KR100722073B1 - 무기 배향막의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내광성에 우수하고, 또한, 프리틸트각을 발생시킬 수 있는 무기 배향막, 그와 같은 무기 배향막을 구비하는 전자 장치용 기판, 액정 패널, 전자 기기, 그와 같은 무기 배향막의 형성 방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법은, 기재 상에, 무기 배향막을 형성하는 방법으로서, 기재 상에, 주로 무기 재료로 구성된 막을 형성하는 성막 공정과, 상기 막의 표면에 해당 표면의 수직 방향에 대하여 소정의 각도 θb만큼 경사진 방향으로부터 이온 빔을 조사하는 밀링 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 밀링 공정에서, 상기 막에 상기 이온 빔을 조사함으로써, 상기 막 상에 소정의 방향성을 갖는 오목부를 형성한다. 밀링 공정에서의 소정의 각도 θb는 2° 이상이다.

Description

무기 배향막의 형성 방법{METHOD FOR FORMING INORGANIC ALIGNMENT FILM}
도 1은 본 발명의 액정 패널의 실시예 1을 나타내는 모식적인 종단면도,
도 2는 본 발명의 방법에 의해 형성된 무기 배향막의 표면 상태를 모식적으로 나타내는 부분 사시도,
도 3은 본 발명의 방법에 의해 형성된 무기 배향막을 나타내는 부분 종단면도,
도 4는 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 막을 형성하기 위한 이온 빔 스퍼터 장치의 모식도,
도 6은 막에 오목부를 형성하는 데 이용하는 밀링 장치의 모식도,
도 7은 본 발명의 액정 패널의 실시예 2를 나타내는 모식적인 종단면도,
도 8은 본 발명의 전자 기기를 적용한 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도,
도 9는 본 발명의 전자 기기를 적용한 휴대 전화기(PHS도 포함함)의 구성을 나타내는 사시도,
도 10은 본 발명의 전자 기기를 적용한 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명의 전자 기기를 적용한 투사형 표시 장치의 광학계를 모식적으로 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1A, 1B : 액정 패널 2 : 액정층
3A, 3B : 무기 배향막 3A' : 막
31 : 오목부 4A, 4B : 무기 배향막
41 : 오목부 5 : 투명 도전막
6 : 투명 도전막 7A, 7B : 편광막
8A, 8B : 편광막 9 : 기판
10 : 기판 100 : 기재
101 : 기재 200 : 전자 장치용 기판
S100 : 이온 빔 스퍼터 장치 S1 : 이온원
S11 : 필라멘트 S12 : 인출 전극
S13 : 가스 공급원 S2 : 표적
S3 : 진공 챔버 S4 : 배기 펌프
S5 : 기재 홀더 M100 : 밀링 장치
M1 : 이온원 M11 : 필라멘트
M12 : 인출 전극 M13 : 가스 공급원
M2 : 진공 챔버 M3 : 기재 홀더
M4 : 배기 펌프 11 : 마이크로 렌즈 기판
111 : 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판
112 : 오목부 113 : 마이크로 렌즈
114 : 표층 115 : 수지층
12 : 액정 패널용 대향 기판 13 : 블랙 매트릭스
131 : 개구 14 : 투명 도전막
17 : TFT 기판 171 : 유리 기판
172 : 화소 전극 173 : 박막 트랜지스터
1100 : 퍼스널 컴퓨터 1102 : 키 보드
1104 : 본체부 1106 : 표시 유닛
1200 : 휴대 전화기 1202 : 조작 버튼
1204 : 수화구 1206 : 송화구
1300 : 디지털 스틸 카메라 1302 : 케이스(바디)
1304 : 수광 유닛 1306 : 셔터 버튼
1308 : 회로 기판 1312 : 비디오 신호 출력 단자
1314 : 데이터 통신용의 입출력 단자
1430 : 텔레비전 모니터 1440 : 퍼스널 컴퓨터
300 : 투사형 표시 장치 301 : 광원
302, 303 : 인티그레이터 렌즈 304, 306, 309 : 미러
305, 307, 308 : 다이클로익 미러
310∼314 : 집광 렌즈 320 : 스크린
20 : 광학 블록 21 : 다이클로익 프리즘
211, 212 : 다이클로익 미러면 213∼215 : 면
216 : 출사면 22 : 투사 렌즈
23 : 표시 유닛 24∼26 : 액정 광 밸브
본 발명은, 무기 배향막의 형성 방법, 무기 배향막, 전자 장치용 기판, 액정 패널 및 전자 기기에 관한 것이다.
