(57)【要約】【課題】良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】一対の基板１５，２５間に負の誘電率異方性を有する液晶層３０を挟持する液晶表示装置１において、一対の基板１５，２５の液晶層３０と対向する側の面に、それぞれ液晶層３０の配向方向を制御する無機配向膜１２，２２が設けられ、無機配向膜１２，２２の表面１２ａ，２２ａには、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理が施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層を挟持する液晶表示装置において、
前記一対の基板の前記液晶層と対向する側の面に、それぞれ前記液晶層の配向方向を制御する無機配向膜が設けられ、
前記無機配向膜の表面には、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理が施されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記無機配向膜は、Ｓｉ、Ｏを構成元素として含む多孔質膜からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
更に、前記無機配向膜の表面には、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤がヘキサメチルジシラザンであることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層を挟持する液晶表示装置の製造方法において、
前記基板の前記液晶層と対向する側の面に無機配向膜を形成する工程と、
前記無機配向膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する工程と、
前記無機配向膜の表面に有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施す工程とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記無機配向膜として、Ｓｉ、Ｏを構成元素として含む多孔質膜を用いることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
更に、前記無機配向膜の表面に、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤として、ヘキサメチルジシラザンを用いることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶表示装置、又は請求項５〜８の何れか一項に記載の方法により製造された液晶表示装置を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及びその製造方法、並びにそのような液晶表示装置を備えたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターに用いられる液晶表示装置では、その高輝度化に伴って、光による配向膜の劣化が問題となっている。このため、ポリイミド等の有機材料に比べて、耐光性や耐熱性に優れた無機配向膜が採用されるようになってきている。
【０００３】
このようなプロジェクター用途の液晶表示装置では、液晶モードとして垂直配向モードが用いられている。この垂直配向モードの液晶表示装置では、電界無印加時に液晶分子に所定のプレチルト角を与える一方、電圧印加時に液晶分子を傾斜配向させて複屈折性を得るようにしている。
【０００４】
無機配向膜の形成には、一般的に斜方蒸着法が用いられている。しかしながら、斜方蒸着法は、点蒸発源による成膜プロセスとなるため、方位角や膜厚のばらつきが生じ易い。また、これら方位角や膜厚のばらつきは、蒸発源からの位置関係に大きく影響する。
【０００５】
膜厚のばらつきを抑制するための方策としては、蒸発源からの距離を大きく取ることが考えられる。しかしながら、蒸発源からの距離を大きく取るためには、真空チャンバを大型化しなければならず、更に成膜レートの低下が発生するといった別の課題も生じてしまう。
【０００６】
一方、斜方蒸着法以外の無機配向膜の形成方法としては、例えば多孔質無機膜にイオンビームを照射する異方性エッチングによって、この多孔質無機膜の表面形状を変化させ、配向膜としての機能を発現させる方法がある（特許文献１を参照）。また、多孔質無機膜の形成途中でイオンビームを照射することにより配向膜とする方法もある（特許文献２を参照）。
【０００７】
その他にも、多孔質無機膜にイオンビームを照射することによって、平面視で長軸と短軸とを持つ複数の凸部を有した多孔質無機膜を形成する方法がある（特許文献３を参照）。特に、この特許文献３には、基板平面からのプレチルト角が０〜１０°となる配向膜について述べられており、基板平面からのプレチルト角が１０°以上としたい場合などに、シランカップリング剤による処理を施せばよいことが述べられている。さらに、実施例において、誘電率異方性が正の液晶を使用することが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１１９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８４６号公報
【特許文献３】特開２００８−１９１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載の技術では、イオンビームの照射により配向膜を形成することが可能であるものの、無機配向膜の表面に多数の−ＯＨ基が存在するために、耐湿性の悪化を招くという大きな課題がある。
【００１０】
また、特許文献２では、無機配向膜の疎水性を確保する目的で、ヘキサメチルジシラザン又はヘキサメチルジシランによる処理を行うことが述べられている。しかしながら、このような処理によって無機配向膜の疎水化を図ることは可能であるものの、液晶のプレチルトが安定的に発現しないといった別の課題もある。
