專利名稱:液晶面板、液晶面板的制造方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶面板、液晶面板的制造方法及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來,垂直取向型的液晶顯示元件(液晶面板)在液晶電視(直視型顯示裝置)、液晶投影儀(投射型顯示裝置)等中已經(jīng)被實(shí)用化。
作為這些垂直取向型的液晶顯示元件中所用的垂直取向膜,例如在液晶電視中使用聚亞酰胺等有機(jī)取向膜。另外,在液晶投影儀中,多用無機(jī)取向膜。
另外,對于液晶面板的密封構(gòu)造或密封材料,也進(jìn)行了各種研究(例如參照專利文獻(xiàn)1、2。)。
但是,在密封材料中,廣泛地使用以有機(jī)材料作為主成分的粘接劑。由此,當(dāng)取向膜為無機(jī)取向膜時,密封材料與取向膜的粘接強(qiáng)度或密接性低,水分等容易從它們的界面侵入。這樣,當(dāng)水分侵入液晶層時,液晶分子就會變質(zhì)·老化,其結(jié)果是,有在液晶面板中產(chǎn)生顯示不良的問題。
特開2002-350874號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2001-89568號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供耐久性優(yōu)良的液晶面板、該液晶面板的制造方法及電子設(shè)備。
此種目的可以利用下述的本發(fā)明來達(dá)成。
本發(fā)明的液晶面板的特征是,具有一對基板;設(shè)于所述各基板的相面對的面?zhèn)龋哂卸鄠€細(xì)孔的無機(jī)取向膜;
設(shè)于所述無機(jī)取向膜之間的液晶層;在所述無機(jī)取向膜之間被沿著所述無機(jī)取向膜的外周部設(shè)置,將所述液晶層密封的密封部,在所述各無機(jī)取向膜的與所述密封部重合的區(qū)域,以填滿所述細(xì)孔內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充有包含具有與所述無機(jī)取向膜的親和性高的第一官能團(tuán)、與所述密封部的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物。
根據(jù)本發(fā)明,可以防止水分等經(jīng)過密封部與無機(jī)取向膜的界面或無機(jī)取向膜的細(xì)孔而侵入液晶層的情況,這樣,就可以獲得耐久性優(yōu)良的液晶面板。
本發(fā)明的液晶面板最好所述第一官能團(tuán)是與所述無機(jī)取向膜形成共價鍵的基。
這樣,就可以進(jìn)一步提高夾隔了填充物的無機(jī)取向膜與密封部的密接性。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述無機(jī)取向膜作為主材料由SiO2或Al2O3構(gòu)成,所述第一官能團(tuán)為烷基甲硅烷基或羥基。
這些官能團(tuán)與存在于無機(jī)取向膜中的羥基的反應(yīng)性高,可以實(shí)現(xiàn)填充物與無機(jī)取向膜的密接性的提高。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述無機(jī)取向膜為斜向蒸鍍膜。
由斜向蒸鍍膜形成的無機(jī)取向膜特別是由于細(xì)孔以高密度存在,因此如果在具備該無機(jī)取向膜的液晶面板中應(yīng)用本發(fā)明,則可以更為明顯地發(fā)揮防止水分等向液晶層的侵入的效果。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述第二官能團(tuán)是與所述密封部形成共價鍵的基。
這樣,就可以進(jìn)一步提高夾隔了填充物的無機(jī)取向膜與密封部的密接性。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述密封部作為主材料由具有聚合性基的樹脂材料構(gòu)成,所述第二官能團(tuán)是與所述聚合性基聚合的基。
這樣,就可以實(shí)現(xiàn)填充物與密封部的密接性的提高。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述填充物中的所述化合物的含量在50wt%以上。
通過在填充物中將所述化合物的含量(含有率)設(shè)為該范圍,無論密封部的構(gòu)成材料的種類或所述化合物的種類等如何,都可以獲得密封部與填充物的充分的密接性。
本發(fā)明的液晶面板中,最好所述化合物的平均分子量為100~500。
由于該分子量的化合物在常溫下為液狀,或在比較低的溫度下變?yōu)橐籂?,因此容易處置,另外,在各種溶劑中的溶解性高。由此,在液晶面板的制造工序中使用的填充物組合物的調(diào)制或其處置就變得容易。
本發(fā)明的液晶面板的制造方法是制造具有一對基板;設(shè)于所述各基板的相面對的面?zhèn)?,具有多個細(xì)孔的無機(jī)取向膜;設(shè)于所述無機(jī)取向膜之間的液晶層;在所述無機(jī)取向膜之間被沿著所述無機(jī)取向膜的外周部設(shè)置,將所述液晶層密封的密封部的液晶面板的方法,其特征是,具有準(zhǔn)備一對在一方的面?zhèn)染哂兴鰺o機(jī)取向膜的基板的第一工序;在所述各無機(jī)取向膜的外周部,以填滿其細(xì)孔內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充包含具有與所述無機(jī)取向膜的親和性高的第一官能團(tuán)、與所述密封部的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物的第二工序;向所述各無機(jī)取向膜的填充了所述填充物的區(qū)域內(nèi),供給用于形成所述密封部的液狀的密封材料的第三工序;在將所述一對基板以在它們之間形成間隙的方式,使所述密封材料之間接觸地配置后,將所述密封材料硬化的第四工序;向所述間隙中注入液晶組合物,形成所述液晶層的第五工序;將在注入所述液晶組合物中所用的注入口密封的第六工序。
這樣,就可以制造能夠防止水分等經(jīng)過密封部與無機(jī)取向膜的界面、無機(jī)取向膜的細(xì)孔而侵入液晶層的情況的液晶面板,即,可以制造耐久性優(yōu)良的液晶面板。
本發(fā)明的液晶面板的制造方法中,最好在所述第二工序中,所述填充物的填充是通過將含有該填充物的液狀的填充物組合物向所述各無機(jī)取向膜供給而進(jìn)行的。
通過使用此種方法,即,通過使用液相過程,就可以進(jìn)一步提高填充物向細(xì)孔中的填充率。
本發(fā)明的液晶面板的制造方法中,最好所述填充物組合物的粘度低于所述密封材料的粘度。
這樣,就可以將足夠量的填充物填充至無機(jī)取向膜的細(xì)孔的更深處。
本發(fā)明的電子設(shè)備的特征是,具備本發(fā)明的液晶面板。
這樣,就可以獲得可靠性高的電子設(shè)備。
圖1是示意性地表示本發(fā)明的液晶面板的實(shí)施方式的縱剖面圖。
圖2是將圖1所示的液晶面板的外周部附近放大表示的縱剖面圖。
圖3是表示圖1所示的液晶面板的制造方法中所用的真空蒸鍍裝置的構(gòu)成的示意圖。
圖4是表示圖1所示的液晶面板的制造方法中所用的處理裝置的構(gòu)成的示意圖。
圖5是示意性地表示應(yīng)用了本發(fā)明的電子設(shè)備的投射型顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
其中,1……液晶面板,2……液晶層,3、4……無機(jī)取向膜,30、40……細(xì)孔,5……密封部,6……填充物,11……微透鏡基板,111……附帶微透鏡用凹部基板,112……凹部,113……微透鏡,114……表層,115……樹脂層,12……液晶面板用對置基板,13……黑矩陣,131……開口,14……透明導(dǎo)電膜,17……TFT基板,171……玻璃基板,172……象素電極,173……薄膜晶體管,800……無機(jī)氧化物(原料),810……蒸鍍源,820……狹縫板,821……狹縫,830……驅(qū)動裝置,900……處理裝置,910……小室,920……容器,930……排氣機(jī)構(gòu),931……排氣管線,932……泵,933……閥,940……排液機(jī)構(gòu),941……排液管線,942……泵,943……閥,944……回收罐,950……臺架,960……供液機(jī)構(gòu),961……供液管線,962……泵,963……閥,964……貯留罐,S……處理液,300……投射型顯示裝置,301……光源,302、303……積分透鏡,304、306、309……反射鏡,305、307、308……分色鏡,310~314……聚光透鏡,320……屏幕,20……光學(xué)模塊,21……分色棱鏡,211、212……分色鏡面,213~215……面,216……出射面,22……投射透鏡,23……顯示組件,24~26……液晶燈泡具體實(shí)施方式
下面將在參照附圖的同時,對本發(fā)明的液晶面板、液晶面板的制造方法及電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是示意性地表示本發(fā)明的液晶面板的實(shí)施方式的縱剖面圖,圖2是將圖1所示的液晶面板的外周部附近放大表示的縱剖面圖。而且,圖1中,將配線等的記載省略。另外,以下的說明中,將圖1及圖2中的上側(cè)稱為「上」,將下側(cè)稱為「下」。
圖1所示的液晶面板(TFT液晶面板)1具有TFT基板(液晶驅(qū)動基板)17、與TFT基板17接合了的無機(jī)取向膜3、液晶面板用對置基板12、與液晶面板用對置基板12接合了的無機(jī)取向膜4、被封入無機(jī)取向膜3與無機(jī)取向膜4的空隙中的含有液晶分子的液晶層2、設(shè)于液晶面板1的外周部的密封部(封口部)5、與TFT基板(液晶驅(qū)動基板)17的外表面(上面)側(cè)接合了的偏光膜7、與液晶面板用對置基板12的外表面(下面)側(cè)接合了的偏光膜8。