스크린 상에 화상을 투영하는 투사형 표시 장치가 알려져 있다. 이 투사형 표시 장치에서는 그 화상 형성에 주로 액정 패널이 이용되고 있다.
이러한 액정 패널은, 통상, 액정 분자를 일정 방향으로 배향시키기 위해서, 소정의 프리틸트각이 발현되도록 설정된 배향막을 갖고 있다. 이들 배향막을 제조하기 위해서는, 기판 상에 성막된 폴리이미드 등의 고분자 화합물로 이루어지는 박막을, 레이온 등의 포로 일 방향으로 문지르는 연마 처리 방법 등이 알려져 있다( 예컨대, 특허 문헌 1 참조).
그러나, 폴리이미드 등의 고분자 화합물로 구성된 배향막은, 사용 환경, 사용 시간 등에 의해, 광 열화를 발생하는 경우가 있었다. 이러한 광 열화가 일어나면, 배향막, 액정층 등의 구성 재료가 분해되어, 그 분해 생성물이 액정의 성능 등에 악영향을 미치는 경우가 있다.
또한, 이 연마 처리에서는 정전기나 먼지가 발생하여, 그것에 의하여 신뢰성 등이 저하되는 문제가 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 특허 공개 평성 제10-161133호 공보(특허청구의 범위)
본 발명의 목적은, 내광성에 우수하고, 또한, 프리틸트각을 보다 확실히 제어하는 것이 가능한 무기 배향막을 제공하는 것, 그와 같은 무기 배향막을 구비하는 전자 장치용 기판, 액정 패널 및 전자 기기를 제공하는 것, 또한, 그와 같은 무기 배향막의 형성 방법을 제공하는 데 있다.
이러한 목적은, 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법은, 기재 상에, 무기 배향막을 형성하는 방법으로서, 상기 기재 상에 주로 무기 재료로 구성된 막을 형성하는 성막 공정과, 상기 막의 표면에 해당 표면의 수직 방향에 대하여 소정의 각도 θb만큼 경사진 방향으로부터, 이온 빔을 조사하는 밀링 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 내광성에 우수하고, 또한, 프리틸트각을 확실히 제어하는 것이 가능한 무기 배향막을 얻을 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 밀링 공정에서, 상기 막에 상기 이온 빔을 조사함으로써, 상기 막 상에 소정의 방향성을 갖는 오목부를 형성하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 액정 분자의 배향성을 규제하는 능력에 특히 우수한 무기 배향막을 얻을 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 밀링 공정에서의 상기 소정의 각도 θb는 2° 이상인 것이 바람직하다.
이에 따라, 소정의 방향성을 갖는 오목부를 보다 효율적으로 형성할 수 있어, 적절한 프리틸트각을 보다 확실히 발현시킬 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 밀링 공정에서의 상기 이온 빔을 조사할 때의 상기 이온 빔의 가속 전압은 400∼1400V인 것이 바람직하다.
이에 따라, 적절한 경사면을 갖는 오목부를 보다 효율적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 밀링 공정에서 조사되는 상기 이온 빔의 이온 빔 전류는 100∼1000㎃인 것이 바람직하다.
이에 따라, 무기 배향막의 액정 분자의 배향성을 규제하는 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 밀링 공정에서의 상기 막의 근방에서의 분위기의 압력은 5.0×10-3 Pa 이하인 것이 바람직하다.
이에 따라, 이온 빔의 직진성이 향상되어, 소정의 방향성을 갖는 오목부를 보다 효율적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 성막 공정에서의 상기 막의 형성은 스퍼터법에 의해 행하여지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 보다 효율적으로 막을 형성할 수 있다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 상기 무기 재료는 실리콘의 산화물을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 얻어지는 액정 패널은 보다 우수한 내광성을 갖게 된다.
