JP2006251700A - Inorganic alignment layer, inorganic alignment layer forming method, substrate for electronic device, liquid crystal panel and electronic appliance - Google Patents
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Description
本発明は、無機配向膜、無機配向膜の形成方法、電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器に関するものである。 The present invention relates to an inorganic alignment film, a method for forming an inorganic alignment film, an electronic device substrate, a liquid crystal panel, and an electronic apparatus.
スクリーン上に画像を投影する投射型表示装置が知られている。この投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネルが用いられている。
このような液晶パネルは、通常、液晶分子を一定方向に配向させるため、所定のプレチルト角が発現するように設定された配向膜を有している。これらの配向膜を製造するには、基材上に成膜されたポリイミド等の高分子化合物からなる薄膜を、レーヨン等の布で一方向に擦るラビング処理する方法等が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
A projection display device that projects an image on a screen is known. In this projection display device, a liquid crystal panel is mainly used for image formation.
Such a liquid crystal panel usually has an alignment film set so as to develop a predetermined pretilt angle in order to align liquid crystal molecules in a certain direction. In order to manufacture these alignment films, a method of rubbing a thin film made of a polymer compound such as polyimide formed on a substrate with a cloth such as rayon in one direction is known (for example, , See Patent Document 1).
しかしながら、ポリイミド等の有機材料で構成された配向膜は、使用環境、使用時間等により、光劣化を生じることがあった。このような光劣化が起こると、配向膜、液晶層等の構成材料が分解し、その分解生成物が液晶の性能等に悪影響を及ぼすことがある。
このような問題を解決する目的で、無機材料で構成された配向膜(無機配向膜)を採用する試みがある(例えば、特許文献2参照)。このような無機配向膜は、一般に、無機材料としてSiO2を用いて形成されている。
しかしながら、このような無機配向膜は、有機材料で構成された配向膜に比べ、透明性、耐光性、耐熱性に優れるものの、液晶分子を配向させる能力が低いという問題がある。
However, an alignment film made of an organic material such as polyimide may cause photodegradation depending on the use environment, use time, and the like. When such photodegradation occurs, constituent materials such as the alignment film and the liquid crystal layer are decomposed, and the decomposition products may adversely affect the performance of the liquid crystal.
In order to solve such a problem, there is an attempt to employ an alignment film (inorganic alignment film) made of an inorganic material (see, for example, Patent Document 2). Such an inorganic alignment film is generally formed using SiO 2 as an inorganic material.
However, such an inorganic alignment film is superior in transparency, light resistance, and heat resistance to an alignment film composed of an organic material, but has a problem that the ability to align liquid crystal molecules is low.
本発明の目的は、耐光性に優れ、かつ、配向特性(液晶材料の配向状態を規制する機能)に優れた無機配向膜を提供すること、このような配向膜を効率良く製造することが可能な無機配向膜の形成方法を提供すること、前記無機配向膜を備える電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inorganic alignment film having excellent light resistance and excellent alignment characteristics (function to regulate the alignment state of a liquid crystal material), and it is possible to efficiently manufacture such an alignment film. Another object of the present invention is to provide a method for forming an inorganic alignment film, and to provide a substrate for an electronic device, a liquid crystal panel, and an electronic apparatus including the inorganic alignment film.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の無機配向膜は、主として、無機材料で構成された無機配向膜であって、
前記無機材料の比誘電率が6以上であることを特徴とする。
これにより、耐光性に優れ、かつ、配向特性(液晶材料の配向状態を規制する機能)に優れた無機配向膜を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The inorganic alignment film of the present invention is an inorganic alignment film mainly composed of an inorganic material,
The inorganic material has a relative dielectric constant of 6 or more.
Thereby, an inorganic alignment film having excellent light resistance and excellent alignment characteristics (function of regulating the alignment state of the liquid crystal material) can be provided.
本発明の無機配向膜では、前記無機材料は、柱状に結晶化し得るものであることが好ましい。
これにより、液晶層を構成する液晶分子の(電圧無印加時における)配向状態をより容易に規制することができる。
本発明の無機配向膜では、主として前記無機材料で構成された、複数の柱状の結晶で構成され、
前記柱状の結晶は、無機配向膜の面方向に対して所定の角度θcだけ傾斜した状態で配向したものであることが好ましい。
このような構成とすることにより、液晶分子の配向状態を好適に規制することができる。
In the inorganic alignment film of the present invention, it is preferable that the inorganic material can be crystallized in a columnar shape.
Thereby, the alignment state (at the time of no voltage application) of the liquid crystal molecule which comprises a liquid-crystal layer can be controlled more easily.
In the inorganic alignment film of the present invention, it is composed of a plurality of columnar crystals mainly composed of the inorganic material,
The columnar crystal is preferred for the surface direction of the inorganic alignment film is obtained by orienting a state inclined by a predetermined angle theta c.
By setting it as such a structure, the orientation state of a liquid crystal molecule can be controlled suitably.
本発明の無機配向膜では、前記所定の角度θcは、30〜60°であることが好ましい。
これにより、より適度なプレチルト角を発現させることができ、液晶分子の配向状態をより好適に規制することができる。
本発明の無機配向膜では、無機配向膜の平均厚さは、0.02〜0.3μmであることが好ましい。
これにより、液晶分子の配向性をより効果的に規制することができる。
In the inorganic alignment film of the present invention, the predetermined angle θ c is preferably 30 to 60 °.
Thereby, a more appropriate pretilt angle can be expressed, and the alignment state of the liquid crystal molecules can be more suitably regulated.
In the inorganic alignment film of the present invention, the average thickness of the inorganic alignment film is preferably 0.02 to 0.3 μm.
Thereby, the orientation of liquid crystal molecules can be more effectively regulated.
本発明の無機配向膜の形成方法は、基材上に、本発明の無機配向膜を形成する方法であって、
前記基材に対向して設けられたターゲットにイオンビームを照射してスパッタ粒子を引き出し、
前記スパッタ粒子を、前記基材の前記無機配向膜を形成する面の垂直方向に対して所定の角度θsだけ傾斜させた方向から前記基材上に照射することを特徴とする。
これにより、耐光性に優れ、かつ、配向特性(液晶材料の配向状態を規制する機能)に優れた無機配向膜を形成することができる。
The method for forming an inorganic alignment film of the present invention is a method for forming an inorganic alignment film of the present invention on a substrate,
Sputtering particles are extracted by irradiating an ion beam to a target provided facing the substrate,
The sputtered particles are irradiated onto the substrate from a direction inclined by a predetermined angle θ s with respect to a direction perpendicular to a surface of the substrate on which the inorganic alignment film is formed.
Thereby, an inorganic alignment film having excellent light resistance and excellent alignment characteristics (function of regulating the alignment state of the liquid crystal material) can be formed.
本発明の無機配向膜の形成方法では、前記所定の角度θsは、40°以上であることが好ましい。
これにより、柱状の結晶が傾斜した状態で配列した無機配向膜をより好適に形成することができ、その結果、得られる無機配向膜は液晶分子の配向状態を規制する機能がより優れたものとなる。
In the method for forming an inorganic alignment film of the present invention, the predetermined angle θ s is preferably 40 ° or more.
Thereby, it is possible to more suitably form an inorganic alignment film in which columnar crystals are arranged in an inclined state, and as a result, the obtained inorganic alignment film has a more excellent function of regulating the alignment state of liquid crystal molecules. Become.
基板上に、電極と、
本発明の電子デバイス用基板は、本発明の無機配向膜とを備えることを特徴とする。
これにより、配向特性(液晶材料の配向状態を規制する機能)に優れ、かつ、耐光性に優れた電子デバイス用基板を提供することができる。
本発明の液晶パネルは、本発明の無機配向膜と、液晶層とを備えたことを特徴とする。
これにより、配向特性(液晶材料の配向状態を規制する機能)に優れ、かつ、耐光性に優れた液晶パネルを提供することができる。
An electrode on the substrate;
The electronic device substrate of the present invention includes the inorganic alignment film of the present invention.
Thereby, the board | substrate for electronic devices excellent in the alignment characteristic (function which regulates the orientation state of liquid crystal material) and excellent in light resistance can be provided.
The liquid crystal panel of the present invention includes the inorganic alignment film of the present invention and a liquid crystal layer.
Thereby, it is possible to provide a liquid crystal panel having excellent alignment characteristics (function of regulating the alignment state of the liquid crystal material) and excellent light resistance.
本発明の液晶パネルでは、電極と、前記無機配向膜とを備え、
前記電極と、前記無機配向膜との間に、前記電極が前記液晶層に影響を与えるのを防止または抑制するバリア層を備えることが好ましい。
これにより、光触媒反応によって生じた自由電子等が液晶層に入るのを効果的に防止することができ、液晶分子の配向性の低下を防止することができる。
The liquid crystal panel of the present invention comprises an electrode and the inorganic alignment film,
Preferably, a barrier layer is provided between the electrode and the inorganic alignment film to prevent or suppress the electrode from affecting the liquid crystal layer.
Thereby, it is possible to effectively prevent free electrons or the like generated by the photocatalytic reaction from entering the liquid crystal layer, and to prevent a decrease in the orientation of the liquid crystal molecules.
