(57)【要約】【課題】無機配向膜を用いて液晶分子の配向を制御する液晶装置において、高い信頼性品質を実現可能な液晶装置の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の液晶装置の製造方法は、素子基板及び対向基板の液晶層に面する側に無機配向膜を形成する配向膜形成工程（ステップＳ１）と、無機配向膜を被覆する疎水膜を形成する疎水膜形成工程（ステップＳ２）と、素子基板及び対向基板の平面視で画素領域の外側に形成された疎水膜の少なくとも一部を除去する疎水膜除去工程（ステップＳ３）と、を備えた。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と対向基板との間に液晶層が挟持される液晶装置の製造方法であって、
前記素子基板及び前記対向基板の前記液晶層に面する側に無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記無機配向膜を被覆する疎水膜を形成する疎水膜形成工程と、
前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板において、平面視で複数の画素電極が配置された画素領域の外側に形成された前記疎水膜の少なくとも一部を除去する疎水膜除去工程と、を備えた液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記対向基板は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極に対向配置される対向電極を有し、
前記素子基板は、前記画素領域の外側において、導通部材を介して前記対向電極に電気的に接続される接続部を有し、
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記接続部と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記素子基板と前記対向基板とは、前記画素領域の外側に配置されるシール材を介して接着され、
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記シール材と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記素子基板は、前記画素領域の外側に配置された複数の外部接続用端子を有し、
前記疎水膜除去工程は、平面視で前記複数の外部接続用端子を含む領域と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記対向基板は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極に対向配置される対向電極を有し、
前記素子基板は、前記画素領域の外側において、導通部材を介して前記対向電極に電気的に接続される接続部と、複数の外部接続用端子とを有し、
前記素子基板と前記対向基板とは、前記画素領域の外側に配置されるシール材を介して接着され、
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記接続部及び前記シール材並びに前記複数の外部接続用端子を含む領域と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
前記疎水膜形成工程は、疎水基を有するシラン化合物を含む雰囲気に、前記無機配向膜が形成された前記素子基板及び前記対向基板のそれぞれを暴露して疎水膜を形成する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項７】
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板に、少なくとも前記画素領域をマスキングして、酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射することにより前記疎水膜を除去する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項８】
前記素子基板は、前記複数の画素電極のそれぞれをスイッチング制御する画素回路と、前記画素回路の駆動に係る周辺回路とを有し、
前記疎水膜除去工程は、平面視で前記周辺回路が設けられた領域をマスキングして、紫外線を照射する、請求項７に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記疎水膜形成工程は、前記疎水膜の静置法による水接触角が４０度以上となるように、前記疎水膜を形成し、
前記疎水膜除去工程は、前記疎水膜が除去された表面の静置法による水接触角が３０度以下となるように、紫外線を照射する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも前記素子基板はマザー基板に複数面付けされて製造され、
少なくとも前記疎水膜除去工程は、前記マザー基板を用いて行われる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする液晶装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液晶装置を備えた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、液晶装置の製造方法、液晶装置、該液晶装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、一対の基板に挟持された液晶層を有している。液晶層は、例えば正または負の誘電異方性を有するネマチック型の液晶分子により構成される。液晶層における液晶分子の配向は、液晶装置の光学設計に基づいて一対の基板のそれぞれに形成された配向膜により制御される。ネマチック型の液晶分子を所望の配向状態とする配向膜としては、例えば、ポリイミド樹脂などからなる有機配向膜や、酸化シリコンなどからなる無機配向膜が挙げられる。無機配向膜は、有機配向膜に比べて耐熱性や耐光性に優れているものの、無機配向膜の表面における水酸基と液晶分子との光化学反応が生じて、液晶分子の配向に影響を及ぼすおそれがあることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の基板上に、電気光学物質の配向状態を規制する配向膜を、無機材料から形成する配向膜形成工程と、配向膜における電気光学物質に面する側の表面に、有機化合物を反応固着する反応固着工程と、第１基板及び第２基板を貼り合わせる貼り合わせ工程と、を含む電気光学装置の製造方法が開示されている。上記有機化合物として、アルコール類、シラン化合物、脂肪酸類が挙げられている。
【０００４】
上記特許文献１の電気光学装置の製造方法によれば、無機材料からなる配向膜すなわち無機配向膜の表面に有機化合物を反応固着させると、無機配向膜の表面の反応活性が低減され、無機配向膜と液晶分子との光化学反応を抑制あるいは無くすことができるとしている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の液晶層側に、液晶分子を配向可能な配向層が設けられており、配向層は、複数の空孔を有する本体部と、その本体部の表面の少なくとも一部に液晶分子を配向可能で且つ疎水性を有してなる疎水層とを具備している液晶装置が開示されている。複数の空孔を有する本体部を疎水層で被覆することにより、本体部への水分の吸着を防ぐと共に、画素電極と液晶分子とが反応することを防止ないし抑制できるとしている。
【０００６】
上記特許文献２によれば、配向層における本体部は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの絶縁材料から構成されている。つまり、本体部は無機材料からなる無機配向膜である。また、本体部を被覆する疎水層は、炭素数がＣ５〜Ｃ２０程度の長鎖アルキル基を含む化合物で構成されている。このような疎水層は、本体部をシラン化合物である例えばｎ−デシルトリエトキシシランを用いてカップリング処理することにより形成されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１１２２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１や上記特許文献２に示されているように、アルコール類やシラン化合物を用いて無機配向膜に表面処理を施すと、無機配向膜の表面が疎水性を示すことがある。また、無機配向膜を形成する方法として例えば斜め蒸着などの気相成長法を用いると、基板の全面に亘って無機配向膜が形成される。つまり、アルコール類やシラン化合物を用いて無機配向膜を表面処理すると、基板の全面に亘って疎水性が付与されることになる。
【０００９】
