(57)【要約】【課題】  配向膜の劣化を防止し、信頼性の高い液晶装置を提供する。【解決手段】  配向膜１６の表面に液晶膜５１を形成し、この液晶膜５１によって配向膜１６を覆った状態で基板１０Ａを加熱乾燥する。そして、このように乾燥した基板１０Ａを用いて液晶装置を組み立てる。この方法によれば、単に配向膜のみを加熱乾燥するよりも、より低い温度で短時間に多くの水分を除去することができる。また、乾燥後液晶装置を組み立てるまでの間は配向膜１６は液晶膜５１に覆われているので、この液晶膜５１がガスバリア層として機能し、この間の水分吸着を防ぐことができる。【選択図】    図４
2006195235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
配向膜が形成された少なくとも一方の基板上に液晶膜を形成する工程と、前記液晶膜によって前記配向膜を覆った状態で前記基板を乾燥する工程と、前記乾燥した基板を用いて前記液晶装置を組み立てる工程とを備えたことを特徴とする、液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記配向膜は有機材料からなることを特徴とする、請求項１記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記液晶膜は、前記液晶層を構成する液晶材料と同じ液晶材料からなることを特徴とする、請求項１又は２記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記組み立て工程は、前記基板を他方の基板と貼り合わせ、これら一対の基板間に液晶を注入する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記組み立て工程は、前記液晶膜を前記液晶層として、前記基板を他方の基板と貼り合わせる工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
前記基板上に形成された配向膜の水分含有量は１５μｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする、液晶装置。
【請求項７】
前記配向膜の水分含有量は１μｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする、請求項６記載の液晶装置。
【請求項８】
前記一対の基板の周縁部は２重に封止されていることを特徴とする、請求項６又は７記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれかの項に記載の液晶装置の製造方法により製造されてなる液晶装置又は請求項６〜８のいずれかの項に記載の液晶装置を光変調手段として備えたことを特徴とする、投射型表示装置。
【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、液晶装置、投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の投射型表示装置に搭載される光変調手段として或いは携帯電話等に搭載される直視型表示装置として、液晶装置が用いられている。液晶装置は、一対の基板により液晶層を挟持して構成されている。その一対の基板の液晶層側には、液晶層に対して電界を印加する電極が形成されている。この電極は、ＩＴＯ等の透明導電性材料で構成されている。その電極の上層側には、液晶分子の配向状態を規制する配向膜が形成されている。この配向膜は、ポリイミド等の有機材料で構成されている。
【特許文献１】特開平１１−９５２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、有機材料からなる配向膜や液晶層の内部には、ある程度水分が含まれている。また、一対の基板を連結するシール剤を通して、液晶層の内部に水分が浸入する場合がある。これらの水分が残存した状態で照明光を照射すると、その光や熱によって配向膜が加水分解されることがある。特に光束密度が２ｌｍ／ｍｍ２以上の高強度の光が照射されるプロジェクタに搭載した場合には、配向膜は光源からの光や熱によって次第に分解されてしまい、液晶分子を所望のプレチルト角に配列できなくなる場合がある。この対策として、従来、水分を吸収しにくい配向膜材料の開発が行なわれてきた。特許文献１には、係る材料の一例が示されている。しかし、このような研究にも関わらず、現在に至るまで十分な特性を有する材料は得られていない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配向膜の光劣化が生じにくく、長期間にわたって良好な配向状態を維持することのできる液晶装置の製造方法並びに液晶装置を提供することを目的とする。また、このような液晶装置を備えた信頼性の高い投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、配向膜が形成された少なくとも一方の基板上に液晶膜を形成する工程と、前記液晶膜によって前記配向膜を覆った状態で前記基板を乾燥する工程と、前記乾燥した基板を用いて前記液晶装置を組み立てる工程とを備えたことを特徴とする。