液晶面板用對置基板12具有微透鏡基板11;設(shè)于該微透鏡基板11的表層114上,形成了開口131的黑矩陣13;在表層114上以覆蓋黑矩陣13的方式設(shè)置的透明導(dǎo)電膜(公共電極)14。
微透鏡基板11具有設(shè)置了具有凹曲面的多個(多數(shù))凹部(微透鏡用凹部)112的附帶微透鏡用凹部基板111、在該附帶微透鏡用凹部基板111的設(shè)置了凹部112的面上被夾隔樹脂層(粘接劑層)115而接合了的表層114。
另外,樹脂層115中,利用填充于凹部112內(nèi)的樹脂形成有微透鏡113。
附帶微透鏡用凹部基板111由平板狀的母材(透明基板)制造,在其表面上,形成有多個(多數(shù))凹部112。
凹部112例如可以利用使用了掩模的干式蝕刻法、濕式蝕刻法等來形成。
該附帶微透鏡用凹部基板111例如由玻璃等構(gòu)成。
所述母材的熱膨脹系數(shù)最好與玻璃基板171的熱膨脹系數(shù)大致相等(例如兩者的熱膨脹系數(shù)的比為1/10~10左右)。這樣,在所得的液晶面板1中,就可以防止在溫度變化時因兩者的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的翹曲、彎曲、剝離等。
基于該觀點(diǎn),附帶微透鏡用凹部基板111、玻璃基板171最好由相同種類的材質(zhì)構(gòu)成。這樣,就可以有效地防止由溫度變化時的熱膨脹系數(shù)的差異造成的翹曲、彎曲、剝離等。
特別是,在后述的TFT基板17中,優(yōu)選使用特性很難隨制造時的環(huán)境而變化的石英玻璃。由此,與之對應(yīng),最好將附帶微透鏡用凹部基板111用石英玻璃構(gòu)成。這樣,就可以獲得難以產(chǎn)生彎曲等的、穩(wěn)定性優(yōu)良的液晶面板1。
在附帶微透鏡用凹部基板111的上面,設(shè)有覆蓋凹部112的樹脂層(粘接劑層)115。
在凹部112內(nèi),通過填充樹脂層115的構(gòu)成材料,形成微透鏡113。
樹脂層115例如可以用比附帶微透鏡用凹部基板111的構(gòu)成材料的折射率更高的折射率的樹脂(粘接劑)構(gòu)成,例如可以用丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、丙烯酸環(huán)氧類這樣的紫外線硬化樹脂等理想地構(gòu)成。
在樹脂層115的上面,設(shè)有平板狀的表層114。
表層(玻璃層)114例如可以用玻璃構(gòu)成。該情況下,表層114的熱膨脹系數(shù)最好設(shè)為與附帶微透鏡用凹部基板111的熱膨脹系數(shù)大致相等的值(例如兩者的熱膨脹系數(shù)的比為1/1 0~10左右)。這樣,就可以防止由附帶微透鏡用凹部基板111與表層114的熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的翹曲、彎曲、剝離等。當(dāng)將附帶微透鏡用凹部基板111與表層114用同種材料構(gòu)成時,此種效果可以更為有效地獲得。
從獲得必需的光學(xué)特性的觀點(diǎn)考慮,表層114的平均厚度通常被設(shè)為5~1000μm左右,更優(yōu)選設(shè)為10~150μm左右。
而且,表層(阻擋層)114例如也可以用陶瓷構(gòu)成。而且,作為陶瓷,例如可以舉出AlN、SiN、TiN、BN等氮化物類陶瓷、Al2O3、TiO2等氧化物類陶瓷、WC、TiC、ZrC、TaC等碳化物類陶瓷等。
當(dāng)將表層114用陶瓷構(gòu)成時,表層114的平均厚度雖然沒有特別限定,然而優(yōu)選設(shè)為20nm~20μm左右,更優(yōu)選設(shè)為40nm~1μm左右。
而且,此種表層114根據(jù)需要可以省略。
黑矩陣13具有遮光功能,例如可以由Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等金屬、分散了碳或鈦等的樹脂等構(gòu)成。
透明導(dǎo)電膜14具有導(dǎo)電性,例如由銦錫氧化物(ITO)、銦氧化物(IO)、氧化錫(SnO2)等構(gòu)成。
TFT基板17是對液晶層2所含有的液晶分子進(jìn)行驅(qū)動(取向控制)的基板,具有玻璃基板171;設(shè)于該玻璃基板171上,被以矩陣狀(行列狀)配設(shè)的多個(多數(shù))象素電極172;與各象素電極172對應(yīng)的多個(多數(shù))薄膜晶體管(TFT)173。
基于如前所述的理由,玻璃基板171最好由石英玻璃構(gòu)成。
象素電極172通過在與透明導(dǎo)電膜(公共電極)14之間進(jìn)行充放電,驅(qū)動液晶層2的液晶分子。該象素電極172例如由與所述的透明導(dǎo)電膜14相同的材料構(gòu)成。
薄膜晶體管173被與附近的對應(yīng)的象素電極172連接。另外,薄膜晶體管173被與未圖示的控制電路連接,控制向象素電極172供給的電流。這樣,就可以控制象素電極172的充放電。
在TFT基板17的外表面(圖1中上面)側(cè),配置有偏光膜(偏振片、偏光薄膜)7。同樣地,在液晶面板用對置基板12的外表面(圖1中下面)側(cè),配置有偏光膜(偏振片、偏光薄膜)8。
作為偏光膜7、8的構(gòu)成材料,例如可以舉出聚乙烯醇(PVA)等。另外,作為偏光膜,也可以使用在所述材料中摻雜了碘的材料等。
作為偏光膜,例如可以使用將由所述材料構(gòu)成的膜沿單軸方向延伸了的材料。
通過配置此種偏光膜7、8,就可以更為可靠地進(jìn)行利用通電量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的光的透過率的控制。
偏光膜7、8的偏光軸的方向通常要根據(jù)無機(jī)取向膜3、4的取向方向(本實(shí)施方式中為電壓施加時)來決定。
另外,在TFT基板17中,與象素電極172接合地設(shè)有無機(jī)取向膜3,在液晶面板用對置基板12中,與透明導(dǎo)電膜14接合地設(shè)有無機(jī)取向膜4。
本實(shí)施方式中,利用TFT基板17和無機(jī)取向膜3構(gòu)成第一電子設(shè)備用基板,利用液晶面板用對置基板12和無機(jī)取向膜4構(gòu)成第二電子設(shè)備用基板。
此外,在這些無機(jī)取向膜3和無機(jī)取向膜4之間夾插(設(shè)置)有液晶層2。液晶層2含有液晶分子(液晶材料),該液晶分子的取向與象素電極172的充放電對應(yīng)地變化。
作為液晶分子,例如可以舉出苯基環(huán)己烷衍生物、聯(lián)苯衍生物、聯(lián)苯基環(huán)己烷衍生物、雙環(huán)己烷衍生物、甲亞胺衍生物、嘧啶衍生物、二氧雜環(huán)乙烷衍生物、立方烷衍生物以及在這些衍生物中導(dǎo)入了氟基、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基等氟類取代基的材料等。
而且,如后所述,當(dāng)使用無機(jī)取向膜3、4時,液晶分子容易垂直取向,而作為適于垂直取向的液晶分子,例如可以舉出以下述化1~化3表示的化合物等。
[化2] [化3] [式中,環(huán)A~I(xiàn)各自獨(dú)立,表示環(huán)己烷環(huán)或苯環(huán),R1~R6各自獨(dú)立,表示烷基、烷氧基或氟原子的某種,X1~X18各自獨(dú)立,表示氫原子或氟原子。]
無機(jī)取向膜(垂直取向膜)3、4具有限制液晶層2所含有的液晶分子的(無電壓施加時的)取向狀態(tài)的功能。
而且,對于這些無機(jī)取向膜3、4的構(gòu)成,將在后面詳述。
此種液晶面板1中,通常來說,1個微透鏡113、與該微透鏡113的光軸Q對應(yīng)的黑矩陣13的1個開口131、1個象素電極172、與該象素電極172連接的1個薄膜晶體管173對應(yīng)于1個象素。
從液晶面板用對置基板12側(cè)射入的入射光L穿過附帶微透鏡用凹部基板111,在穿過微透鏡113之時被聚光的同時,透過樹脂層115、表層114、黑矩陣13的開口131、透明導(dǎo)電膜14、液晶層2、象素電極172、玻璃基板171。
此時,由于在微透鏡基板11的入射側(cè)設(shè)有偏光膜8,因此在入射光L透過液晶層2時,入射光L就變?yōu)橹本€偏振光。
此時,該入射光L的偏振光方向被與液晶層2的液晶分子的取向狀態(tài)對應(yīng)地控制。所以,通過使透過了液晶面板1的入射光L透過偏光膜7,就可以控制出射光的亮度。
像這樣,液晶面板1具有微透鏡113,而且穿過了微透鏡113的入射光L被聚光而穿過黑矩陣13的開口131。
另一方面,黑矩陣13的未形成開口131的部分中,入射光L被遮擋。所以,液晶面板1中,可以防止不需要的光從象素以外的部分泄漏,并且可以抑制象素部分處的入射光L的衰減。由此,液晶面板1在象素部具有很高的光的透過率。
此外,無機(jī)取向膜3、4分別如圖2所示,形成具有多個細(xì)孔30、40的構(gòu)造,各細(xì)孔30、40的軸以相對于TFT基板17(液晶面板用對置基板12)的上面(形成有無機(jī)取向膜3、4的面)傾斜的狀態(tài)單軸取向。
這里,所謂各細(xì)孔30、40的軸單軸取向是指,大多數(shù)的細(xì)孔30、40的軸基本上朝向相等的方向(細(xì)孔30、40的軸的平均的方向被控制),在多個細(xì)孔30、40中,也可以包含軸的方向朝向與大多數(shù)的軸不同的方向的細(xì)孔30、40。
像這樣,因各細(xì)孔30、40規(guī)則地排列,無機(jī)取向膜3、4就具有很高的構(gòu)造規(guī)則性。
利用此種構(gòu)成,液晶層2所含有的液晶分子就容易垂直取向(homeotropic取向)。所以,此種構(gòu)成的無機(jī)取向膜3、4在VA(VerticalAlignment)型的液晶面板的構(gòu)筑中十分有用。
另外,由于無機(jī)取向膜3、4具有很高的構(gòu)造規(guī)則性,因此液晶分子的取向方向也會更為正確地統(tǒng)一為一定方向(垂直方向)。其結(jié)果是,可以實(shí)現(xiàn)液晶面板1的性能(特性)的提高。