【００１１】
特に、プロジェクター用途の液晶表示装置では、上述した垂直配向モードを採用した場合、画像を表示する上で悪影響を与えることから、テレビ用途で垂直配向モードを採用した液晶表示装置で使用されている突起等による配向規制手段を用いることはできない。
【００１２】
このため、プロジェクター用途の液晶表示装置では、所定のプレチルト角を与えることによって、電圧印加時に液晶分子が倒れる方向を規制している。したがって、液晶のプレチルトが安定的に発現しないと、ディスクリネーションの発生等といった表示品位に悪影響を及ぼすことになる。
【００１３】
一方、特許文献３では、基板平面から見てプレチルト角が１０°以下の無機配向膜を用いている。また、実施例において誘電率異方性が正の液晶を用いている。しかしながら、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた場合には、基板垂直面から見たプレチルト角が大きくなり過ぎてしまい、コントラストが大幅に低下するため、垂直配向モードとして用いることは実用的ではない。また、斜方蒸着法のみで垂直配向が可能となるため、不要なプロセスを追加することになり実用的ではない。さらに、シランカップリング剤による処理を単に実施しただけではプレチルト角の変化は限られており、この場合も垂直配向モードとして用いることは実用的ではない。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものであり、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような液晶表示装置を備えることにより、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクター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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層を挟持する液晶表示装置において、一対の基板の液晶層と対向する側の面に、それぞれ液晶層の配向方向を制御する無機配向膜が設けられ、無機配向膜の表面には、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理が施されていることを特徴とする。
この構成によれば、無機配向膜の表面における疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。これにより、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶装置を提供することができる。
【００１６】
また、上記無機配向膜は、Ｓｉ、Ｏを構成元素として含む多孔質膜からなることが好ましい。
この場合、耐熱性及び耐光性に優れた液晶表示装置として、プロジェクター用途に最適な液晶表示装置を得ることができる。
【００１７】
また、上記無機配向膜の表面には、更に、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理が施されていることが好ましい。
この場合、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、無機配向膜の表面における疎水性を更に向上させることができる。
【００１８】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤は、ヘキサメチルジシラザンであることが好ましい。
この場合、無機配向膜の表面において良好な疎水性を得ることができ、耐湿性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶層を挟持する液晶表示装置の製造方法において、基板の前記液晶層と対向する側の面に無機配向膜を形成する工程と、無機配向膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する工程と、無機配向膜の表面に有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施す工程とを含むことを特徴とする。
この方法によれば、無機配向膜の表面にイオンビームを照射することによって発生した−ＯＨ基を、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤と反応させることで、無機配向膜の表面における疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。これにより、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶装置を製造することができる。
【００２０】
また、上記無機配向膜としては、Ｓｉ、Ｏを構成元素として含む多孔質膜を用いることが好ましい。
この場合、耐熱性及び耐光性に優れた液晶表示装置として、プロジェクター用途に最適な液晶表示装置を製造することができる。
【００２１】
また、上記無機配向膜の表面には、更に、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施すことが好ましい。
この場合、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、無機配向膜の表面における疎水性を更に向上させることができる。
【００２２】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザンを用いることが好ましい。
