(57)【要約】【課題】水分や不純物が浸入する可能性を低減した液晶装置及び液晶装置の製造方法並びに電子機器を提供すること。【解決手段】表面に金属酸化物からなる無機配向膜１５が形成されて対向配置されたＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６と、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６の間に封止された液晶層８とを備え、無機材料で構成された溶融状態のシール材７を固化することにより、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６を貼り合わせて液晶層８を封止する封止工程を備える。【選択図】図２
2007192869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板の間に封止された液晶層とを備える液晶装置の製造方法において、
無機材料で構成された溶融状態のシール材を固化することにより、前記一対の基板を貼り合わせて前記液晶層を封止する封止工程を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記封止工程で、前記無機配向膜の表面のうち前記シール材が配置される領域にシール原材を配置し、
該シール原材を加熱溶融した後に冷却固化して前記シール材に変質させ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】
前記シール原材が、非晶質ポリシリコンで構成され、
前記シール材が、ポリシリコンによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止工程で、光を照射することにより前記シール材を溶融状態とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記封止工程で、前記一対の基板よりも前記シール材で吸収されやすい波長の光を照射することを特徴とする請求項４に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
前記封止工程で、短パルス光を照射することを特徴とする請求項４または５に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法により製造されたことを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板の間に封止された液晶層とを備える液晶装置において、
前記一対の基板が、前記液晶層の周囲に設けられて無機材料で構成されたシール材を溶融固化することにより貼り合わされていることを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
前記シール材が、非晶質ポリシリコンを再結晶化させたポリシリコンによって構成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記一対の基板の一方と前記シール材との間に、絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１１】
前記一対の基板の一方に、前記液晶層を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記一対の基板の間に、前記液晶層の周囲を囲むスペーサが配置されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項１３】
請求項７から１２のいずれか１項に記載の液晶装置を有す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、液晶装置の製造方法及び液晶装置並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタなど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、その中央部に液晶層が封止された構成となっている。そして、この一対の基板の内面側には液晶層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、画像光を作製している。
【０００３】
ところで、上記配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミドなど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ことがある。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。
【０００５】
