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JP2007279201A - Method for manufacturing liquid crystal device - Google Patents

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JP2007279201A JP2006102919A JP2006102919A JP2007279201A JP 2007279201 A JP2007279201 A JP 2007279201A JP 2006102919 A JP2006102919 A JP 2006102919A JP 2006102919 A JP2006102919 A JP 2006102919A JP 2007279201 A JP2007279201 A JP 2007279201A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a liquid crystal device which is hardly affected by hydroxyl groups of an inorganic alignment layer surface and is superior in light resistance and moisture resistance. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the liquid crystal device which has liquid crystal held between a pair of substrates disposed opposite each other includes an alignment layer forming stage of forming inorganic alignment layers 16 on liquid crystal sides of the pair of substrates 10, a silane coupling processing stage of processing surfaces of the inorganic alignment layers 16 by using a silane coupling agent, a silicone polymer layer forming stage of forming silicone polymer layers 18 on the surfaces of the inorganic alignment layers 16 after the silane coupling processing, and a crosslinking reaction stage of subjecting the silicone polymer layers 18 to crosslinking reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal device.

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、一対の基板間に液晶が封止されて構成されている。一対の基板の内面側には電極が形成され、これら電極の内面側には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、画像光を観察者側に出射するようになっている。   A liquid crystal device used as a light modulation unit of a projection display device such as a liquid crystal projector is configured by sealing a liquid crystal between a pair of substrates. Electrodes are formed on the inner surfaces of the pair of substrates, and an alignment film for controlling the alignment of liquid crystal molecules is formed on the inner surfaces of these electrodes. With such a configuration, the liquid crystal device modulates the light source light based on the change in the orientation of the liquid crystal molecules when the non-selection voltage is applied and when the selection voltage is applied, and emits image light to the viewer side.

ところで、上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て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。   By the way, as the above-mentioned alignment film, a film obtained by subjecting the surface of a polymer film made of polyimide or the like to which a side chain alkyl group is added to a rubbing treatment is generally used. The rubbing treatment is to orient the polymer in a predetermined direction by rubbing the surface of the polymer film in a predetermined direction with a roller made of a soft cloth. Due to the intermolecular interaction between the alignment polymer and the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules are arranged along the alignment polymer, so that the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined direction when a non-selective voltage is applied and pretilt to the liquid crystal molecules. Can be given.

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。   However, when a liquid crystal device including such an organic alignment film is employed as a light modulation unit of a projector, the alignment film may be gradually decomposed by strong light or heat emitted from a light source. Then, after a long period of use, there is a risk that the liquid crystal molecule alignment control function will be degraded, such as the liquid crystal molecules being unable to align at the desired pretilt angle, and the display quality of the liquid crystal projector will be degraded.

そこで、耐光性及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(SiO)膜の成膜が知られている。 Therefore, the use of an alignment film made of an inorganic material having excellent light resistance and heat resistance has been proposed. As a method for producing such an inorganic alignment film, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film formed by oblique deposition is used. Film formation is known.

しかしながら、配向膜をSiOにより形成する場合、配向膜の表面には分極した水酸基が多数存在してしまう。この水酸基は水との親和性が高いため、液晶分子や水分の吸着や化学反応を引き起こし、表示異常が発生するという問題があった。 However, when the alignment film is formed of SiO 2, many polarized hydroxyl groups exist on the surface of the alignment film. Since this hydroxyl group has a high affinity with water, there is a problem that a liquid crystal molecule and moisture are adsorbed and a chemical reaction is caused, thereby causing a display abnormality.

そこで、配向膜表面の水酸基を除去する方法として、配向膜表面にアルコール処理やシランカップリング剤による処理を施す方法が知られている。
例えば、特許文献1には、斜方蒸着法によりSiOからなる無機配向膜を基板上に形成し、形成した配向膜表面に、直鎖の高級アルコール,例えばオクタデカノールの蒸気中に晒す処理を施す配向膜表面の水酸基を除去する方法が開示されている。
特開平11−160711号公報
Therefore, as a method for removing hydroxyl groups on the alignment film surface, a method is known in which the alignment film surface is treated with an alcohol treatment or a silane coupling agent.
For example, Patent Document 1 discloses a process in which an inorganic alignment film made of SiO 2 is formed on a substrate by oblique deposition, and the surface of the formed alignment film is exposed to a vapor of a linear higher alcohol, for example, octadecanol. A method for removing the hydroxyl group on the surface of the alignment film subjected to is disclosed.
JP-A-11-160711

しかしながら、特許文献1に開示される水酸基の除去方法では、配向膜表面の水酸基を全て除去することはできず、十分な効果を得られることはできなかった。また、配向膜表面に長い直鎖を有するアルコールやシランカップリング剤が単独で結合しているため、配向膜の表面の安定性が悪くなるという問題があった。   However, the hydroxyl group removal method disclosed in Patent Document 1 cannot remove all hydroxyl groups on the alignment film surface, and a sufficient effect cannot be obtained. Further, since the alcohol having a long straight chain and the silane coupling agent are bonded alone on the surface of the alignment film, there is a problem that the stability of the surface of the alignment film is deteriorated.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無機配向膜表面の水酸基の影響が極めて少なく、耐光性、耐湿性に優れた液晶装置の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal device that is extremely less affected by hydroxyl groups on the surface of an inorganic alignment film and that has excellent light resistance and moisture resistance. .

本発明は、上記課題を解決するために、対向配置された一対の基板間に液晶が挟持された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前記液晶側に無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、シランカップリング剤を用いて前記無機配向膜の表面を処理するシランカップリング処理工程と、シランカップリング処理が施された前記無機配向膜の表面にシリコーンポリマー膜を形成するシリコーンポリマー膜形成工程と、
前記シリコーンポリマー膜を架橋反応させる架橋反応工程と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of opposed substrates, and an inorganic alignment film is provided on each liquid crystal side of the pair of substrates. Forming an alignment film; a silane coupling process for treating the surface of the inorganic alignment film with a silane coupling agent; and a silicone polymer film on the surface of the inorganic alignment film subjected to the silane coupling process. Forming a silicone polymer film; and
And a crosslinking reaction step of crosslinking the silicone polymer film.