前述のように、配向膜の劣化は配向膜に含まれる水分が原因となっている。このため、液晶装置を組み立てる前に配向膜中の水分を如何に効率的に除去できるかが、この問題を扱う上で重要となる。通常は、乾燥温度を上げたり乾燥時間を長くしたりすることによってこれに対処するが、乾燥温度を上げると配向膜が熱劣化し、乾燥時間を長くすると製造効率が悪くなるため望ましくない。そこで、本発明者は、これらに代わる方法を種々検討した結果、配向膜の表面に液晶の膜（液晶膜）を形成し、この液晶膜によって配向膜表面を覆った状態で乾燥処理することが水分除去の観点から最も効果的であることを見出した。この方法によれば、単に配向膜だけを乾燥するよりも、より低い温度で短時間に多くの水分を除去することができる。また、乾燥後液晶装置を組み立てるまでの間は配向膜は液晶膜に覆われているので、この液晶膜がガスバリア層として機能し、この間の水分吸着を防ぐことができる。さらに、液晶膜は液晶層の一部となるため、表示に悪影響を及ぼすことはない。
【０００５】
本発明においては、前記配向膜はポリイミド等の有機材料からなるものとすることができる。
無機配向膜であっても表面に吸着した水分により劣化等の問題を生じることがあるが、ポリイミド配向膜等のような有機配向膜の場合は劣化の問題が顕著であるため、本発明の効果をより発揮し易いといえる。
【０００６】
本発明においては、前記液晶膜は、前記液晶層を構成する液晶材料と同じ液晶材料からなるものとすることができる。
液晶膜はパネル形成後は液晶層の一部を構成することになるため、これらの液晶材料はなるべく同一の材料からなることが好ましい。また、これらを同一の材料とした場合には、例えば液晶膜のみで液晶層を構成することも可能になり、基板貼り合わせ後に別途液晶を注入する工程を省くこともできるようになる。
【０００７】
本発明においては、前記組み立て工程は、前記基板を他方の基板と貼り合わせ、これら一対の基板間に液晶を注入する工程を含むものとすることができる。また、前記組み立て工程は、前記液晶膜を前記液晶層として、前記基板を他方の基板と貼り合わせる工程を含むものとすることができる。
前者の方法は、基板貼り合わせ後に真空注入等を行なうものである。この方法においては、保護膜として形成した液晶膜と新たに注入した液晶の双方によって液晶層が形成される。一方、後者の方法は、液晶膜の厚みを基板間のギャップと同程度の厚みに形成することによって、液晶膜をそのまま液晶層として使用するものである。この方法によれば、改めて液晶を注入する必要がないので、生産性を高めることができる。本発明においては、配向膜の表面に保護膜として液晶膜を形成するため、このような方法が可能となる。
【０００８】
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、前記基板上に形成された配向膜の水分含有量は１５μｇ／ｃｍ２以下、より好ましくは１μｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。
本発明においては、液晶装置を投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として用いることを想定している。この用途においては、最低限必要となる寿命は１００００時間であり、この場合、配向膜中に許容される水分量は１５μｇ／ｃｍ２以下である。一般的には３００００時間の寿命が必要（８時間／日×３６５日×１０年）と言われており、その場合には１μｇ／ｃｍ２以下の水分量である。本発明においては、前述の方法により配向膜の水分を十分に除去可能であるため、このように極めて水分量の少ない構成が可能となる。
【０００９】
本発明においては、前記一対の基板の周縁部は２重に封止されているものとすることができる。
配向膜の劣化は、パネル形成後に外部から侵入した水分によっても生じ得る。本発明によれば、２重シール構造によって外部からの水分の侵入を十分に防ぐことができるので、より信頼性の高い液晶装置を提供することができる。
【００１０】
本発明の投射型表示装置は、前述した本発明の液晶装置の製造方法により製造されてなる液晶装置又は前述した本発明の液晶装置を光変調手段として備えたことを特徴とする。
この構成によれば、信頼性の高い投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また本明細書では、液晶装置の各構成部材における液晶層側を内側と呼び、その反対側を外側と呼ぶことにする。また、「非選択電圧印加時」および「選択電圧印加時」とは、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶の配向が変化するしきい値電圧近傍である時」および「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧に比べて十分高い時」を意味しているものとする。
【００１２】
［第１実施形態］
最初に、本発明の第１実施形態に係る液晶装置につき、図１ないし図４を用いて説明する。図３に示すように、第１実施形態に係る液晶装置６０は、一対の基板１０Ａ，２０Ａにより液晶層５０が挟持され、その液晶層５０に電界を印加する電極９，２１の表面に、配向膜１６，２２が形成されているものである。なお本実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴという）素子を用いたアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置を例にして説明する。
