(57)【要約】【課題】防湿性を向上することで安定した表示特性を有した液晶装置を提供する。【解決手段】互いに対向して配置される一対の液晶基板１、２と、これら液晶基板１、２間に封止材３によって封止される液晶層４と、一対の液晶基板１、２を挟持してなる一対の防塵板５、６とを備えてなる液晶装置１００である。一対の防塵板５、６は、それぞれ対面する液晶基板５（６）を覆い、かつこの液晶基板５（６）の外側に張り出して配置され、一対の防塵板５、６間には、一対の液晶基板１、２の外周部全体を被覆する接着強化層７が挟持されている。【選択図】図１
2008209561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置される一対の液晶基板と、これら液晶基板間に封止材によって封止される液晶層と、前記一対の液晶基板を挟持してなる一対の防塵板とを備えてなる液晶装置であって、
前記一対の防塵板は、それぞれ対面する前記液晶基板を覆い、かつ該液晶基板の外側に張り出して配置され、
前記一対の防塵板間には、前記一対の液晶基板の外周部全体を被覆する接着強化層が挟持されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記一対の液晶基板の液晶層側表面に形成された配向膜が、無機配向膜であることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶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の光変調手段として用いられる液晶装置は、一対の液晶基板間の周縁部に封止材が配設され、その中央部に液晶層が封止されて構成される。この一対の液晶基板の内側には液晶層に電圧を印加する電極が形成され、その電極の内側には非選択電圧印加時において液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。さらにこの一対の液晶基板の外側には、塵等の付着により画像光が遮られるのを防止する目的で一対の防塵板が接着されて液晶ユニットが構成される。この液晶ユニットにおいては、非選択電圧印加時と選択電圧印加時との液晶分子の配向変化に基づいて光源からの光が変調され、画像光が作製される構成となっている。
【０００３】
前記封止材の周囲を覆うようにして、例えばエポキシ樹脂等からなる接着層を、枠体と液晶ユニットとの間に介在させて、該接着層によって一対の基板間の接合性を高めるとともに、機械的強度を向上させた液晶装置がある。（例えば、特許文献１参照）。
ところで、一般的に、液晶装置内部に水分が浸入すると表示特性が低下し、液晶装置としての信頼性を低下させてしまうことから、基板間を接合する前記の封止材及び接着層には高い防水性、防湿性が望まれている。
【０００４】
しかしながら、前記接着層は、上述したように液晶装置の機械的強度を向上させるためのものであるため、基板外部から水分の浸入を良好に防止できる程度の防水性、防湿性は備えていない。そのため、基板間に浸入した水分が、例えば封止材と基板との界面から液晶層に浸入し、表示特性を低下させることで液晶装置の信頼性を損なうおそれがあった。
加えて、プロジェクタのライトバルブとして液晶装置を用いる場合には、前記配向膜が高強度のバックライトに曝されることになるので、有機配向膜よりも耐光特性に優れた無機配向膜が好適に採用されるが、この無機配向膜は湿気に弱いという問題もあった。
【０００５】
この問題を回避するために、封止材の封止幅を大きくとり、水分の浸入経路を長くして、水分や不純物等の浸入経路を長くすることが提案されているが、この構成にすると、液晶ユニットの寸法が大きくなり、１ウエハーあたりのユニット取り個数が減少し、生産性が低くなるという問題があった。（特許文献２参照。）
【０００６】
また、液晶基板表面に前処理を施すことで、封止材と液晶基板との密着性を高くする方法などが提案されているが、この方法を採用すると、製造工程数が増加し、従来に比べて生産性が低くなるという問題があった。（特許文献３参照。）
【特許文献１】特開２００１−２２１９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３６６０４６号公報
【特許文献３】特開２００２−１８９２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、防水性、防湿性を向上することで安定した表示特性を有した液晶装置を、従来通りの生産性を持って提供可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶装置は、互いに対向して配置される一対の液晶基板と、これら液晶基板間に封止材によって封止される液晶層と、前記一対の液晶基板を挟持してなる一対の防塵板とを備えてなる液晶装置であって、記一対の防塵板は、それぞれ対面する前記液晶基板を覆い、かつ該液晶基板の外側に張り出して配置され、前記一対の防塵板間には、前記一対の液晶基板の外周部全体を被覆する接着強化層が挟持されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶装置によれば、液晶層を挟持する一対の液晶基板の外周部全体が接着強化層で覆われており、この接着強化層の上下両表面も、液晶基板よりも大きな防塵板で挟持されているので、封止材が直接外界と接触することがなくなり、防水性、防湿性の高いものとなる。