而且,細(xì)孔30、40與TFT基板17或液晶面板用對置基板12的上面所成的角度(圖2中角度θ)雖然沒有特別限定,然而優(yōu)選45~85°左右,更優(yōu)選55~75°左右。這樣,就可以更為可靠地使液晶分子垂直取向。
此種無機(jī)取向膜3、4可以由例如利用斜向蒸鍍膜、電子束蒸鍍膜、磁控管濺射法或離子束濺射法形成的膜等構(gòu)成,然而特別優(yōu)選利用斜向蒸鍍膜構(gòu)成。斜向蒸鍍膜由于細(xì)孔30、40的取向性高,另外能夠尺寸精度高地進(jìn)行其形成,因此優(yōu)選。
另外,利用斜向蒸鍍膜形成的無機(jī)取向膜3、4特別是由于細(xì)孔30、40以高密度存在,因此通過將本發(fā)明的構(gòu)成應(yīng)用于具備該無機(jī)取向膜3、4的液晶面板1中,就可以更為明顯地發(fā)揮后述的本發(fā)明的效果。
無機(jī)取向膜3、4優(yōu)選作為主材料由無機(jī)氧化物構(gòu)成。一般來說,無機(jī)材料與有機(jī)材料相比,具有更為優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性(光穩(wěn)定性)。由此,無機(jī)取向膜3、4與由有機(jī)材料構(gòu)成的取向膜相比,具有特別優(yōu)良的耐光性。
另外,構(gòu)成無機(jī)取向膜3、4的無機(jī)氧化物優(yōu)選其介電常數(shù)比較低的材料。這樣,就可以在液晶面板1中更為有效地防止燒附等。
作為此種無機(jī)氧化物,例如可以舉出SiO2、SiO之類的硅氧化物、Al2O3、MgO、TiO、TiO2、In2O3、Sb2O3、Ta2O5、Y2O3、CeO2、WO3、CrO3、GaO3、HfO2、Ti3O5、NiO、ZnO、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5等金屬氧化物,可以將它們當(dāng)中的1種或2種以上組合使用,然而特別優(yōu)選以SiO2或Al2O3作為主成分。SiO2或Al2O3介電常數(shù)特別低,并且具有很高的光穩(wěn)定性。
此種無機(jī)取向膜3、4顯示出如下的傾向,即,細(xì)孔30、40所占的比例越多,也就是規(guī)則性地排列的細(xì)孔30、40越是高密度地存在,則對于液晶層2所含的液晶分子的取向性(依賴于無機(jī)取向膜的形狀的取向性)就越是增大,然而,當(dāng)細(xì)孔30、40所占的比例過多時,則在無機(jī)取向膜3、4的表面及細(xì)孔30、40的內(nèi)面露出存在的活性的羥基的數(shù)目就會變多,隨時間推移而產(chǎn)生各種雜質(zhì)的附著、與液晶分子的反應(yīng),垂直錨定力降低,顯示出容易產(chǎn)生取向異常的傾向。
所以,在無機(jī)取向膜3、4中,通過將細(xì)孔30、40所占的比例設(shè)定為適度的范圍,就能夠長期地發(fā)揮對液晶分子的優(yōu)良的取向性。
而且,作為所述雜質(zhì),例如可以舉出密封液晶層2的密封材料(封口材料)中的雜質(zhì)及未反應(yīng)成分、液晶層中的雜質(zhì)及水分、制造過程中附著的污垢等。
這里,無機(jī)取向膜3、4中的細(xì)孔30、40所占的比例分別可以用無機(jī)取向膜3、4的表面積與TFT基板17的上面及液晶面板用對置基板12的上面,即無機(jī)取向膜3、4所形成的基板的一方的面的表面積的比作為指標(biāo)。而且,所謂無機(jī)取向膜3、4的表面積的值是指將無機(jī)取向膜3、4的表面的面積、細(xì)孔30、40的內(nèi)面的面積合計(jì)后的值。
該表面積的比的值越大,則無機(jī)取向膜3、4中的細(xì)孔30、40所占的比例就會越多。
在各表面積的測定方法中,分別優(yōu)選使用BET(Brunauer-Emmett-Teller)法。作為表面積的測定法,有氣體吸附法(BET法、Harkins-Jura的相對法)、液相吸附法、浸漬熱法、透過法等,然而如果利用該BET法,則可以正確地測定復(fù)雜的形狀的無機(jī)取向膜3、4的表面積,即,無機(jī)取向膜3、4的表面及細(xì)孔30、40的內(nèi)面的全面積。
而且,該表面積的比的值也受到(依賴于)無機(jī)取向膜3、4的膜厚的影響而變動。
考慮到此種情況,本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)無機(jī)取向膜3、4滿足如下的關(guān)系時,則液晶分子的取向性就會極為良好。
即,當(dāng)將利用BET法測定的TFT基板17、液晶面板用對置基板12的上面的表面積設(shè)為S1[nm2],將利用BET法測定的無機(jī)取向膜3、4的表面積設(shè)為S2[nm2],將無機(jī)取向膜3、4的平均厚度設(shè)為t[nm]時,則無機(jī)取向膜3、4最好滿足0.55loget≤S2/S1≤0.55loget+4.4的關(guān)系。
這樣,就可以防止因面積比S2/S1過小,即,因無機(jī)取向膜3、4中的細(xì)孔30、40所占的比例過小,使得初期的液晶分子的取向性明顯降低的情況。另一方面,可以防止因面積比S2/S1過大,即,因無機(jī)取向膜3、4中所存在的活性的羥基的數(shù)目過多,使得液晶分子的取向性隨時間推移而降低的情況。
在該BET法中,雖然無論是BET多點(diǎn)法、BET單點(diǎn)法的哪種都可以,然而優(yōu)選使用BET多點(diǎn)法。如果利用BET多點(diǎn)法,則可以更為正確地測定無機(jī)取向膜3、4的表面積。
另外,作為BET法中所用的吸附氣體,例如可以舉出氪氣、氖氣之類的稀有氣體、氮?dú)獾龋欢鴥?yōu)選使用稀有氣體,特別優(yōu)選使用氪氣。如果利用使用氪氣的BET法,則能夠再現(xiàn)性尤為良好地并且正確地進(jìn)行表面積的測定。
另外,雖然面積比S2/S1和平均厚度t只要滿足0.55loget≤S2/S1≤0.55loget+4.4的關(guān)系即可,然而優(yōu)選滿足0.55loget≤S2/S1≤0.55loget+3.5的關(guān)系,更優(yōu)選滿足0.55loget+0.5≤S2/S1≤0.55loget+2的關(guān)系。
而且,無機(jī)取向膜3、4的表面積可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定無機(jī)取向膜3、4的成膜時的條件(例如如后所述的斜向蒸鍍時的蒸鍍裝置內(nèi)的真空度、蒸鍍速度等各種條件)來調(diào)整。
平均厚度t的具體的值優(yōu)選20~300nm左右,更優(yōu)選20~150nm左右,進(jìn)一步優(yōu)選40~80nm左右。當(dāng)無機(jī)取向膜3、4的厚度過薄時,則有可能無法充分地防止液晶分子直接與象素電極172(透明導(dǎo)電膜14)接觸而短路的情況。另一方面,當(dāng)無機(jī)取向膜3、4的厚度過厚時,則液晶面板1的驅(qū)動電壓變高,消耗功率有可能變大。
另外,面積比S2/S1的具體的值優(yōu)選2~5左右,更優(yōu)選2.5~4左右。這樣,就可以進(jìn)一步提高液晶分子的取向性。
而且,所述說明中,雖然以無機(jī)取向膜3、4作為主材料由無機(jī)氧化物構(gòu)成的情況為代表進(jìn)行了說明,然而無機(jī)取向膜3、4例如可以將SiN之類的無機(jī)氮化物、MgF2之類的無機(jī)氟化物等作為主材料,另外,可以將組合了無機(jī)氧化物、無機(jī)氮化物及無機(jī)氟化物當(dāng)中的任意2種以上的材料作為主材料而構(gòu)成。在這些情況下,面積比S2/S1和平均厚度t的關(guān)系、S2/S1及平均厚度t的具體的值也最好設(shè)為所述范圍。
另外,當(dāng)無機(jī)取向膜3、4作為主材料由無機(jī)氧化物構(gòu)成時,最好對無機(jī)取向膜3、4,至少對其表面(優(yōu)選表面及細(xì)孔30、40的內(nèi)面),實(shí)施羥基減少處理。
該羥基減少處理是使在無機(jī)取向膜3、4上存在(露出)的活性的羥基與能夠和該羥基反應(yīng)的化合物反應(yīng)的處理。
利用該處理,可以減少在無機(jī)取向膜3、4中存在的活性的羥基的數(shù)目,可以防止各種雜質(zhì)附著在無機(jī)取向膜3、4上的情況、無機(jī)取向膜3、4與液晶分子等反應(yīng)的情況等。由此,例如就可以防止無機(jī)取向膜3、4的對液晶分子的垂直錨定力的降低等,作為其結(jié)果,可以更為可靠地防止在液晶分子中產(chǎn)生取向異常的情況。
特別是,通過使所述化合物也與存在于細(xì)孔30、40的內(nèi)面的羥基化學(xué)結(jié)合,所述效果會變得更為明顯。
而且,因無機(jī)取向膜3、4滿足如前所述的關(guān)系(面積比S2/S1和平均厚度t的關(guān)系),從而可以使所述化合物不僅與無機(jī)取向膜3、4的表面上,而且與細(xì)孔30、40的內(nèi)面上所存在的羥基可靠地化學(xué)結(jié)合。
作為該化合物,優(yōu)選使用醇。
該情況下,無機(jī)取向膜3、4被用相同組成(同種)的醇處理,雖然在無機(jī)取向膜3和無機(jī)取向膜4中,化學(xué)結(jié)合了的醇的平均分子量也可以相等,然而最好在無機(jī)取向膜3和無機(jī)取向膜4中,化學(xué)結(jié)合了的醇的平均分子量不同。
本實(shí)施方式中,設(shè)于TFT基板17側(cè)的取向膜3的醇的平均分子量最好大于設(shè)于液晶面板對置基板12側(cè)的取向膜4的醇的平均分子量。即,最好與無機(jī)取向膜4相比,在無機(jī)取向膜3上更多地化學(xué)結(jié)合分子量大的(碳數(shù)多的)醇。這樣,就可以實(shí)現(xiàn)液晶面板1的特性的提高。
一般來說,從防止液晶面板1的燒附的觀點(diǎn)考慮,由于當(dāng)使液晶分子取向的力過強(qiáng)而達(dá)到必需程度以上時,則產(chǎn)生燒附的傾向變大,因此為了以某種程度減弱液晶分子和取向膜的分子間力,作為與無機(jī)取向膜3、4化學(xué)結(jié)合的醇,最好選擇分子量比較小的(碳數(shù)比較少的)醇。