この場合、無機配向膜の表面において良好な疎水性を得ることによって、耐湿性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、本発明に係るプロジェクターは、上記液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、良好な表示特性と高い信頼性とを兼ね備えたプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る液晶表示装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】プロジェクターの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の各図においては、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。
【００２６】
［第１の実施形態］
（液晶表示装置）
先ず、第１の実施形態として図１に示す液晶表示装置１について説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１の構造を模式的に示した断面図である。
【００２７】
この液晶表示装置１は、図１に示すように、回路基板（一方の基板）１０と、これに対向配置された対向基板（他方の基板）２５との間に、誘電率異方性が負の液晶材料からなる液晶層３０が挟持されており、初期配向状態が垂直配向となっている。また、本実施形態に係る液晶表示装置１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。
【００２８】
回路基板１５は、基材部１１と、基材部１１の一方面側に第１の無機配向膜１２とを備えている。このうち、基材部１１は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０を主体として構成されており、この基板本体１０の内面には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性材料からなる画素電極９が形成されている。また、基板本体１０の外面には、偏光板４１が配置されている。一方、第１の無機配向膜１２は、液晶層３０に接しながら液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与している。
【００２９】
また、回路基板１５は、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、画像信号が供給されるデータ線、走査線（いずれも図示略）等を備えている。また、データ線や走査線は、遮光膜としての機能を有することもある。
【００３０】
対向基板２５は、基材部２３と、この基材部２３の一方面側に第２の無機配向膜２２とを備えている。このうち、基材部２３は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２０を主体として構成されており、この基板本体２０の内面にはＩＴＯ等の透明導電性材料からなる共通電極２１が形成されている。また、基板本体２０の外面には、偏光板４２が配置されている。共通電極２１は、基板本体２０上に全面ベタ状に形成されている。また、対向基板２５は、カラーフィルタや遮光膜を備えている。一方、第２の無機配向膜２２は、液晶層３０に接しながら液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与している。
【００３１】
液晶層３０は、第１の無機配向膜１２及び第２の無機配向膜２２によって液晶分子３０ａの初期配向状態（電圧無印加時の配向状態）が垂直配向を呈している。
【００３２】
偏光板４１，４２は、その偏光軸が液晶の方位角（基準０°）に対して略４５°及び略１３５°の角度をなしており、互いの偏光軸が略直交（クロスニコル）している。
【００３３】
ところで、上記第１及び第２の無機配向膜１２，２２には、Ｓｉ、Ｏを構成元素として含む多孔質無機膜が用いられている。具体的に、多孔質無機膜には、耐光性や耐熱性に優れた酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜を用いることができる。ここで、酸化シリコンとは、ＳｉＯ２及びＳｉＯの何れか１種類以上の材料を含む無機材料である。なお、多孔質無機膜には、ＳｉＯｘ膜の他にも、ＳｉＯＮ膜やＳｉＮ膜などを用いることができる。
【００３４】
また、多孔質無機膜の形成方法としては、いわゆるゾル・ゲル法を用いることができる。具体的には、例えばシリコンアルコキシド、界面活性剤、アルコール等を含むゾル溶液を調製し、このゾル溶液をスピンコート法等を用いて基材部１１，２３上に塗布し、ゲル状の薄膜を形成する。そして、この薄膜をプリキュアした後、焼成により硬化させることによって、多孔質無機膜を形成することができる。また、プリキュア又は焼成後に紫外線(ＵＶ)を照射することによって、ポーラス構造の鋳型の役目となっている界面活性剤を効率良く除去することができる。
【００３５】
第１及び第２の無機配向膜１２，２２は、この多孔質無機膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する異方性エッチングによって処理された表面部１２ａ，２２ａを有している。第１及び第２の無機配向膜１２，２２は、このエッチング処理が施された表面部１２ａ，２２ａの形状によって、上記液晶層３０の液晶分子３０ａにプレチルト角（基板本体１０，２０の法線方向に対する角度）を付与し、液晶分子３０ａを駆動させる際の傾斜方向を規定している。すなわち、多孔質無機膜の表面形状を変化させ、配向膜としての機能を発現させることによって、上記液晶層３０の液晶分子３０ａを所定の方向にプレチルトを与えて垂直配向させている。
【００３６】
しかしながら、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面にイオンビームを照射した場合には、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに多数の−ＯＨ基が発生し、耐湿性が悪化することになる。
【００３７】
