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JP2020042057A - Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus - Google Patents

Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus Download PDF

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JP2020042057A
JP2020042057A JP2018166694A JP2018166694A JP2020042057A JP 2020042057 A JP2020042057 A JP 2020042057A JP 2018166694 A JP2018166694 A JP 2018166694A JP 2018166694 A JP2018166694 A JP 2018166694A JP 2020042057 A JP2020042057 A JP 2020042057A
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Japan
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liquid crystal
film
columnar structure
crystal device
substrate
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JP2018166694A
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照之 水本
Teruyuki Mizumoto
照之 水本
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

To provide a liquid crystal device, a manufacturing method for the liquid crystal device, and an electronic apparatus with which it is possible to cover the drawbacks of an ion-assist vapor deposition film while taking advantage of such characteristics that a photochemical reaction hardly occurs when the ion-assist vapor deposition film is used for alignment films.SOLUTION: A first alignment film 16 and a second alignment film 26 individually comprise: first inorganic films 161, 261 (first columnar structure 51) formed by an ordinary vacuum deposition method; a second inorganic films 162, 262 (second columnar structure 52) formed by an ion-assist vapor deposition method; and third inorganic films 163, 263 (third columnar structure 53) formed by an ordinary vacuum deposition method. The second columnar structure 52 is of low density and has a narrow surface area, so that a contact area with a liquid crystal layer 80 is narrow. Therefore, a photochemical reaction between a liquid crystal layer 80 and itself hardly occurs. The second columnar structure 52 has some drawbacks such as a tendency of ion density to increase, but these drawbacks are covered by the upper third columnar structure 53.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、無機配向膜を備えた液晶装置、液晶装置の製造方法、および液晶装置を備えた電子機器に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal device having an inorganic alignment film, a method for manufacturing a liquid crystal device, and an electronic apparatus having the liquid crystal device.

液晶装置は、一方面側に複数の画素電極および第1配向膜が設けられた第1基板と、第1基板に対向する一方面側に共通電極および第2配向膜が設けられた第2基板と、第1基板と第2基板との間に設けられた液晶層とを有しており、プロジェクター等の投射型表示装置の光変調手段(ライトバルブ)として多用されている。液晶装置においては、第1配向膜および第2配向膜の耐熱性を向上するために、シリコン酸化物等の無機材料を斜方蒸着により形成することが提案されており、この場合、配向膜は、複数のカラムからなる柱状構造物として形成される。   The liquid crystal device includes a first substrate provided with a plurality of pixel electrodes and a first alignment film on one side, and a second substrate provided with a common electrode and a second alignment film on one side facing the first substrate. And a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and are often used as light modulation means (light valves) of a projection display device such as a projector. In a liquid crystal device, it has been proposed to form an inorganic material such as silicon oxide by oblique deposition in order to improve the heat resistance of the first alignment film and the second alignment film. Is formed as a columnar structure including a plurality of columns.

しかしながら、無機配向膜をシリコン酸化膜によって構成した場合、Si原子の未結合手(ダングリングボンド)や、Si原子同士が結合したダイマー構造(Si−Si結合)が存在し、かかるSi原子の未結合手は、液晶中や雰囲気中の水分等との反応によって、シラノール基(−Si−OH)により終端されやすい。かかるシラノール基は、反応性が高いため、強い光が照射されると、シラノール基と液晶材料との間で光化学反応が発生しやすい。このような光化学反応が繰り返されると、無機配向膜による液晶分子の配向規制力が低下し、液晶装置の表示性能が除々に低下する。   However, when the inorganic alignment film is composed of a silicon oxide film, dangling bonds of Si atoms and a dimer structure in which Si atoms are bonded to each other (Si-Si bond) exist. A bond is easily terminated by a silanol group (—Si—OH) by a reaction with moisture or the like in a liquid crystal or atmosphere. Such a silanol group has high reactivity, and therefore, when irradiated with strong light, a photochemical reaction easily occurs between the silanol group and the liquid crystal material. When such a photochemical reaction is repeated, the alignment control force of the liquid crystal molecules by the inorganic alignment film decreases, and the display performance of the liquid crystal device gradually decreases.

一方、無機配向膜を形成するにあたって、通常の真空蒸着法である基板加熱蒸着法により下層側の無機配向膜を形成した後、イオンアシスト蒸着法を用い上層側の無機配向膜を形成した構造が提案されている(特許文献1参照)。また、上層の無機配向膜に対して、シランカップリング処理(疎水処理)を行うことが提案されている。   On the other hand, in forming an inorganic alignment film, a structure in which a lower inorganic alignment film is formed by a substrate heating evaporation method, which is a normal vacuum evaporation method, and then an upper inorganic alignment film is formed using an ion-assisted evaporation method. It has been proposed (see Patent Document 1). Further, it has been proposed to perform a silane coupling treatment (hydrophobic treatment) on the upper inorganic alignment film.

特開2010−78997号公報JP 2010-78997 A

イオンアシスト蒸着法により成膜した無機配向膜(以下、イオンアシスト蒸着膜という。)は、カラム同士が接する構造になりやすいため、基板加熱蒸着法により成膜した無機配向膜(以下、通常蒸着膜という。)より、緻密で密度が高い。このため、イオンアシスト蒸着膜は、通常蒸着膜より、表面粗さが小さいため、液晶層との接触面積が狭い。従って、イオンアシスト蒸着膜を用いると、シラノール基と液晶材料との光化学反応が発生しにくいという利点がある。しかしながら、イオンアシスト蒸着膜は、活性であるため、イオン密度が増大し、液晶を駆動する際の電荷の漏れが発生しやすいという問題点がある。また、液晶分子を適正に配向させるには、配向膜の最表面が適度な粗さを有していることが必要であるが、イオンアシスト蒸着膜は、表面粗さが小さく、蒸着膜の表面積も小さい。このため、液晶分子に対する配向規制力が小さいという問題点がある。   Since an inorganic alignment film formed by an ion-assisted evaporation method (hereinafter, referred to as an ion-assisted evaporation film) tends to have a structure in which columns are in contact with each other, an inorganic alignment film formed by a substrate heating evaporation method (hereinafter, referred to as a normal evaporation film) ) And denser. For this reason, the ion-assisted vapor-deposited film has a smaller surface roughness than the normal vapor-deposited film, and thus has a smaller contact area with the liquid crystal layer. Therefore, the use of the ion-assisted vapor deposition film has an advantage that a photochemical reaction between the silanol group and the liquid crystal material hardly occurs. However, since the ion-assisted vapor deposition film is active, there is a problem that the ion density is increased and charge leakage easily occurs when driving the liquid crystal. Also, in order to properly align the liquid crystal molecules, the outermost surface of the alignment film needs to have an appropriate roughness. However, the ion assisted evaporation film has a small surface roughness, and the surface area of the evaporation film is small. Is also small. For this reason, there is a problem that the alignment regulating force for the liquid crystal molecules is small.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、イオンアシスト蒸着膜を配向膜に用いた場合に光化学反応が発生しにくい等の利点を生かしつつ、イオンアシスト蒸着膜の欠点をカバーすることのできる液晶装置、液晶装置の製造方法、および電子機器を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to cover the disadvantages of an ion-assisted vapor deposition film while taking advantage of the fact that a photochemical reaction is unlikely to occur when an ion-assisted vapor deposition film is used as an alignment film. An object of the present invention is to provide a liquid crystal device, a method of manufacturing the liquid crystal device, and an electronic device that can be used.

上記課題を解決するため、本発明に係る液晶装置の一態様は、第1無機膜と、前記第1無機膜の液晶層側に積層され、前記第1無機膜より密度が高い第2無機膜と、前記第2無機膜の液晶層側に積層され、前記第2無機膜より密度の低い第3無機膜と、を有する配向膜を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problem, one embodiment of a liquid crystal device according to the present invention is a first inorganic film, and a second inorganic film stacked on the liquid crystal layer side of the first inorganic film and having a higher density than the first inorganic film. A third inorganic film laminated on the liquid crystal layer side of the second inorganic film and having a lower density than the second inorganic film.

本発明に係る液晶装置の製造方法の一態様は、配向膜を形成する工程では、イオンアシストを用いない真空蒸着法により第1無機膜を成膜する第1成膜工程と、前記第1無機膜に対して第2無機膜をイオンアシスト蒸着法により積層する第2成膜工程と、イオンアシストを用いない真空蒸着法により前記第2無機膜に対して第3無機膜を積層する第3成膜工程と、を行うことを特徴とする。   In one embodiment of the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, in the step of forming an alignment film, a first film forming step of forming a first inorganic film by a vacuum deposition method without using ion assist; A second film forming step of laminating a second inorganic film on the film by ion-assisted vapor deposition; and a third film forming step of laminating a third inorganic film on the second inorganic film by vacuum deposition without ion assist. And a film process.

本発明を適用した液晶装置は、直視型表示装置や投射型表示装置等の各種電子機器に用いることができる。   The liquid crystal device to which the present invention is applied can be used for various electronic devices such as a direct-view display device and a projection display device.

本発明を適用した液晶装置の一態様を示す平面図。FIG. 2 is a plan view illustrating one embodiment of a liquid crystal device to which the present invention is applied. 図1に示す液晶装置のH−H′断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of the liquid crystal device illustrated in FIG. 1. 図1に示す液晶装置の画素の具体的構成例を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a specific configuration example of a pixel of the liquid crystal device illustrated in FIG. 1. 図1に示す液晶装置の第1配向膜および第2配向膜を模式的に拡大して示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a first alignment film and a second alignment film of the liquid crystal device shown in FIG. 1 in an enlarged manner. 図4に示す第1柱状構造物の断面を模式的に拡大して示す説明図。Explanatory drawing which expands and shows typically the cross section of the 1st columnar structure shown in FIG. 図4に示す第1柱状構造物の表面を拡大して示す電子顕微鏡写真。5 is an electron micrograph showing an enlarged surface of the first columnar structure shown in FIG. 4. 図4に示す第2柱状構造物の表面を拡大して示す電子顕微鏡写真。FIG. 5 is an electron micrograph showing an enlarged surface of the second columnar structure shown in FIG. 4. 図4に示す第2柱状構造物の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真。5 is an electron micrograph showing an enlarged cross section of the second columnar structure shown in FIG. 4. 本発明を適用した液晶装置を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a projection display device (electronic device) using a liquid crystal device to which the present invention is applied.