另一方面,從防止伴隨著存在于無機(jī)取向膜3、4中的羥基與液晶分子的反應(yīng)產(chǎn)生的液晶面板1的取向異常的發(fā)生(提高耐光性、耐久性)的觀點(diǎn)考慮,為了使液晶分子盡可能遠(yuǎn)離殘存于無機(jī)取向膜3、4的表面的羥基,作為與無機(jī)取向膜3、4化學(xué)結(jié)合的醇,最好選擇分子量比較大的(碳數(shù)比較多的)醇。
但是,由于TFT基板17具備TFT173,因此相對于液晶面板用對置基板12容易達(dá)到高溫,殘存于無機(jī)取向膜3中的羥基因加熱而使其活性進(jìn)一步提高。由此,在無機(jī)取向膜3和液晶層2的界面上,液晶分子與活性的羥基反應(yīng)而形成容易變質(zhì)·老化的狀態(tài)。所以,在TFT基板17側(cè)的無機(jī)取向膜3中,使分子量更大的醇化學(xué)結(jié)合,對于可靠地防止液晶分子與無機(jī)取向膜3接觸的情況特別有效。
另一方面,在液晶面板用對置基板12側(cè)的無機(jī)取向膜4中,由于只要主要關(guān)注于防止燒附即可,因此最好積極地選擇分子量小的醇。
而且,該情況下,在各無機(jī)取向膜3、4的醇中,只要在它們的平均分子量上存在差別即可,作為醇,也可以將高分子量的醇和低分子量的醇適當(dāng)?shù)亟M合。
特別是,當(dāng)在應(yīng)當(dāng)使用高分子量的醇的無機(jī)取向膜3中組合使用低分子量的醇時,則可以使醇也與高分子量的醇之間的羥基、存在于細(xì)孔30的深處的羥基化學(xué)結(jié)合,從而也有可以更為可靠地減少殘存于無機(jī)取向膜3中的羥基的數(shù)目的優(yōu)點(diǎn)。
基于此種情況,本實(shí)施方式中,最好以使設(shè)于TFT基板17側(cè)的無機(jī)取向膜3的醇的平均分子量大于設(shè)于液晶面板對置基板12側(cè)的無機(jī)取向膜4的醇的平均分子量的方式選擇處理中所用的醇。
這里,當(dāng)分子量為醇X>醇Y>醇Z時,作為無機(jī)取向膜3的醇的平均分子量大于無機(jī)取向膜4的醇的平均分子量的組合,例如可以舉出如下的組合。
I無機(jī)取向膜3X、 無機(jī)取向膜4Y或ZII無機(jī)取向膜3X+Y、 無機(jī)取向膜4X+Y(其中,X/Y無機(jī)取向膜3>無機(jī)取向膜4)III無機(jī)取向膜3X+Y、 無機(jī)取向膜4Y+ZIV無機(jī)取向膜3X、無機(jī)取向膜4X+Z另外,在無機(jī)取向膜3的醇及無機(jī)取向膜4的醇當(dāng)中的任意一方為含有多種醇的材料,另一方為由一種醇構(gòu)成的材料的情況下,一方的取向膜的醇最好含有與另一方的取向膜的醇同種的醇(參照所述IV)。
另外,在無機(jī)取向膜3的醇及無機(jī)取向膜4的醇雙方都含有多種醇的情況下,無機(jī)取向膜3的醇及無機(jī)取向膜4的醇最好含有同種醇(參照所述III)。
像這樣,因無機(jī)取向膜3的醇與無機(jī)取向膜4的醇含有同種的醇,當(dāng)調(diào)整對液晶分子的垂直錨定力時,就可以防止在無機(jī)取向膜3、4的垂直錨定力中產(chǎn)生很大的差,換言之,可以容易地進(jìn)行微小的力的差的控制。即,具有容易調(diào)整對液晶分子的垂直錨定力的優(yōu)點(diǎn)。
無機(jī)取向膜3的醇的平均分子量優(yōu)選l00~400左右,更優(yōu)選120~400左右。這樣,在液晶面板1中,可以更為可靠地延長在取向異常的發(fā)生中所需的時間,即,可以更為可靠地提高耐久性(耐光性)。
另外,無機(jī)取向膜3的醇優(yōu)選以碳數(shù)6~30的醇(特別是碳數(shù)8~30的醇)作為主成分的。這樣,所述效果就會變得更為明顯。
另外,此種碳數(shù)的醇在常溫下為液狀,或者即使為半固體形狀(固體形狀),也可以在比較低的溫度下變?yōu)橐籂睢S纱?,利用后述的處理液來處理無機(jī)取向膜3、4時的處置就很容易。另外,由于對液晶分子的親和性高,因此可以可靠地增大對液晶分子的垂直錨定力。
作為此種醇,優(yōu)選脂肪族醇、芳香族醇、脂環(huán)醇、多環(huán)醇、多元醇或它們的鹵素取代體(特別是氟取代體),它們當(dāng)中,優(yōu)選脂肪族醇、脂環(huán)醇或它的氟取代體(氟代醇)。通過使用脂肪族醇、脂環(huán)醇或其氟取代體,對液晶分子的垂直錨定力就會進(jìn)一步增大,可以更為可靠地使液晶分子垂直取向。
另外,脂環(huán)醇或其氟取代體更優(yōu)選具有類固醇骨架的。具有類固醇骨架的脂環(huán)醇或它的氟取代體由于具有平面性高的構(gòu)造,因此在將液晶分子取向控制的功能方面特別優(yōu)良。
基于這些情況,作為無機(jī)取向膜3的醇,優(yōu)選以辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、二十醇、二十一醇、二十二醇、二十三醇、二十四醇等脂肪族醇;膽甾醇、表膽甾醇、膽甾烷醇、表膽甾烷醇、麥角固醇、表麥角固醇、糞甾醇、表糞甾醇、α-麥角固醇、β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等脂環(huán)醇或它們的氟取代體為主的醇。
另外,脂肪族醇或其氟取代體的烴部分或氟化烴部分(主骨架部分)無論是形成直鏈狀的部分、形成分支狀的部分的哪種都可以。
另一方面,無機(jī)取向膜4的醇的平均分子量優(yōu)選32~70左右,更優(yōu)選32~60左右。這樣,就可以更為可靠地防止液晶面板1的燒附。
另外,無機(jī)取向膜4的醇優(yōu)選以碳數(shù)1~4的醇(特別是碳數(shù)1~3的醇)作為主成分的。這樣,所述效果就會變得更為明顯。
另外,此種碳數(shù)的醇由于分子尺寸小,因此可以可靠地浸透至細(xì)孔40的深處。另外,由于在常溫下為液狀,因此利用后述的處理液來處理無機(jī)取向膜4時的處置十分容易。
作為此種醇,可以舉出脂肪族醇、多元醇或它們的鹵素取代體(特別是氟取代體),然而在它們當(dāng)中,優(yōu)選脂肪族醇或其氟取代體(氟代醇)。
基于此種情況,作為無機(jī)取向膜4的醇,優(yōu)選以甲醇、乙醇、丙醇或它們的氟取代體為主的醇。
而且,在液晶分子中,由于被氟化了的物質(zhì)很多,因此通過使用氟取代體,與液晶分子的親和性提高,將液晶分子垂直取向的效果進(jìn)一步提高。
另外,在無機(jī)取向膜3、4中,作為改變醇的平均分子量的目的,除了防止取向異常的發(fā)生或燒附的發(fā)生以外,例如還可以舉出消除一對取向膜中的電學(xué)上的波動等。
另外,在羥基減少處理中,除了化學(xué)結(jié)合醇的處理以外,例如還可以舉出化學(xué)結(jié)合具有如前所述的醇的烴部分的硅烷耦合劑等各種耦合劑的處理。在使用了化學(xué)結(jié)合該耦合劑的處理的情況下,也可以獲得與前述相同的效果。
而且,由于醇可以容易并且廉價地獲得,以及處置特別容易等,因此在羥基減少處理中,優(yōu)選使用醇處理。
而且,根據(jù)需要,羥基減少處理也可以省略。
另外,液晶面板1中,如圖1及2所示,在無機(jī)取向膜3、4之間,沿著它們的外周部,設(shè)有密封部5。
該密封部5將液晶層2密封,具有防止向液晶面板1的外部流出的功能。
作為密封部5的構(gòu)成材料,例如可以舉出環(huán)氧類樹脂(環(huán)氧樹脂、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂)、丙烯酸類樹脂、乙烯類樹脂之類的具有聚合性基的樹脂材料、聚碳酸酯、聚亞酰胺、聚酰胺等。
本發(fā)明中,具有如下特征,即,在各無機(jī)取向膜3、4的與密封部5重合的區(qū)域,以填滿充滿細(xì)孔30、40內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充了包含具有與無機(jī)取向膜3、4的親和性高的第一官能團(tuán)、與密封部5的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物6。
這樣,就可以實(shí)現(xiàn)密封部5與各無機(jī)取向膜3、4的密接性的提高。由此,就可以防止水分等從密封部5與各無機(jī)取向膜3、4的界面(交界部)侵入液晶層2的情況。
另外,在各無機(jī)取向膜3、4的外周部,細(xì)孔30、40被填充物6填滿。由此,就可以防止水分等穿過細(xì)孔30、40侵入液晶層2的情況。
基于此種原因,就可以防止因液晶層2中的液晶分子接觸到水分而在短時間內(nèi)變質(zhì)·老化的情況。即,可以實(shí)現(xiàn)液晶面板1的長壽命化。
特別是,滿足了如前所述的關(guān)系(面積比S2/S1與平均厚度t的關(guān)系)的無機(jī)取向膜3、4的細(xì)孔30、40所占的比例大。由此,雖然在具備該無機(jī)取向膜3、4的液晶面板1中,無法忽視水分等穿過了細(xì)孔30、40的向液晶層2的侵入,然而根據(jù)本發(fā)明,由于將細(xì)孔30、40填滿填充物6,因此盡管使用此種細(xì)孔30、40所占的比例大的無機(jī)取向膜3、4,然而也可以可靠地防止水分等向液晶層2中的進(jìn)入。
所以,如果在具備滿足如前所述的關(guān)系(面積比S2/S1與平均厚度t的關(guān)系)的無機(jī)取向膜3、4的液晶面板1中應(yīng)用本發(fā)明,則可以長期地發(fā)揮對液晶分子的優(yōu)良的取向性,并且可以構(gòu)筑難以產(chǎn)生液晶分子的變質(zhì)·老化的液晶面板1,即,可以構(gòu)筑長期地維持優(yōu)良的特性的液晶面板1。
填充物6既可以是以所述化合物作為主成分的物質(zhì),也可以是所述化合物與其他的材料的混合物。