また、接着強化層を設けることによって液晶装置の構成部材が多くなり、水分の浸入経路となる各部材における界面距離が長くなり、多湿環境に曝されたとしても、液晶層や配向膜に水分が到達する可能性を大幅に低減することができる。よって、液晶装置の防湿性が向上する。また、接着強化層を設けることにより、液晶基板および防塵板との周縁部の機械的強度も高くなり、より信頼性の高い液晶装置となる。
【００１０】
特に、水分の浸入経路となる各部材の界面に着目すると、防塵板を液晶基板より大きくし、この液晶基板の外側に張り出させているので、液晶基板と防塵板の各端部の面位置が揃わなくなり、そこに段部が生じ、水分等の浸入経路がさらに延びる。よって、液晶層および配向膜への水分や湿気等の浸入による表示特性の低下を軽減することができ、安定した表示特性を有した信頼性の高い液晶装置となる。また、段部は小さいものであるので、１ウエハあたりの液晶ユニット取り個数を減少させることがなく、低コストで信頼性の高い液晶装置を提供できる。
【００１１】
加えて、本発明の液晶装置によれば、液晶基板と防塵板とを接着する接着剤と、接着強化層を構成する材料とを、同一の樹脂接着剤によって構成することが可能であり、その製造においては、従来の製造工程を若干変更するだけでよく、特別な装置を必要とせず、製造コストの増加がない。
【００１２】
また、前記液晶装置においては、前記一対の基板の液晶層側表面に形成された配向膜が、無機配向膜であってもよい。
このようにすれば、液晶層への水分の浸入による表示特性の低下を軽減することができるばかりでなく、プロジェクタのような高強度の光が照射されても、配向膜が光によって劣化することがなく、安定した表示特性を有した信頼性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る液晶装置について、図１ないし図７を用いて説明する。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。
【００１４】
（液晶ユニット）
図１（ａ）は、本発明の一実施形態であるアクティブマトリクス方式の液晶ユニット（液晶装置）の平面構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’線矢視の側断面構成図であり、図１（ａ）、（ｂ）中符号１００は液晶ユニットである。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶ユニット１００は互いが対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１と対向基板２とから構成される一対の液晶基板間に液晶層４が挟持され、該液晶層４は前記ＴＦＴアレイ基板１及び対向基板２の周縁部に沿って設けられた平面視略額縁状の封止材３によって封止されている。この封止材３には、例えば図示しないギャップ材が含有されており、これにより液晶ユニット１００における所定の液晶層厚（セルギャップ）が実現されている。さらに、封止材３の外周側を覆ってアクリル系樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着強化層７が配設されている。
【００１５】
液晶基板１、２は共に接着層８を介して、防塵板５、６に挟持される構成となっている。ここで対向基板２としてはＴＦＴアレイ基板１よりもやや小さく、封止材３とほぼ同じ輪郭の基板が用いられている。また、前記封止材３より内側には額縁としての図示されない遮光膜が封止材３の内側に沿って設けられていて、この遮光膜に囲まれた領域が本液晶ユニット１００の画像表示領域となっている。
【００１６】
また、図１（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１の上側表面には、複数の接続端子９が形成されており、この接続端子９に接続された図示しない金属配線が前記表示領域における画素電極に接続されている。ＴＦＴアレイ基板１の封止材３の外側領域には、前記画素電極を駆動制御するための駆動回路を設けてもよく、この場合にはこの駆動回路と前記画素電極とが電気的に接続され、接続端子９と駆動回路とが接続されたものとなる。
【００１７】
