(57)【要約】【課題】  液晶が注入方向に沿って葉脈状に配向されるのを防ぎ、極性の影響による不純物の吸着を抑えることが可能な液晶装置、液晶装置の製造方法及び投射型表示装置を提供すること。【解決手段】  無機配向膜６の液晶側の表面をヘキサノールで化学反応処理すると、各ヘキサノール分子と、極性を有するＯＨ基とが化学反応する。この化学反応によりＯＨ基が失われて数が少なくなり、その分無機配向膜６の表面の極性が低減するため、極性の影響による不純物の吸着を抑えることができる。また、ＯＨ基と反応したヘキサノールのアルキル基１２により無機配向膜６のアンカリング力が大きくなるため、アルキル基１２に近接する部分の液晶分子は一定の方向を向くように配向されやすくなる。これにより、液晶を注入する工程で、当該液晶が葉脈上に配向するのを防ぐことができる。【選択図】  図３
2006215079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に水平配向膜として無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜の表面をアルコールで化学反応処理する工程と、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、液晶の注入口を形成するように接着材を設ける工程と、
前記無機配向膜が形成された面が対向するように、前記接着剤を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、
前記注入口から前記一対の基板の間に誘電率が正の液晶を注入する工程と
を具備することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記アルコールが、低級アルコール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】
前記アルコールが、高級アルコール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４】
一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶と接する側の面に水平配向膜として無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜の液晶材料側の表面が、アルコールにより化学反応処理されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶と接する側の面に水平配向膜として無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜の液晶側の表面に、前記無機配向膜を構成する原子に接続されたアルキル基を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法により製造された液晶装置、又は、請求項４若しくは請求項５に記載の液晶装置が具備されている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、液晶装置の製造方法及び投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶プロジェクタ（投射型表示装置）等のライトバルブとして、水平配向型のＴＮモード（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｍｏｄｅ）の液晶装置が多く用いられている。プロジェクタ等の用途ではライトバルブが強い光を受けるために耐光性が重要であることから、耐光性を狙って、液晶分子を水平配向させる配向膜として、例えばＳｉＯやＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機酸化物から構成された無機配向膜が好適に用いられている。無機配向膜は、無機酸化物が基板面に対して所定の角度で斜方蒸着されてなる。このような水平配向型の液晶装置を製造する場合、無機配向膜が形成された面を対向させるように例えば２枚の基板を貼り合わせ、当該貼り合わせた基板の間に液晶を注入する方法が広く行われている（例えば、特許文献１参照。）。  
【特許文献１】特開２００２−２８７１５２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、無機配向膜はアンカリング力が弱いため、例えば貼り合わされた基板間に誘電率が正の液晶を注入するとき、液晶が注入される方向に沿って葉脈状に配向してしまうことがある。このため、液晶の配向を十分に制御できず、表示不良の原因となる。また、無機酸化物の表面には極性の高いＯＨ基が多く存在するため、不純物が吸着されやすい。このため、無機配向膜の配向性能が劣化してしまい、液晶装置としての信頼性を損ねることになる。