本発明の配向膜の形成工程において、基板上に無機配向膜を形成すると、無機配向膜は大気中の水分を吸着するため、無機配向膜の表面には水酸基が形成される。
本発明によれば、まず、シランカップリング処理工程において、無機配向膜の表面の水酸基とシランカップリング剤とが反応し、無機配向膜の表面の水酸基が除去される。なお、このとき、無機配向膜の表面の全ての水酸基を除去することはできず、一部の水酸基が残存してしまう。
次に、シリコーンポリマー膜の形成工程及び架橋反応工程において、無機配向膜の表面に形成されたシリコーンポリマー膜の架橋反応により、無機配向膜の表面に残存する水酸基、及びシリコーンポリマー膜の表面に形成される水酸基が反応し、これらの表面に形成される水酸基が除去される。
このように、無機配向膜の表面をシランカップリング処理した後、さらに、シリコーンポリマーを形成し、架橋反応させることにより、無機配向膜の表面に存在する水酸基の影響を抑制することができる。従って、耐光性及び耐湿性に優れた無機配向膜を形成することができる。
In the alignment film forming step of the present invention, when an inorganic alignment film is formed on the substrate, the inorganic alignment film adsorbs moisture in the atmosphere, so that hydroxyl groups are formed on the surface of the inorganic alignment film.
According to the present invention, first, in the silane coupling treatment step, the hydroxyl group on the surface of the inorganic alignment film reacts with the silane coupling agent, and the hydroxyl group on the surface of the inorganic alignment film is removed. At this time, all hydroxyl groups on the surface of the inorganic alignment film cannot be removed, and some hydroxyl groups remain.
Next, in the formation step and the crosslinking reaction step of the silicone polymer film, the hydroxyl group remaining on the surface of the inorganic alignment film and the surface of the silicone polymer film are formed by the crosslinking reaction of the silicone polymer film formed on the surface of the inorganic alignment film. The hydroxyl groups formed react to remove the hydroxyl groups formed on these surfaces.
As described above, after the surface of the inorganic alignment film is subjected to the silane coupling treatment, the influence of the hydroxyl group present on the surface of the inorganic alignment film can be suppressed by further forming a silicone polymer and performing a crosslinking reaction. Therefore, an inorganic alignment film excellent in light resistance and moisture resistance can be formed.

また本発明の液晶装置の製造方法は、前記架橋反応工程後に、トリメチルシリル化剤を用いて前記無機配向膜の表面及び前記シリコーンポリマー膜の表面を処理するトリメチルシリル化処理工程を有することも好ましい。   The method for producing a liquid crystal device of the present invention preferably further includes a trimethylsilylation treatment step of treating the surface of the inorganic alignment film and the surface of the silicone polymer film with a trimethylsilylating agent after the crosslinking reaction step.

上記架橋反応工程後は、従来の方法よりも無機配向膜の表面の水酸基を除去することが可能であるが、架橋反応工程までの方法では無機配向膜の表面に水酸基が若干残ってしまう場合がある。
この方法によれば、上記架橋反応工程後に、さらにトリメチルシリル化処理する工程を設けることにより、架橋反応後に残った無機配向膜の表面及びシリコーンポリマー膜の表面の未反応の水酸基と、トリメチルシリル剤とが化学反応する。これにより、無機配向膜の表面及びシリコーンポリマー膜の表面の水酸基を除去することができる。
After the cross-linking reaction step, it is possible to remove hydroxyl groups on the surface of the inorganic alignment film as compared with the conventional method, but in the method up to the cross-linking reaction step, some hydroxyl groups may remain on the surface of the inorganic alignment film. is there.
According to this method, after the cross-linking reaction step, by further providing a step of trimethylsilylation treatment, the surface of the inorganic alignment film and the surface of the silicone polymer film remaining after the cross-linking reaction and the trimethylsilyl agent It reacts chemically. Thereby, the hydroxyl group on the surface of the inorganic alignment film and the surface of the silicone polymer film can be removed.

また本発明の液晶装置の製造方法は、前記シリコーンポリマー膜形成工程において前記シリコーンポリマー膜に2以上のヒドロシリル基を有する材料を用い、前記架橋反応工程において水蒸気処理により架橋反応させることも好ましい。   In the method for producing a liquid crystal device of the present invention, it is also preferable that a material having two or more hydrosilyl groups is used for the silicone polymer film in the silicone polymer film forming step, and a crosslinking reaction is performed by a steam treatment in the crosslinking reaction step.

この方法によれば、シリコーンポリマー同士が水蒸気処理により架橋反応する。この反応後のシリコーンポリマー膜中にはヒドロシリル基が残存するが、このヒドロシリル基が水蒸気と反応し、シラノール基に変化する。そして、このシラノール基が無機配向膜の表面に形成される水酸基と反応する。このようにして、無機配向膜の表面の水酸基の影響を減少させることができる。   According to this method, the silicone polymers undergo a crosslinking reaction by steam treatment. Hydrosilyl groups remain in the silicone polymer film after this reaction, but the hydrosilyl groups react with water vapor and change into silanol groups. And this silanol group reacts with the hydroxyl group formed on the surface of the inorganic alignment film. In this way, the influence of hydroxyl groups on the surface of the inorganic alignment film can be reduced.

また本発明の液晶装置の製造方法は、前記シリコーンポリマー膜をCVD法により形成することも好ましい。   In the method for producing a liquid crystal device according to the present invention, the silicone polymer film is preferably formed by a CVD method.

