板２０では、石英基板やガラス基板等の透光性の第２基板２０ｗの液晶層５０側の表面（素子基板１０と対向する一方面２０ｓ）に遮光層２９、共通電極２１、および配向膜２６等が形成されている。
【００３５】
素子基板１０において、第１基板１０ｗの一方面１０ｓ側には、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる下層側の遮光層８ａが形成されている。本形態において、遮光層８ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等の遮光膜からなり、液晶装置１００を透過した後の光が他の部材で反射した際、かかる反射光が半導体層１ａに入射して画素トランジスター３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止する。なお、遮光層８ａを走査線として構成する場合もあり、この場合、後述するゲート電極３ｂと遮光層８ａを導通させた構成とする。
【００３６】
第１基板１０ｗの一方面１０ｓ側において、遮光層８ａの上層側には、シリコン酸化膜等の透光性の絶縁膜１２が形成されており、かかる絶縁膜１２の表面側に、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。画素トランジスター３０は、データ線６ａの延在方向に長辺方向を向けた半導体層１ａと、半導体層１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体層１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｂとを備えており、本形態において、ゲート電極３ｂは走査線３ａの一部からなる。画素トランジスター３０は、半導体層１ａとゲート電極３ｂとの間に透光性のゲート絶縁層２を有している。半導体層１ａは、ゲート電極３ｂに対してゲート絶縁層２を介して対向するチャネル領域１ｇを備えているとともに、チャネル領域１ｇの両側にソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃを備えている。本形態において、画素トランジスター３０は、ＬＤＤ構造を有している。従って、ソース領域１ｂおよびドレイン領域１ｃは各々、チャネル領域１ｇの両側に低濃度領域を備え、低濃度領域に対してチャネル領域１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域を備えている。
【００３７】
半導体層１ａは、ポリシリコン膜（多結晶シリコン膜）等によって構成されている。ゲート絶縁層２は、半導体層１ａを熱酸化したシリコン酸化膜からなる第１ゲート絶縁層２ａと、減圧ＣＶＤ法により形成されたシリコン酸化膜からなる第２ゲート絶縁層２ｂとの２層構造からなる。ゲート電極３ｂおよび走査線３ａは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、ゲート電極３ｂは、導電性のポリシリコン膜とタングステンシリサイド膜との２層構造を有している。
【００３８】
ゲート電極３ｂの上層側には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４１が形成され、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。本形態において、層間絶縁膜４１は、シリコン酸化膜からなる。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、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、ドレイン電極４ａはチタン窒化膜からなる。ドレイン電極４ａは、半導体層１ａのドレイン領域１ｃ（画素電極側ソースドレイン領域）と一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４１ａを介してドレイン領域１ｃに導通している。
【００３９】
ドレイン電極４ａの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の絶縁膜４９、および透光性の誘電体層４０が形成されており、かかる誘電体層４０の上層側には容量線５ａが形成されている。誘電体層４０としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる他、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の誘電体層を用いることができる。容量線５ａは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、容量線５ａは、チタン窒化膜、アルミニウム膜、およびチタン窒化膜との３層構造を有している。ここで、容量線５ａは、誘電体層４０を介してドレイン電極４ａと重なっており、保持容量５５を構成している。
【００４０】
容量線５ａの上層側には層間絶縁膜４２が形成されており、かかる層間絶縁膜４２の上層側には、データ線６ａと中継電極６ｂとが同一の導電膜により形成されている。層間絶縁膜４２はシリコン酸化膜からなる。データ線６ａと中継電極６ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、データ線６ａおよび中継電極６ｂは、アルミニウム合金膜や、チタン窒化膜とアルミニウム膜との２層乃至４層の積層膜からなる。データ線６ａは、層間絶縁膜４２、絶縁膜４９、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁層２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してソース領域１ｂ（データ線側ソースドレイン領域）に導通している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４２および絶縁膜４９を貫通するコンタクトホール４２ｂを介してドレイン電極４ａに導通している。
【００４１】