【００１３】
（等価回路）
図１は、液晶装置の等価回路図である。透過型液晶装置の画像表示領域を構成すべくマトリクス状に配置された複数のドットには、画素電極９が形成されている。また、その画素電極９の側方には、当該画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０が形成されている。このＴＦＴ素子３０のソースには、データ線６ａが電気的に接続されている。その各データ線６ａには、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給されるようになっている。なお画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、各データ線６ａに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給してもよい。
【００１４】
また、ＴＦＴ素子３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されている。走査線３ａには、所定のタイミングでパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが供給されるようになっている。なお走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは、各走査線３ａに対してこの順に線順次で印加する。また、ＴＦＴ素子３０のドレインには、画素電極９が電気的に接続されている。そして、走査線３ａから供給された走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍにより、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオン状態にすると、データ線６ａから供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、各画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。
【００１５】
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と後述する共通電極との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防止するため、画素電極９と容量線３ｂとの間に蓄積容量１７が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて、階調表示ができるようになっている。
【００１６】
（平面構造）
図２は、液晶装置の平面構造の説明図である。本実施形態の液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板上に、矩形状の画素電極９（破線９ａによりその輪郭を示す）がマトリクス状に配列形成されている。また、画素電極９の縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。本実施形態では、各画素電極９の形成された領域がドット領域であり、マトリクス状に配置されたドット領域ごとに表示を行うことができるようになっている。
【００１７】
ＴＦＴ素子３０は、ポリシリコン膜等からなる半導体層１ａを中心として形成されている。半導体層１ａのソース領域（後述）には、コンタクトホール５を介して、データ線６ａが電気的に接続されている。また、半導体層１ａのドレイン領域（後述）には、コンタクトホール８を介して、画素電極９が電気的に接続されている。一方、半導体層１ａにおける走査線３ａとの対向部分には、チャネル領域１ａ’が形成されている。なお走査線３ａは、チャネル領域１ａ’との対向部分においてゲート電極として機能する。
【００１８】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａとの交点からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とによって構成されている。また、図２中に右上がりの斜線で示した領域には、第１遮光膜１１ａが形成されている。そして、容量線３ｂの突出部と第１遮光膜１１ａとがコンタクトホール１３を介して電気的に接続され、後述する蓄積容量が形成されている。
【００１９】
（断面構造）
図３は、液晶装置の断面構造の説明図であり、図２のＡ−Ａ’線における側面断面図である。図３に示すように、本実施形態の液晶装置６０は、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された対向基板２０と、これらの間に挟持された液晶層５０とを主体として構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａ、およびその内側に形成されたＴＦＴ素子３０や画素電極９、配向膜１６などを主体として構成されている。一方の対向基板２０は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａ、およびその内側に形成された共通電極２１や配向膜２２などを主体として構成されている。