そこで、耐光性の向上のため、近年ではＳｉＯｘ斜方膜（ｘ＝１〜２）などの金属酸化物を配向膜の材料としたものも開発されている。このような無機配向膜を備える液晶装置においても、例えばエポキシ系の樹脂接着剤からなるシール材により一対の基板が貼り合わされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１３４２９９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、上記従来の液晶装置では、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の液晶装置は、柱状構造体からなる無機配向膜が多孔質であることから、シール材と無機配向膜との界面に大きな空隙が形成されることがある。そのため、この空隙を通って液晶装置の外部から液晶層に水分や不純物などが浸入し、液晶分子の配向制御機能が阻害されることがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、水分や不純物が浸入する可能性を低減した液晶装置及び液晶装置の製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板の間に封止された液晶層とを備える液晶装置の製造方法において、無機材料で構成された溶融状態のシール材を固化することにより、前記一対の基板を貼り合わせ、前記液晶層を封止する封止工程を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、無機配向膜と同様に無機材料でシール材を構成することにより、無機配向膜とシール材との界面に空隙が発生することを抑制できるので、水分や不純物が外部から液晶層に浸入する可能性の低減が図れる。
すなわち、溶融状態のシール材と無機配向膜の表面とが接合されてシール材が冷却固化する。これによりシール材と無機配向膜の表面との間に空隙が生じなくなる。また、溶融状態のシール材によって無機配向膜の表面のうちシール材と接する部分が加熱溶融される場合がある。これにより、シール材と無機配向膜の表面との界面に空隙が発生することがより確実に抑制される。
以上より、液晶層に水分や不純物が浸入することが抑制され、液晶分子の配向制御機能を維持できる。したがって、液晶装置の長寿命化が図れる。
【００１０】
また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記封止工程で、前記無機配向膜の表面のうち前記シール材が配置される領域にシール原材を配置し、該シール原材を加熱溶融した後に冷却固化して前記シール材に変質させることが好ましい。
この発明では、シール原材を加熱溶融することで溶融状態のシール材を形成し、これと無機配向膜とを接合させることで一対の基板を貼り合せる。
【００１１】
また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記シール原材が、非晶質ポリシリコンで構成され、前記シール材が、ポリシリコンによって構成されていることとしてもよい。
この発明では、非晶質ポリシリコンで構成されたシール原材を加熱溶融し、再結晶させることでポリシリコンとし、シール材を構成する。これにより、例えば低融点金属などに含まれる金属イオンによる液晶層への溶出もなく、液晶層の劣化を抑制する。
【００１２】
また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記封止工程で、光を照射することにより前記シール材を溶融状態とすることが好ましい。
この発明では、照射した光を吸収させて加熱することで溶融状態のシール材を形成し、これと無機配向膜とを接合することで一対の基板を貼り合せる。ここで、一対の基板で吸収されにくい波長の光を照射することで、基板が光を吸収して加熱し、劣化することを防止する。これにより、液晶装置の寿命を維持できる。
【００１３】
また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記封止工程で、前記一対の基板よりも前記シール材で吸収されやすい波長の光を照射することが好ましい。
この発明では、照射した光を基板で吸収して基板が加熱されることを防止する。すなわち、シール材のみを選択的に加熱することができる。これにより、基板や液晶層などが劣化することを防止し、液晶装置の寿命を維持できる。
【００１４】
また、本発明にかかる液晶装置の製造方法は、前記封止工程で、短パルス光を照射することが好ましい。
この発明では、シール材に短パルス光を照射することで、シール材が過度に加熱されてシール材の熱が基板に伝達されることを抑制する。これにより、基板や液晶層などが劣化することを防止して、液晶装置の寿命を維持できる。
【００１５】
また、本発明にかかる液晶装置は、上記記載の液晶装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、液晶層に水分や不純物が浸入することを抑制し、液晶分子の配向制御機能を維持できる。したがって、液晶装置の長寿命化が図れる。
【００１６】
また、本発明にかかる液晶装置は、表面に金属酸化物からなる無機配向膜が形成されて対向配置された一対の基板と、該一対の基板の間に封止された液晶層とを備える液晶装置において、前記一対の基板が、前記液晶層の周囲に設けられて無機材料で構成されたシール材を溶融固化することにより貼り合わされていることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、無機配向膜と同様に無機材料でシール材を構成することにより、液晶層に水分や不純物が浸入することが抑制され、液晶分子の配向制御機能を維持できる。したがって、液晶装置の長寿命化が図れる。
【００１７】
また、本発明にかかる液晶装置は、前記シール材が、非晶質ポリシリコンを再結晶化させたポリシリコンによって構成されていることとしてもよい。
この発明では、非晶質ポリシリコンを加熱溶融して溶融状態とした後、これを冷却固化して再結晶化させることにより、ポリシリコンで構成されたシール材を構成する。これにより、例えば低融点金属などに含まれる金属イオンによる液晶層への溶出もなく、液晶層の劣化を抑制する。
