專利名稱:液晶面板和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶面板和電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來(lái),垂直取向類型的液晶顯示元件(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)等中被實(shí)用化。
作為在這些垂直取向類型的液晶顯示元件中使用的垂直取向膜,例如在液晶電視中使用聚酰亞胺等有機(jī)取向膜,在液晶投影儀中使用SiO2等斜向蒸鍍膜(無(wú)機(jī)取向膜)。
無(wú)機(jī)氧化物的斜向蒸鍍膜具有多個(gè)細(xì)孔,在其表面和細(xì)孔的內(nèi)面上存在大量極化的羥基。該羥基具有作為布朗斯臺(tái)德酸點(diǎn)的活性,容易吸附在液晶分子或液晶顯示元件中含有的雜質(zhì)、特別是具有極性基的化合物,或者發(fā)生反應(yīng)。
在這里,雜質(zhì)包括密封劑中的雜質(zhì)和未反應(yīng)成分、液晶層中的雜質(zhì)和水分、在制造過(guò)程中附著的污物等。
已知當(dāng)在斜向蒸鍍膜表面附著雜質(zhì)或發(fā)生反應(yīng)時(shí),表面的形狀或極性發(fā)生變化,垂直錨固力降低,液晶分子出現(xiàn)取向異常。另外,還已知液晶分子直接與羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
因此,作為斜向蒸鍍膜(無(wú)機(jī)氧化物膜)的表面改性法,提出有通過(guò)高級(jí)醇處理無(wú)機(jī)取向膜的表面的羥基的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
在專利文獻(xiàn)1所述的方法中,將SiO2的斜向蒸鍍膜暴露于高級(jí)醇的蒸氣中。此外,這種處理是在對(duì)向設(shè)置的2個(gè)取向膜中且在相同的條件下進(jìn)行。
不過(guò),在液晶顯示元件中,光的入射側(cè)的取向膜和射出側(cè)的取向膜所要求的特性不同,即使在相同的條件下進(jìn)行處理,也無(wú)法得到滿足雙方要求的元件,在專利文獻(xiàn)1所述的液晶顯示元件中,無(wú)法實(shí)現(xiàn)足夠的特性改善。
專利文獻(xiàn)1特開平11-160711號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供耐光性出色且難以產(chǎn)生殘像的液晶面板和電子設(shè)備。
這樣的目的可以通過(guò)下述的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的液晶面板,具有第一基板、與該第一基板對(duì)向的第二基板、在所述第一基板上設(shè)置的第一取向膜、在所述第二基板上設(shè)置的第二取向膜、在所述第一取向膜和所述第二取向膜之間設(shè)置的液晶層,其中,所述第一取向膜和所述第二取向膜,均是在通過(guò)斜向蒸鍍法形成并且具有多個(gè)細(xì)孔的無(wú)機(jī)氧化物膜的至少表面上的羥基與醇化學(xué)鍵合而形成的取向膜,所述第一取向膜的醇的平均分子量和所述第二取向膜的醇的平均分子量不同。
由此,實(shí)現(xiàn)了耐光性出色,且難以產(chǎn)生殘像。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一基板具有驅(qū)動(dòng)用元件,優(yōu)選所述第一取向膜的醇的平均分子量比所述第二取向膜的醇的平均分子量大。
由此,實(shí)現(xiàn)了耐光性出色,且難以產(chǎn)生殘像。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜的醇的平均分子量?jī)?yōu)選為100~400。
由此,可以更確實(shí)可靠地延長(zhǎng)發(fā)生取向異常所需要的時(shí)間,即可以更確實(shí)可靠地提高耐久性(耐光性)。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜的醇優(yōu)選主要是碳原子數(shù)為6~30的醇。
由此,耐久性效果更加顯著。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第二取向膜的醇的平均分子量?jī)?yōu)選為32~70。
由此,可以更確實(shí)可靠地防止殘像。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第二取向膜的醇優(yōu)選主要是碳原子數(shù)為1~4的醇。
由此,殘像防止效果更加顯著。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜和所述第二取向膜都是優(yōu)選存在于所述無(wú)機(jī)氧化物膜的細(xì)孔的內(nèi)面的羥基也和所述醇形成化學(xué)鍵。
由此,進(jìn)一步提高耐光性或殘像防止效果。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇中的至少一方,優(yōu)選含有多種醇而成。
例如,如果組合使用高分子量的醇和低分子量的醇,其優(yōu)點(diǎn)在于,高分子量的醇彼此之間的羥基、存在于細(xì)孔深部的羥基也能與醇形成化學(xué)鍵,可以更確實(shí)可靠地減少在無(wú)機(jī)氧化物膜上殘存的羥基。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇中的任一方是含有多種醇而成,另一方是由一種醇構(gòu)成,所述一方的取向膜的醇優(yōu)選含有與所述另一方的取向膜的醇相同種的醇。
由此,其優(yōu)點(diǎn)在于,適于防止殘像,容易調(diào)節(jié)相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力。
在本發(fā)明的液晶面板中,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇中的雙方都是含有多種醇而成,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇優(yōu)選含有同種醇。
由此,其優(yōu)點(diǎn)在于,適于防止殘像,容易調(diào)節(jié)相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力。
本發(fā)明的電子設(shè)備,其特征在于,具備本發(fā)明的液晶面板。
由此,可以得到可靠性高的電子設(shè)備。
圖1是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的實(shí)施方式的縱向截面圖。
圖2是模式地表示圖1所示的液晶面板所具備的取向膜的構(gòu)成的縱向截面圖。
圖3是表示在本發(fā)明的電子設(shè)備用基板的制造方法中使用的處理裝置的構(gòu)成的模式圖。
圖4是模式地表示已應(yīng)用本發(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。
圖中1-液晶面板,2-液晶層,3、4-取向膜,30、40-細(xì)孔,31、41-無(wú)機(jī)氧化物膜,32、42-被膜,11-微透鏡基板,111-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(duì)向基板,13-黑矩陣,131-開口,14-透明導(dǎo)電膜,17-TFT基板,171-玻璃基板,172-像素電極,173-薄膜晶體管,900-處理裝置,910-腔室,920-容器,930-排氣機(jī)構(gòu),931-排氣管路,932-泵,933-閥門,940-排液機(jī)構(gòu),941-排液管路,942-泵,943-閥門,944-回收槽,950-平臺(tái),960-供液機(jī)構(gòu),961-供液管路,962-泵,963-閥門,964-儲(chǔ)留槽,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-射出面,22-投射棱鏡,23-顯示單元,24~26-液晶光閥。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的液晶面板和電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是模式地表示本發(fā)明的液晶面板的實(shí)施方式的縱向截面圖,圖2放大圖1所示的液晶面板具備的取向膜并顯示的縱向截面圖。其中,在圖1中,省略對(duì)密封材料、布線等的記載。另外,在以下的說(shuō)明中,圖1和圖2中的上側(cè)稱為“上”,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(dòng)基板)17、與TFT基板17接合的取向膜3、液晶面板用對(duì)向基板12、與液晶面板用對(duì)向基板12接合的取向膜4、在取向膜3和取向膜4之間的空隙中密封的且含有液晶分子的液晶層2、與TFT基板(液晶驅(qū)動(dòng)基板)17的外表面(上面)側(cè)接合的偏光膜7、與液晶面板用對(duì)向基板12的外表面(下面)側(cè)接合的偏光膜8。
