(57)【要約】【課題】  吸湿に起因する品質低下を防止した液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】  互いに対向する一対の基板１０、２０間に液晶を挟持してなる液晶装置である。一対の基板１０、２０のそれぞれの内面に無機配向膜１６（２２）が設けられ、無機配向膜１６（２２）が、異なる分子量の複数の撥水性有機材料により、撥水化処理されている。【選択図】      図６
2007052050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜が、異なる分子量の複数の撥水性有機材料により、撥水化処理されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記無機配向膜が珪素酸化物からなり、前記複数の撥水性有機材料が、異なる分子量のアルコールであることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】
互いに対向する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、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜を、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理する工程と、を備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記無機配向膜を、斜法蒸着法で形成することを特徴とする請求項３記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記無機配向膜が珪素酸化物からなり、前記複数の撥水性有機材料が、異なる分子量のアルコールであることを特徴とする請求項３又は４記載の液晶装置。
【請求項６】
前記撥水化処理する工程において、分子量の大きい撥水性有機材料で先に撥水化処理を行い、その後、分子量の小さい撥水性有機材料で撥水化処理を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の液晶装置、あるいは請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の製造方法によって得られた液晶装置を備える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、液晶装置の製造方法、及び電子機器に関する。
【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、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、その中央部に液晶が封止されて構成されている。その一対の基板の内面側には液晶に電圧を印加する電極が形成され、これら電極の内面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。このような構成によって液晶装置は、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光を変調し、画像光を作製するようになっている。
【０００３】
ところで、前述した配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミド等からなる高分子膜の表面に、ラビング処理を施したものが一般に用いられている。ラビング処理とは、柔らかい布からなるローラで高分子膜の表面を所定方向に擦ることにより、高分子を所定方向に配向させるものである。その配向性高分子と液晶分子との分子間相互作用により、配向性高分子に沿って液晶分子が配置されるので、非選択電圧印加時の液晶分子を所定方向に配向させることができるようになっている。また、側鎖アルキル基により、液晶分子にプレチルトを与えることができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、このような有機配向膜を備えた液晶装置をプロジェクタの光変調手段として採用した場合、光源から照射される強い光や熱によって配向膜が次第に分解されるおそれがある。そして、長期間の使用後には、液晶分子を所望のプレチルト角に配列することができなくなるなど液晶分子の配向制御機能が低下し、液晶プロジェクタの表示品質が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、耐光性および耐熱性に優れた無機材料からなる配向膜の使用が提案されており、このような無機配向膜の製造方法としては、例えば斜方蒸着法による酸化珪素（ＳｉＯ２）膜の成膜が知られている。
ところで、一般に液晶装置では、吸湿や水分の浸入が品質低下の原因となることから、配向膜の表面に撥水処理を施し、耐湿性を高めるといったことが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０２５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、斜方蒸着法などによって形成された無機配向膜は、その表層部に小さな間隙を多く形成した構造となるため、特に分子量が大きい撥水処理剤で撥水処理を行った場合には、この撥水処理剤が前記の小さな間隙内にまで入り込めず、またはこれを良好に覆うことができなくなり、したがって配向膜の耐湿性向上効果が十分に得られなくなってしまう。
【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、吸湿に起因する品質低下を防止した液晶装置とその製造方法、さらにはこれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜が、異なる分子量の複数の撥水性有機材料により、撥水化処理されていることを特徴としている。
