專利名稱：取向膜的形成方法、取向膜、電子器件用基板、液晶面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及取向膜的形成方法、取向膜、電子器件用基板、液晶面板和電子儀器。
背景技術(shù)：
將圖像投影到屏幕上的投射型顯示裝置是眾所周知的。在這樣的投射型顯示裝置中，其圖像的形成主要使用液晶面板。
通常，這樣的液晶面板使液晶分子以一定的方向取向，因而具有按照所定的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角(pre tilt)顯現(xiàn)那樣設(shè)定的取向膜。制造這樣的取向膜眾所周知的方法是，在基板上用人造纖維等的布沿著一個(gè)方向擦涂由成膜的聚酰亞胺等的高分子化合物構(gòu)成的薄膜的擦涂處理的方法等(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
但是，由聚酰亞胺等的高分子化合物構(gòu)成的取向膜，根據(jù)使用環(huán)境、使用時(shí)間等有時(shí)會(huì)發(fā)生光劣化。發(fā)生這樣的光劣化時(shí)，取向膜、液晶層等的構(gòu)成材料分解，其分解生成物對(duì)液晶的性能產(chǎn)生壞影響。
另外，在該擦涂處理中產(chǎn)生靜電和塵埃，由此存在降低可靠性的問題。
專利文獻(xiàn)1特開平10-161133號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求的范圍)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種耐光性優(yōu)良而且可以更準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜，提供具備這樣的取向膜的電子器件用基板、液晶面板和電子儀器，而且，提供這樣的取向膜的形成方法。
通過下述的本發(fā)明達(dá)到上述的目的。
本發(fā)明的取向膜的形成方法，在基體材料上形成取向膜，其特征在于，用蒸發(fā)源蒸發(fā)碳，同時(shí)在上述基體材料的形成上述取向膜的面上，只從相對(duì)于與該面垂直的方向傾斜所定的角度θa的方向照射含有氮離子的離子束。
由此，可以得到耐光性優(yōu)良而且能夠準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，上述所定的角度θa優(yōu)選45～89°。
由此，可以得到能夠更準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，含有上述氮離子的上述離子束的加速電壓優(yōu)選是100～500V。
由此，可以更有效地形成含有碳原子和氮原子的取向膜。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，含有上述氮離子的上述離子束的電流優(yōu)選是10～500mA。
由此，可以更有效地形成含有碳原子和氮原子的取向膜。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，形成上述取向膜時(shí)的氣氛氣體的壓力優(yōu)選是5×10-2Pa。
由此，可以更有效地形成取向膜。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，形成上述取向膜時(shí)，在上述基體材料的形成上述取向膜的面上，優(yōu)選只從相對(duì)于與該面垂直的方向傾斜所定的角度θb的方向照射含有氧離子的離子束。
由此，可以效率更好地形成含有π電子的取向膜，進(jìn)而還可以提高取向膜的透明性。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，優(yōu)選上述角度θa和上述角度θb大體相等。
由此，可以使π電子取向性良好地相一致，其結(jié)果可以進(jìn)一步提高液晶分子的取向性。
在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，成膜上述取向膜的成膜速度優(yōu)選是2～10nm/分。
由此，不損害所得到的取向膜的取向性，可以效率更好地形成取向膜。
本發(fā)明的取向膜，其特征在于，通過本發(fā)明的取向膜的形成方法形成。
由此，可以提供耐光性優(yōu)良，而且能夠準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜。
本發(fā)明的取向膜，其特征在于，含有碳原子和氮原子，而且由在碳原子和氮原子之間具有不飽和鍵的材料構(gòu)成。
由此，可以提供耐光性優(yōu)良，而且能夠準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜。
在本發(fā)明的取向膜中，上述材料優(yōu)選還含有氧原子。
由此，由于材料中的不飽和鍵效率高，所以在取向膜的表面附近容易放出π電子，同時(shí)可以進(jìn)一步提高取向膜的透明性。
在本發(fā)明的取向膜中，取向膜的平均厚度優(yōu)選是20～300nm。
由此，可以顯現(xiàn)更適度的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角，可以更恰當(dāng)?shù)乜刂埔壕Х肿拥娜∠驙顟B(tài)。
本發(fā)明的電子器件用基板，其特征在于，在基板上具備電極、和本發(fā)明的取向膜。
由此，可以提供耐光性優(yōu)良的電子器件用基板。
本發(fā)明的液晶面板，其特征在于，具備本發(fā)明的取向膜和液晶層。
由此，可以提供耐光性優(yōu)良的液晶面板。
本發(fā)明的液晶面板，其特征在于，具備一對(duì)本發(fā)明的取向膜，在一對(duì)取向膜之間具備液晶層。
由此，可以提供耐光性優(yōu)良的液晶面板。
本發(fā)明的電子儀器，其特征在于，具備本發(fā)明的液晶面板。
由此，可以提供可靠性高的電子儀器。
本發(fā)明的電子儀器，其特征在于，具有具備本發(fā)明的液晶面板的光閥，至少使用1個(gè)這樣的光閥來投射圖像。
由此，可以提供可靠性高的電子儀器。
本發(fā)明的電子儀器具有與形成圖像的紅色、綠色和藍(lán)色相對(duì)應(yīng)的3個(gè)光閥；光源；將來自該光源的光分離成紅色、綠色和藍(lán)色的光，導(dǎo)入與上述各光相應(yīng)的上述光閥中的色分離光學(xué)系統(tǒng)；合成上述各圖像的色合成光學(xué)系統(tǒng)和投射上述合成的圖像的投射光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述光閥具有本發(fā)明的液晶面板。
由此，可以提供可靠性高的電子儀器。
根據(jù)本發(fā)明就可以提供耐光性優(yōu)良，而且可以更準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜，提供具備這樣的取向膜的電子器件用基板、液晶面板和電子儀器，另外，提供這樣的取向膜的形成方法。


圖1是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的第1實(shí)施方式的縱剖面圖。
圖2是模式地表示用本發(fā)明的方法形成的取向膜的表面狀態(tài)的局部縱剖面圖。
圖3是形成取向膜時(shí)使用的成膜裝置的模式圖。
圖4是形成取向膜時(shí)使用的成膜裝置的模式圖。