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層間絶縁膜４４が形成されており、かかる層間絶縁膜４４の上層側には、遮光層７ａおよび中継電極７ｂが同一の導電膜によって形成されている。層間絶縁膜４４は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなり、その表面は平坦化されている。遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、導電性のポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、アルミニウム合金膜や、チタン窒化膜とアルミニウム膜との２層乃至４層の積層膜からなる。中継電極７ｂは、層間絶縁膜４４を貫通するコンタクトホール４４ａを介して中継電極６ｂに導通している。遮光層７ａは、データ線６ａと重なるように延在しており、遮光層として機能している。なお、遮光層７ａを容量線５ａと導通させて、シールド層として利用してもよい。
【００４２】
遮光層７ａおよび中継電極７ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４５が形成されており、かかる層間絶縁膜４５の上層側にはＩＴＯ膜等からなる画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４５には、層間絶縁膜４５を貫通して中継電極７ｂまで到達したコンタクトホール４５ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール４５ａを介して中継電極７ｂに電気的に接続している。その結果、画素電極９ａは、中継電極７ｂ、中継電極６ｂおよびドレイン電極４ａを介してドレイン領域１ｃに電気的に接続している。層間絶縁膜４５は、例えば、テトラエトキシシランと酸素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法や、シランガスと亜酸化窒素ガスとを用いたプラズマＣＶＤ法等により形成したシリコン酸化膜からなる。また、層間絶縁膜４５は、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）からなる下層側の絶縁膜と、ＰＳＧやＢＳＧからなる上層側の絶縁膜との構造を有している場合がある。このように、層間絶縁膜４５等にＰＳＧやＢＳＧを用いると、素子基板１０の端部で層間絶縁膜１２、４１、４２、４４、４５等から水分が侵入しても、かかる水分をＰＳＧ膜やＢＳＧ膜によって保持することができる。従って、水分が液晶層５０に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる。なお、層間絶縁膜４５の表面は平坦化されている。
【００４３】
画素電極９ａの表面側には、ポリイミドや無機配向膜からなる配向膜１６が形成されている。本形態において、配向膜１６は、例えば、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜（無機配向膜）からなる。ここで、配向膜１６は、図３を参照して後述するように、２層構造になっている。
【００４４】
（対向基板２０の構成）
対向基板２０では、第２基板２０ｗの液晶層５０側の表面（素子基板１０に対向する一方面２０ｓ）に、遮光層２９、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜２４、およびＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる共通電極２１が形成されており、かかる共通電極２１を覆うように、ポリイミドや無機配向膜からなる配向膜２６が形成されている。本形態において、共通電極２１はＩＴＯ膜からなる。本形態において、配向膜２６は、配向膜１６と同様、例えば、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜（無機配向膜）からなる。ここで、配向膜２６は、図３を参照して後述するように、２層構造になっている。かかる配向膜１６、２６は、液晶層５０に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を傾斜垂直配向させ、液晶パネル１００ｐは、ノーマリブラックのＶＡモードとして動作する。
【００４５】
（画素電極９ａおよび共通電極２１と液晶層５０との界面の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶装置１００の画素電極９ａと液晶層５０との界面の構成等を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、液晶パネル１００ｐの端部の断面図、および配向膜１６、２６等の説明図である。なお、図３（ｂ）では、素子基板１０において画素電極９ａより下層側に形成された層の図示を省略し、対向基板２０において共通電極２１より下層側に形成された層の図示を省略してある。
【００４６】
図２（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の液晶装置１００の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０側では、配向膜１６が下層側（第１基板１０ｗ側）の配向膜１６ａ（第２絶縁膜）と、上層側（第１基板１０ｗとは反対側／液晶層５０の側）の配向膜１６ｂ（第１絶縁膜）とを含んでいる。配向膜１６ａ、１６ｂは、同一の方位から成膜された斜方蒸着膜（無機配向膜）からなり、カラム構造を有している。本形態において、配向膜１６ａ、１６ｂはいずれも、厚さが３５ｎｍ程度のシリコン酸化膜（ＳｉＯX）からなり、配向膜１６ａの膜厚と配向膜１６ｂの膜厚との和は、配向膜１６を１層で形成した場合の膜厚と同等である。
【００４７】