對于后者的情況,作為其他的材料,優(yōu)選使用與所述化合物的反應(yīng)性差的物質(zhì)。作為該材料,例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚體、乙烯-醋酸乙烯共聚體(EVA)等聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、變性聚烯烴、聚氯乙稀、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚亞酰胺、聚酰胺亞酰胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、離聚物、丙烯酸類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚體(ABS樹脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚體(AS樹脂)、丁二烯-苯乙烯共聚體、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-乙烯醇共聚體(EVOH)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚環(huán)己烷對苯二甲酸酯(PCT)等聚酯類、苯乙烯類、聚烯烴類、聚氯乙烯類、聚氨酯類、聚酯類、聚酰胺類、聚丁二烯類、順聚異戊二烯類、氟橡膠類、氯化聚乙烯類等各種熱塑性彈性體、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、密胺樹脂、不飽和聚酯、硅樹脂、聚氨酯之類的樹脂材料等,可以使用它們當(dāng)中的1種,或組合使用2種以上。
另外,填充物6中的所述化合物的含量雖然沒有特別限定,然而優(yōu)選50wt%以上,更優(yōu)選70wt%以上。當(dāng)在填充物6中所述化合物的含量(含有率)過低時,則由于密封部5的構(gòu)成材料的種類或所述化合物的種類等的影響,會顯示出密封部5與填充物6的密接性降低的傾向。
此種化合物中,第一官能團(tuán)優(yōu)選與無機(jī)取向膜3、4形成共價鍵的基,另一方面,第二官能團(tuán)優(yōu)選與密封部5形成共價鍵的基。這樣,就可以進(jìn)一步提高夾隔了填充物6的無機(jī)取向膜3、4與密封部5的密接性。其結(jié)果是,可以更為可靠地防止水分等向液晶層2中的侵入。
無機(jī)取向膜3、4如前所述,優(yōu)選作為主材料由無機(jī)氧化物(特別是SiO2或Al2O3)構(gòu)成。該情況下,作為第一官能團(tuán),例如可以舉出烷基甲硅烷基、鹵化甲硅烷基、羥基、硫醇基、鹵代基等,它們當(dāng)中,特別優(yōu)選烷基甲硅烷基或羥基。這些官能團(tuán)與無機(jī)取向膜3、4中所存在的羥基的反應(yīng)性高,可以實(shí)現(xiàn)填充物6與無機(jī)取向膜3、4的密接性的提高。
另一方面,當(dāng)密封部5作為主材料由具有聚合性基的樹脂材料構(gòu)成時,第二官能團(tuán)優(yōu)選與所述聚合性基聚合的基。這樣,就可以實(shí)現(xiàn)填充物6與密封部5的密接性的提高。
例如,當(dāng)構(gòu)成密封部5的樹脂材料作為聚合性基具有環(huán)氧基時,作為第二官能團(tuán),可以舉出環(huán)氧基、(甲基)丙烯酸基、乙烯基、氨基等,特別優(yōu)選環(huán)氧基,當(dāng)作為聚合性基具有(甲基)丙烯酸基時,作為第二官能團(tuán),可以舉出(甲基)丙烯酸基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯酸基、乙烯基等,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸基或乙烯基。
此種化合物的分子量優(yōu)選100~500左右,更優(yōu)選130~400左右。該分子量的化合物由于在常溫下為液狀,或者在比較低的溫度下變?yōu)橐籂睿虼巳菀滋幹?,另外,在各種溶劑中的溶解性高?;诖朔N情況,后述的填充物組合物的調(diào)制或其處置就變得容易。
另外,由于通過使用該分子量的化合物,當(dāng)將填充物6設(shè)為與其他的材料的混合物時,就可以實(shí)現(xiàn)它們的均一的混合,因此優(yōu)選。
作為此種化合物的具體例,例如可以舉出乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N,N’-雙[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙烯二胺之類的硅烷類耦合劑;乙烯醇、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙醇、3-氨基丙醇、3-環(huán)氧丙氧基丙醇、2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙醇、3-甲基丙烯酰氧基丙醇、N,N’-雙[3-(羥基)丙基]乙烯二胺之類的醇類等,可以使用它們當(dāng)中的1種,或組合使用2種以上。
此種液晶面板1例如可以如下所示地制造。
首先,利用公知的方法制造TFT基板17和液晶面板用對置基板12,在TFT基板17上以覆蓋象素電極172及TFT173的方式形成無機(jī)取向膜3,另一方面,在液晶面板用對置基板12的透明導(dǎo)電膜14上形成無機(jī)取向膜4(第一工序)。
由于無機(jī)取向膜3、4的形成方法(形成工序)相同,因此以下將以無機(jī)取向膜3的形成方法為代表進(jìn)行說明。
這里,對利用斜向蒸鍍法形成無機(jī)取向膜3的情況進(jìn)行說明。
斜向蒸鍍法中,如圖3所示,在小室(未圖示)內(nèi),設(shè)置收納了無機(jī)氧化物(原料)800的蒸鍍源810、TFT基板17,在它們之間配置形成了狹縫821的狹縫板820。
而且,TFT基板17被固定于驅(qū)動裝置830上,能夠在維持了后述的蒸鍍角度(圖3中為角度θ2)的狀態(tài)下平行移動。另外,TFT基板17能夠利用未圖示的加熱機(jī)構(gòu)來加熱。
該狀態(tài)下,利用設(shè)于蒸鍍源810上的加熱機(jī)構(gòu)(未圖示)加熱無機(jī)氧化物800而使之蒸發(fā)(氣化)。這樣,就使無機(jī)氧化物800的蒸發(fā)粒子穿過狹縫板820的狹縫821而到達(dá)TFT基板17的上面(形成無機(jī)取向膜3的面)。
而且,此時,將TFT基板17利用前述的加熱機(jī)構(gòu)加熱到規(guī)定的溫度,利用驅(qū)動裝置830以規(guī)定的速度將其平行移動。
這樣,在TFT基板17上,就可以得到具有多個細(xì)孔30的無機(jī)取向膜3。
這里,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定從蒸發(fā)源中氣化了的無機(jī)氧化物(蒸發(fā)粒子)800到達(dá)TFT基板17的上面的蒸鍍角度(圖3中為角度θ2),就可以調(diào)整細(xì)孔30相對于TFT基板17的上面的角度。
另外,無機(jī)取向膜3的表面積S2很大地依賴于氣化了的無機(jī)氧化物800到達(dá)基板時所形成的構(gòu)造(柱構(gòu)造)的狀態(tài),可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蒸鍍時的小室內(nèi)的真空度、蒸鍍速度、TFT基板17的溫度(基板溫度)、蒸鍍角度θ2等各種條件來調(diào)整。
小室(蒸鍍裝置)內(nèi)的真空度優(yōu)選1×10-5~1×10-2Pa左右,更優(yōu)選5×10-5~5×10-3Pa左右。
另外,蒸鍍時的基板溫度優(yōu)選20~150℃左右,更優(yōu)選50~120℃左右。
另外,蒸鍍速度優(yōu)選2.5~25/秒左右,更優(yōu)選4~20/秒左右。
另外,蒸鍍角度θ2優(yōu)選45~85°左右,更優(yōu)選50~75°左右。
通過將各種條件分別設(shè)定為所述范圍,就可以精度優(yōu)良地形成所需的面積比S2/S1的無機(jī)取向膜3。
例如當(dāng)將真空度設(shè)得較高時,則表面積S2就顯示出變小的傾向,當(dāng)將基板溫度設(shè)得較高時,則表面積S2就顯示出變小的傾向,當(dāng)將蒸鍍角度θ2設(shè)得較大時,則因自投影(self-shadowing)效應(yīng),表面積S2顯示增大的傾向。
另外,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定蒸鍍源810和TFT基板17的方位角度(圖3中為角度θ1)、TFT基板17和蒸鍍源810的分離距離(圖3中為L)、狹縫板820的厚度(圖3中為T)或狹縫821的寬度(圖3中為W)等,就可以控制柱構(gòu)造的方向均一性,即,可以控制無機(jī)取向膜3的取向性。
然后,對無機(jī)取向膜3實(shí)施羥基減少處理。
該羥基減少處理例如可以使用如圖4所示的處理裝置900。
圖4所示的處理裝置900具有小室910、設(shè)于小室910內(nèi)的臺架950、配置于臺架950上的容器920、向容器920內(nèi)供給處理液S的供液機(jī)構(gòu)960、將容器920內(nèi)的處理液S排出的排液機(jī)構(gòu)940、進(jìn)行小室910內(nèi)的排氣的排氣機(jī)構(gòu)930。
另外,在臺架950上,例如設(shè)有加熱器等加熱機(jī)構(gòu)(未圖示)。
排氣機(jī)構(gòu)930由泵932、連通泵932和小室910的排氣管線931、設(shè)于排氣管線931的途中的閥933構(gòu)成。
另外,排液機(jī)構(gòu)940由回收處理液S的回收罐944、連通回收罐944和容器920的排液管線941、設(shè)于排液管線941的途中的泵942及閥943構(gòu)成。
另外,供液機(jī)構(gòu)960由貯留處理液S的貯留罐964、將處理液S從貯留罐964導(dǎo)向容器920的供液管線961、設(shè)于供液管線961的途中的泵962及閥963構(gòu)成。
另外,在排液機(jī)構(gòu)940及供液機(jī)構(gòu)960上,分別設(shè)有未圖示的加熱機(jī)構(gòu)(例如加熱器等),能夠加熱處理液S。
這里,在一個例子中對作為處理液S使用醇的情況進(jìn)行說明。
首先,將形成了無機(jī)取向膜3的TFT基板17浸漬于含有如前所述的醇的處理液S中。
