CN1841168A - 密封结构、密封方法、液晶装置及其制造方法、投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶装置，其中具备：一对基板(10)、(20)；液晶层(50)，其配置在所述一对基板(10)、(20)间；第1密封材料(19)，其配置在所述一对基板10、20间的所述液晶层(50)的周围并且密封所述液晶层(50)；和第2密封材料(80)，其配置在所述一对基板(10、20)间的所述液晶层(50)的周围并且具有水硬性。

Description

密封结构、密封方法、液晶装置及其制造方法、投影仪

技术领域

本发明涉及密封结构、密封方法、液晶装置及其制造方法、以及投影仪。

背景技术

作为液晶投影仪等投影型显示装置的光调制机构而被利用的液晶装置，在一对基板间的周缘部配设密封材料，并在其中央部密封有液晶层。在该一对基板的内侧形成有对液晶层施加电压的电极。在该电极的内侧形成有在非选择电压施加时控制液晶分子的取向的取向膜。基于非选择电压施加时和选择电压施加时的液晶分子的取向变化，调制光源光，以制作图像光。

作为取向膜，可以利用对由附加了侧链烷基(alkyl)的聚酰亚胺(polyimide)等构成的高分子膜的表面实施了研磨(rubbing)处理的膜。所谓研磨处理是指通过用柔软的布构成的辊(roller)在规定方向上摩擦高分子膜的表面而使高分子取向在规定方向。通过该取向性高分子和液晶分子的分子间相互作用，使液晶分子沿取向性高分子配置。即，非选择电压施加时的液晶分子取向在规定方向上。而且，通过侧链烷基向液晶分子提供预倾斜(pretilt)。

在将备有有机取向膜的液晶装置用作投影仪的光调制机构的情况下，由于从光源照射的强光或热，有可能使取向膜慢慢分解。长时间使用之后，有液晶分子没有排列为期望的预倾斜角等、液晶分子的取向控制功能以及液晶投影仪的显示品质降低的可能性。

因而，一直对由耐光性以及耐热性优越的无机材料构成的取向膜的采用进行研究。作为无机取向膜的制造方法，提出了离子束溅射法或斜方蒸镀法等方案(例如参照特开昭57-157214号公报)。在这些方法中，以规定的入射角度对基板连续入射无机材料的粒子而形成由无机材料的柱状结构体构成的无机取向膜。在液晶装置中，液晶分子沿无机取向膜的柱状结构体取向。也就是说，由无机取向膜赋予对液晶分子的取向限制以及预倾斜。

为了在一对基板间密封液晶层，需要在无机取向膜的表面配设密封材料。但是，因为由柱状结构体构成的无机取向膜是多孔质的，故有可能在密封材料和无机取向膜的界面上形成较大的间隙。在水分或杂质等通过该间隙从液晶装置的外部侵入到液晶层的情况下，主要妨碍液晶装置中的液晶分子的取向控制功能。这个可导致液晶投影仪的可靠性的降低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以降低水分或杂质等侵入的可能性的密封结构、密封方法、液晶装置及其制造方法。另外，目的在于提供一种可靠性优越的投影仪。

本发明的密封结构是针对多孔质层的密封结构，其中具备：第1密封材料，其配设在所述多孔质层的表面；和第2密封材料，其配设在所述多孔质层的表面并且具有水硬性。

根据该构成，通过第2密封材料的水分吸收，可防止介由第1密封材料和多孔质层的界面的水分的侵入、以及介由多孔质层的内部的水分的侵入。

本发明的液晶装置，其中具备：一对基板；液晶层，其配置在所述一对基板之间；第1密封材料，其配置在所述一对基板间的所述液晶层的周围并密封所述液晶层；和第2密封材料，其配置在所述一对基板间的所述液晶层的周围并具有水硬性。

根据该构成，通过第2密封材料的水分吸收，可防止水分从液晶装置的外部侵入到液晶层。

希望在所述基板的内面形成有多孔质的取向膜。

根据该构成，可防止介由第1密封材料和多孔质层的界面的水分对液晶层的侵入、以及介由取向膜的内部的水分对液晶层的侵入。

希望所述第2密封材料配设在所述第1密封材料的外侧。

根据该构成，通过使第2密封材料露出到外部而确实地固化第2密封材料。

希望所述第2密封材料由以金属醇盐为主成分的材料构成。

根据该构成，第2密封材料吸收水分而确实地进行固化。

本发明的液晶装置的制造方法，是在一对基板间密封了液晶层的液晶装置的制造方法，其中具有：隔着所述液晶层的周围所配置的第1密封材料，粘合所述一对基板的工序；和在所述一对基板间的所述液晶层的周围配置具有水硬性的第2密封材料的工序。

根据该构成，提供一种通过第2密封材料的配置可防止水分对液晶层的侵入的液晶装置。

本发明的密封方法，其中具有：在所述多孔质层的表面配置密封材料的工序；和向所述多孔质层中的所述密封材料的配置区域，赋予对所述密封材料的亲和性的工序。

根据该构成，容易将密封材料填充到多孔质层，因此可以防止水分经由密封材料与多孔质层的侵入及水分经由多孔质层内部的侵入。

本发明的液晶装置的制造方法，其是在第1基板与第2基板之间密封了液晶层的液晶装置的制造方法，其中具有：隔着配置在所述液晶层周围的第1密封材料，粘合所述第1基板与所述第2基板的工序；和对所述第1基板或所述第2基板的所述密封材料的配置区域赋予对所述密封材料的亲和性的工序。