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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しめてある。また、第1基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは第1基板の基板本体が位置する側とは反対側(対向基板および電気光学層が位置する側)を意味し、下層側とは第1基板の基板本体が位置する側を意味する。第2基板に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは対向基板の基板本体が位置する側とは反対側(第1基板および電気光学層が位置する側)を意味し、下層側とは第2基板の基板本体が位置する側を意味する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the scale of each layer and each member is different for each layer and each member in order to make the size recognizable in the drawings. Further, when describing the layer formed on the first substrate, the upper layer side or the front side means the side opposite to the side where the substrate body of the first substrate is located (the side where the opposing substrate and the electro-optical layer are located). The lower layer means the side of the first substrate where the substrate body is located. When describing the layer formed on the second substrate, the upper layer side or the front side means the side opposite to the side where the substrate body of the opposing substrate is located (the side where the first substrate and the electro-optical layer are located), The lower layer side means a side of the second substrate where the substrate body is located.

(液晶装置100の全体構成)
図1は、本発明を適用した液晶装置の一態様を示す平面図である。図2は、図1に示す液晶装置のH−H′断面図である。
(Overall Configuration of Liquid Crystal Device 100)
FIG. 1 is a plan view illustrating one embodiment of a liquid crystal device to which the present invention is applied. FIG. 2 is a sectional view taken along line HH ′ of the liquid crystal device shown in FIG.

図1および図2に示す液晶装置100は液晶パネル100pを有している。液晶装置100では、第1基板10(素子基板)と第2基板20(対向基板)とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、シール材107は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材107は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材107aが配合されている。液晶パネル100pにおいて、第1基板10と第2基板20との間では、シール材107によって囲まれた領域内に液晶層80が設けられている。シール材107には、液晶注入口として利用される途切れ部分107cが形成されており、かかる途切れ部分107cは、液晶材料の注入後、封止材108によって塞がれている。なお、液晶材料を滴下法で封入する場合は、途切れ部分107cは形成されない。   The liquid crystal device 100 shown in FIGS. 1 and 2 has a liquid crystal panel 100p. In the liquid crystal device 100, the first substrate 10 (element substrate) and the second substrate 20 (opposite substrate) are bonded to each other by a seal member 107 via a predetermined gap, and the seal member 107 is attached to an outer edge of the second substrate 20. It is provided in a frame shape so as to follow. The sealing material 107 is an adhesive made of a photo-curing resin, a thermosetting resin, or the like, and includes a gap material 107a such as glass fiber or glass beads for setting a distance between the two substrates to a predetermined value. In the liquid crystal panel 100p, between the first substrate 10 and the second substrate 20, a liquid crystal layer 80 is provided in a region surrounded by the sealant 107. A discontinuous portion 107c used as a liquid crystal injection port is formed in the sealant 107, and the discontinuous portion 107c is closed by a sealing material 108 after the injection of the liquid crystal material. Note that when the liquid crystal material is sealed by a dropping method, the discontinuous portion 107c is not formed.

液晶パネル100pにおいて、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形であり、液晶パネル100pの略中央には、表示領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、表示領域10aの外側は、四角枠状の外周領域10cになっている。   In the liquid crystal panel 100p, the first substrate 10 and the second substrate 20 are both rectangular, and the display area 10a is provided as a rectangular area substantially at the center of the liquid crystal panel 100p. Corresponding to such a shape, the sealing material 107 is also provided in a substantially rectangular shape, and the outside of the display region 10a is a rectangular frame-shaped outer peripheral region 10c.

第1基板10において、表示領域10aより外周側の外周領域10cのうち、第1基板10が第2基板20から張り出している側では、第1基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。端子102は、シール材107より外周側に設けられている。端子102には、フレキシブル配線基板(図示せず)が接続されており、第1基板10には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。本実施形態において、データ線駆動回路101および走査線駆動回路104は一部がシール材107と平面視で重なっている。   In the first substrate 10, of the outer peripheral region 10 c on the outer peripheral side of the display region 10 a, on the side where the first substrate 10 protrudes from the second substrate 20, the data line driving circuit 101 and the data line driving circuit 101 A plurality of terminals 102 are formed, and a scanning line driving circuit 104 is formed along another side adjacent to this one side. The terminal 102 is provided on the outer peripheral side of the sealing material 107. A flexible wiring board (not shown) is connected to the terminal 102, and various potentials and various signals are input to the first substrate 10 via the flexible wiring board. In this embodiment, the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 partially overlap the sealant 107 in plan view.

第1基板10は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体10wを有しており、第1基板10(基板本体10w)の一方面10sおよび他方面10tのうち、第2基板20と対向する一方面10sの側には、表示領域10aに複数の画素スイッチング素子、および複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続する画素電極9aがマトリクス状に形成されている。画素電極9aの上層側には第1配向膜16が形成されている。また、第1基板10の一方面10sの側において、外周領域10cのうち、表示領域10aとシール材107とに挟まれた四角枠状の周辺領域には、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9bが形成されている。   The first substrate 10 has a translucent substrate main body 10w such as a quartz substrate or a glass substrate. Of the one surface 10s and the other surface 10t of the first substrate 10 (substrate main body 10w), the second substrate 20 A plurality of pixel switching elements and pixel electrodes 9a electrically connected to each of the plurality of pixel switching elements are formed in a matrix on the side of the one surface 10s opposite to the display area 10a. The first alignment film 16 is formed on the upper layer side of the pixel electrode 9a. On the side of the one surface 10s of the first substrate 10, a dummy frame formed simultaneously with the pixel electrode 9a is formed in a rectangular frame-shaped peripheral region between the display region 10a and the sealing material 107 in the peripheral region 10c. The pixel electrode 9b is formed.

第2基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20wを有しており、第2基板20(基板本体20w)の一方面20sおよび他方面20tのうち、第1基板10と対向する一方面20sの側には共通電極21が形成されている。共通電極21は、第2基板20の略全面あるいは複数の帯状電極として複数の画素100aに跨って包含した領域として形成されている。本実施形態において、共通電極21は、第2基板20の略全面に形成されている。   The second substrate 20 has a light-transmissive substrate main body 20w such as a quartz substrate or a glass substrate. Of the one surface 20s and the other surface 20t of the second substrate 20 (substrate main body 20w), the first substrate 10 The common electrode 21 is formed on the side of the one surface 20s opposite to. The common electrode 21 is formed substantially over the entire surface of the second substrate 20 or as a region including a plurality of band-shaped electrodes over a plurality of pixels 100a. In the present embodiment, the common electrode 21 is formed on substantially the entire surface of the second substrate 20.

第2基板20の一方面20sの側には、共通電極21の下層側に遮光層29が形成され、共通電極21の液晶層80側の表面には第2配向膜26が積層されている。また、遮光層29と共通電極21との間には透光性の平坦化膜22が形成されている。遮光層29は、表示領域10aの外周縁に沿って延在する額縁部分29aとして形成されている。遮光層29は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた画素間領域10fに重なるブラックマトリクス部(図示せず)を含んで形成されてもよい。また、第2基板20には、画素電極9aと対向するマイクロレンズが形成されることもある。   A light-shielding layer 29 is formed below the common electrode 21 on the one surface 20s side of the second substrate 20, and a second alignment film 26 is laminated on the surface of the common electrode 21 on the liquid crystal layer 80 side. Further, a translucent flattening film 22 is formed between the light shielding layer 29 and the common electrode 21. The light-shielding layer 29 is formed as a frame portion 29a extending along the outer peripheral edge of the display area 10a. The light-shielding layer 29 may be formed to include a black matrix portion (not shown) overlapping the inter-pixel region 10f sandwiched between the adjacent pixel electrodes 9a. In addition, a micro lens facing the pixel electrode 9a may be formed on the second substrate 20.

第1配向膜16および第2配向膜26は、後述するように、シリコン酸化膜(SiO(x≦2))、チタン酸化膜(TiO2)、マグネシウム酸化膜(MgO)、アルミニウム酸化膜(Al)等の蒸着膜からなる無機配向膜である。 As described later, the first alignment film 16 and the second alignment film 26 include a silicon oxide film (SiO X (x ≦ 2)), a titanium oxide film (TiO 2) , a magnesium oxide film (MgO), and an aluminum oxide film ( It is an inorganic alignment film made of a deposited film of Al 2 O 3 ) or the like.

液晶パネル100pにおいて、シール材107より外側には、第2基板20の一方面20sの側の4つの角部分に基板間導通用電極部24tが形成されており、第1基板10の一方面10sの側には、第2基板20の4つの角部分(基板間導通用電極部24t)と対向する位置に基板間導通用電極部6tが形成されている。基板間導通用電極部6tは、共通電位Vcomが印加された定電位配線6sに導通しており、定電位配線6sは、端子102のうち、共通電位印加用の端子102aに導通している。基板間導通用電極部6tと基板間導通用電極部24tとの間には、導電粒子を含んだ基板間導通材109が配置されており、第2基板20の共通電極21は、基板間導通用電極部6t、基板間導通材109および基板間導通用電極部24tを介して、第1基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、第1基板10の側から共通電位Vcomが印加されている。   In the liquid crystal panel 100p, the inter-substrate conduction electrode portions 24t are formed at four corners on the one surface 20s side of the second substrate 20 outside the sealant 107, and the one surface 10s of the first substrate 10 is formed. On the side of, an inter-substrate conduction electrode portion 6t is formed at a position facing the four corner portions (inter-substrate conduction electrode portion 24t) of the second substrate 20. The inter-substrate conduction electrode portion 6t is electrically connected to the constant potential wiring 6s to which the common potential Vcom is applied, and the constant potential wiring 6s is electrically connected to the common potential application terminal 102a among the terminals 102. An inter-substrate conducting material 109 containing conductive particles is disposed between the inter-substrate conducting electrode portion 6t and the inter-substrate conducting electrode portion 24t, and the common electrode 21 of the second substrate 20 is connected to the inter-substrate conducting member. It is electrically connected to the first substrate 10 side via the passing electrode portion 6t, the inter-substrate conducting material 109, and the inter-substrate conducting electrode portion 24t. For this reason, the common potential Vcom is applied to the common electrode 21 from the first substrate 10 side.