圖5是形成取向膜時(shí)使用的成膜裝置的模式圖。
圖6是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的第2實(shí)施方式的縱剖面圖。
圖7是表示適用本發(fā)明的電子儀器的移動(dòng)型(或筆記本型)個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成的立體圖。
圖8是表示適用本發(fā)明的電子儀器的移動(dòng)型電話機(jī)(也包括PHS)的構(gòu)成的立體圖。
圖9是表示適用本發(fā)明的電子儀器的數(shù)碼相機(jī)(digital still camera)的構(gòu)成的立體圖。
圖10是模式地表示適用本發(fā)明的電子儀器的投射型顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖中，1A、1B—液晶面板，2—液晶層，3A、3B—取向膜，31—π軌道(π電子)，4A、4B—取向膜，5—透明導(dǎo)電膜，6—透明導(dǎo)電膜，7A、7B—偏振光膜，8A、8B—偏振光膜，9—基板，10—基板，100—基體材料，101—基體材料，200—電子器件用基板，D100、D100’—成膜裝置，D1—蒸發(fā)源，D2—離子源，D21—燈絲，D22—引出電極，D23、D24—?dú)怏w供給源，D3—真空室，D4—基體材料保持器，D5—排氣泵，D6—離子源，D61—燈絲，D62—引出電極，D63—?dú)怏w供給源，11—微透鏡基板，111—附有微透鏡用凹部的基板，112—凹部，113—微透鏡，114—表層，115—樹脂層，12—液晶面板用對(duì)向基板，13黑色基質(zhì)，131—開口，14—透明導(dǎo)電膜，17—TFT基板，171—玻璃基板，172—像素電極，173—薄膜晶體管，1100—個(gè)人計(jì)算機(jī)，1102—鍵盤，1104—主體部，1106顯示單元，1200—移動(dòng)電話機(jī)，1202—操作按鈕，1204—受話口，1206—送話口，1300—數(shù)碼相機(jī)，1302—箱體(機(jī)身)，1304—受光單元，1306—快門按鈕，1308—電路基板，1312—圖像信號(hào)輸出端子，1314—數(shù)據(jù)通信用輸入輸出端子，1430—電視監(jiān)視器，1440—個(gè)人計(jì)算機(jī)，300—投射型顯示裝置，301—光源，302、303—積分儀透鏡，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)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—顯示單元，24～26—液晶光閥具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的取向膜的形成方法、電子器件用基板、液晶面板和電子儀器。
在說明取向膜的形成方法之前，首先說明本發(fā)明的液晶面板。
圖1是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的第1實(shí)施方式的縱剖面圖。圖2是模式地表示用本發(fā)明的方法形成的取向膜的表面狀態(tài)的具部縱剖面圖。
如圖1所示，液晶面板1A具有液晶層2、取向膜3A、4A、透明導(dǎo)電膜5、6、偏振光膜7A、8A和基板9、10。
在這樣的構(gòu)成中，由基板9、透明導(dǎo)電膜5(電極)和取向膜3A或者由基板10、透明導(dǎo)電膜6(電極)和取向膜4A分別構(gòu)成本發(fā)明的電子器件用基板(電子器件用基板200)。
液晶層2主要由液晶分子構(gòu)成的。
作為構(gòu)成液晶層的液晶分子，只要是可以進(jìn)行向列型(nem原子ic)液晶、碟狀(smectic)液晶等取向的液晶分子，使用怎樣的液晶分子都可以，但是，在TN型液晶面板的情況下，優(yōu)選形成向列型液晶的液晶分子，例如，可以舉出苯基環(huán)己烷衍生物液晶、聯(lián)苯衍生物液晶、聯(lián)苯環(huán)己烷衍生物液晶、三聯(lián)苯衍生物液晶、二苯醚衍生物液晶、苯酚酯衍生物液晶、聯(lián)二環(huán)己烷衍生物液晶、甲亞胺衍生物液晶、氧化偶氮基衍生物液晶、嘧啶衍生物液晶、二噁烷衍生物液晶、立方烷(キユバン)衍生物液晶等。另外，這些向列型液晶的液晶分子中還含有導(dǎo)入一氟代基、二氟代基、三氟代基、三氟代甲基、三氟代甲氧基、二氟代甲氧基等的氟系取代基的液晶分子。
在液晶層2的兩面配置有取向膜3A、4A。
另外，取向膜3A形成在由后述的透明導(dǎo)電膜5和基板9構(gòu)成的基體材料100上，取向膜4A形成在由后述的透明導(dǎo)電膜6和基板10構(gòu)成的基體材料101上。
取向膜3A、4A具有控制構(gòu)成液晶層2的液晶分子的(不施加電壓時(shí))取向狀態(tài)的功能。
由于取向膜3A、4A具有大體同樣的形態(tài)，所以在以下的說明中，代表性地說明取向膜3A。
取向膜3A主要由以碳原子和氮原子構(gòu)成的材料(無機(jī)材料)構(gòu)成。一般來說，與作為取向膜的構(gòu)成材料被廣泛使用的聚酰亞胺那樣的有機(jī)材料相比，這樣的材料具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，因而與由現(xiàn)有那樣的有機(jī)材料構(gòu)成的取向膜相比，具有特別優(yōu)良的耐光性。
特別是構(gòu)成取向膜(無機(jī)取向膜)3A的材料，在碳原子和氮原子之間具有不飽和鍵。取向膜3A由這樣的材料構(gòu)成時(shí)，如圖2所示，在取向膜3A的表面附近，π電子(π軌道)31具有所定的方向性，成為立起來的狀態(tài)。這樣的取向膜3A在其表面上具有π電子31時(shí)，可以提高液晶分子的取向性，另外，可以顯現(xiàn)適度的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角。這可以認(rèn)為是由取向膜3A的表面的π電子31和液晶分子的各向異性的相互作用造成的。即，可以認(rèn)為這是由于，在沒有π電子31的狀態(tài)下，液晶分子呈臥狀，而存在π電子31時(shí)，液晶分子支持π電子31，容易成為以所定角度立起來的狀態(tài)。
取向膜3A中的C(碳)含量?jī)?yōu)選是60～90原子％，更優(yōu)選是70～90原子％。由此，可以形成耐光性特別優(yōu)良的取向膜。與此相反，C的含量低于上述下限值時(shí)，不能得到充分的耐光性。另一方面，C的含量超過上述上限值時(shí)，相對(duì)的N(氮)的含量變小，材料中含有的不飽和鍵就少。
另外，取向膜3A中的N(氮)含量?jī)?yōu)選是5～30原子％，更優(yōu)選是10～20原子％。由此，可以進(jìn)一步提高液晶分子的取向性。與此相反，N的含量低于上述下限值時(shí)，材料中含有的不飽和鍵就少。另一方面，N的含量超過上述上限值時(shí)，由于相對(duì)的C的含量變小，所以存在取向膜3A的耐光性降低的可能性。
這樣的取向膜3A、4A的平均厚度優(yōu)選是5～100nm，更優(yōu)選是5～30nm。平均厚度低于上述下限值時(shí)，在各部位充分均勻地形成偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角變得困難。另一方面，平均厚度超過上述上限值時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓變高，存在消耗的功率增大的可能性。