【０００４】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、無機配向膜の配向性能の低下に伴う表示品位の低下を抑え、信頼性を向上させることが可能な液晶装置、液晶装置の製造方法及び投射型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、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、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に水平配向膜として無機配向膜を形成する工程と、前記無機配向膜の表面をアルコールで化学反応処理する工程と、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の表面に、液晶の注入口を形成するように接着材を設ける工程と、前記無機配向膜が形成された面が対向するように、前記接着剤を介して前記一対の基板を貼り合わせる工程と、前記注入口から前記一対の基板の間に誘電率が正の液晶を注入する工程とを具備することを特徴とする。
【０００６】
無機配向膜の材料には、一般に半導体や金属の酸化物が多く用いられ、膜の表面には多くのＯＨ基を有している。本発明では、無機配向膜の液晶材料側の表面をアルコールで化学反応処理すると、アルコール分子とそのＯＨ基とが化学反応する。この化学反応によりＯＨ基が失われ、無機配向膜の表面のＯＨ基の数が少なくなる。ＯＨ基は強い極性を有しているため、ＯＨ基の数が少なくなると、その分無機配向膜の表面の極性が低減し、極性の影響による不純物の吸着を抑えることができる。
【０００７】
アルコール分子がＯＨ基と反応すると、無機配向膜の表面にアルコール分子に由来するアルキル基が残った状態になる。無機配向膜の表面にアルキル基があると当該無機配向膜のアンカリング力が大きくなるため、液晶分子が一旦注入される方向に向いていても、アンカリング力により所定の方向に配向させることができる。これにより、誘電率が正の液晶を注入する工程で、液晶が注入口から注入された方向に沿って葉脈状に配向してしまうのを防ぐことができる。
【０００８】
ここで、「無機配向膜」を構成する物質としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２の他、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３等の無機酸化物が挙げられる。
【０００９】
また、前記アルコールが、低級アルコールであることが好ましい。  
「低級アルコール」については、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＯＨで表されるアルコールのうち、例えば整数ｎの値が０以上７以下の範囲内にあるアルコールが挙げられる。アルキル基が直鎖であっても良いし、鎖が分岐する構造異性体であっても良い。
【００１０】
低級アルコールの分子は、例えば高級アルコールの分子等に比べてアルキル基の鎖が短いため、表面張力を低下させる事ができるため、その結果アンカリング力を高める事ができる。また、無機配向膜の液晶材料側の表面でも同様に多くのアルキル基が存在することが可能であるため、無機配向膜の液晶材料側の表面に存在するＯＨ基は多くのアルキル基と反応することになる。この反応により無機配向膜の液晶材料側の表面から失われるＯＨ基の数が多くなると、その分当該無機配向膜の液晶材料側の表面の極性が低くなるので、極性の影響による不純物の吸着をより効果的に抑えることができる。
【００１１】
また、前記アルコールが、高級アルコールであることが好ましい。  
「高級アルコール」については、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＯＨで表されるアルコールのうち、例えば整数ｎの値が８以上２０以下の範囲内にあるものが挙げられる。アルキル基が直鎖であっても良いし、鎖が分岐する構造異性体であっても良い。
【００１２】
高級アルコールは、例えば低級アルコールの分子等に比べてアルキル基の鎖が長い。このため、無機配向膜の表面にＯＨ基が残っていたとしても、当該ＯＨ基の極性の影響を緩和することができるので、不純物の吸着をより効果的に抑えることができる。また、アルキル鎖が長い為に、アルキル鎖の間に液晶分子が入り込むため、液晶の配向規制力を高めることができる。
【００１３】