そうすると、疎水性が付与された基板の表面に、例えばシール材などの接着剤や、配線間の電気的な導通を図るための導通部材などを所定の位置に配置したとしても弾かれて位置がずれたり、形状が変形したり、これらの部材と基板との間の密着性が低下したりすることが起こり得るという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例］本適用例に係る液晶装置の製造方法は、素子基板と対向基板との間に液晶層が挟持される液晶装置の製造方法であって、前記素子基板及び前記対向基板の前記液晶層に面する側に無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記無機配向膜を被覆する疎水膜を形成する疎水膜形成工程と、前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板において、平面視で複数の画素電極が配置された画素領域の外側に形成された前記疎水膜の少なくとも一部を除去する疎水膜除去工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、疎水膜除去工程では、後に素子基板及び対向基板のうち少なくとも一方の基板に配置される構造物に対応して、形成された疎水膜のうち、画素領域の外側の少なくとも一部を除去する。すなわち、少なくとも一方の基板において、疎水膜の影響を受けずに構造物を所望の位置に配置することが可能な液晶装置の製造方法を提供することができる。
【００１３】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記対向基板は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極に対向配置される対向電極を有し、前記素子基板は、前記画素領域の外側において、導通部材を介して前記対向電極に電気的に接続される接続部を有し、前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記接続部と重なる部分の前記疎水膜を除去することが好ましい。
この方法によれば、疎水膜の影響を受けずに、接続部の所望の位置に導通部材を配置することができ、導通部材を介して接続部と対向電極とを電気的に確実に接続することができる。
【００１４】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記素子基板と前記対向基板とは、前記画素領域の外側に配置されるシール材を介して接着され、前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記シール材と重なる部分の前記疎水膜を除去することが好ましい。
この方法によれば、疎水膜の影響を受けずに、シール材を所望の位置に配置することができ、シール材を介して素子基板と対向基板とを確実に接着することができる。
【００１５】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記素子基板は、前記画素領域の外側に配置された複数の外部接続用端子を有し、前記疎水膜除去工程は、平面視で前記複数の外部接続用端子を含む領域と重なる部分の前記疎水膜を除去することが好ましい。
この方法によれば、疎水膜の影響を受けずに、外部接続用端子に導通部材を所定の位置で配置することができ、導通部材を介して外部接続用端子と、例えば外部回路との接続を図る配線基板とを電気的に確実に接続することができる。
【００１６】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記対向基板は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極に対向配置される対向電極を有し、前記素子基板は、前記画素領域の外側において、導通部材を介して前記対向電極に電気的に接続される接続部と、複数の外部接続用端子とを有し、前記素子基板と前記対向基板とは、前記画素領域の外側に配置されるシール材を介して接着され、前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記接続部及び前記シール材並びに前記複数の外部接続用端子を含む領域と重なる部分の前記疎水膜を除去することが好ましい。
この方法によれば、疎水膜の影響を受けずに、接続部の所望の位置に導通部材を配置することができ、導通部材を介して接続部と対向電極とを電気的に確実に接続することができる。また、シール材を所望の位置に配置することができ、シール材を介して素子基板と対向基板とを確実に接着することができる。さらに、外部接続用端子に導通部材を所定の位置で配置することができ、導通部材を介して外部接続用端子と、例えば外部回路との接続を図る配線基板とを電気的に確実に接続することができる。
【００１７】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記疎水膜形成工程は、疎水基を有するシラン化合物を含む雰囲気に、前記無機配向膜が形成された前記素子基板及び前記対向基板のそれぞれを暴露して疎水膜を形成することを特徴とする。
この方法によれば、疎水基を有するシラン化合物を含む雰囲気に暴露して成膜する方法は、真空蒸着法やスパッタ法、あるいは液相のシラン化合物を用いた塗布法などに比べて被覆性が優れているので、無機配向膜の表面が凹凸を有していたとしても、均質に疎水膜を形成することができる。
【００１８】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板に、少なくとも前記画素領域をマスキングして、酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射することにより前記疎水膜を除去することが好ましい。
この方法によれば、酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射することにより、酸素が活性化され生じたオゾンによって疎水膜を分解し除去することができる。また、例えば、疎水膜を除去する部分以外をレジストで被覆してから酸素プラズマ処理することによって疎水膜を除去する方法に比べて、簡素な方法で疎水膜を選択的に除去することができる。
【００１９】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記素子基板は、前記複数の画素電極のそれぞれをスイッチング制御する画素回路と、前記画素回路の駆動に係る周辺回路とを有し、前記疎水膜除去工程は、平面視で前記周辺回路が設けられた領域をマスキングして、紫外線を照射することが好ましい。
この方法によれば、画素回路や周辺回路を構成する半導体素子に紫外線が照射されないので、半導体素子に紫外線が照射されることに伴う特性の劣化を防ぐことができる。
【００２０】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記疎水膜形成工程は、前記疎水膜の静置法による水接触角が４０度以上となるように、前記疎水膜を形成し、前記疎水膜除去工程は、前記疎水膜が除去された表面の静置法による水接触角が３０度以下となるように、紫外線を照射することが好ましい。
この方法によれば、疎水膜の形成の程度と、疎水膜の除去の程度とを水接触角によって適正に判断することができる。
【００２１】
上記適用例に記載の液晶装置の製造方法において、前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも前記素子基板はマザー基板に複数面付けされて製造され、少なくとも前記疎水膜除去工程は、前記マザー基板を用いて行われるとしてもよい。
この方法によれば、マザー基板を用いて疎水膜除去工程を効率的に行うことができる。
【００２２】
［適用例］本適用例に係る液晶装置は、上記適用例に記載の液晶装置の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本適用例によれば、素子基板及び対向基板のいずれか一方の基板において、必要な構造物が所望の位置に配置されているので、高い信頼性品質を有する液晶装置を提供することができる。
【００２３】
［適用例］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、高い信頼性品質を有する液晶装置を備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図。
【図３】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】液晶パネルの画素における配向膜と液晶分子の配向状態とを示す概略断面図。
【図５】液晶パネルにおける液晶分子の配向制御方向を示す概略平面図。
【図６】液晶パネルにおけるシール材及び上下導通部に係る構成を示す概略部分断面図。
【図７】素子基板の端子部におけるＦＰＣの実装状態を示す概略部分断面。
