(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に配設された配向膜とを備えてなる液晶装置用基板の製造方法であって、
前記基材上に、無機酸化物前駆体と、加水分解促進剤と、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを含む溶液を塗布して、塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜を焼成することにより、前記無機酸化物前駆体を無機酸化物に変化させ、当該無機酸化物膜上に直鎖状炭素鎖が形成されてなる前記配向膜を得る焼成工程と、を含み、
前記無機酸化物前駆体は、加水分解により無機酸化物となり、
前記直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体は、加水分解により直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物となり、
前記加水分解促進剤は、ヒドロキシアセトン、アセトイン、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン、フルクトース、グリコール酸エステル、乳酸エステル、２−ヒドロキシ−イソ酪酸エステル、チオグリコール酸エステル、リンゴ酸エステル、酒石酸エステル、クエン酸エステル、１−ブテン−３−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセン−３−オール、クロチルアルコール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、チナミルアルコール、およびアセトンシアノヒドリンからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物であり、
前記塗布工程は、
前記無機酸化物前駆体と、前記加水分解促進剤と、前記直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを溶媒に溶解ないし分散させて第１溶液を作成する工程と、
前記第１溶液に対して水を混合して第２溶液を作成する工程と、
前記第２溶液を前記基板上に塗布する工程と、
前記塗布した第２溶液を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする液晶装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置用基板、液晶装置用基板の製造方法、及び液晶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に画像を投影する投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネルが用いられている。このような液晶パネルは、通常、液晶分子を一定方向に配向させるため、所定のプレチルト角が発現するように設定された配向膜を有している。このような配向膜を製造するには、基板上に成膜されたポリイミド等の高分子化合物からなる薄膜を、レーヨン等の布で一方向に擦ってラビング処理する方法等が知られている。
【０００３】
しかしながら、ポリイミド等の高分子化合物で構成された配向膜は、使用環境、使用時間等により、光劣化を生じることがあった。このような光劣化が起こると、配向膜、液晶層等の構成材料が分解し、その分解生成物が液晶の性能等に悪影響を及ぼすことがある。また、このラビング処理では静電気や埃が発生し、それにより信頼性等が低下するといった問題がある。また、かかる問題点を解決し得る配向膜として、斜方蒸着法により形成した無機配向膜も知られている。
【０００４】
ところが、斜方蒸着法による無機配向膜の形成では、大型の装置を必要とするとともに、均一な膜厚のものを得ることが極めて困難であるという問題がある。そこで、均一な膜厚の無機配向膜をより簡便に形成し得る無機配向膜の形成方法として、無機酸化物前駆体と界面活性剤を含む溶液を用いて細孔を有する無機配向膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−７８０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された無機配向膜もある程度の配向規制力を有しているものの、更なる配向規制力の向上が望まれている。本発明は、簡便な方法で形成でき、光劣化も生じ難く、しかも十分な配向規制力を有した配向膜を備える液晶装置用基板と、その製造方法、さらには液晶装置用基板を用いた液晶装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の液晶装置用基板は、基材と、前記基材上に配設された配向膜とを備えてなる液晶装置用基板の製造方法であって、前記基材上に、無機酸化物前駆体と、加水分解促進剤と、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを含む溶液を塗布して、塗膜を形成する塗布工程と、前記塗膜を焼成することにより、前記無機酸化物前駆体を無機酸化物に変化させ、当該無機酸化物膜上に直鎖状炭素鎖が形成されてなる前記配向膜を得る焼成工程と、を含み、前記無機酸化物前駆体は、加水分解により無機酸化物となり、前記直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体は、加水分解により直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物となり、前記加水分解促進剤は、ヒドロキシアセトン、アセトイン、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン、フルクトース、グリコール酸エステル、乳酸エステル、２−ヒドロキシ−イソ酪酸エステル、チオグリコール酸エステル、リンゴ酸エステル、酒石酸エステル、クエン酸エステル、１−ブテン−３−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセン−３−オール、クロチルアルコール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、チナミルアルコール、およびアセトンシアノヒドリンからなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物であり、前記塗布工程は、前記無機酸化物前駆体と、前記加水分解促進剤と、前記直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを溶媒に溶解ないし分散させて第１溶液を作成する工程と、前記第１溶液に対して水を混合して第２溶液を作成する工程と、前記第２溶液を前記基板上に塗布する工程と、前記塗布した第２溶液を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