液晶面板用對(duì)向基板12具備微透鏡基板11、設(shè)置在該微透鏡基板11的表層114上且形成開口131的黑矩陣13、在表層144上以覆蓋黑矩陣13的方式而設(shè)置的透明導(dǎo)電膜(共用電極)14。
微透鏡基板11具備設(shè)置了具有凹曲面的多個(gè)(多數(shù))凹部(微透鏡用凹部)112的帶微透鏡用凹部基板111、在該帶微透鏡用凹部基板111的設(shè)置有凹部112的面上通過(guò)樹脂層(膠粘劑層)115而接合的表層114。
另外,在樹脂層115中,通過(guò)在凹部112內(nèi)填充的樹脂,形成有微透鏡113。
帶微透鏡用凹部基板111是由平板狀的母材(透明基板)所制造,在其表面上形成有多個(gè)(多數(shù))凹部112。
凹部112例如可以通過(guò)使用了掩模的干蝕刻法、濕蝕刻法等而形成。
該帶微透鏡用凹部基板111例如由玻璃等構(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)大致相等(例如兩者的熱膨脹系數(shù)比為1/10~10左右)。由此,在得到的液晶面板1中,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),可以防止由兩者的熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的翹曲、撓曲、剝離等。
從這一觀點(diǎn)出發(fā),帶微透鏡用凹部基板111、和玻璃基板171優(yōu)選是由相同種類的材質(zhì)構(gòu)成。由此,可以有效防止由溫度變化時(shí)的熱膨脹系數(shù)差異引起的翹曲、撓曲、剝離等。
特別地,在后述的TFT基板17中,優(yōu)選使用難以由于制造時(shí)的環(huán)境而改變特性的石英玻璃。為此,與其相對(duì)應(yīng),優(yōu)選用石英玻璃構(gòu)成帶微透鏡用凹部基板111。由此,可以得到難以產(chǎn)生翹曲、撓曲等的穩(wěn)定性出色的液晶面板1。
在帶微透鏡用凹部基板111的上面,設(shè)置有覆蓋凹部112的樹脂層(膠粘劑層)115。
在凹部112內(nèi),通過(guò)填充樹脂層115的構(gòu)成材料,形成有微透鏡113。
樹脂層115例如可以由折射率比帶微透鏡用凹部基板111的構(gòu)成材料的折射率還高的樹脂(膠粘劑)構(gòu)成,例如,能夠適當(dāng)由丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、丙烯酰環(huán)氧系那樣的紫外線固化性樹脂等構(gòu)成。
在樹脂層115的上面設(shè)置有平板狀的表層114。
表層(玻璃層)114例如可以由玻璃構(gòu)成。此時(shí),表層114的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選與帶微透鏡用凹部基板111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)。由此,可以防止由帶微透鏡用凹部基板111和表層114的熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的翹曲、撓曲、剝離等。就這樣的效果而言,如果用相同種類的材料構(gòu)成帶微透鏡用凹部基板111和表層114,可以得到更好的效果。
就表層114的平均厚度而言,從得到必要的光學(xué)特性的觀點(diǎn)出發(fā),通常為5~1000μm左右,更優(yōu)選為10~150μm左右。
其中,表層(阻擋層)114例如還可以由陶瓷構(gòu)成。其中,作為陶瓷,例如可以舉出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。
當(dāng)用陶瓷構(gòu)成表層114時(shí),對(duì)表層114的平均厚度沒有特別限制,優(yōu)選為20nm~20μm左右。更優(yōu)選為40nm~1μm左右。
其中,這樣的表層114可以根據(jù)需要被省略。
黑矩陣13具有遮光功能,例如由分散了Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等金屬、碳或鈦等的樹脂等構(gòu)成。
透明導(dǎo)電膜14具有導(dǎo)電性,例如可以由銦錫氧化物(ITO)、銦氧化物(IO)、氧化錫(SnO2)等構(gòu)成。
TFT基板17是對(duì)液晶層2所含的液晶分子進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(取向控制)的基板,具備玻璃基板171、在該玻璃基板171上設(shè)置的且被配設(shè)成矩陣狀(行列狀)的多個(gè)(多數(shù))像素電極172、與各像素電極172相對(duì)應(yīng)的多個(gè)(多數(shù))薄膜晶體管(TFT)173。
玻璃基板171出于如上所述的理由,優(yōu)選由石英玻璃構(gòu)成。
像素電極172通過(guò)在其與透明導(dǎo)電膜(共用電極)14之間進(jìn)行充放電,驅(qū)動(dòng)液晶層2的液晶分子。該像素電極172例如可以由與上述的透明導(dǎo)電膜14相同的材料構(gòu)成。
薄膜晶體管173與附近的對(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,控制提供給像素電極172的電流。由此,控制像素電極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(duì)向基板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,可以使用在上述材料中摻雜了碘的材料等。
作為偏光膜,例如可以使用對(duì)由上述材料構(gòu)成的膜進(jìn)行單向拉伸的膜。
通過(guò)配置這樣的偏光膜7、8,可以確實(shí)可靠地通過(guò)通電量的調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行透光率的控制。
偏光膜7、8的偏光軸的方向,通常根據(jù)取向膜3、4的取向方向(在本實(shí)施方式中為施加電壓時(shí))而確定。
另外,在TFT基板(第一基板)17上,與像素電極172接合而設(shè)置有取向膜3,在液晶面板用對(duì)向基板(第二基板)12上,與透明導(dǎo)電膜14接合而設(shè)置有取向膜4。
在這些取向膜3和取向膜4之間設(shè)置有液晶層2。液晶層含有液晶分子(液晶材料),按照像素電極172的充放電,該液晶分子的取向發(fā)生變化。
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、聯(lián)三苯衍生物、苯基醚衍生物、苯酯衍生物、二環(huán)己烷衍生物、甲亞胺衍生物、氧化偶氮衍生物、嘧啶衍生物、二噁烷衍生物、立方烷(cubane)衍生物,進(jìn)而舉出在這些衍生物中導(dǎo)入了氟基、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基等氟系取代基而成的物質(zhì)等。
其中,如后所述,在使用取向膜3、4的情況下,液晶分子容易發(fā)生垂直取向,但作為適于垂直取向的液晶分子,例如可以舉出用下述化1~化3表示的化合物等。
[化3] [式中,環(huán)A~I(xiàn)相互獨(dú)立地表示環(huán)己烷環(huán)或苯環(huán),R1~R6相互獨(dú)立地表示烷基、烷氧基或氟原子中的任一個(gè),X1~X18相互獨(dú)立地表示氫原子或氟原子。]取向膜(垂直取向膜)3、4具有對(duì)液晶層2所含的液晶分子(未施加電壓時(shí))的取向狀態(tài)進(jìn)行限制的功能。
對(duì)取向膜3、4的平均厚度沒有特別限制,優(yōu)選為20~300nm左右,更優(yōu)選為20~150nm左右,進(jìn)一步優(yōu)選為20~80nm左右。如果取向膜3、4的厚度過(guò)薄,液晶分子直接接觸透明導(dǎo)電膜14、像素電極172,有可能無(wú)法充分防止短路。另一方面,當(dāng)取向膜3、4的厚度過(guò)厚時(shí),有可能液晶面板1的驅(qū)動(dòng)電壓升高,消耗電力增大。
另外,對(duì)于這種取向膜3、4的構(gòu)成在后面進(jìn)行詳細(xì)敘述。
在這樣的液晶面板1中,通常一個(gè)微透鏡113、與該微透鏡113的光軸Q對(duì)應(yīng)的黑矩陣13的1個(gè)開口131、1個(gè)像素電極172、與該像素電極172連接的1個(gè)薄膜晶體管173,對(duì)應(yīng)于1個(gè)像素。