具體來說,將小室910敞開,搬入形成了無機(jī)取向膜3的TFT基板17,設(shè)于容器920內(nèi)。
然后,將小室910設(shè)為密閉的狀態(tài),使泵962動作,該狀態(tài)下,通過打開閥963,就會將處理液S穿過供液管線961從貯留罐964向容器920內(nèi)供給。
此后,當(dāng)向容器920內(nèi)供給規(guī)定量的處理液S時,即,供給TFT基板17完全被浸漬的量的處理液S時,即停止泵962,并且關(guān)閉閥963。
這里,作為醇,既可以是在常溫下為常溫的醇,也可以是在常溫下為固體形狀或半固體形狀的醇。
當(dāng)使用常溫下為液狀的醇時,在處理液S中,除了可以使用該醇本身(醇的含量基本上為100%的液體)以外,還可以在適當(dāng)?shù)娜軇┲谢旌洗级褂谩?br>
另外,當(dāng)使用常溫下為固體形狀或半固體形狀的醇時,在處理液S中,除了可以使用通過加熱該醇而形成液狀的物質(zhì)以外,還可以在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙獯级褂谩?br>
當(dāng)將醇混合或溶解于溶劑中時,對于溶劑,可以選擇能夠混合或溶解醇,并且極性低于醇的溶劑。這樣,就可以防止溶劑妨礙無機(jī)取向膜3的羥基和醇的反應(yīng)的情況,可以可靠地產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。
然后,通過將小室910內(nèi)(處理液S所設(shè)置的空間)減壓,使處理液S向無機(jī)取向膜3的細(xì)孔30內(nèi)浸透。
具體來說,將小室910設(shè)為密閉的狀態(tài),使泵932動作,在該狀態(tài)下,通過打開閥933,就會將小室910內(nèi)的氣體經(jīng)過排氣管線931向處理裝置900外排出。
因小室910內(nèi)的壓力慢慢地降低,處理液S中及無機(jī)取向膜3的細(xì)孔30內(nèi)的氣體(例如空氣等)就被去除,處理液S向細(xì)孔30內(nèi)浸透。
此后,當(dāng)小室910內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓力時,即停止泵932,并且關(guān)閉閥933。
該小室910內(nèi)(空間)的規(guī)定的壓力,即,小室910內(nèi)的真空度優(yōu)選1×10-4~1×104Pa左右,更優(yōu)選1×10-2~1×103Pa左右。這樣,就可以從無機(jī)取向膜3的細(xì)孔30內(nèi)將空氣充分地去除,使處理液S充分地向細(xì)孔30內(nèi)浸透。
然后,使泵942動作,該狀態(tài)下,通過打開閥943,就會將容器920內(nèi)的剩余的處理液S經(jīng)過排液管線941回收到回收罐944中。
此后,當(dāng)處理液S的大致全部被從容器920內(nèi)回收時,即停止泵942,并且關(guān)閉閥943。
然后,在無機(jī)取向膜3的表面及細(xì)孔30的內(nèi)面化學(xué)結(jié)合醇。
具體來說,通過使設(shè)于臺架950上的加熱機(jī)構(gòu)動作,將形成了無機(jī)取向膜3的TFT基板17加熱。
這樣,在存在于無機(jī)取向膜3的表面及細(xì)孔30的內(nèi)面的羥基和醇所具有的羥基之間就會發(fā)生脫水縮合反應(yīng),在無機(jī)取向膜3的表面及細(xì)孔30的內(nèi)面化學(xué)結(jié)合醇。
而且,在進(jìn)行該加熱之前,根據(jù)需要,也可以再次將小室910內(nèi)減壓。
TFT基板17的加熱溫度沒有特別限定,然而優(yōu)選80~250℃左右,更優(yōu)選100~200℃左右。當(dāng)加熱溫度過低時,則由于醇的種類、無機(jī)取向膜3的構(gòu)成材料的種類等的影響,有可能在無機(jī)取向膜3上無法充分地化學(xué)結(jié)合醇,另一方面,即使使加熱溫度超過所述上限值,也無法期望在此以上程度的效果的增大。
如上所述,通過作為使存在于無機(jī)取向膜3的表面及細(xì)孔30的內(nèi)面的羥基與醇反應(yīng)的方法,使用利用加熱的方法,就可以比較容易并且可靠地進(jìn)行所述反應(yīng)。
而且,所述反應(yīng)并不限定于利用加熱的方法,例如也可以利用紫外線的照射、紅外線的照射等來進(jìn)行。這些情況下,在處理裝置900中設(shè)置為進(jìn)行各處理而必需的機(jī)構(gòu)(手段)。
而且,在作為醇使用多種醇的情況下,也可以在所述處理液S中同時混合多個醇。該情況下,與無機(jī)取向膜3化學(xué)結(jié)合的多種醇的比率例如可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定處理液中的多種醇的配合比、種類或分子量、處理?xiàng)l件等來調(diào)整。
另外,也可以準(zhǔn)備分別含有各醇的多個處理液,依次使用各處理液,如前所述地處理TFT基板17。該情況下,最好從含有分子量最小的醇的處理液開始到含有分子量更大的醇的處理液地依次變更,處理TFT基板17。這樣,就可以使低分子量的醇更為可靠地化學(xué)結(jié)合至細(xì)孔30的內(nèi)部。
另外,在無機(jī)取向膜3的表面附近選擇性地化學(xué)結(jié)合醇即可的情況下,只要使處理液S僅與無機(jī)取向膜3的表面接觸即可。這樣,就可以省略如前所述的處理裝置900的使用,可以實(shí)現(xiàn)液晶面板1的制造工序的簡略化或制造成本的降低。
作為使處理液S與無機(jī)取向膜3接觸的方法,例如可以舉出在無機(jī)取向膜3上涂布處理液S的方法(涂布法)、將形成了無機(jī)取向膜3的TFT基板17浸漬于處理液S中的方法(浸漬法)、將無機(jī)取向膜3暴露于處理液S的蒸氣中的方法等,可以使用它們當(dāng)中的1種,或組合使用2種以上。
而且,在涂布法中,例如可以使用旋轉(zhuǎn)涂覆法、澆注法、微型凹版印刷法、凹版印刷法、棒涂覆法、輥涂法、拉絲錠涂覆法、浸漬涂覆法、噴霧涂覆法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等。
然后,在無機(jī)取向膜3、4的外周部(形成密封部5的區(qū)域)中,以填滿其細(xì)孔30、40并且覆蓋表面的方式,填充含有如前所述的化合物的填充物6(第二工序)。
首先,準(zhǔn)備含有填充物6的液狀的填充物組合物。
當(dāng)填充物6在常溫下為液狀時,填充物組合物可以將填充物6直接調(diào)制,或者溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲卸{(diào)制。另外,當(dāng)填充物6為固體形狀時,填充物組合物可以通過加熱填充物6而變?yōu)橐籂睿蛘呷芙庥谶m當(dāng)?shù)娜軇┲卸{(diào)制。
然后,將該填充物組合物向無機(jī)取向膜3、4的外周部選擇性地供給,其后,根據(jù)需要進(jìn)行干燥。這樣,就可以將填充物6以填滿無機(jī)取向膜3、4的細(xì)孔30、40內(nèi)并且覆蓋表面的方式填充。
在將填充物組合物向無機(jī)取向膜3、4的外周部選擇性地供給的方法中,可以舉出利用噴墨印刷法(液滴噴出法)將填充物組合物作為液滴噴出的方法;在將設(shè)置液晶層2的區(qū)域(不需要將填充物6填充的區(qū)域)用掩模覆蓋的狀態(tài)下,利用旋轉(zhuǎn)涂覆法或浸漬涂覆法等供給填充物組合物的方法等。
該填充物組合物的粘度最好盡可能低,最好低于后面工序[4]中所用的液狀的密封材料的粘度。這樣,就可以將足夠的量的填充物6填充至無機(jī)取向膜3、4的細(xì)孔30、40的更深處。
具體來說,填充物組合物的粘度優(yōu)選0.1~100cP左右,更優(yōu)選0.5~50cP左右。
而且,雖然填充物6例如可以利用真空蒸鍍法之類的物理的氣相成膜法、化學(xué)的氣相成膜法等氣相過程向無機(jī)取向膜3、4供給,然而優(yōu)選使用如前所述的液相過程。通過使用液相過程,就可以進(jìn)一步提高填充物6向細(xì)孔30、40中的填充率。
另外,該填充物6的將無機(jī)取向膜3、4的表面覆蓋的部分的平均厚度(圖2中為m)雖然沒有特別限定,然而優(yōu)選1~25nm左右,更優(yōu)選2~10nm左右。
而且,本工序[3]也可以在所述工序[2]之前進(jìn)行。
然后,向無機(jī)取向膜3、4的填充了填充物6的區(qū)域內(nèi),供給用于形成密封部5的液狀的密封材料(第三工序)。
在該密封材料中,可以使用密封部5的構(gòu)成材料或含有其前驅(qū)體的組合物。
密封材料的粘度最好被設(shè)定為高于所述填充物組合物的粘度,優(yōu)選50~100000cP左右,更優(yōu)選100~50000cP左右。
另外,作為密封材料的供給方法,可以使用與所述工序[3]相同的方法。
然后,在將TFT基板17和液晶面板用對置基板12以在它們之間形成間隙的方式,使密封材料之間接觸地配置后,使密封材料硬化(第四工序)。
具體來說,使無機(jī)取向膜3、4相面對,在將TFT基板17和液晶面板用對置基板12以離開規(guī)定的距離的方式使密封材料之間接觸后,使密封材料硬化。
作為使該密封材料硬化的方法,例如可以舉出干燥(脫溶劑或脫分散劑)、紫外線照射、加熱等方法。
而且,所述工序[4]及本工序[5]是以在密封材料的硬化物的局部形成貫穿孔的方式進(jìn)行的。該貫穿孔構(gòu)成在后面工序[5(英文版中為6)]中用于將液晶組合物向由無機(jī)取向膜3、4和密封材料的硬化物包圍的空間(間隙)中注入的注入口。
然后,從注入口將液晶組合物向所述空間中注入,形成液晶層2(第五工序)。
然后,將所述注入口密封(第六工序)。
作為該注入口的密封中所用的材料,既可以是與所述密封材料相同的材料,也可以是不同的材料。
經(jīng)過以上的工序,可以制造出液晶面板1。
而且,在所述工序[2]之前,也可以對無機(jī)取向膜3、4進(jìn)行將在形成它們之時附著的有機(jī)物或顆粒等污物除去的處理。這樣,就可以實(shí)現(xiàn)填充物6與無機(jī)取向膜3、4的密接性的進(jìn)一步的提高、羥基減少處理的高效率化。