さらに、前記ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２の外側の両表面の各々には、図１（ｂ）に示すように防塵板５、６が接着層８を介して接着されている。この防塵板５、６は、いずれも液晶ユニットの画像面に塵が付着するのを防止する目的で配設されたものである。防塵板５は対向基板２より、また、防塵板６はＴＦＴアレイ基板１よりも大面積をなし、かつ各防塵板５、６どうしはほぼ等しいものとされる。これらの防塵板５、６の間で挟持されるＴＦＴアレイ基板１、対向基板２、封止材３、液晶層４の各外周面は接着強化層７にて覆われており、外部から水分等の浸入がないように構成される。また、この接着強化層７を配設することにより、液晶ユニット１００の機械的強度が向上する。
【００１８】
図１（ｂ）に示したように、接着層８は前記ＴＦＴアレイ基板１の外側表面、換言すれば防塵板６との対向面の全面に形成されており、僅かにＴＦＴアレイ基板１に向かって傾斜を持ったメニスカスを形成している。このメニスカスは、接着層８の硬化時における樹脂収縮によるものであり、これにより、ＴＦＴアレイ基板１と防塵板６の周縁端部において段部８ａが形成される。そしてこれと全く同様にして、対向基板２と防塵板５との間においても同形状の段部８ａが形成される。
【００１９】
接着強化層７は、図１（ｂ）に示したように、防塵板５と防塵板６の各周縁部間、すなわち各周縁部の内側に充填された樹脂からなる。この接着強化層７は液晶ユニット１００を構成する各部材、すなわち防塵板６側から順次、積層されてなる接着層８、ＴＦＴアレイ基板１、封止材３、対向基板２、接着層８の各外周縁を全て覆うように形成される。すなわち、接着強化層７は、一対の液晶基板（ＴＦＴアレイ基板１、対向基板２）の外周部全体を被覆している。これにより、液晶基板１、２および封止材３の各周縁が外界から隔離される。
【００２０】
このような接着強化層７を設けることにより、液晶層４は外界から多数の部材によって隔てられることになり、水分等の浸入を効率よく防止することができる。さらに、接着層８により形成される段部８ａに加え、各液晶基板の端部よりも外側に張り出した防塵板５、６の内側表面５ａ、６ａとが水分等の浸入経路に加えられることとなり、より厳重に液晶層４が保護されることとなる。
【００２１】
加えて、この接着強化層７は、液晶ユニット１００の構成部材の総てと接触しているので、これら部材間の固定の強化層となり、液晶ユニット１００の機械的強度も向上する。
【００２２】
前記接着層８と接着強化層７とは、いずれもアクリル系樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤を利用することができ、これらは同一組成であっても異なっていてもよいが、生産性の向上を図るため、同一材料であることが好ましい。特に、これらを同一樹脂とし、かつ一方の接着層８を形成した後に、他方の接着層８と接着強化層７とを同一工程で形成すると、従来の製造工程をほとんど変更することなく、本発明の液晶ユニット１００を製造することができ、好ましい。
【００２３】
（等価回路）
図２は、本実施形態の液晶ユニット１００の等価回路を示す図である。透過型の液晶ユニット１００の画像作製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、それぞれ画素電極１９が形成されている。また、その画素電極１９の側方には、当該画素電極１９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２７が形成されている。このＴＦＴ素子２７のソースにはデータ線９０ａが接続されている。各データ線９０ａには、上述したデータ線駆動素子から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給されるようになっている。
【００２４】
また、ＴＦＴ素子２７のゲートには走査線３０ａが接続されている。走査線３０ａには、上述した走査線駆動素子から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。一方、ＴＦＴ素子２７のドレインには画素電極１９が接続されている。そして、走査線３０ａ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２７を一定期間だけオンにすると、データ線９０ａから供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、画素電極１９を介して各ドット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。
【００２５】
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１９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１９と容量線３０ｂ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、液晶に入射した光源光が変調されて、画像光が作製されるようになっている。
【００２６】
（平面構造）