【００２０】
ＴＦＴアレイ基板１０の表面には、後述する第１遮光膜１１ａおよび第１層間絶縁膜１２が形成されている。そして、第１層間絶縁膜１２の表面には多結晶シリコン等からなる半導体層１ａが形成され、この半導体層１ａを中心としてＴＦＴ素子３０が形成されている。半導体層１ａにおける走査線３ａとの対向部分にはチャネル領域１ａ’が形成され、その両側にソース領域およびドレイン領域が形成されている。なお、このＴＦＴ素子３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用しているため、ソース領域およびドレイン領域に、それぞれ不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と、相対的に低い低濃度領域（ＬＤＤ領域）とが形成されている。すなわち、ソース領域には低濃度ソース領域１ｂと高濃度ソース領域１ｄとが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域１ｃと高濃度ドレイン領域１ｅとが形成されている。
【００２１】
半導体層１ａの表面には、ゲート絶縁膜２が形成されている。そして、ゲート絶縁膜２の表面に走査線３ａが形成されて、その一部がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜２および走査線３ａの表面には、第２層間絶縁膜４が形成されている。そして、第２層間絶縁膜４の表面にデータ線６ａが形成され、第２層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール５を介して、高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。さらに、第２層間絶縁膜４およびデータ線６ａの表面には、第３層間絶縁膜７が形成されている。そして、第３層間絶縁膜７の表面には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide、以下ＩＴＯという）等の透明導電性材料からなる画素電極９が形成されている。この画素電極９は、第２層間絶縁膜４および第３層間絶縁膜７に形成されたコンタクトホール８を介して、高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。さらに、画素電極９の内側には、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜１６が形成されている。配向膜１６の表面にはラビング等が施され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向方向を規制しうるようになっている。
【００２２】
なお、本実施形態では、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆが形成されている。また、ゲート絶縁膜２を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線３ｂが配置されて第２蓄積容量電極が形成されている。これらにより、上述した蓄積容量１７が構成されている。
【００２３】
また、ＴＦＴ素子３０の形成領域に対応するＴＦＴアレイ基板１０の表面に、第１遮光膜１１ａが形成されている。第１遮光膜１１ａは、液晶装置に入射した光が、半導体層１ａのチャネル領域１ａ'、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するものである。なお、第１遮光膜１１ａは、第１層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１３を介して、前段あるいは後段の容量線３ｂと電気的に接続されている。これにより、第１遮光膜１１ａは第３蓄積容量電極として機能し、第１層間絶縁膜１２を誘電体膜として、第１蓄積容量電極１ｆとの間に新たな蓄積容量が形成されている。
【００２４】
一方、データ線６ａ、走査線３ａおよびＴＦＴ素子３０の形成領域に対応する対向基板２０の表面には、第２遮光膜２３が形成されている。第２遮光膜２３は、液晶装置に入射した光が、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを防止するものである。また、対向基板２０および第２遮光膜２３の表面には、ほぼ全面にわたってＩＴＯ等の透明導電性材料からなる共通電極２１が形成されている。さらに、共通電極２１の表面には、ポリイミド等の有機材料からなる配向膜２２が形成されている。配向膜２２の表面にはラビング等が施され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向方向を規制しうるようになっている。
【００２５】