從液晶面板用對(duì)向基板12側(cè)入射的入射光L通過(guò)帶微透鏡用凹部基板111,然后,在通過(guò)微透鏡113時(shí)被聚光,并透過(guò)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、像素電極172、玻璃基板171。
此時(shí),由于在微透鏡基板11的入射側(cè)配置有偏光膜8(未圖示),所以,在入射光L透過(guò)液晶層2時(shí),入射光L變成直線偏振光。
此時(shí),該入射光L的偏振方向被控制成與液晶層2的液晶分子的取向狀態(tài)對(duì)應(yīng)。因此,通過(guò)使透過(guò)液晶面板1的入射光L透過(guò)偏光膜7,可以控制射出光的亮度。
如此,液晶面板1具有微透鏡113,而且,已通過(guò)微透鏡113的入射光L被聚光,并通過(guò)黑矩陣13的開口131。
另一方面,在黑矩陣13的未形成開口131的部分,入射光L被遮光。因此,在液晶面板1中,防止沒有用的光從像素以外的部分泄漏,而且抑制入射光L在像素部分衰減。為此,液晶面板1B在像素部具有高透光率。
另外,如圖2所示,取向膜3、4是,由利用斜方蒸鍍法形成的無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)、和利用如后所述的方法對(duì)該無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)實(shí)施處理而形成的被膜32(42)構(gòu)成。
無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)是利用斜方蒸鍍法形成的,所以如圖2所示,成為具有多個(gè)細(xì)孔30(40)的結(jié)構(gòu),各細(xì)孔30(40)的軸相對(duì)于TFT基板17(液晶面板用對(duì)向基板12)的上面(形成取向膜3(4)的面)以傾斜的狀態(tài)進(jìn)行單軸取向。
在這里,各細(xì)孔30(40)的軸進(jìn)行單軸取向,是指大多數(shù)的細(xì)孔30(40)的軸朝向大致相同的方向(細(xì)孔30(40)的軸的平均方向被控制),在多個(gè)細(xì)孔30(40)中,還可以含有軸的方向朝向與大多數(shù)細(xì)孔不同的方向的細(xì)孔30(40)。
如此,通過(guò)各細(xì)孔30(40)的規(guī)則排列,無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)具有高結(jié)構(gòu)規(guī)則性。
通過(guò)這樣的構(gòu)成,液晶層2含有的液晶分子容易進(jìn)行垂直取向(homeotropic取向)。因此,這樣的構(gòu)成的取向膜3(4)在VA(垂直對(duì)齊vertical alignment)型的液晶面板的構(gòu)建中有用。
另外,因?yàn)槿∠蚰?(4)具有高結(jié)構(gòu)規(guī)則性,液晶分子的取向方向也更準(zhǔn)確地與恒定方向(垂直方向)相一致。其結(jié)果,可以實(shí)現(xiàn)液晶面板1的性能(特性)的改善。
其中,對(duì)細(xì)孔30(40)和TFT基板17(液晶面板用對(duì)向基板12)的上面的夾角(圖2中的角度θ)沒有特別限制,優(yōu)選為30~70°左右,更優(yōu)選為40~60°左右。由此,可以更確實(shí)可靠地使液晶分子垂直取向。
無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)是以無(wú)機(jī)氧化物為主材料構(gòu)成的膜。通常,無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料相比具有更出色的化學(xué)穩(wěn)定性(光穩(wěn)定性)。為此,無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)與由有機(jī)材料構(gòu)成的取向膜相比,具有特別出色的耐光性。
另外,構(gòu)成無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)的無(wú)機(jī)氧化物,優(yōu)選其介電常數(shù)比較低的無(wú)機(jī)氧化物。由此,可以在液晶面板1中更有效地防止圖像的殘像等。
作為這樣的無(wú)機(jī)氧化物,例如可以舉出SiO2、SiO那樣的硅氧化物,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,可以使用其中的1種或組合使用其中的2種以上,但特別優(yōu)選以SiO2或Al2O3為主成分。SiO2或Al2O3的介電常數(shù)特別低,且具有高光穩(wěn)定性。
沿著這樣的無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)的至少表面(在本實(shí)施方式中為表面和細(xì)孔30(40)的內(nèi)面),形成有被膜32(42)。
該被膜32(42)是通過(guò)使用后述的處理液對(duì)無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)進(jìn)行處理而形成的膜,即,是存在于無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)的表面和細(xì)孔30(40)的內(nèi)面的活性羥基、和醇所具有的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(脫水縮合反應(yīng))而形成的膜,是以醇的主骨架部分為主而成的膜。
通過(guò)形成被膜32(42),可以減少在無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)上存在的活性羥基的數(shù)量,可以防止各種雜質(zhì)附著于無(wú)機(jī)氧化物膜31上,或防止無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)與液晶分子發(fā)生反應(yīng)等。為此,例如可以防止取向膜3(4)相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力的降低等,其結(jié)果,可以防止液晶分子出現(xiàn)取向異常。
特別是在本實(shí)施方式中,存在于細(xì)孔30(40)的內(nèi)面的羥基也與醇形成化學(xué)鍵,上述效果更加顯著。
在本發(fā)明中,就取向膜3和取向膜4而言,其特征在于,與無(wú)機(jī)氧化物膜31、41形成化學(xué)鍵的醇的平均分子量不同。
在本實(shí)施方式中,在TFT基板17側(cè)設(shè)置的取向膜3的醇的平均分子量,大于在液晶面板用對(duì)向基板12側(cè)設(shè)置的取向膜4的醇的平均分子量。即,與無(wú)機(jī)氧化物膜41相比,無(wú)機(jī)氧化物膜31與分子量大(碳原子數(shù)多)的醇形成更多的化學(xué)鍵。由此,可以提高液晶面板1的特性。
通常,從防止液晶面板1的殘像的觀點(diǎn)出發(fā),當(dāng)使液晶分子發(fā)生取向的力達(dá)到必要以上而過(guò)強(qiáng)時(shí),出現(xiàn)殘像的趨勢(shì)增高,所以為了在某種程度上減弱液晶分子和取向膜的分子間力,作為與無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)形成化學(xué)鍵的醇,優(yōu)選選擇分子量比較小的(碳原子數(shù)比較少)的醇。
另一方面,從防止液晶面板1伴隨存在于無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)的羥基和液晶分子發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)取向異常(提高耐光性、耐久性)的觀點(diǎn)出發(fā),盡可能使液晶分子遠(yuǎn)離在無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)的表面殘存的羥基,作為與無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)形成化學(xué)鍵的醇,優(yōu)選選擇分子量比較大的(碳原子數(shù)比較多)的醇。
然而,TFT基板17具備TFT173,相對(duì)于液晶面板用對(duì)向基板12容易達(dá)到高溫且殘存于無(wú)機(jī)氧化物膜31上的羥基通過(guò)加熱,其活性更高。為此,在取向膜3和液晶層2的界面上,液晶分子與活性羥基發(fā)生反應(yīng),成為容易變質(zhì)、劣化的狀態(tài)。因此,在TFT基板17側(cè)的取向膜3中,使分子量更大的醇形成化學(xué)鍵,確實(shí)可靠地防止液晶分子接觸無(wú)機(jī)氧化物膜31,這是特別有效的。