図３は、液晶ユニット１００の平面構造の説明図である。この液晶ユニットでは、ＴＦＴアレイ基板１上に、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矩形状の画素電極１９（破線１９ａ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１９の縦横の境界に沿って、データ線９０ａ、走査線３０ａおよび容量線３０ｂが設けられている。本実施形態では、各画素電極１９の形成された矩形領域がドットであり、マトリクス状に配置されたドットごとに表示を行うことが可能な構造になっている。
【００２７】
ＴＦＴ素子２７は、ポリシリコン膜等からなる半導体層１０ａを中心として形成されている。半導体層１０ａのソース領域（後述）には、コンタクトホール５０を介して、データ線９０ａが接続されている。また、半導体層１０ａのドレイン領域（後述）には、コンタクトホール８０を介して、画素電極１９が接続されている。一方、半導体層１０ａにおける走査線３０ａとの対向部分には、チャネル領域１０ａ’が形成されている。
【００２８】
（断面構造）
図４は、液晶ユニット１００における液晶基板１，２間の断面構造の説明図であり、図３のＡ−Ａ’線矢視の側断面に対応するものである。図４に示すように、本実施形態の液晶ユニット１００は、ＴＦＴアレイ基板１と、これに対向配置された対向基板２と、これらの間に挟持された液晶層４とを主体として構成されている。ここで、前記ＴＦＴアレイ基板１は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１Ａ、およびその内側に形成されたＴＦＴ素子２７や画素電極１９、無機配向膜１６などを主体として構成されている。
一方の対向基板２は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２Ａ、およびその内側に形成された共通電極２１や無機配向膜２２などを主体として構成されている。
【００２９】
ＴＦＴアレイ基板１の表面には、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の表面に半導体層１０ａが形成され、この半導体層１０ａを中心としてＴＦＴ素子２７が形成されている。半導体層１０ａにおける走査線３０ａとの対向部分にはチャネル領域１０ａ’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。このＴＦＴ素子２７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１０ｂと高濃度ソース領域１０ｄ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。
【００３０】
半導体層１０ａの表面には、ゲート絶縁膜２０が形成されている。そして、ゲート絶縁膜２０の表面に走査線３０ａが形成されて、チャネル領域１０ａ’との対向部分がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜２０および走査線３０ａの表面には、第２層間絶縁膜４０が形成されている。そして、第２層間絶縁膜４０の表面にデータ線９０ａが形成され、第２層間絶縁膜４０に形成されたコンタクトホール５０を介して、そのデータ線９０ａが高濃度ソース領域１０ｄに接続されている。さらに、第２層間絶縁膜４０およびデータ線９０ａの表面には、第３層間絶縁膜７０が形成されている。そして、第３層間絶縁膜７０の表面に画素電極１９が形成され、第２層間絶縁膜４０および第３層間絶縁膜７０に形成されたコンタクトホール８０を介して、その画素電極１９が高濃度ドレイン領域１０ｅに接続されている。さらに、画素電極１９を覆うように無機配向膜１６が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向を規制しうるようになっている。
【００３１】
なお、本実施形態では、半導体層１０ａを延設して第１蓄積容量電極１０ｆが形成されている。また、ゲート絶縁膜２０を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線３０ｂ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。
また、ＴＦＴ素子２７の形成領域に対応する基板本体１Ａ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１０ａのチャネル領域１０ａ’、低濃度ソース領域１０ｂおよび低濃度ドレイン領域１０ｃに侵入することを防止するものである。
【００３２】
一方、対向基板２における基板本体２Ａ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１０ａのチャネル領域１０ａ’や低濃度ソース領域１０ｂ、低濃度ドレイン領域１０ｃ等に侵入するのを防止するものであり、平面視において半導体層１０ａと重なる領域に設けられている。また対向基板１の表面には、ほぼ全面にわたってＩＴＯ等の導電体からなる共通電極２１が形成されている。さらに、共通電極２１の表面には無機配向膜２２が形成され、非選択電圧印加時における液晶分子の配向を規制しうるようになっている。