本発明の別の観点に係る液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶と接する側の面に水平配向膜として無機配向膜が設けられ、前記無機配向膜の液晶材料側の表面が、アルコールにより化学反応処理されていることを特徴とする。
【００１４】
無機配向膜の液晶材料側の表面をアルコールで化学反応処理すると、アルコール分子と極性を有するＯＨ基とが化学反応する。この化学反応によりＯＨ基が失われ、無機配向膜の液晶材料側の表面のＯＨ基の数が少なくなる。ＯＨ基の数が少なくなると、その分無機配向膜の液晶材料側の表面の極性が低減するため、極性の影響による不純物の吸着を抑えることができる。
【００１５】
ＯＨ基と反応したアルコール分子は、無機配向膜の液晶材料側の表面にアルキル基を残した状態になる。このアルキル基があると無機配向膜のアンカリング力が大きくなるため、基板間に注入される液晶材料の分子が注入される方向を向いたとしても、所定の方向に配向させることができる。これにより、液晶注入時に液晶が注入された方向に沿って葉脈上に配向するのを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の別の観点に係る液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶と接する側の面に水平配向膜として無機配向膜が設けられ、前記無機配向膜の液晶側の表面に、前記無機配向膜を構成する原子に接続されたアルキル基を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、無機配向膜の液晶材料側の表面にアルキル基が設けられていることで、配向膜としてのアンカリング力が大きくなっている。アンカリング力が大きくなると、表面層に近接する液晶分子が一定の方向を向くように配向される作用が強くなるため、液晶注入時に注入された方向に沿って葉脈上に配向された液晶分子であっても、所定の方向に配向させることができる。また、アルキル基はＯＨ基と比べて極性が低い。無機配向膜の液晶材料側の表面に当該アルキル基が設けられていることにより、当該無機配向膜の液晶材料側の表面の極性が低度に抑えられるので、極性の影響による不純物の吸着を防ぐことができる。これにより、信頼性が高い液晶装置を得ることができる。
【００１８】
本発明の別の観点に係る投射型表示装置は、上記の液晶装置が具備されていることを特徴とする。  
例えば、光源から射出される光を液晶装置により変調し、レンズ等の光学部品により拡大して投射する投射型表示装置においては、液晶のわずかな配向や不純物の付着による影響が拡大されて投射表示されることになる。本発明では、液晶が注入方向に沿って葉脈状に配向されるのを防ぎ、極性の影響による不純物の吸着を抑えることで表示特性を向上することが可能な液晶装置を搭載しているので、かかる液晶の配向や不純物の付着の影響を受けることの無い、良質の画像を表示できる投射型表示装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）  
本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。  
図１は本実施形態に係る液晶装置１の概略的な構成を示す平面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図３及び図４は図２の一部（破線部分Ｑ）を拡大して示す部分拡大図である。
【００２０】
液晶装置１は、図１に示すように、対向して配置された基板２及び基板３と、当該基板２と基板３との間に挟持された液晶４と、基板２と基板３とを貼り合わせるシール材５（接着剤）とを主体として構成されている。当該液晶装置１は、液晶を水平配向させる水平配向型の液晶装置である。また、当該液晶装置１は、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  ＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス型の液晶装置であり、例えばプロジェクタ等の投射型表示装置における光変調素子として用いられる。
【００２１】
基板２は、例えばガラスや石英等の透明な材料によって構成されており、その液晶側の表面には、マトリクス状に配列された複数の画素が形成されている。具体的には、マトリクス状に配列された画素電極１０、当該画素電極に接続されたスイッチング素子（図示せず）、当該スイッチング素子に接続された金属配線（図示せず）等が設けられている。また、図２に示すように、当該画素電極１０を覆うように無機配向膜６が設けられている。基板２の液晶と反対側の表面には、偏光板９が貼り付けられている。