另一方面,在液晶面板用對(duì)向基板12側(cè)的取向膜4中,因?yàn)橹塾诜乐箽埾瘢苑e極選擇分子量小的醇。
其中,在各取向膜3、4的醇中,它們的平均分子量可以存在差異,作為醇,可以適當(dāng)組合高分子量的醇和低分子量的醇。
特別地,在應(yīng)該使用高分子量醇的取向膜3中,如果組合使用低分子量的醇,可以在高分子量的醇彼此之間的羥基、存在于細(xì)孔30的深部的羥基上也與醇形成化學(xué)鍵,可以更確實(shí)可靠地減少在無(wú)機(jī)氧化物膜31上殘存的羥基。
由此,在本實(shí)施方式中,選擇用于無(wú)機(jī)氧化物膜31、41的處理的醇,以使在TFT基板17側(cè)設(shè)置的取向膜3的醇的平均分子量,大于在液晶面板用對(duì)向基板12側(cè)設(shè)置的取向膜4的醇的平均分子量。
在這里,當(dāng)分子量為醇X>醇Y>醇Z時(shí),作為取向膜3的醇的平均分子量大于取向膜4的醇的平均分子量的組合,例如可以舉出如下所示的組合。
I取向膜3X、 取向膜4Y或者ZII取向膜3X+Y、取向膜4X+Y(其中,X/Y取向膜3>取向膜4)III取向膜3X+Y、取向膜4Y+ZIV取向膜3X 、取向膜4X+Z另外,當(dāng)取向膜3的醇和取向膜4的醇當(dāng)中的任一方含有多種醇而成,另一方是由一種醇構(gòu)成時(shí),一方的取向膜的醇優(yōu)選含有與另一方的取向膜的醇為相同種的醇(參照上述IV)。
另外,當(dāng)取向膜3的醇和取向膜4的醇雙方都是含有多種醇而成時(shí),取向膜3的醇和取向膜4的醇優(yōu)選含有同種醇(參照上述III)。
如此,當(dāng)通過(guò)使取向膜3的醇和取向膜4的醇含有同種醇,調(diào)節(jié)相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力時(shí),可以防止在取向膜3、4中的垂直錨固力出現(xiàn)較大的差異,換言之,可以容易地控制微小的力的差。即,存在相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力容易調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
取向膜3的醇的平均分子量?jī)?yōu)選為100~400左右,更優(yōu)選為120~400左右。由此,在液晶面板1中,可以更確實(shí)可靠地延長(zhǎng)發(fā)生取向異常所需的時(shí)間,即可以更確實(shí)可靠地改善耐久性(耐光性)。
另外,取向膜3的醇優(yōu)選以碳原子數(shù)為6~30的醇(特別是碳原子數(shù)為8~30的醇)為主要成分。由此,上述效果會(huì)更加顯著。
具有這樣的碳原子數(shù)的醇在常溫下為液態(tài),或者即使半固態(tài)形狀(固態(tài)形狀)也能在比較低的溫度下成為液態(tài)。為此,通過(guò)后述的處理液對(duì)無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)進(jìn)行處理時(shí)的操作比較容易。另外,相對(duì)于液晶分子的親和性更高,所以可以確實(shí)可靠地增大相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力。
作為這樣的醇,可以舉出脂肪族醇、芳香族醇、脂環(huán)醇、雜環(huán)醇、多元醇或它們的鹵素取代物(特別是氟取代物),但是,其中,優(yōu)選脂肪族醇、脂環(huán)醇或其氟取代物(氟代醇)。通過(guò)使用脂肪族醇、脂環(huán)醇或其氟取代物,可以進(jìn)一步增大相對(duì)于液晶分子的垂直錨固力,更確實(shí)可靠地使液晶分子發(fā)生垂直取向。
另外,脂環(huán)醇或其氟取代物更優(yōu)選具有甾體骨架的物質(zhì)。具有甾體骨架的脂環(huán)醇或其氟取代物具有高平面性的結(jié)構(gòu),因此對(duì)液晶分子的取向控制功能特別出色。
由此,作為取向膜3的醇,適合使用辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、二十烷醇、廿一烷醇、二十二烷醇、廿三烷醇、廿四烷醇等脂肪族醇,膽甾醇、表膽甾醇、膽甾烷醇、表膽甾烷醇、麥角烷醇、表麥角烷醇、糞醇、表糞醇(epicoprostanol)、α-麥角甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇(stigmasterol)、菜油甾醇等脂環(huán)醇或它們的氟取代物為主要成分。
另外,就脂肪族醇或其氟取代物而言,其烴部分或氟化碳部分(主骨架部分)可以是直鏈狀,還可以是支鏈狀。
另一方面,取向膜4的醇的平均分子量?jī)?yōu)選為32~70左右,更優(yōu)選為32~60左右。由此,可以更確實(shí)可靠地防止液晶面板1的殘像。
另外,取向膜4的醇優(yōu)選以碳原子數(shù)為1~4的醇(特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~3的醇)。由此,上述效果更加顯著。
另外,就這樣的碳原子數(shù)的第一醇而言,其分子尺寸小,所以可以確實(shí)可靠地浸透至細(xì)孔40的深部。另外,因?yàn)槌叵率且籂?,通過(guò)后述的處理液處理無(wú)機(jī)氧化物膜31(41)時(shí)的操作比較容易。
作為這樣的醇,可以舉出脂肪族醇、多元醇或它們的鹵素取代物(特別是氟取代物),但其中,優(yōu)選脂肪族醇或其氟取代物(氟代醇)。
所以,作為取向膜4的醇,適合以甲醇、乙醇、丙醇或它們的氟取代物為主。
此外,在液晶分子中有大量被氟化的分子,所以通過(guò)使用氟取代物,與液晶分子的親和性提高,進(jìn)一步提高使液晶分子垂直取向的效果。
在本實(shí)施方式中,對(duì)使成為高溫的TFT基板(第一基板)17側(cè)的取向膜3的醇的平均分子量大于液晶面板用對(duì)向基板(第二基板)12側(cè)的取向膜4的醇的平均分子量的情況進(jìn)行說(shuō)明,當(dāng)為第二基板溫度比第一基板側(cè)高的構(gòu)成的液晶面板時(shí),優(yōu)選設(shè)定成第二基板側(cè)的取向膜的醇的平均分子量大于第一基板側(cè)的取向膜的醇的平均分子量。
另外,本發(fā)明的目的除了防止取向異常的產(chǎn)生或殘像的產(chǎn)生之外,例如,其目的還在于,可以用于消除一對(duì)取向膜中的電特性偏差等。
這樣的液晶面板1例如可以如下所示地進(jìn)行制造。
首先,準(zhǔn)備通過(guò)公知的方法制造的TFT基板17和液晶面板用對(duì)向基板12。
接著,在TFT基板17上以覆蓋像素電極172和TFT 173的方式形成取向膜3,另一方面,在液晶面板用對(duì)向基板12的透明導(dǎo)電膜14上形成取向膜4。
取向膜3、4的形成方法(形成工序)相同,所以以取向膜3的形成方法為代表進(jìn)行說(shuō)明。
其中,在工序[22]~[24]中,例如使用圖3所示的處理裝置900。
圖3所示的處理裝置900具備腔室910、在腔室910內(nèi)設(shè)置的平臺(tái)950、在平臺(tái)950上配置的容器920、向容器920內(nèi)提供處理液S的給液機(jī)構(gòu)960、對(duì)容器920內(nèi)的處理液S進(jìn)行排液的排液機(jī)構(gòu)940、和對(duì)腔室910內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)930。
另外,在平臺(tái)950上例如設(shè)置有加熱器等加熱機(jī)構(gòu)(未圖示)。
排氣機(jī)構(gòu)930是,由泵932、連通泵932和腔室910的排氣管路931、在排氣管路931的中途設(shè)置的閥933構(gòu)成。
另外,排液機(jī)構(gòu)940是,由回收處理液S的回收槽944、連通回收槽944和容器920的排液管路941、在排液管路941的中途設(shè)置的泵942和閥943構(gòu)成。
另外,給液機(jī)構(gòu)960是,由儲(chǔ)留處理液S的儲(chǔ)留槽964、將處理液S從儲(chǔ)留槽964引導(dǎo)至容器920的給液管路961、在給液管路961的中途設(shè)置的泵962和閥963構(gòu)成。
另外,在排液機(jī)構(gòu)940和給液機(jī)構(gòu)960上分別設(shè)置有未圖示的加熱機(jī)構(gòu)(例如,加熱器等),可以對(duì)處理液S進(jìn)行加熱。
下面,按順序說(shuō)明各工序。
首先,在TFT基板17上,通過(guò)斜方蒸鍍法形成無(wú)機(jī)氧化物膜31。通過(guò)使用斜方蒸鍍法,得到具有多個(gè)細(xì)孔30的無(wú)機(jī)氧化物膜31。