【図８】素子基板が面付けされたマザー基板を示す概略平面図。
【図９】液晶装置の製造方法を示すフローチャート。
【図１０】疎水膜の成膜装置の一例を示す概略図。
【図１１】疎水膜の接触角の測定方法を説明する図。
【図１２】疎水膜形成処理の回数と接触角との関係を示すグラフ。
【図１３】疎水膜除去工程を示す概略断面図。
【図１４】露光用のマスクにおける遮光パターンを示す概略平面図。
【図１５】紫外線（ＵＶ）照射時間と接触角との関係を示すグラフ。
【図１６】液晶パネルの端子部における外部接続用端子の配置を示す概略平面図。
【図１７】電子機器としての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】
【００２５】
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。
【００２６】
本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin  Film  Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調手段（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。
【００２７】
（第１実施形態）
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置の主な構成について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は液晶装置の構成を示す概略平面図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図、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。
【００２８】
図１及び図２に示すように、液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを有する液晶パネル１１０を備えている。素子基板１０の基材１０ｓ及び対向基板２０の基材２０ｓは、それぞれ透明な例えば石英基板やガラス基板が用いられている。
【００２９】
素子基板１０と対向基板２０とは、対向基板２０の外縁に沿って配置されたシール材４０を介して貼り合わされている。額縁状に配置されたシール材４０の内側に液晶が注入され液晶層５０が構成されている。なお、液晶を注入する方法は、例えば、額縁状に配置されたシール材４０の内側に液晶を滴下して、減圧下で素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせるＯＤＦ（One  Drop  Fill）法が挙げられる。
シール材４０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を用いることができる。シール材４０には、対向配置された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。
【００３０】
シール材４０の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐを含む画素領域Ｅ１が設けられている。画素領域Ｅ１は、表示に寄与する画素Ｐだけでなく、画素領域Ｅ１の外縁に沿った部分に配置された複数のダミー画素を含むとしてもよい。
【００３１】
シール材４０と画素領域Ｅ１との間に画素領域Ｅ１を取り囲んで見切り部２１が設けられている。見切り部２１は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などを用いて形成されている。
【００３２】
素子基板１０は、対向基板２０と貼り合わされたときに、対向基板２０から一方向にはみ出る端子部を有している。該端子部には、複数の外部接続用端子１０４が配列している。該端子部に沿った第１の辺部とシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、第１の辺部に対向する第２の辺部に沿ったシール材４０と画素領域Ｅ１との間に検査回路１０３が設けられている。さらに、第１の辺部と直交し互いに対向する第３の辺部及び第４の辺部に沿ったシール材４０と画素領域Ｅ１との間に走査線駆動回路１０２が設けられている。第２の辺部のシール材４０と検査回路１０３との間に、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線（図示省略）が設けられている。
【００３３】
これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線（図示省略）は、第１の辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。外部接続用端子１０４が設けられた端子部には、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）１０８が実装されている。液晶装置１００の駆動に係る外部回路からＦＰＣ１０８を介して外部接続用端子１０４に表示データなどの各種の制御信号が入力される。なお、検査回路１０３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路１０１と画素領域Ｅ１との間のシール材４０の内側に沿った位置に設けてもよい。
【００３４】
以降、第１の辺部に沿った方向をＸ方向とし、第３の辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。Ｘ方向とＹ方向とに直交する液晶パネル１１０の厚み方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向に沿って対向基板２０側から見ることを「平面視」または「平面的に」と言う。
【００３５】
図２に示すように、素子基板１０の液晶層５０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１５及びスイッチング素子である薄膜トランジスター（以降、ＴＦＴと呼称する）３０と、信号配線と、これらを覆う配向膜１８とが形成されている。素子基板１０は、基材１０ｓと、基材１０ｓ上に形成された画素電極１５、ＴＦＴ３０、信号配線、配向膜１８を含むものである。
【００３６】
素子基板１０に対向配置される対向基板２０は、基材２０ｓと、基材２０ｓ上に形成された見切り部２１と、これを覆うように成膜された平坦化層２２と、平坦化層２２を覆い、基材２０ｓのほぼ全面に亘って設けられた共通電極として機能する対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とを含むものである。
【００３７】
本実施形態では、シール材４０の内側であって画素領域Ｅ１を含む領域をシール内側領域Ｅ２と呼ぶ。シール材４０は、シール内側領域Ｅ２の外縁と対向基板２０の端部との間に配置され、シール材４０が配置される領域をシール領域Ｅ３と呼ぶ。なお、シール材４０は、例えばディスペンサーなどを用いて素子基板１０に吐出形成された後に素子基板１０と対向基板２０との間で圧着されるため、シール領域Ｅ３内に配置されることが好ましいが、一部がシール領域Ｅ３からはみ出した状態となることもある。
【００３８】
見切り部２１は、図２に示すように、シール内側領域Ｅ２において画素領域Ｅ１を取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０側からこれらの周辺回路に入射する光を遮蔽して、これらの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、不必要な迷光が画素領域Ｅ１に入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅ１の表示における高いコントラストを確保している。
また、前述したように、本実施形態では紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いてシール材４０が形成されているため、見切り部２１は平面視でシール材４０と重ならないように配置されている。見切り部２１の外縁とシール領域Ｅ３の内縁との間には、素子基板１０と対向基板２０との貼り合わせにおける位置精度とシール材４０の紫外線硬化性とを考慮して、わずかではあるが隙間がある。なお、シール材４０として熱硬化性の接着剤を用いた場合には、このような隙間を設ける必要はない。シール材４０に係る詳しい構成については後述する。
【００３９】
平坦化層２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して見切り部２１を覆うように設けられている。このような平坦化層２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００４０】