この方法によれば、シリコーンポリマー膜をCVD法(気相法)により形成することにより、無機配向膜の表面に対するシリコーンポリマー材料の拡散性、及び吸着性が他の方法(液相法)と比較して向上する。従って、無機配向膜の表面の水酸基をより効率的に除去することができる。   According to this method, the silicone polymer film is formed by the CVD method (vapor phase method), so that the diffusibility and adsorption of the silicone polymer material on the surface of the inorganic alignment film are compared with other methods (liquid phase method). And improve. Therefore, the hydroxyl group on the surface of the inorganic alignment film can be removed more efficiently.

また本発明の液晶装置の製造方法は、前記無機配向膜を斜方蒸着により形成することも好ましい。   In the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention, it is also preferable that the inorganic alignment film is formed by oblique deposition.

無機配向膜を斜方蒸着により形成すると、無機配向膜は一定の角度に傾斜した複数の柱状構造体から構成される。この無機配向膜の表面に液晶分子を配置すると、ラビング処理を施さずに、液晶分子に一定方向のプレチルト角を付与することができる。
このような無機配向膜の表面にシリコーンポリマー膜を形成した場合、シリコーンポリマー膜は単分子膜であるため、シリコーンポリマー膜の表面には無機配向膜の表面の凹凸形状が反映される。従って、無機配向膜の表面にシリコーンポリマー膜を形成した場合でも、ラビング処理を施さずに、液晶分子に一定方向のプレチルト角を付与することができる。
When the inorganic alignment film is formed by oblique vapor deposition, the inorganic alignment film is composed of a plurality of columnar structures inclined at a certain angle. When liquid crystal molecules are arranged on the surface of the inorganic alignment film, a pretilt angle in a certain direction can be given to the liquid crystal molecules without performing a rubbing treatment.
When the silicone polymer film is formed on the surface of such an inorganic alignment film, since the silicone polymer film is a monomolecular film, the surface of the silicone polymer film reflects the uneven shape of the surface of the inorganic alignment film. Therefore, even when a silicone polymer film is formed on the surface of the inorganic alignment film, a pretilt angle in a certain direction can be imparted to the liquid crystal molecules without performing a rubbing treatment.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

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基板10の平面図、図2は、液晶装置の等価回路図、図3は、液晶装置の平面構造の説明図、図4は、液晶装置60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。   FIG. 1 is a plan view of a TFT substrate 10 for explaining a schematic configuration of a liquid crystal device 60 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal device, and FIG. 3 is a plan view of the liquid crystal device. FIG. 4 is an explanatory diagram of the structure, and FIG. 4 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of the liquid crystal device 60, and is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

液晶装置60は、図4に示すように、対向配置された一対の基板10、20間に液晶50が挟持されて構成されている。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、図1に示すように、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。   As shown in FIG. 4, the liquid crystal device 60 is configured such that a liquid crystal 50 is sandwiched between a pair of substrates 10 and 20 that are arranged to face each other. As shown in FIG. 1, an image production region 101 is formed at the center of the TFT array substrate (substrate) 10 which is one of the pair of substrates 10 and 20. A sealing material 19 is disposed on the peripheral edge of the image production region 101, and thereby the liquid crystal 50 (see FIG. 4) is sealed in the image production region 101. The liquid crystal 50 is formed by directly applying a liquid crystal on the TFT substrate 10, and has a so-called sealing-less structure in which the sealing material 19 is not provided with a liquid crystal injection port. A scanning line driving element 110 that supplies a scanning signal to a scanning line, which will be described later, and a data line driving element 120, which supplies an image signal to a data line, which will be described later, are mounted outside the sealing material 19. A wiring 76 is routed from the driving elements 110 and 120 to the connection terminal 79 at the end of the TFT substrate 10.

一方、TFT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。
On the other hand, a common electrode 21 (see FIG. 4) is formed on the counter substrate 20 (see FIG. 4) bonded to the TFT substrate 10. The common electrode 21 is formed over almost the entire image forming region 101, and inter-substrate conducting portions 70 are provided at the four corners. A wiring 78 is routed from the inter-substrate conduction portion 70 to the connection terminal 79.
Then, various signals input from the outside are supplied to the image production region 101 via the connection terminals 79, so that the liquid crystal device is driven.

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。   In the image production area 101 of the liquid crystal device, as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 2, a plurality of dots are arranged in a matrix to constitute this, and each of these dots has a pixel electrode 9. Is formed. Further, on the side of the pixel electrode 9, a TFT element 30 which is a switching element for performing energization control to the pixel electrode 9 is formed. A data line 6 a is connected to the source of the TFT element 30. Image signals S1, S2,..., Sn are supplied to the data lines 6a from the data line driving elements described above.

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。   A scanning line 3 a is connected to the gate of the TFT element 30. Scanning signals G1, G2,..., Gm are supplied to the scanning line 3a in a pulsed manner from the scanning line driving element described above at a predetermined timing. On the other hand, the pixel electrode 9 is connected to the drain of the TFT element 30. When the TFT elements 30 serving as switching elements are turned on for a certain period by the scanning signals G1, G2,..., Gm supplied from the scanning line 3a, the image signals S1, S2,. Sn is written to the liquid crystal of each dot via the pixel electrode 9 at a predetermined timing.

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。   The predetermined level image signals S1, S2,..., Sn written in the liquid crystal are held for a certain period by a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 and a common electrode described later. In order to prevent leakage of the held image signals S1, S2,..., Sn, a storage capacitor 17 is formed between the pixel electrode 9 and the capacitor line 3b, and is arranged in parallel with the liquid crystal capacitor. . Thus, when a voltage signal is applied to the liquid crystal, the alignment state of the liquid crystal molecules changes depending on the applied voltage level. Thereby, the light source light incident on the liquid crystal is modulated to produce image light.