在這里,就從蒸發(fā)源氣化的無(wú)機(jī)氧化物而言,通過(guò)適當(dāng)設(shè)定達(dá)到TFT基板17的上面的角度,可以對(duì)細(xì)孔30相對(duì)于TFT基板17的上面的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外,TFT基板17和蒸發(fā)源優(yōu)選盡可能分離設(shè)置。通過(guò)TFT基板17和蒸發(fā)源分離足夠遠(yuǎn),從蒸發(fā)源氣化的無(wú)機(jī)氧化物從幾乎相等的方向到達(dá)TFT基板17的表面。由此,形成取向性更高的無(wú)機(jī)氧化物膜31。
接著,形成無(wú)機(jī)氧化物膜31的TFT基板17被浸漬在含有如上所述的醇的處理液S中。
具體而言,開放腔室910,搬入形成無(wú)機(jī)氧化物膜31的TFT基板17,設(shè)置在容器920內(nèi)。
接著,以密閉腔室910的狀態(tài),使泵962作動(dòng),在該狀態(tài)下打開閥963,由此借助給液管路961,將處理液S從儲(chǔ)留槽964提供給容器920。
此外,當(dāng)向容器920內(nèi)提供規(guī)定量的處理液S、即完全浸漬TFT基板17的量的處理液S時(shí),停止泵962,同時(shí)關(guān)閉閥963。
在這里,作為醇,可以在常溫下為液態(tài),還可以在常溫下為固態(tài)形狀或半固態(tài)形狀。
當(dāng)使用常溫下為液態(tài)的醇時(shí),除了可以在處理液S中使用該醇本身(醇的含量大致為100%)之外,可以將醇混合在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸褂谩?br>
另外,當(dāng)使用常溫下為固態(tài)形狀或半固態(tài)形狀的醇時(shí),除了可以在處理液S中使用經(jīng)加熱使該醇成為液態(tài)的醇之外,可以將醇溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲卸褂谩?br>
當(dāng)在溶劑中混合或溶解醇時(shí),在溶劑中,選擇能混合或溶解醇且極性比醇還低的溶劑。由此,溶劑可以防止對(duì)后工序[24]中的無(wú)機(jī)氧化物膜31的羥基和醇的反應(yīng)造成妨礙,可以確實(shí)可靠地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
接著,通過(guò)對(duì)腔室910內(nèi)(設(shè)置處理液S的空間)進(jìn)行減壓,使處理液S浸透到無(wú)機(jī)氧化物膜31的細(xì)孔30內(nèi)。
具體而言,使腔室910成為密閉狀態(tài),使泵932作動(dòng),在該狀態(tài)下,通過(guò)打開閥933,借助排氣管路931,將腔室910內(nèi)的氣體排出到處理裝置900之外。
通過(guò)緩慢降低腔室910內(nèi)的壓力,除掉處理液S中和無(wú)機(jī)氧化物膜31的細(xì)孔30內(nèi)的氣體(例如空氣等),在細(xì)孔30內(nèi)浸透處理液S。
此外,當(dāng)腔室910內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓力時(shí),停止泵932,同時(shí)關(guān)閉閥933。
該腔室910內(nèi)(空間)的規(guī)定壓力、即腔室910內(nèi)的真空度優(yōu)選為10-4~104Pa左右,更優(yōu)選為10-2~103Pa左右。由此,從無(wú)機(jī)氧化物膜31的細(xì)孔30內(nèi)充分除去空氣,可以使處理液S充分浸透到細(xì)孔30內(nèi)。
接著,使泵942作動(dòng),在該狀態(tài)下,通過(guò)打開閥943,借助排液管路941將容器920內(nèi)的剩余的處理液S回收到回收槽944中。
此外,當(dāng)從容器920內(nèi)回收了處理液S的幾乎全部時(shí),停止泵942,同時(shí)關(guān)閉閥943。
接著,在無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面和細(xì)孔30的內(nèi)面,使醇形成化學(xué)鍵(酯鍵)。
具體而言,通過(guò)使在平臺(tái)950上設(shè)置的加熱機(jī)構(gòu)作動(dòng),對(duì)形成無(wú)機(jī)氧化物膜31的TFT基板17進(jìn)行加熱。
由此,在存在于無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面和細(xì)孔30的內(nèi)面的羥基、和醇具有的羥基之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng),在無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面和細(xì)孔30的內(nèi)面,使醇形成化學(xué)鍵。
其結(jié)果,沿著無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面和細(xì)孔30的內(nèi)面,形成以醇的主骨架部分為主而成的被膜32,得到取向膜3。
其中,在進(jìn)行該加熱之前,根據(jù)需要,可以再次對(duì)腔室910內(nèi)減壓。
對(duì)TFT基板17的加熱溫度沒有特別限制,但優(yōu)選為80~250℃左右,更優(yōu)選為100~200℃左右,當(dāng)加熱溫度過(guò)低時(shí),根據(jù)醇的種類、或無(wú)機(jī)氧化物的種類等,有可能無(wú)法在無(wú)機(jī)氧化物膜31上使醇充分形成化學(xué)鍵,另一方面,即使增高加熱溫度并超過(guò)上述上限值,估計(jì)也無(wú)法獲得其以上的效果。
另外,對(duì)TFT基板17的加熱時(shí)間也沒有特別限定,但優(yōu)選為20~180分鐘左右,更優(yōu)選為40~100分鐘左右。當(dāng)加熱時(shí)間過(guò)短時(shí),根據(jù)加熱溫度等其他條件,有可能無(wú)法在無(wú)機(jī)氧化物膜31上使醇充分形成化學(xué)鍵,另一方面,即使延長(zhǎng)加熱時(shí)間并超過(guò)上述上限值,估計(jì)也無(wú)法獲得其以上的效果。
如上所述,作為使存在于無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面和細(xì)孔30的內(nèi)面的羥基、和醇發(fā)生反應(yīng)的方法,通過(guò)使用通過(guò)加熱的方法,可以比較容易且確實(shí)可靠地進(jìn)行上述反應(yīng)。
其中,上述反應(yīng)不限于通過(guò)加熱的方法,例如,也可以通過(guò)紫外線的照射、紅外線的照射等進(jìn)行。在該情況下,將進(jìn)行各處理所必需的構(gòu)件(機(jī)構(gòu))設(shè)置在處理裝置900中。
此外,作為醇,當(dāng)使用多種醇時(shí),可以在上述處理液S中同時(shí)混合多種醇。此時(shí),與無(wú)機(jī)氧化物膜31形成化學(xué)鍵的多種醇的比率,例如可以通過(guò)適當(dāng)設(shè)定處理液中的多種醇的配合比、種類或分子量、處理?xiàng)l件等進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外,準(zhǔn)備分別含有各醇的多種處理液,順次使用各處理液,如前所述可以處理TFT基板17。此時(shí),優(yōu)選從含有分子量最小的醇的處理液,向含有分子量更大的醇的處理液順次變更,處理TFT基板17。由此,可以更確實(shí)可靠地使低分子量的醇形成化學(xué)鍵直到細(xì)孔30的深部。
進(jìn)而,在可以選擇性地使醇與無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面附近形成化學(xué)鍵時(shí),可以使處理液S單純接觸無(wú)機(jī)氧化物膜31的表面。由此,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(jiǎn)化、或制造成本的降低。
作為使無(wú)機(jī)氧化物膜31接觸處理液S的方法,例如,可以舉出在無(wú)機(jī)氧化物膜31上涂布處理液S的方法(涂布法)、將形成無(wú)機(jī)氧化物膜31的TFT基板17浸漬到處理液S中的方法(浸漬法)、將無(wú)機(jī)氧化物膜31暴露于處理液S的蒸氣中的方法等,可以使用其中的一種,還可以組合使用2種以上。
其中,就涂布法而言,可以使用旋涂法、澆鑄法、細(xì)微凹版印刷涂敷法、凹版印刷涂敷法、棒涂法、輥涂法、拉絲錠涂敷法、浸涂法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、膠印印刷法、噴墨印刷法等。