【００２２】
無機配向膜６は、無機層６ａと、表面層６ｂとを有している。無機層６ａは、無機酸化物、例えばＳｉＯ２の分子が連なって構成されている（図３参照）。ＳｉＯ２の他に、ＴｉＯ２や、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３等の無機酸化物により無機層６ａを形成することができる。無機層６ａの厚さｔ１は約４０ｎｍであり（図２参照）、無機層６ａは基板２の法線に対して約８０°の方向から蒸着して形成されたものである。
【００２３】
表面層６ｂは、無機層６ａ上に設けられており、図３に示すように無機層６ａのＳｉＯ２分子のうち一部の酸素原子に結合している低級アルコールのアルキル基１２を主体として構成される層である。ここで、低級アルコールとは、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＯＨで表されるアルコールのうち、整数ｎの値が０以上７以下の範囲内にあるアルコール、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール及びオクタノールをいうものとする。図３では炭素数６のヘキサノールを示しているが、これに限られるものではない。
【００２４】
また、アルキル基１２は、図３に示すように直鎖であっても良いし、鎖の途中で分岐する構造異性体（例えば、イソプロパノール、イソブタノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、イソヘプタノール及びイソオクタノールのアルキル基）が含まれていても良い。図４では、アルキル基１２として炭素数６のイソヘキサノール（２−エチルペンタノール）のアルキル基を示しているが、これに限られるものではない。例えば、ペンタノールの２位ではなく３位、４位、５位にエチル基が結合されたイソヘキサノールのアルキル基であっても良い。また、ペンタノールとエチル基とを組み合わせたイソヘキサノールのアルキル基に限られることは無く、ブタノールとメチル基とを組み合わせたイソヘプタノールのアルキル基であっても構わない。さらに、例えば２，３−エチルブタノール等のように鎖が３以上に分岐するアルコールのアルキル基であっても構わない。
【００２５】
一方、基板３は、基板２と同様に例えばガラスや石英等の透明な材料によって構成されており、基板２の周縁部を露出させるように貼り合わされている（図１参照）。また、図２に示すように、基板３の液晶側の表面には、例えばＩＴＯ等の透明な材料により形成された共通電極１３が形成されており、当該対向電極を覆うように無機配向膜７が設けられている。基板３の液晶と反対側の表面には、偏光板１１が貼り付けられている。
【００２６】
無機配向膜７は、無機配向膜６と同様に、例えば上述の無機酸化物により構成された無機層７ａと、低級アルコールのアルキル基からなる表面層７ｂとを有している。無機層７ａの厚さｔ２は無機層６ａと同様に約４０ｎｍであり、無機層７ａは基板３の法線に対して６０°の方向から蒸着して形成されたものである。表面層７ｂのアルキル基は、表面層６ｂのアルキル基１２と同様に、上に示した各種のアルキル基のうちいずれかであればよい。表面層７ｂの厚さＴ２は表面層６ｂの厚さとほぼ同様であり、約０．５ｎｍである。無機配向膜６の配向方向と無機配向膜７の配向方向とは、平面視して直交しており、液晶４は誘電率が正の液晶であり、９０°ツイストしてＴＮモードの液晶層を構成している。
【００２７】
図１に戻って、基板２の露出部分２ａには、端子８が複数設けられている。端子８の一端は、上述の金属配線に接続されている。端子８の他端は、図示しない駆動回路に電気的に接続されるようになっており、駆動回路からの信号を画素電極に伝えることができるようになっている。なお、例えば基板２の別の露出部分２ｂ又は２ｃに画素電極を駆動制御するための駆動回路を直接形成し、画素電極と当該駆動回路とを電気的に接続しても良い。この場合、端子８の一端を駆動回路に接続し、他端に図示しない電源部を接続することができる。
【００２８】
シール材５は、基板２及び基板３と共に液晶４を保持しており、液晶注入口５ａを有するように形成されている。シール材５としては、例えば紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型シール材、熱を加えることにより硬化する熱硬化型シール材、紫外線照射及び加熱のうちどちらを行っても硬化する併用型シール材等を用いることができる。液晶注入口５ａは、例えばエポキシ樹脂等で構成された封止材１４によって封止されている。
【００２９】