対向電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）などの透明導電膜からなり、平坦化層２２を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に対応して設けられた上下導通部１０６に電気的に接続されている。上下導通部１０６は、素子基板１０側の配線に電気的に接続している。上下導通部１０６に係る詳しい構成については後述する。
【００４１】
画素電極１５を覆う配向膜１８及び対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。配向膜１８，２４は、例えば斜め蒸着法やスパッタ法などの堆積法を用いて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ネマチック型の液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が用いられている。
【００４２】
このような液晶パネル１１０は透過型であって、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最大となるノーマリーホワイトモードや、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最小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。素子基板１０と対向基板２０とを含む液晶パネル１１０の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、以降、無機配向膜である配向膜１８，２４と、負の誘電異方性を有する液晶とを用い、ノーマリーブラックモードの光学設計が適用された例について説明する。
【００４３】
次に図３を参照して、液晶装置１００における液晶パネル１１０の電気的な構成について説明する。液晶パネル１１０は、少なくとも画素領域Ｅ１において互いに絶縁されて直交する信号配線としての複数の走査線３及び複数のデータ線６と、データ線６に沿って平行に配置された容量線７とを有する。走査線３が延在する方向がＸ方向であり、データ線６が延在する方向がＹ方向である。
【００４４】
走査線３、データ線６及び容量線７と、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、保持容量３１とが設けられ、これらが画素Ｐの画素電極１５をスイッチング制御する画素回路を構成している。
【００４５】
走査線３はＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６はＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００４６】
データ線６はデータ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１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３は走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを画素Ｐに供給する。
【００４７】
データ線駆動回路１０１からデータ線６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６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１０２は、走査線３に対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００４８】
液晶パネル１１０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６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１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。画像信号Ｄ１〜Ｄｎの周波数は例えば６０Ｈｚである。
【００４９】
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１５と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に保持容量３１が接続されている。保持容量３１は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線７との間に設けられている。
【００５０】
なお、図１に示した検査回路１０３には、データ線６が接続されており、液晶パネル１１０の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶パネル１１０の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図３の等価回路では図示を省略している。
【００５１】
本実施形態における画素回路を駆動制御する周辺回路は、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２、検査回路１０３を含んでいる。また、周辺回路は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６に供給するサンプリング回路、データ線６に所定電圧レベルのプリチャージ信号を上記画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００５２】
次に、液晶パネル１１０における配向膜１８，２４と負の誘電異方性を有する液晶分子の配向状態とについて、図４及び図５を参照して説明する。図４は液晶パネルの画素における配向膜と液晶分子の配向状態とを示す概略断面図、図５は液晶パネルにおける液晶分子の配向制御方向を示す概略平面図である。なお、図４では、画素電極１５及び対向電極２３と、配向膜１８，２４とを図示し、素子基板１０及び対向基板２０における他の構成の図示を省略している。また、図５は対向基板２０側から見たときの液晶分子の配向制御方向を示すものである。
【００５３】
図４に示すように、素子基板１０の画素電極１５における液晶層５０に面する側の表面を覆うように、配向膜１８が形成されている。本実施形態における配向膜１８は、無機材料としての酸化シリコン（ＳｉＯ2）を基材１０ｓの法線方向に対して斜め方向から蒸着することにより、酸化シリコンの蒸着分子が斜めに堆積した柱状体１８ａの集合体である。さらに、配向膜１８（柱状体１８ａ）の表面は、疎水膜１９によって覆われている。
【００５４】
対向基板２０の対向電極２３における液晶層５０に面する側の表面を覆う配向膜２４も配向膜１８と同様に、無機材料としての酸化シリコン（ＳｉＯ2）を基材２０ｓの法線方向に対して斜め方向から蒸着することにより形成される柱状体２４ａの集合体である。配向膜２４（柱状体２４ａ）の表面もまた、疎水膜２５によって覆われている。以降、基材面の法線方向に対して無機材料を斜め方向から蒸着することを斜め蒸着と呼ぶ。
【００５５】
斜め蒸着によって形成された配向膜１８，２４の膜厚はおおよそ３０ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００５６】
素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持された液晶パネル１１０において、液晶分子ＬＣは、基材１０ｓ，２０ｓの法線方向に対して一定の方向に所定の角度θｐで傾斜した状態で疎水膜１９，２５の表面に略垂直配向している。上記所定の角度θｐは、プレチルト角とも呼ばれる。本実施形態におけるプレチルト角θｐは、おおよそ３度〜５度である。
【００５７】
対向基板２０の対向電極２３に与えられる固定電位（ＬＣＣＯＭ）を基準として素子基板１０の画素電極１５に交流電位を与えて電界を発生させると、負の誘電異方性を有する液晶分子ＬＣは電界方向に直交する方向に傾く。これにより、液晶層５０に入射する偏光を画像情報に基づく上記交流電位によって変調するものである。
【００５８】
疎水膜１９，２５は、無機配向膜である配向膜１８，２４に疎水性を付与する表面処理を施すことによって形成されたものである。本実施形態では、表面処理として無機配向膜の表面にシラン化合物（シランカップリング剤）を接触させて、無機配向膜の表面におけるシラノール基とシラン化合物（シランカップリング剤）との脱水反応により、カップリング処理を行い疎水膜１９，２５を形成する。配向膜１８，２４の表面に疎水膜１９，２５を形成することによって、シラノール基と液晶分子ＬＣとの光化学反応の発生を抑制し、液晶層５０に光が入射しても液晶分子ＬＣの安定した配向状態を実現するものである。
【００５９】