接著,使取向膜3、4對(duì)向,通過(guò)密封材料(未圖示)接合TFT基板17和液晶面板用對(duì)向基板12,從由此形成的空隙部的密封孔(未圖示)將液晶(液晶組合物)注入到空隙部?jī)?nèi),然后堵塞該密封孔。
其中,在上述液晶面板1中,使用TFT基板用作液晶驅(qū)動(dòng)基板,但液晶驅(qū)動(dòng)基板可以使用TFT以外的其他液晶驅(qū)動(dòng)基板、例如TFD基板、STN基板等。
接著,作為本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)例子,對(duì)使用了上述液晶面板1的電子設(shè)備(液晶投影儀)進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是模式地表示本發(fā)明的電子設(shè)備(投射型顯示裝置)的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
如該圖所示,投射型顯示裝置300具有光源301、具備多個(gè)積分透鏡的照明光學(xué)系統(tǒng)、具備多個(gè)分色鏡等的顏色分離光學(xué)系統(tǒng)(導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng))、與紅色對(duì)應(yīng)的(紅色用的)液晶光閥(液晶光閘陣列)24、與綠色對(duì)應(yīng)的(綠色用的)液晶光閥(液晶光閘陣列)25、與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的(藍(lán)色用的)液晶光閥(液晶光閘陣列)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(顏色合成光學(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和303。顏色分離光學(xué)系統(tǒng)具有反射鏡304、306、309,反射藍(lán)色光和綠色光的(只透過(guò)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(或反射藍(lán)色光的反射鏡)308,聚光透鏡310、311、312、313、314。
液晶光閥25具備上述的液晶面板1。液晶光閥24和26的構(gòu)成也與液晶光閥25相同。這些液晶光閥24、25和26具備的液晶面板1,分別與未圖示的驅(qū)動(dòng)電路連接。
其中,在投射型顯示裝置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、固定設(shè)置在分色棱鏡21上的液晶光閥24、25和26構(gòu)成顯示單元23。
下面,說(shuō)明投射型顯示裝置300的作用。
從光源301射出的白色光(白色光束)透過(guò)積分透鏡302和303。該白色光的光強(qiáng)度(亮度分布)通過(guò)積分器透鏡302和303變得均勻。就從光源301射出的白色光而言,優(yōu)選其光強(qiáng)度比較大的光。由此,可以使在屏幕320上形成的圖像更加鮮明。另外,在投射型顯示裝置300中,使用耐光性出色的液晶面板1,所以,即使在從光源301射出的光的強(qiáng)度較大的情況下,也可以得到出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
透過(guò)積分透鏡302和303的白色光,通過(guò)反射鏡304向圖4中左側(cè)反射,其反射光中的藍(lán)色光(B)和綠色光(G)分別通過(guò)分色鏡305向圖4中下側(cè)反射,紅色光(R)透過(guò)分色鏡305。
已透過(guò)分色鏡305的紅色光通過(guò)反射鏡306向圖4中下側(cè)反射,其反射光被聚光透鏡310所修整,入射到紅色用的液晶光閥24。
用分色鏡305反射的藍(lán)色光和綠色光中的綠色光通過(guò)分色鏡307向圖4中左側(cè)反射,藍(lán)色光透過(guò)分色鏡307。
用分色鏡307反射的綠色光被聚光透鏡311所修整,入射到綠色用的液晶光閥25。
另外,透過(guò)分色鏡307的藍(lán)色光通過(guò)分色鏡(或反射鏡)308向圖4中左側(cè)反射,其反射光通過(guò)反射鏡309向圖4中上側(cè)反射。上述藍(lán)色光被聚光透鏡312、313和314所修整,入射到藍(lán)色用的液晶光閥26。
如此,從光源301射出的白色光,通過(guò)顏色分離光學(xué)系統(tǒng)被分離成紅色、綠色和藍(lán)色的三原色,分別導(dǎo)入到對(duì)應(yīng)的液晶光閥而入射。
此時(shí),液晶光閥24具有的液晶面板1的各像素(薄膜晶體管173和在其上連接的像素電極172),通過(guò)根據(jù)紅色用的圖像信號(hào)作動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)),進(jìn)行開關(guān)控制(ON/OFF)即調(diào)制。
同樣地,綠色光和藍(lán)色光分別入射到液晶光閥25和26,由各自的液晶面板1所調(diào)制,由此形成綠色用的圖像和藍(lán)色用的圖像。此時(shí),液晶光閥25具有的液晶面板1的各像素,由根據(jù)綠色用的像素信號(hào)作動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行開關(guān)控制,液晶光閥26具有的液晶面板1的各像素,由根據(jù)藍(lán)色用的像素信號(hào)作動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行開關(guān)控制。
由此,紅色光、綠色光和藍(lán)色光分別通過(guò)液晶光閥24、25和26進(jìn)行調(diào)制,分別形成紅色用的圖像、綠色用的圖像和藍(lán)色用的圖像。
由上述液晶光閥24形成的紅色用的圖像、即來(lái)自液晶光閥24的紅色光,從面213入射到分色棱鏡21,通過(guò)分色鏡面211向圖4中左側(cè)反射,透過(guò)分色鏡面212,從射出面216射出。
另外,由上述液晶光閥25形成的綠色用的圖像、即來(lái)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(guò)分色鏡面211和212,從射出面216射出。
另外,由上述液晶光閥26形成的藍(lán)色用的圖像、即來(lái)自液晶光閥26的藍(lán)色光,從面215入射到分色棱鏡21,通過(guò)分色鏡面212向圖4中左側(cè)反射,透過(guò)分色鏡面211,從射出面216射出。
如此,來(lái)自上述液晶光閥24、25和26的各色光、即通過(guò)液晶光閥24、25和26形成的各圖像,是由分色棱鏡21合成,由此形成彩色的圖像。該圖像通過(guò)投射透鏡22被投影(放大投射)在設(shè)置于規(guī)定位置上的屏幕320上。
本實(shí)施方式的投射型顯示裝置300具有3個(gè)液晶面板,所有液晶面板都應(yīng)用液晶面板1,并對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明,但可以是其中的至少一個(gè)為液晶面板1。此時(shí),優(yōu)選至少在藍(lán)色用的液晶光閥中應(yīng)用液晶面板1。
其中,就本發(fā)明的電子設(shè)備而言,除了圖4的投射型顯示裝置之外,還可以舉出個(gè)人電腦(移動(dòng)型個(gè)人電腦)、移動(dòng)電話機(jī)(包括PHS)、數(shù)碼相機(jī)、電視、攝影機(jī)、探視器、監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機(jī)、導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子筆記本(也包括通信功能)、電子詞典、臺(tái)式電子計(jì)算機(jī)、電子游戲機(jī)、文字處理器、工作站、電視電話、防范用電視監(jiān)視器、電子雙眼望遠(yuǎn)鏡、POS終端、具備接觸面板的設(shè)備(例如金融機(jī)關(guān)的自動(dòng)提款機(jī)、自動(dòng)售票機(jī))、醫(yī)療設(shè)備(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)器、各種測(cè)定設(shè)備、儀器類(例如,車輛、航空機(jī)、船舶的儀器類)、飛行模擬裝置等。此外,作為這些各種電子設(shè)備在顯示部、監(jiān)視器部具備的液晶面板,當(dāng)然可以應(yīng)用上述本發(fā)明的液晶面板。
以上,根據(jù)圖示的實(shí)施方式,說(shuō)明本發(fā)明的液晶面板和電子設(shè)備,但本發(fā)明并不限于此。
例如,在本發(fā)明的液晶面板和電子設(shè)備中,各部的構(gòu)成可以置換成發(fā)揮同樣功能的任意構(gòu)成,另外,也可以附加任意構(gòu)成。