これに対して、本発明では、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理が施されている。この場合、表面部１２ａ，２２ａに発生した−ＯＨ基と、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤とを反応させることで、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。
【００３８】
有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤としては、例えば、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、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、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシ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、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタ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シラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、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などを上げることができる。なお、基本的にはアルキル鎖が長くなるほど液晶の配向規制力が増すことから、有機官能基の炭素数の上限については特に限定されないものの、反応過程で立体障害により配向膜のシラノール基の残存が起こり易くなるため、有機官能基の炭素数の上限についてはＣ１８（オクタデシル）程度まで現実的である。
【００３９】
さらに、本発明では、上述した有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理の後に、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施すことが好ましい。この場合、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性を更に向上させることができる。
【００４０】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いることが好ましい。この場合、無機配向膜１２，２２の表面において良好な疎水性を得ることができ、耐湿性の向上を図ることができる。
【００４１】
以上のように、本発明によれば、耐光性や耐熱性に優れた配向力の高い無機配向膜１２，２２を得ることができる。したがって、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶表示装置１を得ることが可能である。特に、耐熱性及び耐光性に優れた液晶表示装置として、プロジェクター用途に最適な液晶表示装置１を提供することができる。
【００４２】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、第１の実施形態に係る液晶表示装置１の製造方法について説明する。
第１の実施形態に係る液晶装置１は、上記回路基板１５の基材部１１の表面に第１の無機配向膜１２を形成したものと、上記対向基板２５の基材部２３の表面に第２の無機配向膜２２を形成したものとを枠状に設けたシール材（図示せず。）を介して貼り合わせ、そのシール材の枠内に液晶を充填し、上記液晶層３０を形成した後、これら基板１５，２５の外面側に偏光板４１，４２を貼着することによって作製される。
【００４３】
本発明では、上記基材部１１，２３の表面に上記第１及び第２の無機配向膜１２，２２となる多孔質無機膜を形成した後、この多孔質無機膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する。
【００４４】
これにより、第１及び第２の無機配向膜１２，２２は、上述した多孔質無機膜の表面形状が変化することによって、配向膜としての機能が発現するものの、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに多数の−ＯＨ基が発生し、耐湿性が悪化することになる。
【００４５】
そこで、本発明では、上記第１及び第２の無機配向膜１２となる多孔質無機膜の表面にイオンビームを照射した後に、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施す。
【００４６】
これにより、表面部１２ａ，２２ａに発生した−ＯＨ基と、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤とが反応し、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。
【００４７】
さらに、本発明では、上述した有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施した後に、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施す。これにより、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性を更に向上させることができる。
【００４８】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤として、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いることで、無機配向膜１２，２２の表面において良好な疎水性を得ることができ、耐湿性の向上を図ることができる。
【００４９】