そして、ＴＦＴアレイ基板１０および対向基板２０を周縁部で接着するシール剤の内側には、ネマチック液晶からなる液晶層５０が封止されている。このネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を示すものであり、選択電圧印加時には電極に対して垂直に配向するようになっている。なお、ＴＦＴアレイ基板１０の配向膜１６による配向規制方向と、対向基板２０の配向膜２２による配向規制方向とは、電極に対して水平に配向し、約９０°ねじれた状態で配置されている。これにより、本実施形態の液晶装置６０は、ツイステッドネマチックモードで動作するようになっている。
シール材は、内側シール部と外側シール部の二重シール構造となっている。二重シール構造については、特開平５−１１９３２５号公報や特開平６−１７５１４０号公報等に記載された公知の構造を採用することができる。このように一対の基板１０，２０の周縁部を２重に封止することで、シール材からの水分の浸入を防止し、信頼性の高い液晶装置を提供することができる。
【００２６】
（液晶装置の製造方法）
次に、液晶装置の製造方法について説明する。
図４は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための工程図である。なお図４は、図３に示す断面構造の概略図であり、理解を容易にするためＴＦＴ素子等の記載が省略されている。
【００２７】
本実施形態においては、まず図４（ａ）に示すように、基板１０Ａの表面に配向膜１６を形成する。配向膜１６を形成するには、まずポリイミドをスピンコートにより塗布し、約８０℃で１０分間程度乾燥させて溶剤を揮発させた後に、約１８０℃で１時間程度焼成して、ポリイミド膜を形成する。そして、そのポリイミド膜をラビング密度４５０程度でラビング処理することによって、配向膜１６を形成する。配向膜１６の厚さは、例えば２５ｎｍとする。また、配向膜１６は画像表示領域全面に形成する。
【００２８】
次に、図４（ｂ）に示すように、配向膜１６の表面に液晶膜５１を形成する。液晶膜５１には水分を吸収しにくい液晶材料を用いる。このような液晶材料としては公知のものを用いることができる。また、液晶膜５１の厚みは５００ｎｍ程度とする。液晶膜５１は少なくとも画像表示領域内の配向膜１６を全て覆うように形成する。液晶膜５１を形成すると、その液晶成分が配向膜１６にしみ込んでいき、配向膜中に含まれている水分を外部に排出するような働きをする。このため、配向膜１６を液晶膜５１で覆った状態で乾燥すると、液晶膜を形成しない場合に比べて、より低い温度で短時間に多くの水分を除去できるようになる。また、液晶膜５１は水分を殆ど吸収しないので、この液晶膜５１が保護膜となり、大気中から配向膜への水分の侵入を防ぐことができる。
【００２９】
液晶膜５１の形成方法としては、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット塗布、スピンコート等の種々の薄膜形成方法を用いることができる。この際、液晶は希釈せずにそのまま塗布してもよいし、有機溶剤で希釈してから塗布してもよい。薄い液晶膜５１を形成するには、有機溶剤で希釈して液晶の粘度を下げることが望ましい。希釈用の有機溶剤としてはアルコール（ＩＰＡやエタノール等）が好適である。
【００３０】
液晶膜５１は、液晶層５０を構成する液晶材料と同じ液晶材料からなるものとすることができる。勿論、これらの液晶材料を別々の材料とすることも可能であるが、液晶膜５１はパネル形成後は液晶層５０の一部を構成することとなるため、これらの液晶材料はなるべく同一の材料からなることが好ましい。しかし、液晶膜５１の膜厚は水分の浸入を防止できるだけの小さな膜厚（数十ｎｍ）でよいので、仮に液晶材料の異なる液晶膜５１が液晶層５０の一部に含まれることになっても、表示に不具合が生じることはない。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、液晶膜５１によって配向膜１６の表面全体を覆った状態で基板１０Ａ（すなわち配向膜１６）を加熱乾燥する。前述のように、配向膜１６の表面には液晶膜５１が形成されているので、液晶膜を形成しない場合に比べて、より低い温度で短時間に十分な乾燥を行なうことができる。加熱温度は１００℃〜２００℃とすることができ、加熱時間も１時間程度で足りる。本実施形態では、加熱温度を２００℃、加熱時間を１時間とした。これにより、配向膜１６を熱劣化させずに短時間で十分な乾燥を行なうことができる。
【００３２】
次に、同様の方法で配向膜２２の形成及び乾燥を行なった基板２０Ａを用意し、これら２枚の基板１０Ａ，２０Ａを用いて液晶装置を組み立てる。
具体的には、まず、図４（ｄ）に示すように、２枚の基板１０Ａ，２０Ａをシール材を介して貼り合わせる。図４（ｄ）において符号５２は液晶膜であり、先の液晶膜５１と同様の役割を果たすものである。すなわち、基板２０Ａ側の配向膜２２を乾燥する場合には、まず、配向膜２２が形成された基板２０Ａに液晶膜５２を形成し、この液晶膜５２によって配向膜２２を覆った状態で基板２０Ａを加熱乾燥する。液晶膜５２の材料や膜厚等は液晶膜５１と同様である。
【００３３】
次に、図４（ｅ）に示すように、一対の基板１０Ａ，２０Ａ間に真空注入等により液晶を注入し、液晶層５０を形成する。この後、必要に応じて偏光板や位相差板等の部材を設置する。