實(shí)施例接著,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
1.帶取向膜TFT基板的制造下面,分別制作各樣品No.的帶取向膜TFT基板各10個(gè)。
(樣品No.11)<1A>首先,準(zhǔn)備圖1所示的TFT基板,設(shè)置在真空蒸鍍裝置,并使基板面相對(duì)于蒸鍍?cè)吹膴A角為50°。
此外,對(duì)蒸鍍裝置內(nèi)減壓(10-4Pa),斜向蒸鍍SiO2,制作帶有斜向蒸鍍膜(無(wú)機(jī)氧化物膜)的TFT基板。
其中,就得到的斜向蒸鍍膜而言,其細(xì)孔相對(duì)于玻璃基板的上面的角度約為70°。
<2A>接著,在清潔爐中,在200℃×90分鐘下對(duì)帶有斜向蒸鍍膜的TFT基板進(jìn)行加熱,在加熱結(jié)束后,馬上移動(dòng)至干燥的氮?dú)鈿夥罩?,直接放置?br>
<3A>接著,準(zhǔn)備1-辛醇(分子量130)和2-丙醇(分子量60)的混合液(重量比=95∶5),使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液。
<4A>接著,在圖3所示的處理裝置內(nèi),搬入帶有斜向蒸鍍膜的TFT基板,在容器(聚四氟乙烯制)內(nèi),設(shè)置成使斜向蒸鍍膜朝上。
此外,密閉腔室之后,向容器內(nèi)提供已準(zhǔn)備好的處理液,將帶有斜向蒸鍍膜的TFT基板浸漬在處理液中。
<5A>接著,在上述工序<4A>的狀態(tài)下,將腔室內(nèi)減壓至100Pa。
由此,將斜向蒸鍍膜的細(xì)孔內(nèi)的氣體置換成處理液。即,在細(xì)孔內(nèi)浸透處理液。
<6A>接著,將過(guò)剩的處理液從容器排出,然后再次將腔室內(nèi)減壓至133Pa(1Torr),在150℃×1小時(shí)下加熱基板。
由此,在斜向蒸鍍膜的表面和細(xì)孔的內(nèi)面,使1-辛醇和2-丙醇形成化學(xué)鍵。
<7A>在加熱結(jié)束后,在維持減壓狀態(tài)的同時(shí)進(jìn)行放冷。
其中,就得到的取向膜而言,其平均厚度為45nm。
對(duì)所制作的帶取向膜TFT基板中的3個(gè)分別加熱至200℃,用GC-MS(株式會(huì)社島津制作所制,“GC-MS QP5050A”)分析產(chǎn)生的氣體。
此外,根據(jù)得到的GC-MS的曲線圖,對(duì)源自丙烯和辛烯的峰的面積進(jìn)行時(shí)間積算,求出產(chǎn)生的丙烯和辛烯的量(以下相同)。
其結(jié)果,丙烯∶辛烯=90∶10。
其中,產(chǎn)生的丙烯和辛烯的量與已在斜向蒸鍍膜上形成化學(xué)鍵的2-丙醇和1-辛醇的量分別成比例。
因此,在無(wú)機(jī)氧化物膜上形成化學(xué)鍵的醇的平均分子量為123。
(樣品No.12)準(zhǔn)備1-辛醇,使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液,并使用該處理液,除此之外,與上述樣品No.11一樣,制造帶取向膜TFT基板。
(樣品No.13)準(zhǔn)備2-丙醇,使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液,并使用該處理液,除此之外與上述樣品No.11一樣,制造帶取向膜TFT基板。
(樣品No.14)斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.11一樣,制造帶取向膜TFT基板。
GC-MS分析的結(jié)果,丙烯∶辛烯=93∶7。
因此,在無(wú)機(jī)氧化物膜上形成化學(xué)鍵的醇的平均分子量為125。
(樣品No.15)斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.12一樣,制造帶取向膜TFT基板。
(樣品No.16)斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.13一樣,制造帶取向膜TFT基板。
2.帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板的制作下面,分別制作各樣品No.的帶取向膜液晶面板用對(duì)向基板各10個(gè)。
(樣品No.21)<1B>首先,準(zhǔn)備圖1所示的液晶面板用對(duì)向基板,設(shè)置在真空蒸鍍裝置,并使基板面相對(duì)于蒸鍍?cè)吹膴A角為50°。
此外,對(duì)蒸鍍裝置內(nèi)減壓(10-4Pa),斜向蒸鍍SiO2,制作帶有斜向蒸鍍膜(無(wú)機(jī)氧化物膜)的液晶面板用對(duì)向基板。
其中,就得到的斜向蒸鍍膜而言,其細(xì)孔相對(duì)于液晶面板用對(duì)向基板的上面的角度約為70°。
<2B>接著,在清潔爐中,在200℃×90分鐘下對(duì)帶有斜向蒸鍍膜的液晶面板用對(duì)向基板進(jìn)行加熱,在加熱結(jié)束后,馬上移動(dòng)至干燥的氮?dú)鈿夥罩?,直接放置?br>
<3B>接著,準(zhǔn)備2-丙醇,使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液。
<4B>接著,在圖3所示的處理裝置內(nèi),搬入帶有斜向蒸鍍膜的液晶面板用對(duì)向基板,在容器(聚四氟乙烯制)內(nèi),設(shè)置成使斜向蒸鍍膜朝上。
此外,密閉腔室之后,向容器內(nèi)提供已準(zhǔn)備好的處理液,將帶有斜向蒸鍍膜的液晶面板用對(duì)向基板浸漬在處理液中。
<5B>接著,在上述工序<4B>的狀態(tài)下,將腔室內(nèi)減壓至100Pa。
由此,將斜向蒸鍍膜的細(xì)孔內(nèi)的氣體置換成處理液。即,在細(xì)孔內(nèi)浸透處理液。
<6B>接著,將過(guò)剩的處理液從容器排出,然后再次將腔室內(nèi)減壓至133Pa(1Torr),在150℃×1小時(shí)下加熱基板。
由此,在斜向蒸鍍膜的表面和細(xì)孔的內(nèi)面,使2-丙醇形成化學(xué)鍵。
<7B>在加熱結(jié)束后,在維持減壓狀態(tài)的同時(shí)進(jìn)行放冷。
其中,就得到的取向膜而言,其平均厚度為43nm。
(樣品No.22)準(zhǔn)備1-辛醇,使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液,并使用該處理液,除此之外與上述樣品No.21一樣,制造帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板。
(樣品No.23)準(zhǔn)備2-丙醇(分子量60)和乙醇(分子量46)的混合液(重量比=75∶25),使用過(guò)濾器除去離子性雜質(zhì),然后通過(guò)氮發(fā)泡除去含有的微量水分,制備處理液。
GC-MS分析的結(jié)果,丙烯∶乙烯=75∶25。
因此,在無(wú)機(jī)氧化物膜上形成化學(xué)鍵的醇的平均分子量為57。
(樣品No.24)
斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.21一樣,制造帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板。
(樣品No.25)斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.22一樣,制造帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板。
(樣品No26)斜向蒸鍍Al2O3來(lái)代替SiO2,形成取向膜,除此之外,與上述樣品No.23一樣,制造帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板。
GC-MS分析的結(jié)果,丙烯∶乙烯=70∶30。
因此,在無(wú)機(jī)氧化物膜上形成化學(xué)鍵的醇的平均分子量為56。
3.液晶面板的制造下面,分別制造各實(shí)施例和各比較例的液晶面板。
(實(shí)施例1A)首先,對(duì)于樣品No.11的帶取向膜TFT基板,沿著已形成取向膜的面的外周部,殘留成為液晶注入口的部分,印刷熱固化型膠粘劑(日本化藥公司制,“ML3804P”),以80℃×10分鐘加熱,除去溶劑。
其中,熱固化型膠粘劑是混合了直徑約為3μm的二氧化硅球的環(huán)氧樹脂。
接著,使樣品No.21的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板的已形成取向膜的面為內(nèi)側(cè),在壓接2個(gè)基板的同時(shí),通過(guò)以140℃×1小時(shí)加熱,進(jìn)行貼合。
另外,配置2個(gè)基板使取向膜的取向成180°。
接著,向貼合2個(gè)基板而形成的內(nèi)側(cè)的空間,通過(guò)真空注入法從液晶注入口注入氟系的負(fù)的電感應(yīng)各向異性液晶(メルク公司制,“MLC-6610”)。