【００１８】
また、本発明にかかる液晶装置は、前記一対の基板の一方と前記シール材との間に、絶縁部材が設けられていることが好ましい。
この発明では、一方の基板上においてシール材によって囲まれる領域からこの領域外まで配線を引き回す際、シール材が導電性を有する材料によって構成されている場合であっても、シール材とこの配線との絶縁性を確保できる。
【００１９】
また、本発明にかかる液晶装置は、前記一対の基板の一方に、前記液晶層を収容する凹部が形成されていることとしてもよい。
この発明では、一方の基板に形成された凹部内に液晶層を収容することでシール材の層厚を薄くすることができる。これにより、シール材を溶融させるために必要なエネルギーの低減を図ることや、シール材を均一に溶融状態とすることができる。したがって、一対の基板の貼り合わせを容易に行うことができると共に、一対の基板間における貼り合わせ状態を均一にすることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる液晶装置は、前記一対の基板の間に、前記液晶層の周囲を囲む枠状のスペーサが介在されていることとしてもよい。
この発明では、一対の基板間にスペーサを介在させることでシール材の層厚を薄くすることができる。したがって、上述と同様に、一対の基板の貼り合わせを容易に行うことができると共に、一対の基板間における貼り合わせ状態を均一にすることができる。
【００２１】
また、本発明にかかる電子機器は、上記記載の液晶装置を有することを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、液晶層に水分や不純物が浸入することを抑制し、液晶分子の配向制御機能を維持された液晶装置を備えているので、電子機器の長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による液晶装置及び液晶装置の製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態における液晶装置を示す平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１の液晶パネルを示す等価回路図、図４は図２の部分拡大図である。
本実施形態における液晶装置１は、プロジェクタなどの投射型表示装置のライトバルブとして用いられる液晶装置であって、スイッチング素子に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと称する）素子を用いたアクティブマトリックス方式の液晶装置である。そして、液晶装置１は、図１及び図２に示すように、液晶パネル２と、液晶パネル２の外面にそれぞれ配置された偏光板（図示略）とを備えている。
【００２３】
液晶パネル２は、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板（基板）５と、ＴＦＴアレイ基板５と対向配置された対向基板（基板）６と、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６を接着するシール材７と、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６によって形成されたセルギャップ内に封入された液晶層８とを備えている。すなわち、液晶層８は、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６によって挟持されている。そして、図１に示すように、液晶装置１のうち、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６とが重なると共にシール材７の内側に形成された後述する周辺遮光膜３１によってシール領域の内側が画像表示領域１０となっている。なお、図１では、対向基板６の図示を省略している。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板５は、図１に示すように、平面視矩形状を有しており、例えば石英やガラス、プラスチックなどの透光性材料によって形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板５には、一辺端部（図１に示す下辺）において対向基板６より外側に張り出す張出領域が形成されている。
そして、ＴＦＴアレイ基板５のうち画像表示領域１０と重なる領域には、図２及び図３に示すように、画素電極１１やＴＦＴ１２、複数の走査線１３及び信号線１４、画素電極１１を覆う無機配向膜１５が形成されている。
また、ＴＦＴアレイ基板５上には、上記一辺に沿って信号線駆動回路２１が設けられており、上記一辺と隣接する二辺に沿って走査線駆動回路２２、２３が設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板５の上記張出領域には、信号線駆動回路２１及び走査線駆動回路２２、２３の端子群である端子部２４が設けられている。なお、信号線駆動回路２１と走査線駆動回路２２、２３と端子部２４とは、配線２５により適宜電気的に接続されている。
【００２５】
画素電極１１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料によって形成されており、対向基板６に設けられた後述する対向電極３３とそれぞれ対向配置されている。そして、画素電極１１と、対向基板６に形成されてこの画素電極１１に対向配置された上記対向電極３３との間で液晶層８を挟持する。