このような液晶装置用基板によると、細孔に沿って液晶分子を配向規制することができるとともに、直鎖状炭素鎖による配向規制力も液晶分子に及ぶため、当該液晶分子を確実に配向規制することが可能となり、ひいては当該基板を用いて信頼性の高い液晶装置を提供することが可能となる。また、細孔を具備する下地膜は無機化合物より構成されてなるため、十分な耐光性も備えた配向膜を有するものとなる。さらに、配向膜表面に疎水性の直鎖状炭素鎖が形成されてなるため、当該配向膜への水分吸着が生じ難く、高信頼性を確保することが可能となる。
【０００８】
本発明の液晶装置用基板において、前記細孔は、主に孔径２ｎｍ以下のミクロポーラス構造であるものとすることができる。このような細孔を有した構造により、液晶分子を好適に配向規制することが可能となる。また、細孔の孔径を２ｎｍ以下とすることで、膜の平坦性が向上するとともに、透光性も向上することとなる。
【０００９】
また、本発明の液晶装置用基板において、前記配向膜が具備する直鎖状炭素鎖は、例えば炭素数３〜２５のものを採用することができる。炭素数が３未満の直鎖状炭素鎖では液晶分子に対して十分な配向規制力が働かない場合があり、炭素数が２５を超える場合も、液晶分子の配向規制力が十分に働かない場合がある。
【００１０】
次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶装置用基板の製造方法は、基材上に、無機酸化物前駆体と、加水分解促進剤と、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを含む溶液を塗布して、塗膜を形成する塗布工程と、前記塗膜を焼成することにより、前記無機酸化物前駆体を無機酸化物に変化させ、当該無機酸化物膜上に直鎖状炭素鎖が形成されてなる前記配向膜を得る焼成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
このような製造方法により、本発明に係る液晶装置用基板を簡便且つ確実に製造することが可能となる。つまり、従来、無機配向膜を形成するに際し斜方蒸着法を採用しており、これには前述の通り高価な大型装置を必要としていたが、本発明では、溶液を塗布し、その塗膜を焼成するのみで無機配向膜が得られるため、非常に手間の掛からないものとなるのである。なお、本発明の無機配向膜は、無機酸化物前駆体を加水分解して得られるミクロポーラス構造の下地膜に対して、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体の同加水分解生成物の一部である直鎖状炭素鎖が形成されるものである。したがって、得られる配向膜は、ミクロポーラス構造を具備した下地膜上に直鎖状炭素鎖が形成された構成を具備したものとなる。また、本発明では、多孔体を生成する前駆体を選択的に生成し、加水分解を促進する加水分解促進剤を用いることで、酸・塩基触媒が不要となる。そのため、不純物による製造装置への影響、製造される液晶装置用基板の特性への影響が少ないものとなる。
【００１２】
本発明の製造方法において、前記塗布工程は、前記無機酸化物前駆体と、前記加水分解促進剤と、前記直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体とを溶媒に溶解ないし分散させて第１溶液を作成する工程と、前記第１溶液に対して水を混合して第２溶液を作成する工程と、前記第２溶液を前記基板上に塗布する工程と、前記塗布した第２溶液を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする。このような塗布方法の採用により、液晶装置用基板ひいては液晶装置の製造が一層簡便且つ確実なものとなる。
【００１３】
なお、無機酸化物前駆体としては、目的とする無機酸化物の種類に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えばメトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシドのようなアルコキシドを用いることができる。なお、目的とする無機酸化物がシリコン酸化物の場合、無機酸化物前駆体としては、エトキシテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）やテトラメトキシシランが好適である。加水分解促進剤としては、ヒドロキシアルデヒド誘導体（あるいはヒドロキシケトン誘導体）、ヒドロキシカルボン酸誘導体、アリルアルコール誘導体、およびヒドロキシニトリル誘導体からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物を用いることができる。ヒドロキシアルデヒド誘導体（あるいはヒドロキシケトン誘導体）の例としては、ヒドロキシアセトン、アセトイン、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン、及びフルクトースが挙げられ、ヒドロキシカルボン酸誘導体の例としては、グリコール酸エステル、乳酸エステル、２−ヒドロキシ−イソ酪酸エステル、チオグリコール酸エステル、リンゴ酸エステル、酒石酸エステル、およびクエン酸エステルが挙げられ、アリルアルコール誘導体の例としては、１−ブテン−３−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセン−３−オール、クロチルアルコール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、及びチナミルアルコールが挙げられ、ヒドロキシニトリル誘導体の例としてはアセトンシアノヒドリンが挙げられる。直鎖状炭素鎖を有する珪素化合物としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの非置換のアルキル基を有する珪素化合物を用いることができる。直鎖状炭素鎖を有する珪素化合物の例としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシランが挙げられる。
【００１４】
次に、上記課題を解決するために、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、前記基板が上記液晶装置用基板からなることを特徴とする。この場合、信頼性に優れた液晶装置を提供することができ、また当該液晶装置を上述した方法により製造するものとすれば、簡便且つ確実に信頼性の高い液晶装置を提供することが可能となる。なお、本発明の液晶装置において、前記液晶層は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなるものとすることができる。上記配向膜は、液晶分子を垂直配向するのに好適だからである。
【００１５】