本発明の液晶パネルでは、前記バリア層は、主として、酸化ケイ素で構成されることが好ましい。
これにより、光触媒反応によって生じた自由電子等が液晶層に入るのをより効果的に防止することができる。
本発明の電子機器は、本発明の液晶パネルを備えたことを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
In the liquid crystal panel of the present invention, the barrier layer is preferably mainly composed of silicon oxide.
Thereby, it is possible to more effectively prevent free electrons and the like generated by the photocatalytic reaction from entering the liquid crystal layer.
An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal panel according to the present invention.
Thereby, an electronic device with high reliability can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、無機配向膜の形成方法の説明に先立ち、本発明の液晶パネルについて説明する。
図1は、本発明の液晶パネルの第1実施形態を示す模式的な縦断面図、図2は、本発明の方法により形成された無機配向膜を示す縦断面図である。
図1に示すように、液晶パネル1Aは、液晶層2と、無機配向膜3A、3A’と、バリア層4A、4A’と、透明導電膜(電極)5、6と、偏光膜7A、7A’と、基板9、10とを有している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, prior to the description of the method for forming the inorganic alignment film, the liquid crystal panel of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of the liquid crystal panel of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an inorganic alignment film formed by the method of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
液晶層2は、主として、液晶材料で構成されている。
液晶層2を構成する液晶材料としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など配向し得るものであればいかなる液晶材料を用いても構わないが、TN型液晶パネルの場合、ネマチック液晶を形成させるものが好ましく、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。さらに、これらネマチック液晶分子にモノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基を導入した液晶分子も含まれる。
The
As the liquid crystal material constituting the
液晶層2の両面には、無機配向膜3A、3A’が配置されている。
無機配向膜3A、3A’は、液晶層2を構成する液晶材料(液晶分子)の(電圧無印加時における)配向状態を規制する機能を有する。
また、無機配向膜3Aは、後述するようなバリア層4Aと透明導電膜5と基板9とからなる基材100上に形成されており、無機配向膜3Aは、後述するようなバリア層4A’と透明導電膜6と基板10とからなる基材101上に形成されている。
Inorganic alignment films 3 </ b> A and 3 </ b> A ′ are disposed on both surfaces of the
The
The
無機配向膜3A、3A’は、主として無機材料で構成されている。一般に、無機材料は、有機材料に比べて、優れた化学的安定性を有しているため、従来のような有機材料で構成された配向膜に比べ、特に優れた耐光性を有するものとなる。
特に、本発明では、無機配向膜を構成する無機材料として、誘電率が6以上のものを用いる点に特徴を有している。
ところで、無機材料(SiO2)で構成された無機配向膜は、有機材料で構成された配向膜と比べ、優れた耐光性を有しているが、液晶分子との親和性が低く、液晶分子の配向状態を規制するのが困難で、液晶分子を配向させる能力が低いという問題があった。
The
In particular, the present invention is characterized in that a material having a dielectric constant of 6 or more is used as the inorganic material constituting the inorganic alignment film.
By the way, an inorganic alignment film composed of an inorganic material (SiO 2 ) has excellent light resistance as compared with an alignment film composed of an organic material, but has a low affinity with liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules It is difficult to regulate the alignment state of the liquid crystal, and there is a problem that the ability to align liquid crystal molecules is low.
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、無機配向膜を構成する無機材料として、誘電率が6以上のものを用いることにより、優れた耐光性を有しつつ、所望のプレチルト角に液晶分子を容易に配向させることができ、優れた配向特性(液晶分子の配向状態を規制する機能)を有するものとすることができることを見出した。これは、無機配向膜の液晶分子との親和性が向上するため、液晶分子を無機配向膜に引き寄せ、液晶分子をより安定した状態で配置することができるためであると考えられる。
このように本発明では、無機配向膜を構成する無機材料として、誘電率が6以上のものを用いる点に特徴を有するが、誘電率が8〜12のものを用いるのが好ましい。これにより、前述の効果がより顕著なものとなる。
また、無機配向膜3A、3A’を構成する無機材料は、柱状に結晶化し得るものであるのが好ましい。これにより、液晶層2を構成する液晶分子の(電圧無印加時における)配向状態をより容易に規制することができる。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have used a material having a dielectric constant of 6 or more as the inorganic material constituting the inorganic alignment film, so that the liquid crystal has a desired pretilt angle while having excellent light resistance. It has been found that molecules can be easily aligned and have excellent alignment characteristics (function to regulate the alignment state of liquid crystal molecules). This is presumably because the affinity of the inorganic alignment film with the liquid crystal molecules is improved, so that the liquid crystal molecules can be attracted to the inorganic alignment film and the liquid crystal molecules can be arranged in a more stable state.
As described above, the present invention is characterized in that a material having a dielectric constant of 6 or more is used as the inorganic material constituting the inorganic alignment film, but a material having a dielectric constant of 8 to 12 is preferably used. Thereby, the above-mentioned effect becomes more remarkable.
Moreover, it is preferable that the inorganic material which comprises
上述したような無機材料としては、例えば、LiNbO3、PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3、PbNbO6、ZnO、Al2O3等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような無機配向膜3A、3A’は、例えば、後述するような方法(本発明の無機配向膜の形成方法)により形成され、図2に示すように、複数の柱状の結晶が、基材100に対して、所定(一定)の方向に所定の角度θcで傾斜した状態で配列した構成となっている。このような構成とすることにより、分極の方向を所望の方向に揃えることができ、液晶分子の配向状態を好適に規制することができる。
Examples of the inorganic material described above include LiNbO 3 , PbTiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , PbNbO 6 , ZnO, Al 2 O 3, etc., and one or more of these can be used. They can be used in combination.
Such
基材100に対する柱状の結晶の傾きθcは、30〜60°であるのが好ましく、40〜50°であるのがより好ましい。これにより、より適度なプレチルト角を発現させることができ、液晶分子の配向状態をより好適に規制することができる。
また、このような柱状の結晶の幅は、10〜40nmであるのが好ましく、10〜20nmであるのがより好ましい。これにより、より適度なプレチルト角を発現させることができ、液晶分子の配向状態をより好適に規制することができる。
The inclination θ c of the columnar crystal with respect to the
Moreover, it is preferable that the width | variety of such a columnar crystal is 10-40 nm, and it is more preferable that it is 10-20 nm. Thereby, a more appropriate pretilt angle can be expressed, and the alignment state of the liquid crystal molecules can be more suitably regulated.
また、このような柱状の結晶の幅Wは、10〜40nmであるのが好ましく、10〜20nmであるのがより好ましい。これにより、より適度なプレチルト角を発現させることができ、液晶分子の配向状態をより好適に規制することができる。
このような無機配向膜3A、3A’は、その平均厚さが0.02〜0.3μmであるのが好ましく、0.02〜0.08μmであるのがより好ましい。平均厚さが前記下限値未満であると、各部位におけるプレチルト角を十分に均一にするのが困難となる場合がある。一方、平均厚さが前記上限値を超えると、駆動電圧が高くなり、消費電力が大きくなる可能性がある。
In addition, the width W of such columnar crystals is preferably 10 to 40 nm, and more preferably 10 to 20 nm. Thereby, a more appropriate pretilt angle can be expressed, and the alignment state of the liquid crystal molecules can be more suitably regulated.
The
無機配向膜3Aの上面側(液晶層2と対向する面とは反対の面側)には、バリア層4Aが配置されている。同様に、配向膜3A’の下面側(液晶層2と対向する面とは反対の面側)には、バリア層4A’が配置されている。
バリア層4A、4A’は、後述する透明導電膜(電極)5、6が液晶分子に影響を与えるのを防止する機能を有している。
A
The barrier layers 4A and 4A ′ have a function of preventing transparent conductive films (electrodes) 5 and 6 described later from affecting liquid crystal molecules.
ところで、後述するような透明導電膜(電極)を構成する材料の中には、紫外線等が照射されることによって、光触媒反応が起こるものが存在する。このような光触媒反応が起こると、透明導電膜内に自由電子が生じる。このようにして生じた自由電子が酸素と結びつき、還元力の高い活性酸素を発生する。このような活性酸素は、有機材料である液晶材料を変質させ、液晶分子の配向性を低下させてしまう場合がある。 By the way, among materials constituting a transparent conductive film (electrode) as described later, there is a material that undergoes a photocatalytic reaction when irradiated with ultraviolet rays or the like. When such a photocatalytic reaction occurs, free electrons are generated in the transparent conductive film. The free electrons generated in this way are combined with oxygen to generate active oxygen having a high reducing power. Such active oxygen may alter the liquid crystal material, which is an organic material, and reduce the orientation of liquid crystal molecules.