【００２６】
走査線１３は、図３に示すように、例えばアルミニウムなどの金属によって構成された配線であって、図３に示すＸ方向に延在するように形成されている。また、信号線１４は、走査線１３と同様に、走査線１３と交差するように、図３に示すＹ方向に延在するように形成されている。そして、これら走査線１３及び信号線１４によって画素領域が形成されている。
ＴＦＴ１２は、例えばｎ型トランジスタによって構成されており、走査線１３と信号線１４との交点にそれぞれ設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板５の上面に非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜を部分的に形成し、これに対して部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。
そして、ＴＦＴ１２のゲートにはそれぞれ走査線１３が電気的に接続されており、ＴＦＴ１２のドレインには画素電極１１がそれぞれ電気的に接続されている。また、画素電極１１に書き込まれた画像信号のリークを防止するため、画素電極１１と並列に保持容量２７が接続されている。
【００２７】
無機配向膜１５は、ＳｉＯ２やＳｉＯなどのシリコン酸化物やＡｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＩＴＯなどの金属酸化物などによって構成されており、ＴＦＴアレイ基板５側から液晶層８側の表面にかけて金属酸化物の結晶が柱状に成長し、この柱状構造体が例えばＴＦＴアレイ基板５の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。また、無機配向膜１５は、厚さが０．０２μｍ以上０．３μｍ以下（好ましくは、０．０２μｍ以上０．０８μｍ以下）となっている。そして、液晶パネル２の液晶層８の液晶分子が、上記柱状の金属酸化物の結晶に沿って配向するので、この無機配向膜１５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できる。また、液晶分子にプレチルトを与えることができる。
ここで、この無機配向膜１５の形成には、イオンビームスパッタ法やマグネトロンスパッタ法などのスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、自己組織化法などを用いることができる。
【００２８】
信号線駆動回路２１は、複数の信号線１４に対して画像信号を供給する構成となっている。ここで、信号線駆動回路２１により信号線１４に書き込まれる画像信号は、線順次に供給する構成としても、互いに隣接する複数の信号線１４同士に対してグループごとに供給する構成としてもよい。
走査線駆動回路２２、２３は、複数の走査線１３に対して所定のタイミングで走査信号をパルス的に線順次で供給する構成となっている。
これら信号線駆動回路２１及び走査線駆動回路２２、２３は、トランジスタやダイオード、キャパシタなどを組み合わせた電子回路によって構成されており、ＴＦＴ１２と同様に、ＴＦＴアレイ基板５の上面に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜に対して、部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。したがって、ＴＦＴ１２と同じ製造工程で形成することができる。
【００２９】
端子部２４にはフレキシブルプリント基板（図示略）が接続されている。そして、このフレキシブルプリント基板を介して外部から各種信号が供給され、液晶装置１が駆動する。
【００３０】
対向基板６は、ＴＦＴアレイ基板５と同様に平面視矩形状を有しており、例えばガラスやプラスチックなどの透光性材料によって形成されている。そして、図２に示すように、対向基板６の液晶層８側の下面には、周辺遮光膜３１及び表示領域遮光膜３２と対向電極３３と無機配向膜３４とがこの順に積層されている。
また、対向基板６には、平面視で画像表示領域１０と重なる中央領域に凹部６Ａが形成されている。この凹部６Ａは、深さが例えば２μｍ〜３μｍとなっており、中央領域をエッチングすることによって形成されている。
【００３１】
対向電極３３は、画素電極１１と同様にＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成された平面膜である。
無機配向膜３４は、上述した無機配向膜１５と同様に、対向基板６側から液晶層８側の表面にかけて金属酸化物の結晶を柱状に成長させ、この柱状構造体が例えば対向基板６の法線方向に対して斜方に傾斜するように形成されている。また、無機配向膜３４は、厚さが０．０２μｍ以上０．３μｍ以下（好ましくは、０．０２μｍ以上０．０８μｍ以下）となっている。
【００３２】
周辺遮光膜３１は、平面視で矩形の枠状を有し、シール材７の内周側に沿って設けられており、画像表示領域を規定している。
表示領域遮光膜３２は、平面視で格子状またはストライプ状を有しており、周辺遮光膜３１の内側の領域である画像表示領域１０を覆うように設けられている。
また、対向基板６の４つの角部には、対向基板６とＴＦＴアレイ基板５との間の上下導通端子として機能する上下導通材３６が配置されている。この上下導通材３６を介して対向基板６とＴＦＴアレイ基板５との電気的な接続が図られている。