ここで、配向膜１６ｂの表面（第１基板１０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第１有機シラン重合体層１７ｂが形成されており、かかる第１有機シラン重合体層１７ｂは、配向膜１６ｂの表面と結合している。また、配向膜１６ａの表面（第１基板１０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第２有機シラン重合体層１７ａが形成されており、かかる第２有機シラン重合体層１７ａは、配向膜１６ａの表面と結合している。
【００４８】
従って、素子基板１０では、第１基板１０ｗと液晶層５０との間に第１有機シラン重合体層１７ｂが配置され、第１有機シラン重合体層１７ｂと第１基板１０ｗとの間に配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）が配置され、配向膜１６ｂと第１基板１０ｗとの間に第２有機シラン重合体層１７ａが配置され、第２有機シラン重合体層１７ａと第１基板１０ｗとの間に配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）が配置されている。本形態において、第２有機シラン重合体層１７ａおよび第１有機シラン重合体層１７ｂは、単分子膜程度の薄い膜である。
【００４９】
かかる配向膜１６ａ、１６ｂ、第２有機シラン重合体層１７ａ、および第１有機シラン重合体層１７ｂは、素子基板１０の略全面に形成されており、シール材１０７と平面視で重なる位置まで形成されている。このため、シール材１０７は、第１有機シラン重合体層１７ｂと接している。
【００５０】
また、本形態の液晶装置１００の液晶パネル１００ｐにおいて、対向基板２０側では、配向膜２６が下層側（第２基板２０ｗ側）の配向膜２６ａ（第４絶縁膜）と、上層側（第２基板２０ｗとは反対側／液晶層５０の側）の配向膜２６ｂ（第３絶縁膜）とを含んでいる。配向膜２６ａ、２６ｂは、同一の方位から成膜された斜方蒸着膜（無機配向膜）からなり、カラム構造を有している。本形態において、配向膜２６ａ、２６ｂはいずれも、厚さが３５ｎｍ程度のシリコン酸化膜（ＳｉＯX）からなり、配向膜２６ａの膜厚と配向膜２６ｂの膜厚との和は、配向膜２６を１層で形成した場合の膜厚と同等である。
【００５１】
ここで、配向膜２６ｂの表面（第２基板２０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第３有機シラン重合体層２７ｂが形成されており、かかる第３有機シラン重合体層２７ｂは、配向膜２６ｂの表面と結合している。また、配向膜２６ａの表面（第２基板２０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第４有機シラン重合体層２７ａが形成されており、かかる第４有機シラン重合体層２７ａは、配向膜２６ａの表面と結合している。
【００５２】
従って、対向基板２０では、第２基板２０ｗと液晶層５０との間に第３有機シラン重合体層２７ｂが配置され、第３有機シラン重合体層２７ｂと第２基板２０ｗとの間に配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）が配置され、配向膜２６ｂと第２基板２０ｗとの間に第４有機シラン重合体層２７ａが配置され、第４有機シラン重合体層２７ａと第２基板１０ｗとの間に配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）が配置されている。本形態において、第４有機シラン重合体層２７ａおよび第３有機シラン重合体層２７ｂは、単分子膜程度の薄い膜である。
【００５３】
かかる配向膜２６ａ、２６ｂ、第４有機シラン重合体層２７ａ、および第３有機シラン重合体層２７ｂは、対向基板２０の略全面に形成されており、シール材１０７と平面視で重なる位置まで形成されている。このため、シール材１０７は、第３有機シラン重合体層２７ｂと接している。
【００５４】
（液晶装置１００の製造方法）
図４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５は、シランカップリング剤の反応メカニズムを示す説明図である。
【００５５】
図１、図２および図３を参照して説明した液晶パネル３を製造するにあたって、第１製造方法では、例えば、素子基板１０および対向基板２０を各々、大型のマザー基板の状態で貼り合わせ工程を行い、その後、対向基板用のマザー基板を切断して、液晶注入口を露出させる。次に、液晶注入工程を行った後、封止工程を行い、しかる後に、素子基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの液晶パネル１００ｐを得る。
【００５６】
また、第２製造方法では、素子基板１０のみを大型のマザー基板の状態で構成した後、単品サイズの対向基板２０をマザー基板と貼り合わせる。次に、液晶注入工程を行った後、封止工程を行い、しかる後に、マザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの液晶パネルを得る。
【００５７】
なお、液晶を充填するにあたっては、素子基板用のマザー基板に硬化前のシール材１０７を枠状に塗布した後、その内側に液晶を滴下することもある。この場合、液晶を滴下した後、マザー基板に対向基板２０を重ねる。次に、シール材１０７を硬化させ、しかる後に、マザー基板を分割予定ラインに沿って切断する。かかる製造方法の場合、図１を参照して説明した液晶注入口１０７ｃおよび封止材１０７ｄは不要である。
【００５８】
本発明は上記製造方法のいずれを適用してもよいが、以下の説明では、第２製造方法を採用した場合を説明する。
【００５９】
より具体的には、まず、図４に示すように、画素電極９ａ等の形成工程ＳＴ１（第１電極形成工程）では、素子基板用のマザー基板（大型の第１基板）に対して画素電極９ａ等を形成した後、配向膜形成工程ＳＴ２を行う。
【００６０】
配向膜形成工程ＳＴ２では、まず、第２無機絶縁膜形成工程ＳＴ２ａにおいて、画素電極９ａの上層側に斜方蒸着を行い、配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）を形成する。次に、第１表面処理工程ＳＴ２ｂにおいて、配向膜１６ａの表面をシランカップリング剤により表面処理し、第２有機シラン重合体層１７ａを形成する。