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及び容量線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。   In the liquid crystal device of this embodiment, as shown in the plan view of FIG. 3, a rectangular array made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) is formed on the TFT array substrate. Shaped pixel electrodes 9 (the outlines of which are indicated by broken lines 9a) are arranged in a matrix. Further, data lines 6a, scanning lines 3a, and capacitor lines 3b are provided along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9. In the present embodiment, the rectangular area in which each pixel electrode 9 is formed is a dot, and the display can be performed for each dot arranged in a matrix.

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。   The TFT element 30 is formed around a semiconductor layer 1a made of a polysilicon film or the like. A data line 6 a is connected to a source region (described later) of the semiconductor layer 1 a through a contact hole 5. Further, a pixel electrode 9 is connected to a drain region (described later) of the semiconductor layer 1 a through a contact hole 8. On the other hand, a channel region 1a 'is formed in a portion of the semiconductor layer 1a facing the scanning line 3a.

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、及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、及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。   Further, as shown in the cross-sectional structure explanatory diagram of FIG. 4, this liquid crystal device is mainly configured by a TFT substrate 10, a counter substrate 20 disposed so as to face the TFT substrate 10, and a liquid crystal 50 sandwiched therebetween. ing. The TFT substrate 10 is mainly composed of a substrate body 10A made of a light-transmitting material such as glass or quartz, a TFT element 30, a pixel electrode 9, an alignment film 16 and the like formed inside thereof. One counter substrate 20 is mainly composed of a substrate body 20A made of a light-transmitting material such as glass or quartz, and a common electrode 21 and an alignment film 22 formed inside thereof.

TFT基板10の表面には、第1遮光膜11a及び第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及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、ソース領域及びドレイン領域に、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。   A first light shielding film 11 a and a first interlayer insulating film 12 are formed on the surface of the TFT substrate 10. A semiconductor layer 1a is formed on the surface of the first interlayer insulating film 12, and a TFT element 30 is formed around the semiconductor layer 1a. A channel region 1a 'is formed in a portion of the semiconductor layer 1a facing the scanning line 3a, and a source region and a drain region are formed on both sides thereof. Since this TFT element 30 adopts an LDD (Lightly Doped Drain) structure, a high concentration region having a relatively high impurity concentration and a relatively low concentration region (LDD region) are respectively provided in the source region and the drain region. And are formed. That is, a low concentration source region 1b and a high concentration source region 1d are formed in the source region, and a low concentration drain region 1c and a high concentration drain region 1e are formed in the drain region.

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及び走査線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及びデータ線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及び第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。   A gate insulating film 2 is formed on the surface of the semiconductor layer 1a. A scanning line 3a is formed on the surface of the gate insulating film 2, and a portion facing the channel region 1a 'constitutes a gate electrode. A second interlayer insulating film 4 is formed on the surfaces of the gate insulating film 2 and the scanning line 3a. A data line 6a is formed on the surface of the second interlayer insulating film 4, and the data line 6a is connected to the high-concentration source region 1d through a contact hole 5 formed in the second interlayer insulating film 4. . Further, a third interlayer insulating film 7 is formed on the surfaces of the second interlayer insulating film 4 and the data line 6a. A pixel electrode 9 is formed on the surface of the third interlayer insulating film 7, and the pixel electrode 9 is a high-concentration drain through a contact hole 8 formed in the second interlayer insulating film 4 and the third interlayer insulating film 7. It is connected to the area 1e. Further, an inorganic alignment film 16 is formed so as to cover the pixel electrode 9, and the alignment of liquid crystal molecules when a non-selection voltage is applied is regulated.

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及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。
In the present embodiment, the first storage capacitor electrode 1f is formed by extending the semiconductor layer 1a. Further, the gate insulating film 2 is extended to form a dielectric film, and the capacitor line 3b is disposed on the surface thereof to form a second storage capacitor electrode. Thus, the above-described storage capacitor 17 is configured.
A first light shielding film 11 a is formed on the surface of the substrate body 10 </ b> A corresponding to the formation region of the TFT element 30. The first light shielding film 11a prevents light incident on the liquid crystal device from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, and the low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a.

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。   On the other hand, a second light shielding film 23 is formed on the surface of the substrate body 20A in the counter substrate 20. The second light shielding film 23 prevents light incident on the liquid crystal device from entering the channel region 1a ′, the low concentration source region 1b, the low concentration drain region 1c, and the like of the semiconductor layer 1a. It is provided in a region overlapping with the layer 1a. A common electrode 21 made of a conductor such as ITO is formed on the surface of the counter substrate 20 over substantially the entire surface. Furthermore, an inorganic alignment film 22 is formed on the surface of the common electrode 21 so that the alignment of liquid crystal molecules when a non-selection voltage is applied is regulated.

ここで、TFT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。つまり、無機配向膜16,22には、シランカップリング処理が施され、この表面にはシリコーンポリマー膜が形成される。その後、架橋反応、及びトリメチルシリル化処理が順に施され、無機配向膜16,22の表面に生じるOH基の影響が抑制されている。   Here, both the inorganic alignment film 16 on the TFT substrate 10 side and the inorganic alignment film 22 on the counter substrate 20 side are characteristic components of the present invention. That is, the inorganic alignment films 16 and 22 are subjected to silane coupling treatment, and a silicone polymer film is formed on the surface. Thereafter, a crosslinking reaction and a trimethylsilylation treatment are sequentially performed, and the influence of OH groups generated on the surfaces of the inorganic alignment films 16 and 22 is suppressed.