本実施形態の液晶装置100は透過型液晶装置である。従って、画素電極9aおよび共通電極21は、ITO(Indium Tin Oxide)膜やIZO(Indium Zinc Oxide)膜等の透光性導電膜により形成されている。かかる透過型の液晶装置100では、例えば、第2基板20の側から入射した光Lが第1基板10から出射される間に変調されて画像を表示する。なお、共通電極21を透光性導電膜により形成し、画素電極9aを反射性電極とすれば、液晶装置100は反射型液晶装置として構成される。かかる液晶装置100(反射型液晶装置)では、第2基板20の側から入射した光が第1基板10の画素電極9aで反射して再び、第2基板20の側から出射される間に変調されて画像を表示する。   The liquid crystal device 100 of the present embodiment is a transmission type liquid crystal device. Therefore, the pixel electrode 9a and the common electrode 21 are formed of a light-transmitting conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film or an IZO (Indium Zinc Oxide) film. In the transmissive liquid crystal device 100, for example, the light L incident from the second substrate 20 is modulated while being emitted from the first substrate 10 to display an image. When the common electrode 21 is formed of a light-transmitting conductive film and the pixel electrode 9a is a reflective electrode, the liquid crystal device 100 is configured as a reflective liquid crystal device. In such a liquid crystal device 100 (reflection type liquid crystal device), light incident from the second substrate 20 side is reflected by the pixel electrode 9a of the first substrate 10 and modulated again while being emitted from the second substrate 20 side. The image is displayed.

液晶装置100は、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、第1基板10あるいは第2基板20には、カラーフィルター(図示せず)が形成される。また、液晶装置100は、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)において、RGB用のライトバルブとして用いることができる。この場合、RGB用の各液晶装置100の各々には、例えば、RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。   The liquid crystal device 100 can be used as a color display device of an electronic device such as a mobile computer or a mobile phone. In this case, a color filter (not shown) is formed on the first substrate 10 or the second substrate 20. . Further, the liquid crystal device 100 can be used as a light valve for RGB in a projection display device (liquid crystal projector) described later. In this case, for example, light of each color separated via a dichroic mirror for RGB color separation is incident on each of the liquid crystal devices 100 for RGB as projection light, so that a color filter is formed. Not done.

(画素100aの具体的構成)
図3は、図1に示す液晶装置100の画素100aの具体的構成例を模式的に示す断面図である。図3に示すように、第1基板10の一方面10s側には、導電性ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる下層側の走査線3aが形成されている。本実施形態において、走査線3aは、タングステンシリサイド(WSi)等の遮光膜からなる。走査線3aの上層側には、透光性の絶縁膜11が形成されており、かかる絶縁膜11の表面側に、半導体層30aを備えた画素スイッチング素子30が形成されている。本実施形態において、絶縁膜11はシリコン酸化膜等からなる。
(Specific Configuration of Pixel 100a)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a specific configuration example of the pixel 100a of the liquid crystal device 100 shown in FIG. As shown in FIG. 3, on the one surface 10s side of the first substrate 10, a lower scanning line 3a made of a conductive film such as a conductive polysilicon film, a metal silicide film, a metal film or a metal compound film is formed. ing. In the present embodiment, the scanning line 3a is made of a light shielding film such as tungsten silicide (WSi). A translucent insulating film 11 is formed on an upper layer side of the scanning line 3a, and a pixel switching element 30 including a semiconductor layer 30a is formed on a surface side of the insulating film 11. In the present embodiment, the insulating film 11 is made of a silicon oxide film or the like.

画素スイッチング素子30は、半導体層30aと、半導体層30aと交差するゲート電極30gとを備えており、半導体層30aとゲート電極30gとの間に透光性のゲート絶縁層30bを有している。半導体層30aは、ポリシリコン膜(多結晶シリコン膜)等によって構成されている。ゲート絶縁層30bは、半導体層30aを熱酸化したシリコン酸化膜からなるゲート絶縁層と減圧CVD法等により形成されたシリコン酸化膜からなる第2ゲート絶縁層との2層構造からなる。ゲート電極30gは、ゲート絶縁層30bおよび絶縁膜11を貫通するコンタクトホール(図示せず)を介して電気的に接続されている。   The pixel switching element 30 includes a semiconductor layer 30a and a gate electrode 30g crossing the semiconductor layer 30a, and has a light-transmitting gate insulating layer 30b between the semiconductor layer 30a and the gate electrode 30g. . The semiconductor layer 30a is composed of a polysilicon film (polycrystalline silicon film) or the like. The gate insulating layer 30b has a two-layer structure of a gate insulating layer made of a silicon oxide film obtained by thermally oxidizing the semiconductor layer 30a and a second gate insulating layer made of a silicon oxide film formed by a low pressure CVD method or the like. Gate electrode 30g is electrically connected via a contact hole (not shown) penetrating gate insulating layer 30b and insulating film 11.

ゲート電極30gの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜12、13、14が順に形成されており、層間絶縁膜12、13、14の間等を利用して、保持容量(図示せず)が構成されている。層間絶縁膜12と層間絶縁膜13との間には、データ線6aおよびドレイン電極6bが形成されており、層間絶縁膜13と層間絶縁膜14との間に中継電極7aが形成されている。データ線6aは、層間絶縁膜12およびゲート絶縁層30bを貫通するコンタクトホール12aを介して半導体層30aのソース領域に電気的に接続している。ドレイン電極6bは、層間絶縁膜12およびゲート絶縁層30bを貫通するコンタクトホール12bを介して半導体層30aのドレイン領域に電気的に接続している。中継電極7aは、層間絶縁膜13を貫通するコンタクトホール13aを介してドレイン電極6bに電気的に接続している。層間絶縁膜14は、表面が平坦面になっており、層間絶縁膜14の表面側(液晶層80の側の面側)には画素電極9aが形成されている。画素電極9aは、層間絶縁膜14を貫通するコンタクトホール14aを介して中継電極7aに導通している。従って、画素電極9aは、中継電極7aおよびドレイン電極6bを介して画素スイッチング素子30のドレイン領域に電気的に接続している。   On the upper layer side of the gate electrode 30g, light-transmitting interlayer insulating films 12, 13, and 14 made of a silicon oxide film or the like are formed in order, and by using the space between the interlayer insulating films 12, 13, and 14, etc. A storage capacitor (not shown) is configured. A data line 6a and a drain electrode 6b are formed between the interlayer insulating film 12 and the interlayer insulating film 13, and a relay electrode 7a is formed between the interlayer insulating film 13 and the interlayer insulating film 14. The data line 6a is electrically connected to a source region of the semiconductor layer 30a via a contact hole 12a penetrating through the interlayer insulating film 12 and the gate insulating layer 30b. The drain electrode 6b is electrically connected to a drain region of the semiconductor layer 30a via a contact hole 12b penetrating through the interlayer insulating film 12 and the gate insulating layer 30b. The relay electrode 7a is electrically connected to the drain electrode 6b via a contact hole 13a penetrating through the interlayer insulating film 13. The interlayer insulating film 14 has a flat surface, and the pixel electrode 9a is formed on the surface side of the interlayer insulating film 14 (on the side of the liquid crystal layer 80). The pixel electrode 9a is electrically connected to the relay electrode 7a via a contact hole 14a penetrating the interlayer insulating film 14. Therefore, the pixel electrode 9a is electrically connected to the drain region of the pixel switching element 30 via the relay electrode 7a and the drain electrode 6b.

(第1配向膜16および第2配向膜26の構成)
図4は、図1に示す液晶装置100の第1配向膜16および第2配向膜26を模式的に拡大して示す説明図である。図5は、図4に示す第1柱状構造物51の断面を模式的に拡大して示す説明図である。図6は、図5に示す第1柱状構造物51の表面を拡大して示す電子顕微鏡写真である。図7は、図4に示す第2柱状構造物52の表面を拡大して示す電子顕微鏡写真である。図8は、図4に示す第2柱状構造物52の断面を拡大して示す電子顕微鏡写真である。なお、図8には、基板に対する法線方向にPを付し、カラムの長軸方向にP0を付してある。
(Structure of the first alignment film 16 and the second alignment film 26)
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an enlarged view of the first alignment film 16 and the second alignment film 26 of the liquid crystal device 100 shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an enlarged cross section of the first columnar structure 51 shown in FIG. FIG. 6 is an electron micrograph showing an enlarged surface of the first columnar structure 51 shown in FIG. FIG. 7 is an electron micrograph showing an enlarged surface of the second columnar structure 52 shown in FIG. FIG. 8 is an electron micrograph showing an enlarged cross section of the second columnar structure 52 shown in FIG. In FIG. 8, P is given in the direction normal to the substrate, and P0 is given in the major axis direction of the column.

図4に示すように、第1配向膜16は多層構造を有しており、本実施形態において、第1配向膜16は、第1無機膜161と、第1無機膜161に対して液晶層80側に積層された第2無機膜162と、第2無機膜162に対して液晶層80側に積層された第3無機膜163とを有する3層構造になっている。従って、第1配向膜16の最表面は、第3無機膜163からなる。第2配向膜26も、第1配向膜16と同様な多層構造を有しており、本実施形態において、第2配向膜26は、第1無機膜261と、第1無機膜261に対して液晶層80側に積層された第2無機膜262と、第2無機膜262に対して液晶層80側に積層された第3無機膜263とを有する3層構造になっている。従って、第2配向膜26の最表面は、第3無機膜263からなる。   As shown in FIG. 4, the first alignment film 16 has a multilayer structure. In the present embodiment, the first alignment film 16 is composed of a first inorganic film 161 and a liquid crystal layer with respect to the first inorganic film 161. It has a three-layer structure including a second inorganic film 162 stacked on the 80 side and a third inorganic film 163 stacked on the liquid crystal layer 80 side with respect to the second inorganic film 162. Therefore, the outermost surface of the first alignment film 16 is formed of the third inorganic film 163. The second alignment film 26 also has the same multilayer structure as the first alignment film 16, and in the present embodiment, the second alignment film 26 is different from the first inorganic film 261 and the first inorganic film 261. It has a three-layer structure including a second inorganic film 262 stacked on the liquid crystal layer 80 side and a third inorganic film 263 stacked on the liquid crystal layer 80 side with respect to the second inorganic film 262. Therefore, the outermost surface of the second alignment film 26 is formed of the third inorganic film 263.