【００６１】
シランカップリング剤は、図５および以下の化学式で示す構造
Ｒ1−Ｓｉ−（ＯＲ2）3-n
Ｒ1＝ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート
基等の有機官能基
ＯＲ2＝エトキシ基、メトキシ基等の加水分解性基
ｎ＝０、１または２
を有している。このため、シランカップリング剤は、加水分解によってシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）を生成した後、シラノール同士が徐々に縮合してシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を生成し、有機シラン重合体（第２有機シラン重合体層１７ａ）を形成する。また、シランカップリング剤は、無機酸化物表面とも類似のメカニズムで反応し、無機酸化物表面と強固な共有結合を生成する。
【００６２】
シランカップリング剤としては、以下の材料を例示することができる。
ビニルトリメトキシシラン
ビニルトリエトキシシラン
２−(３、４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
ｐ−スチリルトリメトキシシラン
３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン
３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン
３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン
Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン
Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン
３−アミノプロピルトリメトキシシラン
３−アミノプロピルトリエトキシシラン
Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン
３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン
３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン
【００６３】
次に、第１無機絶縁膜形成工程ＳＴ２ｃ（第１基板側無機絶縁膜形成工程）において、配向膜１６ａの上層側に斜方蒸着を行い、配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）を形成する。次に、第２表面処理工程ＳＴ２ｄにおいて、配向膜１６ｂの表面をシランカップリング剤により表面処理し、第１表面処理工程ＳＴ２ｂと同様なメカニズムを経て、第１有機シラン重合体層１７ｂを形成する。
【００６４】
一方、共通電極２１等の形成工程ＳＴ１１（第２電極形成工程）では、対向基板用のマザー基板（大型の第２基板）に対して共通電極２１等を形成した後、配向膜形成工程ＳＴ１２を行う。
【００６５】
配向膜形成工程ＳＴ１２では、まず、第４無機絶縁膜形成工程ＳＴ１２ａにおいて、共通電極２１の上層側に斜方蒸着を行い、配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）を形成する。次に、第３表面処理工程ＳＴ１２ｂにおいて、配向膜２６ａの表面をシランカップリング剤により表面処理し、第１表面処理工程ＳＴ２ｂと同様なメカニズムを経て、第４有機シラン重合体層２７ａを形成する。
【００６６】
次に、第３無機絶縁膜形成工程ＳＴ１２ｃ（第２基板側無機絶縁膜形成工程）において、配向膜２６ａの上層側に斜方蒸着を行い、配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）を形成する。次に、第４表面処理工程ＳＴ１２ｄにおいて、配向膜２６ｂの表面をシランカップリング剤により表面処理し、第１表面処理工程ＳＴ２ｂと同様なメカニズムを経て、第３有機シラン重合体層２７ｂを形成する。
【００６７】
しかる後に、対向基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断し、単品サイズの対向基板２０を得る。
【００６８】
次に、空セル形成工程ＳＴ２０では、素子基板用のマザー基板と単品サイズの対向基板２０とをシール材１０７で貼り合わせて液晶注入口１０７ｃを備えた液晶パネル３用の空セルを形成する。より具体的には、まず、素子基板用のマザー基板に対してシール材１０７を塗布するシール印刷工程ＳＴ２１を行う。次に、シール材１０７によって素子基板用のマザー基板と対向基板２０とを貼り合わせる貼り合わせ工程ＳＴ２５を行う。かかる貼り合わせ工程ＳＴ２５では、まず、重ね合わせ工程ＳＴ２２において、シール材１０７を間に挟んで素子基板用のマザー基板と対向基板２０とを重ね合わせ、その後に、シール硬化工程ＳＴ２３においてシール材１０７を硬化させ、空セルを構成する。かかるシール硬化工程ＳＴ２３では、例えば、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。
【００６９】
次に、液晶封入工程ＳＴ３０では、誘電率異方性が負の液晶材料を空セル内に注入した後、液晶注入口１０７ｃを封止材１０６で塞ぐ。かかる液晶封入工程ＳＴ３０では、まず、注入工程ＳＴ３１において、真空注入法により、液晶注入口１０７ｃから空セル内に液晶材料５０ａを注入した後、封止工程ＳＴ３２において、液晶注入口１０７ｃに光硬化性樹脂からなる封止材１０６を塗布し、その後、封止材１０６を光硬化させて液晶注入口１０７ｃを封止材１０６で塞ぐ。
【００７０】
次に、切断工程ＳＴ４０において、素子基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの素子基板１０を得る。その結果、単品サイズの液晶パネル１００ｐが得られる。