본 발명의 무기 배향막은 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 내광성에 우수하고, 또한, 프리틸트각을 확실히 제어하는 것이 가능한 무기 배향막을 제공할 수 있다.
본 발명의 무기 배향막에서는 무기 배향막의 평균 두께는 0.02∼0.3㎛인 것이 바람직하다.
이에 따라, 보다 적절한 프리틸트각을 발현시킬 수 있어, 액정 분자의 배향 상태를 보다 적합하게 규제할 수 있다.
본 발명의 전자 장치용 기판은, 기판 상에, 전극과, 본 발명의 무기 배향막을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 내광성에 우수한 전자 장치용 기판을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널은 본 발명의 무기 배향막과, 액정층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 내광성에 우수한 액정 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 액정 패널은, 본 발명의 무기 배향막을 한 쌍 구비하고, 한 쌍의 상기 무기 배향막 사이에 액정층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 내광성에 우수한 액정 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 본 발명의 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는, 본 발명의 액정 패널을 구비하는 광 밸브를 갖고, 해당 광 밸브를 적어도 1개 이용하여 화상을 투사하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는, 화상을 형성하는 적색, 녹색 및 청색에 대응하는 3개의 광 밸브와, 광원과, 해당 광원으로부터의 광을 적색, 녹색 및 청색의 광으로 분리하여, 상기 각 광을 대응하는 상기 광 밸브에 유도하는 색 분리 광학계와, 상기 각 화상을 합성하는 색 합성 광학계와, 상기 합성된 화상을 투사하는 투사 광학 계를 갖는 전자 기기로서, 상기 광 밸브는, 본 발명의 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법, 무기 배향막, 전자 장치용 기판, 액정 패널 및 전자 기기에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
우선, 무기 배향막의 형성 방법의 설명에 앞서서, 본 발명의 액정 패널에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 액정 패널의 실시예 1을 나타내는 모식적인 종단면도, 도 2는 본 발명의 방법에 의해 형성된 무기 배향막의 표면 상태를 모식적으로 나타내는 부분 사시도, 도 3은 본 발명의 방법에 의해 형성된 무기 배향막을 나타내는 부분 종단면도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 도 3 중의 상측을 "상부", 하측을 "하부"라고 한다.
도 1에 도시하는 바와 같이 액정 패널(1A)은, 액정층(2)과, 무기 배향막(3A, 4A)과, 투명 도전막(5, 6)과, 편광막(7A, 8A)과, 기판(9, 10)을 갖고 있다.
이러한 구성에 있어서, 기판(9), 투명 도전막(5)(전극) 및 무기 배향막(3A)에 의해, 또한, 기판(10), 투명 도전막(6)(전극) 및 무기 배향막(4A)에 의해, 각각, 본 발명의 전자 장치용 기판이 구성되어 있다.
액정층(2)은 주로 액정 분자로 구성되어 있다.
액정층(2)을 구성하는 액정 분자로서는, 네마틱 액정, 스멕틱(smectic) 액정 등 배향할 수 있는 것이면 어떠한 액정 분자를 이용하여도 상관없지만, TN형 액정 패널의 경우, 네마틱 액정을 형성시키는 것이 바람직하고, 예컨대, 페닐시클로헥산 유도체 액정, 비페닐 유도체 액정, 비페닐시클로헥산 유도체 액정, 테르페닐 유도체 액정, 페닐에테르 유도체 액정, 페닐에스테르 유도체 액정, 비시클로헥산 유도체 액정, 아조메틴 유도체 액정, 아족시 유도체 액정, 피리미딘 유도체 액정, 디옥산 유도체 액정, 큐반(cubane) 유도체 액정 등을 들 수 있다. 또한, 이들 네마틱 액정 분자에 모노플루오로기, 디플루오로기, 트리플루오로기, 트리플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 디플루오로메톡시기 등의 불소계 치환기를 도입한 액정 분자도 포함된다.