シール材５の内側には遮光膜１５が設けられており、当該遮光膜１５に囲まれる領域Ｐが、液晶装置１の表示領域となっている。基板２の周縁部及び基板３の外周部は、モールド材１６により覆われている。モールド材１６は、例えばシリコン樹脂等から構成されており、基板２と基板３とで形成される隙間を封止している。
【００３０】
次に、このように構成された液晶装置１の製造方法について説明する。  
図５は、液晶装置１の製造工程を示すフローチャートである。本実施形態では、大面積のマザー基板を用いて複数の液晶セルを一括して形成し、マザー基板を切断することによって個々の液晶装置１に分離する方法を例に挙げて説明する。
【００３１】
本製造工程では、画素電極１０が形成される画素電極側マザー基板と共通電極１３等が形成される共通電極側マザー基板とを別個に形成し、形成した画素電極側マザー基板と共通電極側マザー基板とを貼り合わせ、貼り合わせた各マザー基板の間に液晶を注入することによって液晶装置１を製造する。以下、各工程について順に説明する。
【００３２】
画素電極側マザー基板を形成する工程について説明する（ＳＴ１〜ＳＴ５）。  
まずガラスや石英等の透光性材料からなる大判の基材にポリイミド等からなる下地層を形成し、当該下地層の上に画素電極１０や、遮光膜１５等を公知の方法でパターニングし、これら画素電極１０の上から平坦化層（図示しない）を形成する（ＳＴ１）。このとき、例えば画素電極側マザー基板に対して、各液晶セルがマトリクス状に配置されるように形成する。また、当該基材の表面にセルギャップ制御用のスペーサ及び隔壁を形成する（ＳＴ２）。
【００３３】
画素電極１０や平坦化層等を形成したら、当該平坦化層の上に無機配向膜６を形成する（ＳＴ３）。  
無機配向膜６は、材料となるＳｉＯ２を蒸着して形成する。このとき、ＳｉＯ２の結晶が、基板の法線に対して６０°の方向に成長するように蒸着する。なお、この状態では、無機配向膜６の表面には高い極性を有するＯＨ基が多数発生している。
【００３４】
無機配向膜６を形成したら、当該無機配向膜６の表面をヘキサノール等の低級アルコールで化学反応処理し、表面層６ｂを形成する（ＳＴ４）。  
具体的には、まず無機配向膜６が形成された画素電極側マザー基板を約１００℃〜２５０℃で加熱し、当該画素電極側マザー基板の表面に吸着した水分を除去する。吸着水分を除去したら、図６に示すように、例えばヘキサノールを溶解させたキシレン溶液Ｘｙ（ヘキサノールの濃度は５重量パーセント）中に画素電極側マザー基板を浸し、キシレン溶液Ｘｙを約１２５℃に保ちながら約２時間攪拌し、無機配向膜６の表面のＯＨ基とキシレン溶液Ｘｙ中のヘキサノールとを化学反応させて、図７に示すように表面層６ｂを形成する。
【００３５】
表面層６ｂが形成されたら、アルコールやアセトン等の溶媒を用いて画素電極側マザー基板を超音波洗浄した後、当該画素電極側マザー基板を約１００℃〜２００℃で加熱して乾燥させる（ＳＴ５）。
【００３６】
次に、共通電極側マザー基板を形成する工程について説明する（ＳＴ６〜ＳＴ８）。
まず画素電極側マザー基板と同様にガラスや石英等の透光性材料からなる大判の基材に下地層を形成し、下地層の上に共通電極を形成して、共通電極の上から平坦化層を形成する（ＳＴ６）。
【００３７】
共通電極、平坦化層を形成したら、当該平坦化層の上に無機配向膜７を形成する（ＳＴ７）。  
無機配向膜７は、材料となるＳｉＯ２を蒸着して形成する。このとき、ＳｉＯ２の結晶が、基板３の法線に対して８０°の方向に成長するように蒸着する。  
無機配向膜７を形成したら、ＳＴ４と同様の方法により、無機配向膜７の表面をヘキサノールで化学反応処理して表面層７ｂを形成し（ＳＴ８）、両マザー基板を焼成して乾燥させる（ＳＴ９）。
【００３８】
次に、画素電極側マザー基板と共通電極側マザー基板とを貼り合わせる工程について説明する（ＳＴ１０〜ＳＴ１２）。  
例えば画素電極側マザー基板に形成された各液晶セルについての遮光膜１５の外側にシール材５を描画して形成する（ＳＴ１０）。シール材５を形成する際には、マトリクス状に配列される液晶セルの例えば行方向側に液晶注入口５ａを形成する。
【００３９】
シール材５を形成したら、共通電極側マザー基板を画素電極側マザー基板に近接させてシール材５を介して両マザー基板を接着し（ＳＴ１１）、シール材５に紫外線を照射するか、シール材５を加熱することによりシール材５を仮硬化させ、貼り合わせた両マザー基板を焼成して、仮硬化させたシール材５を本硬化させる（ＳＴ１２）
次に、貼り合わせた画素電極側マザー基板と共通電極側マザー基板との間に液晶を注入する工程について説明する（ＳＴ１３〜ＳＴ１４）。  