【０００９】
この液晶装置によれば、無機配向膜が、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理されているので、大きな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜の表面が撥水化され、小さな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜表層部の間隙内が撥水化されるようになる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体が撥水化されることにより、耐湿性向上が十分に図られたものとなり、これによって吸湿に起因する品質低下が確実に防止されたものとなる。
【００１０】
また、前記液晶装置においては、前記無機配向膜が珪素酸化物からなり、前記複数の撥水性有機材料が、異なる分子量のアルコールであるのが好ましい。
このようにすれば、無機配向膜の表層部に形成される親水性のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）に、アルコールが反応してアルコール中のアルキル基等がシラノール基中の水素と置換する。その結果、撥水性のアルキル基等が無機配向膜の表層部に配されることにより、無機配向膜が撥水性を呈するようになる。
【００１１】
本発明の液晶装置の製造方法は、互いに対向する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、
前記一対の基板のそれぞれの内面に無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜を、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理する工程と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
この液晶装置の製造方法によれば、無機配向膜を、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理するので、大きな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜の表面を撥水化し、小さな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜表層部の間隙内を撥水化することが可能になる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体を撥水化することにより、得られる液晶装置を、耐湿性向上が十分に図られ、吸湿に起因する品質低下が確実に防止されたものにすることができる。
【００１３】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記無機配向膜を、斜法蒸着法で形成するのが好ましい。
このようにすれば、無機配向膜によって液晶分子にプレチルト角が良好に付与されるようになり、また、無機配向膜に対してラビング処理等を行う必要もなくなる。
【００１４】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記無機配向膜が珪素酸化物からなり、前記複数の撥水性有機材料が、異なる分子量のアルコールであるのが好ましい。
このようにすれば、無機配向膜の表層部に形成される親水性のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）に、アルコールが反応してアルコール中のアルキル基等がシラノール基中の水素と置換する。その結果、撥水性のアルキル基等が無機配向膜の表層部に配されることにより、無機配向膜が撥水性を呈するようになる。
【００１５】
また、前記液晶装置の製造方法においては、前記撥水化処理する工程において、分子量の大きい撥水性有機材料で先に撥水化処理を行い、その後、分子量の小さい撥水性有機材料で撥水化処理を行うのが好ましい。
このようにすれば、大きな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜の表面を撥水化することができる。その際、分子量が大きいことで、この撥水性有機材料によって無機配向膜表層部の間隙内までは撥水化し難いものの、その後、小さな分子量の撥水性有機材料によって撥水化するので、無機配向膜表層部の間隙内を撥水化することが可能になる。したがって、無機配向膜の表層部のほぼ全体を良好に撥水化することが可能になる。
【００１６】
本発明の電子機器は、前記の液晶装置、あるいは前記の製造方法によって得られた液晶装置を備えることを特徴としている。
この電子機器によれば、吸湿に起因する品質低下が確実に防止された液晶装置を備えているので、この電子機器自体も吸湿に起因する品質低下が防止されたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳しく説明する。まず、本発明における液晶装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態となる液晶装置６０の概略構成を説明するための、ＴＦＴアレイ基板の平面図、図２は、液晶装置６０の等価回路図、図３は、液晶装置の平面構造の説明図、図４は、液晶装置の断面構造の説明図であり、図３のＡ−Ａ’線における矢視側断面図である。
【００１８】
図４に示すように本実施形態の液晶装置６０は、互いに対向する一対の基板１０、２０間に液晶５０を挟持してなるもので、一対の基板１０、２０の内面に無機配向膜１６、２２が設けられたものである。そして、特にこれら無機配向膜１６、２２が、異なる分子量の複数の撥水性有機材料により、撥水化処理されたものとなっている。
【００１９】