根据该构成，基板相对于密封材料的湿润性良好，因而使水分侵入到液晶层的可能性降低。

希望只向所述第1基板或第2基板中的所述密封材料的所述配置区域赋予对所述密封材料的亲和性。

根据该构成，只使密封材料的配设区域活性化，从而可防止对除此以外的区域的吸湿性的赋予。

希望向所述第1基板或第2基板上形成的多孔质的取向膜赋予对所述密封材料的亲和性。

根据该构成，取向膜对密封材料的湿润性良好，因而可防止介由密封材料和取向膜的界面的水分对液晶层的浸入、以及介由取向膜的内部的水分对液晶层的浸入。

所述赋予对密封材料的亲和性的工序可以具有：对所述第1基板或所述第2基板照射光的工序；对所述第1基板或所述第2基板进行等离子体处理的工序；或对所述第1基板或所述第2基板配置表面改性剂的配置的工序。

本发明的液晶装置，使用上述的液晶装置的制造方法。

根据该构成，可以提供一种水分等浸入液晶层的可能性小的液晶装置。

本发明的投影仪，将所述液晶装置作为光调制机构来具备。

根据该构成，可以提供一种可靠性优越的投影仪。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的液晶装置的TFT阵列基板的平面图。

图2是液晶装置的等效电路图。

图3是液晶装置的平面结构的说明图。

图4是液晶装置的剖面结构的说明图。

图5A是离子束溅射装置的示意图。

图5B是形成了无机取向膜的基板的侧剖面图。

图6A、6B、以及6C是第1实施方式涉及的密封结构的说明图。

图7A、7B、以及7C是有机硅化合物的化学式。

图8是第2实施方式涉及的液晶装置的TFT阵列基板的平面图。

图9A、9B、以及9C是第2实施方式涉及的密封方法的说明图。

图10是表示投影仪的重要部分的概略构成图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明所利用的各附图中，为了将各部件作成可识别的大小而适当地变更了各部件的缩小比例。在本说明书中，将液晶装置的各构成部件中的液晶层侧称为内侧；而将其相反侧称为外侧。另外，所谓“非选择电压施加时”以及“选择电压施加时”，分别是指“对液晶层的施加电压处于阈值电压附近之时”以及“对液晶层的施加电压比阈值电压高得多之时”。

(第1实施方式)

最初，说明本发明的第1实施方式。如图6A～6C所示，第1实施方式涉及的液晶装置，是在一对基板10、20间的周缘部配设有第1密封材料19并且在其中央部密封了液晶层50的液晶装置60。在基板10、20间的第1密封材料19的外侧配设有由水硬性材料构成的第2密封材料80。而且，本实施方式的液晶装置60，是利用了作为开关(switching)元件的薄膜晶体管(Thin Film Transistor、以下称为TFT)元件的有源矩阵(activematrix)方式的透过型液晶装置。

(液晶装置)

图1是液晶装置的TFT阵列(array)基板的平面图。在TFT阵列基板10的中央部形成有图像制作区域101。在该图像制作区域101的周缘部配设有第1密封材料19。在图像制作区域101密封有液晶层50(参照图4)。液晶层50是在基板上直接涂布液晶而形成的，在第1密封材料19上没有设置液晶的注入口。在该第1密封材料19的外侧配设有作为本实施方式的特征部分的第2密封材料80。在该第2密封材料80的外侧，安装有对后述的扫描线供给扫描信号的扫描线驱动元件110、和对后述的数据线供给图像信号的数据线驱动元件120。该驱动元件110、120、和TFT阵列基板10的端部的连接端子79，通过配线76进行电连接。

在TFT阵列基板10所粘贴的对向基板20(参照图4)上，形成有共同电极21。共同电极21形成在图像制作区域101的几乎整个区域上。共同电极21的四角上设置有基板间导通部70。所述基板间导通部70和连接端子79通过配线78进行电连接。由外部输入的各种信号经由连接端子79而被供给到图像制作区域101，从而驱动液晶装置。

(等效电路)

图2是液晶装置的等效电路图。透过型液晶装置的图像制作区域具有配置为矩阵状而且分别形成了像素电极9的多个点(dot)。在像素电极9的侧方，形成有作为进行向像素电极9的通电控制的开关元件的TFT元件30。TFT元件30的源极上连接着数据线6a。从所述数据线驱动元件对各数据线6a供给图像信号S 1、S2、…、Sn。

TFT元件30的栅极上连接着扫描线3a。从上述扫描线驱动元件以规定的定时对扫描线3a脉冲状地供给扫描信号G1、G2、…、Gm。TFT元件30的漏极上连接着像素电极9。如果通过由扫描线3a供给的扫描信号G1、G2、…、Gm，使作为开关元件的TFT元件30仅在一定期间导通，则由数据线6a供给的图像信号S1、S2、…、Sn，经由像素电极9而以规定的定时被写入到各点的液晶中。