両マザー基板の列方向にスクライブ溝を形成し、貼り合わせたままの状態でスクライブ溝に沿って両マザー基板を切断し、複数の液晶セルが列方向に配列された短冊状のパネルを形成する（ＳＴ１３）。この短冊状のパネルは、列方向に配列された各液晶セルの液晶注入口５ａが切断片側に露出した状態になっている。
【００４０】
短冊状のパネルを形成したら、当該パネルの切断片側に露出した液晶注入口５ａから液晶を注入する（ＳＴ１４）。具体的には、液晶セルに注入させる液晶を容器等に入れておき、当該容器と短冊状のパネルとを例えば真空チャンバ内に収容する。真空チャンバ内を減圧すると共に各液晶セルのシール材５の内側の領域を減圧し、容器内の液晶の液面に液晶注入口５ａを接触させる。この状態で、真空チャンバ内の圧力を大気圧に戻すと、圧力差により液晶が液晶セル内に注入される。液晶注入後、各液晶注入口５ａをエポキシ樹脂等の封止材１４によって封止する。
【００４１】
液晶を注入し、液晶注入口５ａを封止したら、短冊状のパネルの行方向にスクライブ溝を形成し、当該スクライブ溝に沿って短冊状のパネルを切断し、個々のパネルに分離する（ＳＴ１５）。短冊状のパネルを分離したら、分離した各パネルの洗浄を行い、各パネルの両表面に偏光板を貼り付ける。偏光板９、１１を貼り付けたら、端子８が設けられた部分に例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等を介して液晶駆動用ＩＣを実装する（ＳＴ１６）。  
以上により、液晶装置１が完成する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、無機配向膜６、７の液晶側の表面をヘキサノール等のアルコールで化学反応処理すると、各ヘキサノール分子と、極性を有するＯＨ基とが化学反応する。この化学反応によりＯＨ基が失われ、無機配向膜６、７の表面のＯＨ基の数が少なくなる。ＯＨ基の数が少なくなると、その分無機配向膜６、７の表面の極性が低減するため、極性の影響による不純物の吸着を抑えることができる。
【００４３】
また、ヘキサノール分子がＯＨ基と反応すると、無機配向膜６、７の表面にアルキル基１２が残った状態になる。無機配向膜６、７の表面にアルキル基１２があると当該無機配向膜６、７のアンカリング力が大きくなるため、液晶分子が一旦注入される方向に向いていても、アンカリング力により所定の方向に配向させることができる。これにより、液晶を注入する工程で、液晶が液晶注入口５ａから注入された方向に沿って葉脈状に配向してしまうのを防ぐことができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態と同様、以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。また、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態では、無機配向膜の無機層及び表面層の構成が第１実施形態と異なっているため、この点を中心に説明する。
【００４５】
図５は、本実施形態に係る液晶装置１０１の構成を示す断面図であり、第１実施形態における図２に対応するものである。  
液晶装置１０１は、図８に示すように、対向して配置された基板１０２及び基板１０３と、当該基板１０２と基板１０３との間に挟持された液晶１０４とを有している。当該液晶装置１０１は、第１実施形態と同様、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を有するアクティブマトリクス型の液晶装置であり、例えばプロジェクタ等の投射型表示装置における光変調素子として用いられる。
【００４６】
基板１０２の液晶側の表面には、図示しない画素電極１１０や、スイッチング素子（図示せず）、金属配線（図示せず）等が設けられており、これらを覆うように無機配向膜１０６が設けられている。また、基板１０２の液晶と反対側の表面には、偏光板１０９が貼り付けられている。
【００４７】
無機配向膜１０６は、無機層１０６ａ及び１０６ｂと、表面層１０６ｃとを有している。第１実施形態における無機層１０６とは異なり、２層構造になっている。無機層１０６ａ及び１０６ｂは、共に無機酸化物、例えばＳｉＯ２により構成されている。ＳｉＯ２の他には、ＴｉＯ２や、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３等の無機酸化物により構成することができる。
【００４８】
無機層１０６ａ及び無機層１０６ｂの厚さｔ３は、それぞれ約２０ｎｍになっている。無機層１０６ａでは、基板１０２の法線方向に対して８０°の方向に結晶が成長しており、無機層１０６ｂでは、基板１０２の法線方向に対して６０°の方向に結晶が成長している。なお、基板１０２を平面視した場合には、無機層１０６ａの結晶成長の方向と無機層１０６ｂの結晶成長の方向とは約９０°ずれている。図９に示すように、無機層１０６ａ及び無機層１０６ｂは、ＳｉＯ２の分子が連なって形成されている。