액정층(2)의 양면에는 무기 배향막(3A, 4A)이 배치되어 있다. 또한, 무기 배향막(3A)은 후술하는 바와 같은 투명 도전막(5)과 기판(9)으로 이루어지는 기재(100) 상에 형성되어 있고, 무기 배향막(4A)은 후술하는 바와 같은 투명 도전막(6)과 기판(10)으로 이루어지는 기재(101) 상에 형성되어 있다.
무기 배향막(3A, 4A)은 액정층(2)을 구성하는 액정 분자의(전압 무인가 시에서의) 배향 상태를 규제하는 기능을 갖고 있다.
이러한 무기 배향막(3A, 4A)은, 예컨대, 후술하는 바와 같은 방법(본 발명의 무기 배향막의 형성 방법)에 의해 형성된다.
도 2에 도시하는 바와 같이 무기 배향막(3A)은 소정의 방향성을 갖는 복수의 오목부(31)를 갖고 있다. 마찬가지로, 무기 배향막(4A)은 소정의 방향성을 갖는 복수의 오목부(41)를 갖고 있다.
이에 따라, 액정 분자의 배향성을 규제하는 능력에 특히 우수하게 할 수 있 다.
오목부(31)와 오목부(41)는 거의 동일한 형상을 갖는 것이기 때문에, 이하의 설명에서는 대표적으로, 오목부(31)에 대하여 설명한다.
오목부(31)는 무기 배향막(3A)의 표면 상의 어떠한 위치에 설치되더라도 좋지만, 도 2에 도시하는 바와 같이 임의적인 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 오목부(31)가 임의적인 위치에 마련된 것이면, 예컨대, 후에 상술하는 바와 같은 방법에 의해 오목부(31)를 형성할 때에, 오목부(31)를 비교적 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 오목부(31)가 임의적인 위치에 마련된 것이면, 오목부(31)가 규칙적으로 형성된 것, 예컨대, 오목부(31)가 홈 형상으로, 또한, 기재(100)의 폭 방향으로 형성되어 있고, 각 오목부(31)가 등 간격으로 배열된 것(예컨대, 세탁판과 같은 것)과 비교하여, 액정 분자의 도 3 중의 지면의 수직 방향으로의 배향이 억제되고, 결과적으로, 전체로서의 배향성이 양호하게 할 수 있다.
그런데, 일반적으로, 액정 분자는 인접하는 액정 분자끼리 같은 방향성을 가지고자 하는 성질이 있어, 상술한 바와 같은 오목부(31)에 모든 액정 분자가 들어가지 않더라도, 액정 분자가 부분적으로 오목부(31)에 들어가는 것에 의해, 액정 전체로서 배향성이 높아지는 경향이 있다. 따라서, 본 실시예와 같이, 오목부가 무기 배향막 상의 임의적인 위치에 형성되어 있는 것이면, 오목부(31)를 비교적 용이하게 형성할 수 있음과 동시에, 액정 분자의 배향성도 양호하게 할 수 있다.
오목부(31)는 도 3에 도시하는 바와 같이 후술하는 투명 도전막(5)의 표면과 평행 방향에 대하여, 각도 θd만큼 경사진 면(경사면)을 갖고 있다. 이에 따라, 적절한 프리틸트각을 보다 확실히 발현시킬 수 있다.
또한, 오목부(31)의 경사면의 경사 방향은 도 2에 도시하는 바와 같이 무기 배향막(3A)에서 거의 정렬되어 있다. 이에 따라, 각 오목부는 소정의 방향성을 갖게 되어, 결과적으로 액정 분자의 배향성을 보다 확실히 규제할 수 있다.
이러한 경사면의 경사각 θd는 특별히 한정되지 않지만 2∼30°인 것이 바람직하고, 2∼10°인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 적절한 프리틸트각을 보다 확실히 발현시킬 수 있다.