一方で、疎水膜１９，２５の膜厚が厚すぎると、斜め蒸着によって形成された配向膜１８，２４の配向規制力に影響を及ぼす。斜め蒸着によって形成された配向膜１８，２４の表面には微小な凹凸があることから、微小な凹凸を被覆して可能な限り膜厚が薄い疎水膜１９，２５を形成することが好ましい。このような疎水膜１９，２５の形成方法については、後述する。
【００６０】
図５に示すように、素子基板１０における配向膜１８の斜め蒸着方向は、例えば、画素領域Ｅ１の右上から左下に向かう破線の矢印で示す方向である。これに対して、対向基板２０における配向膜２４の斜め蒸着方向は、例えば、画素領域Ｅ１の左下から右上に向かう実線の矢印で示す方向である。破線の矢印と実線の矢印とは、それぞれＹ方向に対して角度θａで交差している。つまり、Ｙ方向に対して角度θａで交差する１軸方向（方位）に液晶分子ＬＣがプレチルト角θｐを有して傾斜していることになる。このような液晶分子ＬＣの配向状態は、１軸の略垂直配向（ＶＡ；Vertical  Alignment）と呼ばれている。
【００６１】
１軸の略垂直配向における上記斜め蒸着の方向は、液晶装置１００の光学設計条件に基づいて適宜設定される。本実施形態では、例えば、液晶パネル１１０を挟んでＸ方向とＹ方向とに透過軸または吸収軸が向くように一対の偏光素子が配置される。上記斜め蒸着の方向（方位）は光の入射方向と射出方向とに配置される偏光素子の透過軸または吸収軸に対して４５度の角度θａで交わっている。このような１軸の略垂直配向状態とすることで、ノーマリーブラックにおける最大のコントラストが得られる構成となっている。なお、斜め蒸着の方向（方位）は、上記した１軸の方向（方位）に限定されず、例えば、Ｙ方向に対して角度θａで交差し、画素領域Ｅ１の左上から右下へ向かう方向及び右下から左上に向かう方向であってもよい。
【００６２】
次に、シール材４０及び上下導通部１０６に係る構成について、図６を参照して説明する。図６は液晶パネルにおけるシール材及び上下導通部に係る構成を示す概略部分断面図である。
【００６３】
図６に示すように、対向配置された素子基板１０と対向基板２０とはシール材４０を介して接着されている。本実施形態におけるシール材４０は、光硬化型の接着剤４１と、ギャップ剤４２とを含んでいる。ギャップ剤４２は、素子基板１０と対向基板２０とによって挟持される液晶層５０の厚みを規定するものであって、例えば、１μｍ〜３μｍ程度の平均径を有するガラスファイバーや、ビーズ（球体）などが用いられる。ギャップ剤４２は、押圧されても変形し難い素材であることが好ましい。このようなギャップ剤４２を含むシール材４０は、素子基板１０側では配向膜１８に接すると共に、対向基板２０側では配向膜２４に接するように設けられている。
【００６４】
上下導通部１０６は、前述したように対向基板２０の四隅に対応して設けられている（図１参照）。素子基板１０には、上下導通部１０６に対応した位置に接続部１０６ａが設けられている。接続部１０６ａは、例えば、素子基板１０側に設けられる画素電極１５と同層において、画素電極１５と同じ材料を用いて形成されパターニングされている。なお、画素電極１５は配向膜１８で覆われているが、接続部１０６ａは配向膜１８で覆われていない。
【００６５】
対向電極２３は、対向基板２０の全面に亘って形成されている。対向電極２３のうちシール内側領域Ｅ２とシール領域Ｅ３とに対応する部分は配向膜２４で覆われているが、シール領域Ｅ３の端部から基材２０ｓの端部までの領域は配向膜２４で覆われていない。シール材４０を用いて素子基板１０と対向基板２０とを接着する際には、接続部１０６ａと対向電極２３との間に導通部材６０を挟んで接着される。導通部材６０は、接着機能を有する樹脂６１と、導電粒子６２とを含むものである。本実施形態では、導電粒子６２として、高い導電性が得られるＡｇ（銀）粒子が用いられている。導電粒子６２の平均径は、シール材４０におけるギャップ剤４２の平均径よりも例えば０．５μｍ程度大きい。また、導通部材６０における導電粒子６２の含有割合は、接続部１０６ａに導通部材６０が展開されたときに少なくとも１個以上の導電粒子６２が存在するのに十分な重量割合となっている。このような導通部材６０を接続部１０６ａと対向電極２３との間に挟んで圧着して接着することで、導電粒子６２が接続部１０６ａと対向電極２３との間で接することにより、接続部１０６ａと対向電極２３との電気的な接続が図られている。なお、図６では、導電粒子６２を球体として表しているが、導電粒子６２の形状はこれに限定されるものではない。
【００６６】
本実施形態では、液晶層５０が挟持されているシール内側領域Ｅ２よりも外側であって、シール材４０が配置されるシール領域Ｅ３を含めた領域において、素子基板１０側の配向膜１８を被覆する疎水膜１９は除去されている。同様に、対向基板２０側の配向膜２４を被覆する疎水膜２５は除去されている。言い換えれば、疎水膜１９，２５を介さずに、シール材４０によって素子基板１０と対向基板２０とが接着されると共に、接続部１０６ａと対向電極２３とが導通部材６０を介して電気的に接続されている。
【００６７】
次に、素子基板１０の端子部におけるＦＰＣ１０８の接続（実装）について、図７を参照して説明する。図７は素子基板の端子部におけるＦＰＣの実装状態を示す概略部分断面図である。
【００６８】
図７に示すように、外部接続用端子１０４が設けられた素子基板１０の端子部１０ａには、液晶装置１００の駆動に係る外部回路との接続を行うＦＰＣ１０８が実装される。ＦＰＣ１０８は、例えば、絶縁性の基材１０８ｂと、基材１０８ｂに貼り付けられた銅箔などの導電膜をパターニングして形成された配線パターン１０８ａと、配線パターン１０８ａを覆う絶縁性のカバーレイ１０８ｃとの三層構造となっている。ＦＰＣ１０８の端部においてカバーレイ１０８ｃで覆われていない部分がＦＰＣ１０８側の接続部となっている。ＦＰＣ１０８は導通部材としての異方性導電フィルム（ＡＣＦ；Anisotropic  Conductive  Film）７０を介して外部接続用端子１０４と電気的に接続されている。
【００６９】
ＡＣＦ７０は、熱可塑性の樹脂７１と異方性導電粒子７２とを混ぜ合わせたものを基材に塗工して一定の厚みとした樹脂フィルムを所定の幅に加工したものである。異方性導電粒子７２は、金属粒子または絶縁性のコア（核）に例えばニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）などの金属メッキが施された球体の表面に、熱や圧力によって破壊される絶縁膜がコーティングされたものであって、例えば３μｍ〜５μｍ程度の粒径を有している。
【００７０】
素子基板１０の端子部１０ａにＡＣＦ７０を貼り付けた後に、ＦＰＣ１０８を外部接続用端子１０４と位置合わせして配置し、所定の時間で熱圧着を行うことで、異方性導電粒子７２によって外部接続用端子１０４と配線パターン１０８ａとが電気的に繋がった状態となる。異方性導電粒子７２は熱圧着を受けた方向（Ｚ方向）にのみ導通性が生ずるため、端子部１０ａに隣り合って配置された外部接続用端子１０４は、異方性導電粒子７２によって電気的に短絡することはない。
【００７１】
素子基板１０において、外部接続用端子１０４と平面視で重なる領域では、配向膜１８及び疎水膜１９は除かれている。ＦＰＣ１０８が実装される端子部１０ａにおいても、上下導通部１０６と同様に、疎水膜１９を介さずにＦＰＣ１０８と外部接続用端子１０４とがＡＣＦ７０を介して電気的に接続されている。
【００７２】
＜液晶装置の製造方法＞
次に、本実施形態の液晶装置１００の製造方法の概略について、図８及び図９を参照して説明する。図８は素子基板が面付けされたマザー基板を示す概略平面図、図９は液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。
【００７３】
本実施形態の液晶装置１００は、後述する投射型表示装置における光変調手段として用いられるマイクロディスプレイである。このようなマイクロディスプレイを構成する素子基板１０や対向基板２０は、生産性を考慮し、マザー基板を用いて製造される。
【００７４】
例えば、素子基板１０は、図８に示すように、ウェハ状のマザー基板１０Ｗにおいて、複数面付けされた状態で製造される。マザー基板１０Ｗには、一部が切り欠かれたオリフィスが形成され、オリフィスを基準としてＸ方向とＹ方向とにマトリックス状に素子基板１０が面付けされる。また、素子基板１０の製造に用いられる位置決め用のアライメントマークもまたオリフィスを基準としてマザー基板１０Ｗに設けられている。なお、対向基板２０もまたマザー基板に複数面付けされた状態で製造される。対向基板２０用のマザー基板に符号２０Ｗを付して説明することとする。なお、マザー基板１０Ｗ，２０Ｗは、ウェハ状であることに限定されず、例えば四角形であってもよい。
【００７５】