【００３３】
そして、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２との間には、ネマチック液晶等からなる液晶層４が挟持されている。このネマチック液晶分子は、正の誘電率異方性を有するものであり、非選択電圧印加時には基板に沿って水平配向し、選択電圧印加時には電界方向に沿って垂直配向する。またネマチック液晶分子は、正の屈折率異方性を有するものであり、その複屈折と液晶層厚との積（リタデーション）Δｎｄは、例えば約０．４０μｍ（６０℃）となっている。なお、ＴＦＴアレイ基板２の無機配向膜１６による配向規制方向と、対向基板１の無機配向膜２２による配向規制方向とは、約９０°ねじれた状態に設定されている。これにより、本実施形態の液晶ユニット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。
【００３４】
また両基板１，２の外側には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素をドープした材料等からなる偏光板１８，２８が配置されている。なお各偏光板１８，２８は、サファイヤガラスや水晶等の高熱伝導率材料からなる支持基板上に装着して、液晶ユニット６０から離間配置することが望ましい。各偏光板１８，２８は、その吸収軸方向の直線偏光を吸収し、透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。ＴＦＴアレイ基板２側の偏光板１８は、その透過軸が無機配向膜１６の配向規制方向と略一致するように配置され、対向基板１側の偏光板２８は、その透過軸が無機配向膜２２の配向規制方向と略一致するように配置されている。
【００３５】
液晶ユニット１００は、対向基板２を光源側に向けて配置している。その光源光のうち偏光板２８の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板２８を透過して液晶ユニット６０に入射されるようになっている。非選択電圧印加時の液晶ユニット１００では、基板に対して水平配向した液晶分子が液晶層４の厚さ方向に約９０°ねじれたらせん状に積層配置されている。そのため、液晶ユニット１００に入射した直線偏光は、約９０°旋光されて液晶ユニット６０から出射する。この直線偏光は、偏光板１８の透過軸と一致するため、偏光板１８を透過する。したがって、非選択電圧印加時の液晶ユニット１００では白表示が行われるようになっている（ノーマリーホワイトモード）。
【００３６】
また、選択電圧印加時の液晶ユニット１００では、液晶分子が基板に対して垂直配向している。そのため、液晶ユニット１００に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶ユニット１００から出射する。この直線偏光は、偏光板１８の透過軸と直交するため、偏光板１８を透過しない。したがって、選択電圧印加時の液晶ユニット１００では黒表示が行われるようになっている。
【００３７】
（無機配向膜）
上述したように、両基板１，２の内側には無機配向膜１６，２２が形成されている。以下にはＴＦＴアレイ基板１側に設けられた無機配向膜１６について説明するが、対向基板２側に設けられている無機配向膜２２についても同様の構成からなるものである。
【００３８】
無機配向膜１６，２２は、ＳｉＯ２やＳｉＯ等のシリコン酸化物、またはＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯやＩＴＯ等の金属酸化物等により、厚さ０．０２〜０．３μｍ（好ましくは、０．０２〜０．０８μｍ）程度に形成されている。無機配向膜１６，２２を製造するには、例えばイオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法等のスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、自己組織化法などを利用することが可能である。
【００３９】
ここで、例えばイオンビームスパッタ装置を用いて前記無機配向膜１６，２２を形成する場合、イオン源から照射されたイオンビームによってターゲットから無機配向膜の形成材料となるスパッタ粒子を放射して基板上に堆積することにより、該基板上に無機配向膜を形成することができる。
【００４０】
図５は、無機配向膜２２が形成された対向基板２の側面断面図である。上述したようにイオンビームスパッタ装置を用いることにより、対向基板２を構成する基板本体２Ａに対して略一定の入射角度でスパッタ粒子を連続入射させる。すると、スパッタ粒子が斜め柱状に堆積し、無機材料からなる柱状構造体２２ａが基板本体２Ａ上に形成されることとなる。
この柱状構造体２２ａが基板本体２Ａの表面に無数に形成されることにより、無機配向膜２２が構成される。なお、イオンビームスパッタ装置におけるターゲットと前記基板本体２Ａとの角度を調整することにより、基板本体２Ａに対しスパッタ粒子を所定の入射角度で入射して、図５に示したように柱状構造体２２ａに所定の傾斜角度を付与することができる。