以上のように、本発明によれば、上述した耐光性や耐熱性に優れた配向力の高い無機配向膜１２，２２を形成することができる。したがって、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた上記液晶表示装置１を製造することが可能である。
【００５０】
［第２の実施形態］
（液晶表示装置）
次に、第２の実施形態として図２に示す液晶表示装置１００について説明する。
図２は、第２の実施形態に係る液晶表示装置１００の構造を模式的に示した断面図である。この液晶表示装置１００と上記液晶表示装置１との違いは、反射型の液晶表示装置である点及び無機配向膜の下層がパッシベーション膜である点である。なお、以下の説明では、上記液晶表示装置１と同等の構成及び部材については、同一の符号を付すものとする。
【００５１】
この液晶表示装置１００は、図２に示すように、回路基板（一方の基板）１０と、これに対向配置された対向基板（他方の基板）２５との間に、誘電率異方性が負の液晶材料からなる液晶層３０が挟持されており、初期配向状態が垂直配向となっている。また、この液晶表示装置１００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反射型液晶装置である。
【００５２】
回路基板１５は、基材部１１１と、基材部１１の一方面側に第１の無機配向膜１２とを備えている。このうち、基材部１１１は、基板本体１０を主体として構成され、基板本体１０の内面には、ＡｌやＡｇ等の反射性の高い導電性材料からなる反射電極９０が形成されている。この反射電極９０は、上記画素電極９として機能するものである。
【００５３】
反射電極９０上には、シリコン酸化物としての酸化シリコン（ＳｉＯｘ）からなるパッシベーション膜１１２が、例えば真空蒸着法やスパッタ法（ＤＣスパッタ）などのＰＶＤ法又はＣＶＤ法により形成されている。なお、パッシベーション膜１１２の形成材料としては、シリコン窒化物としての窒化シリコン（ＳｉＮｘ）や、アルミニウム酸化物としての酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）を用いることもできる（ｘ、ｙは正の整数）。
【００５４】
一方、第１の無機配向膜１２は、このパッシベーション膜１１２上に形成されて、液晶層３０に接しながら液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与している。
【００５５】
また、回路基板１５は、反射電極９０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、画像信号が供給されるデータ線、走査線（いずれも図示略）等を備えている。また、データ線や走査線は、遮光膜としての機能を有することもある。
【００５６】
対向基板２５は、基材部１２３と、この基材部１２３の一方面側に第２の無機配向膜２２とを備えている。このうち、基材部１２３は、基板本体２０を主体として構成され、基板本体２０の内面には、ＩＴＯ等の透明導電性材料からなる共通電極１２１が形成されている。共通電極１２１上には、例えばＣＶＤ法によりパッシベーション膜１２２が形成されている。このパッシベーション膜１２２は、上記パッシベーション膜１１２と同一の材料から構成されている。また、基板本体２０の外面には、偏光板４２が配置されている。共通電極２１は、基板本体２０上に全面ベタ状に形成されている。また、対向基板２５は、カラーフィルタや遮光膜を備えている。
【００５７】
一方、第２の無機配向膜２２は、液晶層３０に接しながら液晶分子３０ａに所定方向へのプレチルト角を付与している。
【００５８】
液晶層３０は、第１の無機配向膜１２及び第２の無機配向膜２２によって、液晶分子３０ａの初期配向状態（電圧無印加時の配向状態）が垂直配向を呈している。
【００５９】
偏光板４１，４２は、その偏光軸が液晶の方位角（基準０°）に対して略４５°及び略１３５°の角度をなしており、互いの偏光軸が略直交（クロスニコル）している。
【００６０】
ところで、第１及び第２の無機配向膜１２，２２は、上述した多孔質無機膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する異方性エッチングによって処理された表面部１２ａ，２２ａを有している。しかしながら、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面にイオンビームを照射した場合には、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに多数の−ＯＨ基が発生し、耐湿性が悪化することになる。
【００６１】
そこで、本発明では、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理が施されている。この場合、表面部１２ａ，２２ａに発生した−ＯＨ基と、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤とを反応させることで、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。
【００６２】
さらに、本発明では、上述した有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理の後に、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施すことが好ましい。この場合、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性を更に向上させることができる。
【００６３】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いることが好ましい。この場合、無機配向膜１２，２２の表面において良好な疎水性を得ることができ、耐湿性の向上を図ることができる。
【００６４】