또한, 도 3 중의 상부로부터 평면에서 보았을 때의, 경사면의 경사 방향에서의 오목부(31, 41)의 평균 폭(최대 폭의 평균) W1은 5∼500㎚인 것이 바람직하고, 8∼20㎚인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 액정 분자의 배향성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3 중의 상부로부터 평면에서 보았을 때의, 경사면의 경사 방향과 수직인 방향에서의 오목부(31)의 평균 폭(최대 폭의 평균) W2는 5∼500㎚인 것이 바람직하고, 8∼20㎚인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 액정 분자의 배향성을 보다 향상시킬 수 있다. 이것에 대하여, 폭 W2가 지나치게 작으면 액정 분자의(전압 무인가 시에서의) 배향 상태(프리틸트각)를 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 폭 W2가 지나치게 크면 액정 분자를 소정의 방향으로 배향시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
무기 배향막(3A, 4A)은 주로 무기 재료로 구성되어 있다. 일반적으로, 무기 재료는 유기 재료에 비교해서 우수한 화학적 안정성을 갖고 있기 때문에, 종래와 같은 유기 재료로 구성된 배향막에 비해 특히 우수한 내광성을 갖게 된다.
상술한 바와 같은 무기 재료로서는, 예컨대, SiO2나 SiO 등의 실리콘의 산화물, MgO, ITO 등의 금속 산화물 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 특히, 실리콘의 산화물을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 얻어지는 액정 패널은 보다 우수한 내광성을 갖게 된다.
이러한 무기 배향막(3A, 4A)의 평균 두께(오목부가 형성되어 있는 부위를 제외한 평균 두께)가 0.02∼0.3㎛인 것이 바람직하고, 0.02∼0.08㎛인 것이 보다 바람직하다. 평균 두께가 상기 하한값 미만이면, 각 부위에서의 프리틸트각을 충분히 균일하게 하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 평균 두께가 상기 상한값을 초과하면, 구동 전압이 높아져, 소비 전력이 커질 가능성이 있다.
또, 본 실시예에서는, 무기 배향막이 그 표면 상의 임의적인 위치에 오목부를 갖는 것으로 하여 설명했지만, 규칙적인 위치에 오목부를 갖는 것이라도 좋다.
무기 배향막(3A)의 외 표면측(액정층(2)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 투명 도전막(5)이 배치되어 있다. 마찬가지로, 무기 배향막(4A)의 외 표면측(액정층(2)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 투명 도전막(6)이 배치되어 있다.
투명 도전막(5, 6)은, 이들 사이에서 통전을 하는 것에 의해, 액정층(2)의 액정 분자를 구동하는 (배향을 변화시킴) 기능을 갖는다.
투명 도전막(5, 6) 사이에서의 통전의 제어는, 투명 도전막에 접속된 제어 회로(도시하지 않음)로부터 공급하는 전류를 제어함으로써 행하여진다.
투명 도전막(5, 6)은 도전성을 갖고 있으며, 예컨대, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 산화물(IO), 산화 주석(SnO2) 등으로 구성되어 있다.
투명 도전막(5)의 외 표면측(무기 배향막(3A)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 기판(9)이 배치되어 있다. 마찬가지로, 투명 도전막(6)의 외 표면측(무기 배향막(4A)와 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 기판(10)이 배치되어 있다.
기판(9, 10)은, 상술한 액정층(2), 무기 배향막(3A, 4A), 투명 도전막(5, 6), 및 후술하는 편광막(7A, 8A)을 지지하는 기능을 갖고 있다. 기판(9, 10)의 구성 재료는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 석영 유리 등의 유리나 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱 재료 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히, 석영 유리 등의 유리로 구성된 것이 바람직하다. 이에 따라, 구부러짐, 휨 등이 발생하기 어려운, 보다 안정성에 우수한 액정 패널을 얻을 수 있다. 또, 도 1에서는, 밀봉재, 배선 등의 기재는 생략했다.
기판(9)의 외 표면측(투명 도전막(5)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 편광막(편광판, 편광 필름)(7A)이 배치되어 있다. 마찬가지로, 기판(10)의 외 표면측(투명 도전막(6)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에는 편광막(편광판, 편광 필름)(8A)이 배치되어 있다.
편광막(7A, 8A)의 구성 재료로서는, 예컨대, 폴리비닐알콜(PVA) 등을 들 수 있다. 또한, 편광막으로서는 상기 재료에 옥소를 도프한 것 등을 이용하여도 좋다.
편광막으로서는, 예컨대, 상기 재료로 구성된 막을 1축 방향으로 연장한 것을 이용할 수 있다.