写入液晶内的规定电平(level)的图像信号S1、S2、…、Sn，在一定期间内被保持形成于像素电极9和后述的共同电极之间的液晶电容中。为了防止所保持的图像信号S1、S2、…、Sn泄漏(leak)，在像素电极9和电容线3b之间形成有和液晶电容并联配置的存储电容17。如果对液晶施加电压信号，则液晶分子的取向状态发生变化。其结果，使入射到液晶的光源光被调制，以制作图像光。

(平面结构)

图3是液晶装置的平面结构的说明图。在本实施方式的液晶装置中，多个像素电极9(由虚线9a表示其轮廓)在TFT阵列基板上排列为矩阵状。像素电极9具有矩形形状并由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide、以下称为ITO)等的透明导电性材料构成。而且，在TFT阵列基板上，沿像素电极9的纵横的境界设置有数据线6a、扫描线3a以及电容线3b。在本实施方式中，形成了各像素电极9的矩形区域是点；并且配置卫矩阵状的每一个点皆是显示区域。

TFT元件30，以多晶硅膜等构成的半导体层1a为中心而形成。半导体层1a的源极区域(后述)介由接触孔5与数据线6a相连接。半导体层1a的漏极区域(后述)介由接触孔8与像素电极9相连接。在与半导体层1a中的扫描线3a的对向部分上形成有沟道区域1a’。

(剖面结构)

图4是液晶装置的剖面结构的说明图、也是图3的A-A’线的侧剖面图。如图4所示，本实施方式的液晶装置60具有：TFT阵列基板10；对向基板20，其与TFT阵列基板10对向配置；和液晶层50，其被夹持在TFT阵列基板10和对向基板20之间。TFT阵列基板10具有：由玻璃或石英等的透光性材料构成的基板主体10A、分别形成在基板主体10A的内侧的TFT元件30、像素电极9、以及取向膜16。对向基板20具有：由玻璃或石英等的透光性材料构成的基板主体20A、分别形成在基板主体20A的内侧的共同电极21以及取向膜22。

在TFT阵列基板10的表面上形成有后述的第1遮光膜11a以及第1层间绝缘膜12。在第1层间绝缘膜12的表面上形成半导体层1a，并以该半导体层1a为中心形成TFT元件30。在与半导体层1a中的扫描线3a的对向部分上形成有沟道区域1a’。沟道区域1a’的一端侧形成源极区域；另一端侧形成漏极区域。该TFT元件30采用了LDD(Lightly Doped Drain)结构。因此，在源极区域以及漏极区域上分别形成了杂质浓度相对高的高浓度区域、和相对低的低浓度区域(LDD区域)。也就是说，在源极区域形成了低浓度源极区域1b和高浓度源极区域1d；在漏极区域形成了低浓度漏极区域1c和高浓度漏极区域1e。

在半导体层1a的表面上形成有栅极绝缘膜2。在栅极绝缘膜2的表面上形成有扫描线3a。在与扫描线3a中的沟道区域1a’的对向部分上形成了栅电极。另外，在栅极绝缘膜2以及扫描线3a的表面上形成了第2层间绝缘膜4。第2层间绝缘膜4的表面形成了数据线6a。而且，通过形成于第2层间绝缘膜4上的接触孔5，数据线6a和高浓度源极区域1d相连接。在第2层间绝缘膜4以及数据线6a的表面上形成了第3层间绝缘膜7。在第3层间绝缘膜7的表面上形成了像素电极9。经由形成于第2层间绝缘膜4以及第3层间绝缘膜7上的接触孔8，像素电极9和高浓度漏极区域1e相连接。以覆盖像素电极9的方式形成无机取向膜16。通过无机取向膜16，可限制非选择电压施加时的液晶分子的取向。

还有，在本实施方式中，通过延伸设置半导体层1a，从而形成了第1存储电容电极1f。另外，通过延伸设置栅极绝缘膜2，从而形成了介质膜。通过在电介质膜的表面上配置电容线3b而形成了第2存储电容电极。由此，构成了所述存储电容17。

在与TFT元件30的形成区域对应的基板主体10A的表面上形成了第1遮光膜11a。第1遮光膜11a防止入射到液晶装置的光侵入半导体层1a的沟道区域1a’、低浓度源极区域1b以及低浓度漏极区域1c。

在对向基板20中的基板主体20A的表面上形成了第2遮光膜23；第2遮光膜23是防止入射到液晶装置的光侵入半导体层1a的沟道区域1a’、低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c等的部件，并被设置在俯视时与半导体层1a重叠的区域中。再有，在对向基板20的表面的几乎整个区域上形成了由ITO等导电体构成的共同电极21。在共同电极21的表面上形成了无机取向膜22。通过无机取向膜22限制非选择电压施加时的液晶分子的取向。

在TFT阵列基板10和对向基板20之间夹持着由向列(nematic)型液晶等构成的液晶层50。向列型液晶分子具有正的介电常数各向异性；在非选择电压施加时沿基板水平取向，而在选择电压施加时沿电场方向垂直取向。再有，向列型液晶分子具有正的折射率各向异性；其双折射和液晶层厚度之积(retardation：延迟)Δnd，例如约是0.40μm(60℃)。根据TFT阵列基板10的取向膜16的取向限制方向、和根据对向基板20的取向膜22的取向限制方向，被设定为大约扭曲了90°的状态。由此，本实施方式的液晶装置60，以扭转向列模式(twisted nematic mode)执行动作。