【００４１】
そして液晶ユニット１００では柱状構造体２２ａに沿って液晶分子が配向するので、この無機配向膜２２により非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向規制することが可能となっている。また、液晶分子にプレティルトを付与することができる。なお、前記ＴＦＴアレイ基板１側に設けられる無機配向膜は、前記無機配向膜２２と同一の構成からなるものであり、上述した方法により同様に形成することができ同じ機能を奏するものとなっている。
【００４２】
なお、無機配向膜１６、２２を形成する他の方法としては、例えば予め無機配向膜の下地膜表面に複数の傾斜面を形成しておき、その表面に前記スパッタ法で無機配向膜を形成して、前記複数の傾斜面の形状が無機配向膜の表面に伝達されている構成としてもよい。また前記スパッタ法で無機配向膜を形成した後に、所定角度でイオンビームを入射させるイオンミリングを行って、無機配向膜の表面に所定の方向性を有する凹部を形成してもよい。また予め無機配向膜の下地膜表面にイオンミリングを行っておき、次に前記スパッタ法で無機配向膜を形成し、さらにその表面に再度イオンミリングを行って、無機配向膜の表面に凹部を形成してもよい。いずれの場合にも、液晶分子に対して所望のプレティルト角を確実に付与することが可能な無機配向膜を提供することができる。
【００４３】
このような無機配向膜１６、２２は、いずれも柱状構造体２２ａで構成された多孔質であるため、その界面には大きな隙間が形成されるおそれがある。よって、この隙間を通って、液晶装置の外部から水分や不純物等が液晶層に浸入するばかりでなく、無機配向膜１６自体も水分や不純物によって汚染され、液晶装置としての表示特性を低下させるおそれがある。
しかしながら、本実施形態の液晶ユニット１００は複数層によって保護されているので、水分が無機配向膜１６、２２および液晶層４に達することはない。すなわち前述したように、各基板の外周にそれぞれ防塵板５、６が接着層８を介して配設され、この防塵板５、６の液晶層側表面（内表面）の周縁に接着強化層７が形成されて液晶ユニット１００とされるので、水分等が液晶層４に達することはない。
【００４４】
次に、本実施形態の液晶ユニット（液晶装置）１００を備えた液晶パネル１１０について説明する。液晶ユニット１００は、通常、該ユニットの外周面を覆うような額縁状の枠体８０に収容固定されて使用される。枠体８０と液晶ユニットの間には、接着剤としてのモールド材７０が充填されるモールド構造とされるので、この構造について図６（ａ）ないし図６（ｃ）を参照し詳しく説明する。
図６（ａ）は、図１に示した液晶ユニット１００を枠体８０内に収容した平面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線における液晶パネル１１０側断面を示し、図６（ｃ）は特にモールド構造部分を拡大した図である。
【００４５】
（モールド構造）
図６に示すように、モールド材７０は、前述したように、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２とを、それぞれ接着層８を介して防塵板５，６で挟持してなる液晶ユニット１００の外周側面を覆いつつ、枠体８０に固着させた状態で配設される。ここで、前記モールド材７０が配設される両液晶基板１、２には、前記モールド領域の全周にわたって連続形成されている。
このような構成にあっては、液晶層４は封止材３、接着強化層７、モールド材７０、枠体８０の各構成部材によって、外界から隔たれているので、水分等が非常に浸入し難くなる。
【００４６】
このモールド構造をより具体的に図７（ａ）〜（ｄ）に示した。図７（ａ）、（ｂ）は、前記の液晶パネル１１０を示したもので、図７（ｂ）は平面概略図、図７（ａ）はモールド構造の要部拡大断面図である。また、図７（ｃ）、（ｄ）は、従来の液晶装置１００’を示したものであって、図７（ｄ）は平面概略図、図７（ｃ）は従来のモールド構造の要部拡大断面図である。
【００４７】
従来の液晶パネル１００’にあっては、枠体８０側から画像領域のある内側へ向かって、水分等の浸入があると、防塵板５と接着層８と対向基板２の各端部の面位置が揃っているので、図７（ｃ）に示したように、水分の浸入経路には段部が１つだけしか形成されない。よって、モールド材７０を形成しても直ちに、水分が液晶層へ達してしまう。また、接着強化層７が存在しないので、浸入してきた水分は封止材３に直接達してしまい、湿気および水分に弱いという問題がある。また、図７（ｃ）に示したように、枠体８０の内側面に段部８０ａを形成する必要があり、その為に接着強化層７０と封止材３との間に空隙８０ｂが生じてしまい、ここへ水分が誘導されるばかりでなく、機械的強度が低下するという問題がある。
【００４８】