이러한 편광막(7A, 8A)에 배치함으로써, 통전량의 조절에 의한 광의 투과율의 제어를 보다 확실히 실행할 수 있다.
편광막(7A, 8A)의 편광축의 방향은, 통상, 무기 배향막(3A, 4A)의 배향 방향을 따라 결정된다.
다음에, 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법의 일례에 대하여 설명한다.
본 발명의 무기 배향막의 형성 방법은, 이하에 나타낸 바와 같은 성막 공정과, 밀링 공정을 갖는다.
도 4는 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 설명에서는, 대표적으로, 기재(100) 상에 무기 배향막(3A)을 형성하는 경우에 대하여 설명했지만, 무기 배향막(4A)에 관해서도 마찬가지로 형성할 수 있다.
(성막 공정)
본 공정에서는, 기재(100) 상에 주로 상술한 바와 같은 무기 재료로 구성된 막(3A')을 성막한다(도 4(a) 및 도 4(b) 참조).
막(3A’)을 기재(100) 상에 성막하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 스퍼터법(예컨대, 마그네트론 스퍼터법, 이온 빔 스퍼터법 등), 증착법, 졸겔법, 자기 조직화법 등 어느 방법을 이용하여도 좋다. 그 중에서도 특히 스퍼터법을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 보다 효율적으로 막(3A’)을 성막할 수 있다.
이하의 설명에서는, 대표적으로 이온 빔 스퍼터법을 이용한 경우에 대하여 설명한다.
도 5는 막을 성막하기 위한 이온 빔 스퍼터 장치의 모식도이다.
도 5에 나타내는 이온 빔 스퍼터 장치(S100)는, 이온 빔을 조사하는 이온원(S1)과, 상기 이온 빔의 조사에 의해 스퍼터 입자를 발생(조사)하는 표적(S2)과, 진공 챔버(S3)와, 진공 챔버(S3) 내의 압력을 제어하는 배기 펌프(S4)와, 무기 배향막을 형성하는 기재를 진공 챔버(S3) 내에 고정하는 기재 홀더(S5)를 갖고 있다.
이온원(S1)은 그 내부에 필라멘트(S11)와, 인출 전극(S12)을 갖고 있다. 또한, 이온원(S1)에는 이온원(S1) 내에 가스를 공급하는 가스 공급원(S13)이 접속되어 있다.
도시된 구성과 같은 이온 빔 스퍼터 장치를 이용하여 막(3A’)을 형성하는 경우를 개략적으로 이하에 나타낸다.
1. 진공 챔버(S3) 내의 기재 홀더(S5)에 기재(100)를 설치한다.
2. 배기 펌프(S4)에 의해 진공 챔버(S3) 내를 감압한다.
3. 이온원(S1) 내에 가스 공급원(S13)으로부터 가스를 공급한다.
4. 필라멘트(S11)에 전원(도시하지 않음)으로부터, 전압을 인가하여, 열 전자를 발생시킨다.
5. 발생한 열 전자가 도입된 가스와 충돌해서 가스가 이온화되어 플라즈마(이온)가 발생한다.
6. 인출 전극(S12)에 이온의 가속 전압을 인가해서 이온을 가속시켜, 이온 빔으로서 표적(S2)에 조사된다.
7. 이온 빔이 조사된 표적(S2)은 기재(100)를 향해서 스퍼터 입자를 조사하여, 기재(100) 상에 막(3A’)이 형성된 기판을 얻을 수 있다.
진공 챔버(S3) 내의 압력, 즉, 막(3A’)을 형성할 때의 분위기의 압력은, 5×10-1 Pa 이하인 것이 바람직하고, 5×10-2 Pa 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 막(3A’)을 보다 효율적으로 형성할 수 있다. 진공 챔버(S3) 내의 압력이 지나치게 높으면, 조사된 스퍼터 입자의 직진성이 저하되어 버리는 경우가 있어, 그 결과 충분히 균일한 막이 형성되지 않을 가능성이 있다.