【００３３】
シール材７は、平面視で矩形の枠状を有しており、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６とを接着している。そして、このシール材７は、例えばポリシリコン（ポリシリコン）によって構成されており、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６のそれぞれに形成された後述する非晶質ポリシリコン（アモルファスシリコン）によって構成された非晶質層（シール原材）４２、４３を溶融状態とした後に冷却固化し、これを再結晶化させることによって形成されている。また、シール材７とＴＦＴアレイ基板５上に形成された無機配向膜１５との間には、図４に示すように、絶縁層３７が形成されている。この絶縁層（絶縁部材）３７は、例えばＳｉＯ２によって構成されており、後述する絶縁層４１がこの絶縁層（絶縁部材）４１と接する領域における無機配向膜１５と共に加熱溶融して再結晶化することによって形成されている。
【００３４】
液晶層８は、例えば１種または複数種のネマティック液晶を混合した液晶からなり、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６のそれぞれに形成された無機配向膜１５、３４の間で所定の配向状態となっている。ここで、液晶層８としては、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードが適用可能である。なお、液晶層８として、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードを用いてもよい。
【００３５】
上記偏光板はＴＦＴアレイ基板５の外面及び対向基板６の外面にそれぞれ配置されている。この偏光板は、ポリビニルアルコールにヨウ素をドープした材料によって構成され、その吸収軸方向の直線変更を吸収して透過軸方向の直線偏光を透過する機能を有する。そして、ＴＦＴアレイ基板５の外面に配置された偏光板は、その透過軸が無機配向膜１５の配向規制方向とほぼ一致するように配置されている。また、対向基板６の外面に配置された偏光板は、その透過軸が無機配向膜３４の配向規制方向とほぼ一致するように配置されている。ここで、例えばプロジェクタのライトバルブ用途において、偏光板は、それぞれサファイアガラスや水晶などの高熱伝導率材料で構成された支持基板上に装着し、ＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６から離間した位置に配置することが望ましい。
【００３６】
このような構成の液晶装置１は、対向基板６を光源側に向けて配置される。そして、その光源光のうち対向基板６側の上記偏光板の透過軸と一致する直線偏光のみが偏光板を透過して液晶パネル２に入射する。非選択電圧印加時の液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板５や対向基板６に対して水平配向された液晶分子が液晶層８の厚さ方向に約９０°ねじられた螺旋状に積層配置されている。そのため、液晶パネル２に入射した直線偏光は、約９０°旋光されて液晶パネル２から出射する。この直線偏光はＴＦＴアレイ基板５側に配置された上記偏光板の透過軸と一致するため、この偏光板を透過する。したがって、非選択電圧印加時の液晶装置１では白表示が行われる（ノーマリホワイトモード）。
【００３７】
一方、選択電圧印加時の液晶装置１では、液晶分子がＴＦＴアレイ基板５や対向基板６に対して垂直配向されている。そのため、液晶パネル２に入射した直線偏光は、旋光されることなく液晶パネル２から出射する。この直線偏光は、ＴＦＴアレイ基板５側に配置された上記偏光板の透過軸と直交するので、この偏光板を透過しない。したがって、選択電圧印加時の液晶装置１では黒表示が行われる。
【００３８】
次に、液晶装置１の製造方法について説明する。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パネルを一括して形成し、これを切断することによって個々の液晶パネル２に分離する方法を例に挙げて説明する。
【００３９】
まず、ガラスやプラスチックなどの透光性材料で構成され、ＴＦＴアレイ基板５となるＴＦＴアレイ基板５側のマザー基板（以下、ＴＦＴアレイマザー基板と称する）上のうち、画像表示領域１０となる領域に画素電極１１やＴＦＴ１２、走査線１３及び信号線１４などを形成する。また、ＴＦＴアレイマザー基板上に、信号線駆動回路２１、走査線駆動回路２２、２３、端子部２４及び配線２５を形成する。
【００４０】
次に、これら画素電極１１やＴＦＴ１２、走査線１３及び信号線１４が形成されたＴＦＴアレイマザー基板上に、無機配向膜１５を形成する。これは、真空中で、画素電極１１などが形成されたＴＦＴアレイマザー基板上にＳｉＯ２を斜方蒸着する。無機配向膜１５の形成方法としては、例えば蒸着法やスパッタリング法などの物理気相成長法を用いて行われる。なお、物理気相成長法のほか、化学気相成長法やゾルゲル法により無機配向膜１５を形成してもよい。
その後、ＴＦＴアレイマザー基板上のうち画像表示領域１０となる領域の周縁部に、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニングによってＳｉＯ２で構成された絶縁層４１を形成する。ここで、絶縁層４１の層厚は、例えば５０ｎｍとなっている。