ここで、第1無機膜161、261、第2無機膜162、262、および第3無機膜163、263は各々、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマアシスト法、イオンアシスト蒸着法、分子線蒸着法等の蒸着法により成膜された無機膜からなる。本実施形態において、第1無機膜161、261、第2無機膜162、262、および第3無機膜163、263は各々、シリコン酸化物(SiO)からなる。 Here, the first inorganic films 161 and 261, the second inorganic films 162 and 262, and the third inorganic films 163 and 263 are respectively a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma assist method, an ion assist deposition method, and a molecular beam. It consists of an inorganic film formed by an evaporation method such as an evaporation method. In the present embodiment, each of the first inorganic films 161 and 261, the second inorganic films 162 and 262, and the third inorganic films 163 and 263 is made of silicon oxide (SiO x ).

第1無機膜161、261は各々、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着等、イオンビームを用いない通常の真空蒸着法により蒸着された複数の第1カラム510を備えた第1柱状構造物51を含んでいる、本実施形態において、第1無機膜161、261は各々、イオンビームを用いない通常の真空蒸着法により蒸着された複数の第1カラム510を備えた第1柱状構造物51からなる。第1柱状構造物51は、第1カラム510が第1基板10の一方面10sに対する法線方向P(液晶層80の厚さ方向)を向いた構造、あるいは一方面10sに対する法線方向Pに対して斜めに傾いた構造を有している。   Each of the first inorganic films 161 and 261 includes a first columnar structure 51 having a plurality of first columns 510 deposited by a normal vacuum deposition method without using an ion beam, such as electron beam evaporation or resistance heating evaporation. In this embodiment, each of the first inorganic films 161 and 261 is composed of the first columnar structure 51 having a plurality of first columns 510 deposited by a normal vacuum deposition method without using an ion beam. The first columnar structure 51 has a structure in which the first column 510 is oriented in the normal direction P to one surface 10s of the first substrate 10 (the thickness direction of the liquid crystal layer 80), or in the normal direction P to one surface 10s. It has a structure inclined obliquely to it.

第2無機膜162、262は各々、イオンアシスト蒸着法により蒸着された複数の第2カラム520を備えた第2柱状構造物52を含んでいる。本実施形態において、第2無機膜162、262は各々、イオンアシスト蒸着法により蒸着された複数の第2カラム520を備えた第2柱状構造物52からなる。第2柱状構造物52は、第2カラム520が一方面10sに対する法線方向Pを向いた構造、あるいは一方面10sに対する法線方向Pに対して斜めに傾いた構造を有している。   Each of the second inorganic films 162 and 262 includes a second columnar structure 52 having a plurality of second columns 520 deposited by an ion-assisted deposition method. In the present embodiment, each of the second inorganic films 162 and 262 is formed of the second columnar structure 52 having a plurality of second columns 520 deposited by an ion-assisted deposition method. The second columnar structure 52 has a structure in which the second column 520 is oriented in the normal direction P to the one surface 10s, or has a structure obliquely inclined with respect to the normal direction P to the one surface 10s.

第3無機膜163、263は各々、第1無機膜161、261と同様、電子ビーム蒸着や抵抗加熱蒸着等、イオンビームを用いない通常の真空蒸着法により蒸着された複数の第3カラム530を備えた第3柱状構造物53を含んでいる。本実施形態において、第3無機膜163、263は各々、第1無機膜161、261と同様、イオンビームを用いない通常の真空蒸着法により蒸着された複数の第3カラム530を備えた第3柱状構造物53からなる。第3柱状構造物53は、第3カラム530が一方面10sに対する法線方向Pを向いた構造、あるいは一方面10sに対する法線方向Pに対して斜めに傾いた構造を有している。   Like the first inorganic films 161 and 261, the third inorganic films 163 and 263 each include a plurality of third columns 530 deposited by a normal vacuum deposition method that does not use an ion beam, such as electron beam evaporation or resistance heating evaporation. And a third columnar structure 53 provided. In the present embodiment, each of the third inorganic films 163 and 263 has a plurality of third columns 530 having a plurality of third columns 530 deposited by a normal vacuum deposition method without using an ion beam, similarly to the first inorganic films 161 and 261. It consists of a columnar structure 53. The third columnar structure 53 has a structure in which the third column 530 faces the normal direction P to the one surface 10s, or a structure in which the third column 530 is inclined obliquely to the normal direction P to the one surface 10s.

第1無機膜161、261の膜厚は、例えば10nmから30nmであり、第2無機膜162、262の膜厚は、例えば20nmから70nmであり、第3無機膜163、263の膜厚は、例えば10nmから30nmである。   The thickness of the first inorganic films 161 and 261 is, for example, 10 nm to 30 nm, the thickness of the second inorganic films 162 and 262 is, for example, 20 nm to 70 nm, and the thickness of the third inorganic films 163 and 263 is For example, it is 10 nm to 30 nm.

ここで、第2無機膜162、262の膜厚は、第1無機膜161、261の膜厚、および第3無機膜163、263の膜厚より厚いことが好ましい。また、第2無機膜162、262の膜厚は、第1無機膜161、261の膜厚、第2無機膜162、262の膜厚、および第3無機膜163、263の膜厚の総和の1/2以上であることが好ましい。かかる態様によれば、第2無機膜162、262を設けた効果が顕著である。   Here, the thickness of the second inorganic films 162 and 262 is preferably larger than the thickness of the first inorganic films 161 and 261 and the thickness of the third inorganic films 163 and 263. The thickness of the second inorganic films 162 and 262 is the sum of the thickness of the first inorganic films 161 and 261, the thickness of the second inorganic films 162 and 262, and the thickness of the third inorganic films 163 and 263. It is preferably at least 1/2. According to this aspect, the effect of providing the second inorganic films 162 and 262 is remarkable.

このように本実施形態では、第1柱状構造物51および第3柱状構造物53については、イオンビームを用いない通常の真空蒸着法により形成し、第2柱状構造物52については、イオンアシスト蒸着法により形成する。通常の真空蒸着法においては蒸着分子の持つエネルギーが小さいため、基板上へは堆積のみで再配列による緻密化は得られにくい。これに対して、イオンアシスト蒸着法では、イオン銃を成膜装置のチャンバー内に設けておき、成膜中にイオン銃からイオンを照射し、分子となってゆっくり浮遊している材料を加速させて、基板(第1基板10および第2基板20)に叩きつける。このため、基板の加熱温度が低くても密着力を確保できるとともに、膜を構成する分子の密度をより詰まったものとすることができる。それ故、イオンアシスト蒸着法によれば、膜表面の均質化や、厚み方向の緻密化を実現することができる。また、イオンアシスト蒸着法では、蒸着時の開始圧力、蒸着時の圧力、加速電圧、加速電流、アシストガス(イオン化ガス)の流量および混合比等の蒸着条件を種々変えることによって、形成される蒸着膜の形状や物性を制御することができる。   As described above, in the present embodiment, the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53 are formed by a normal vacuum deposition method without using an ion beam, and the second columnar structure 52 is formed by ion-assisted deposition. It is formed by a method. In the ordinary vacuum deposition method, since the energy of the deposition molecules is small, it is difficult to obtain the densification by rearrangement only on the substrate by the deposition. In contrast, in the ion-assisted vapor deposition method, an ion gun is provided in a chamber of a film forming apparatus, and ions are irradiated from the ion gun during film formation to accelerate a material that is slowly floating as molecules. And hit the substrate (the first substrate 10 and the second substrate 20). For this reason, even if the heating temperature of the substrate is low, the adhesion can be secured, and the density of the molecules constituting the film can be further reduced. Therefore, according to the ion-assisted vapor deposition method, the film surface can be homogenized and dense in the thickness direction. In the ion-assisted vapor deposition method, the vapor deposition formed by variously changing the vapor deposition conditions such as the starting pressure during vapor deposition, the pressure during vapor deposition, the acceleration voltage, the acceleration current, the flow rate of the assist gas (ionized gas), and the mixing ratio. The shape and physical properties of the film can be controlled.

図4には、第1配向膜16および第2配向膜26では、少なくとも液晶層80側に位置する第3柱状構造物53を構成する第3カラム530が一方面10sに対する法線方向Pに対して斜めに傾いた態様を例示してある。従って、第1配向膜16および第2配向膜26は、液晶層80に用いた負の誘電異方性を備えたネマチック液晶からなる液晶分子80aを第1基板10の一方面10s、および第2基板20の一方面10sに対して斜めに傾斜した状態に配向させ、液晶分子80aにプレチルトを付している。このようにして、液晶装置100は、ノーマリブラックのVAモードの液晶装置として構成されている。また、図4には、第1柱状構造物51、第2柱状構造物52、および第3柱状構造物53のいずれにおいても、第1カラム510、第2カラム520、および第3カラム530が一方面10sに対する法線方向Pに対して斜めに傾いている態様を例示してある。   In FIG. 4, in the first alignment film 16 and the second alignment film 26, at least the third column 530 constituting the third columnar structure 53 located on the liquid crystal layer 80 side is arranged in the normal direction P to the one surface 10 s. FIG. Therefore, the first alignment film 16 and the second alignment film 26 form the liquid crystal molecules 80a made of nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy used for the liquid crystal layer 80 by using the one surface 10s of the first substrate 10 and the second alignment film 80a. The liquid crystal molecules 80a are oriented in a state of being inclined with respect to one surface 10s of the substrate 20, and a pretilt is given to the liquid crystal molecules 80a. Thus, the liquid crystal device 100 is configured as a normally black VA mode liquid crystal device. Further, in FIG. 4, in each of the first columnar structure 51, the second columnar structure 52, and the third columnar structure 53, the first column 510, the second column 520, and the third column 530 are one. An example is shown in which the slant is inclined with respect to the normal direction P to the direction 10s.