しかし、本実施形態のように、バリア層を設けることにより、自由電子等が液晶層2に入るのを効果的に防止することができ、液晶分子の配向性の低下を防止することができる。
このようなバリア層4A、4A’を構成する材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
However, by providing a barrier layer as in this embodiment, free electrons and the like can be effectively prevented from entering the
Examples of the material constituting
バリア層4A、4A’の平均厚さは、0.01〜0.5μmであるのが好ましく、0.05〜0.2μmであるのがより好ましい。
上述したようなバリア層4A、4A’は、蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法等の気相成膜法により形成されたものであるのが好ましい。これにより、バリア層4A、4A’をより緻密なものとすることができ、バリア性が向上する。
The average thickness of the barrier layers 4A and 4A ′ is preferably 0.01 to 0.5 μm, and more preferably 0.05 to 0.2 μm.
The barrier layers 4A and 4A ′ as described above are preferably formed by a vapor deposition method such as an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or an ion plating method. Thereby, the barrier layers 4A and 4A ′ can be made denser, and the barrier property is improved.
バリア層4Aの外表面側(液晶層2と対向する面とは反対の面側)には、透明導電膜(透明電極)5が配置されている。同様に、バリア層4A’の外表面側(液晶層2と対向する面とは反対の面側)には、透明導電膜(透明電極)6が配置されている。
透明導電膜5、6は、これらの間で通電を行うことにより、液晶層2の液晶分子を駆動する(配向を変化させる)機能を有する。
A transparent conductive film (transparent electrode) 5 is disposed on the outer surface side of the
The transparent
透明導電膜5、6間での通電の制御は、透明導電膜に接続された制御回路(図示せず)から供給する電流を制御することにより行われる。
透明導電膜5、6は、導電性を有しており、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)、インジウムオキサイド(IO)、酸化スズ(SnO2)等で構成されている。
透明導電膜5の外表面側(無機配向膜3Aと対向する面とは反対側の面側)には、基板9が配置されている。同様に、透明導電膜6の外表面側(無機配向膜3A’と対向する面とは反対側の面側)には、基板10が配置されている。
Control of energization between the transparent
The transparent
On the outer surface side of the transparent conductive film 5 (surface side opposite to the surface facing the
基板9、10は、前述した液晶層2、無機配向膜3A、3A’、透明導電膜5、6、および後述する偏光膜7A、8Aを支持する機能を有している。基板9、10の構成材料は、特に限定されず、例えば、石英ガラス等のガラスやポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料等が挙げられる。この中でも特に、石英ガラス等のガラスで構成されたものであるのが好ましい。これにより、そり、たわみ等の生じにくい、より安定性に優れた液晶パネルを得ることができる。なお、図1では、シール材、配線等の記載は省略した。
The
基板9の外表面側(透明導電膜5と対向する面とは反対側の面側)には、偏光膜(偏光板、偏光フィルム)7Aが配置されている。同様に、基板10の外表面側(透明導電膜6と対向する面とは反対側の面側)には、偏光膜(偏光板、偏光フィルム)8Aが配置されている。
偏光膜7A、8Aの構成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)等が挙げられる。また、偏光膜としては、前記材料にヨウ素をドープしたもの等を用いてもよい。
A polarizing film (polarizing plate, polarizing film) 7A is arranged on the outer surface side of the substrate 9 (the surface side opposite to the surface facing the transparent conductive film 5). Similarly, a polarizing film (polarizing plate, polarizing film) 8A is disposed on the outer surface side of the substrate 10 (the surface side opposite to the surface facing the transparent conductive film 6).
Examples of the constituent material of the
偏光膜としては、例えば、上記材料で構成された膜を一軸方向に延伸したものを用いることができる。
このような偏光膜7A、8Aに配置することにより、通電量の調節による光の透過率の制御をより確実に行うことができる。
偏光膜7A、8Aの偏光軸の方向は、通常、無機配向膜3A、3A’の配向方向に応じて決定される。
なお、本実施形態では、無機配向膜として、図2に示すような構成のものについて説明したが、これに限定されず、液晶分子が安定して配向するような形状であれば、いずれの形状であってもよい。
As a polarizing film, what extended | stretched the film comprised with the said material to the uniaxial direction can be used, for example.
By disposing the
The direction of the polarization axis of the
In the present embodiment, the inorganic alignment film has a structure as shown in FIG. 2, but is not limited to this, and any shape can be used as long as the liquid crystal molecules are stably aligned. It may be.
次に、本発明の無機配向膜の形成に用いる配向膜形成装置および無機配向膜の形成方法について説明する。
図3は、本発明の無機配向膜の形成方法に用いる配向膜形成装置の模式図である。
まず、配向膜形成装置について説明する。
図3に示すイオンビームスパッタ装置S100は、イオンビームを照射するイオン源S1と、前記イオンビームの照射によりスパッタ粒子を発生(照射)するターゲットS2と、真空チャンバS3と、真空チャンバS3内の圧力を制御する排気ポンプS4とを有している。
Next, an alignment film forming apparatus and an inorganic alignment film forming method used for forming the inorganic alignment film of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of an alignment film forming apparatus used in the method for forming an inorganic alignment film of the present invention.
First, an alignment film forming apparatus will be described.
An ion beam sputtering apparatus S100 shown in FIG. 3 includes an ion source S1 that irradiates an ion beam, a target S2 that generates (irradiates) sputtered particles by irradiation with the ion beam, a vacuum chamber S3, and a pressure in the vacuum chamber S3. And an exhaust pump S4 for controlling.
イオン源S1は、その内部にフィラメントS11と、引き出し電極S12とを有している。また、イオン源S1には、イオン源S1内にガスを供給するガス供給源S13が接続されている。
また、イオンビームスパッタ装置S100は、無機配向膜を形成する基材を真空チャンバS3内に固定する基材ホルダーS5を有しており、基材ホルダーS5は、ターゲットS2に対して相対的に移動または回動可能となっている。
図示の構成のようなイオンビームスパッタ装置を用いた場合、以下のようにして無機配向膜が形成される。以下、代表的に、無機配向膜3Aを形成する場合について説明する。
The ion source S1 has a filament S11 and an extraction electrode S12 therein. In addition, a gas supply source S13 that supplies gas into the ion source S1 is connected to the ion source S1.
Further, the ion beam sputtering apparatus S100 has a base material holder S5 for fixing the base material on which the inorganic alignment film is formed in the vacuum chamber S3, and the base material holder S5 moves relative to the target S2. Or it can rotate.
When an ion beam sputtering apparatus as shown in the figure is used, an inorganic alignment film is formed as follows. Hereinafter, the case where the
1.真空チャンバS3内の基材ホルダーS5に、基材100を設置する。
2.排気ポンプS4により、真空チャンバS3内を減圧する。
3.イオン源S1内に、ガス供給源S13よりガスを供給する。
4.フィラメントS11に電源(図示せず)より、電流(イオンビーム電流)を流し、熱電子を発生させる。
1. The
2. The inside of the vacuum chamber S3 is depressurized by the exhaust pump S4.
3. Gas is supplied from the gas supply source S13 into the ion source S1.
4). A current (ion beam current) is supplied to the filament S11 from a power source (not shown) to generate thermoelectrons.
5.発生した熱電子が導入されたガスと衝突し、ガスがイオン化し、プラズマが発生する。
6.引き出し電極S12にイオン加速電圧を印加して、イオンを加速し、イオンビームとして、ターゲットS2に照射される。
7.イオンビームが照射されたターゲットS2は、基材100に向けてスパッタ粒子を照射し、スパッタ粒子の基材100上への入射、堆積が進行し、基材100上に無機配向膜3Aが形成された基板(本発明の電子デバイス用基板)が得られる。
5. The generated thermoelectrons collide with the introduced gas, the gas is ionized, and plasma is generated.
6). An ion acceleration voltage is applied to the extraction electrode S12 to accelerate the ions, and the target S2 is irradiated as an ion beam.
7). The target S2 irradiated with the ion beam irradiates the
なお、基材ホルダーS5は、ターゲットS2より発生したスパッタ粒子が、基材100に、基材100の無機配向膜3Aを形成する面の垂直方向に対して所定の角度(照射角)θsだけ傾斜して照射されるように、あらかじめ移動または回動させておいてもよいし、スパッタ粒子を照射しつつ、照射角がθsとなるように移動または回動させてもよい。
このようにして形成された無機配向膜は、図2に示すように、柱状の結晶が一定の方向に傾斜した状態で配列したものとなる。
The base material holder S5 has a predetermined angle (irradiation angle) θ s of sputtered particles generated from the target S2 with respect to the direction perpendicular to the surface of the
As shown in FIG. 2, the inorganic alignment film formed in this way is an array in which columnar crystals are inclined in a certain direction.
ところで、従来の方法(例えば、蒸着法等)を用いて、無機配向膜を形成することも可能であるが、従来の方法を用いた場合、図2に示すような無機配向膜を得るのが困難であり、また、得られる無機配向膜は、適度なプレチルト角を発現させることが困難であった。
しかしながら、上述したような方法を用いることにより、図2に示すような無機配向膜を容易に形成することができる。また、無機材料の分極の方向を所望の方向に、容易に揃えることができる。
By the way, it is possible to form the inorganic alignment film by using a conventional method (for example, vapor deposition method). However, when the conventional method is used, an inorganic alignment film as shown in FIG. 2 is obtained. It was difficult, and it was difficult for the resulting inorganic alignment film to exhibit an appropriate pretilt angle.