在各基板10、20的外侧，配置了由对聚乙烯醇(PVA)掺杂了碘元素的材料等构成的偏振片18、28。还有，作为优选，将偏振片18、28安装在由蓝宝石玻璃或水晶等高热传导率材料构成的支撑基板上，并与液晶装置60隔开配置。偏振片18、28，具有吸收其吸收轴方向的直线偏振光、将透过轴方向的直线偏振光透过的功能。TFT阵列基板10的偏振片18，以其透过轴与取向膜16的取向限制方向几乎一致的方式进行配置。

液晶装置60，将对向基板20面向光源侧配置。只有光源光中与偏振片28的透过轴一致的直线偏振光透过偏振片28并入射到液晶装置60。在非选择电压施加时的液晶装置60中，以使相对基板水平取向的液晶分子呈向液晶层50的厚度方向扭曲了大约90°的螺旋状的方式进行层叠配置。入射到液晶装置60的直线偏振光，被旋光大约90°后从液晶装置60射出。该直线偏振光，因为与偏振片18的透过轴一致所以透过偏振片18。由此，在非选择电压施加时的液晶装置60中进行白显示(normally white mode)。

在选择电压施加时的液晶装置60中，液晶分子相对基板垂直取向。入射到液晶装置60的直线偏振光，没有被旋光而从液晶装置60射出。所述直线偏振光，因为与偏振片18的透过轴正交所以不透过偏振片18。由此，选择电压施加时的液晶装置60中进行黑显示。

(无机取向膜)

如上所述，在各基板10、20的内侧形成有无机取向膜16、22。以下，对TFT阵列基板10的无机取向膜16进行说明。对向基板20的无机取向膜22也具有与此相同的构成。

无机取向膜16，由SiO₂、SiO等硅氧化物，或Al₂O₃、ZnO、MgO、ITO等金属氧化物等形成为厚度0.02～0.3μm(优选为0.02～0.08μm)左右。对于无机取向膜16的制造，可以利用离子束溅射(ion beam sputter)法或磁控管溅射(magnetron sputter)法等的溅射法、蒸镀法、溶胶凝胶(sol-gel)法、自组织法等。以下，对根据离子束溅射法的无机取向膜16的制造方法进行说明。

图5A是离子束溅射装置的示意图。离子束溅射装置S100具备：排气泵S4，其控制真空腔室S3及其内部压力；基板支架(holder)S5，其在真空腔室S3内固定基板10；靶(target)S2，其向基板10喷出溅射粒子；和离子源S1，其向靶S2照射离子束。离子源S1与气体供给源S13连接。在离子源S1的内部设置着丝极(filament)S11以及引出电极S12。

利用离子束溅射装置10来形成无机取向膜，可执行以下的顺序。首先，将基板10固定在真空腔室S3内的基板支架S5上，并且通过排气泵S4对真空腔室S3的内部进行减压。然后，由气体供给源S13对离子源S1内供给氩气等惰性气体，并对丝极S11施加电压以使热电子产生。于是，产生的热电子和导入的惰性气体发生碰撞而在离子源S1上产生等离子体。接着，对引出电极S12施加离子加速电压，通过等离子体对产生的离子进行加速。由此，从离子源S1照射离子束。被离子束照射的靶S2，向基板10喷出由无机取向膜的形成材料构成的溅射粒子。该溅射粒子堆积在基板10上，在基板10上形成无机取向膜。

真空腔室S3内的压力优选为5×10^-1Pa以下，进一步优选为5×10^-2Pa以下。如果该压力过高，则降低所照射的溅射粒子的直进性。基板10的温度，优选为150℃以下，进一步优选为100℃以下，更进一步优选为50～80℃。通过将基板10保持在较低的温度下，从而可以抑制吸附在基板10的溅射粒子从最初吸附的位置移动的现象(migration)。施加在引出电极S12上的离子加速电压，优选为400～3000V，进一步优选为800～2000V。如果离子加速电压过低，则溅射速率降低；而如果离子加速电压过高，则难于形成均匀的膜。

图5B是形成了无机取向膜的基板的侧剖面图。如果以大致恒定的入射角度对基板10连续入射溅射粒子，则溅射粒子堆积成斜柱状而形成无机材料的柱状结构体16a。在基板10的表面无数地形成该柱状结构体16a，从而构成无机取向膜16。还有，通过调整图5A所示的靶S2和基板10的角度，使溅射粒子以规定的入射角度对基板10入射，从而能够对图5B所示的柱状结构体16a赋予规定的倾斜角度。在液晶装置中，液晶分子沿柱状结构体16a取向。也就是说，通过无机取向膜16，使非选择电压施加时的液晶分子取向限制在规定方向，并且对液晶分子赋予预倾斜。

还有，也可以采用以下构成：通过预先在无机取向膜的基底膜表面形成多个倾斜面，通过所述溅射法在所述表面上形成无机取向膜，从而使所述多个倾斜面的形状传达到无机取向膜的表面。再有，也可以在通过所述溅射法形成了无机取向膜之后，进行以规定角度入射离子束的离子铣削(ion milling)，在无机取向膜的表面上形成具有规定的方向性的凹部。再有，也可以预先在无机取向膜的基底膜表面进行离子铣削，然后用所述溅射法形成无机取向膜，进一步在其表面再次进行离子铣削而在无机取向膜的表面形成凹部。任何一种情况下，都能够提供可对液晶分子确实地赋予期望的预倾斜角的无机取向膜。