【００４９】
表面層１０６ｃは、図９に示すように、無機層１０６ｂのＳｉＯ２分子のうち一部の酸素原子に結合している高級アルコールのアルキル基１１２を主体として構成される層である。ここで、高級アルコールとは、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＯＨで表されるアルコールのうち、整数ｎの値が８以上２０以下の範囲内にあるアルコール、具体的には、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、イコサノール及びヘンイコサノールをいうものとする。図９では炭素数１８のノナデカノールを示しているが、これに限られるものではない。また、第１実施形態と同様に、アルキル基１１２は、図９に示すように直鎖であっても良いし、鎖の途中で分岐する構造異性体が含まれていても良い。
【００５０】
一方、基板１０３の液晶側の表面には、例えばＩＴＯ等の透明な材料により形成された共通電極１１３が形成されており、当該共通電極１１３を覆うように無機配向膜１０７が設けられている。無機配向膜１０７は、無機配向膜１０６と同様に、例えば上述の無機酸化物により構成された無機層１０７ａ及び１０７ｂと、高級アルコールのアルキル基からなる表面層１０７ｃとを有している。
【００５１】
無機層１０７ａ及び１０７ｂの厚さｔ４はそれぞれ約２０ｎｍである。無機層１０６ａと同様に、無機層１０７ａでは基板１０３の法線方向に対して８０°の方向に結晶が成長している。また、無機層１０６ｂと同様に、無機層１０７ｂでは基板１０３の法線方向に対して６０°の方向に結晶が成長している。また、基板１０３を平面視した場合には、無機層１０７ａの結晶成長の方向と無機層１０７ｂの結晶成長の方向とは約９０°ずれている。
【００５２】
図９に示すように、無機層１０７ａ及び無機層１０７ｂは、ＳｉＯ２の分子が連なって形成されている。表面層１０７ｃのアルキル基は、表面層１０６ｃのアルキル基１１２と同様に、上に示した各種のアルキル基のうちいずれかであればよい。表面層１０７ｃの厚さＴ４は表面層１０６ｃの厚さとほぼ同様であり、約１．７ｎｍである。基板１０３の液晶と反対側の表面には、偏光板１１１が貼り付けられている。
【００５３】
このように、高級アルコールは、例えば低級アルコールの分子等に比べてアルキル基の鎖が長くなるため、液晶分子がアルキル鎖の間に入ることにより、配向規制力が強くなる。また、表面層１０６ｃ及び１０７ｃの厚さは低級アルコールの場合と比べてやや厚くなる。この表面層６ｂ、７ｂの層厚により極性の影響を緩和することができ、不純物の吸着をより効果的に抑えることができる。
【００５４】
（投射型表示装置）  
次に、各実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の実施形態を説明する。  
図１０は、投射型表示装置の一例としてのプロジェクタ２０２の内部の構成を概略的に示す図である。  
プロジェクタ２０２は、光源２０７と、フライアイレンズ２０８、２０９と、ダイクロイックミラー２１０、２１１と、反射ミラー２１２、２１３、２１４と、液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７と、クロスダイクロイックプリズム２１８と、投射レンズ２１９とを主体として構成されており、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えた３板式の間欠表示型カラー液晶プロジェクタである。
【００５５】
光源２０７は、例えば白色光を射出する高圧水銀ランプ等のランプ２０７ａと、当該ランプ２０７ａからの光を反射するリフレクタ２０７ｂとを有している。フライアイレンズ２０８、２０９は、光源２０７からの光の照度分布を均一化する光学部品である。光源２０７側のフライアイレンズ２０８には複数の２次光源像を形成する働きがあり、スクリーン２０３側のフライアイレンズ２０９にはフライアイレンズ２０８で形成された２次光源像を重畳する働きがある。
【００５６】
ダイクロイックミラー２１０は、光源２０７から射出される白色光のうち、赤色光ＬＲを透過させると共に、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを反射する光学部品である。ダイクロイックミラー２１１は、光源２０７から射出される白色光のうち、緑色光ＬＧを反射し、青色光ＬＢを透過する光学部品である。