この液晶装置６０の概略構成を説明すると、図１に示すように一対の基板１０、２０のうちの一方であるＴＦＴアレイ基板（基板）１０の中央には、画像作製領域１０１が形成されている。この画像作製領域１０１の周縁部にはシール材１９が配設されており、これによって画像作製領域１０１には液晶５０（図４参照）が封止されている。この液晶５０は、ＴＦＴアレイ基板１０上に液晶が直接塗布されて形成されたもので、シール材１９には液晶の注入口が設けられていない、いわゆる封口レス構造となっている。このシール材１９の外側には、後述する走査線に走査信号を供給する走査線駆動素子１１０と、後述するデータ線に画像信号を供給するデータ線駆動素子１２０とが実装されている。その駆動素子１１０、１２０から、ＴＦＴアレイ基板１０の端部の接続端子７９にかけて、配線７６が引き廻されている。
【００２０】
一方、ＴＦＴアレイ基板１０に貼り合わされる対向基板２０（図４参照）には、共通電極２１（図４参照）が形成されている。この共通電極２１は、画像作製領域１０１のほぼ全域に形成されたもので、その四隅には基板間導通部７０が設けられている。この基板間導通部７０からは、接続端子７９にかけて配線７８が引き廻されている。
そして、外部から入力された各種信号が、接続端子７９を介して画像作製領域１０１に供給されることにより、液晶装置が駆動されるようになっている。
【００２１】
液晶装置の前記画像作製領域１０１には、図２の等価回路図に示すように、これを構成すべく複数のドットがマトリクス状に配置されており、これら各ドットには、それぞれ画素電極９が形成されている。また、その画素電極９の側方には、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が接続されている。各データ線６ａには、前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。
【００２２】
また、ＴＦＴ素子３０のゲートには走査線３ａが接続されている。走査線３ａには、前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３０のドレインには画素電極９が接続されている。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にすると、データ線６ａから供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、画素電極９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。
【００２３】
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。
【００２４】
また、本実施形態の液晶装置では、図３の平面構造説明図に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、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。さらに、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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、この液晶装置は、図４の断面構造説明図に示すように、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。
【００２７】
ＴＦＴアレイ基板１０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。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。
【００２８】
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、チャネル領域１ａ’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、そのデータ線６ａが高濃度ソース領域１ｄ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の表面に画素電極９が形成され、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、その画素電極９が高濃度ドレイン領域１ｅに接続されている。さらに、画素電極９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が規制されるようになっている。
【００２９】
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、前述した蓄積容量１７が構成されている。
また、ＴＦＴ素子３０の形成領域に対応する基板本体１０Ａ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。
【００３０】
一方、対向基板２０における基板本体２０Ａ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１ａと重なる領域に設けられている。また対向基板２０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が規制されるようになっている。
【００３１】
ここで、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜１６、及び対向基板２０側の無機配向膜２２は、共に本発明の特徴的な構成要素となっている。すなわち、本発明においてこれら無機配向膜１６、２２は、前述したように異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理されたものとなっている。
【００３２】