【００７１】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、素子基板１０の基板本体である第１基板１０ｗの一方面側に形成された液晶駆動用の画素電極９ａ（第１電極）の第１基板１０ｗとは反対側（上層側）には、配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）、第２有機シラン重合体層１７ａ、配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）、および第１有機シラン重合体層１７ｂが順に設けられている。ここで、第２有機シラン重合体層１７ａおよび第１有機シラン重合体層１７ｂは、水分の透過を抑制する機能を有している。このため、素子基板１０の端部において、配向膜１６ａ、１６ｂや、画素電極９ａより第１基板１０ｗ側の層間絶縁膜１２、４１、４２、４４、４５等から水分が侵入しても、水分は、２つの有機シラン重合体層（第２有機シラン重合体層１７ａ、および第１有機シラン重合体層１７ｂ）で遮られるため、液晶層５０に侵入しにくい。それ故、水分が液晶層５０に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる。
【００７２】
また、対向基板２０の基板本体である第２基板２０ｗの一方面側に形成された液晶駆動用の共通電極２１（第２電極）の第２基板２０ｗとは反対側（上層側）には、配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）、第４有機シラン重合体層２７ａ、配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）、および第３有機シラン重合体層２７ｂが順に設けられている。ここで、第４有機シラン重合体層２７ａおよび第３有機シラン重合体層２７ｂは、水分の透過を抑制する機能を有している。このため、対向基板２０の端部において、配向膜２６ａ、２６ｂ等から水分が侵入しても、水分は、２つの有機シラン重合体層（第４有機シラン重合体層２７ａ、および第３有機シラン重合体層２７ｂ）で遮られるため、液晶層５０に侵入しにくい。それ故、水分が液晶層５０に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる。
【００７３】
また、配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）と配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）とは同一構成の絶縁膜であり、配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）と配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）とは同一構成の絶縁膜であり、材料や厚さ等が同一である。このため、画素電極９ａ（第１電極）と液晶層５０の界面の構成と、共通電極２１（第２電極）と液晶層５０の界面の構成とを同一または略同一とすることができる。従って、極性転駆動を行った際、電位が安定するので、画像の焼き付き等が発生しにくい。
【００７４】
また、配向膜１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂはシリコン酸化膜からなる。このため、配向膜１６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂと、シランカップリング剤により形成した有機シラン重合体層（第２有機シラン重合体層１７ａ、第１有機シラン重合体層１７ｂ、第４有機シラン重合体層２７ａ、および第３有機シラン重合体層２７ｂ）との結合力が大である。従って、水分を液晶層５０側に透過させにくい。
【００７５】
［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の形態２に係る液晶装置１００の画素電極９ａと液晶層５０との界面の構成等を示す説明図である。なお、図６では、素子基板１０において画素電極９ａより下層側に形成された層の図示を省略し、対向基板２０において共通電極２１より下層側に形成された層の図示を省略してある。また、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図示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００７６】
実施の形態１では、配向膜１６、２６は各々、２層の配向膜によって形成されていたが、図６に示すように、本形態では、配向膜１６、２６はいずれも、１層のシリコン酸化膜の斜方蒸着膜からなる。但し、本形態の素子基板１０では、画素電極９ａと配向膜１６との間に絶縁膜１８が形成されており、絶縁膜１８は、配向膜１６と同様、シール材１０７と平面視で重なるように、素子基板１０（第１基板１０ｗ）の略全面に形成されている。絶縁膜１８は、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜等からなり、画素電極９ａに起因する段差を埋める平坦化膜等となるように形成してもよい。
【００７７】
このように構成した素子基板１０において、絶縁膜１８は第２絶縁膜に相当し、配向膜１６は第１絶縁膜に相当する。ここで、絶縁膜１８（第２絶縁膜）の表面（第１基板１０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第２有機シラン重合体層１７ａが形成されており、第２有機シラン重合体層１７ａは、絶縁膜１８の表面と結合している。また、配向膜１６の表面（第１基板１０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第１有機シラン重合体層１７ｂが形成されており、かかる第１有機シラン重合体層１７ｂは、配向膜１６の表面と結合している。本形態において、第２有機シラン重合体層１７ａおよび第１有機シラン重合体層１７ｂは、単分子膜程度の薄い膜である。
【００７８】
また、対向基板２０では、共通電極２１と配向膜２６との間に絶縁膜２８が形成されており、絶縁膜２８は、配向膜２６と同様、シール材１０７と平面視で重なるように、対向基板２０（第２基板２０ｗ）の略全面に形成されている。絶縁膜２８は、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜等からなる。