以上のように、本発明によれば、耐光性や耐熱性に優れた配向力の高い無機配向膜１２，２２を得ることができる。したがって、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶表示装置１００を得ることが可能である。特に、耐熱性及び耐光性に優れた液晶表示装置として、プロジェクター用途に最適な液晶表示装置１００を提供することができる。
【００６５】
（液晶表示装置の製造方法）
次に、第２の実施形態に係る液晶表示装置１００の製造方法について説明する。
第２の実施形態に係る液晶装置１００は、上記回路基板１５の基材部１１１の表面に第１の無機配向膜１２を形成したものと、上記対向基板２５の基材部１２３の表面に第２の無機配向膜２２を形成したものとを枠状に設けたシール材（図示せず。）を介して貼り合わせ、そのシール材の枠内に液晶を充填し、上記液晶層３０を形成した後、対向基板２５の外面側に偏光板４２を貼着することによって作製される。
【００６６】
本発明では、上記基材部１１１，１２３の表面に上記第１及び第２の無機配向膜１２，２２となる多孔質無機膜を形成した後、この多孔質無機膜の表面にイオンビームを基板面に対して斜め方向から照射する。
【００６７】
これにより、第１及び第２の無機配向膜１２，２２は、上述した多孔質無機膜の表面形状が変化することによって、配向膜としての機能が発現するものの、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに多数の−ＯＨ基が発生し、耐湿性が悪化することになる。
【００６８】
そこで、本発明では、上記第１及び第２の無機配向膜１２となる多孔質無機膜の表面にイオンビームを照射した後に、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施す。
【００６９】
これにより、表面部１２ａ，２２ａに発生した−ＯＨ基と、有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤とが反応し、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現する。
【００７０】
さらに、本発明では、上述した有機官能基がＣ２以上のシランカップリング剤による処理を施した後に、第１及び第２の無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａに対して、有機官能基がＣ１のシランカップリング剤による処理を施す。これにより、プレチルトの発現を安定的に確保したまま、これら無機配向膜１２，２２の表面部１２ａ，２２ａにおける疎水性を更に向上させることができる。
【００７１】
また、上記有機官能基がＣ１のシランカップリング剤として、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いることで、無機配向膜１２，２２の表面において良好な疎水性を得ることができ、耐湿性の向上を図ることができる。
【００７２】
以上のように、本発明によれば、上述した耐光性や耐熱性に優れた配向力の高い無機配向膜１２，２２を形成することができる。したがって、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた上記液晶表示装置１００を製造することが可能である。
【００７３】
（プロジェクター）
次に、第１実施形態の透過型の液晶表示装置１を光変調手段として備えたプロジェクター（投射型表示装置）の構成について、図３を参照して説明する。図３は、液晶表示装置１を光変調装置として用いたプロジェクターの要部を示す概略構成図である。図３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。
【００７４】
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表示装置１を備えた赤色光用液晶光変調装置８２２に入射される。
【００７５】
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表示装置１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表示装置１を備えた青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。
【００７６】
なお、本発明の液晶表示装置１は、シリコン酸化物等の無機材料から構成された配向膜を備えているので、プロジェクター用途として要求される耐光性及び耐熱性を備えたものとなっている。したがって、赤色、緑色、青色光用液晶光変調装置８２２、８２３、８２４は、信頼性の高い表示を行うことが可能となっている。
【００７７】
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。
【００７８】
上記構造を有するプロジェクターは、上述の本発明の一例たる液晶表示装置１を備えたものであるので、高強度の光照射を行なっても配向膜の光劣化は従来ほど大きくは進行しない。したがって、長期間にわたって品質に優れた且つ安定した表示を行うことができる。
【００７９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、画素電極９及び共通電極２１として、ＩＴＯに代えてＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）を用いるようにしてもよい。
【００８０】
また、本発明における液晶表示装置は、プロジェクターの光変調手段に好適に用いられるものの、これに限らず、例えば、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段としても用いることができ、何れにおいても信頼性が高く表示品質に優れた電子機器を提供することができる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００８２】