作為除去有機(jī)物的處理,優(yōu)選紫外線處理、等離子體處理或在圖4所示的處理裝置900中作為處理液S使用了清洗液(例如超純水等)的清洗處理,作為除去顆粒的處理,優(yōu)選所述清洗處理。
以上所說明的液晶面板1中,雖然作為液晶驅(qū)動基板使用了TFT基板,然而在液晶驅(qū)動基板中也可以使用TFT基板以外的其他的液晶驅(qū)動基板,例如TFD基板、STN基板等。
下面,作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個例子,對使用了所述液晶面板1的電子設(shè)備(液晶投影儀)進(jìn)行說明。
圖5是示意性地表示本發(fā)明的電子設(shè)備(投射型顯示裝置)的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
如同圖所示,投射型顯示裝置300具有光源301、具備了多個積分透鏡的照明光學(xué)系統(tǒng)、具備了多個分色鏡等的色分離光學(xué)系統(tǒng)(導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng))、對應(yīng)于紅色的(紅色用的)液晶燈泡(光閥?)(液晶快門陣列)24、對應(yīng)于綠色的(綠色用的)液晶燈泡(液晶快門陣列)25、對應(yīng)于藍(lán)色的(藍(lán)色用的)液晶燈泡(液晶快門陣列)26、形成了僅反射紅色光的分色鏡面211及僅反射藍(lán)色光的分色鏡面212的分色棱鏡(色合成光學(xué)系統(tǒng))21、投射透鏡(投射光學(xué)系統(tǒng))22。
另外,照明光學(xué)系統(tǒng)具有積分透鏡302及303。色分離光學(xué)系統(tǒng)具有反射鏡304、306、309、反射藍(lán)色光及綠色光的(僅透過紅色光的)分色鏡305、僅反射綠色光的分色鏡307、僅反射藍(lán)色光的分色鏡(或反射藍(lán)色光的反射鏡)308、聚光透鏡310、311、312、313及314。
液晶燈泡25具備所述的液晶面板1。液晶燈泡24及26也形成與液晶燈泡25相同的構(gòu)成。這些液晶燈泡24、25及26所具備的液晶面板1被分別與未圖示的驅(qū)動電路連接。
而且,投射型顯示裝置300中,由分色棱鏡21和投射透鏡22構(gòu)成光學(xué)模塊20。另外,由該光學(xué)模塊20、被相對于分色棱鏡21固定地設(shè)置的液晶燈泡24、25及26構(gòu)成顯示組件23。
以下將對投射型顯示裝置300的作用進(jìn)行說明。
從光源301中射出的白色光(白色光束)透過積分透鏡302及303。該白色光的光強(qiáng)度(亮度分布)被積分透鏡302及303均一化。從光源301中射出的白色光最好其光強(qiáng)度比較大。這樣,就可以使形成于屏幕320上的圖像更為鮮明。另外,投射型顯示裝置300中,由于使用耐光性方面優(yōu)良的液晶面板1,因此即使在從光源301中射出的光的強(qiáng)度很大的情況下,也可以獲得優(yōu)良的長期穩(wěn)定性。
透過了積分透鏡302及303的白色光被反射鏡304向圖5中左側(cè)反射,該反射光當(dāng)中的藍(lán)色光(B)及綠色光(G)分別被分色鏡305向圖5中下側(cè)反射,紅色光(R)透過分色鏡305。
透過了分色鏡305的紅色光被反射鏡306向圖5中下側(cè)反射,該反射光被聚光透鏡310整形,射入紅色用的液晶燈泡24。
被分色鏡305反射了的藍(lán)色光及綠色光當(dāng)中的綠色光被分色鏡307向圖5中左側(cè)反射,藍(lán)色光透過分色鏡307。
被分色鏡307反射了的綠色光被聚光透鏡311整形,射入綠色用的液晶燈泡25。
另外,透過了分色鏡307的藍(lán)色光被分色鏡(或反射鏡)308向圖5中左側(cè)反射,其反射光被反射鏡309向圖5中上側(cè)反射。所述藍(lán)色光被聚光透鏡312、313及314整形,射入藍(lán)色用的液晶燈泡26。
像這樣,從光源301中射出的白色光由色分離光學(xué)系統(tǒng)分離為紅色、綠色及藍(lán)色這三原色,分別被導(dǎo)向、射入對應(yīng)的液晶燈泡。
此時,液晶燈泡24所具有的液晶面板1的各象素(薄膜晶體管173和與之連接的象素電極172)被基于紅色用的圖像信號而動作的驅(qū)動電路(驅(qū)動機(jī)構(gòu))進(jìn)行開關(guān)控制(ON/OFF),即被變頻。
同樣地,綠色光及藍(lán)色光分別射入液晶燈泡25及26,被各自的液晶面板1變頻,這樣就形成綠色用的圖像及藍(lán)色用的圖像。此時,液晶燈泡25所具有的液晶面板1的各象素被基于綠色用的圖像信號而動作的驅(qū)動電路進(jìn)行開關(guān)控制,液晶燈泡26所具有的液晶面板1的各象素被基于藍(lán)色用的圖像信號而動作的驅(qū)動電路進(jìn)行開關(guān)控制。
這樣,紅色光、綠色光及藍(lán)色光分別被液晶燈泡24、25及26變頻,分別形成紅色用的圖像、綠色用的圖像及藍(lán)色用的圖像。
由所述液晶燈泡24形成的紅色用的圖像,即來自液晶燈泡24的紅色光從面213射入分色棱鏡21,被分色鏡面211向圖5中左側(cè)反射,透過分色鏡面212,從出射面216中射出。
另外,由所述液晶燈泡25形成的綠色用的圖像,即來自液晶燈泡25的綠色光從面214射入分色棱鏡21,分別透過分色鏡面211及212,從出射面216中射出。
另外,由所述液晶燈泡26形成的藍(lán)色用的圖像,即來自液晶燈泡26的藍(lán)色光從面215射入分色棱鏡21,被分色鏡面212向圖5中左側(cè)反射,透過分色鏡面211,從出射面216中射出。
像這樣,來自所述液晶燈泡24、25及26的各色的光,即由液晶燈泡24、25及26形成的各圖像被分色棱鏡21合成,由此就形成彩色的圖像。該圖像被投射透鏡22向設(shè)于規(guī)定的位置的屏幕320上投影(放大投射)。
本實(shí)施方式的投射型顯示裝置300具有3個液晶面板,雖然對在它們的全部中應(yīng)用了液晶面板1的情況進(jìn)行了說明,然而只要它們當(dāng)中的至少1個為液晶面板1即可。該情況下,最好至少在藍(lán)色用的液晶燈泡中應(yīng)用液晶面板1。
而且,本發(fā)明的電子設(shè)備除了圖5的投射型顯示裝置以外,例如還可以舉出個人計(jì)算機(jī)(便攜式個人計(jì)算機(jī))、攜帶電話機(jī)(包括PHS)、數(shù)字型照相機(jī)、電視機(jī)、攝影機(jī)、取景器型、監(jiān)視器直視型的錄像機(jī)、導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事簿(也包括帶有通信功能)、電子辭典、電子計(jì)算器、電子游戲機(jī)、文字處理器、工作站、電視電話、防犯用電視監(jiān)視器、電子望遠(yuǎn)鏡、POS終端、設(shè)置了觸摸面板的機(jī)器(例如金融機(jī)構(gòu)的自動提款機(jī)、自動售貨機(jī))、醫(yī)療機(jī)器(例如電子體溫計(jì)、血壓計(jì)、血糖計(jì)、心電顯示裝置、超聲波診斷裝置、內(nèi)窺鏡用顯示裝置)、魚群探測儀、各種測定機(jī)器、儀器類(例如車輛、航空器、船舶的儀器類)、飛行模擬器等。此外,在這些種類的電子設(shè)備的顯示部、監(jiān)視部所具備的液晶面板中當(dāng)然也可以應(yīng)用本發(fā)明。
以上雖然基于圖示的實(shí)施方式對本發(fā)明的液晶面板、液晶面板的制造方法及電子設(shè)備進(jìn)行了說明,然而本發(fā)明并不限定于此。
例如,本發(fā)明的液晶面板及電子設(shè)備中,各部的構(gòu)成可以置換為發(fā)揮相同的功能的任意的構(gòu)成的部分,另外,也可以附加任意的構(gòu)成。
另外,本發(fā)明的液晶面板的制造方法中,也可以追加任意的1個或2個以上的工序。
下面,將對本發(fā)明的具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。
1.液晶面板的制造(實(shí)施例1)<1>首先,準(zhǔn)備圖1所示的TFT基板,在圖3所示的真空蒸鍍裝置的小室內(nèi),以使基板面相對于蒸鍍源的角度θ1達(dá)到50°的方式固定。另外,狹縫板的厚度設(shè)為1.5cm,狹縫的寬度設(shè)為2.0cm,蒸鍍角度θ2設(shè)為60°,蒸鍍距離設(shè)為1.5m,基板的動作速度(移動速度)設(shè)為2.5cm/分支。
此后,將小室內(nèi)減壓(1×10-4Pa),將基板溫度設(shè)為110℃,將蒸鍍速度設(shè)為10/秒,斜向蒸鍍SiO2,制作了附帶無機(jī)取向膜TFT基板。
而且,所得的無機(jī)取向膜的細(xì)孔相對于TFT基板的上面的角度約為70°,平均厚度為45nm,細(xì)孔的平均開口直徑為0.003μm。
另外,該無機(jī)取向膜的表面積S2、TFT基板的表面積S1的面積比S2/S1為2.85。
這是通過將與所述相同地制作的附帶無機(jī)取向膜TFT基板切割為規(guī)定的尺寸(1.5cm×1.8cm),將該切片分別在試管中封入5片,使用高精度全自動氣體吸附裝置(日本Bel公司制,BELSORP 36),進(jìn)行表面積的測定而得到的。
具體來說,在將封入了各切片的試管內(nèi)用氦氣置換后,在100℃下真空脫氣。此后,使包括無機(jī)取向膜的各切片整體,在吸附溫度77K(液氮溫度)下吸附了氪氣。測定范圍為相對壓(P/P0)=0.0~0.4,相對于各平衡相對壓以180秒作為平衡時間。而且,在表面積的測定中,應(yīng)用了BET理論。從如此測定的各切片全部的表面積S中減去未形成無機(jī)取向膜的幾何表面積s,算出了無機(jī)取向膜的表面積S2。
另外,對于無機(jī)取向膜形成前的TFT基板,也相同地測定了表面積S1。
此后,基于所測定的S1及S2的值,算出了面積比S2/S1。