(密封结构)

图6A～6C是本实施方式涉及的密封结构的说明图，也是图1的B-B线的侧剖面图。还有，如图1所示，在TFT阵列基板10的周缘部配设有第1密封材料19，并在其中央部密封有液晶层。

如图6C所示，在各基板10、20的内侧形成了所述无机取向膜16、22。在该无机取向膜16、22之间的液晶层50的周围配设有第1密封材料19。第1密封材料19，由在环氧(epoxy)等的热固化性树脂中混合了固化剂的材料、或进一步混合了丙烯酸(acrylic)等的紫外线固化性树脂的材料构成。再有，为了实现规定的液晶层厚(cell gap)，在第1密封材料19中分散球形的间隔件19a。

再有，在无机取向膜16、22间中的液晶层50的周围、第1密封材料19的外侧配设了第2密封材料80。该第2密封材料80由吸收水分而固化的水硬性材料构成。作为该水硬性材料，希望采用将包含硅元素的金属醇盐作为主成分的材料。即，将由图7A的化学式所表示的聚二烷氧基硅氧烷、图7B的聚二甲氧基硅氧烷、或图7C的四烷氧基硅烷等的有机硅化合物作为主剂来使用。还有，对于水硬性材料，除主剂以外配合了交联剂以及固化催化剂，根据需要也配合了颜料或骨材。具体地，作为水硬性材料，可以采用株式会社日兴制的テリオスコ一トNP-3600QD。这个是含有硅成分的重量在90％以上的硅溶液，是在常温下形成硬质的非晶质的玻璃膜的涂布溶液。

作为一例，对将四烷氧基硅烷(Si(OR)₄)作为主剂进行采用、将卤素(X)作为固化催化剂进行采用时的固化结构进行说明。

                                   (1)

       (2)

            (3)

如(1)式所示，BX^4-离子极容易和Si进行置换而成为SiX^4-离子，并且加速(2)式所示的水解反应以及(3)式所示的脱水缩合反应。其结果，在常温下进行固化而生成玻璃(SiO₂)。在此，(1)式以及(2)式中所消耗的水(H₂O)则比(3)式中所生成的水要多。由此，该材料可以吸收水分而进行固化。

接着，利用图6A～6C，对本实施方式涉及的液晶装置的制造方法进行说明。首先，如图6A所示，在形成于基板10上的无机取向膜16的表面涂布第1密封材料19。

然后，如图6B所示，在第1密封材料19的内侧涂布液晶而形成液晶层50。该液晶的涂布，可利用液滴喷出法等来进行。接着粘贴TFT阵列基板10和对向基板20并且使第1密封材料19固化。因为第1密封材料19是由热固化性树脂以及/或紫外线固化性树脂构成，所以进行加热处理以及/或紫外线照射处理而固化第1密封材料19。由此，不但使TFT阵列基板10和对向基板20的相对位置固定，而且通过分散在第1密封材料19中的间隔件19a实现了规定的液晶层厚。还有，也可以在第1密封材料中设置液晶注入口，在粘贴了基板10、20之后注入液晶。

接着，如图6C所示，在第1密封材料19的外侧配设有第2密封材料80。具体而言，从隔着第1密封材料19而粘贴的一对基板10、20的侧面，利用分配器(dispenser)向基板10、20的间隙涂布水硬性材料。因为基板10、20的间隔是几μm左右，所以涂布的水硬性材料通过毛细管现象而填充在基板10、20的间隙中。通过该水硬性材料吸收水分而在常温下进行固化，从而在基板10、20间的周缘部配设第2密封材料80。还有，作为优选，在低粘度的状态下涂布第2密封材料80，并且使第2密封材料80填充在无机取向膜16的柱状结构体16a的间隙内。再有，也可以对TFT阵列基板10的表面不但涂布第1密封材料19而且涂布第2密封材料80之后再粘贴对向基板20。再有，也可以对所涂布的水硬性材料施行干燥处理而使其固化。

以上所述，完成本实施方式涉及的液晶装置。

不过，因为如图5B所示那样由柱状结构体16a构成的无机取向膜16是多孔质，故有可能在第1密封材料19和基板10之间形成间隙。特别是有可能在第1密封材料19和无机取向膜16的界面形成较大的间隙。如果通过该间隙，水分或杂质等从液晶装置的外部浸入液晶层，则会阻碍液晶装置的各种功能。特别是，如果作为极化性分子的水浸入持有极化结构的液晶中则发生液晶的取向不良。

对此，本实施方式的密封结构，具有在一对基板10、20间中的液晶层50的周围配设了具有水硬性的第2密封材料80的构成。根据该构成，从液晶装置60的外部浸入液晶层50的水分由第2密封材料80吸收，由此，降低了水分浸入液晶层50的内部的可能性。其结果，可以长期稳定地维持液晶装置60的各种功能。特别是，防止作为极化性分子的水浸入持有极化结构的液晶中而发生液晶的取向不良的情况。通过将该液晶装置60采用为光调制机构，从而提高液晶投影仪的可靠性。