（実施例１）
実施例１では、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置１と同様の構造を有する透過型液晶表示装置を作製した。具体的には、先ず、上記回路基板１５の基材部１１の表面に第１の無機配向膜１２となる多孔質無機膜を形成したものと、上記対向基板２５の基材部２３の表面に第２の無機配向膜２２となる多孔質無機膜を形成したものとを用意する。なお、画素電極９及び共通電極２１には、ＩＴＯを用い、第１及び第２の無機配向膜１２，２２には、メチルシリケート、界面活性剤、メタノールを含む溶液をゾル・ゲル法を用いて成膜したＳｉ、Ｏによるシロキサン骨格を持つ多孔質無機膜を用いた。
【００８３】
次に、これら基材部１１，２３上に形成された膜厚１００ｎｍの多孔質無機膜の表面に対して、イオンビームを基板面に対して斜め上方方向から照射する異方性エッチングによる処理を行った。処理条件は、ビーム加速電圧を１０００ｅＶ、ドーズ量を２Ｅ＋１６ｉｏｎ／ｃｍ２、照射角度を基板面に対して７０°とした。
【００８４】
次に、イオンビームを照射した後は、無機配向膜１２，２２の表面に対してシランカップリング剤による処理を行った。具体的には、有機官能基がＣ１０であるデシルトリメトキシシランを含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った。
【００８５】
その後は、これら回路基板１５と対向基板２５とを枠状に設けたシール材を介して貼り合わせ、そのシール材の枠内に誘電率異方性が−５の液晶を充填し、上記液晶層３０を形成した後、これら基板１５，２５の外面側に偏光板４１，４２を貼着することによって、実施例１の液晶表示装置を得た。
【００８６】
（実施例２）
実施例２では、上記第２の実施形態に係る液晶表示装置１００と同様の構造を有する反射型液晶表示装置を作製した。具体的には、先ず、上記回路基板１５の基材部１１１のパッシベーション膜１１２が形成された表面に第１の無機配向膜１２となる多孔質無機膜を形成したものと、上記対向基板２５の基材部１２３のパッシベーション膜１２２が形成された表面に第２の無機配向膜２２となる多孔質無機膜を形成したものとを用意する。なお、反射電極９にはＡｌ合金、共通電極２１にはＩＴＯを用い、第１及び第２の無機配向膜１２，２２には、メチルシリケート、界面活性剤、メタノールを含む溶液をゾル・ゲル法を用いて成膜したＳｉ、Ｏによるシロキサン骨格を持つ多孔質無機膜を用いた。
【００８７】
次に、これら基材部１１１，１２３上に形成された膜厚１００ｎｍの多孔質無機膜の表面に対して、イオンビームを基板面に対して斜め上方方向から照射する異方性エッチングによる処理を行った。処理条件は、ビーム加速電圧を１０００ｅＶ、ドーズ量を２Ｅ＋１６ｉｏｎ／ｃｍ２、照射角度を基板面に対して７０°とした。
【００８８】
次に、イオンビームを照射した後は、無機配向膜１２，２２の表面に対してシランカップリング剤による処理を行った。具体的には、有機官能基がＣ１０であるデシルトリメトキシシランを含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った後、有機官能基がＣ１であるメチルトリメトキシシランを含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った。
【００８９】
その後は、これら回路基板１５と対向基板２５とを枠状に設けたシール材を介して貼り合わせ、そのシール材の枠内に誘電率異方性が−５の液晶を充填し、上記液晶層３０を形成した後、対向基板２５の外面側に偏光板４２を貼着することによって、実施例２の液晶表示装置を得た。
【００９０】
（実施例３）
実施例３では、イオンビームを照射した後の無機配向膜１２，２２の表面に対して、有機官能基がＣ２であるエチルトリメトキシシランを含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った。それ以外は実施例１と同様の方法を用いて、実施例３の液晶表示装置を得た。
【００９１】
（比較例１）
比較例１では、イオンビームを照射した後の無機配向膜１２，２２の表面に対して、シランカップリング剤による処理を行わなかった。それ以外は実施例１と同様の方法を用いて、比較例１の液晶表示装置を得た。
【００９２】
（比較例２）
比較例２では、イオンビームを照射した後の無機配向膜１２，２２の表面に対して、有機官能基がＣ１であるヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った。それ以外は実施例１と同様の方法を用いて、比較例２の液晶表示装置を得た。
【００９３】
（比較例３）
比較例３では、イオンビームを照射した後の無機配向膜１２，２２の表面に対して、有機官能基がＣ１であるメチルトリメトキシシランを含む１５０℃のガス雰囲気中で９０分保管する処理を行った。それ以外は実施例１と同様の方法を用いて、比較例２の液晶表示装置を得た。
【００９４】
そして、これら実施例１〜３及び比較例１〜３の液晶表示装置について、無機配向膜の表面における疎水性と、プレチルトが安定的に発現するかの評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
2012150336.tif 000003
【００９６】
表１に示すように、実施例１〜３の液晶表示装置は、比較例１〜３の液晶表示装置よりも、無機配向膜の表面における疎水性が向上し、安定的にプレチルトが発現することが明らかとなった。
【符号の説明】
【００９７】
１,１００…液晶表示装置  １５…回路基板  ２５…対向基板  １１，２３…基材部  １２…第１の無機配向膜  ２２…第２の無機配向膜  ３０…液晶層、３０ａ…液晶分子  １１１，１２３…基材部  １１２，１２１…パッシベーション膜
【図１】
2012150336.tif 000004
【図２】
2012150336.tif 000005
【図３】
2012150336.tif 000006