また、本発明の液晶装置は、例えば液晶テレビや携帯電話の表示画面、パソコンのモニタ、液晶プロジェクタの光変調装置として用いることができる。このような用途に用いることで表示特性に優れた電子機器を提供することが可能となる。また、その液晶装置を上記製造方法により製造することで、上述した電子機器を安価に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、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せてある。
【００１７】
［液晶装置］
以下に示す本実施形態の液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。また、本実施形態の液晶装置は、本発明に係る液晶装置用基板により構成されたものである。
【００１８】
図１は本実施形態の透過型液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図である。図３は本実施形態の透過型液晶装置について素子領域の断面図であって、図２のＡ−Ａ’線断面図である。また、図４は本実施形態の透過型液晶装置について複数の画素領域を模式的に示す断面図である。なお、図３及び図４においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。
【００１９】
本実施形態の透過型液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と当該画素電極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がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは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される。
【００２０】
また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００２１】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００２２】
次に、図２に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の平面構造について説明する。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、インジウム錫酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。本実施形態において、各画素電極９及び各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。
【００２３】
データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００２４】
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と交差する箇所からデータ線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）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００２５】
次に、図３及び図４に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の断面構造について説明する。なお、図４ではスイッチング素子等の一部の構成要素を図面の視認性を考慮して省略してある。図３及び図４に示すように、本実施形態の透過型液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板（液晶装置用基板）１０と、これに対向配置される対向基板（液晶装置用基板）２０との間に液晶層５０が挟持されている。液晶層５０は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなるもので、当該透過型液晶装置は垂直配向モードの表示装置である。
【００２６】
ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａとその液晶層５０側表面に形成された画素電極９、配向膜４０を主体として構成されており、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とその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１、配向膜６０とを主体として構成されている。また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。
【００２７】
画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２８】
また、上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。
【００２９】
また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００３０】
ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。さらに、図２に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
【００３１】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側、すなわち、画素電極９及び第３層間絶縁膜７上には配向膜４０が形成されている。配向膜４０は、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御するものである。
【００３２】
他方、対向基板２０には、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層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に侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。
【００３３】
さらに、第２遮光膜２３が形成された基板本体２０Ａの液晶層５０側には、その略全面に渡って、ＩＴＯ等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には配向膜６０が形成されている。配向膜６０は、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御するものである。
【００３４】