另外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)主要由含有碳原子和氮原子的材料構(gòu)成的取向膜3A進(jìn)行了說明，但是，優(yōu)選由還含有氧原子的材料構(gòu)成的取向膜。這樣構(gòu)成時(shí)，由于材料中不飽和鍵可以效率更高，所以取向膜3A的表面附近容易出現(xiàn)π電子31，同時(shí)可以進(jìn)一步提高取向膜3A的透明性。
構(gòu)成取向膜3A的材料含有氧原子的情況下，該材料中的氧原子的含量?jī)?yōu)選是10原子％以上，更優(yōu)選是20～50原子％。由此，上述的效果更顯著。
另外，這樣的取向膜3A、4A，例如，可以用后述的方法(本發(fā)明的取向膜的形成方法)形成。
在取向膜3A的外表面?zhèn)?與液晶層2對(duì)向的面的相反側(cè)的面)配置透明導(dǎo)電膜5。同樣，在取向膜4A的外表面?zhèn)?與液晶層2對(duì)向的面的相反側(cè)的面)配置透明導(dǎo)電膜6。
透明導(dǎo)電膜5、6，通過在其之間進(jìn)行通電，具有驅(qū)動(dòng)液晶層2的液晶分子(改變?nèi)∠?的功能。
通過控制由與透明導(dǎo)電膜連接的控制電路(未圖示)供給的電流，可以進(jìn)行透明導(dǎo)電膜5、6間的通電控制。
透明導(dǎo)電膜5、6具有導(dǎo)電性，例如，由氧化銦錫(ITO)、氧化銦(IO)、氧化錫(SnO2)等而構(gòu)成的。
在透明導(dǎo)電膜5的外表面?zhèn)?與取向膜3A對(duì)向的面的相反側(cè)的面)配置基板9。同樣，在透明導(dǎo)電膜6的外表面?zhèn)?與取向膜4A對(duì)向的面的相反側(cè)的面)配置有基板10。
基板9、10具有支持上述的液晶層2、取向膜3A、4A、透明導(dǎo)電膜5、6和后述的偏振光膜7A、8A的功能。基板9、10的構(gòu)成材料不作特別的限定，例如，可以舉出石英玻璃等的玻璃和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等的塑料材料等。其中特別優(yōu)選由石英玻璃等玻璃構(gòu)成。由此，難以生成翹曲、撓曲等，可以得到穩(wěn)定性更優(yōu)良的液晶板面。另外，在圖1中省略了密封材、配線等的記載。
在基板9的外表面?zhèn)?與透明導(dǎo)電膜5對(duì)向的面的相反側(cè)的面)上配置有偏振光膜(偏振光板、偏振光薄膜)7A。同樣，在基板10的外表面?zhèn)?與透明導(dǎo)電膜6對(duì)向的面的相反側(cè)的面)上配置有偏振光膜(偏振光板、偏振光薄膜)8A。
作為偏振光膜7A、8A的構(gòu)成材料，例如可以舉出聚乙烯醇(PVA)等。另外，作為偏振光膜，也可以使用在上述材料中摻入碘等的材料。
通過配置這樣的偏振光膜7A、8A，可以更準(zhǔn)確地進(jìn)行由調(diào)節(jié)通電量造成的光透過率的控制。
通常，偏振光膜7A、8A的偏振光軸的方向根據(jù)取向膜3A、4A的取向方向來決定。
以下，說明本發(fā)明的取向膜的形成方法的第1實(shí)施方式。
圖3是用于在基體材料上形成取向膜的成膜裝置的模式圖。
圖3所示的成膜裝置D100具有蒸發(fā)碳的蒸發(fā)源D1、照射離子束的離子源D2、真空室D3、將基體材料固定在真空室D3內(nèi)的基體材料保持器D4和控制真空室D3內(nèi)的壓力的排氣泵D5。
離子源D2具有在其內(nèi)部的燈絲D21和引出電極D22。另外，供給氮?dú)獾臍怏w供給源D23連接在離子源D2內(nèi)。
以下概略地表示使用這樣的成膜裝置，在基體材料100上形成取向膜3A的情況。
1.按照基板9與基體材料保持器D4接觸那樣，將基體材料100設(shè)置在基體材料保持器上。
2.用排氣泵D5使真空室D3內(nèi)減壓。
3.由氣體供給源D23將氮?dú)夤┙o離子源D2內(nèi)。
4.由電源(未圖示)向燈絲D21施加電壓，產(chǎn)生熱電子。
5.產(chǎn)生的熱電子與導(dǎo)入的氮?dú)馀鲎玻獨(dú)怆x子化，產(chǎn)生等離子體(氮離子)。
6.向引出電極D22施加離子加速電壓，使氮離子加速，離子束向著基體材料100照射。另外，在基體材料100的形成取向膜3A的面上，只從相對(duì)于該面的垂直方向傾斜所定的角度θa的方向照射離子束。
7.與離子束照射的同時(shí)，通過加熱蒸發(fā)源D1，蒸發(fā)的碳附著在基體材料100上，形成含有碳原子和氮原子的取向膜3A。
另外，基體材料保持器D4可以按照由離子源D2照射的離子束在基體材料100的形成取向膜3A的面上、只從相對(duì)于該面的垂直方向傾斜所定的角度(照射角)θa的方向照射那樣、預(yù)先移動(dòng)或回轉(zhuǎn)，但是，也可以一邊照射離子束，一邊按照照射角成為θa那樣移動(dòng)或回轉(zhuǎn)。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在這樣一邊蒸發(fā)碳一邊形成取向膜的面上、只從相對(duì)于與該面垂直方向傾斜所定的角度θa的方向照射含有氮離子的離子束得到的取向膜(含有碳原子和氮原子的取向膜)，可以提高液晶分子的取向性，可以更準(zhǔn)確地控制偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角?？梢哉J(rèn)為這是由于，通過在這樣的條件下進(jìn)行成膜，在得到的取向膜的表面上，如圖2所示，π電子(π軌道)立起來，因該π電子和液晶分子的各向異性的相互作用，可以使液晶分子的取向性相一致。
然而，也可以認(rèn)為，即使構(gòu)成取向膜的材料只含有碳原子，通過控制成膜條件，也可以形成含有這樣的π電子(π鍵)的膜，但是，在這樣的情況下下，無論怎樣調(diào)整條件，也不能夠使含有π鍵的膜效率良好地成膜。與此相反，按照本發(fā)明那樣，通過在材料中至少含有氮原子，就可以效率良好地形成含有π鍵的膜。
特別是從相對(duì)于基體材料傾斜的方向照射離子束，可以使π電子取向性更好地相一致。由此，特別是可以提高液晶分子的取向性。
對(duì)于照射角θa不作特別的限制，但優(yōu)選是45～89°更優(yōu)選80～85°。由此，本發(fā)明的效果更顯著。
真空室D3內(nèi)的壓力，即，形成取向膜時(shí)的氣氛氣體的壓力優(yōu)選是5×10-2Pa以下，更優(yōu)選是1×10-2Pa以下。由此，可以更有效地形成取向膜3A。真空室D3內(nèi)的壓力過高時(shí)，有不能充分地形成均勻的膜的可能性。
對(duì)含有氮離子的離子束電流(離子束電流)不作特別的限制，但是優(yōu)選10～500mA，更優(yōu)選是100～200mA。由此，可以更有效地形成含有碳原子和氮原子的取向膜3A。與此相反，離子束電流低于上述下限值時(shí)，難以使氮原子的含量充分。另一方面，離子束電流超過上述上限值時(shí)，存在不能充分形成均勻的膜的可能性。
對(duì)施加到引出電極D22上的離子加速電壓不作特別的限制，但優(yōu)選是100～500V，更優(yōu)選是150～300V。由此，可以更有效地形成含有碳原子和氮原子的取向膜3A。與此相反，離子加速電壓低于上述下限值時(shí)，難以使氮原子的含量充分。另一方面，離子束加速電壓超過上述上限值時(shí)，存在不能充分形成均勻的膜的可能性。