再有，本实施方式的密封结构，具有在第1密封材料19的外侧配设了第2密封材料80的构成。根据该构成，因为第2密封材料80露出在外部，故第2密封材料80确实地进行固化。再有，因为对于液晶层50而言第1密封材料19与以往一样进行接触，所以防止由第2密封材料80的影响引起的液晶层50的恶化以及伴随该恶化的液晶装置60的可靠性的降低。还有，如果对照这些观点没有问题，也可以在第1密封材料19的内侧配设第2密封材料80。

所述的本实施方式的密封结构，是由第2密封材料80补齐了第1密封材料19所期待的各种各样的密封功能之中的水分隔断功能的。为了增强该水分隔断功能，也可以附加第3密封材料。再有，为了补齐第1密封材料19所期待的其他的功能，也可以附加第3密封材料。所述各密封材料，只要各条件容许也可以以任一顺序进行配设。

另一方面，即使在第2密封材料80中也能够满足第1密封材料19具有的密封功能或可靠性等的情况下，也可以代替第1密封材料19只配设第2密封材料80。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。如图9A～9C所示，第2实施方式涉及的液晶装置的制造方法，是在TFT阵列基板10(第1基板)和对向基板20(第2基板)之间密封了液晶层50的液晶装置60的制造方法，其中具有：隔着第1密封材料19来粘贴基板10和基板20的工序；和向形成于基板10、20上的无机取向膜16、22的表面中的密封材料19的配置区域，赋予对密封材料19的亲和性的工序。还有，对与第1实施方式相同的构成的部分，省略或简化其详细说明。

(液晶装置)

图8是液晶装置的TFT阵列基板的平面图。在TFT阵列基板10的中央部形成了图像制作区域101。在该图像制作区域101的周缘部配设了密封材料19。在图像制作区域101中密封有液晶层50(参照图9C)。液晶层50是在基板上直接涂布液晶而形成的；在密封材料19上没有设置液晶层的注入口。在该密封材料19的外侧，安装有将扫描信号供给到后述的扫描线的扫描线驱动元件110、和将图像信号供给到后述的数据线的数据线驱动元件120。该驱动元件110、120、与TFT阵列基板10的端部的连接端子79，通过配线76而进行电连接。

在粘贴于TFT阵列基板10的对向基板20(参照图9C)上，形成了共同电极21。共同电极21几乎形成在图像制作区域101的整个区域中。在共同电极21的四角设置了基板间导通部70。基板间导通部70和连接端子79通过配线78进行电连接。通过将从外部输入的各种信号介由连接端子79而供给到图像制作区域101，从而驱动液晶装置。

(液晶装置的制作方法)

图9A～9C是本实施方式涉及的液晶装置的制造方法的说明图，也是图8的B-B线的侧剖面图。还有，如图8所示，在FTF阵列基板10的周缘部配设有密封材料19，而在其中央部密封有液晶层。

在本实施方式中，如图9A所示，对基板10中的密封材料19(参照图9B)的配设区域施行表面处理；如图9B所示那样配设密封材料19；如图9C所示那样粘贴对向基板20；从而形成液晶装置60。

首先，如图9A所示那样对基板10施行表面处理。如上所述，因为在基板10的表面形成有无机取向膜16，故对该无机取向膜16施行表面处理。在此，作为优选仅对密封材料19的配设区域施行表面处理。特别优选表面处理不到达液晶层50(参照图9C)的形成区域。因此，在密封材料19的配设区域以外的区域配置掩模(mask)90而施行表面处理。作为所述掩模90，可以利用光致抗蚀剂(photoresist)或硬质掩模(hard mask)等。通过仅在密封材料19的配设区域施行表面处理，从而可以防止密封材料19的配设区域以外的区域被活性化，并被赋予吸湿性。特别是通过防止对液晶层50的形成区域赋予吸湿性，从而降低了水分或杂质等浸入液晶层50的可能性。

所述表面处理，优选为照射光来进行。具体而言，优选其利用紫外线灯等照射紫外线。通过紫外线分解·去除吸附在基板10的表面上的有机物等，使基板10上所形成的无机取向膜16的表面活性化。其结果，提高无机取向膜16对密封材料19的亲和性。还有，也可以代替紫外线，或同时照射紫外线、电子射线或激光等。

再有，作为表面处理也可以进行等离子体处理。该处理条件是：例如在利用了氧气的情况下，等离子体功率(power)是50～1000W、氧气的流量是50～100ml/min、基板对等离子体放电电极的输送速度是0.5～10mm/sec、基板的温度是70～90℃。通过将氧气等离子体化而形成氧离子或氧自由基(radical)等的激发活化种。通过该激发活化种类分解·去除吸附在基板10的表面上的有机物等而使无机取向膜16的表面活性化。其结果，提高无机取向膜16对密封材料19的亲和性。还有，代替氧气也可以利用氩气、氮气等惰性气体。另外，等离子体处理既可以在真空中也可以在大气压中进行。或者，也可以利用由氧等离子体生成的臭氧气体等。

再有作为表面处理，也可以采用HMDS((CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃；六甲基二硅氮烷)。具体而言，通过将基板10暴露在充满了容器内的HMDS蒸汽中而在无机取向膜16的表面上涂布HMDS。其结果，提高无机取向膜16对密封材料的亲和性。