本実施形態の液晶装置１００の製造方法は、素子基板１０用のマザー基板１０Ｗと対向基板２０用のマザー基板２０Ｗとをそれぞれ用いて製造する工程を有している。なお、個々の素子基板１０に対応してマザー基板１０Ｗに画素回路や周辺回路などを形成する工程や、個々の対向基板２０に対応してマザー基板２０Ｗに見切り部２１、平坦化層２２、対向電極２３を形成する工程は、公知の方法を用いることができる。したがって、以降は本発明の液晶装置の製造方法に係る工程について説明する。具体的には、図９に示すように、液晶装置１００の製造方法は、マザー基板１０Ｗ及びマザー基板２０Ｗのそれぞれにおいて、無機配向膜である配向膜１８，２４を形成する配向膜形成工程（ステップＳ１）と、配向膜１８，２４を覆う疎水膜１９，２５を形成する疎水膜形成工程（ステップＳ２）と、形成された疎水膜１９，２５のうち画素領域Ｅ１の外側の疎水膜１９，２５の少なくとも一部を除去する疎水膜除去工程（ステップＳ３）とを備えている。また、個々の素子基板１０に対応してマザー基板１０Ｗにシール材４０を配置するシール材配置工程（ステップＳ４）と、個々の素子基板１０に対応してマザー基板１０Ｗに導通部材６０を配置する導通部材配置工程（ステップＳ５）と、マザー基板１０Ｗとマザー基板２０Ｗとの間に液晶を充填して貼り合わせる液晶充填・貼り合わせ工程（ステップＳ６）とを備えている。さらに、貼り合わされたマザー基板１０Ｗ，２０Ｗから液晶パネル１１０を取り出す単品化工程（ステップＳ７）と、液晶パネル１１０にＦＰＣ１０８を実装するＦＰＣ実装工程（ステップＳ８）とを備えている。
【００７６】
ステップＳ１の配向膜形成工程では、例えば、酸化シリコンの蒸着源を有するチャンバー内に、マザー基板１０Ｗを蒸着源の法線方向に対して所定の角度で傾斜させて配置する。蒸着源から酸化シリコンを蒸発させて、マザー基板１０Ｗの表面に酸化シリコンからなる配向膜１８を形成する。同様にして、マザー基板２０Ｗの表面に酸化シリコンを斜め蒸着して配向膜２４を形成する。なお、マザー基板１０Ｗとマザー基板２０Ｗとにおける斜め蒸着の方向は、図５に示した斜め蒸着の方向に合致するように設定される。また、マザー基板１０Ｗ，２０Ｗのそれぞれにおいて、シール領域Ｅ３よりも外側の領域に配向膜が形成されないように、シール内側領域Ｅ２及びシール領域Ｅ３に対応した開口を有するメタルマスクを用いて斜め蒸着が行われる。そして、ステップＳ２へ進む。
【００７７】
ステップＳ２の疎水膜形成工程について、図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は疎水膜の成膜装置の一例を示す概略図、図１１は疎水膜の接触角の測定方法を説明する図、図１２は疎水膜形成処理の回数と接触角との関係を示すグラフである。
【００７８】
ステップＳ２の疎水膜形成工程では、例えば、図１０に示す成膜装置５００を用いる。成膜装置５００は、円筒状のチャンバー５０１と、チャンバー５０１内に設けられ、ワークを載置可能な載置台５０２と、第１ガス導入管５０４と、第２ガス導入管５０５と、ガス排出管５０６とを備えている。また、載置台５０２には、載置されたワークを加熱可能なヒーター５０３が設けられている。図１０には図示していないが、第１ガス導入管５０４は、反応ガス発生源に接続され、反応ガスをチャンバー５０１内に導入可能となっている。第２ガス導入管５０５は、例えば窒素ガスなどのキャリアガスまたは大気をチャンバー５０１内に導入可能となっている。ガス排出管５０６は、真空ポンプなどのガス排出装置に接続され、チャンバー５０１内を減圧したり、チャンバー５０１内に導入された各種のガスを排出したりすることが可能となっている。
【００７９】
本実施形態では、載置台５０２にワークとしてマザー基板１０Ｗを載置して、ガス排出管５０６を経由してチャンバー５０１内の大気を排出して、所定の真空度（例えば１〜２Ｐａ（パスカル））とする。次に、ヒーター５０３により加熱してマザー基板１０Ｗを例えば１５０℃とする。続いて、反応ガス発生源から反応ガスとして気化したシランカップリング剤を発生させ、反応ガスとキャリアガスとを混ぜて、第１ガス導入管５０４からチャンバー５０１内に導入する。チャンバー５０１内において、反応ガスを含む雰囲気にマザー基板１０Ｗを暴露した状態で所定の時間（例えば５分）放置する。これにより、マザー基板１０Ｗに形成された配向膜１８とシランカップリング剤とを反応させる。無機配向膜である配向膜１８の表面にはシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が存在する。シラノール基とシランカップリング剤とが脱水反応を起こすことで、水酸基（ＯＨ基）がシランカップリング剤により置換される。次に、第２ガス導入管５０５からキャリアガスのみを所定量導入する。その一方で、導入された反応ガスやキャリアガスをガス排出管５０６を経由して排出し、再びチャンバー５０１内を所定の真空度とする。このような、減圧、反応ガス導入（反応）、ガス排出の一連の動作（おおよそ１０分）を１回として複数回に亘って繰り返すことにより、マザー基板１０Ｗの表面に疎水膜１９を形成する。また、同様にして、マザー基板２０Ｗにも疎水膜２５を形成する。前述したように、液晶分子ＬＣの配向制御を考慮すると、疎水膜１９，２５は、配向膜１８，２４の表面をむらなく覆うと共に、できる限り薄く形成することが好ましい。したがって、１回の反応に寄与する反応ガスにおけるシランカップリング剤の量を極力抑え、複数回に分けて反応させることでｎｍ（ナノメートル）単位の疎水膜１９，２５を形成する。また、疎水膜１９，２５の形成状態を水接触角により管理した。反応ガスに含まれるシランカップリング剤としては炭素数がＣ６〜Ｃ１８の低分子であることが好ましく、本実施形態では、シランカップリング剤として炭素数がＣ１０のデシル・トリ・メトキシシランを用いた。デシル・トリ・メトキシシランは、疎水基として機能するアルキル基を有している。なお、マザー基板１０Ｗ，２０Ｗの配向膜が形成されていない部分にも疎水膜が形成されることがあり得る。
【００８０】
図１１に示すように、疎水膜上に水滴を垂らすと、水滴は疎水膜との間の界面張力により半球状となる。このとき、疎水膜と水滴の接線とがなす角度が水接触角θである。水滴の縁部と頂点とを通る線分と疎水膜とがなす角度をθ’とし、水滴の高さをｈとし、水滴の直径を２ｒとすると、水接触角θ＝２θ’であって、ｔａｎθ’＝ｈ／ｒとなることから、ｈ／ｒの値を求めることによって水接触角θを求めることができる。このような水接触角θの求め方（静置法）は、例えば、ＪＩＳ  Ｒ３２５７；１９９９に規定されている。ＪＩＳの試験条件によれば、室温２５℃±５℃、湿度５０％±１０％の環境下で、１μｌ〜４μｌ（マイクロリットル）の蒸留水を滴下する。水滴を滴下してから１分以内に測定するとしている。以降、静置法によって求める水接触角（θ）を単に接触角（θ）と呼ぶこととする。
【００８１】
処理回数を２０回〜９０回として、シランカップリング剤を用いた処理回数と疎水膜の接触角との関係を調べたところ、図１２に示すような結果が得られた。図１２に示すように、処理回数が増えるにつれて接触角が大きくなっている。処理回数が４０回未満で接触角にややばらつきが認められる。処理回数が４０回未満では、疎水膜が均一に形成されていると言い難い。そこで、接触角のばらつきが少なくなり、成膜の均一性が得られるように処理回数を４０回以上好ましくは５０回以上とした。換言すれば、接触角が４０度以上となるように処理回数を制御した。そして、ステップＳ３へ進む。
【００８２】
ステップＳ３の疎水膜除去工程について、図１３〜図１５を参照して説明する。図１３は疎水膜除去工程を示す概略断面図、図１４は露光用のマスクにおける遮光パターンを示す概略平面図、図１５は紫外線（ＵＶ）照射時間と接触角との関係を示すグラフである。
【００８３】
ステップＳ３の疎水膜除去工程では、図１３に示すように、疎水膜１９が形成されたマザー基板１０Ｗと露光用のマスク８０とを所定の位置で対向配置して、すなわち素子基板１０をマスキングして、大気下（酸素を含む雰囲気下）で紫外線（ＵＶ）を照射する。マスク８０には、第１遮光パターン８１と、第２遮光パターン８２とが設けられている。図１３及び図１４に示すように、第１遮光パターン８１は、マザー基板１０Ｗにおけるシール内側領域Ｅ２に対応した形状となっている。第２遮光パターン８２は、第１遮光パターン８１に沿うようにＸ方向に延びた島状となっている。第２遮光パターン８２は、素子基板１０におけるデータ線駆動回路１０１と重なるように設けられている。つまり、マザー基板１０Ｗと露光用のマスク８０とを所定の位置で対向配置し、マスク８０を介して紫外線（ＵＶ）を照射すると、素子基板１０のシール内側領域Ｅ２とデータ線駆動回路１０１とには紫外線（ＵＶ）が照射されない。マザー基板１０Ｗの各素子基板１０において、シール内側領域Ｅ２及びデータ線駆動回路１０１が形成された領域以外の領域に紫外線（ＵＶ）が照射される。紫外線（ＵＶ）を照射することで大気中の酸素が活性化されオゾンが発生する。活性度が高いオゾンによって疎水膜１９が酸化され分解される。すなわち、第１遮光パターン８１と第２遮光パターン８２とによって遮光された領域以外の疎水膜１９が紫外線（ＵＶ）の照射により分解されて除去される。対向基板２０用のマザー基板２０Ｗに形成された疎水膜２５の一部を除去する方法もまた同様であって、マザー基板２０Ｗとマスク８０とを対向配置して、大気下で紫外線（ＵＶ）を照射することによって行われる。本実施形態では、疎水膜１９，２５の除去もまた接触角によって管理している。