形成取向膜3A時(shí)的基體材料100的溫度，優(yōu)選是比較低的溫度。具體地說，基體材料100的溫度優(yōu)選取為150℃以下，更優(yōu)選取為100℃以下，最優(yōu)選取為85～50℃。由此，可以抑制附著在基體材料100上的粒子(由碳原子構(gòu)成的粒子或者由碳原子和氮原子構(gòu)成的粒子)從最初附著的位置移動(dòng)的現(xiàn)象，即可以抑制遷移現(xiàn)象，可以進(jìn)一步提高控制最終得到的取向膜3A的液晶分子的取向性的功能。另外，形成取向膜3A時(shí)基體材料100的溫度也可以按照成為上述范圍那樣根據(jù)必要而進(jìn)行冷卻。
對(duì)于取向膜3A的形成速度(成膜速度)不作特別的限定，但是優(yōu)選是2～10nm/分，更優(yōu)選是2～3nm/分。由此，不損害所得到的取向膜3A的取向性，可以效率更好地形成取向膜3A。
以上，對(duì)形成取向膜3A的情況進(jìn)行了說明，但是對(duì)于取向膜4A也可以同樣地形成。
以下，說明本發(fā)明取向膜的形成方法的第2實(shí)施方式。
以下，對(duì)于取向膜的形成方法，重點(diǎn)地說明與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)，對(duì)于同樣的事項(xiàng)，省略其說明。
圖4是用于在基體材料上形成取向膜的成膜裝置的模式圖。
在本實(shí)施方式中，如圖示的構(gòu)成那樣，成膜裝置D100’除了具有供給氮?dú)獾臍怏w供給源D23以外，還具有供給氧氣的氣體供給源D24。即，成為向基體材料100照射含有氮離子和氧離子的離子束那樣的構(gòu)成。由此，形成的取向膜含有C(碳)、N(氮)和O(氧)。
作為另一種實(shí)施方式，也可以是使用如圖5所示那樣的成膜裝置進(jìn)行成膜。
即，在上述的第2實(shí)施方式中說明的是，混合地供給氮?dú)夂脱鯕?、使含有氮離子和氧離子的離子束形成照射的離子束，但如圖5所示，也可以是使氮離子和氧離子分別從各自的離子源形成各自的離子束而進(jìn)行照射的離子束。
該情況下，將氮離子的離子束的照射角取為θa、將氧離子的離子束照射角取為θb時(shí)，優(yōu)選θa和θb大體相等，具體地說，優(yōu)選θa和θb的差的絕對(duì)值在10°以下。由此，可以使π電子取向性更好地相一致，其結(jié)果可以進(jìn)一步提高液晶分子的取向性。
以上說明了本發(fā)明的取向膜的形成方法，但是，如上述那樣的離子束中，也可以含有如氬離子，或者也可以再準(zhǔn)備另外的離子源，照射氬離子的離子束。由此，可以效率更好地形成含有π電子的取向膜。
以下，說明本發(fā)明的液晶面板的第2實(shí)施方式。
圖6是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的第2實(shí)施方式的縱剖面圖。以下，對(duì)于圖6所示的液晶板面1B，重點(diǎn)地說明與上述第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)，對(duì)于同樣的事項(xiàng)，省略其說明。
如圖6所示，液晶面板(TFT液晶面板)1B具有TFT基板(液晶驅(qū)動(dòng)基板)17、與TFT基板17粘合的取向膜3B、液晶板面用對(duì)向基板12、與液晶面板用對(duì)向基板12粘合的取向膜4B、封入取向膜3B和取向膜4B的空隙中的由液晶構(gòu)成的液晶層2、與TFT基板(液晶驅(qū)動(dòng)基板)17的外表面?zhèn)?與取向膜4B對(duì)向的面的相反側(cè)的面?zhèn)?粘合的偏振光膜7B和與液晶面板用對(duì)向基板12的外表面?zhèn)?與取向膜4B對(duì)向的面的相反側(cè)的面?zhèn)?粘合的偏振光膜8B。取向膜3B、4B用與上述第1實(shí)施方式中說明的取向膜3A、4A同樣的方法(本發(fā)明的取向膜的形成方法)形成，偏振光膜7B、8B也與上述第1實(shí)施方式中說明的偏振光膜7A、8A同樣的膜。
液晶面板用對(duì)向基板12具有微透鏡基板11、設(shè)在這樣的微透鏡基板11的表層114上，形成開口131的黑色基質(zhì)13、和按照在表層114上覆蓋黑色基質(zhì)13那樣而設(shè)的透明導(dǎo)電膜(共用電極)14。
微透鏡基板11具有設(shè)具有凹曲面的復(fù)數(shù)(多個(gè))凹部(微透鏡用凹部)112的附有微透鏡用凹部的基板(第1基板)111，和借助于樹脂層(粘接劑層)115與設(shè)這樣的附有微透鏡用凹部的基板111的凹部112的面粘合的表層(第2基板)114，另外，在樹脂層115中，通過填充在凹部112內(nèi)的樹脂形成有微透鏡113。
附有微透鏡用凹部的基板111由平板狀的母材(透明基板)制造，在其表面上，形成有復(fù)數(shù)(多個(gè))凹部112。凹部112，例如可以通過用掩模、干式蝕刻、濕式蝕刻等而形成。
該附有微透鏡用凹部基板111，例如，可以由玻璃等而構(gòu)成。
上述母材的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選與玻璃基板171的熱膨脹系數(shù)大體相等(例如，兩者的熱膨脹系數(shù)的比是1/10～10左右)。由此，得到的液晶面板可以防止因在溫度變化時(shí)兩者的熱膨脹系數(shù)不同而發(fā)生的翹曲、撓曲、剝離等。
從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，附有微透鏡用凹部的基板111和玻璃基板117優(yōu)選由同類的材質(zhì)構(gòu)成。由此，可以有效地防止因溫度變化時(shí)的熱膨脹系數(shù)的不同而造成的翹曲、撓曲、剝離等。
特別是在將微透鏡基板11用于高溫聚硅的TFT液晶面板的情況下，附有微透鏡用凹部的基板111優(yōu)選用石英玻璃構(gòu)成。TFT液晶面板具有作為液晶驅(qū)動(dòng)基板的TFT基板。這樣的TFT基板優(yōu)選使用根據(jù)制造時(shí)的環(huán)境其特性難以變化的石英玻璃。因此，與此相對(duì)應(yīng)，附有微透鏡用凹部的基板111也用石英玻璃構(gòu)成，由此，就可以得到難以生成翹曲、撓曲等、穩(wěn)定性優(yōu)良的TFT液晶面板。
在附有微透鏡用凹部的基板111的上面，設(shè)有覆蓋凹部112的樹脂層(粘接劑層)115。
通過在凹部112內(nèi)填充樹脂層115的構(gòu)成材料，形成微透鏡113。
樹脂層115，例如，可以由比附有微透鏡用凹部的基板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，適宜由丙烯酸系樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸環(huán)氧系那樣的紫外線固化樹脂等構(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，例如可以由玻璃構(gòu)成。該情況下，表層114的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選取為與附有微透鏡用凹部的基板111的熱膨脹系數(shù)大體相等(例如，兩者的熱膨脹系數(shù)的比是1/10～10左右)。由此，可以防止因附有微透鏡用凹部的基板111和表層114的熱膨脹系數(shù)的不同而發(fā)生的翹曲、撓曲、剝離等。在由附有微透鏡用凹部的基板111和表層114用同類的材料構(gòu)成時(shí)，可以更有效地得到這樣的效果。