このように構成した第1配向膜16および第2配向膜26において、第1柱状構造物51の構成は、図5および図6に示す通りであり、液晶層80側からみたとき、第1カラム510の各間に大きな隙間が空いている。従って、第1柱状構造物51の密度は2.1g/cm以下である。また、第1カラム510の先端部(液晶層80側の端部)は角ばっている。なお、図6に示すように、第1柱状構造物51には、大きな欠陥511が存在する。 In the first alignment film 16 and the second alignment film 26 configured as described above, the configuration of the first columnar structure 51 is as shown in FIGS. 5 and 6. There is a large gap between each of the 510s. Therefore, the density of the first columnar structure 51 is 2.1 g / cm 3 or less. Further, the tip of the first column 510 (the end on the liquid crystal layer 80 side) is square. As shown in FIG. 6, a large defect 511 exists in the first columnar structure 51.

また、第3柱状構造物53の構成も、図5および図6に示す通りであり、液晶層80側からみたとき、第3カラム530の各間に大きな隙間が空いている。従って、第3柱状構造物53の密度は、2.1g/cm以下である。また、第3カラム530の先端部(液晶層80側の端部)は角ばっている。但し、第3柱状構造物53は、第2柱状構造物52の上層に形成されているため、図6に示すような大きな欠陥511は存在しない。 Further, the configuration of the third columnar structure 53 is also as shown in FIGS. 5 and 6, and when viewed from the liquid crystal layer 80 side, a large gap is provided between each of the third columns 530. Therefore, the density of the third columnar structure 53 is 2.1 g / cm 3 or less. The tip of the third column 530 (the end on the liquid crystal layer 80 side) is square. However, since the third columnar structure 53 is formed above the second columnar structure 52, there is no large defect 511 as shown in FIG.

第2柱状構造物52の構成は、図5、図7および図8に示す通りであり、液晶層80側からみたとき、第2カラム520の各間には狭い隙間しか存在しない。例えば、第2柱状構造物52では、第2カラム520間の隙間が占める割合が3%未満であり、かかる条件を満たせば、第2無機膜162、262(第2柱状構造物52)の密度を十分高くできるとともに、第2柱状構造物52の単位体積内における表面積を十分狭くすることができる。また、第2柱状構造物52における第2カラム520の平均太さは、第1柱状構造物51の第1カラム510の平均太さ、および第3柱状構造物53の第3カラム530の平均太さより太い。従って、第2柱状構造物52の密度は、2.1g/cmを超える値であり、第2柱状構造物52の密度は、第1柱状構造物51の密度、および第3柱状構造物53の密度より高い。 The configuration of the second columnar structure 52 is as shown in FIGS. 5, 7 and 8, and when viewed from the liquid crystal layer 80 side, there is only a narrow gap between the second columns 520. For example, in the second columnar structure 52, the ratio occupied by the gap between the second columns 520 is less than 3%, and if such a condition is satisfied, the density of the second inorganic films 162, 262 (second columnar structure 52) Can be made sufficiently high, and the surface area of the second columnar structure 52 in a unit volume can be made sufficiently small. The average thickness of the second column 520 in the second columnar structure 52 is the average thickness of the first column 510 of the first columnar structure 51 and the average thickness of the third column 530 of the third columnar structure 53. Thicker than it is. Accordingly, the density of the second columnar structure 52 is a value exceeding 2.1 g / cm 3 , and the density of the second columnar structure 52 is the density of the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53. Higher than the density of

また、第2カラム520の先端部(液晶層80側の端部)は、凸曲面になっている。このため、第2柱状構造物52の単位体積内における表面積は、第1柱状構造物51の単位体積内における表面積、および第3柱状構造物53の単位体積内における表面積より狭い。また、第2柱状構造物52は、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53より、単位体積内における表面粗さが小さい。また、第2柱状構造物52のグレインサイズが5nmから70nmである。なお、第2柱状構造物52では、第1柱状構造物51が下地として形成されるため、図6に示すような欠陥が発生しにくい。   Further, the tip of the second column 520 (the end on the liquid crystal layer 80 side) has a convex curved surface. Therefore, the surface area of the second columnar structure 52 in the unit volume is smaller than the surface area of the first columnar structure 51 in the unit volume and the surface area of the third columnar structure 53 in the unit volume. Further, the second columnar structure 52 has a smaller surface roughness in a unit volume than the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53. Further, the grain size of the second columnar structure 52 is 5 nm to 70 nm. In the second columnar structure 52, since the first columnar structure 51 is formed as a base, a defect as shown in FIG. 6 hardly occurs.

(製造方法)
本実施形態に係る液晶装置100の製造工程において、第1配向膜16を形成する工程では、イオンアシストを用いない通常の真空蒸着法により第1無機膜161を成膜する第1成膜工程と、第1無機膜161に対して第2無機膜162をイオンアシスト蒸着法により積層する第2成膜工程と、イオンアシストを用いない通常の真空蒸着法により第2無機膜162に対して第3無機膜163を積層する第3成膜工程とを行う。また、第2配向膜26を形成する工程では、イオンアシストを用いない通常の真空蒸着法により第1無機膜261を成膜する第1成膜工程と、第1無機膜261に対して第2無機膜262をイオンアシスト蒸着法により積層する第2成膜工程と、イオンアシストを用いない通常の真空蒸着法により第2無機膜262に対して第3無機膜263を積層する第3成膜工程とを行う。なお、第1配向膜16および第2配向膜26を成膜した後、200℃程度の温度で熱処理を行うことがある。
(Production method)
In the manufacturing process of the liquid crystal device 100 according to the present embodiment, the step of forming the first alignment film 16 includes a first film forming step of forming the first inorganic film 161 by a normal vacuum deposition method without using ion assist. A second film forming step of laminating the second inorganic film 162 on the first inorganic film 161 by ion-assisted vapor deposition, and a third film forming process on the second inorganic film 162 by ordinary vacuum vapor deposition without ion assist. And a third film forming step of stacking the inorganic film 163 is performed. In the step of forming the second alignment film 26, a first film forming step of forming the first inorganic film 261 by a normal vacuum deposition method without using ion assist, A second film forming step of laminating the inorganic film 262 by ion-assisted vapor deposition, and a third film forming step of laminating the third inorganic film 263 on the second inorganic film 262 by ordinary vacuum vapor deposition without using ion assist And do. After forming the first alignment film 16 and the second alignment film 26, a heat treatment may be performed at a temperature of about 200 ° C.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置100において、第1配向膜16は、通常の真空蒸着法により成膜した第1柱状構造物51からなる第1無機膜161と、イオンアシスト蒸着法により成膜した第2柱状構造物52からなる第2無機膜162と、通常の真空蒸着法により成膜した第3柱状構造物53からなる第3無機膜163とを有しており、第1配向膜16の最表面は、第3柱状構造物53からなる。また、第2配向膜26は、通常の真空蒸着法により成膜した第1柱状構造物51からなる第1無機膜261と、イオンアシスト蒸着法により成膜した第2柱状構造物52からなる第2無機膜262と、通常の真空蒸着法により成膜した第3柱状構造物53からなる第3無機膜263とを有しており、第1配向膜16の最表面は、第3柱状構造物53からなる。
(Main effects of this embodiment)
As described above, in the liquid crystal device 100 according to the present embodiment, the first alignment film 16 includes the first inorganic film 161 including the first columnar structure 51 formed by a normal vacuum deposition method and the ion-assisted deposition. A second inorganic film 162 formed of a second columnar structure 52 formed by a conventional method, and a third inorganic film 163 formed of a third columnar structure 53 formed by a normal vacuum deposition method. The outermost surface of the one alignment film 16 is formed of the third columnar structure 53. The second alignment film 26 includes a first inorganic film 261 formed of a first columnar structure 51 formed by a normal vacuum deposition method and a second inorganic film 261 formed of a second columnar structure 52 formed by an ion-assisted deposition method. 2 has an inorganic film 262 and a third inorganic film 263 composed of a third columnar structure 53 formed by a normal vacuum deposition method, and the outermost surface of the first alignment film 16 has a third columnar structure. It consists of 53.

ここで、第2柱状構造物52の密度は、第1柱状構造物51の密度、および第3柱状構造物53の密度より高く、第2カラム520の先端部(液晶層80側の端部)は凸曲面になっている。このため、第2柱状構造物52の単位体積内における表面積は、第1柱状構造物51の単位体積内における表面積、および第3柱状構造物53の単位体積内における表面積より狭い。このため、第1配向膜16の最表面、および第2配向膜26の最表面が第3柱状構造物53からなる場合でも、第1配向膜16と液晶層80との接触面積、および第2配向膜26と液晶層80との接触面積が狭い。従って、第1配向膜16や第2配向膜26表面のシラノール基と液晶層80との光化学反応が発生しにくい。それ故、液晶装置100の信頼性を向上することができる。   Here, the density of the second columnar structure 52 is higher than the density of the first columnar structure 51 and the density of the third columnar structure 53, and the tip of the second column 520 (the end on the liquid crystal layer 80 side). Has a convex curved surface. Therefore, the surface area of the second columnar structure 52 in the unit volume is smaller than the surface area of the first columnar structure 51 in the unit volume and the surface area of the third columnar structure 53 in the unit volume. Therefore, even when the outermost surface of the first alignment film 16 and the outermost surface of the second alignment film 26 are made of the third columnar structure 53, the contact area between the first alignment film 16 and the liquid crystal layer 80 and the second The contact area between the alignment film 26 and the liquid crystal layer 80 is small. Therefore, a photochemical reaction between the silanol groups on the surfaces of the first alignment film 16 and the second alignment film 26 and the liquid crystal layer 80 hardly occurs. Therefore, the reliability of the liquid crystal device 100 can be improved.