However, by using the method as described above, an inorganic alignment film as shown in FIG. 2 can be easily formed. In addition, the polarization direction of the inorganic material can be easily aligned in a desired direction.
スパッタ粒子の照射角度θsは、40°以上であるのが好ましく、50〜87°であるのがより好ましく、70〜87°であるのがさらに好ましい。これにより、柱状の結晶が傾斜した状態で配列した無機配向膜をより好適に形成することができ、その結果、得られる無機配向膜は液晶分子の配向状態を規制する機能がより優れたものとなる。これに対し、照射角度θsが小さすぎると、十分なプレチルト角が得られず、液晶分子の配向状態を規制する機能が十分に得られない可能性がある。一方、照射角度θsが大きすぎると、生産効率が低下するといった問題が生じる可能性がある。 The irradiation angle θ s of the sputtered particles is preferably 40 ° or more, more preferably 50 to 87 °, and further preferably 70 to 87 °. Thereby, it is possible to more suitably form an inorganic alignment film in which columnar crystals are arranged in an inclined state, and as a result, the obtained inorganic alignment film has a more excellent function of regulating the alignment state of liquid crystal molecules. Become. On the other hand, if the irradiation angle θ s is too small, a sufficient pretilt angle cannot be obtained, and the function of regulating the alignment state of liquid crystal molecules may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the irradiation angle θ s is too large, there may be a problem that the production efficiency decreases.
真空チャンバS3内の圧力、すなわち、無機配向膜3Aを形成する際の雰囲気の圧力は、10−2Pa以下であるのが好ましい。これにより、柱状の結晶が配列した無機配向膜3Aをより好適に得ることができる。真空チャンバS3内の圧力が高すぎると、照射されたスパッタ粒子の直進性が低下してしまう場合があり、その結果、柱状の結晶が十分に形成されない可能性がある。また、結晶の配向が十分に揃わない可能性がある。
The pressure in the vacuum chamber S3, that is, the pressure of the atmosphere when forming the
ガス供給源S13よりイオン源S1内に供給されるガスは、希ガスであれば特に限定されないが、中でも特にアルゴンガスであるのが好ましい。これにより、無機配向膜3Aの形成速度(スパッタレート)を向上させることができる。
フィラメントS11に印加する電圧は、特に限定されないが、50〜80Vであるのが好ましく、60〜70Vであるのがより好ましい。これにより、柱状の結晶が傾斜した状態で配列した無機配向膜をより好適に形成することができる。これに対し、フィラメントS11に印可する電圧が前記下限値未満であると、スパッタレートが低下し、十分な生産性が得られない場合がある。一方、フィラメントS11に印可する電圧が前記上限値を超えると、液晶分子の配向性にバラツキが生じる傾向がある。
The gas supplied from the gas supply source S13 into the ion source S1 is not particularly limited as long as it is a rare gas, but among them, argon gas is particularly preferable. Thereby, the formation speed (sputter rate) of the
The voltage applied to the filament S11 is not particularly limited, but is preferably 50 to 80V, and more preferably 60 to 70V. Thereby, it is possible to more suitably form an inorganic alignment film in which columnar crystals are arranged in an inclined state. On the other hand, when the voltage applied to the filament S11 is less than the lower limit value, the sputtering rate is lowered, and sufficient productivity may not be obtained. On the other hand, when the voltage applied to the filament S11 exceeds the upper limit, the orientation of the liquid crystal molecules tends to vary.
引き出し電極S12に印加するイオン加速電圧は、特に限定されないが、800〜3000Vであるのが好ましく、1500〜2300Vであるのがより好ましい。これにより、柱状の結晶が傾斜した状態で配列した無機配向膜をより好適に形成することができる。これに対し、イオン加速電圧が前記下限値未満であると、スパッタレートが低下し、十分な生産性が得られない場合がある。一方、イオン加速電圧が前記上限値を超えると、液晶分子の配向性にバラツキが生じる傾向がある。 The ion acceleration voltage applied to the extraction electrode S12 is not particularly limited, but is preferably 800 to 3000V, and more preferably 1500 to 2300V. Thereby, it is possible to more suitably form an inorganic alignment film in which columnar crystals are arranged in an inclined state. On the other hand, when the ion acceleration voltage is less than the lower limit value, the sputtering rate is lowered, and sufficient productivity may not be obtained. On the other hand, when the ion acceleration voltage exceeds the upper limit, the orientation of liquid crystal molecules tends to vary.
また、照射されたイオンビームのイオンビーム電流は、50〜500mAであるのが好ましい。これにより、柱状の結晶が傾斜した状態で配列した無機配向膜をより好適に形成することができる。これに対し、イオンビーム電流が前記下限値未満であると、スパッタレートが低下し、十分な生産性が得られない場合がある。一方、イオンビーム電流が前記上限値を超えると、液晶分子の配向性にバラツキが生じる傾向がある。 The ion beam current of the irradiated ion beam is preferably 50 to 500 mA. Thereby, it is possible to more suitably form an inorganic alignment film in which columnar crystals are arranged in an inclined state. On the other hand, when the ion beam current is less than the lower limit value, the sputtering rate is lowered and sufficient productivity may not be obtained. On the other hand, when the ion beam current exceeds the upper limit, the orientation of liquid crystal molecules tends to vary.
無機配向膜3Aを形成する際の基材100の温度は、比較的低いのが好ましい。具体的には、基材100の温度は、150℃以下とするのが好ましく、80℃以下とするのがより好ましく、20〜50℃とするのがさらに好ましい。これにより、基材100に付着したスパッタ粒子が最初に付着した位置から移動する現象、すなわちマイグレーションを抑制し、柱状の結晶が配列した無機配向膜3Aをより好適に得ることができる。なお、無機配向膜3Aを形成する際の基材100の温度が、上記範囲のものとなるように、必要に応じて冷却してもよい。
以上、無機配向膜3Aを形成する場合について説明したが、無機配向膜3A’についても同様に形成することができる。
The temperature of the
Although the case where the
次に、本発明の液晶パネルの第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の液晶パネルの第2実施形態を示す模式的な縦断面図である。以下、図5に示す液晶パネル1Bについて、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図4に示すように、液晶パネル(TFT液晶パネル)1Bは、TFT基板(液晶駆動基板)17と、TFT基板17に接合されたバリア層4Bと、バリア層4Bに接合された無機配向膜3Bと、液晶パネル用対向基板12と、液晶パネル用対向基板12に接合されたバリア層4B’と、バリア層4B’に接合された無機配向膜3B’と、無機配向膜3Bと無機配向膜3B’との空隙に封入された液晶よりなる液晶層2と、TFT基板(液晶駆動基板)17の外表面側(バリア層4Bと対向する面とは反対の面側)に接合された偏光膜7Bと、液晶パネル用対向基板12の外表面側(バリア層4B’と対向する面とは反対の面側)に接合された偏光膜8Bとを有している。無機配向膜3B、3B’は、前記第1実施形態で説明した無機配向膜3A、3A’と同様なものであり、バリア層4B、4B’は、前記第1実施形態で説明したバリア層4A、4A’と同様なものであり、偏光膜7B、8Bは、前記第1実施形態で説明した偏光膜7A、8Aと同様なものである。
Next, a second embodiment of the liquid crystal panel of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a second embodiment of the liquid crystal panel of the present invention. Hereinafter, the
As shown in FIG. 4, a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) 1B includes a TFT substrate (liquid crystal drive substrate) 17, a
液晶パネル用対向基板12は、マイクロレンズ基板11と、かかるマイクロレンズ基板11の表層114上に設けられ、開口131が形成されたブラックマトリックス13と、表層114上にブラックマトリックス13を覆うように設けられた透明導電膜(共通電極)14とを有している。
マイクロレンズ基板11は、凹曲面を有する複数(多数)の凹部(マイクロレンズ用凹部)112が設けられたマイクロレンズ用凹部付き基板(第1の基板)111と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板111の凹部112が設けられた面に樹脂層(接着剤層)115を介して接合された表層(第2の基板)114とを有しており、また、樹脂層115では、凹部112内に充填された樹脂によりマイクロレンズ113が形成されている。
The
The
マイクロレンズ用凹部付き基板111は、平板状の母材(透明基板)より製造され、その表面には、複数(多数)の凹部112が形成されている。凹部112は、例えば、マスクを用いた、ドライエッチング法、ウェットエッチング法等により形成することができる。
このマイクロレンズ用凹部付き基板111は、例えば、ガラス等で構成されている。
The substrate with concave portions for
The substrate with
前記母材の熱膨張係数は、ガラス基板171の熱膨張係数とほぼ等しいもの(例えば両者の熱膨張係数の比が1/10〜10程度)であることが好ましい。これにより、得られる液晶パネルでは、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が違うことにより生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。
かかる観点からは、マイクロレンズ用凹部付き基板111と、ガラス基板171とは、同種類の材質で構成されていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨張係数の相違によるそり、たわみ、剥離等が効果的に防止される。
The thermal expansion coefficient of the base material is preferably approximately the same as the thermal expansion coefficient of the glass substrate 171 (for example, the ratio of the thermal expansion coefficients of the two is about 1/10 to 10). As a result, in the obtained liquid crystal panel, warpage, deflection, peeling, and the like caused by differences in the thermal expansion coefficients of the two when the temperature changes are prevented.