通常，在微透鏡基板11用于液晶面板的情況下，從得到必要的光學(xué)特性的觀點(diǎn)出發(fā)，表層114的厚度取為5～1000μm左右，更優(yōu)選取為10～150μm左右。
另外，表層(阻擋層)114，例如也可以由陶瓷構(gòu)成。而且，作為陶瓷可以舉出例如AlN、SiN、TiN、BN等氮化物系陶瓷、Al2O3、TiO2等氧化物系陶瓷、WC、TiC、ZrC、TaC等碳化物系陶瓷等。用陶瓷構(gòu)成表層114的情況下，表層114的厚度不作特別的限制，但是優(yōu)選取為20nm～20μm左右，更優(yōu)選取為40nm～1μm左右。
另外，根據(jù)必要，可以省略這樣的表層114。
黑色基質(zhì)13具有遮光功能，由例如Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等的金屬、分散碳或鈦等的樹脂等而構(gòu)成。
透明導(dǎo)電膜14具有導(dǎo)電性，由例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦(IO)、氧化錫(SnO2)等而構(gòu)成。
TFT基板17是驅(qū)動(dòng)液晶層2的液晶的基板，具有玻璃基板171；設(shè)在該基板171上、并以基體狀(行列狀)配設(shè)的復(fù)數(shù)(多個(gè))像素電極172；和與各像素電極172對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)(多個(gè))薄膜晶體管(TFT)173。另外，在圖6中，省略了密封材料、配線等的記載。
根據(jù)上述的理由，玻璃基板171優(yōu)選由石英玻璃構(gòu)成。
通過在透明導(dǎo)電膜(共用電極)14之間進(jìn)行充放電，像素電極172驅(qū)動(dòng)液晶層2的液晶。該像素電極172，例如可以由與上述的透明導(dǎo)電膜14同樣的材料構(gòu)成。
薄膜晶體管173與附近相對(duì)應(yīng)的像素電極172連接。另外，薄膜晶體管173與未圖示的控制電路連接，控制向像素電極172供給的電流。由此，控制像素電極172的充放電。
取向膜3B與TFT基板17的像素電極172粘合，取向膜4B與液晶面板用對(duì)向基板12的透明導(dǎo)電膜14粘合。
液晶層2含有液晶分子，與像素電極172的充放電相對(duì)應(yīng)，改變?cè)撘壕Х肿樱?，改變液晶的取向?br> 通常，在這樣的液晶面板1B中，1個(gè)微透鏡113、與該微透鏡113的光軸Q相應(yīng)的黑色基質(zhì)13的1個(gè)開口131、1個(gè)像素電極172和與該像素電極172連接的1個(gè)薄膜晶體管173與1個(gè)像素對(duì)應(yīng)著。
從液晶面板用對(duì)向基板12側(cè)入射的入射光L，通過附有微透鏡用凹部的基板111，在通過微透鏡113時(shí)，一邊聚光，一邊透過樹脂層115、表層114、黑色基質(zhì)13的開口131、透明導(dǎo)電膜14、液晶層2、像素電極172、玻璃基板171。這時(shí)，由于在微透鏡基板11的入射側(cè)設(shè)偏振光膜8B，所以在入射光L透過液晶層2時(shí)，入射光L成為線性偏振光。這時(shí)，與液晶層2的液晶分子的取向狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，可以控制該入射光L的偏振光方向。因此，通過使透過液晶面板1B的入射光L透過偏振光膜7B，就可以控制出射光的亮度。
這樣，液晶面板1B具有微透鏡113，而且通過微透鏡113的入射光L被聚光而通過黑色基質(zhì)13的開口131。另一方面，在不形成黑色基質(zhì)13的開口131的部分，入射光L被遮光。因此，在液晶面板1B中，可以防止來自像素以外部分的不要的光泄漏，而且可以抑制在像素部分入射光L的衰減。因此，液晶面板1B在像素部具有高的光透過率。
該液晶面板1B，例如可以通過以下方法制造在用公知的方法制造的TFT基板17和液晶面板用對(duì)向基板12上分別形成取向膜3B、4B，其后，借助于密封材料(未圖示)使兩者粘合，接著，從由此形成的空隙部的封入孔(未圖示)向空隙部?jī)?nèi)注入液晶，然后，堵塞該封入孔。
另外，在上述液晶面板1B中，作為液晶驅(qū)動(dòng)基板使用TFT基板，但是，液晶驅(qū)動(dòng)基板也可以使用TFT基板以外的其它的液晶驅(qū)動(dòng)基板，例如，TFD基板、STN基板等。
具備上述那樣的取向膜的液晶面板可以適用于光源強(qiáng)的情況下和在室外用的情況下。
以下，根據(jù)圖7～圖9所示的實(shí)施方式，詳細(xì)地說明具備上述那樣的液晶面板1A的本發(fā)明的電子儀器(液晶顯示裝置)。
圖7是適用本發(fā)明的電子儀器的移動(dòng)型(或者筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成的立體圖。
該圖中，個(gè)人計(jì)算機(jī)1100由具備鍵盤1102的主體部1104和顯示單元1106構(gòu)成，借助于相對(duì)于主體部1104的合頁(yè)(hinge)結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支持顯示單元1106。
在該個(gè)人計(jì)算機(jī)1100中，顯示單元1106具備上述液晶面板和未圖示的背光燈。通過使來自背光燈的光透過液晶面板1A就可以顯示圖像(信息)。
圖8是表示適用本發(fā)明的電子儀器的移動(dòng)電話機(jī)(也包括PHS)的構(gòu)成的立體圖。
在該圖中，移動(dòng)電話機(jī)1200具備多個(gè)操作按鈕1202，受話口1204和送話口1206，同時(shí)具備上述液晶面板1A和未圖示的背光燈。
圖9是表示適用本發(fā)明的電子儀器的數(shù)碼相機(jī)的構(gòu)成的立體圖。另外，該圖只是簡(jiǎn)單地表示了與外部機(jī)器的連接。
相對(duì)于普通的照相機(jī)由被拍照對(duì)象的光像使銀鹽照相膠片感光，數(shù)碼相機(jī)1300通過CCD(電荷耦合器件)等的攝像元件光電轉(zhuǎn)換被拍照對(duì)象的光像，生成攝像信號(hào)(圖像信號(hào))。
其構(gòu)成是，在數(shù)碼相機(jī)1300的箱體(機(jī)身)1302的背面，設(shè)上述的液晶面板1A和未圖示的背光燈，根據(jù)由CCD產(chǎn)生的攝像信號(hào)進(jìn)行顯示，液晶面板1A具有作為使被拍照對(duì)象形成電子圖像而顯示的取景器的功能。
在箱體的內(nèi)部，設(shè)置有電路基板1308。該電路基板1308設(shè)置有存儲(chǔ)(記憶)攝像信號(hào)的存儲(chǔ)器。
另外，在箱體1302的正面?zhèn)?圖中構(gòu)成的里面?zhèn)?設(shè)有含有光學(xué)透鏡(攝像光學(xué)系)和CCD等的受光單元1304。
攝影者確認(rèn)由液晶面板1A顯示的被拍照對(duì)象的圖像，按下快門按鈕1306時(shí)，此時(shí)刻的CCD攝像信號(hào)轉(zhuǎn)送·存儲(chǔ)到電路基板1308的存儲(chǔ)器中。
另外，在該數(shù)碼相機(jī)1300的箱體1302的側(cè)面，設(shè)有視頻信號(hào)輸出端子1312和數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314。