そして、絶縁層４１上に、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニングによって非晶質ポリシリコンで構成された非晶質層４２を形成する（図５（ａ）参照）。ここで、非晶質層４２の層厚は、例えば５００ｎｍとなっている。
【００４１】
次に、ＴＦＴアレイマザー基板と同様に、透光性材料で構成されて対向基板６となる対向基板６側のマザー基板（以下、対向マザー基板と称する）上のうち、画像表示領域１０となる領域に、エッチングにより深さが例えば２μｍ〜３μｍである凹部６Ａを形成する。
そして、この凹部６Ａに対向電極３３などを形成し、対向電極３３などが形成された対向マザー基板上に無機配向膜３４を形成する。さらに、対向マザー基板上のうち画像表示領域１０となる領域の周縁部に対向電極３３や配線２５を形成する。そして、対向電極３３などが形成された対向マザー基板上のうち画像表示領域１０となる領域に無機配向膜３４を形成する。
【００４２】
その後、対向マザー基板上のうち画像表示領域１０となる領域の周縁部に、非晶質ポリシリコンによって構成された非晶質層４３を上述した非晶質層４２と同様にフォトリソグラフィ技術を用いたパターニングによって形成する（図５（ａ）参照）。ここで、非晶質層４３の層厚は、例えば５００ｎｍとなっている。
【００４３】
そして、対向マザー基板の画像表示領域１０となる領域に液晶を滴下した後、ＴＦＴアレイマザー基板と対向マザー基板とを貼り合せて液晶層８を封止する封止工程を行う。この封止工程については後述する。そして、対向マザー基板及びＴＦＴアレイマザー基板にスクライブ線を形成し、このスクライブ線に沿って液晶パネル２を切断する。その後、各液晶パネル２の洗浄を行い、上記偏光板をそれぞれ配置する。以上のようにして液晶装置１を製造する。
【００４４】
次に、封止工程について詳細に説明する。
本実施形態における封止工程に用いられる封止装置５０は、図６に示すように、対向マザー基板を載置するホルダ５１と、ＴＦＴアレイマザー基板を吸着保持する保持部５２とを備えている。また、封止装置５０は、保持部５２で保持されたＴＦＴアレイマザー基板を対向マザー基板に向けて加圧する加圧部５３と、ＴＦＴアレイマザー基板及び対向マザー基板に短パルス光であるフラッシュ光を照射するフラッシュランプ５４と、フラッシュ光がＴＦＴアレイマザー基板や対向マザー基板の画像表示領域１０となる領域に照射されることを防止するマスク５５とを備えている。
ここで、この封止装置５０は、真空チャンバ（図示略）内に設けられており、真空ポンプ（図示略）によって真空引きすることが可能となっている。また、フラッシュランプ５４から照射される光の波長は、ＴＦＴアレイマザー基板及び対向マザー基板を透過し、後述する非晶質層４２、４３で吸収されやすい波長となっている。
なお、図５においては、ＴＦＴアレイマザー基板及び対向マザー基板の全体を示すことなく、一部のＴＦＴアレイ基板５及び対向基板６のみを示している。
【００４５】
まず、非晶質層４３が形成された対向基板６をホルダ５１上に載置する。また、非晶質層４２が形成されたＴＦＴアレイ基板５を保持部５２で吸着保持する。この状態で、上記真空ポンプにより上記真空チャンバ内を真空引きする。
次に、対向基板６の凹部６Ａ内に液晶を適量滴下する。そして、保持部５２によりＴＦＴアレイ基板５を移動させて対向基板６と接触させ、加圧部５３でＴＦＴアレイ基板５を対向基板６に向けて加圧する（図５（ａ））。
【００４６】
続いて、フラッシュランプ５４により、ＴＦＴアレイ基板５や対向基板６のうち非晶質層４２、４３が形成されている領域にフラッシュ光を照射する。ここで、フラッシュ光の照射時間は１ｍｓｅｃ以下となっている。なお、フラッシュ光の照射時間は、０．１ｍｓｅｃ以下であることが望ましく、０．０１ｍｓｅｃ以下であることがより望ましい。
このようにフラッシュ光を非晶質層４２、４３に照射すると、非晶質層４２、４３はフラッシュ光を吸収して加熱溶融する。その後、非晶質層４２、４３は、再結晶化して冷却固化されることによりポリシリコンで構成されるシール材７に変質する。このとき、シール材７は絶縁層３７や無機配向膜３４と接合する（図５（ｂ））。以上のようにして、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６とをシール材７により貼り合せ、内部に液晶層８を封止する。ここで、非晶質層４２、４３が加熱溶融することで、絶縁層４１と無機配向膜１５のうち絶縁層４１に接触する部分とが加熱溶融して再結晶化し、絶縁層３７が形成される。また、非晶質層４２、４３が加熱溶融した際、無機配向膜３４のうち非晶質層４３に接触する部分の一部が加熱されることで溶融した場合には、無機配向膜３４とシール材７との接合がより強固になる。
【００４７】
ここで、非晶質層４２、４３を非晶質ポリシリコンによって構成し、シール材７をポリシリコンによって構成しているので、液晶層８へ金属イオンが溶出することがなく、液晶層８の劣化が抑制される。
また、マスク５５によってフラッシュ光が対向基板６やＴＦＴアレイ基板５の非晶質層４２、４３が形成された領域に照射されるので、対向基板６やＴＦＴアレイ基板５がフラッシュ光を吸収して発熱することを防止する。そして、フラッシュ光の照射時間を１ｍｓｅｃ以下としているので、フラッシュ光の照射によって加熱した非晶質層４２、４３が再結晶してシール材７となった後に直ちに冷却される。これらより、対向基板６やＴＦＴアレイ基板５が加熱されることで劣化することや、液晶層８が加熱されることにより劣化することを防止する。