From this point of view, it is preferable that the
特に、マイクロレンズ基板11を高温ポリシリコンのTFT液晶パネルに用いる場合には、マイクロレンズ用凹部付き基板111は、石英ガラスで構成されていることが好ましい。TFT液晶パネルは、液晶駆動基板としてTFT基板を有している。かかるTFT基板には、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好ましく用いられる。このため、これに対応させて、マイクロレンズ用凹部付き基板111を石英ガラスで構成することにより、そり、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたTFT液晶パネルを得ることができる。
In particular, when the
マイクロレンズ用凹部付き基板111の上面には、凹部112を覆う樹脂層(接着剤層)115が設けられている。
凹部112内には、樹脂層115の構成材料が充填されることにより、マイクロレンズ113が形成されている。
樹脂層115は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板111の構成材料の屈折率よりも高い屈折率の樹脂(接着剤)で構成することができ、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系のような紫外線硬化樹脂等で好適に構成することができる。
A resin layer (adhesive layer) 115 that covers the
The
The
樹脂層115の上面には、平板状の表層114が設けられている。
表層(ガラス層)114は、例えばガラスで構成することができる。この場合、表層114の熱膨張係数は、マイクロレンズ用凹部付き基板111の熱膨張係数とほぼ等しいもの(例えば両者の熱膨張係数の比が1/10〜10程度)とすることが好ましい。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板111と表層114の熱膨張係数の相違により生じるそり、たわみ、剥離等が防止される。このような効果は、マイクロレンズ用凹部付き基板111と表層114とを同種類の材料で構成すると、より効果的に得られる。
A
The surface layer (glass layer) 114 can be made of glass, for example. In this case, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the
表層114の厚さは、マイクロレンズ基板11が液晶パネルに用いられる場合、必要な光学特性を得る観点からは、通常、5〜1000μm程度とされ、より好ましくは10〜150μm程度とされる。
なお、表層(バリア層)114は、例えばセラミックスで構成することもできる。なお、セラミックスとしては、例えば、AlN、SiN、TiN、BN等の窒化物系セラミックス、Al2O3、TiO2等の酸化物系セラミックス、WC、TiC、ZrC、TaC等の炭化物系セラミックスなどが挙げられる。表層114をセラミックスで構成する場合、表層114の厚さは、特に限定されないが、20nm〜20μm程度とすることが好ましく、40nm〜1μm程度とすることがより好ましい。
なお、このような表層114は、必要に応じて省略することができる。
When the
In addition, the surface layer (barrier layer) 114 can also be comprised, for example with ceramics. Examples of ceramics include nitride ceramics such as AlN, SiN, TiN, and BN, oxide ceramics such as Al 2 O 3 and TiO 2 , and carbide ceramics such as WC, TiC, ZrC, and TaC. Can be mentioned. When the
Such a
ブラックマトリックス13は、遮光機能を有し、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属、カーボンやチタン等を分散した樹脂等で構成されている。
透明導電膜14は、導電性を有し、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)、インジウムオキサイド(IO)、酸化スズ(SnO2)等で構成されている。
TFT基板17は、液晶層2の液晶を駆動する基板であり、ガラス基板171と、かかるガラス基板171上に設けられ、マトリックス状(行列状)に配設された複数(多数)の画素電極172と、各画素電極172に対応する複数(多数)の薄膜トランジスタ(TFT)173とを有している。なお、図4では、シール材、配線等の記載は省略した。
The
The transparent
The
ガラス基板171は、前述したような理由から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。
画素電極172は、透明導電膜(共通電極)14との間で充放電を行うことにより、液晶層2の液晶を駆動する。この画素電極172は、例えば、前述した透明導電膜14と同様の材料で構成されている。
The
The
薄膜トランジスタ173は、近傍の対応する画素電極172に接続されている。また、薄膜トランジスタ173は、図示しない制御回路に接続され、画素電極172へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極172の充放電が制御される。
バリア層4Bは、TFT基板17の画素電極172と接合しており、バリア層4B’は、液晶パネル用対向基板12の透明導電膜14と接合している。また、無機配向膜3Bは、バリア層4Bと接合しており、無機配向膜3B’は、バリア層4B’と接合している。
The
The
液晶層2は液晶材料(液晶分子)で構成されており、画素電極172の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
このような液晶パネル1Bでは、通常、1個のマイクロレンズ113と、かかるマイクロレンズ113の光軸Qに対応したブラックマトリックス13の1個の開口131と、1個の画素電極172と、かかる画素電極172に接続された1個の薄膜トランジスタ173とが、1画素に対応している。
The
In such a
液晶パネル用対向基板12側から入射した入射光Lは、マイクロレンズ用凹部付き基板111を通り、マイクロレンズ113を通過する際に集光されつつ、樹脂層115、表層114、ブラックマトリックス13の開口131、透明導電膜14、液晶層2、画素電極172、ガラス基板171を透過する。このとき、マイクロレンズ基板11の入射側に偏光膜8Bが設けられているため、入射光Lが液晶層2を透過する際に、入射光Lは直線偏光となっている。その際、この入射光Lの偏光方向は、液晶層2の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル1Bを透過した入射光Lを偏光膜7Bに透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
Incident light L incident from the liquid crystal
このように、液晶パネル1Bは、マイクロレンズ113を有しており、しかも、マイクロレンズ113を通過した入射光Lは、集光されてブラックマトリックス13の開口131を通過する。一方、ブラックマトリックス13の開口131が形成されていない部分では、入射光Lは遮光される。したがって、液晶パネル1Bでは、画素以外の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画素部分での入射光Lの減衰が抑制される。このため、液晶パネル1Bは、画素部で高い光の透過率を有する。
As described above, the
この液晶パネル1Bは、例えば、公知の方法により製造されたTFT基板17と液晶パネル用対向基板12とに、それぞれ、バリア層4B、4B’を接合し、さらに、これらの表面に、無機配向膜3B、3B’を接合し、その後、シール材(図示せず)を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔(図示せず)から液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。
In the
なお、上記液晶パネル1Bでは、液晶駆動基板としてTFT基板を用いたが、液晶駆動基板にTFT基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、TFD基板、STN基板などを用いてもよい。
また、上述したような無機配向膜を備える液晶パネルは、光源の強いものや、屋外で用いられるものに好適に用いることができる。
In the
Moreover, a liquid crystal panel provided with the inorganic alignment film as described above can be suitably used for those having a strong light source and those used outdoors.
次に、前述したような液晶パネル1Aを備える本発明の電子機器(液晶表示装置)について、図5〜図7に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図5は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、表示ユニット1106が、前述の液晶パネル1Aと、図示しないバックライトとを備えている。バックライトからの光を液晶パネル1Aに透過させることにより画像(情報)を表示し得るものである。
Next, an electronic apparatus (liquid crystal display device) of the present invention including the
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
In the
図6は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、前述の液晶パネル1Aと、図示しないバックライトとを備えている。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
図7は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、前述の液晶パネル1Aと、図示しないバックライトとが設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、液晶パネル1Aは、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
The above-described
A
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が液晶パネル1Aに表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
In the
次に、本発明の電子機器の一例として、上記液晶パネル1Bを用いた電子機器(液晶プロジェクター)について説明する。
図8は、本発明の電子機器(投射型表示装置)の光学系を模式的に示す図である。
同図に示すように、投射型表示装置300は、光源301と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系(導光光学系)と、赤色に対応した(赤色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)24と、緑色に対応した(緑色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)25と、青色に対応した(青色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)26と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面211および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面212が形成されたダイクロイックプリズム(色合成光学系)21と、投射レンズ(投射光学系)22とを有している。
Next, as an example of the electronic apparatus of the present invention, an electronic apparatus (liquid crystal projector) using the
FIG. 8 is a diagram schematically showing an optical system of the electronic apparatus (projection display device) of the present invention.