【００５７】
液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７は、それぞれ照射された赤色光、緑色光、青色光を所定の画像信号に基づいて変調する変調素子である。液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７として、ここでは上述の液晶装置１、１０１が用いられている。当該液晶装置１、１０１のサイズは、例えば４．６平方センチメートル（約０．７平方インチ）程度であり、液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７として用いるのに最適な寸法に設計されている。
【００５８】
クロスダイクロイックプリズム２１８は、４つの直角プリズムが貼り合わされた光学素子である。クロスダイクロイックプリズム２１８の内面には、赤色光を反射する誘電体多層膜２１８ａと、青色光を反射する誘電体多層膜２１８ｂとが十字状に形成されている。各誘電体多層膜２１８ａ、２１８ｂによって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光（映像光）が形成されるようになっている。  
投射レンズ２１９は、映像光をスクリーン２０３に向けて投射する光学部品である。
【００５９】
次に、上記のように構成されたプロジェクタ２０２の動作を説明する。  
プロジェクタ２０２を駆動させると、ランプ２０７ａから白色光が射出される。ランプ２０７ａから直接射出された白色光及びリフレクタ２０７ｂで反射された白色光がコリメータレンズ２０７ｃにより平行光にされる。この平行光は、フライアイレンズ２０８、２０９によりその照度分布が均一化される。
【００６０】
照度分布が均一化された光は、ダイクロイックミラー２１０、２１１に到達し、赤色光、緑色光及び青色光の色光に分光される。各色光は、それぞれ反射ミラー２１２、２１３、２１４を介して液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７に到達し、液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７により所望のパターンに変調される。このように変調された各色光が、投射レンズ２１９によりスクリーン２０３上に投射される。
【００６１】
上述したプロジェクタ２０２のように、光源２０７から射出される光を、液晶装置である液晶ライトバルブ２１５、２１６、２１７により変調し、投射レンズ２１９等のレンズ部品により拡大して投射する投射型表示装置においては、液晶のわずかな配向や不純物の付着による影響が拡大されて投射表示されることになる。
【００６２】
本発明では、液晶が注入方向に沿って葉脈状に配向されるのを防ぎ、極性の影響による不純物の吸着を抑えることで表示特性を向上することが可能な液晶装置１、１０１を搭載しているので、かかる液晶の配向や不純物の付着の影響を受けることの無い、良質の画像を表示できるプロジェクタ２０２を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図である。
【図３】液晶装置の一部を拡大した図（その１）である。
【図４】液晶装置の一部を拡大した図（その２）である。
【図５】液晶装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】液晶装置の製造の様子を示す図（その１）である。
【図７】液晶装置の製造の様子を示す図（その２）である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図である。
【図９】液晶装置の一部を拡大した図である。
【図１０】本発明に係る投射型表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１０１…液晶装置  ２、３、１０２、１０３…基板  ４、１０４…液晶  ６、７、１０６、１０７…無機配向膜  ６ｂ、７ｂ…表面層  １２、１１２…アルキル基  ２０２…プロジェクタ
【図１】
2006215079.tif 000003
【図２】
2006215079.tif 000004
【図３】
2006215079.tif 000005
【図４】
2006215079.tif 000006
【図５】
2006215079.tif 000007
【図６】
2006215079.tif 000008
【図７】
2006215079.tif 000009
【図８】
2006215079.tif 000010
【図９】
2006215079.tif 000011
【図１０】
2006215079.tif 000012