再有作为表面处理，也可以在基板10涂布表面改性剂或是进行气相成膜。作为表面改性剂，采用与无机取向膜16的表面的硅烷醇基(Si-O-H)结合而形成单分子膜的材料。具体而言，只要采用氯硅烷或氨基硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷等的硅烷偶合剂即可。再有，也可以采用癸醇或十八醇(碳链长的)、异丙醇等的醇类。再有，也可以采用具有疏水性基的表面活性剂类。任何一种情况下，因为可以将无机取向膜16的表面的羟基置换为疏水基来改性无机取向膜16的表面，所以能够提高与由树脂材料等构成的密封材料19的亲和性。

结束了无机取向膜16的表面处理之后，去除掩模90。

接着，如图9B所示，在施行了表面处理的无机取向膜16的表面上涂布密封材料19。作为密封材料19，能够采用在环氧等热固化性树脂中混合了固化剂的材料、或进一步混合了丙烯酸等的紫外线固化性树脂的材料。还有也可以令用于确保与对向基板的导通的导电性粒子分散到密封材料19中。该密封材料19利用分配器等涂布在基板10的周缘部。

不过，因为图5B所示的无机取向膜16是由无机材料构成的柱状结构体16a而构成的，故缺乏与由树脂材料等构成的密封材料19的亲和性。因此，有可能在无机取向膜16和密封材料19的界面形成较大的间隙。另外，难于向无机取向膜16的柱状结构体16a的间隙填充密封材料19。并且存在着通过这些间隙，水分或杂质等从液晶装置的外部浸入液晶层的可能性。

对此，在图9B所示的本实施方式中，无机取向膜16对密封材料19的亲和性较高。因此，所涂布的密封材料19在无机取向膜16的表面湿润扩展，并且填充到无机取向膜16的柱状结构体16a的间隙内。由此，水分或杂质等从无机取向膜16和密封材料19的界面、或从无机取向膜16的柱状结构体16a的间隙等侵入液晶层的内部的可能性较低。

还有，作为优选，在通过加热等使密封材料19的粘度降低的状态下而对密封材料19进行涂布。由此，能够对无机取向膜16的柱状结构体16a的间隙确实地填充密封材料。

其后，如图9C所示那样在密封材料19的内侧涂布液晶。液晶的涂布，可以利用液滴喷出法等来进行。然后，将TFT阵列基板10和对向基板20的位置进行对位，粘贴基板并且使密封材料19固化。还有，作为优选，即使对对向基板20中的密封材料19的配设区域，也预先施行所述表面处理。

根据以上所述，完成本实施方式涉及的液晶装置。

如以上详述的那样，根据本实施方式的液晶装置的制造方法，可降低水分或杂质等侵入液晶层50的内部的可能性。其结果，长期稳定地维持液晶装置60的各种功能。特别是，防止作为极化性分子的水浸入持有极化结构的液晶中而发生液晶的取向不良的情况。通过将该液晶装置60采用为光调制机构而提高液晶投影仪的可靠性。

还有以上，虽然不仅对液晶层50的形成区域而且对在基板10、20的表面全体形成无机取向膜16、22的情况进行了说明，但是也存在仅在液晶层的形成区域形成无机取向膜而在密封材料的配设区域不形成无机取向膜的情况。也就是说，在密封材料的配设区域中使ITO等的透明导电膜露出，并且使分散在密封材料中的导电性粒子接触到透明导电膜上，以确保基板间的导通的情况。即使在该情况下，如果用溅射法形成ITO等，则可使透明导电膜以柱状结构体来构成。由此，有可能在透明导电膜和密封材料的界面上形成较大的间隙。因而，即使在密封材料的配设区域不形成无机取向膜的情况下，也优选适用本实施方式涉及的液晶装置的制造方法。据此，可防止透明导电膜和密封材料的界面形成较大的间隙的情况，并且降低水分或杂质等侵入液晶层的内部的可能性。

(投影仪)

接着，利用图10对本发明的投影仪进行说明。图10是表示投影仪的重要部分的概略构成图。该投影仪是将所述的各实施方式涉及的液晶装置作为光调制机构而具备的仪器。

在图10中，810是光源；813、814是分色镜(dichroic mirror)；815、816、817是反射镜；818是入射透镜；819是中继透镜，820是出射透镜；822、823、824是由本发明的液晶装置构成的光调制机构；825是正交分色菱镜(cross dichroic prism)；826是投影透镜。光源810由金属卤化物灯(metal halide lamp)和将灯的光反射的反射器(reflector)812来构成。

分色镜813，不仅使来自光源810的白色光中所包含的红色光透过，而且将绿色光和蓝色光反射。透过的红色光由反射镜817反射并且入射到红色光用光调制机构822。由分色镜813反射的绿色光，由分色镜814反射并且入射到绿色光用光调制机构823。由分色镜813反射的蓝色光，透过分色镜814。针对蓝色光，为了防止由较长光路引起的光损失，设置了由包括入射透镜818、中继透镜819以及出射透镜820的中继透镜***构成的导光机构821。而且，介由该导光机构821，蓝色光入射到蓝色光用光调制机构824。