ここで、上記配向膜４０（６０）は、図５に示すように、無機酸化物からなる下地膜４１（６１）上に直鎖状炭素鎖４２（６２）が単分子状に形成された構成を具備している。下地膜４１（６１）は酸化珪素からなるもので、表面に孔径２ｎｍ以下（本実施形態では２ｎｍ）の微細孔４３を有したミクロポーラス構造をとっている。また、直鎖状炭素鎖４２（６２）としては炭素数３〜２５（本実施形態では炭素数１８）のものが形成されている。このように本実施形態の液晶装置に具備された配向膜４０（６０）はラビング処理が施されていない。すなわち配向膜４０（６０）は、微細孔４３に沿って液晶分子５１を配向させ、さらに直鎖状炭素鎖４２（６２）に沿って液晶分子５１を配向させるものである。
【００３５】
したがって、従来のようにラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因した表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上が図られている。さらに、上述の通り微細孔４３に沿って液晶分子５１を配向規制することができるとともに、直鎖状炭素鎖４２（６２）による配向規制力も液晶分子５１に及ぶため、当該液晶分子５１を確実に配向規制することが可能となる。また、微細孔４３を具備する下地膜４１（６１）は無機酸化物より構成されてなるため、十分な耐光性も備えたものとなる。さらに、配向膜４０（６０）の表面に疎水性の直鎖状炭素鎖４２（６２）が形成されてなるため、当該配向膜４０（６０）への水分吸着が生じ難く、高信頼性を確保することが可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態の液晶装置の製造方法について説明する。なお、本実施形態の液晶装置の製造方法は、本発明に係る液晶装置用基板の製造方法を採用したものである。
まず、液晶装置用基板たるＴＦＴアレイ基板１０を作成する。
ここでは、ガラス等からなる透光性の基板１０Ａを用意し、これに第１遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａ、各種配線３ａ，３ｂ，６ａ、絶縁膜４，７、画素電極９等を公知の方法で形成する。続いて、画素電極９を含む第３層間絶縁膜７上に配向膜４０を形成する。
【００３７】
具体的には、図６に示すようなシリカゾル溶液を作成する工程と、図７に示すような焼成工程とにより配向膜４０を形成するものとしている。
まず、シリカゾル溶液を作成するに際しては、図６に示す通り、ＴＭＯＳと、ヒドロキシアセトンと、ＯＤＳとをメタノールに溶解ないし分散させた溶液Ａ（Ｓ１）を２５℃下、撹拌させる（Ｓ２）。そこに、水とメタノールを添加し、混合溶液を４０℃下、１日撹拌させる（Ｓ３）。そして、これを室温中に静置させ（Ｓ４）、続いて希釈溶媒（アルコール系溶媒、グリコールエーテル系溶媒等）により希釈を行なって、シリカゾル溶液を得るものとしている（Ｓ５）。なお、溶液Ａは、ＴＭＯＳ１２．５ｍｍｏｌに対し、ヒドロキシアセトン１２．５ｍｍｏｌ、ＯＤＳ１．５ｍｍｏｌ、メタノール１０ｍｏｌとしている。また、添加物は水４ｍｍｏｌ、メタノール１０ｍｌとしている。ここで、溶液Ａにおいては、無機酸化物前駆体であるＴＭＯＳ１ｍｏｌに対して、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体であるＯＤＳは０．２５ｍｏｌ以下とすることが好ましい。溶液の作成を容易化するためである。なお、溶液Ａにおいて無機酸化物前駆体であるＴＭＯＳは加水分解反応により無機酸化物となるもので、直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物前駆体であるＯＤＳは同じく加水分解反応により直鎖状の炭素鎖を有する珪素化合物となるものである。
【００３８】
次に、上述した画素電極（ＩＴＯ）付き基板をＵＶオゾン洗浄した後（Ｓ１１）、上記シリカゾル溶液を当該基板上にスピンコート法を用いて、厚さ約５０ｎｍに成膜する（Ｓ１２）。その後、当該膜を乾燥し（Ｓ１３）、引き続いて本焼成を行って（Ｓ１４）、配向膜４０とする。なお、仮乾燥は８０℃、５分、本焼成は２００℃、１時間の条件で行うものとしている。
以上のような配向膜形成工程を経て、本発明に係る液晶装置用基板たるＴＦＴアレイ基板１０が作成される。
【００３９】
一方、上述したＴＦＴアレイ基板１０とは別に対向基板２０も作成する。ここでも、基板２０Ａを用意した後、ＴＦＴアレイ基板１０の作成と同様の方法を用いて、当該基板２０Ａ上に遮光膜２３や対向電極２１を形成するとともに、さらに図６及び図７を参照して上述した方法を用いて配向膜６０を形成し、対向基板２０を得るものとしている。
【００４０】
その後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール剤を介して貼り合わせ、さらにシール剤に形成した液晶注入口から誘電異方性が負の液晶を注入して液晶パネルとした後、所定の配線を接続して、本実施形態の液晶装置を製造するものとしている。
このように本実施形態の液晶装置の製造方法は、配向膜形成工程においてラビング処理を伴わず、比較的温和な条件で垂直配向性の配向膜４０，６０を形成するものとしている。したがって、当該製造方法は、その製造効率が高く、しかも製造される液晶装置においてラビング筋も生じ難いものとなって、非常に信頼性が高い製造方法となる。
【００４１】
また、本実施形態では、溶液Ａ及びＢからなる混合溶液を塗布し、その塗膜を焼成するのみで無機配向膜４０，６０が得られるため、非常に手間の掛からないものとなるのである。さらに、本実施形態では、加水分解促進剤が多孔体を生成する前駆体を選択的に生成し且つ加水分解を促進しているため、酸・塩基触媒が不要となる。そのため、不純物による製造装置への影響、製造される基板１０，２０の特性への影響が少ないものとなる。
【００４２】
なお、上述した無機酸化物前駆体としては、目的とする無機酸化物の種類に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えばメトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシドのようなアルコキシドを用いることができる。なお、目的とする無機酸化物がシリコン酸化物の場合、無機酸化物前駆体としては、エトキシテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）やテトラメトキシシランが好適である。加水分解促進剤としては、ヒドロキシアルデヒド誘導体（あるいはヒドロキシケトン誘導体）、ヒドロキシカルボン酸誘導体、アリルアルコール誘導体、およびヒドロキシニトリル誘導体からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物を用いることができる。