さらに、非晶質層４２が絶縁層４１を介してＴＦＴアレイマザー基板上に形成されているので、シール材７とＴＦＴアレイマザー基板との絶縁性が確保される。
【００４８】
以上のようにして製造された液晶装置１は、図７に示すようなプロジェクタ（電子機器）６０の光変調手段（ライトバルブ）として、に用いられる。このプロジェクタ６０は、図５に示すように、光源６１と、ダイクロイックミラー６２、６３と、本発明の液晶装置１からなる赤色光用光変調手段６４、緑色光用光変調手段６５及び青色光用光変調手段６６と、導光手段６７と、反射ミラー７１〜７３と、クロスダイクロイックプリズム７４と、投射レンズ７５とを備えている。そして、プロジェクタ６０から出射したカラー画像光は、スクリーン７６上に投影される。
【００４９】
光源６１は、メタルハライドなどのランプ６１ａと、ランプ６１ａの光を反射するリフレクタ６１ｂとを備えている。
ダイクロイックミラー６２は、光源６１からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー６３は、ダイクロイックミラー６２で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。
【００５０】
赤色光用光変調手段６４は、ダイクロイックミラー６２を透過した赤色光が入射され、入射した赤色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。また、緑色光用光変調手段６５は、ダイクロイックミラー６３で反射された緑色光が入射され、入射した緑色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。そして、青色光用光変調手段６６は、ダイクロイックミラー６３を透過した青色光が入射され、入射した青色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。
【００５１】
導光手段６７は、入射レンズ６７ａとリレーレンズ６７ｂと出射レンズ６７ｃとによって構成されており、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。
反射ミラー７１は、ダイクロイックミラー６２を透過した赤色光を赤色光用光変調手段６４に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー７２は、ダイクロイックミラー６３及び入射レンズ６７ａを透過した青色光をリレーレンズ６７ｂに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー７３は、リレーレンズ６７ｂを出射した青色光を出射レンズ６７ｃに向けて反射する構成となっている。
【００５２】
クロスダイクロイックプリズム７４は、４つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には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Ｘ字状に形成されている。これら誘電体多層膜により３つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ７５は、クロスダイクロイックプリズム７４によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン７６上に投影する構成となっている。
【００５３】
このように構成された液晶装置の製造方法及び液晶装置１並びにプロジェクタ６０によれば、シール材７を無機配向膜１５、３４と同様に無機材料であるポリシリコンで構成することで、無機配向膜１５、３４とシール材７との界面に空隙が発生しにくくなる。ここで、非晶質層４２、４３が加熱溶融した際、無機配向膜３４のうち非晶質層４３と接触する部分の一部が加熱されることで溶融した場合には、無機配向膜３４とシール材７との接合がより強固になる。これにより、液晶パネル２の外部から液晶層８に水分や不純物が浸入することを抑制し、液晶分子の配向制御機能が維持される。したがって、液晶装置の長寿命化が図れる。
【００５４】
また、マスク５５によってフラッシュ光が対向基板６やＴＦＴアレイ基板５の非晶質層４２、４３が形成された領域にのみ照射されており、さらに、フラッシュ光の照射時間を１ｍｓｅｃ以下としているので、対向基板６やＴＦＴアレイ基板５液晶層８が加熱されることにより劣化することを防止できる。ここで、フラッシュ光がＴＦＴアレイ基板５や対向基板６で吸収されずに非晶質層４２、４３で吸収されることによっても、ＴＦＴアレイ基板５や対向基板６が加熱されることを防止できる。
そして、非晶質層４２が絶縁層４１を介してＴＦＴアレイ基板５上に形成されているので、ＴＦＴアレイ基板５上に形成されて画像表示領域１０内から画像表示領域１０外に引き廻された配線などとシール材７との絶縁性が確保される。
さらに、対向基板６に液晶層８を収容する凹部６Ａを形成することで、シール材７の層厚を薄くすることができ、非晶質層４２、４３を加熱溶融することが容易となる。これにより、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６との貼り合わせを容易かつ均一に行うことができる。
また、非晶質層４２、４３に非晶質ポリシリコンを用い、シール材７にポリシリコンを用いているので、液晶層８へ金属イオンが溶出することがなく、液晶層８の劣化が抑制される。