(液晶装置の製造方法)
図5(a)〜(d)は液晶装置の無機配向膜を形成する工程を示す断面図であり、図6は無機配向膜を形成するための蒸着装置の概略構成図である。なお、以下の説明においては、TFT基板10に形成される無機配向膜16についてのみ説明し、対向基板20の無機配向膜22については無機配向膜16と同様の工程により形成されるため、説明を省略する。
(Manufacturing method of liquid crystal device)
FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views showing steps of forming an inorganic alignment film of the liquid crystal device, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a vapor deposition apparatus for forming the inorganic alignment film. In the following description, only the inorganic alignment film 16 formed on the TFT substrate 10 will be described, and the inorganic alignment film 22 of the counter substrate 20 is formed by the same process as the inorganic alignment film 16, so that the description will be given. Omitted.

まず、図5(a)に示すように、TFTが形成されたTFT基板10上に斜方蒸着法により無機配向膜16を形成する。   First, as shown in FIG. 5A, the inorganic alignment film 16 is formed on the TFT substrate 10 on which the TFT is formed by the oblique vapor deposition method.

ここで、無機配向膜16を形成する蒸着装置40の構成について説明する。
蒸着装置40は、無機配向膜材料の蒸気流を発生させる蒸着源512と、TFT基板10を保持する保持機構514とを備えている。TFT基板10は、蒸着源512とTFT基板10の基板面重心位置とを結ぶ基準線X1と、TFT基板10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に保持される。従って、図6(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、TFT基板10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、無機配向膜16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。
Here, the structure of the vapor deposition apparatus 40 which forms the inorganic alignment film 16 is demonstrated.
The vapor deposition apparatus 40 includes a vapor deposition source 512 that generates a vapor flow of the inorganic alignment film material, and a holding mechanism 514 that holds the TFT substrate 10. In the TFT substrate 10, an angle θ 0 formed by a reference line X 1 connecting the vapor deposition source 512 and the position of the center of gravity of the substrate surface of the TFT substrate 10 and a straight line X 2 perpendicular to the film formation surface of the TFT substrate 10 becomes a predetermined value. In this manner, the holding mechanism 514 holds. Therefore, the traveling direction of the inorganic material generated by the vapor deposition source 512, that is, the direction in which the inorganic material flies, and the substrate on which the alignment film is formed on the TFT substrate 10 are indicated by the arrow Y1 in FIGS. The angle θ1 formed with the surface (deposition surface) can be adjusted by changing the angle θ0. The angle θ1 is set to a predetermined value for arranging columnar structures to be described later on the substrate surface so that a surface shape effect for performing alignment control in the inorganic alignment film 16 can be obtained. However, in this embodiment, since oblique deposition is performed, the angle θ1 is less than 90 °.

上記蒸着装置40を用いてTFTアレイ基板上に斜方蒸着すると、図6(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TFT基板10に対して一定の入射角度(傾斜角度)で連続入射する。これにより、図5(a)に示すように、TFT基板10に配向膜材料が斜め柱状に堆積し、無機材料(珪素酸化物)の柱状構造体が形成される。このように、無機配向膜16は、TFT基板10の表面に無数に形成された柱状構造体により構成されている。このとき、金属材料からなる無機配向膜16は大気中の水分を吸着するため、無機配向膜16の表面には、図5(a)に示すように、分極したOH基が多数形成される。   When oblique vapor deposition is performed on the TFT array substrate using the vapor deposition apparatus 40, the alignment film material sublimated from the vapor deposition source 512 has a constant incident angle (with respect to the TFT substrate 10) as indicated by an arrow in FIG. Incident angle). As a result, as shown in FIG. 5A, the alignment film material is deposited in an oblique column shape on the TFT substrate 10, and a columnar structure of an inorganic material (silicon oxide) is formed. As described above, the inorganic alignment film 16 is composed of an infinite number of columnar structures formed on the surface of the TFT substrate 10. At this time, since the inorganic alignment film 16 made of a metal material adsorbs moisture in the atmosphere, a large number of polarized OH groups are formed on the surface of the inorganic alignment film 16 as shown in FIG.

次に、図5(b)に示すように、無機配向膜16の表面を気相法によりシランカップリング処理(脱アルコール反応)する。具体的には、無機配向膜16を形成したTFT基板10をCVD装置内に搬送した後、オクタデシルトリメトキシランをCVD装置内に導入する。このとき、CVD装置内の温度を150℃に設定する。
これにより、シランカップリング剤の蒸気が無機配向膜16の表面のOH基と反応し、無機配向膜16の表面のOH基が除去される。しかし、シランカップリング剤は、長い直鎖を有するため、立体的障害により無機配向膜16の表面の全てのOH基と反応しにくい。そのため、無機配向膜16の表面には、図5(b)に示すように、一部のOH基が残存した状態となる。
続けて、シランカップリング処理されたTFT基板10をトルエン、メタノールの順に洗浄した後、無機配向膜16の表面を60〜150℃で乾燥する。
Next, as shown in FIG. 5B, the surface of the inorganic alignment film 16 is subjected to silane coupling treatment (dealcoholization reaction) by a vapor phase method. Specifically, after the TFT substrate 10 on which the inorganic alignment film 16 is formed is transported into the CVD apparatus, octadecyltrimethoxylane is introduced into the CVD apparatus. At this time, the temperature in the CVD apparatus is set to 150 ° C.
Thereby, the vapor | steam of a silane coupling agent reacts with the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16, and the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16 is removed. However, since the silane coupling agent has a long straight chain, it hardly reacts with all OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 due to steric hindrance. Therefore, a part of the OH groups remains on the surface of the inorganic alignment film 16 as shown in FIG.
Subsequently, the TFT substrate 10 that has been subjected to the silane coupling treatment is washed with toluene and methanol in this order, and then the surface of the inorganic alignment film 16 is dried at 60 to 150 ° C.