以上により、液晶装置６０の製造が完了する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、配向膜１６，２２を乾燥する際に予め配向膜１６，２２の表面に液晶膜５１，５２を形成し、この液晶膜５１，５２によって配向膜１５，２２を覆った状態で加熱乾燥を行なっている。このため、低い温度で短時間しか乾燥していないにも関わらず、単に配向膜だけを乾燥するよりも多くの水分を除去することができる。また、乾燥後液晶装置を組み立てるまでの間は配向膜１６，２２は液晶膜５１，５２に覆われているので、この液晶膜５１，５２がガスバリア層として機能し、この間の水分吸着を防ぐことができる。さらに、液晶膜５１，５２は液晶層５０の一部となるため、表示に悪影響を及ぼすことはない。
【００３５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態につき、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための工程図である。なお図５は、図３に示す断面構造の概略図であり、理解を容易にするためＴＦＴ素子等の記載が省略されている。
本実施形態において第１実施形態と異なる点は、液晶層５０の形成方法のみである。よって、第１実施形態と同様の構成となる部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施形態においては、まず図５（ａ）に示すように、基板１０Ａの表面に配向膜１６を形成し、続いて図５（ｂ）に示すように、配向膜１６の表面全体に液晶膜５３を形成する。本実施形態においては、液晶膜５３を基板貼り合わせ後にそのまま液晶層５０として使用する。そのため、液晶膜５３の厚みは基板間のギャップと同程度の厚みに形成する。液晶膜５３の形成方法としては、前述したのと同様の方法を用いることができる。厚膜化が必要となるため、液晶は希釈せずに塗布することが好ましい。
【００３７】
次に、図５（ｃ）に示すように、液晶膜５３によって配向膜１６の表面全体を覆った状態で基板１０Ａ（すなわち配向膜１６）を加熱乾燥する。液晶膜５３の液晶成分が配向膜１６中にしみ込んでいくため、単に配向膜１６のみを加熱乾燥する場合に比べて、より低い温度で短時間に多くの水分を除去することができる。また、液晶膜５３がガスバリア層として機能し、外部からの水分の浸入を防ぐため、乾燥後基板１０Ａを大気中に放置しても配向膜１６は乾燥状態を維持することができる。なお、加熱温度や加熱時間は第１実施形態と同様である。
【００３８】
次に、第１実施形態と同様の方法で配向膜２２の形成及び乾燥を行なった基板２０Ａを用意し、これら２枚の基板１０Ａ，２０Ａを用いて液晶装置を組み立てる。具体的には、２枚の基板１０Ａ，２０Ａを真空チャンバ内に配置し、シール材を介して貼り合わせる（図５（ｄ））。液晶膜５３はギャップと同程度の厚みに形成されているので、この液晶膜５３がそのまま液晶層５０となる。よって、改めて液晶を注入する必要はない。なお、基板２０Ａ側にも液晶膜が形成されているので、液晶膜５３の厚みはギャップと同一ではなく、このギャップの厚みから基板２０Ａ側の液晶膜の厚みを差し引いた厚みとされることが望ましい。
この後、必要に応じて偏光板や位相差板等の部材を設置する。
以上により、液晶装置６０の製造が完了する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態においても、低温且つ短時間で効率的に配向膜の乾燥を行なうことができる。また、本実施形態においては液晶膜５３を厚膜に形成してこれをそのまま液晶層５０として使用するため、基板貼り合わせ後に改めて液晶を注入する必要がない。よって、第１実施形態の方法に比べて、工程時間が短縮される利点がある。
【００４０】
［実施例）
次に、本発明の実施例について説明する。
図６は、基板表面の膜構造と水分発生速度との関係を示す図である。基板は、太実線で示す温度履歴によって加熱処理（乾燥処理）されており、この加熱処理によって排出された水分量を検出することで、水分発生速度を算出している。横軸は乾燥時間（加熱時間）、縦軸は水分発生速度である。また、基板表面にＩＴＯ膜のみを形成した場合の水分発生速度を一点鎖線（実施例１）、基板表面にＩＴＯ膜とポリイミド膜（ＰＩ）を形成した場合の水分発生速度を２点鎖線（実施例２）、基板表面にＩＴＯ膜とポリイミド膜と液晶膜（ＬＣ）を形成した場合の水分発生速度を実線（実施例３：本発明）でそれぞれ示している。さらに、液晶のみの水分発生速度を点線で示している（実施例４）。
【００４１】
図６に示すように、実施例２の基板は実施例１の基板に比べて水分発生速度が小さいことがわかる。これは、表面のポリイミド膜によって基板側の水分がうまく排出されず、又、配向膜自身に含まれる水分の排出も十分でないことを示している。このような水分は配向膜の劣化の原因となる。一方、実施例３（本発明）の基板は実施例２の基板に比べて水分発生速度が格段に大きくなっている。液晶自体の水分発生速度は十分に小さく（実施例４）、液晶の水分発生量とポリイミド膜等の水分発生量とを単に足し合わせても、実施例３のような大きな水分発生量とはならないことから、液晶自体に配向膜中の水分の排出を促す作用があることが認められる。
【００４２】
次に、図７は配向膜に含まれる水分量と寿命との関係を示す図である。図７の曲線は、０．７インチのワイドパネルを用いて３００ｌｍのリアプロジェクションＴＶを作製した場合のシミュレーション結果であり、黒ドットで示した点は前記実施形態の乾燥方法を用いて乾燥した配向膜の水分量の実測値である。