<2>然后,將附帶無機(jī)取向膜TFT基板在潔凈烤爐中以200℃×90分鐘進(jìn)行加熱,加熱結(jié)束后,立即移動到干燥氮?dú)鈿夥罩?,并原樣放置?br>
<3>然后,對無機(jī)取向膜照射波長254nm、強(qiáng)度30mw/cm2的紫外線10分鐘。
<4>然后,將附帶無機(jī)取向膜基板搬入圖4所示的處理裝置內(nèi),在容器(聚四氟乙烯制)內(nèi),將無機(jī)取向膜4朝上地設(shè)置,將小室密閉。
此后,將準(zhǔn)備好的超純水(清洗液)向容器內(nèi)供給,將附帶無機(jī)取向膜基板浸漬于清洗液中。其后,將小室內(nèi)減壓到133Pa,將該狀態(tài)維持10分鐘。這樣,就將無機(jī)取向膜的細(xì)孔內(nèi)的氣體置換為超純水。
而且,超純水的溫度設(shè)為30℃。
然后,在使小室內(nèi)恢復(fù)到大氣壓后,將超純水從容器中排出。其后,在將小室內(nèi)再次減壓的同時,以200℃×90分鐘加熱基板。這樣就將無機(jī)取向膜干燥。
加熱結(jié)束后,在維持減壓狀態(tài)的同時,自然冷卻。
<5>然后,準(zhǔn)備1-辛醇(分子量130),使用過濾器將離子性雜質(zhì)除去后,利用氮?dú)夤呐輰⑽⒘亢械乃殖ァ?br>
此后,使用圖4所示的處理裝置,與所述工序<3>相同地將無機(jī)取向膜的細(xì)孔內(nèi)的氣體置換為1-辛醇。
然后,在使小室內(nèi)恢復(fù)到大氣壓后,將1-辛醇從容器中排出。其后,在將小室內(nèi)再次減壓到133Pa的同時,以150℃×1小時加熱基板。這樣就在無機(jī)取向膜的表面及細(xì)孔的內(nèi)面化學(xué)結(jié)合了1-辛醇。
在加熱結(jié)束后,在維持減壓狀態(tài)的同時,自然冷卻。
<6>另一方面,除了準(zhǔn)備圖1所示的液晶面板用對置基板,取代1-辛醇而使用了2-丙醇(分子量60)以外,與所述工序<1>~<5>相同地得到了附帶無機(jī)取向膜液晶面板用對置基板。
<7>然后,沿著各無機(jī)取向膜的外周部,利用噴墨印刷法,作為填充物(填充物組合物)供給3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(分子量220),將細(xì)孔內(nèi)填滿,并且覆蓋了表面。而且,覆蓋了無機(jī)取向膜的表面的部分的平均厚度為5nm。
而且,填充物組合物的粘度為3cP。
<8>然后,在供給(填充)了3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的部分,殘留成為注入口的部分,印刷熱硬化型粘接劑(日本化藥公司制,「ML3804P」),以80℃×10分鐘進(jìn)行加熱,將溶劑除去。
而且,熱硬化型粘接劑是混合了直徑約為3μm的氧化硅球的環(huán)氧樹脂,其粘度約為25000cP。
<9>然后,將無機(jī)取向膜設(shè)為內(nèi)側(cè),在將2片基板壓接的同時,通過以140℃×1小時進(jìn)行加熱而將其貼合。而且,2片基板是以使無機(jī)取向膜的取向方向相互達(dá)到180°的方式配置的。
<10>然后,向貼合2片基板而形成的內(nèi)側(cè)的空間中,從注入口利用真空注入法注入了氟類的負(fù)的介電各向異性液晶(Merck公司制,「MLC-6610」)。
<11>然后,對注入口使用丙烯酸類的UV粘接劑(Henkel Japan公司制,「LPD-204」),照射3000mJ/cm2的波長365nm的UV而將其硬化,將注入口密封。
如上所示,制造了液晶面板。
(實(shí)施例2)除了作為填充物,使用了2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(分子量246)與乙烯-醋酸乙烯共聚體的混合物以外,與所述實(shí)施例1相同地制造了液晶面板。
而且,設(shè)為2-(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷∶乙烯-醋酸乙烯共聚體=70∶30(重量比)。
另外,將該混合物溶解于己烷中而調(diào)制填充物組合物,利用噴墨印刷法向無機(jī)取向膜供給。
而且,填充物組合物的粘度為20cP。
(比較例)除了省略了填充物的填充以外,與所述實(shí)施例1相同地制造了液晶面板。
2.液晶面板的耐久性試驗(yàn)將在各實(shí)施例及比較例中制造的液晶面板在高溫多濕的環(huán)境(80℃、80%RH)中放置,隨時間的推移而確認(rèn)顯示性能,測定了直至發(fā)生顯示異常的時間。
其結(jié)果為,確認(rèn)對于各實(shí)施例中制造的液晶面板,直至發(fā)生顯示異常的時間都明顯比在比較例中制造的液晶面板中直至發(fā)生顯示異常的時間更長。
另外,取代SiO2,使用Al2O3制作附帶無機(jī)取向膜TFT基板及附帶無機(jī)取向膜液晶面板用對置基板,與所述相同地制造液晶面板,與所述相同地進(jìn)行了評價后,可以獲得與所述相同的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種液晶面板,其特征是,具有一對基板;設(shè)于所述各基板的相面對的面?zhèn)?,具有多個細(xì)孔的無機(jī)取向膜;設(shè)于所述無機(jī)取向膜相互之間的液晶層;在所述無機(jī)取向膜相互之間沿著所述無機(jī)取向膜的外周部設(shè)置,并將所述液晶層密封的密封部,在所述各無機(jī)取向膜的與所述密封部重合的區(qū)域,以填滿所述細(xì)孔內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充有包含具有與所述無機(jī)取向膜的親和性高的第一官能團(tuán)、和與所述密封部的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶面板,其中,所述第一官能團(tuán)是與所述無機(jī)取向膜形成共價鍵的基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶面板,其中,所述無機(jī)取向膜作為主材料由SiO2或Al2O3構(gòu)成,所述第一官能團(tuán)為烷基甲硅烷基或羥基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其中,所述無機(jī)取向膜為斜向蒸鍍膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其中,所述第二官能團(tuán)是與所述密封部形成共價鍵的基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶面板,其中,所述密封部作為主材料由具有聚合性基的樹脂材料構(gòu)成,所述第二官能團(tuán)是與所述聚合性基聚合的基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其中,所述填充物中的所述化合物的含量在50wt%以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其中,所述化合物的平均分子量為100~500。
9.一種液晶面板的制造方法,是具有一對基板;設(shè)于所述各基板的相面對的面?zhèn)龋哂卸鄠€細(xì)孔的無機(jī)取向膜;設(shè)于所述無機(jī)取向膜相互之間的液晶層;在所述無機(jī)取向膜相互之間沿著所述無機(jī)取向膜的外周部設(shè)置并將所述液晶層密封的密封部的液晶面板的制造方法,其特征是,包括準(zhǔn)備一對在一方的面?zhèn)染哂兴鰺o機(jī)取向膜的基板的第一工序;在所述各無機(jī)取向膜的外周部,以填滿其細(xì)孔內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充包含具有與所述無機(jī)取向膜的親和性高的第一官能團(tuán)、與所述密封部的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物的第二工序;向所述各無機(jī)取向膜的填充了所述填充物的區(qū)域內(nèi),供給用于形成所述密封部的液狀的密封材的第三工序;在將所述一對基板以在它們之間形成間隙的方式使所述密封材相互接觸地配置后,將所述密封材硬化的第四工序;向所述間隙中注入液晶組合物,形成所述液晶層的第五工序;將用于注入所述液晶組合物的注入口密封的第六工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶面板的制造方法,其中,在所述第二工序中,所述填充物的填充是通過將含有該填充物的液狀的填充物組合物向所述各無機(jī)取向膜供給而進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶面板的制造方法,其中,所述填充物組合物的粘度低于所述密封材的粘度。
12.一種電子設(shè)備,其特征是,具備權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的液晶面板。
全文摘要
本發(fā)明提供耐久性優(yōu)良的液晶面板、該液晶面板的制造方法及電子設(shè)備。液晶面板(1)具有TFT基板(17);與TFT基板(17)相面對的液晶面板用對置基板(12);與TFT基板(17)接合了的無機(jī)取向膜(3);液晶面板用對置基板(12);與液晶面板用對置基板(12)接合了的無機(jī)取向膜(4);被封入了無機(jī)取向膜(3)和無機(jī)取向膜(4)的空隙的含有液晶分子的液晶層(2)。此外,在各無機(jī)取向膜(3、4)的與密封部(5)重合的區(qū)域,以填滿細(xì)孔(30、40)內(nèi)并且覆蓋表面的方式,填充有包含具有與無機(jī)取向膜(3、4)的親和性高的第一官能團(tuán)、與密封部(5)的親和性高的第二官能團(tuán)的化合物的填充物(6)。
文檔編號G02F1/1339GK1949043SQ200610142378
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者寺尾幸一, 筱原祐治, 笹林朋子, 張惠萍 申請人:精工愛普生株式會社