接著,使用丙烯酸系的UV膠粘劑(ヘンケルジヤパン公司制,“LPD-204”),以3000mJ/cm2照射波長(zhǎng)365nm的UV,使液晶注入口固化,密封液晶注入口。
如上所述,制造液晶面板。
(實(shí)施例2A)
除了使用樣品No.12的帶取向膜TFT基板和樣品No.21的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(實(shí)施例3A)除了使用樣品No.11的帶取向膜TFT基板和樣品No.23的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(比較例1A)除了使用樣品No.13的帶取向膜TFT基板和樣品No.21的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(比較例2A)除了使用樣品No.12的帶取向膜TFT基板和樣品No.22的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(實(shí)施例1B)除了使用樣品No.14的帶取向膜TFT基板和樣品No.24的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(實(shí)施例2B)除了使用樣品No.15的帶取向膜TFT基板和樣品No.24的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(實(shí)施例3B)除了使用樣品No.14的帶取向膜TFT基板和樣品No.26的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(比較例1B)除了使用樣品No.16的帶取向膜TFT基板和樣品No.24的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
(比較例2B)除了使用樣品No.15的帶取向膜TFT基板和樣品No.25的帶取向膜的液晶面板用對(duì)向基板之外,與上述實(shí)施例1A一樣,制造液晶面板。
4.液晶面板的耐光性試驗(yàn)和殘像確認(rèn)試驗(yàn)就耐光性試驗(yàn)而言,分別設(shè)置在各實(shí)施例和各比較例中制造的液晶面板,作為圖4所示的投射型顯示裝置的藍(lán)色用的液晶光閥,將液晶面板的表面溫度保持在55℃,連續(xù)點(diǎn)亮光源,對(duì)直至出現(xiàn)顯示異常的時(shí)間進(jìn)行測(cè)定。
其中,光源使用130WUHP燈(フイリツプス公司制)。
另外,就殘像確認(rèn)試驗(yàn)而言,分別將在各實(shí)施例和各比較例中制造的液晶面板設(shè)置在殘像評(píng)價(jià)裝置上,在60℃的恒溫條件下,施加5V-60Hz的電壓1小時(shí),使同一畫面進(jìn)行輸出,隨后進(jìn)行設(shè)置,作為圖4所示的投射型顯示裝置的綠色用的液晶光閥,目視確認(rèn)在投影畫面是否發(fā)生殘像。
其結(jié)果顯示于下述表1。
表1
其中,在表1中,將直到在比較例1A的液晶面板中出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間設(shè)為“1.0”,分別用相對(duì)值表示直到在實(shí)施例1A~3A和比較例2A的液晶面板中出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間。另外,將直到在比較例1B的液晶面板中出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間設(shè)為“1.0”,分別用相對(duì)值表示直到在實(shí)施例1B~3B和比較例2B的液晶面板中出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間。
另外,關(guān)于殘像,將沒有殘像的情況設(shè)為“○”,將稍微有殘像的情況設(shè)為“△”,將有相當(dāng)量殘像的情況設(shè)為“×”。
由表1可知,實(shí)施例1A~3A的液晶面板,相對(duì)于比較例1A的液晶面板,其直到出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間都延長(zhǎng),另外,實(shí)施例1B~3B的液晶面板,相對(duì)于比較例1B的液晶面板,其直到出現(xiàn)顯示異常為止的時(shí)間都延長(zhǎng)。
另外,可知實(shí)施例1A~3A和1B~3B的液晶面板,都難以出現(xiàn)殘像。與此相對(duì),比較例1A、2A、1B、2B的液晶面板都在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)殘像。
權(quán)利要求
1.一種液晶面板,具有第一基板、與該第一基板對(duì)向的第二基板、在所述第一基板上設(shè)置的第一取向膜、在所述第二基板上設(shè)置的第二取向膜、介于所述第一取向膜與所述第二取向膜之間的液晶層,其特征在于,所述第一取向膜和所述第二取向膜,均是使醇與存在于通過(guò)斜向蒸鍍法形成并且具有多個(gè)細(xì)孔的無(wú)機(jī)氧化物膜的至少表面上的羥基化學(xué)鍵合而形成的取向膜,所述第一取向膜的醇的平均分子量和所述第二取向膜的醇的平均分子量不同。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶面板,其特征在于,所述第一基板具有驅(qū)動(dòng)用元件,所述第一取向膜的醇的平均分子量比所述第二取向膜的醇的平均分子量大。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜的醇的平均分子量為100~400。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜的醇主要是碳原子數(shù)為6~30的醇。
5.如權(quán)利要求2~4中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其特征在于,所述第二取向膜的醇的平均分子量為32~70。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶面板,其特征在于,所述第二取向膜的醇主要是碳原子數(shù)為1~4的醇。
7.如權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜和所述第二取向膜,均是在所述無(wú)機(jī)氧化物膜的細(xì)孔的內(nèi)面的羥基也與所述醇化學(xué)鍵合而形成的取向膜。
8.如權(quán)利要求1~7中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇中的至少一方,含有多種醇。
9.如權(quán)利要求1~7中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇中的任一方含有多種醇,另一方由一種醇構(gòu)成,所述一方的取向膜的醇含有與所述另一方的取向膜的醇同種的醇。
10.如權(quán)利要求1~7中任意一項(xiàng)所述的液晶面板,其特征在于,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇雙方均含有多種醇,所述第一取向膜的醇和所述第二取向膜的醇含有同種醇。
11.一種電子設(shè)備,其特征在于,具備權(quán)利要求1~10中任意一項(xiàng)所述的液晶面板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶面板,該液晶面板(1)具有TFT基板(第一基板)(17)、與TFT基板(17)對(duì)向的液晶面板用對(duì)向基板(第二基板)(12)、在所述TFT基板(17)上設(shè)置的取向膜(第一取向膜)(3)、在液晶面板用對(duì)向基板(12)設(shè)置的取向膜(第二取向膜)(4)、在所述取向膜(3)和取向膜(4)之間設(shè)置的液晶層(2),其中,所述取向膜(3)和取向膜(4)都是通過(guò)斜向蒸鍍法而形成,存在于具有多個(gè)細(xì)孔的無(wú)機(jī)氧化物膜的至少表面上的羥基和醇形成化學(xué)鍵而成,取向膜(3)的醇的平均分子量大于取向膜(4)的醇的平均分子量。由此,本發(fā)明提供耐光性出色且難以產(chǎn)生殘像的液晶面板和電子設(shè)備。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1885134SQ20061009378
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月20日
發(fā)明者筱原祐治, 寺尾幸一 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社