また、第1配向膜16、および第2配向膜26では、第2柱状構造物52に対して液晶層80とは反対側に第1柱状構造物51が設けられており、第1柱状構造物51は、第2柱状構造物52の下地として機能する。従って、第2柱状構造物52に膜欠損が発生しにくい。このため、第1配向膜16および第2配向膜26が対称性をもって形成される。従って、極性反転駆動を行った際の電位ずれを低減することができるので、フリッカー等の発生を抑制することができる。また、第2柱状構造物52は表面粗さが小さいが、第1配向膜16の最表面、および第2配向膜26の最表面が第3柱状構造物53からなるため、表面粗さが適度に大きい。また、第3柱状構造物53は、第2柱状構造物52を下地としているため、凹凸が均一である。従って、液晶分子80を適正に配向することができる。   Further, in the first alignment film 16 and the second alignment film 26, the first columnar structure 51 is provided on the side opposite to the liquid crystal layer 80 with respect to the second columnar structure 52. 51 functions as a base of the second columnar structure 52. Therefore, film defects are less likely to occur in the second columnar structure 52. Therefore, the first alignment film 16 and the second alignment film 26 are formed with symmetry. Therefore, a potential shift at the time of performing the polarity inversion drive can be reduced, so that occurrence of flicker or the like can be suppressed. Although the second columnar structure 52 has a small surface roughness, since the outermost surface of the first alignment film 16 and the outermost surface of the second alignment film 26 are formed of the third columnar structure 53, the surface roughness is moderate. Big. In addition, since the third columnar structure 53 is based on the second columnar structure 52, the unevenness is uniform. Therefore, the liquid crystal molecules 80 can be properly aligned.

また、第2柱状構造物52は活性であるが、第1配向膜16の最表面、および第2配向膜26の最表面が第3柱状構造物53からなるため、第1配向膜16の最表面、および第2配向膜26の最表面は活性が低い。従って、イオン密度の増大を抑制することができるので、液晶層80を駆動する際の電荷の漏れ等が発生しやすい。   The second columnar structure 52 is active, but since the outermost surface of the first alignment film 16 and the outermost surface of the second alignment film 26 are formed of the third columnar structure 53, the uppermost surface of the first alignment film 16 is formed. The surface and the outermost surface of the second alignment film 26 have low activity. Therefore, since an increase in ion density can be suppressed, leakage of electric charge or the like when driving the liquid crystal layer 80 is likely to occur.

それ故、本形態によれば、イオンアシスト蒸着膜(第2柱状構造物52)を配向膜(第1配向膜16、および第2配向膜26)に用いた場合の液晶材料との光化学反応が発生しにくい等の利点を生かしつつ、イオンアシスト蒸着膜(第2柱状構造物52)の欠点をカバーすることができる。   Therefore, according to this embodiment, the photochemical reaction with the liquid crystal material when the ion-assisted deposition film (the second columnar structure 52) is used as the alignment film (the first alignment film 16 and the second alignment film 26) is reduced. The defect of the ion-assisted vapor deposition film (the second columnar structure 52) can be covered while taking advantage of the fact that it hardly occurs.

(評価結果)
次に、配向膜(第1配向膜16、および第2配向膜26)の構成を変えた際の液晶装置100の特性等を評価した結果を説明する。なお、第1配向膜16、および第2配向膜26については、同一の構成としため、以下の説明では、単に「配向膜」として説明する。
(Evaluation results)
Next, results of evaluating characteristics and the like of the liquid crystal device 100 when the configuration of the alignment film (the first alignment film 16 and the second alignment film 26) is changed will be described. Since the first alignment film 16 and the second alignment film 26 have the same configuration, in the following description, they will be described simply as “alignment films”.

以下の説明において、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53を通常の真空蒸着法で成膜する際の条件、および第2柱状構造物52をイオンアシスト真空蒸着法で成膜する際の条件は以下の通りである。以下に示す条件において、「蒸着角度」は、基板に対する法線方向と蒸着する方向とが成す角度である。なお、以下の成膜条件は、あくまで一例であって、本発明を実施するにあたって、蒸着開始圧力や熱処理の有無等は、下記の条件に限定されない。
通常の真空蒸着法の条件(第1柱状構造物51および第3柱状構造物53の成膜条件)
電子ビーム蒸着
蒸着源:SiO
蒸着開始圧力:5.0E−4Pa
蒸着角度:45°
蒸着温度:200℃
膜厚:20nm
イオンアシスト蒸着法の条件(第2柱状構造物52の成膜条件)
蒸着源:SiO
アシストガス:O
ニュートラライザーガス:Ar
イオン加速電圧:1000V
イオン加速電流:1000mA
ニュートラライザー電流:1500mA
蒸着開始圧力:5.0E−4Pa
蒸着圧力:1.0E−2Pa
蒸着角度:45°
蒸着温度:200℃
蒸着膜厚:50nm
熱処理温度:200℃
In the following description, conditions for forming the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53 by a normal vacuum deposition method, and forming the second columnar structure 52 by an ion-assisted vacuum deposition method. The conditions are as follows. In the conditions described below, the “deposition angle” is an angle formed by a direction normal to the substrate and a direction in which deposition is performed. Note that the following film forming conditions are merely examples, and in carrying out the present invention, the vapor deposition starting pressure, the presence or absence of heat treatment, and the like are not limited to the following conditions.
Conditions for normal vacuum deposition (film formation conditions for first columnar structure 51 and third columnar structure 53)
Electron beam evaporation Deposition source: SiO 2
Deposition start pressure: 5.0E-4Pa
Deposition angle: 45 °
Deposition temperature: 200 ° C
Film thickness: 20 nm
Conditions for ion-assisted deposition (film formation conditions for second columnar structure 52)
Evaporation source: SiO 2
Assist gas: O 2
Neutralizer gas: Ar
Ion acceleration voltage: 1000V
Ion acceleration current: 1000 mA
Neutralizer current: 1500 mA
Deposition start pressure: 5.0E-4Pa
Deposition pressure: 1.0E-2Pa
Deposition angle: 45 °
Deposition temperature: 200 ° C
Deposition thickness: 50 nm
Heat treatment temperature: 200 ° C

(評価1)
上記条件で、厚さが20nmのシリコン酸化膜からなる第1柱状構造物51、厚さが50nmのシリコン酸化膜からなる第2柱状構造物52、および厚さが20nmのシリコン酸化膜からなる第3柱状構造物53を形成した際の測定結果を表1に示す。なお、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53を成膜する際の蒸着角度は45°であり、第2柱状構造物52を成膜する際の蒸着角度は45°である。
(Evaluation 1)
Under the above conditions, a first columnar structure 51 made of a silicon oxide film with a thickness of 20 nm, a second columnar structure 52 made of a silicon oxide film with a thickness of 50 nm, and a second columnar structure 52 made of a silicon oxide film with a thickness of 20 nm. Table 1 shows the measurement results when the three columnar structures 53 were formed. The deposition angle when forming the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53 is 45 °, and the deposition angle when forming the second columnar structure 52 is 45 °.

表1から分かるように、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53の膜密度、隙間領域が占める割合、および単位平面積(1μm×1μm)内における表面粗さRaは各々、1.9g/cm、3.6%、4.3nmである。これに対して、第2柱状構造物52の膜密度、隙間領域が占める割合、および単位平面積(1μm×1μm)内における表面粗さRaは各々、2.3g/cm、0.8%、1.1nmである。すなわち、第2柱状構造物52は、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53より膜密度が高く、隙間領域が占める割合が低く、表面粗さRaが小さい。 As can be seen from Table 1, the film density of the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53, the ratio occupied by the gap region, and the surface roughness Ra in a unit plane area (1 μm × 1 μm) are each 1 9.9 g / cm 3 , 3.6%, 4.3 nm. On the other hand, the film density of the second columnar structure 52, the ratio occupied by the gap region, and the surface roughness Ra in a unit plane area (1 μm × 1 μm) are 2.3 g / cm 3 and 0.8%, respectively. , 1.1 nm. That is, the second columnar structure 52 has a higher film density than the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53, a lower proportion of the gap region, and a smaller surface roughness Ra.

次に、表2に参考例1、参考例2、および実施例1に係る配向膜を用いて液晶装置100を製造した場合の電気的特性および信頼性を評価した。その結果を表2に示す。表2には、評価結果が悪いものに「×」を付し、最も良いものに「◎」を付し、次に良いものに「○」を付し、良いものと悪いものの中間のものに「△」を付してある。なお、表2等に示す評価基準は、あくまで、本評価のために設定した基準であり、評価結果は相対評価である。   Next, in Table 2, the electrical characteristics and reliability when the liquid crystal device 100 was manufactured using the alignment films according to Reference Example 1, Reference Example 2, and Example 1 were evaluated. Table 2 shows the results. In Table 2, "x" is given to those with poor evaluation results, "◎" is given to the best ones, "○" is given to the next best ones, and intermediate ones between good and bad are given. "△" is attached. The evaluation criteria shown in Table 2 and the like are the criteria set for the main evaluation, and the evaluation results are relative evaluations.

参考例1は、厚さが70nmの第2柱状構造物52単独である。参考例2は、厚さが20nmの第1柱状構造物51と、厚さが60nmの第2柱状構造物52との積層構造である。実施例1は、厚さが20nmの第1柱状構造物51と、厚さが50nmの第2柱状構造物52と、厚さが20nmの第3柱状構造物53との積層構造である。   Reference Example 1 is the second columnar structure 52 having a thickness of 70 nm alone. Reference Example 2 has a laminated structure of a first columnar structure 51 having a thickness of 20 nm and a second columnar structure 52 having a thickness of 60 nm. Example 1 has a stacked structure of a first columnar structure 51 having a thickness of 20 nm, a second columnar structure 52 having a thickness of 50 nm, and a third columnar structure 53 having a thickness of 20 nm.