由各光调制机构822、823、824调制后的三色光，入射到正交分色菱镜825。该正交分色菱镜825是粘贴了4个直角菱镜的部件；在其界面X字状地形成了将红光反射的多层电介质膜和将蓝光反射的多层电介质膜。由这些多层电介质膜使三色光进行合成，而形成了显示彩色图像的光。所合成的光，由作为投影光学***的投影透镜826投影到屏幕827，使图像放大后进行显示。

所述投影仪，将所述各实施方式的液晶装置作为光调制机构而具备。各实施方式的液晶装置，因为备有耐光性以及耐热性优越的无机取向膜，所以没有由从光源照射的强光或热引起的取向膜恶化的情况。而且，水分等通过密封材料和无机取向膜的界面或通过无机取向膜的内部所形成的间隙而浸入到液晶层的可能性较低。由此，该投影仪，长期稳定地维持着液晶装置中的液晶分子的取向控制功能并且具有较高的可靠性。

还有，本发明的技术范围，并非限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围中，还包括在上述实施方式中增加了各种变更的方式。例如，虽然实施方式中以作为开关元件而具备了TFT的液晶装置为例进行了说明，但是也可以将本发明适用于作为开关元件而具备了薄膜二极管(Thin Film Diode)等二端子型元件的液晶装置。另外，虽然实施方式中以透过型液晶装置为例进行了说明，但也可以将本发明适用于反射型液晶装置中。再有，虽然实施方式中以TN(Twisted Nematic：扭转向列)模式起作用的液晶装置为例进行了说明，但是也可以将本发明适用于以VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式起作用的液晶装置。再有，虽然在实施方式中将3板式的投影型显示装置(投影仪)作为例子进行了说明，但是也可以将本发明适用于单板式的投影型显示装置或直视型显示装置。

再有，也可以将本发明的液晶装置适用于投影仪以外的电子仪器。作为该具体例，可以举出移动电话机。该移动电话机在显示部中具备了所述各实施方式或其变形例涉及的液晶装置。再有，作为其他的电子仪器，还可以举出：IC卡、摄像机、个人计算机、头盔显示器(head mounted display)、进一步有附带显示功能的传真装置、数码照相机的取景器、便携式TV、DSP装置、PDA、电子记事本、电光公告牌、宣传公告用显示器等。

Claims (16)

1、一种密封结构，其是针对多孔质层的，其中具备：

第1密封材料，其配设在所述多孔质层的表面上；和

第2密封材料，其配设在所述多孔质层的所述表面上，并具有水硬性。

2、一种液晶装置，其中具备，

一对基板；

液晶层，其配置在所述一对基板间；

第1密封材料，其配置在所述一对基板间的所述液晶层的周围，并密封所述液晶层；和

第2密封材料，其配置在所述一对基板间的所述液晶层的周围，并具有水硬性。

3、根据权利要求2所述的液晶装置，其中，

所述基板的内面形成有多孔质的取向膜。

4、根据权利要求2或3所述的液晶装置，其中，

所述第2密封材料配设在所述第1密封材料的外侧。

5、根据权利要求2至4中任一项所述的液晶装置，其中，

所述第2密封材料由将金属醇盐作为主成分的材料构成。

6、一种液晶装置的制造方法，其是在一对基板间密封了液晶层的液晶装置的制造方法，其中具有：

隔着第1密封材料，粘贴所述一对基板的工序；和

在所述一对基板间的所述液晶层的周围配置具有水硬性的第2密封材料的工序。

7、根据权利要求6所述的液晶装置的制造方法，其中，

所述配置第2密封材料的工序具有：从隔着所述第1密封材料而粘贴的所述一对基板的侧面，向所述一对基板的间隙注入水硬性材料的工序。

8、一种密封方法，其是针对多孔质层的，其中具有：

在所述多孔质层的表面上配置密封材料的工序；和

向所述多孔质层中的所述密封材料的配置区域赋予对所述密封材料的亲和性的工序。

9、一种液晶装置的制造方法，其是在第1基板和第2基板之间密封了液晶层的液晶装置的制造方法，其中具有：

隔着第1密封材料使所述第1基板和所述第2基板粘贴的工序；和

向所述第1基板或所述第2基板中的所述密封材料的配置区域赋予对所述密封材料的亲和性的工序。

10、根据权利要求9所述的液晶装置的制造方法，其中，

仅向所述第1基板或所述第2基板中的所述密封材料的所述配置区域赋予对所述密封材料的亲和性。

11、根据权利要求9或10所述的液晶装置的制造方法，其中，

向形成在所述第1基板或第2基板上的多孔质的取向膜赋予对所述密封材料的亲和性。

12、根据权利要求9至11中任一项所述的液晶装置的制造方法，其中，所述赋予对密封材料的亲和性的工序具有：向所述第1基板或所述第2基板照射光的工序。

13、根据权利要求9至11中任一项所述的液晶装置的制造方法，其中，所述赋予对密封材料的亲和性的工序具有：对所述第1基板或所述第2基板进行等离子体处理的工序。

14、根据权利要求9至11中任一项所述的液晶装置的制造方法，其中，所述赋予对密封材料的亲和性的工序具有：在所述第1基板或所述第2基板上配置表面改性剂的工序。

15、一种液晶装置，其中，

使用权利要求9至14中任一项所述的液晶装置的制造方法进行制造。

16、一种投影仪，其中，

作为光调制机构，具备权利要求2至5中任一项、或权利要求15中所述的液晶装置。

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