As shown in the figure, the
また、照明光学系は、インテグレータレンズ302および303を有している。色分離光学系は、ミラー304、306、309、青色光および緑色光を反射する(赤色光のみを透過する)ダイクロイックミラー305、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー307、青色光のみを反射するダイクロイックミラー(または青色光を反射するミラー)308、集光レンズ310、311、312、313および314とを有している。
The illumination optical system includes
液晶ライトバルブ25は、前述した液晶パネル1Bを備えている。液晶ライトバルブ24および26も、液晶ライトバルブ25と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ24、25および26が備えている液晶パネル1Bは、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置300では、ダイクロイックプリズム21と投射レンズ22とで、光学ブロック20が構成されている。また、この光学ブロック20と、ダイクロイックプリズム21に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ24、25および26とで、表示ユニット23が構成されている。
The liquid crystal
In the
以下、投射型表示装置300の作用を説明する。
光源301から出射された白色光(白色光束)は、インテグレータレンズ302および303を透過する。この白色光の光強度(輝度分布)は、インテグレータレンズ302および303により均一にされる。光源301から出射される白色光は、その光強度が比較的大きいものであるのが好ましい。これにより、スクリーン320上に形成される画像をより鮮明なものとすることができる。また、投射型表示装置300では、耐光性に優れた液晶パネル1Bを用いているため、光源301から出射される光の強度が大きい場合であっても、優れた長期安定性が得られる。
Hereinafter, the operation of the
White light (white light beam) emitted from the
インテグレータレンズ302および303を透過した白色光は、ミラー304で図8中左側に反射し、その反射光のうちの青色光(B)および緑色光(G)は、それぞれダイクロイックミラー305で図8中下側に反射し、赤色光(R)は、ダイクロイックミラー305を透過する。
ダイクロイックミラー305を透過した赤色光は、ミラー306で図8中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ310により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ24に入射する。
White light transmitted through the
The red light transmitted through the
ダイクロイックミラー305で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー307で図8中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー307を透過する。
ダイクロイックミラー307で反射した緑色光は、集光レンズ311により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ25に入射する。
Green light of blue light and green light reflected by the
The green light reflected by the
また、ダイクロイックミラー307を透過した青色光は、ダイクロイックミラー(またはミラー)308で図8中左側に反射し、その反射光は、ミラー309で図8中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ312、313および314により整形され、青色用の液晶ライトバルブ26に入射する。
このように、光源301から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
この際、液晶ライトバルブ24が有する液晶パネル1Bの各画素(薄膜トランジスタ173とこれに接続された画素電極172)は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路(駆動手段)により、スイッチング制御(オン/オフ)、すなわち変調される。
Further, the blue light transmitted through the
As described above, the white light emitted from the
At this time, each pixel (the
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ25および26に入射し、それぞれの液晶パネル1Bで変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ25が有する液晶パネル1Bの各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ26が有する液晶パネル1Bの各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ24、25および26で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
Similarly, green light and blue light are incident on the liquid
As a result, red light, green light, and blue light are modulated by the liquid
前記液晶ライトバルブ24により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ24からの赤色光は、面213からダイクロイックプリズム21に入射し、ダイクロイックミラー面211で図8中左側に反射し、ダイクロイックミラー面212を透過して、出射面216から出射する。
また、前記液晶ライトバルブ25により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ25からの緑色光は、面214からダイクロイックプリズム21に入射し、ダイクロイックミラー面211および212をそれぞれ透過して、出射面216から出射する。
The red image formed by the liquid crystal
Further, the green image formed by the liquid crystal
また、前記液晶ライトバルブ26により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ26からの青色光は、面215からダイクロイックプリズム21に入射し、ダイクロイックミラー面212で図8中左側に反射し、ダイクロイックミラー面211を透過して、出射面216から出射する。
このように、前記液晶ライトバルブ24、25および26からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ24、25および26により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム21により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ22により、所定の位置に設置されているスクリーン320上に投影(拡大投射)される。
Further, the blue image formed by the liquid crystal
Thus, the light of each color from the liquid
なお、本発明の電子機器は、図5のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図6の携帯電話機、図7のディジタルスチルカメラ、図8の投射型表示装置の他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータなどが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部、モニタ部として、前述した本発明の液晶パネルが適用可能なことは言うまでもない。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) of FIG. 5, the mobile phone of FIG. 6, the digital still camera of FIG. 7, and the projection display device of FIG. , Video camera, viewfinder type, monitor direct view type video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, crime prevention TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices) , Endoscope display devices), fish detectors, various measuring instruments, instruments (for example, Two, aircraft, gauges of a ship), such as flight simulators, and the like. And it cannot be overemphasized that the liquid crystal panel of this invention mentioned above is applicable as a display part of these various electronic devices, and a monitor part.
以上、本発明を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の無機配向膜の形成方法では、任意の目的の工程が1または2以上追加されてもよい。また、例えば、本発明の電子デバイス用基板、液晶パネルおよび電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this.
For example, in the method for forming an inorganic alignment film of the present invention, one or two or more optional steps may be added. Further, for example, in the electronic device substrate, the liquid crystal panel, and the electronic apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with any configuration that exhibits the same function, and any configuration is added. You can also.
また、前述した実施形態では、無機配向膜と透明導電膜との間に、バリア層を有するものとして説明したが、バリア層はなくてもよい。
また、本発明の無機配向膜は、前述したような方法で形成されたものに限定されず、例えば、蒸着装置を用いた斜方蒸着により形成されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、投射型表示装置(電子機器)は、3個の液晶パネルを有するものであり、これらの全てに本発明の液晶パネルを適用したものについて説明したが、少なくともこれらのうち1個が、本発明の液晶パネルであればよい。この場合、少なくとも、青色用の液晶ライトバルブに用いられる液晶パネルに本発明を適用するのが好ましい。
In the above-described embodiment, the barrier layer is provided between the inorganic alignment film and the transparent conductive film. However, the barrier layer may not be provided.
Further, the inorganic alignment film of the present invention is not limited to the one formed by the method described above, and may be formed by, for example, oblique vapor deposition using a vapor deposition apparatus.
In the above-described embodiment, the projection display device (electronic device) has three liquid crystal panels, and the liquid crystal panel of the present invention is applied to all of them, but at least these One of them may be the liquid crystal panel of the present invention. In this case, it is preferable to apply the present invention to at least a liquid crystal panel used for a liquid crystal light valve for blue.
[液晶パネルの製造]
以下のようにして、図4に示すような液晶パネルを製造した。
(実施例1)
まず、以下のようにして、マイクロレンズ基板を製造した。
厚さ約1.2mmの未加工の石英ガラス基板(透明基板)を母材として用意し、これを85℃の洗浄液(硫酸と過酸化水素水との混合液)に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
[Manufacture of LCD panels]
A liquid crystal panel as shown in FIG. 4 was manufactured as follows.
Example 1
First, a microlens substrate was manufactured as follows.
Prepare a raw quartz glass substrate (transparent substrate) with a thickness of about 1.2 mm as a base material, and wash it by immersing it in a cleaning solution (mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution) at 85 ° C. The surface was cleaned.
その後、この石英ガラス基板の表面および裏面に、CVD法により、厚さ0.4μmの多結晶シリコンの膜を形成した。
次に、形成した多結晶シリコン膜に、形成する凹部に対応した開口を形成した。
これは、次のようにして行った。まず、多結晶シリコン膜上に、形成する凹部のパターンを有するレジスト層を形成した。次に、多結晶シリコン膜に対してCFガスによるドライエッチングを行ない、開口を形成した。次に、前記レジスト層を除去した。
Thereafter, a polycrystalline silicon film having a thickness of 0.4 μm was formed on the front and back surfaces of the quartz glass substrate by a CVD method.
Next, an opening corresponding to the recess to be formed was formed in the formed polycrystalline silicon film.
This was done as follows. First, a resist layer having a concave pattern to be formed was formed on the polycrystalline silicon film. Next, the polycrystalline silicon film was dry-etched with CF gas to form openings. Next, the resist layer was removed.
次に、石英ガラス基板をエッチング液(10wt%フッ酸+10wt%グリセリンの混合水溶液)に120分間浸漬してウエットエッチング(エッチング温度30℃)を行い、石英ガラス基板上に凹部を形成した。
その後、石英ガラス基板を、15wt%テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液に5分間浸漬して、表面および裏面に形成した多結晶シリコン膜を除去することにより、マイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
Next, the quartz glass substrate was immersed in an etching solution (mixed aqueous solution of 10 wt% hydrofluoric acid + 10 wt% glycerin) for 120 minutes for wet etching (etching temperature 30 ° C.) to form a recess on the quartz glass substrate.
Thereafter, the quartz glass substrate was immersed in a 15 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 5 minutes to remove the polycrystalline silicon film formed on the front and back surfaces, thereby obtaining a substrate with concave portions for microlenses.
次に、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線(UV)硬化型アクリル系の光学接着剤(屈折率1.60)を気泡なく塗布し、次いで、かかる光学接着剤に石英ガラス製のカバーガラス(表層)を接合し、次いで、かかる光学接着剤に紫外線を照射して光学接着剤を硬化させ、積層体を得た。
その後、カバーガラスを厚さ50μmに研削、研磨して、マイクロレンズ基板を得た。
なお、得られたマイクロレンズ基板では、樹脂層の厚みは12μmであった。
Next, an ultraviolet (UV) curable acrylic optical adhesive (refractive index of 1.60) is applied without bubbles on the surface of the substrate with concave portions for microlenses, and then the optical adhesive is used. A cover glass (surface layer) made of quartz glass was bonded to the optical adhesive, and then the optical adhesive was cured by irradiating the optical adhesive with ultraviolet rays to obtain a laminate.
Thereafter, the cover glass was ground and polished to a thickness of 50 μm to obtain a microlens substrate.
In the obtained microlens substrate, the thickness of the resin layer was 12 μm.