なお、電気特性として掲げたイオン密度(Ion Density)、および保持率(Voltage Holding Ratio)は、表示不良を引き起こす要因を評価する項目であり、液晶装置100に三角波を印加し、その電流応答波形を測定する。液晶装置100に反転分極電流が発生するとき、反転分極電流の波形のピークを積分することで、試料の自発分極(イオン密度)を測定することができる。保持率(電圧保持率)とは、画素スイッチング素子に液晶容量及び保持容量が並列に接続された画素を行列状に配列したアクティブマトリクス回路において、保持容量に充電された電荷の1フレームにおける保持率である。電圧保持率が低下すると液晶層80に所定の電圧がかからなくなり、駆動電圧の上昇、消費電力の増加、コントラストの低下、信頼性の低下、表示ムラの発生、変色の発生の原因になる。また、信頼性は、短波長光(青色光)を長期間照射した際の輝度低下を測定した。   It should be noted that the ion density (Ion Density) and the holding ratio (Voltage Holding Ratio) listed as the electrical characteristics are items for evaluating the cause of display failure, and a triangular wave is applied to the liquid crystal device 100, and the current response waveform is measured. Measure. When a reverse polarization current is generated in the liquid crystal device 100, the spontaneous polarization (ion density) of the sample can be measured by integrating the peak of the waveform of the reverse polarization current. The holding ratio (voltage holding ratio) is a holding ratio in one frame of charges charged in a holding capacitor in an active matrix circuit in which pixels in which a liquid crystal capacitor and a holding capacitor are connected in parallel to a pixel switching element are arranged in a matrix. It is. When the voltage holding ratio decreases, a predetermined voltage is not applied to the liquid crystal layer 80, which causes an increase in driving voltage, an increase in power consumption, a decrease in contrast, a decrease in reliability, a generation of display unevenness, and a discoloration. The reliability was measured by measuring a decrease in luminance when a short-wavelength light (blue light) was irradiated for a long time.

表2から分かるように、第2柱状構造物52単独の比較例1では、イオン密度および保持率に問題があり、第1柱状構造物51と第2柱状構造物52とが積層された比較例2では、イオン密度および保持率は改善されるが、十分ではない。これに対して、第1柱状構造物51、第2柱状構造物52、および第3柱状構造物53が積層された実施例1では、イオン密度および保持率が良好である。   As can be seen from Table 2, in Comparative Example 1 in which the second columnar structure 52 alone was used, there was a problem in ion density and retention, and Comparative Example in which the first columnar structure 51 and the second columnar structure 52 were stacked. In 2, the ion density and the retention are improved, but not enough. On the other hand, in Example 1 in which the first columnar structure 51, the second columnar structure 52, and the third columnar structure 53 were stacked, the ion density and the retention were good.

(評価2)
次に、表3に示すように、評価1で用いた参考例1、参考例2、および実施例3に加えて、柱状構造物の厚さを変えた実施例4、5について、青色光を照射する条件下で液晶装置100を駆動した際の初期輝度に対する輝度低下を評価した。本評価では、第1柱状構造物51、および第3柱状構造物53を成膜する際の蒸着角度は45°であり、第2柱状構造物52を成膜する際の蒸着角度は45°である。
(Evaluation 2)
Next, as shown in Table 3, blue light was applied to Examples 4 and 5 in which the thickness of the columnar structure was changed in addition to Reference Example 1, Reference Example 2, and Example 3 used in Evaluation 1. The decrease in luminance with respect to the initial luminance when the liquid crystal device 100 was driven under irradiation conditions was evaluated. In this evaluation, the deposition angle when forming the first columnar structure 51 and the third columnar structure 53 was 45 °, and the deposition angle when forming the second columnar structure 52 was 45 °. is there.

実施例2は、厚さが30nmの第1柱状構造物51と、厚さが40nmの第2柱状構造物52と、厚さが30nmの第3柱状構造物53との積層構造である。実施例3は、厚さが40nmの第1柱状構造物51と、厚さが20nmの第2柱状構造物52と、厚さが40nmの第3柱状構造物53との積層構造である。   Example 2 has a stacked structure of a first columnar structure 51 having a thickness of 30 nm, a second columnar structure 52 having a thickness of 40 nm, and a third columnar structure 53 having a thickness of 30 nm. Example 3 is a laminated structure of a first columnar structure 51 having a thickness of 40 nm, a second columnar structure 52 having a thickness of 20 nm, and a third columnar structure 53 having a thickness of 40 nm.

表3から分かるように、実施例1、2、3は比較的良好な信頼性を示した。但し、実施例1、2と実施例3とを比較した結果から分かるように、第2柱状構造物52の膜厚は、第1柱状構造物51の膜厚、および第3柱状構造物53の膜厚より厚いことが好ましい。また、実施例1と実施例2、3とを比較した結果から分かるように、第2柱状構造物52の膜厚は、第1柱状構造物51の膜厚、第2柱状構造物52の膜厚、および第3柱状構造物53の膜厚の総和の1/2以上であることが好ましい。   As can be seen from Table 3, Examples 1, 2, and 3 exhibited relatively good reliability. However, as can be seen from the result of comparison between Examples 1 and 2 and Example 3, the film thickness of the second columnar structure 52 is different from the film thickness of the first columnar structure 51 and the film thickness of the third columnar structure 53. It is preferable that the thickness is larger than the film thickness. Further, as can be seen from the result of comparing Example 1 with Examples 2 and 3, the film thickness of the second columnar structure 52 is the film thickness of the first columnar structure 51 and the film thickness of the second columnar structure 52. It is preferable that the thickness is equal to or more than 総 of the total thickness of the third columnar structures 53.

(評価3)
実施例1に対して第1柱状構造物51を蒸着する際の蒸着角度を変えて、第1カラム510の軸線方向が基板の法線方向に対して成す角度(カラム角度)を0°から80°に変化させた場合の第1柱状構造物51の膜密度、電気特性(イオン密度および保持率)、および信頼性を評価した結果を表4に示す。本評価において、第2柱状構造物52を成膜する際の蒸着角度は45°であり、第3柱状構造物53を成膜する際の蒸着角度は0°である。
(Evaluation 3)
The angle (column angle) formed by the axial direction of the first column 510 with respect to the normal direction of the substrate is changed from 0 ° to 80 by changing the deposition angle when depositing the first columnar structure 51 with respect to the first embodiment. Table 4 shows the results of evaluating the film density, electrical characteristics (ion density and retention), and reliability of the first columnar structure 51 when the angle was changed to °. In this evaluation, the deposition angle when forming the second columnar structure 52 was 45 °, and the deposition angle when forming the third columnar structure 53 was 0 °.

表4に示す実施例4、5、6の結果から分かるように、第1カラム510のカラム角度が40°以下である場合、良好な結果であった。また、他に行った評価結果からすると、第1カラム510のカラム角度が45°以下であることが好ましい。   As can be seen from the results of Examples 4, 5, and 6 shown in Table 4, good results were obtained when the column angle of the first column 510 was 40 ° or less. From the results of other evaluations, it is preferable that the column angle of the first column 510 is 45 ° or less.

(評価4)
実施例1に対して第3柱状構造物53を蒸着する際の蒸着角度を変えて、第3カラム530の軸線方向が基板の法線方向に対して成す角度(カラム角度)を0°から80°に変化させた場合の第3柱状構造物53の膜密度、電気特性(イオン密度および保持率)、および信頼性を評価した結果を表5に示す。本評価において、第2柱状構造物52を成膜する際の蒸着角度は45°であり、第1柱状構造物51を成膜する際の蒸着角度は0°である。
(Evaluation 4)
The angle (column angle) formed by the axis direction of the third column 530 with respect to the normal direction of the substrate is changed from 0 ° to 80 by changing the deposition angle when depositing the third columnar structure 53 with respect to the first embodiment. Table 5 shows the results of evaluating the film density, the electrical characteristics (ion density and retention), and the reliability of the third columnar structure 53 when the angle was changed to °. In this evaluation, the deposition angle when forming the second columnar structure 52 is 45 °, and the deposition angle when forming the first columnar structure 51 is 0 °.

表5に示す実施例9、10、11の結果から分かるように、第3カラム530のカラム角度が40°以下である場合、良好な結果であった。また、他に行った評価結果からすると、第3カラム530のカラム角度が45°以下であることが好ましい。第3柱状構造物53を蒸着する際の蒸着角度が大きすぎる場合、第2柱状構造物52の第2カラム520の影になって、第3柱状構造物53に欠陥が発生しやすいことから、第3カラム530のカラム角度が45°以下であることが好ましい。   As can be seen from the results of Examples 9, 10 and 11 shown in Table 5, good results were obtained when the column angle of the third column 530 was 40 ° or less. From the results of other evaluations, it is preferable that the column angle of the third column 530 is 45 ° or less. If the deposition angle when depositing the third columnar structure 53 is too large, the second column 520 of the second columnar structure 52 is shadowed and a defect is easily generated in the third columnar structure 53. It is preferable that the column angle of the third column 530 is 45 ° or less.

(評価5)
上記実施例では、配向膜の積層数が3層であったが、積層数を変化させた場合の電気特性(イオン密度および保持率)、および信頼性を評価した結果を表6に示す。表6には各条件を膜密度で示してあり、膜密度が1.9g/cmは、カラム角度が40°の第3柱状構造物53を示し、膜密度が2.3g/cmは、蒸着角度が45°の第2柱状構造物52を示し、膜密度が2.1g/cmは、カラム角度が0°の第1柱状構造物51を示す。
(Evaluation 5)
In the above example, the number of stacked alignment films was three. However, Table 6 shows the results of evaluation of electrical characteristics (ion density and retention) and reliability when the number of stacked layers was changed. Table 6 shows each condition in terms of film density. A film density of 1.9 g / cm 3 indicates the third columnar structure 53 having a column angle of 40 °, and a film density of 2.3 g / cm 3. Shows a second columnar structure 52 having a deposition angle of 45 °, and a film density of 2.1 g / cm 3 indicates a first columnar structure 51 having a column angle of 0 °.