而且，如圖所示，根據(jù)必要，電視監(jiān)控器1430與視頻信號(hào)輸出端子1312或者個(gè)人計(jì)算機(jī)1440與數(shù)據(jù)通信用輸入輸出端子1314分別連接。另外，其構(gòu)成是，根據(jù)所定的操作，電路基板1308的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的攝像信號(hào)被輸出到電視監(jiān)控器1430或個(gè)人計(jì)算機(jī)1440中。
以下，作為本發(fā)明的電子儀器的一例，說明使用上述液晶面板1B的電子儀器(液晶投影儀)。
圖10是模式地表示本發(fā)明的電子儀器(投射型顯示裝置)的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
如該圖所示，投射型顯示裝置300具有光源301；具備多個(gè)積分儀的照明光學(xué)系統(tǒng)；具備多個(gè)分色鏡等的色分離光學(xué)系統(tǒng)(導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng))；相應(yīng)于紅色的(紅色用的)液晶光閥(液晶快門—陣列)24；相應(yīng)于綠色的(綠色用的)液晶光閥(液晶快門—陣列)25；相應(yīng)于藍(lán)色的(藍(lán)色用的)液晶光閥(液晶快門—陣列)26；形成只反射紅色光的分色鏡面211和只反射藍(lán)色光的分色鏡面212的分色棱鏡(色合成光學(xué)系統(tǒng))21；和投射透鏡(投射光學(xué)系統(tǒng))22。
另外，照明光學(xué)系統(tǒng)具有積分儀302和303。色分離光學(xué)系統(tǒng)具有反射鏡304、306、309、反射藍(lán)色光和綠色光(只透過紅色光)的分色鏡305、只反射綠色光的分色鏡307、只反射藍(lán)色光的分色鏡(或者反射藍(lán)色光的反射鏡)308、聚光透鏡310、312、313和314。
液晶光閥25備有上述的液晶面板1B。液晶光閥24和26也與液晶光閥25有同樣的構(gòu)成。備有這些液晶光閥24、25和26的液晶面板1B分別與未圖示的驅(qū)動(dòng)電路相連接著。
另外，投射型顯示裝置300，由分色棱鏡21和投射透鏡22構(gòu)成光學(xué)塊20。另外，由該光學(xué)塊20和相對(duì)于分色棱鏡21而被固定設(shè)置的液晶光閥24、25和26構(gòu)成顯示單元23。
以下，說明投射型顯示裝置300的作用。
由光源301出射的白色光(白色光束)透過積分儀302和303。用積分儀302和303使該白色光的光強(qiáng)度(亮度分布)變均勻。從光源301出射的白色光優(yōu)選其光強(qiáng)度是比較大的。由此，在屏幕320上形成的圖像可以更鮮明。另外，由于投射型顯示裝置300使用耐光性優(yōu)良的液晶面板1B，所以即使從光源301出射的光的強(qiáng)度大的情況下，也可以得到優(yōu)良的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
透過積分儀302和303的白色光，由反射鏡304反射到圖10中的左側(cè)，該反射光中的藍(lán)色光(B)和綠色光(G)分別由分色鏡305反射到圖10中的下側(cè)，紅色光(R)透過分色鏡305。
透過分色鏡305的紅色光，由反射鏡306反射到圖10中的下側(cè)，該反射光用聚光透鏡310整形，入射到紅色用液晶光閥24。
由分色鏡305反射的藍(lán)色光和綠色光中的綠色光，由分色鏡307反射到圖10中的左側(cè)，藍(lán)色光透過分色鏡307。
由分色鏡307反射的綠色光，由聚光透鏡311整形，入射到綠色用液晶光閥25。
另外，透過分色鏡307的藍(lán)色光，由分色鏡(或者反射鏡)308反射到圖10中的左側(cè)，該反射光由反射鏡309反射到圖10中的上側(cè)。上述藍(lán)色光由聚光透鏡312、313和314整形，入射到藍(lán)色用液晶光閥26。
這樣，由光源301出射的白色光通過色分離光學(xué)系統(tǒng)色分離成紅色、綠色和藍(lán)色三原色，分別被導(dǎo)入相應(yīng)的液晶光閥中、并入射。
這時(shí)，具有液晶光閥24的液晶面板1B的各像素(薄膜晶體管173和與其連接的像素電極172)通過根據(jù)紅色用圖像信號(hào)而動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)裝置)而轉(zhuǎn)換控制(開/關(guān))，即，被調(diào)制。
同樣，綠色光和藍(lán)色光分別入射到液晶光閥25和26中，分別由液晶面板1B調(diào)制，由此，形成綠色用圖像和藍(lán)色用圖像。這時(shí)，具有液晶光閥25的液晶面板1B的各像素，通過根據(jù)綠色用圖像信號(hào)而動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換控制，具有液晶光閥26的液晶面板1B的各像素，通過根據(jù)藍(lán)色用圖像信號(hào)而動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換控制。
由此，紅色光、綠色光和藍(lán)色光分別用液晶光閥24、25和26調(diào)制，分別形成紅色用圖像、綠色用圖像和藍(lán)色用圖像。
由上述液晶光閥24形成的紅色用圖像，即，來自液晶光閥24的紅色光從面213入射到分色棱鏡21，由分色鏡面211反射到圖10中的左側(cè)，透過分色鏡面212，從出射面216出射。
另外，由上述液晶光閥25形成的綠色用圖像，即，來自液晶光閥25的綠色光從面214入射到分色棱鏡21，分別透過分色鏡面211和212，從出射面216出射。
另外，由上述液晶光閥26形成的藍(lán)色用圖像，即，來自液晶光閥26的藍(lán)色光從面215入射到分色棱鏡21，由分色鏡面212反射到圖10中的左側(cè)，透過分色鏡面211，從出射面216出射。
這樣，來自上述液晶光閥24、25和26的各色的光，即，由液晶光閥24、25和26形成的各圖像，通過分色棱鏡21被合成，由此，形成彩色圖像。該圖像通過投射透鏡22被投影(放大投射)到設(shè)置在所定位置上的屏幕320上。
另外，本發(fā)明的電子儀器除了圖7的個(gè)人計(jì)算機(jī)(移動(dòng)型個(gè)人計(jì)算機(jī))、圖8的移動(dòng)電話機(jī)、圖9的數(shù)碼相機(jī)、圖10的投射型顯示裝置以外，例如，還可以舉出電視、電視攝像機(jī)、探測(cè)型和監(jiān)控直視型的視頻信號(hào)磁帶記錄器、車輛行駛用導(dǎo)向裝置、尋呼機(jī)、電子記事本(也包括附通信功能)、電子辭典、計(jì)算器、電子游戲機(jī)、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、防范用電視監(jiān)視器、電子雙眼鏡、POS終端、具備觸摸板的機(jī)器(例如，金融機(jī)關(guān)的自動(dòng)取款機(jī)、自動(dòng)售券機(jī))、醫(yī)療器械(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(cè)機(jī)、各種測(cè)定儀器、計(jì)器類(例如車輛、飛機(jī)、船舶的計(jì)器類)、飛行模擬裝置等。而且，無須說，作為這些各種電子儀器的顯示部、監(jiān)視部，可以適用上述的本發(fā)明的液晶面板。