【００８４】
図１５に示すように、初期の疎水膜における接触角が４０度以上であるとき、光源として低圧水銀灯を用いて紫外線（ＵＶ）を３０秒間照射すると接触角は３０度未満となり、６０秒間照射すると接触角は１０度未満となる。これに対して、光源としてキセノンランプを用い波長が２００ｎｍ以下のエキシマＵＶを少なくとも５秒間照射すれば、照射された部分の接触角は１０度未満となる。これは、エキシマＵＶの方が低圧水銀灯を用いた場合に比べて２００ｎｍ以下の波長の紫外光を含む割合が高く、大気中の酸素を活性化してより多くのオゾンを発生させたと考えられる。疎水膜１９，２５の除去にあたっては、接触角が３０度以下、好ましくは１０度以下となるように紫外線（ＵＶ）を照射することが生産性の観点から望ましい。
【００８５】
本実施形態の疎水膜除去工程では、処理対象のマザー基板とマスク８０とを所定の位置でおおよそ３０μｍ〜５０μｍの間隔を置いて対向配置し、ピーク波長が１７２ｎｍ、照射強度がおよそ２０ｍＷ／ｃｍ2となるように調整したキセノンランプを用いてエキシマＵＶを５秒間照射した。素子基板１０用のマザー基板１０Ｗでは形成された疎水膜１９のうち、シール内側領域Ｅ２とデータ線駆動回路１０１が形成された領域を除く部分を除去した。また、対向基板２０用のマザー基板２０Ｗでは形成された疎水膜２５のうち、シール内側領域Ｅ２を除く部分を除去した。疎水膜１９，２５が除去された部分の接触角は１０度未満となる。そして、ステップＳ４へ進む。
【００８６】
ステップＳ４のシール材配置工程では、マザー基板１０Ｗにおいて素子基板１０ごとに、シール内側領域Ｅ２を囲むシール領域Ｅ３に、ギャップ剤４２を含む光硬化型のシール材４０を塗布した。シール材４０の塗布方法としては、定量吐出法が用いられている。シール材４０と重なるマザー基板１０Ｗの表面は、疎水膜１９が除去されているので、疎水膜１９によって接着剤４１が弾かれることがなく、定量吐出法により安定した形状で接着剤４１が塗布される。そして、ステップＳ５へ進む。
【００８７】
ステップＳ５の導通部材配置工程では、マザー基板１０Ｗにおいて素子基板１０ごとに、シール内側領域Ｅ２よりも外側に配置された接続部１０６ａに対して導通部材６０を塗布した。導通部材６０の塗布方法もまた定量吐出法が用いられている。導通部材６０と重なるマザー基板１０Ｗの接続部１０６ａは、疎水膜１９が除去されているので、定量吐出法により安定した形状で導通部材６０が塗布される。そして、ステップＳ６へ進む。
【００８８】
ステップＳ６の液晶充填・貼り合わせ工程では、シール材４０と導通部材６０とが素子基板１０ごとに塗布されたマザー基板１０Ｗを減圧下に配置し、シール材４０で囲まれた領域に所定量の液晶を滴下する。続いて、液晶が滴下されたマザー基板１０Ｗに対して複数の対向基板２０が面付けされたマザー基板２０Ｗを被せて押圧して貼り合わせる（ＯＤＦ法）。これにより塗布されたシール材４０が潰れて包含されたギャップ剤４２により素子基板１０と対向基板２０とが所定の間隔を置いて対向配置される。貼り合わされたマザー基板１０Ｗ及びマザー基板２０Ｗを減圧下から取り出して大気開放する。そして、シール材４０に紫外線を照射すると共に加熱を施すことによって硬化させ、マザー基板１０Ｗ（素子基板１０）とマザー基板２０Ｗ（対向基板２０）とを接着する。同時に対向基板２０側の対向電極２３は導通部材６０を介して素子基板１０の接続部１０６ａに電気的に接続される。そして、ステップＳ７へ進む。
【００８９】
ステップＳ７の単品化工程では、液晶が充填され貼り合わされたマザー基板１０Ｗとマザー基板２０Ｗとを所定の位置で分割することで、個々の液晶パネル１１０を取り出す。分割方法としては、ダイシング、レーザーカット、スジ入れスクライブなどの方法が挙げられる。そして、ステップＳ８へ進む。
【００９０】
ステップＳ８のＦＰＣ実装工程では、液晶パネル１１０の端子部１０ａにＡＣＦ７０を転着させた後に、ＦＰＣ１０８をＡＣＦ７０を介して端子部１０ａに熱圧着して実装する（図７参照）。図１６は液晶パネルの端子部における外部接続用端子の配置を示す概略平面図である。図１６に示すように、液晶パネル１１０の端子部１０ａには、複数の外部接続用端子１０４がＸ方向に所定の間隔を置いて配列している。Ｘ方向において複数の外部接続用端子１０４を挟んで離間した位置にアライメントマーク１０７が設けられている。ＦＰＣ１０８はこのアライメントマーク１０７を利用して位置決めされて熱圧着される。複数の外部接続用端子１０４と一対のアライメントマーク１０７とを含む破線で示した領域を実装領域Ｅ４とすると、ＡＣＦ７０は実装領域Ｅ４内に転着させる必要がある。本実施形態では、ＡＣＦ７０が重なる実装領域Ｅ４もまた疎水膜１９が除去されているため、疎水膜１９によってＡＣＦ７０の転着における位置ずれが発生することがなく、またＦＰＣ１０８と外部接続用端子１０４との接続が阻害されることがない。
【００９１】
以上の工程を経て、液晶パネル１１０にＦＰＣ１０８が実装された液晶装置１００ができあがる。なお、液晶装置１００を後述する投射型表示装置のライトバルブとして用いる場合には、光の入射側と射出側とに、投射時に付着した異物が表示に影響を及ぼさないようにするための透明な防塵基板を配置したり、偏光板や位相差板などの光学素子を配置したりして用いられる。
【００９２】
上記実施形態の液晶装置１００の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）素子基板１０と対向基板２０とにおいて無機配向膜である配向膜１８，２４を被覆する疎水膜１９，２５は、無機配向膜の表面のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ基）とシラン化合物（シランカップリング剤）とを反応させて、水酸基をシラン化合物で置換することにより形成されている。これにより、シラノール基と液晶分子ＬＣとの反応が抑制されるので、液晶分子ＬＣが変質し難くなり長期に亘って安定した表示が可能な液晶装置１００を提供あるいは製造することができる。
【００９３】
（２）疎水膜形成工程では、無機配向膜が形成された素子基板１０と対向基板２０とをそれぞれ、気化したシラン化合物（シランカップリング剤）を含む反応ガスに暴露して疎水膜１９，２５を形成している。また、疎水膜１９，２５の成膜状態を接触角（水接触角）によって管理し、接触角が４０度以上となるように処理回数を制御している。したがって、真空蒸着法やスパッタ法、あるいは液相のシラン化合物を用いた塗布法などに比べて、被覆性に優れ、且つ膜厚がｎｍ単位の疎水膜１９，２５を容易に形成することができる。
【００９４】
（３）素子基板１０及び対向基板２０において、シール材４０や導通部材６０、ＡＣＦ７０と重なる部分の疎水膜１９，２５は、疎水膜除去工程で除去される。したがって、疎水膜１９，２５に邪魔されずに、素子基板１０と対向基板２０とをシール材４０を介して確実に接着させることができる。また、対向基板２０の対向電極２３を導通部材６０を介して素子基板１０の接続部１０６ａに確実に接続させることができる。さらに、ＡＣＦ７０を介して外部接続用端子１０４とＦＰＣ１０８とを確実に接続させることができる。
【００９５】
（４）疎水膜除去工程では、大気下（酸素を含む雰囲気下）で紫外線（ＵＶ）を照射することにより発生したオゾンで疎水膜１９，２５を分解して除去している。また、除去した部分の接触角が３０度以下となるように紫外線（ＵＶ）を照射している。したがって、例えば、非除去対象の疎水膜１９，２５をレジストによって覆い、酸素プラズマ処理を施して、除去対象の疎水膜１９，２５を分解除去する場合に比べて、該レジストをパターニングしたり、剥離したりする工程が不要であることから、簡便な方法で確実に且つ選択的に疎水膜１９，２５を除去できる。
【００９６】
（５）疎水膜除去工程では、第１遮光パターン８１及び第２遮光パターン８２を有する露光用のマスク８０を用いて素子基板１０（マザー基板１０Ｗ）に紫外線（ＵＶ）を照射している。第１遮光パターン８１はシール内側領域Ｅ２に対応して設けられている。また、第２遮光パターン８２は素子基板１０のデータ線駆動回路１０１が形成された領域に対応して設けられている。したがって、素子基板１０のシール内側領域Ｅ２に設けられた画素回路や走査線駆動回路１０２、データ線駆動回路１０１には紫外線（ＵＶ）が照射されない。すなわち、紫外線（ＵＶ）の照射によってこれらの回路に含まれるトランジスターの特性が変化することを防止することができる。
【００９７】
（６）配向膜形成工程、疎水膜形成工程、疎水膜除去工程は、マザー基板を用いて行われているので、素子基板１０及び対向基板２０のそれぞれに処理を施す場合に比べて、効率的にこれらの工程を実施することができる。