【００７９】
このように構成した対向基板２０において、絶縁膜２８は第４絶縁膜に相当し、配向膜２６は第３絶縁膜に相当する。ここで、絶縁膜２８（第４絶縁膜）の表面（第２基板２０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第４有機シラン重合体層２７ａが形成されており、第４有機シラン重合体層２７ａは、絶縁膜２８の表面と結合している。また、配向膜２６の表面（第２基板２０ｗとは反対側の面）には、シランカップリング剤の反応により生成された第３有機シラン重合体層２７ｂが形成されており、かかる第３有機シラン重合体層２７ｂは、配向膜２６の表面と結合している。本形態において、第４有機シラン重合体層２７ａおよび第３有機シラン重合体層２７ｂは、単分子膜程度の薄い膜である。
【００８０】
このように構成した液晶装置１００においても、実施の形態１と同様、素子基板１０の端部において、配向膜１６や、画素電極９ａより第１基板１０ｗ側の層間絶縁膜１２、４１、４２、４４、４５等から水分が侵入しても、水分は、２つの有機シラン重合体層（第２有機シラン重合体層１７ａ、および第１有機シラン重合体層１７ｂ）で遮られる。また、対向基板２０の端部において、配向膜２６等から水分が侵入しても、水分は、２つの有機シラン重合体層（第４有機シラン重合体層２７ａ、および第３有機シラン重合体層２７ｂ）で遮られる。それ故、水分が液晶層５０に侵入することに起因する表示性能の低下や信頼性の低下を抑制することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００８１】
［実施の形態２の変形例］
実施の形態２では、第２有機シラン重合体層１７ａと第１基板１０ｗとの間に絶縁膜１８を形成したが、第２有機シラン重合体層１７ａの下層側が、シランカップリング剤の加水分解基と親和性・反応性のある無機材料ならば、絶縁膜１８を形成せずに、第２有機シラン重合体層１７ａを形成してもよい。例えば、第２有機シラン重合体層１７ａの下層側が、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜、金属酸化膜からなる電極、アルミニウム膜等の金属膜等である場合、絶縁膜１８を形成せずに、第２有機シラン重合体層１７ａを形成してもよい。同様に、第４有機シラン重合体層２７ａの下層側が、シランカップリング剤の加水分解基と親和性・反応性のある無機材料ならば、絶縁膜２８を形成せずに、第４有機シラン重合体層２７ａを形成してもよい。例えば、第４有機シラン重合体層２７ａの下層側が、金属酸化膜からなる電極等である場合、絶縁膜２８を形成せずに、第４有機シラン重合体層２７ａを形成してもよい。
【００８２】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る液晶装置１００の画素電極９ａと液晶層５０との界面の構成等を示す説明図である。なお、図７では、素子基板１０において画素電極９ａより下層側に形成された層の図示を省略し、対向基板２０において共通電極２１より下層側に形成された層の図示を省略してある。隣り合う画素電極９ａの間への配向膜１６ａの図示を省略してあるが、画素電極９ａの間にも配向膜１６ａが形成されている。また、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図示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００８３】
実施の形態１、２では、素子基板１０および対向基板２０の双方に２層の有機シラン重合体層が形成されていたが、本形態では、図７に示すように、対向基板２０では、配向膜２６ａ（第４無機絶縁膜）、および配向膜２６ｂ（第３無機絶縁膜）が形成され、有機シラン重合体層が形成されていない。これに対して、素子基板１０の側では、配向膜１６ａ（第２無機絶縁膜）、第２有機シラン重合体層１７ａ、配向膜１６ｂ（第１無機絶縁膜）、および第１有機シラン重合体層１７ｂが順に設けられている。このような構成でも、対向基板２０では、素子基板１０と違って、液晶装置１００の端部において共通電極２１より第２基板２０ｗの側に水分が侵入しても、水分が共通電極２１によって遮られるため、水分が液晶層５０に侵入しにくい。これに対して、素子基板１０では、液晶装置１００の端部において画素電極９ａより第１基板１０ｗの側に水分が侵入すると、画素電極９ａの間を抜けて、水分が液晶層５０に侵入するおそれがあるが、本形態では、第２有機シラン重合体層１７ａ、および第１有機シラン重合体層１７ｂが設けられている。このため、素子基板１０でも、水分が液晶層５０に侵入しにくい。
【００８４】
［実施の形態３の変形例］
実施の形態３では、対向基板２０では、有機シラン重合体層が形成されていない構成であったが、１層の有機シラン重合体層を形成してもよい。
【００８５】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、配向膜１６を構成する配向膜１６ａ、１６ｂにおいて蒸着方位を同一としたが、配向膜１６ａ、１６ｂにおいて蒸着方位を変えてもよい。また、配向膜２６を構成する配向膜２６ａ、２６ｂにおいても蒸着方位を変えてもよい。また、配向膜１６ａと配向膜１６ｂとにおいて膜厚を相違させてもよく、配向膜２６ａと配向膜２６ｂとにおいて膜厚を相違させてもよい。また、配向膜１６ａと配向膜２６ａとにおいて膜厚を相違させてもよく、配向膜１６ｂと配向膜２６ｂとにおいて膜厚を相違させてもよい。
【００８６】
［電子機器への搭載例］
（投射型表示装置および光学ユニットの構成例）
図８は、本発明を適用した投射型表示装置（電子機器）および光学ユニットの一例の概略構成図であり、図８（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例の説明図、および反射型の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例の説明図である。