以上のようにして得られたマイクロレンズ基板について、スパッタリング法およびフォトリソグラフィー法を用いて、カバーガラスのマイクロレンズに対応した位置に開口が設けられた厚さ0.16μmの遮光膜(Cr膜)、すなわち、ブラックマトリックスを形成した。さらに、ブラックマトリックス上に厚さ0.15μmのITO膜(透明導電膜)をスパッタリング法により形成した後、ITO膜上に厚さ0.05μmのSiO2膜(バリア層)を形成し、液晶パネル用対向基板を製造した。
このようにして得られた液晶パネル用対向基板のSiO2膜上に無機配向膜を図3に示すような装置を用い、以下のようにして形成した。
With respect to the microlens substrate obtained as described above, a light shielding film (Cr film) having a thickness of 0.16 μm in which an opening is provided at a position corresponding to the microlens of the cover glass by using a sputtering method and a photolithography method. That is, a black matrix was formed. Further, an ITO film (transparent conductive film) having a thickness of 0.15 μm is formed on the black matrix by a sputtering method, and then a SiO 2 film (barrier layer) having a thickness of 0.05 μm is formed on the ITO film. A counter substrate was manufactured.
An inorganic alignment film was formed on the SiO 2 film of the counter substrate for a liquid crystal panel thus obtained using an apparatus as shown in FIG. 3 as follows.
まず、真空チャンバS3内の基材ホルダーS5に、液晶パネル用対向基板を設置し、排気ポンプS4により、真空チャンバS3内を5.0×10−5Paまで減圧した。
次に、イオン源S1内に、ガス供給源S13よりアルゴンガスを供給し、フィラメントS11に、70Vの電圧を印可し、プラズマが発生させ、引き出し電極S12に1400Vのイオン加速電圧を印加して、イオンを加速し、イオンビームとして、ターゲットS2に照射した。なお、ターゲットS2としては、比誘電率が9〜12のAl2O3を用いた。また、照射されたイオンビームのイオンビーム電流は、250mAであった。
First, a counter substrate for a liquid crystal panel was placed on the substrate holder S5 in the vacuum chamber S3, and the inside of the vacuum chamber S3 was depressurized to 5.0 × 10 −5 Pa by the exhaust pump S4.
Next, argon gas is supplied from the gas supply source S13 into the ion source S1, a voltage of 70 V is applied to the filament S11, plasma is generated, and an ion acceleration voltage of 1400 V is applied to the extraction electrode S12. Ions were accelerated and irradiated to the target S2 as an ion beam. As the target S2, Al 2 O 3 having a relative dielectric constant of 9 to 12 was used. The ion beam current of the irradiated ion beam was 250 mA.
イオンビームが照射されたターゲットS2は、液晶パネル用対向基板に向けてスパッタ粒子を照射し、SiO2膜上に平均厚さ0.03μmのAl2O3で構成された無機配向膜を形成した。なお、スパッタ粒子の照射角度θsは、75°であった。
また、形成された無機配向膜を構成する柱状の結晶の液晶パネル用対向基板に対する傾斜角θcは、45°で、柱状の結晶の幅は、25nmであった。
The target S2 irradiated with the ion beam was irradiated with sputtered particles toward the counter substrate for the liquid crystal panel, and an inorganic alignment film composed of Al 2 O 3 having an average thickness of 0.03 μm was formed on the SiO 2 film. . Note that the irradiation angle θ s of the sputtered particles was 75 °.
The inclination angle theta c with respect to the liquid crystal panel for a counter substrate of columnar crystals constituting the formed inorganic alignment film, in 45 °, the width of the columnar crystal was 25 nm.
また、形成された無機配向膜を構成する無機材料の分極の方向の、無機配向膜の面に垂直な方向に対する傾斜角θbは45°であった。
また、別途用意したTFT基板(石英ガラス製)の表面にも、上記と同様にして、無機配向膜を形成した。
無機配向膜が形成された液晶パネル用対向基板と、無機配向膜が形成されたTFT基板とを、シール材を介して接合した。この接合は、液晶層を構成する液晶分子が左ツイストするように無機配向膜の配向方向が90°ずれるように行った。
Further, the direction of polarization of the inorganic material constituting the formed inorganic alignment layer, the tilt angle theta b with respect to the direction perpendicular to the surface of the inorganic alignment film was 45 °.
In addition, an inorganic alignment film was formed on the surface of a separately prepared TFT substrate (made of quartz glass) in the same manner as described above.
The counter substrate for a liquid crystal panel on which the inorganic alignment film was formed and the TFT substrate on which the inorganic alignment film was formed were bonded via a sealing material. This bonding was performed such that the alignment direction of the inorganic alignment film was shifted by 90 ° so that the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer were twisted to the left.
次に、無機配向膜−無機配向膜間に形成された空隙部の封入孔から液晶(メルク社製:MJ99247)を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞いだ。形成された液晶層の厚さは、約3μmであった。
その後、液晶パネル用対向基板の外表面側と、TFT基板の外表面側とに、それぞれ、偏光膜8B、偏光膜7Bを接合することにより、図4に示すような構造のTFT液晶パネルを製造した。偏光膜としては、ポリビニルアルコール(PVA)で構成された膜を一軸方向に延伸したものを用いた。なお、偏光膜7B、偏光膜8Bの接合方向は、それぞれ、無機配向膜3B、無機配向膜3B’の配向方向に基づき決定した。すなわち、電圧印可時には入射光が透過せず、電圧無印可時には入射光が透過するように、偏光膜7B、偏光膜8Bを接合した。
なお、製造された液晶パネルのプレチルト角は、3〜7°の範囲のものであった。
Next, liquid crystal (Merck Corp .: MJ99247) was injected into the gap from the gap hole formed between the inorganic alignment film and the inorganic alignment film, and then the hole was closed. The formed liquid crystal layer had a thickness of about 3 μm.
Thereafter, a polarizing film 8B and a polarizing film 7B are bonded to the outer surface side of the counter substrate for the liquid crystal panel and the outer surface side of the TFT substrate, respectively, thereby manufacturing a TFT liquid crystal panel having a structure as shown in FIG. did. As the polarizing film, a film made of polyvinyl alcohol (PVA) and stretched in a uniaxial direction was used. The bonding directions of the polarizing film 7B and the polarizing film 8B were determined based on the alignment directions of the
The pretilt angle of the manufactured liquid crystal panel was in the range of 3 to 7 °.
(実施例2)
ターゲットS2(無機材料)として表1に示すものを用い、無機配向膜を形成する際の各条件を表1に示すようにして、無機配向膜を形成した以外は、前記実施例1と同様にして液晶パネルを製造した。
(比較例1)
図3に示すような装置を用いずに、ポリイミド系樹脂(PI)の溶液(日本合成ゴム株式会社製:AL6256)を用意し、スピンコート法により、液晶パネル用対向基板の透明導電膜上に平均厚さ0.05μmの膜を形成し、プレチルト角が3〜7°となるように、ラビング処理を施して、配向膜とした以外は、前記実施例1と同様にして液晶パネルを製造した。なお、比較例1では、ラビング処理する際に、埃のようなものが発生した。
(比較例2)
ターゲットS2として、比誘電率が4〜5のSiO2を用い、無機配向膜を形成する際の各条件を表1に示すようにして、無機配向膜を形成した以外は、前記実施例1と同様にして液晶パネルを製造した。
(Example 2)
The target S2 (inorganic material) shown in Table 1 was used, and the conditions for forming the inorganic alignment film were as shown in Table 1 except that the inorganic alignment film was formed. A liquid crystal panel was manufactured.
(Comparative Example 1)
Without using an apparatus as shown in FIG. 3, a polyimide resin (PI) solution (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd .: AL6256) is prepared and applied onto the transparent conductive film of the counter substrate for the liquid crystal panel by spin coating. A liquid crystal panel was produced in the same manner as in Example 1 except that a film having an average thickness of 0.05 μm was formed and a rubbing treatment was performed so that the pretilt angle was 3 to 7 ° to obtain an alignment film. . In Comparative Example 1, dusty material was generated during the rubbing process.
(Comparative Example 2)
Example 1 except that SiO 2 having a relative dielectric constant of 4 to 5 was used as the target S2 and the conditions for forming the inorganic alignment film were as shown in Table 1 and the inorganic alignment film was formed. A liquid crystal panel was produced in the same manner.
[液晶パネルの評価]
上記各実施例および各比較例で製造した液晶パネル(1枚目として製造された液晶パネル)について、光透過率を連続的に測定した。光透過率の測定は、各液晶パネルを50℃の温度下に置き、電圧無印加の状態で、15lm/mm2の光束密度の白色光を照射することにより行った。
なお、液晶パネルの評価としては、比較例1で製造した液晶パネルの白色光の照射開始から光透過率が初期の光透過率と比較して、50%低下するまでの時間(耐光時間)を基準として、以下のように4段階で評価を行った。
[LCD panel evaluation]
The light transmittance was continuously measured for the liquid crystal panels (liquid crystal panels manufactured as the first sheet) manufactured in the above Examples and Comparative Examples. The light transmittance was measured by placing each liquid crystal panel at a temperature of 50 ° C. and irradiating it with white light having a light flux density of 15 lm / mm 2 without applying voltage.
As the evaluation of the liquid crystal panel, the time (light resistance time) from the start of the white light irradiation of the liquid crystal panel manufactured in Comparative Example 1 until the light transmittance is reduced by 50% compared to the initial light transmittance. As a standard, evaluation was performed in four stages as follows.