図７に示すように、この用途において最低限必要となる寿命は１００００時間であり、この場合、許容される水分量は１５μｇ／ｃｍ２以下である。一般的には３００００時間の寿命が必要（８時間／日×３６５日×１０年）と言われており、その場合には１μｇ／ｃｍ２以下の水分量となる。前記実施形態の乾燥方法によれば、配向膜中の水分量を１μｇ／ｃｍ２以下に抑えることができるため、必要となる３００００時間以上の寿命を確保することができる。
【００４３】
［投射型表示装置］
次に、本発明の電子機器の具体例である投射型表示装置につき、図８を用いて説明する。図８は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。この投射型表示装置は、上述した各実施形態に係る液晶装置を、光変調手段として備えたものである。
【００４４】
図８において、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は本発明の液晶装置からなる光変調手段、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投射レンズである。光源８１０は、メタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。
【００４５】
ダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用光変調手段８２２に入射される。また、ダイクロイックミラー８１３で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー８１４によって反射され、緑色光用光変調手段８２３に入射される。さらに、ダイクロイックミラー８１３で反射された青色光は、ダイクロイックミラー８１４を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９および出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられている。この導光手段８２１を介して、青色光が青色光用光変調手段８２４に入射される。なお、上記各光変調手段８２２，８２３，８２４には、上記各実施形態の液晶装置が採用されている。
【００４６】
各光変調手段により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このクロスダイクロイックプリズム８２５は４つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投影され、画像が拡大されて表示される。
【００４７】
係る投射型表示装置には、上記各実施形態の液晶装置が採用されているので、高強度の光照射を行なっても配向膜の光劣化は従来ほど大きくは進行しない。したがって、長期間にわたって安定した表示を行なうことができる。
【００４８】
［電子機器］
図９は、電子機器の他の例である携帯電話の斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、上記各実施形態の液晶装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。係る携帯電話には、上記各実施形態の液晶装置が採用されているので、強い日差しの下で使用しても配向膜の劣化は殆ど進行しない。したがって、長期間にわたって安定した表示を行なうことができる。
上記各実施形態の液晶装置は、携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれにおいても信頼性が高く表示品質に優れた電子機器を提供することができる。
【００４９】
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】液晶装置の等価回路図である。
【図２】液晶装置の平面構造の説明図である。
【図３】液晶装置の断面構造の説明図である。
【図４】第１実施形態に係る液晶装置の製造工程を示す説明図である。
【図５】第２実施形態に係る液晶装置の製造工程を示す説明図である。
【図６】基板表面の膜構造と水分発生速度との関係を示す図である。
【図７】配向膜に含まれる水分量と寿命との関係を示す図である。
【図８】投射型表示装置の要部を示す構成図である。
【図９】携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１０Ａ，２０，２０Ａ…基板、１６，２２…配向膜、５０…液晶層、５１，５２，５３…液晶膜、６０…液晶装置
【図１】
2006195235.tif 000003
【図２】
2006195235.tif 000004
【図３】
2006195235.tif 000005
【図４】
2006195235.tif 000006
【図５】
2006195235.tif 000007
【図６】
2006195235.tif 000008
【図７】
2006195235.tif 000009
【図８】
2006195235.tif 000010
【図９】
2006195235.tif 000011