これら無機配向膜１６、２２は、ＳｉＯ２やＳｉＯ等の珪素酸化物、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）程度に形成されたものである。また、無機配向膜１６、２２の製造には、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、自己組織化法などが採用可能である。本実施形態では、無機配向膜１６、２２はいずれもＳｉＯ２を主とする珪素酸化物からなり、従来公知の斜法蒸着法で形成されたものとなっている。
【００３３】
図５（ａ）は、斜方蒸着法による成膜を行う成膜装置の一例としての、蒸着装置５０３である。この蒸着装置５０３には、無機配向膜材料の蒸気流を発生させる蒸着源５１２と、無機配向膜形成前の前記ＴＦＴアレイ基板１０、あるいは無機配向膜形成前の前記対向２０（以下、単に基板１０（２０）と記す）を保持する保持機構５１４とが備えられている。この蒸着装置５０３において基板１０（２０）は、蒸着源５１２と基板１０（２０）の基板面重心位置とを結ぶ基準線Ｘ１と、基板１０（２０）の被成膜面と垂直に交わる直線Ｘ２とのなす角θ０が、所定値となるように、保持機構５１４によって保持されている。したがって、図５（ａ）、（ｂ）において矢印Ｙ１によって示される、蒸着源５１２で発生された無機材料の進行方向、すなわち無機材料が飛ぶ方向と、基板１０（２０）において配向膜が形成される基板面（被成膜面）とのなす角度θ１は、角度θ０を変化させることによって調整可能となっている。なお、この角度θ１は、配向膜１６（２２）において配向制御を行うための表面形状効果が得られるように、後述する柱状構造物を基板面上に配列させるための所定値に設定されている。ただし、本実施形態では斜方蒸着を行うことから、角度θ１は９０°未満となっている。
【００３４】
このような蒸着装置によって斜方蒸着を行うと、図５（ｂ）中矢印で示すように、蒸着源５１２から昇華した配向膜材料が基板１０（２０）に対して略一定の入射角度（傾斜角度）で連続入射する。すると、基板１０（２０）には図６（ａ）に示すように配向膜材料が斜め柱状に堆積し、これによって無機材料（珪素酸化物）の柱状構造体１６ａ（２２ａ）が形成される。そして、この柱状構造体１６ａ（２２ａ）が基板１０（２０）の表面に無数に形成されたことにより、無機配向膜１６（２２）が形成される。このように柱状構造体１６ａ（２２ａ）が所定の傾斜角度で形成され、これによって無機配向膜１６（２２）が形成されると、液晶装置６０では、柱状構造体１６ａ（２２ａ）に沿って液晶分子が配向することにより、液晶分子にプレチルト角が付与される。すなわち、前述したように液晶分子は、非選択電圧印加時に、無機配向膜１６、２２によって所定方向に配向規制されるようになっているのである。
【００３５】
また、このような斜方蒸着法で形成された無機配向膜１６、２２は、前述したように、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理される。使用する撥水性有機材料の数（種類）については、３以上であってもよいが、処理により得られる効果を考えた場合、分子量の異なる２種類の有機材料を用いれば十分である。使用する撥水性有機材料としては、特に限定されないものの、撥水性を有する各種の有機溶剤、例えばアルキル基やベンゼン環を有した有機溶剤が好適に用いられ、また、複数種類（２種類）の有機材料については、互いに親和性が高いもの、例えば同系統の官能基を有したものが用いられる。特に、無機配向膜１６、２２がＳｉＯ２を主とする珪素酸化物からなる本実施形態では、複数の撥水性有機材料の全てを、アルコールとするのが好ましい。
【００３６】
撥水性有機材料として２種類のアルコールを用いる場合、特に撥水性を呈する比較的炭素数の多いアルキル基を有したものと、これより炭素数が少なく、したがってこれより分子量が小さいものとを用いるのが好ましい。例えば、炭素数が８のオクチルアルコール（オクタノール；Ｃ８Ｈ１７ＯＨ）と、炭素数が３のイソプロピルアルコール（イソプロパノール；（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）とを用い、撥水化処理するのが好ましい。
また、このような分子量の異なる２種類の撥水性有機材料により、撥水処理を行うに際しては、特に、分子量の大きい撥水性有機材料で先に撥水化処理を行い、その後、分子量の小さい撥水性有機材料で撥水化処理を行うのが好ましい。
【００３７】
すなわち、まず、分子量の大きい撥水性有機材料として、例えばオクチルアルコールを用いて珪素酸化物からなる無機配向膜１６（２２）を撥水化処理する。この撥水化処理としては、特に限定されないものの、気相での処理が好適に採用される。気相での処理とは、例えば密閉容器中に、前記無機配向膜１６（２２）を形成した基板１０（２０）と容器に入れたオクチルアルコールとを入れ、オクチルアルコールの蒸気を前記無機配向膜１６（２２）に所定時間接触させることで行う。その際、必要に応じて加熱し、密閉容器中でのオクタノール蒸気の濃度を高めるようにしてもよい。
【００３８】
このようにして無機配向膜１６（２２）にオクチルアルコール蒸気を接触させると、珪素酸化物からなる無機配向膜１６（２２）の表層部に形成される親水性のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）に、オクチルアルコールが反応してオクチルアルコール中のオクチル基（Ｃ８Ｈ１７−）がシラノール基中の水素と置換し、（Ｓｉ−ＯＣ８Ｈ１７）となる。その結果、図６（ｂ）に示すように撥水性のオクチル基（アルキル基）Ａが無機配向膜１６（２２）の表層部に多数配されることにより、無機配向膜１６（２２）が撥水性を呈するようになる。ただし、オクチル基Ａは比較的分子量が大きく、立体的にも大きくなっているので、この分子量が大きい撥水性有機材料（オクチルアルコール）により、無機配向膜１６（２２）の表層部の間隙内、すなわち柱状構造体１６ａ（２２ａ）間に形成される間隙内などまで撥水化するのは困難である。
【００３９】