また、対向基板６に凹部６Ａを形成することでシール材７の層厚を薄くすることができ、ＴＦＴアレイ基板５と対向基板６との貼り合わせを容易かつ均一に行うことができる。
【００５５】
なお、本発明は上記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種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、シール原材として非晶質ポリシリコンを用い、シール材としてポリシリコンを用いているが、シール原材として他の非晶質材料を用い、シール材として他の多結晶材料を用いてもよい。さらに、シール材としては、多結晶材料に限らず、他の無機材料を用いてもよい。
また、非晶質層を加熱溶融した後に冷却固化して再結晶化させることによりシール材を形成してＴＦＴアレイ基板と対向基板との貼り合わせを行っているが、シール材を加熱溶融して冷却固化させることによって貼り合わせを行ってもよい。
【００５６】
また、フラッシュ光を非晶質層に照射しているが、非晶質層で吸収可能な波長の光を照射すればよく、例えば短パルスレーザによる短パルス光を非晶質層に照射してもよい。ここで、シール原材として他の非晶質材料を用いた場合にはシール原材の光吸収帯に合わせた波長の光を照射すればよい。また、シール材を直接加熱溶融した後に冷却固化させる場合には、シール材の光吸収帯に合わせた波長の光を照射すればよい。
また、フラッシュ光の照射時間を１ｍｓｅｃ以下としているが、非晶質層が加熱溶融すると共にＴＦＴアレイ基板や対向基板、液晶層などの劣化が抑制できれば、１ｍｓｅｃを超えてもよい。
また、非晶質層に光を照射することで加熱溶融しているが、ＴＦＴアレイ基板や対向基板が加熱されることを回避できれば、他の方法によって非晶質層を加熱してもよい。
【００５７】
また、対向基板に凹部を形成することでシール材の層厚を薄くしているが、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に液晶層の周囲を囲む枠状のスペーサを配置することでシール材の層厚を薄くしてもよい。この場合、ＴＦＴアレイ基板とスペーサとの間と、対向基板とスペーサとの間をそれぞれシール材によって貼り合わせることで液晶層を封止する。ここで、スペーサは、ＴＦＴアレイ基板や対向基板と同様に、例えば石英やガラス、プラスチックなどの透光性材料によって形成されている。
さらに、シール材の層厚を厚くすることができれば、凹部を形成することやスペーサを設けることを行わなくてもよい。
また、ＴＦＴアレイ基板とシール材との間に絶縁層を設けているが、シール材とＴＦＴアレイ基板との絶縁性が確保されれば、絶縁層を設けない構成としてもよい。
【００５８】
また、液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴを備えているが、薄膜ダイオード（Thin Film Diode）などの二端子型素子をスイッチング素子を備える構成としてもよい。
また、光源からの光を透過させて画像を表示する透過型の液晶装置としているが、反射型の液晶装置としてもよい。
また、赤色光用光変調手段、緑色光用光変調手段及び青色光用光変調手段を備える３板式のプロジェクタとしているが、単板式のプロジェクタとしてもよい。さらに、プロジェクタのような投射型表示装置に限らず、直視型表示装置などに適用してもよい。
また、液晶装置を備える電子機器としては、プロジェクタのほかに、携帯電話機や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、さらに表示機能つきファックス装置やデジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ受像機、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）装置、ＰＤＡ（personal digital assistant）、電子手帳、電子掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態における液晶装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の液晶パネルを示す等価回路図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】液晶パネルの封止方法を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態における接着装置を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるプロジェクタを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  液晶装置、５  ＴＦＴアレイ基板（基板）、６  対向基板（基板）、７  シール材、８  液晶層、１５、３４  無機配向膜、３７、４１  絶縁層（絶縁部材）、４２、４３  非晶質層（シール原材）、６０  プロジェクタ（電子機器）
【図１】
2007192869.tif 000003
【図２】
2007192869.tif 000004
【図３】
2007192869.tif 000005
【図４】
2007192869.tif 000006
【図５】
2007192869.tif 000007
【図６】
2007192869.tif 000008
【図７】
2007192869.tif 000009