次に、図5(c)に示すように、シランカップリング処理した無機配向膜16の表面にシリコーンポリマー膜18をCVD法(気相法)により形成する。具体的には、まず、シランカップリング処理したTFT基板10をCVD装置内に搬送する。そして、2以上のSiH基(ヒドロシリル基)を有する1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンをCVD装置内に導入する。このとき、CVD装置内の温度を約250℃に設定する。これにより、図5(c)に示すように、複数のOH基が残存する無機配向膜16の表面をシリコーンポリマー膜18によって被覆する。なお、シリコーンポリマー膜18には、成膜時の影響により、図5(c)に示すように、微細孔18aが形成される。
続けて、シリコーンポリマー膜18が形成されたTFT基板10をクロロホルム、メタノールを用いて順に洗浄した後、シリコーンポリマー膜18の表面を60〜150℃で乾燥する。
なお、無機配向膜16の表面を被覆するシリコーンポリマー膜18は単分子膜なので、シリコーンポリマー膜18の表面は、下地の無機配向膜16の複数の柱状構造体の凹凸が反映された形状となる。従って、無機配向膜16の表面にシリコーンポリマー膜18を形成した場合でも、液晶分子を一定方向のプレチルト角で配向させることができる。
Next, as shown in FIG. 5C, a silicone polymer film 18 is formed on the surface of the inorganic alignment film 16 subjected to the silane coupling process by a CVD method (vapor phase method). Specifically, first, the TFT substrate 10 subjected to the silane coupling treatment is transferred into the CVD apparatus. Then, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane having two or more SiH groups (hydrosilyl groups) is introduced into the CVD apparatus. At this time, the temperature in the CVD apparatus is set to about 250 ° C. Thereby, as shown in FIG. 5C, the surface of the inorganic alignment film 16 in which the plurality of OH groups remain is covered with the silicone polymer film 18. Note that, as shown in FIG. 5C, fine holes 18a are formed in the silicone polymer film 18 due to the influence during film formation.
Subsequently, after the TFT substrate 10 on which the silicone polymer film 18 is formed is sequentially washed with chloroform and methanol, the surface of the silicone polymer film 18 is dried at 60 to 150 ° C.
Since the silicone polymer film 18 covering the surface of the inorganic alignment film 16 is a monomolecular film, the surface of the silicone polymer film 18 has a shape reflecting the irregularities of the plurality of columnar structures of the underlying inorganic alignment film 16. . Therefore, even when the silicone polymer film 18 is formed on the surface of the inorganic alignment film 16, the liquid crystal molecules can be aligned with a pretilt angle in a certain direction.

次に、図5(c)に示すように、シリコーンポリマー膜18を架橋反応(脱アルコール反応)させる。架橋反応は、純水(HO)又は1%のアンモニアを含有する水溶液を用いた水蒸気を装置内に導入して行う。これにより、シリコーンポリマー同士が架橋反応するが、シリコーンポリマー膜18中には一部のSiH基が残存する。この残存するSiH基は装置内の水蒸気と反応し、Si−OH基(シラノール基)に変化する。そして、シリコーンポリマー膜18中のSi−OH基が無機配向膜16の表面のOH基と脱水縮合反応して、無機配向膜表面のOH基が除去される。このとき、シリコーンポリマー膜18中の未反応のSi−OH基が、図5(c)に示すように、シリコーンポリマー膜18の表面に残った状態となる。また、シリコーンポリマー膜18に被覆されていない微細孔18a部分の無機配向膜16の表面のOH基が若干残る。 Next, as shown in FIG. 5C, the silicone polymer film 18 is subjected to a crosslinking reaction (dealcoholization reaction). The crosslinking reaction is performed by introducing water vapor using pure water (H 2 O) or an aqueous solution containing 1% ammonia into the apparatus. As a result, the silicone polymers undergo a crosslinking reaction, but some SiH groups remain in the silicone polymer film 18. This remaining SiH group reacts with water vapor in the apparatus and changes to a Si—OH group (silanol group). Then, the Si—OH group in the silicone polymer film 18 undergoes a dehydration condensation reaction with the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16 to remove the OH group on the surface of the inorganic alignment film. At this time, the unreacted Si—OH group in the silicone polymer film 18 remains on the surface of the silicone polymer film 18 as shown in FIG. Further, some OH groups remain on the surface of the inorganic alignment film 16 in the fine pores 18a not covered with the silicone polymer film 18.

次に、図5(d)に示すように、シリコーンポリマー膜18の表面にトリメチル化処理を施す。具体的には、まず、シリコーンポリマー膜18を形成したTFT基板10をCVD装置内に搬送した後、トリメチルメトキシシランをCVD装置内に導入する。これにより、図5(d)に示すように、シリコーンポリマー膜18の表面に残存するSi−OH基にトリメチルメトキシシランが吸着、化学反応し、シリコーンポリマー膜18の表面のOH基が除去される。
また、トリメチルメトキシシランの直鎖は短いので、トリメチルメトキシシランがシリコーンポリマー膜18の微細孔18aから入り込み、無機配向膜16の表面の未反応のOH基に吸着する。これにより、トリメチルメトキシシランとOH基とが化学反応を起こし、無機配向膜16の表面のOH基が除去される。
このようにして、無機配向膜16の表面及びシリコーンポリマー膜18の表面のOH基を除去することができる。
Next, as shown in FIG. 5D, the surface of the silicone polymer film 18 is trimethylated. Specifically, first, after the TFT substrate 10 on which the silicone polymer film 18 is formed is transported into the CVD apparatus, trimethylmethoxysilane is introduced into the CVD apparatus. As a result, as shown in FIG. 5D, trimethylmethoxysilane is adsorbed and chemically reacted with the Si—OH groups remaining on the surface of the silicone polymer film 18 to remove the OH groups on the surface of the silicone polymer film 18. .
Further, since the straight chain of trimethylmethoxysilane is short, trimethylmethoxysilane enters from the micropores 18 a of the silicone polymer film 18 and is adsorbed on the unreacted OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16. Thereby, trimethylmethoxysilane and the OH group cause a chemical reaction, and the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16 is removed.
In this way, OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 and the surface of the silicone polymer film 18 can be removed.