◎:耐光時間が比較例1よりも5倍以上。
○:耐光時間が比較例1よりも2倍以上5倍未満。
△:耐光時間が比較例1よりも1倍以上2倍未満。
×:耐光時間が比較例1よりも劣る。
表1には、配向膜の構成材料(ターゲット(無機材料)の種類)、無機材料の分極率および分極方向の傾斜角θb、無機配向膜の形成条件、無機配向膜の平均厚さ、柱状の結晶の幅および傾斜角θc、各液晶パネルでのプレチルト角度とともに、液晶パネルの評価結果をまとめて示した。
A: Light resistance time is 5 times or more that of Comparative Example 1.
○: Light resistance time is 2 times or more and less than 5 times that of Comparative Example 1.
Δ: Light resistance time is 1 to 2 times that of Comparative Example 1.
X: Light resistance time is inferior to that of Comparative Example 1.
Table 1 shows the constituent material of the alignment film (type of target (inorganic material)), the polarizability of the inorganic material and the inclination angle θ b of the polarization direction, the formation condition of the inorganic alignment film, the average thickness of the inorganic alignment film, and the columnar shape. The evaluation results of the liquid crystal panel are shown together with the crystal width and tilt angle θ c and the pretilt angle of each liquid crystal panel.
表1から明らかなように、本発明の液晶パネルにおいては、比較例1の液晶パネルと比較して、優れた耐光性を示した。また、本発明の液晶パネルでは、十分なプレチルト角が得られ、液晶分子の配向状態を確実に規制することができたが、比較例2の液晶パネルでは、十分なプレチルト角が得られず、液晶分子の配向状態を規制するのが困難であった。
[液晶プロジェクター(電子機器)の評価]
上記各実施例および各比較例で製造したTFT液晶パネルを用いて、図8に示すような構造の液晶プロジェクター(電子機器)を組み立て、この液晶プロジェクターを5000時間連続駆動させた。
なお、液晶プロジェクターの評価としては、駆動直後の投射画像と駆動後5000時間の投射画像とを観察し、以下のように4段階で鮮明度の評価を行った。
As is apparent from Table 1, the liquid crystal panel of the present invention showed excellent light resistance as compared with the liquid crystal panel of Comparative Example 1. Further, in the liquid crystal panel of the present invention, a sufficient pretilt angle was obtained, and the alignment state of the liquid crystal molecules could be reliably regulated. However, in the liquid crystal panel of Comparative Example 2, a sufficient pretilt angle was not obtained, It was difficult to regulate the alignment state of the liquid crystal molecules.
[Evaluation of LCD projector (electronic equipment)]
A liquid crystal projector (electronic device) having a structure as shown in FIG. 8 was assembled using the TFT liquid crystal panels manufactured in the above Examples and Comparative Examples, and this liquid crystal projector was continuously driven for 5000 hours.
As an evaluation of the liquid crystal projector, a projected image immediately after driving and a projected image after 5,000 hours after driving were observed, and sharpness was evaluated in four stages as follows.
◎:鮮明な投射画像が観察された。
○:ほぼ鮮明な投射画像が観察された。
△:やや鮮明さに劣る投射画像が観察された。
×:鮮明でない投射画像が確認された。
この結果を表2に示した。
A: A clear projected image was observed.
○: An almost clear projected image was observed.
(Triangle | delta): The projection image somewhat inferior to a clearness was observed.
X: The projection image which is not clear was confirmed.
The results are shown in Table 2.
表2から明らかなように、本発明の液晶パネルを用いて製造された液晶プロジェクター(電子機器)は、長時間連続して駆動させた場合であっても、鮮明な投射画像が得られた。
これに対し、比較例1の液晶パネルを用いて製造された液晶プロジェクターでは、駆動時間に伴い、投射画像の鮮明度が明らかに低下した。これは、初期の段階では、液晶分子の配向が揃っているが、長期駆動により、配向膜が劣化し、液晶分子の配向性が低下したためであると考えられる。なお、比較例2の液晶パネルを用いて製造された液晶プロジェクターでは、駆動当初から、鮮明な投射画像を得られるものではなかった。これは、無機配向膜の配向性がもともと低いためであると考えられる。
また、本発明の液晶パネルを備えたパーソナルコンピュータ、携帯電話機、ディジタルスチルカメラを作製して、同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。
これらの結果から、本発明の液晶パネル、電子機器は、耐光性に優れ、長期間使用しても安定した特性が得られるものであることが分かる。
As is clear from Table 2, the liquid crystal projector (electronic device) manufactured using the liquid crystal panel of the present invention obtained a clear projected image even when it was continuously driven for a long time.
On the other hand, in the liquid crystal projector manufactured using the liquid crystal panel of Comparative Example 1, the sharpness of the projected image clearly decreased with the driving time. This is presumably because the alignment of the liquid crystal molecules is uniform in the initial stage, but the alignment film deteriorates and the alignment of the liquid crystal molecules decreases due to long-term driving. In the liquid crystal projector manufactured using the liquid crystal panel of Comparative Example 2, a clear projection image was not obtained from the beginning of driving. This is considered to be because the orientation of the inorganic alignment film is originally low.
Moreover, when a personal computer, a cellular phone, and a digital still camera equipped with the liquid crystal panel of the present invention were manufactured and evaluated in the same manner, similar results were obtained.
From these results, it can be seen that the liquid crystal panel and the electronic apparatus of the present invention are excellent in light resistance and stable characteristics can be obtained even after long-term use.
1A、1B…液晶パネル 2…液晶層 3A、3A’、3B、3B’…無機配向膜 4A、4A’、4B、4B’…バリア層 5…透明導電膜 6…透明導電膜 7A、7B…偏光膜 8A、8B…偏光膜 9…基板 10…基板 100…基材 101…基材 200…電子デバイス用基板 S100…イオンビームスパッタ装置 S1…イオン源 S11……フィラメント S12…引き出し電極 S13…ガス供給源 S2…ターゲット S3…真空チャンバ S4…排気ポンプ S5…基材ホルダー 11…マイクロレンズ基板 111…マイクロレンズ用凹部付き基板 112…凹部 113…マイクロレンズ 114…表層 115…樹脂層 12…液晶パネル用対向基板 13…ブラックマトリックス 131…開口 14…透明導電膜 17…TFT基板 171…ガラス基板 172…画素電極 173…薄膜トランジスタ 1100…パーソナルコンピュータ 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース(ボディー) 1304…受光ユニット 1306…シャッタボタン 1308…回路基板 1312…ビデオ信号出力端子 1314…データ通信用の入出力端子 1430…テレビモニタ 1440…パーソナルコンピュータ 300…投射型表示装置 301…光源 302、303…インテグレータレンズ 304、306、309…ミラー 305、307、308…ダイクロイックミラー 310〜314…集光レンズ 320…スクリーン 20…光学ブロック 21…ダイクロイックプリズム 211、212…ダイクロイックミラー面 213〜215…面 216…出射面 22…投射レンズ 23…表示ユニット 24〜26…液晶ライトバルブ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記無機材料の比誘電率が6以上であることを特徴とする無機配向膜。 An inorganic alignment film mainly composed of an inorganic material,
An inorganic alignment film, wherein the inorganic material has a relative dielectric constant of 6 or more.
前記柱状の結晶は、無機配向膜の面方向に対して所定の角度θcだけ傾斜した状態で配向したものである請求項1または2に記載の無機配向膜。 Consists of a plurality of columnar crystals mainly composed of the inorganic material,
3. The inorganic alignment film according to claim 1, wherein the columnar crystals are aligned in a state inclined by a predetermined angle θ c with respect to a plane direction of the inorganic alignment film.
前記基材に対向して設けられたターゲットにイオンビームを照射してスパッタ粒子を引き出し、
前記スパッタ粒子を、前記基材の前記無機配向膜を形成する面の垂直方向に対して所定の角度θsだけ傾斜させた方向から前記基材上に照射することを特徴とする無機配向膜の形成方法。 A method for forming an inorganic alignment film according to any one of claims 1 to 5 on a substrate,
Sputtering particles are extracted by irradiating an ion beam to a target provided facing the substrate,
Irradiating the sputtered particles onto the substrate from a direction inclined by a predetermined angle θ s with respect to a direction perpendicular to a surface of the substrate on which the inorganic alignment film is formed. Forming method.
請求項1ないし5のいずれかに記載の無機配向膜とを備えることを特徴とする電子デバイス用基板。 An electrode on the substrate;
An electronic device substrate comprising the inorganic alignment film according to claim 1.
前記電極と、前記無機配向膜との間に、前記電極が前記液晶層に影響を与えるのを防止または抑制するバリア層を備える請求項9に記載の液晶パネル。 An electrode, and the inorganic alignment film,
The liquid crystal panel according to claim 9, further comprising a barrier layer between the electrode and the inorganic alignment film, which prevents or suppresses the electrode from affecting the liquid crystal layer.
An electronic apparatus comprising the liquid crystal panel according to claim 9.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011052257A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display element |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005071562A patent/JP2006251700A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011052257A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display element |
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