さらに、従来の液晶装置１００’は、対向基板２の表面に無機配向膜２２が形成された状態となっている。無機配向膜２２は、前述したように柱状構造体２２ａで構成された多孔質からなるものである。そのため、モールド材７０と対向基板２０との間には特に隙間が生じるおそれがあり、モールド材７０と無機配向膜２２との界面には大きな隙間が形成されるおそれがある。よって、これらの隙間を通って、液晶装置６０の外部から水分や不純物等が液晶層に浸入して不具合を発生させるおそれがある。
【００４９】
これに対して、本発明の液晶パネル１１０にあっては、図７（ａ）、（ｂ）に示したように、枠体８０の内側面に段部８０ａが生じないためにモールド材７０が液晶ユニット６０と枠体８０との間に隙間無く容易に充填できるので、機械的強度が高くなるばかりでなく、水分等が浸入し難くなる。
【００５０】
また、図７（ａ）に示したように、例えば図面上方から水分が浸入する場合を考えると、対向基板２と防塵板５とによって２つの段部が形成されることとなり、水分等の浸入経路が図７（ｃ）に示した従来のものと比較して複雑でかつ長くなり、その結果、水分や不純物が液晶層４に達することが確実に防止される。特に、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２と封止材３の周縁部を完全に覆うように接着強化層７を配設することにより、液晶ユニット１００の端部に段部が生じないので、枠体８０に液晶ユニット１００を収容固定する際にモールド材７０と液晶ユニット１００との間に空隙８０ａが生じ難くなり、機械的強度も増加する。
【００５１】
このように、本発明の液晶パネル１１０にあっては、液晶基板１、２よりも、これらを挟持する防塵板５、６を大面積として、液晶基板１、２の端部と封止材３の外側面とを共に接着強化層７で覆い、さらに液晶基板１、２の端部より外方に張り出した防塵板５、６の端部間の内面側に接着強化層７を充填することにより、外部からの水分の浸入経路を複雑かつ長くし、水や湿気などが液晶層４および配向膜１６、２２に浸入することを防止したので、信頼性の高いものとなる。
加えて、複数部材によって液晶ユニット６０が枠体８０内で保持されることとなり、機械的強度も高くなり、より一層と信頼性の高い液晶パネル１１０とすることができる。
また、後述するように、この液晶パネル１１０を光変調手段として採用することで、信頼性の高い液晶プロジェクタを提供することが可能となる。
【００５２】
（製造方法）
このような液晶パネル１１０における各基板の接着は、図８（ａ）〜（ｈ）に示した各プロセスで行うことができる。
まず、初めに、基板本体１Ａを用意し、この表面にＴＦＴを作製してＴＦＴアレイ基板１とした後、図８（ａ）に示したように、ＴＦＴ基板１の周縁部表面に額縁状に封止材３をディスペンサー７１で塗布する。この際に、図面下方の一部分に切り欠き部を設けて、液晶注入口３ｂとする。なお、封止材３の塗布法はこれに限られるものではなく、他の樹脂塗布方法を用いてもよい。額縁状の封止材３が塗布された基板本体１の平面概略図を図８（ｂ）に示した。
次に、図８（ｃ）および図８（ｄ）に示したように、封止材３が形成された側の表面に別途用意した対向基板２を重ね合わせて圧着する。図８（ｃ）はこのプロセスを側面視した概略図であり、図８（ｄ）は同概略平面図である。
【００５３】
次に図８（ｅ）に示したように、液晶注入口３ｂから別のディスペンサー７２を用いて液晶４Ｌを注入する。この際に液晶基板１、２を真空から大気開放することで、液晶４Ｌを隙間無く液晶基板１、２の間に注入、充填し、液晶層４とすることができる。
この後、液晶注入口３ｂを封止した後、図８（ｆ）に示したように、液晶基板１、２の上下を逆転させて、ＴＦＴアレイ基板１のＴＦＴが形成されていない側の面、即ちＴＦＴアレイ基板１の裏面全面に接着層８となるエポキシ樹脂等を塗布した後、防塵ガラス６を圧着する。
【００５４】
次いで、前記プロセスで接着された防塵ガラス６が最下面になるように、再度液晶基板１、２の天地を逆転させて対向基板２を最上層とした後、図８（ｇ）に示したように、対向基板２の上側表面に接着層８をディスペンサー７１で塗布すると共に接着強化層７となる樹脂液溜７ａを滴下する。この際に接着層８と接着強化層７の構成材料を同じ樹脂接着剤とすれば、接着剤８と接着強化層７とを１プロセスで形成することができ、好適である。樹脂液溜７ａは、防塵板５を圧着した際に、液晶基板１、２の外周を完全に覆い、かつ防塵板５、６を互いに接着固定するに充分な大きさである必要がある。この後、図８（ｈ）に示したように、防塵板５を圧着して、本実施形態の液晶ユニット１００とすることができる。
【００５５】
このように防塵板５、６を液晶基板１、２よりも大きくとり、防塵板の圧着工程において樹脂液溜７ａを形成するだけで、従来の製造装置およびプロセスをほとんど変更することなく、信頼性の高い液晶装置１００を非常に簡便に製造することができる。また、本発明の液晶装置１００の構成によれば、防塵板５、６を液晶基板１、２よりごく僅かに大面積化するだけで良いので、１ウエハあたりの液晶パネルの取り数が減少しないので、従来のものと同等のコストで、より高性能の液晶装置とすることができる。