本実施形態によれば、まず、シランカップリング処理工程において、無機配向膜16の表面のOH基とシランカップリング剤とが反応し、無機配向膜16の表面のOH基が除去される。このとき、無機配向膜16の表面の全てのOH基を除去することはできず、一部のOH基が残存してしまう。次に、シリコーンポリマー膜18の形成工程及び架橋反応工程において、無機配向膜16の表面に形成されたシリコーンポリマー膜18の架橋反応において、無機配向膜16の表面に残存するOH基、及びシリコーンポリマー膜18の表面に形成されるOH基が反応し、これらの表面に形成されるOH基が除去される。このように、無機配向膜16の表面をシランカップリング処理した後、さらに、シリコーンポリマーを形成し、架橋反応させることにより、無機配向膜16の表面に存在するOH基の影響を安定的に抑制することができる。従って、耐光性及び耐湿性に優れた無機配向膜16を形成することができる。   According to this embodiment, first, in the silane coupling treatment step, the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16 reacts with the silane coupling agent, and the OH group on the surface of the inorganic alignment film 16 is removed. At this time, all OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 cannot be removed, and some OH groups remain. Next, in the step of forming the silicone polymer film 18 and the crosslinking reaction step, the OH group remaining on the surface of the inorganic alignment film 16 and the silicone polymer in the crosslinking reaction of the silicone polymer film 18 formed on the surface of the inorganic alignment film 16 The OH groups formed on the surfaces of the film 18 react to remove the OH groups formed on these surfaces. As described above, after the surface of the inorganic alignment film 16 is subjected to the silane coupling treatment, the silicone polymer is further formed to cause a crosslinking reaction, thereby stably suppressing the influence of OH groups existing on the surface of the inorganic alignment film 16. can do. Therefore, the inorganic alignment film 16 excellent in light resistance and moisture resistance can be formed.

また、本実施形態によれば、上記架橋反応工程後は、従来の方法よりも無機配向膜16の表面のOH基を除去することが可能であるが、架橋反応工程までの方法では無機配向膜16の表面にOH基が若干残ってしまう場合がある。従って、架橋反応後にトリメチルシリル化処理を設けることにより、架橋反応後に残った無機配向膜16の表面及びシリコーンポリマー膜18の表面の未反応のOH基と、トリメチルシリル剤とが化学反応する。これにより、無機配向膜16の表面及びシリコーンポリマー膜18の表面のOH基をより除去することができる。   Further, according to the present embodiment, after the crosslinking reaction step, it is possible to remove OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 as compared with the conventional method. However, in the method up to the crosslinking reaction step, the inorganic alignment film is used. There may be some OH groups remaining on the surface of 16. Therefore, by providing the trimethylsilylation treatment after the crosslinking reaction, the unreacted OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 and the surface of the silicone polymer film 18 remaining after the crosslinking reaction chemically react with the trimethylsilyl agent. Thereby, OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 and the surface of the silicone polymer film 18 can be further removed.

さらに、本実施形態によれば、シリコーンポリマー膜18をCVD法(気相法)により形成することにより、無機配向膜16の表面に対するシリコーンポリマー材料の拡散性、及び吸着性が他の方法(液相法)と比較して向上する。従って、無機配向膜16の表面のOH基をより効率的に除去することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the silicone polymer film 18 is formed by the CVD method (gas phase method), so that the diffusibility and the adsorptivity of the silicone polymer material with respect to the surface of the inorganic alignment film 16 are different from each other (liquid Improved compared to the phase method). Therefore, OH groups on the surface of the inorganic alignment film 16 can be removed more efficiently.

(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、上記実施形態に係る液晶装置60を光変調手段として備えたものである。
(projector)
Next, a projector as an embodiment of the electronic apparatus of the invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a main part of the projector. This projector includes the liquid crystal device 60 according to the above-described embodiment as light modulation means.

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。   7, 810 is a light source, 813 and 814 are dichroic mirrors, 815, 816 and 817 are reflection mirrors, 818 is an entrance lens, 819 is a relay lens, 820 is an exit lens, and 822, 823 and 824 are liquid crystal devices of the present invention. 825 is a cross dichroic prism, and 826 is a projection lens. The light source 810 includes a lamp 811 such as a metal halide and a reflector 812 that reflects the light of the lamp.

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共に、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及び出射レンズ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。   The dichroic mirror 813 transmits red light included in white light from the light source 810 and reflects blue light and green light. The transmitted red light is reflected by the reflection mirror 817 and is incident on the light modulation means 822 for red light. The green light reflected by the dichroic mirror 813 is reflected by the dichroic mirror 814 and is incident on the light modulating means 823 for green light. Further, the blue light reflected by the dichroic mirror 813 passes through the dichroic mirror 814. For blue light, in order to prevent light loss due to a long optical path, a light guide means 821 including a relay lens system including an incident lens 818, a relay lens 819, and an exit lens 820 is provided. Blue light is incident on the light modulating means 824 for blue light through the light guiding means 821.

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。   The three color lights modulated by the respective light modulation means 822, 823, and 824 are incident on the cross dichroic prism 825. The cross dichroic prism 825 is formed by bonding four right-angle prisms. A dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in an X shape at the interface. Yes. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 827 by the projection lens 826 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

本実施形態に係るプロジェクタによれば、耐光性及び耐熱性に優れた無機配向膜を有する液晶装置60を備えているため、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、このプロジェクタよれば、水分(湿気)に起因する液晶の劣化が確実に防止され、長寿命化が図られた液晶装置を備えているので、この電子機器自体も長寿命化が図られた信頼性の高いものとなる。   According to the projector according to the present embodiment, since the liquid crystal device 60 having the inorganic alignment film excellent in light resistance and heat resistance is provided, the alignment film is not deteriorated by strong light or heat irradiated from the light source. . Further, according to this projector, since the liquid crystal device that reliably prevents the deterioration of the liquid crystal due to moisture (humidity) is provided and has a long life, the electronic device itself has also a long life. It will be highly reliable.