そこで、本発明では、先の撥水性有機材料とは分子量が異なる材料、特に分子量が小さい撥水性有機材料により、無機配向膜１６（２２）を再度撥水化処理する。すなわち、分子量の小さい撥水性有機材料として例えばイソプロピルアルコールを用い、オクチル基Ａを多数配した無機配向膜１６（２２）を、再度撥水化処理する。この撥水化処理としては、前述したような気相での処理を採用することもでき、また、液相での処理を採用することもできる。液相での処理としては、液状のイソプロピルアルコール中に、前記基板１０（２０）を浸漬してその無機配向膜１６（２２）の表層部を液状のイソプロピルアルコールに接触させる。そして、その状態で基板１０（２０）やイソプロピルアルコールに超音波を与え、またはこの処理室内を減圧する。
【００４０】
このように超音波処理や減圧処理を併せて行うことにより、イソプロピルアルコールが無機配向膜１６（２２）の表層部の間隙内により良好に入り込み、この間隙内のシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）と反応してイソプロピルアルコール中のイソプロピル基（（ＣＨ３）２ＣＨ−）がシラノール基中の水素と置換し、（Ｓｉ−Ｏ（ＣＨ３）２ＣＨ）となる。その結果、図６（ｃ）に示すように撥水性のイソプロピル基（アルキル基）Ｂが、主に無機配向膜１６（２２）表層部の間隙内に多数配されることにより、無機配向膜１６（２２）がより強い撥水性を呈するようになる。
【００４１】
したがって、このようにして撥水化処理がなされた無機配向膜１６（２２）は、オクチル基Ａによってその表層部が撥水化されているのに加え、イソプロピル基Ｂによって無機配向膜１６（２２）表層部の間隙内まで撥水化されているので、膜全体として、より耐湿性の向上が図られたものとなる。
すなわち、撥水化処理がなされる前の、図６（ａ）に示した状態での無機配向膜１６（２２）では、特にその親水性のシラノール基の存在により、図６（ａ）中二点鎖線で示す領域Ｗに水（湿気）が存在し易くなっている。よって、このように無機配向膜１６、２２に撥水化処理を行わないままで基板１０、２０等を組み立て、液晶装置を形成すると、外部から水や湿気が浸入した際、これが無機配向膜１６、２２の表層部に入り込み、液晶と直接接触することで液晶を劣化させ、その特性を低下させてしまうことになる。
【００４２】
また、大きな分子量の撥水性有機材料で撥水化処理を行い、主に無機配向膜１６（２２）の表層部を撥水化することにより、無機配向膜１６、２２の表層部において水（湿気）が存在し易い領域を、図６（ｂ）中二点鎖線で示すように、オクチル基Ａが配されていない領域にまで狭くすることができる。しかしながら、このようにしても、特に無機配向膜１６（２２）の間隙内まではオクチル基Ａが配されないことから、依然として水（湿気）が存在し易い領域Ｗが比較的広く残っている。したがって、この状態で基板１０、２０等を組み立て、液晶装置を形成すると、外部から水や湿気が浸入した際、やはりこれが無機配向膜１６、２２の表層部に入り込み、液晶と直接接触することで液晶の特性を低下させてしまうおそれがある。
【００４３】
そこで、小さな分子量の撥水性有機材料で再度撥水化処理を行い、主に無機配向膜１６（２２）表層部の間隙部内を撥水化することにより、無機配向膜１６、２２の表層部において水（湿気）が存在し易い領域Ｗを、図６（ｃ）中二点鎖線で示すように、イソプロピル基Ｂが配されていない領域にまでさらに狭くすることができる。
このように異なる分子量の撥水性有機材料で複数回の撥水化処理を行った後、基板１０、２０等を組み立てて本発明の液晶装置とすることにより、この液晶装置６０は、外部から水や湿気が浸入しようとしても、これが撥水化された無機配向膜１６、２２の表層部に入り込み難いことから、結果として無機配向膜１６、２２の表層部に水や湿気がほとんど浸入しないものとなる。
【００４４】
図４に示したように本実施形態の液晶装置６０には、前述したような撥水化処理を行った無機配向膜１６（２２）を有するＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に、ネマチック液晶等からなる液晶５０が挟持され、シール材１９（図１参照）によって封止されている。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、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。
【００４５】
また、両基板１０、２０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、液晶装置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１０側の偏光板１８は、その透過軸が配向膜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２０側の偏光板２８は、その透過軸が配向膜２２の配向規制方向と略一致するように配置されている。
【００４６】
液晶装置６０は、対向基板２０を光源側に向けて配置される。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を透過して液晶装置６０に入射する。
非選択電圧印加時の液晶装置６０では、基板に対して水平配向した液晶分子が液晶５０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、液晶装置６０に入射した直線偏光は、約９０°旋光されて液晶装置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装置６０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）。
【００４７】