以上，根據(jù)圖示的實(shí)施方式，說明了本發(fā)明的取向膜、電子器件用基板、液晶面板、電子儀器和取向膜的形成方法，但是，本發(fā)明并不限于這些。
例如，在本發(fā)明的取向膜的形成方法中，也可以追加1或2個(gè)以上任意目的的工序。另外，例如，在本發(fā)明的電子器件用基板、液晶面板和電子儀器中，各部的構(gòu)成可以置換為發(fā)揮同樣功能的任意構(gòu)成，另外，也可以附加任意的構(gòu)成。
另外，在上述的實(shí)施方式中，投射型顯示裝置(電子儀器)具有3個(gè)液晶面板，說明了它們?nèi)际褂帽景l(fā)明的液晶面板(取向膜中含有光穩(wěn)定化劑的液晶面板)的情況，但是，也可以至少它們中的1個(gè)是本發(fā)明的液晶板面。該情況下，優(yōu)選至少用于藍(lán)色用液晶光閥的液晶面板中使用本發(fā)明。
液晶面板的制造按如下進(jìn)行，制造了圖6所示的液晶面板。
(實(shí)施例1)首先，按如下進(jìn)行，制造了微透鏡基板。
準(zhǔn)備以厚約1.2mm的未加工的石英玻璃基板(透明基板)作為母材，將其浸漬在85℃的洗滌液(硫酸和過氧化氫水的混合液)中進(jìn)行洗滌，使其表面潔凈化。
其后，用CVD法在該石英玻璃基板的表面和背面形成厚度0.4μm的多晶硅的膜。
接著，在形成的多晶硅的膜上形成與形成的凹部相對(duì)應(yīng)的開口。
該開口的形成按照如下進(jìn)行首先，在多晶硅的膜上形成具有形成凹部的圖形的抗蝕劑層；接著，對(duì)多晶硅的膜進(jìn)行由CF氣體的干式蝕刻，形成開口；然后，除去上述抗蝕劑層。
接著，將石英玻璃基板浸漬在蝕刻液(10wt％氟酸+10wt％甘油的混合水溶液)中120分鐘，進(jìn)行濕式蝕刻(蝕刻溫度30℃)，在石英玻璃基板上形成了凹部。
然后，將石英玻璃基板浸漬在15wt％四甲基氫氧化銨水溶液中5分鐘，除去在表面和背面形成的多晶硅的膜，從而得到了附有微透鏡用凹部的基板。
然后，在該附有微透鏡用凹部的基板的形成凹部的面上無氣泡地涂布紫外線(UV)固化型丙烯酸系光學(xué)粘接劑(折射率1.60)，接著，在該光學(xué)粘接劑上粘合石英玻璃制的玻璃蓋片(表層)，接著，向該光學(xué)粘接劑照射紫外線，使光學(xué)粘接劑固化，得到了層疊體。
其后，磨削、研磨玻璃蓋片至厚度50μm，得到了微透鏡基板。
另外，得到的微透鏡基板的樹脂層的厚度是12μm。
對(duì)以上那樣得到的微透鏡基板，用濺射法和光刻法，在與玻璃蓋片的微透鏡對(duì)應(yīng)的位置上形成設(shè)開口的厚度0.16μm的遮光膜(Cr膜)，即，形成黑色基質(zhì)。另外，用濺射法在黑色基質(zhì)上形成厚度0.15μm的ITO膜(透明導(dǎo)電膜)，制成了液晶面板用對(duì)向基板(基體材料)。
然后，在得到的液晶面板用對(duì)向基板的透明導(dǎo)電膜上，用圖3所示的裝置按照以下那樣成膜取向膜。
首先，將液晶面板用對(duì)向基板設(shè)置在真空室D3內(nèi)的基體材料保持器D4上，用排氣泵D5使真空室D3內(nèi)減壓至5×10-5Pa。
然后，用氣體供給源D23將氮?dú)狻⒀鯕夂蜌鍤夥謩e以4sccm、4sccm和4sccm供給離子源D2內(nèi)，向燈絲21施加電壓，產(chǎn)生等離子體(離子)，向引出電極D22施加200V的離子加速電壓，加速離子，形成離子束，進(jìn)行照射。與此同時(shí)，用電子束加熱蒸發(fā)源D1，使碳升華，形成了取向膜。另外，相對(duì)于液晶面板用對(duì)向基板(基體材料)的離子束的照射角θa是85°。另外，成膜時(shí)的液晶面板用對(duì)向基板的溫度是80℃。另外，成膜速度是2nm/分。另外，得到的取向膜的平均厚度是30nm。另外，得到的取向膜中的碳原子的含量是70原子％，氮的含量是10原子％，氧的含量是20原子％。另外，離子束電流是50mA。
另外，在準(zhǔn)備的另外用途的TFT基板(石英玻璃制)的表面上，也與上述同樣進(jìn)行，形成了膜。
按照如上進(jìn)行，得到形成取向膜的液晶面板用對(duì)向基板。
另外，同樣進(jìn)行，得到了形成取向膜的TFT基板。
借助于密封材料將按如上得到的形成取向膜的液晶面板用對(duì)向基板和形成取向膜的TFT基板粘合。該粘合按照使構(gòu)成液晶層的液晶分子左扭、以使取向膜的取向方向偏移90°那樣地進(jìn)行。
接著，從在取向膜—取向膜之間形成的空隙部的封入孔向空隙部?jī)?nèi)注入液晶(メルク社制MJ99247)，然后，堵塞該封入孔。形成的液晶層的厚度是約3μm。
其后，在液晶面板用對(duì)向基板的外表面?zhèn)群蚑FT基板的外表面?zhèn)确謩e粘合偏振光膜8B、偏振光膜7B，制造如圖6所示那樣結(jié)構(gòu)的TFT液晶板面。作為偏振光膜可以使用將由聚乙烯醇(PVA)構(gòu)成的膜沿同一軸方向延伸的偏振光膜。另外，偏振光膜7B、偏振光膜8B的粘合方向分別根據(jù)取向膜3B、取向膜4B的取向方向來決定。即，按照在施加電壓時(shí)不透過入射光、不施加電壓時(shí)透過入射光那樣粘合偏振光膜7B、偏振光膜8B。
另外，制造的液晶面板的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角在3～7°的范圍內(nèi)。
(實(shí)施例2～4)除了表1所示的形成取向膜時(shí)的各條件以外，其它與上述實(shí)施例1同樣進(jìn)行而制造了液晶面板。
(比較例1)不用圖3所示的裝置，準(zhǔn)備聚酰亞胺系樹脂(PI)的溶液(日本合成橡膠株式會(huì)社制AL6256)，用旋轉(zhuǎn)涂布法在液晶面板用對(duì)向基板的透明導(dǎo)電膜上形成平均厚度50nm的膜，按照偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角成為2～3°那樣實(shí)施擦涂處理，除了取向膜以外，其它與上述實(shí)施例1同樣進(jìn)行，制造液晶面板。
另外，在比較例1中，擦涂處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生塵埃。
(比較例2)除了形成取向膜時(shí)、對(duì)于透明導(dǎo)電膜、離子束從垂直方向照射以外，其它與上述實(shí)施例1同樣進(jìn)行，制造了液晶面板。
(比較例3)除了形成取向膜時(shí)、對(duì)于透明導(dǎo)電膜不照射離子束以外，其它與上述實(shí)施例1同樣進(jìn)行，制造了液晶面板。
表1中表示了形成取向膜時(shí)的各種條件，表2中表示了取向膜的組成(碳、氮、氧的含量)、取向膜的平均厚度、各液晶面板的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角度。
表1

表2

另外，用X射線光電子分光法和拉曼分光法測(cè)定在各實(shí)施例中形成的取向膜，確認(rèn)π鍵。
對(duì)于用上述各實(shí)施例和各比較例制造的液晶面板連續(xù)地測(cè)定光透過率。通過將各液晶面板置于50℃的溫度下、在不施加電壓的狀態(tài)下照射15lm/mm2的光束密度的白色光來進(jìn)行光透過率的測(cè)定。
另外，作為液晶面板的評(píng)價(jià)，以在比較例1中制造的液晶面板的從白色光照射開始的光透過率與初期的光透過率相比較，直至降低50％的時(shí)間(耐光時(shí)間)作為基準(zhǔn)，用以下4個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