表6に示す実施例12、13、14、15の結果から分かるように、第1柱状構造物51、第2柱状構造物52、および第3柱状構造物53の積層数は3層に限らず、膜質が異なる柱状構造物が交互に配置された態様であれば、5層、7層、9層等、3層以上であってもよい。   As can be seen from the results of Examples 12, 13, 14, and 15 shown in Table 6, the number of layers of the first columnar structure 51, the second columnar structure 52, and the third columnar structure 53 is not limited to three layers. As long as columnar structures having different film qualities are alternately arranged, three or more layers such as five layers, seven layers, and nine layers may be used.

[他の実施形態]
上記実施形態では、第3柱状構造物53が液晶層80に直接接する構成であったが、第3柱状構造物53の表面にシランカップリング処理を行い、有機シラン化合物層が積層されている態様であってもよい。かかる態様によれば、シランカップリング剤により水酸基(−OH)部分に有機シラン化合物層が結合するため、無機配向膜の表面のシラノール基と液晶層80との光化学反応を効果的に抑制することができる。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the third columnar structure 53 is configured to be in direct contact with the liquid crystal layer 80. However, a mode in which a silane coupling process is performed on the surface of the third columnar structure 53 and the organic silane compound layer is stacked. It may be. According to this aspect, since the organic silane compound layer is bonded to the hydroxyl group (-OH) portion by the silane coupling agent, the photochemical reaction between the silanol group on the surface of the inorganic alignment film and the liquid crystal layer 80 is effectively suppressed. Can be.

本発明が適用される液晶装置100はVAモードの液晶装置に限定されない。例えば、液晶装置100がTN(Twisted Nematic)モードやOCB(Optically Compensated Bend)モードの液晶装置である場合に本発明を適用してもよい。   The liquid crystal device 100 to which the present invention is applied is not limited to a VA mode liquid crystal device. For example, the present invention may be applied to a case where the liquid crystal device 100 is a TN (Twisted Nematic) mode or OCB (Optically Compensated Bend) mode liquid crystal device.

本発明は、透過型の液晶装置100に限らず、反射型の液晶装置に適用してもよい。   The present invention is not limited to the transmission type liquid crystal device 100 but may be applied to a reflection type liquid crystal device.

[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る液晶装置100を用いた電子機器について説明する。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型表示装置(液晶プロジェクター)を例に説明する。図9は、本発明を適用した液晶装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。なお、図9には、液晶装置100の入射側および出射側に配置される偏光板等の図示を省略してある。
[Example of mounting on electronic equipment]
An electronic device using the liquid crystal device 100 according to the above-described embodiment will be described. Here, a projection display device (liquid crystal projector) will be described as an example of the electronic apparatus according to the invention. FIG. 9 is an explanatory diagram of a projection display device (electronic device) using the liquid crystal device 100 to which the invention is applied. In FIG. 9, illustration of polarizing plates and the like disposed on the incident side and the exit side of the liquid crystal device 100 is omitted.

図9に示す投射型表示装置2100においては、上述した透過型の液晶装置100がライトバルブとして用いられている。投射型表示装置2100には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット2102(光源部)が設けられている。ランプユニット2102から出射された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bに各々導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。   In the projection type display device 2100 shown in FIG. 9, the above-mentioned transmission type liquid crystal device 100 is used as a light valve. The projection display device 2100 is provided with a lamp unit 2102 (light source unit) having a white light source such as a halogen lamp. The projection light emitted from the lamp unit 2102 is converted into three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) by three mirrors 2106 and two dichroic mirrors 2108 disposed inside. Separated. The separated projection light is guided to light valves 100R, 100G and 100B corresponding to the respective primary colors. Since the light of B color has a longer optical path than other R and G colors, it is guided through a relay lens system 2121 having an entrance lens 2122, a relay lens 2123, and an exit lens 2124 to prevent the loss. I will

投射型表示装置2100において、液晶装置100を含む液晶装置がR色、G色、B色の各々に対応して3組設けられている。ライトバルブ100R、100Gおよび100Bの構成は、上述した透過型の液晶装置100と同様である。ライトバルブ100R、100G、100Bによって変調された光は各々、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に反射し、G色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ群2114(投射光学系)によってカラー画像が投射される。   In the projection display device 2100, three sets of liquid crystal devices including the liquid crystal device 100 are provided corresponding to each of the R, G, and B colors. The configuration of the light valves 100R, 100G, and 100B is the same as that of the above-described transmissive liquid crystal device 100. Light modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B is incident on the dichroic prism 2112 from three directions. In the dichroic prism 2112, the R and B lights are reflected at 90 degrees, and the G light is transmitted. Therefore, after the images of the primary colors are combined, a color image is projected on the screen 2120 by the projection lens group 2114 (projection optical system).

(他の投射型表示装置)
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
(Other projection display devices)
Note that the projection display device may be configured such that an LED light source or the like that emits light of each color is used as a light source unit, and the color light emitted from the LED light source is supplied to another liquid crystal device. .

(他の電子機器)
本発明を適用した液晶装置100を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置2100に限定されない。例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
(Other electronic devices)
The electronic device including the liquid crystal device 100 to which the invention is applied is not limited to the projection display device 2100 of the above embodiment. For example, the present invention may be applied to electronic devices such as a projection-type HUD (head-up display), a direct-view-type HMD (head-mounted display), a personal computer, a digital still camera, and a liquid crystal television.

9a…画素電極、10…第1基板、10a…表示領域、16…第1配向膜、20…第2基板、21…共通電極、26…第2配向膜、30…画素スイッチング素子、50…液晶層、51…第1柱状構造物、52…第2柱状構造物、53…第2柱状構造物、510…第1カラム、520…第2カラム、530…第3カラム、100…液晶装置、100B、100G、100R…ライトバルブ、2100…投射型表示装置、2102…ランプユニット(光源部)、2114…投射レンズ群(投射レンズ系)。 9a: pixel electrode, 10: first substrate, 10a: display area, 16: first alignment film, 20: second substrate, 21: common electrode, 26: second alignment film, 30: pixel switching element, 50: liquid crystal Layer, 51: first columnar structure, 52: second columnar structure, 53: second columnar structure, 510: first column, 520: second column, 530: third column, 100: liquid crystal device, 100B , 100G, 100R: light valve, 2100: projection display device, 2102: lamp unit (light source unit), 2114: projection lens group (projection lens system).

Claims (9)

第1無機膜と、前記第1無機膜の液晶層側に積層され、前記第1無機膜より密度が高い第2無機膜と、前記第2無機膜の液晶層側に積層され、前記第2無機膜より密度の低い第3無機膜と、を有する配向膜を備えることを特徴とする液晶装置。   A first inorganic film, a second inorganic film that is stacked on the liquid crystal layer side of the first inorganic film and has a higher density than the first inorganic film, and a second inorganic film that is stacked on the liquid crystal layer side of the second inorganic film; A liquid crystal device comprising an alignment film having a third inorganic film having a lower density than the inorganic film. 請求項1に記載の液晶装置において、
前記第1無機膜は、複数の第1カラムを含む第1柱状構造物であり、
前記第2無機膜は、複数の第2カラムを含む第2柱状構造物であり、
前記第3無機膜は、複数の第3カラムを含む第2柱状構造物であり、
前記複数の第2カラムの少なくとも一部は、前記第3無機膜側の端部が凸曲面になっていることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 1,
The first inorganic film is a first columnar structure including a plurality of first columns,
The second inorganic film is a second columnar structure including a plurality of second columns,
The third inorganic film is a second columnar structure including a plurality of third columns,
A liquid crystal device, wherein at least a part of the plurality of second columns has a convex curved surface at an end on the third inorganic film side.
請求項2に記載の液晶装置において、
前記複数の第2カラムの平均的な太さは、前記複数の第1カラムの平均的な太さ、および前記複数の第3カラムの平均的な太さより太いことを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 2,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the average thickness of the plurality of second columns is larger than the average thickness of the plurality of first columns and the average thickness of the plurality of third columns.
請求項2または3に記載の液晶装置において、
少なくとも、前記複数の第2カラム、および前記複数の第3カラムは各々、前記液晶層の厚さ方向に対して斜めに傾いていることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 2, wherein
At least the plurality of second columns and the plurality of third columns are each inclined obliquely with respect to the thickness direction of the liquid crystal layer.
請求項1から4までの何れか一項に記載の液晶装置において、
前記第2無機膜の膜厚は、前記第1無機膜の膜厚、および前記第3無機膜の膜厚より厚いことを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein a thickness of the second inorganic film is larger than a thickness of the first inorganic film and a thickness of the third inorganic film.
請求項5に記載の液晶装置において、
前記第2無機膜の膜厚は、前記第1無機膜の膜厚、前記第2無機膜の膜厚、および前記第3無機膜の膜厚の総和の1/2以上であることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 5,
The thickness of the second inorganic film is at least 1 / of the sum of the thickness of the first inorganic film, the thickness of the second inorganic film, and the thickness of the third inorganic film. Liquid crystal device.
請求項1から6までの何れか一項に記載の液晶装置において、
第1基板と、前記第1基板に対して前記液晶層を介して対向する第2基板と、を有し、
前記第1基板の前記液晶層側の面、および前記第2基板の前記液晶層側の面の双方に、前記配向膜が設けられていることを特徴とする液晶装置。
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 6,
A first substrate, and a second substrate facing the first substrate via the liquid crystal layer,
A liquid crystal device, wherein the alignment film is provided on both a surface of the first substrate on the liquid crystal layer side and a surface of the second substrate on the liquid crystal layer side.
配向膜を形成する工程において、イオンアシストを用いない真空蒸着法により第1無機膜を成膜する第1成膜工程と、前記第1無機膜に対して第2無機膜をイオンアシスト蒸着法により積層する第2成膜工程と、イオンアシストを用いない真空蒸着法により前記第2無機膜に対して第3無機膜を積層する第3成膜工程と、を行うことを特徴とする液晶装置の製造方法。   In the step of forming an alignment film, a first film forming step of forming a first inorganic film by a vacuum deposition method without using ion assist, and a second inorganic film is formed on the first inorganic film by an ion assisted deposition method. A liquid crystal device comprising: a second film forming step of laminating; and a third film forming step of laminating a third inorganic film on the second inorganic film by a vacuum deposition method without using ion assist. Production method. 請求項1から7までの何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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