【００５６】
（プロジェクタ）
次に、本発明の液晶ユニット（液晶装置）１００をプロジェクタに適用した例につき、図９を用いて説明する。図９は、プロジェクタ８００の要部を示す概略構成図である。このプロジェクタ８００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。
【００５７】
図９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１００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。
【００５８】
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。
【００５９】
各光変調手段８２２、８２３、８２４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。
【００６０】
上述したプロジェクタ８００は、前記各実施形態の液晶装置１００を光変調手段として備えており、外部から水分等が浸入しにくく、防水、防湿性が高く、安定した表示特性を備えた信頼性の高いものである。よって、本発明のプロジェクタ８００は、前記液晶装置１００を光変調手段として備えているので、液晶装置における液晶分子の配向制御機能を維持することが可能になり、信頼性が高く優れた表示特性を備えたものとなる。
【００６１】
なお、本発明の技術的範囲は、上述した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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、実施形態ではスイッチング素子としてＴＦＴを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode）等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。
また、実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態ではＴＮ（Twisted Nematic）モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、ＶＡ（Vertical Alignment）モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態では３板式のプロジェクタ（投射型表示装置）を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。
【００６２】
また、本発明の液晶装置を、プロジェクタ以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、上述した各実施形態またはその変形例に係る液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばＩＣカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝広告用ディスプレイ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（ａ）は液晶ユニットの平面図、（ｂ）は液晶ユニットの側断面図である。
【図２】液晶ユニットの等価回路図である。
【図３】液晶ユニットの平面構造を説明する図である。
【図４】図３中Ａ−Ａ´線矢視による液晶ユニットの断面図である。
【図５】無機配向膜が形成された対向基板の側断面を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は液晶装置の概略構成を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の液晶装置の作用を説明するための図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は本発明の液晶装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の液晶装置をプロジェクタに適用した例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ＴＦＴアレイ基板（液晶基板）、２…対向基板（液晶基板）、３…封止材、４…液晶層、５、６…防塵板、７…接着強化層、８…接着層、１００…液晶ユニット（液晶装置）、１１０…液晶パネル
【図１】
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【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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