◎耐光時(shí)間比比較例1高5倍以上。
○耐光時(shí)間比比較例1高2倍以上低于5倍。
△耐光時(shí)間比比較例1高1倍以上低于2倍。
×耐光時(shí)間比比較例1更差。
(液晶投影儀(電子儀器)的評(píng)價(jià))使用由上述各實(shí)施例和各比較例制造的TFT液晶面板組裝圖10所示結(jié)構(gòu)的液晶投影儀(電子儀器)，連續(xù)驅(qū)動(dòng)5000小時(shí)該液晶投影儀。
另外，作為液晶投影儀的評(píng)價(jià)，觀察驅(qū)動(dòng)5000小時(shí)的投射圖像，用以下的4個(gè)等級(jí)進(jìn)行鮮明度的評(píng)價(jià)。
◎觀察到鮮明的投射圖像。
○觀察到大體上鮮明的投射圖像。
△觀察到鮮明度稍稍差的投射圖像。
×確認(rèn)是不鮮明的投射圖像。
這些評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)示于表3中。
表3

從表3可以看出，本發(fā)明的液晶面板與比較例1的液晶面板相比較，顯示優(yōu)良的耐光性。
另外，本發(fā)明的液晶面板可以得到充分的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角，可以準(zhǔn)確地控制液晶分子的取向狀態(tài)，但是，比較例2和3的液晶面板不能得到充分的偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角，控制液晶分子的取向狀態(tài)困難。
另外，用實(shí)施例1～4的液晶面板制造的投影儀(電子儀器)，即使在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)的情況下，也可以得到鮮明的投射圖像。
與此相反，用比較例1的液晶面板制造的投影儀，在初期階段可以得到鮮明的投射圖像，但是，在5000小時(shí)后，投射圖像的鮮明度明顯降低?？梢哉J(rèn)為這是由于，在初期階段，液晶分子的取向相一致，但因長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)，取向膜劣化，液晶分子的取向性降低。
另外，制作具備本發(fā)明的液晶面板的個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià)，得到了同樣的結(jié)果。
由這些結(jié)果可以看出，本發(fā)明的液晶面板、電子儀器耐光性優(yōu)良，即使長(zhǎng)期使用也能夠得到穩(wěn)定的特性。
權(quán)利要求
1.一種取向膜的形成方法，在基體材料上形成取向膜，其特征在于，用蒸發(fā)源蒸發(fā)碳，同時(shí)在上述基體材料的形成上述取向膜的面上，只從相對(duì)于與該面垂直的方向傾斜所定的角度θa的方向照射含有氮離子的離子束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的取向膜的形成方法，其特征在于，上述所定的角度θa是45～89°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的取向膜的形成方法，其特征在于，含有上述氮離子的上述離子束的加速電壓是100～500V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的取向膜的形成方法，其特征在于，含有上述氮離子的上述離子束的電流是10～500mA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)所述的取向膜的形成方法，其特征在于，形成上述取向膜時(shí)的氣氛氣體的壓力是5×10-2Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)所述的取向膜的形成方法，其特征在于，形成上述取向膜時(shí)，在上述基體材料的形成上述取向膜的面上，只從相對(duì)于與該面垂直的方向傾斜所定的角度θb的方向照射含有氧離子的離子束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的取向膜的形成方法，其特征在于，上述角度θa和上述角度θb大體相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7的任一項(xiàng)所述的取向膜的形成方法，其特征在于，成膜上述取向膜的成膜速度是2～10nm/分。
9.一種取向膜，其特征在于，通過權(quán)利要求1～8的任一項(xiàng)所述的取向膜的形成方法形成。
10.一種取向膜，其特征在于，含有碳原子和氮原子，而且由在碳原子和氮原子之間具有不飽和鍵的材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的取向膜，其特征在于，上述材料還含有氧原子。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)所述的取向膜，其特征在于，取向膜的平均厚度是20～300nm。
13.一種電子器件用基板，其特征在于，在基板上具備電極、和權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)所述的取向膜。
14.一種液晶面板，其特征在于，具備權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)所述的取向膜和液晶層。
15.一種液晶面板，其特征在于，具備一對(duì)權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)所述的取向膜，在一對(duì)取向膜之間具備液晶層。
16.一種電子儀器，其特征在于，具備權(quán)利要求14或15所述的液晶面板。
17.一種電子儀器，其特征在于，具有具備權(quán)利要求14或15所述的液晶面板的光閥，至少使用1個(gè)該光閥來投射圖像。
18.一種電子儀器，具有與形成圖像的紅色、綠色和藍(lán)色相對(duì)應(yīng)的3個(gè)光閥；光源；將來自該光源的光分離成紅色、綠色和藍(lán)色的光、導(dǎo)入與上述各光相應(yīng)的上述光閥中的色分離光學(xué)系統(tǒng)；合成上述各圖像的色合成光學(xué)系統(tǒng)和投射上述合成的圖像的投射光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，上述光閥具備權(quán)利要求14或15所述的液晶面板。
全文摘要
本發(fā)明可以提供耐光性優(yōu)良，而且能夠產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)預(yù)傾角的取向膜，提供具備這樣的取向膜的電子器件用基板、液晶面板和電子儀器，另外，提供這樣的取向膜的形成方法。本發(fā)明的取向膜的形成方法，是在基體材料上形成取向膜，其特征在于，蒸發(fā)碳，同時(shí)在基體材料的形成取向膜的面上，只從相對(duì)于與該面垂直的方向傾斜所定的角度θ
文檔編號(hào)C23C14/06GK1591135SQ200410074949
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者太田英伸, 遠(yuǎn)藤幸弘 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社