なお、本発明の技術範囲は、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、上記実施形態においては、シランカップリング処理、シリコーンポリマー膜の形成、及びトリメチル化処理をCVD法(気相法)により行っていた。これに対し、上記各処理を液相法により行っても良い。
具体的には、シランカップリング処理については、オクタデシルトリメトキシシランと炭化水素系溶媒(例えばトルエン)の混合溶液に、TFT基板10を浸漬し、加熱還流処理を行う。その後、炭化水素系溶媒、メタノールの順にTFT基板10を洗浄し、60〜150℃で乾燥させる。このようにして、無機配向膜16の表面にシランカップリング処理しても良い。
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the silane coupling process, the formation of the silicone polymer film, and the trimethylation process are performed by the CVD method (vapor phase method). On the other hand, you may perform each said process by a liquid phase method.
Specifically, with respect to the silane coupling process, the TFT substrate 10 is immersed in a mixed solution of octadecyltrimethoxysilane and a hydrocarbon solvent (for example, toluene), and a heating reflux process is performed. Thereafter, the TFT substrate 10 is washed in the order of hydrocarbon solvent and methanol, and dried at 60 to 150 ° C. In this way, the surface of the inorganic alignment film 16 may be subjected to silane coupling treatment.

次に、シリコーンポリマー膜18の形成については、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンとヘキサンとの混合溶液にシランカップリング処理を施したTFT基板10を浸漬する。その後、ヘキサン、メタノールの順に洗浄し、60〜150℃で乾燥させる。このようにして、無機配向膜16の表面にシリコーンポリマー膜18を形成しても良い。   Next, with respect to the formation of the silicone polymer film 18, the TFT substrate 10 subjected to the silane coupling treatment is immersed in a mixed solution of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and hexane. Then, it wash | cleans in order of hexane and methanol, and it is made to dry at 60-150 degreeC. In this way, the silicone polymer film 18 may be formed on the surface of the inorganic alignment film 16.

次に、トリメチルシリル化処理については、トリメチルメトキシシランと炭化水素系溶媒の混合溶液にシリコーンポリマー膜18が形成されたTFT基板10を浸漬し、加熱還流処理する。その後、ヘキサン、メタノールの順に洗浄し、60〜150℃で乾燥させる。このようにして、シリコーンポリマー膜18の表面にトリメチルシリル化処理を施しても良い。   Next, for the trimethylsilylation treatment, the TFT substrate 10 on which the silicone polymer film 18 is formed is immersed in a mixed solution of trimethylmethoxysilane and a hydrocarbon solvent, and is heated and refluxed. Then, it wash | cleans in order of hexane and methanol, and it is made to dry at 60-150 degreeC. In this way, the surface of the silicone polymer film 18 may be subjected to trimethylsilylation treatment.

液晶装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of a liquid crystal device. 液晶装置の透過回路図である。It is a transmissive circuit diagram of a liquid crystal device. TFTの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of TFT. 図3に示すTFTのA−A’線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the TFT shown in FIG. 3. 液晶装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of a liquid crystal device. 斜方蒸着装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an oblique vapor deposition apparatus. プロジェクタの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of a projector.

符号の説明Explanation of symbols

10…TFT基板(基板)、 16,22…無機配向膜、 18…シリコーンポリマー膜、 18a…微細孔、 60…液晶装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... TFT substrate (substrate) 16, 22 ... Inorganic alignment film, 18 ... Silicone polymer film, 18a ... Fine hole, 60 ... Liquid crystal device

Claims (5)

対向配置された一対の基板間に液晶が挟持された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前記液晶側に無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、
シランカップリング剤を用いて前記無機配向膜の表面を処理するシランカップリング処理工程と、
シランカップリング処理が施された前記無機配向膜の表面にシリコーンポリマー膜を形成するシリコーンポリマー膜形成工程と、
前記シリコーンポリマー膜を架橋反応させる架橋反応工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates disposed opposite to each other,
An alignment film forming step of forming an inorganic alignment film on the liquid crystal side of each of the pair of substrates;
A silane coupling treatment step of treating the surface of the inorganic alignment film with a silane coupling agent;
A silicone polymer film forming step of forming a silicone polymer film on the surface of the inorganic alignment film subjected to silane coupling treatment;
A crosslinking reaction step of crosslinking the silicone polymer film;
A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
前記架橋反応工程後に、トリメチルシリル化剤を用いて前記無機配向膜の表面及び前記シリコーンポリマー膜の表面を処理するトリメチルシリル化処理工程を有す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。   2. The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, further comprising a trimethylsilylation treatment step of treating the surface of the inorganic alignment film and the surface of the silicone polymer film with a trimethylsilylating agent after the crosslinking reaction step. . 前記シリコーンポリマー膜形成工程において、前記シリコーンポリマー膜に2以上のヒドロシリル基を有する材料を用い、
前記架橋反応工程において、水蒸気処理により架橋反応させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶装置の製造方法。
In the silicone polymer film forming step, a material having two or more hydrosilyl groups is used for the silicone polymer film,
The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein in the crosslinking reaction step, a crosslinking reaction is performed by steam treatment.
前記シリコーンポリマー膜をCVD法により形成することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。   The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the silicone polymer film is formed by a CVD method. 前記無機配向膜を斜方蒸着により形成することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液晶装置の製造方法。

The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the inorganic alignment film is formed by oblique deposition.

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