【００８７】
図８（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、液晶パネルとして透過型の液晶パネルを用いた例であるのに対して、図８（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、液晶パネルとして反射型の液晶パネルを用いた例である。但し、以下に説明するように、投射型表示装置１１０、１０００はいずれも、光源部１３０、１０２１と、光源部１３０、１０２１から互いに異なる波長域の光が供給される複数の液晶装置１００と、複数の液晶装置１００から出射された光を合成して出射するクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）と、光合成光学系により合成された光を投射する投射光学系１１８、１０２９とを有している。また、投射型表示装置１１０、１０００においては、液晶装置１００およびクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）を備えた光学ユニット２００が用いられている。
【００８８】
（投射型表示装置の第１例）
図８（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と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９（合成光学系）と、リレー系１２０とを備えている。
【００８９】
光源１１２は、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂ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Ｒを透過させるとともに、緑色光Ｇ、および青色光Ｂ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Ｇおよび青色光Ｂのうち青色光Ｂを透過させるとともに緑色光Ｇ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Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとに分離する色分離光学系を構成する。
【００９０】
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および偏光変換素子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。
【００９１】
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、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）、および第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Ｒ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。
【００９２】
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、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）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Ｒを変調し、変調した赤色光Ｒ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。
【００９３】
なお、λ／２位相差板１１５ａ、および第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、および第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。
【００９４】
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Ｇを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）、および第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Ｇ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、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）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Ｇを変調し、変調した緑色光Ｇ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。
【００９５】
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Ｂを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ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、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）、および第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Ｂ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。
【００９６】
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、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）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Ｂを変調し、変調した青色光Ｂ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、および第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。