【００９８】
なお、上記液晶装置１００の製造方法において、シール材配置工程（ステップＳ４）、導通部材配置工程（ステップＳ５）は、素子基板１０に対して実施することに限定されない。ステップＳ４及びステップＳ５を対向基板２０に対して実施してもよい。また、ステップＳ４とステップＳ５とを素子基板１０と対向基板２０とに分けて実施してもよい。
【００９９】
また、液晶充填・貼り合わせ工程（ステップＳ６）では、素子基板１０のマザー基板１０Ｗと対向基板２０のマザー基板２０Ｗとを貼り合わせしたが、これに限定されない。マザー基板２０Ｗから予め分割して取り出した対向基板２０を、マザー基板１０Ｗに面付けされた個々の素子基板１０に対して貼り合わせる方式としてもよい。
【０１００】
また、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶を充填する方法は、ＯＤＦ法に限定されない。例えば、素子基板１０と対向基板２０とをシール材４０を介して貼り合わせしてから、シール材４０の一部を切り欠いた注入口から内部の空気を排出して減圧した状態で、液晶を注入口から注入する。そして、注入口を封止剤で封止する真空注入法であってもよい。
【０１０１】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器として、投射型表示装置を例に挙げて説明する。図１７は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。
【０１０２】
図１７に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。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。
【０１０７】
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、上記液晶装置１００が用いられているので、無機配向膜である配向膜１８，２４と液晶分子ＬＣとの光化学反応が抑制され、安定した表示品質が長期に亘って得られる。また、配向膜１８，２４を覆う疎水膜１９，２５のうち、シール材４０、導通部材６０、ＡＣＦ７０と重なる領域の疎水膜１９，２５が除去されているので、シール材４０の接着性や導通部材６０及びＡＣＦ７０の接続性が確保されている。すなわち、高い信頼性品質を有する投射型表示装置１０００を提供することができる。
【０１０８】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲およ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、そのような変更を伴う液晶装置の製造方法及び該液晶装置を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１０９】
（変形例１）上記液晶装置１００の製造方法において、疎水膜除去工程は、素子基板１０及び対向基板２０の両方に形成された疎水膜のうちの画素領域Ｅ１の外側の疎水膜を除去することに限定されない。上記液晶装置１００の製造方法では、素子基板１０側にシール材４０や導通部材６０を配置することから、素子基板１０を対象として疎水膜除去工程を実施している。したがって、シール材４０や導通部材６０などの構造物を対向基板２０側に配置する場合には、対向基板２０に対して疎水膜除去工程を実施すればよい。すなわち、素子基板１０と対向基板２０とのうち、少なくともシール材４０や導通部材６０などの構造物を配置する側の一方の基板において、構造物と重なる部分の疎水膜を除去すればよい。なお、ＡＣＦ７０を転着させる素子基板１０の端子部１０ａに形成された疎水膜１９は、液晶パネル１１０ができあがってから、マスキングせずに酸素プラズマ処理を施すことで除去可能である。
【０１１０】
（変形例２）疎水膜１９，２５の形成方法は、シラン化合物（シランカップリング剤）を用いる方法に限定されない。例えば、イソプロパノールなどのアルコール類を塗布して乾燥させることにより、無機配向膜の表面におけるシラノール基をアルコール類のアルキル基によって置換することで疎水膜１９，２５を形成することも可能である。
【０１１１】
（変形例３）本発明の液晶装置１００の製造方法を適用する液晶装置は、透過型であることに限定されず、画素電極１５が光反射性の導電膜で構成される反射型の液晶装置にも適用可能である。
【０１１２】
（変形例４）上記第１実施形態の液晶装置１００を適用可能な電子機器は、上記第２実施形態の投射型表示装置１０００に限定されない。例えば、液晶装置として画素に着色層を有するカラーフィルターを備える構成とすることで、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…素子基板、１０Ｗ…マザー基板、１８，２４…無機配向膜としての配向膜、１９，２５…疎水膜、２０…対向基板、２３…対向電極、４０…シール材、５０…液晶層、６０…導通部材、１００…液晶装置、１０４…外部接続用端子、１０６ａ…接続部、１０００…電子機器としての投射型表示装置、Ｅ１…画素領域、Ｅ２…シール内側領域、Ｅ３…シール領域、Ｅ４…外部接続用端子を含む領域としての実装領域。
【図１】
2018200455.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018200455.tif 000015
【図１４】
2018200455.tif 000016
【図１５】
2018200455.tif 000017
【図１６】
2018200455.tif 000018
【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部を有する素子基板と、導通部材を介して前記接続部と電気的に接続された対向電極を有する対向基板とを備える液晶装置の製造方法であって、
前記素子基板及び前記対向基板に無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記無機配向膜を被覆する疎水膜を形成する疎水膜形成工程と、
前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記導通部材と重なる部分の前記疎水膜を除去する疎水膜除去工程と、を備えた液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記素子基板と前記対向基板とは、シール材を介して接着され、
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板において、平面視で前記シール材と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記素子基板は、複数の接続用端子を有し、
前記疎水膜除去工程は、平面視で前記複数の接続用端子を含む領域と重なる部分の前記疎水膜を除去する、請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記疎水膜形成工程は、疎水基を有するシラン化合物を含む雰囲気に、前記無機配向膜が形成された前記素子基板及び前記対向基板のそれぞれを暴露して疎水膜を形成する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記疎水膜除去工程は、前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板に、少なくとも画素領域をマスキングして、酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射することにより前記疎水膜を除去する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
前記素子基板は、画素電極をスイッチング制御する画素回路と、
前記画素回路を駆動する回路とを有し、
前記疎水膜除去工程は、平面視で前記回路が設けられた領域をマスキングして、紫外線を照射する、請求項５に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項７】
前記疎水膜形成工程は、前記疎水膜の静置法による水接触角が４０度以上となるように、前記疎水膜を形成し、
前記疎水膜除去工程は、前記疎水膜が除去された表面の静置法による水接触角が３０度以下となるように、紫外線を照射する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項８】
前記素子基板及び前記対向基板のうち少なくとも前記素子基板はマザー基板に複数面付けされて製造され、
少なくとも前記疎水膜除去工程は、前記マザー基板を用いて行われる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造方法に関する。