また、選択電圧印加時の液晶装置６０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、液晶装置６０に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶装置６０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装置６０では黒表示が行われるようになっている。
【００４８】
このような構成の液晶装置６０にあっては、無機配向膜１６、２２が、異なる分子量の撥水性有機材料で複数回（２回）撥水化処理されているので、前述したように外部から水や湿気が浸入しようとしても、これが撥水化された無機配向膜１６、２２の表層部に入り込み難くなり、したがって無機配向膜１６、２２の表層部に水や湿気がほとんど浸入しないようになる。よって、耐湿性向上が十分に図られたものとなり、吸湿に起因する品質低下が確実に防止されたものとなる。
【００４９】
また、このような液晶装置６０の製造方法にあっても、無機配向膜１６、２２を、異なる分子量の複数の撥水性有機材料によって撥水化処理するので、大きな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜の表面を撥水化し、小さな分子量の撥水性有機材料によって主に無機配向膜表層部の間隙内を撥水化することができる。したがって、無機配向膜１６、２２の表層部のほぼ全体を撥水化することにより、得られる液晶装置６０を、前述したように耐湿性向上が十分に図られ、吸湿に起因する品質低下が確実に防止されたものにすることができる。
また、このように撥水性有機材料で撥水化処理するので、例えば撥水化処理前の無機配向膜１６、２２に、前処理としての洗浄処理などによって不純物としての有機成分が付着していたとしても、この撥水化処理によって有機成分を除去し、清浄化することができる。
【００５０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では撥水性有機材料としてオクチルアルコールとイソプロピルアルコールとを用いたが、これ以外のアルコールを用いてもよく、さらにアルコール以外の、撥水性有機材料を用いてもよい。
また、撥水化処理に際しては、大きな分子量の撥水性有機材料で先に処理を行い、その後、小さな分子量の撥水性有機材料で処理を行うようにしたが、順番を逆にして撥水化処理を行ってもよい。
さらに、大きな分子量の撥水性有機材料での撥水化処理については、気相法で行うようにしたが、液相法で処理するようにしてもよいのはもちろんである。ただし、分子量が大きくなるに連れ、その沸点が高くなり、蒸気圧が低くなることから、気相法で処理する場合に比べ、乾燥を十分に行う必要がある。
【００５１】
（プロジェクタ）
次に、本発明の電子機器の一実施形態としてのプロジェクタについて、図７を用いて説明する。図７は、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。このプロジェクタは、前記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。
【００５２】
図７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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
このような構成からなるプロジェクタは、前記の液晶装置を光変調手段として備えている。この液晶装置は、前述したように耐光性および耐熱性に優れた無機配向膜を備えているので、光源から照射される強い光や熱により配向膜が劣化することはない。また、このプロジェクタは、吸湿に起因する品質低下が確実に防止された液晶装置を備えているので、この電子機器自体も吸湿に起因する品質低下が防止されたものとなる。
【００５６】
なお、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、前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、前記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、前記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、前記実施形態では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板式の投射型表示装置（プロジェクタ）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。
【００５７】
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、前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、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液晶装置のＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図２】液晶装置の等価回路図である。
【図３】液晶装置の平面構造の説明図である。
【図４】液晶装置の断面構造の説明図である。
【図５】（ａ）は蒸着装置の模式図、（ｂ）は斜方蒸着の説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は無機配向膜への撥水化処理の説明図である。
【図７】プロジェクタの要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…基板（ＴＦＴアレイ基板）、１６…無機配向膜、２０…基板（対向基板）、２２…無機配向膜、５０…液晶、６０…液晶装置、Ａ…オクチル基、Ｂ…イソプロピル基
【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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