【００９７】
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Ｂ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Ｂ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Ｂ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。
【００９８】
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Ｂを反射して緑色光Ｇを透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光Ｒを反射して緑色光Ｇを透過する膜である。従って、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の各々で変調された赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂ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。
【００９９】
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Ｒ、および青色光Ｂをｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光Ｇ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。
【０１００】
（投射型表示装置の第２例）
図８（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色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの３色の色光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）に投射する投射光学系１０２９とを備えている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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で反射された赤色光Ｒ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偏光を透過させる一方、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、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）に入射する。
【０１０３】
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色光Ｇ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偏光を透過させる一方、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、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）に入射する。
【０１０４】
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で反射された青色光Ｂ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、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、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）に入射する。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。
【０１０５】
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は赤色光Ｒを反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂは青色光Ｂ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。）に投射する。
【０１０６】
（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。
【０１０７】
（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】
【０１０８】
９ａ・・画素電極（第１電極）、１０・・素子基板、１０ｗ・・第１基板、１６・・配向膜、１６ａ・・配向膜（第２無機絶縁膜）、１６ｂ・・配向膜（第１無機絶縁膜）、１７ａ・・第２有機シラン重合体層、１７ｂ・・第１有機シラン重合体層、１８・・絶縁膜（第２無機絶縁膜）、２０・・対向基板、２０ｗ・・第２基板、２１・・共通電極（第２電極）、２６・・配向膜、２６ａ・・配向膜（第４無機絶縁膜）、２６ｂ・・配向膜（第３無機絶縁膜）、２７ａ・・第４有機シラン重合体層、２７ｂ・・第３有機シラン重合体層、２８・・絶縁膜（第４無機絶縁膜）、５０・・液晶層、１００・・液晶装置、１００ｐ・・液晶パネル、１０７・・シール材
【図１】
2014202887.tif 000003
【図２】
2014202887.tif 000004
【図３】
2014202887.tif 000005
【図４】
2014202887.tif 000006
【図５】
2014202887.tif 000007
【図６】
2014202887.tif 000008
【図７】
2014202887.tif 000009
【図８】
2014202887.tif 000010