ヒドロキシアルデヒド誘導体（あるいはヒドロキシケトン誘導体）の例としては、ヒドロキシアセトン、アセトイン、３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブタノン、及びフルクトースが挙げられ、ヒドロキシカルボン酸誘導体の例としては、グリコール酸エステル、乳酸エステル、２−ヒドロキシ−イソ酪酸エステル、チオグリコール酸エステル、リンゴ酸エステル、酒石酸エステル、およびクエン酸エステルが挙げられ、アリルアルコール誘導体の例としては、１−ブテン−３−オール、２−メチル−３−ブテン−２−オール、１−ペンテン−３−オール、１−ヘキセン−３−オール、クロチルアルコール、３−メチル−２−ブテン−１−オール、及びチナミルアルコールが挙げられ、ヒドロキシニトリル誘導体の例としてはアセトンシアノヒドリンが挙げられる。直鎖状炭素鎖を有する珪素化合物としては、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの非置換のアルキル基を有する珪素化合物を用いることができる。直鎖状炭素鎖を有する珪素化合物の例としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシランが挙げられる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態としての液晶装置及びその製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、且つ当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
例えば、本実施形態では、ＴＦＴ素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置やパッシブマトリクス型液晶装置等にも適用可能である。また、本実施形態では、透過型液晶装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型や半透過反射型の液晶装置にも適用可能である。このように、本発明は、いかなる構造の液晶装置にも適用することができる。
【００４４】
［電子機器］
上記実施の形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００４５】
図８（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図８（ｂ）において、符号６００は情報処理装置、符号６０１はキーボードなどの入力部、符号６０３は情報処理装置本体、符号６０２は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００４６】
図８（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図８（ｃ）において、符号７００は時計本体を示し、符号７０１は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００４７】
このように図８に示す電子機器は、表示部に上述の本発明の一例たる液晶装置を適用したものであるので、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。
【００４８】
［投射型表示装置］
次に、上記実施形態の液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置（プロジェクタ）の構成について、図９を参照して説明する。図９は、上記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要部を示す概略構成図である。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は液晶光変調装置、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レンズを示す。
【００４９】
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。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの光束のうちの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、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置８２２に入射される。
【００５０】
一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー８１４によって反射され、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置８２３に入射される。なお、青色光は第２のダイクロイックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、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、これを介して青色光が上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。
【００５１】
各光変調装置により変調された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形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【００５２】
上記構造を有する投射型表示装置は、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えたものであるので、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態たる液晶装置におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図。
【図２】図１の液晶装置についてＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図。
【図３】図１の液晶装置についてその素子構造を示す断面図。
【図４】図１の液晶装置についてその画素領域の構成を模式的に示す断面図。
【図５】配向膜の構成を模式的に示す説明図。
【図６】液晶装置用基板の製造方法について一工程を示す説明図。
【図７】液晶装置用基板の製造方法について一工程を示す説明図。
【図８】本発明に係る電子機器について幾つかの例を示す斜視図。
【図９】本発明に係る投射型表示装置についての一例を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、１０Ａ，２０Ａ…基板本体、４０，６０…配向膜、５０…液晶層
【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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