인출 전극(S12)에 인가하는 이온 가속 전압은 특별히 한정되지 않지만, 400∼1400V인 것이 바람직하고, 800∼1400V인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 막(3A’)을 보다 효율적으로 형성할 수 있다. 이것에 대하여, 이온 가속 전압이 상기 하한값 미만이면, 스퍼터 레이트가 저하하여 충분한 생산성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이온 가속 전압이 상기 상한값을 초과하면 충분히 균일한 막이 형성되지 않을 가능성이 있다.
막(3A’)을 형성할 때의 기재(100)의 온도는 비교적 낮은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기재(100)의 온도는 150℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 100℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 80∼50℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 기재(100)에 부착된 스퍼터 입자가 최초에 부착된 위치로부터 이동하는 현상, 즉 마이그레이션을 억제하여, 최종적으로 얻어지는 무기 배향막(3A)의 액정 분자의 배향성을 규제하는 기능을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 막(3A’)을 형성할 때의 기재(100)의 온도가 상기 범위의 것이 되도록, 필요에 따라서 냉각하더라도 좋다.
가스 공급원(S13)으로부터 이온원(S1) 내에 공급되는 가스는, 희가스라면 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도 특히 아르곤 가스인 것이 바람직하다. 이에 따라, 막(3A’)의 형성 속도(스퍼터 레이트)를 향상시킬 수 있다.
가스 공급원(S2)으로부터 진공 챔버(S1) 내에 공급되는 가스는, 희가스라면 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도 특히 아르곤 가스인 것이 바람직하다. 이에 따라, 막(3A’)의 형성 속도를 향상시킬 수 있다.
표적(S2)을 구성하는 재료는 막(3A’)을 형성하는 재료에 의해서 적절히 선택되며, 예컨대, SiO2로 구성된 무기 배향막을 형성하는 경우에는 표적(S2)으로서 SiO2로 구성된 것을 이용하고, SiO로 구성된 무기 배향막을 형성하는 경우에는 표적(S2)으로서 SiO로 구성된 것을 이용한다.
(밀링 공정(밀링 처리))
본 공정에서는 도 4(c)에 도시하는 바와 같이 상술한 성막 공정에서 얻어진 막(3A’) 상에 소정의 방향성을 갖는 복수의 오목부(31)를 형성한다.
도 6은 기재에 오목부를 형성하는 데 이용하는 밀링 장치의 모식도이다.
도 6에 나타내는 밀링 장치(M100)는, 이온 빔을 조사하는 이온원(M1)과, 진공 챔버(M2)와, 주로 무기 재료로 구성된 막을 형성한 기재를 진공 챔버(M2) 내에 고정하는 기재 홀더(M3)와, 진공 챔버(M2) 내의 압력을 제어하는 배기 펌프(M4)를 갖고 있다.
이온원(M1)은 그 내부에 필라멘트(M11)와 인출 전극(M12)을 갖고 있다. 또한, 이온원(M1)에는 이온원(M1) 내에 가스를 공급하는 가스 공급원(M13)이 접속되어 있다.
이러한 밀링 장치를 이용하여, 막(3A’) 상에 오목부(31)를 형성하는 경우를 개략적으로 이하에 나타낸다.
1. 기재 홀더(M3)에 막(3A’)을 형성한 기재(100)를 기판(9)이 기재 홀더(M3)와 접하도록 설치한다.
2. 배기 펌프(M4)에 의해 진공 챔버(M2) 내를 감압한다.
3. 이온원(M1) 내에 가스 공급원(M13)으로부터 가스를 공급한다.
4. 필라멘트(M11)에 전원(도시하지 않음)으로부터 전압을 인가하여 열 전자를 발생시킨다.
5. 발생한 열 전자가 도입된 가스와 충돌해서 가스가 이온화되어, 플라즈마 (이온)가 발생된다.
6. 인출 전극(M12)에 이온의 가속 전압을 인가해서 이온을 가속시켜, 이온 빔이 기재(100) 상에 형성된 막(3A’)을 향해서 조사된다.
7. 조사된 이온 빔은 막(3A’) 상에 막(3A’)의 표면이 수직인 방향에 대하여 소정의 각도 θb만큼 경사진 방향으로부터 충돌한다.
8. 막(3A’) 상의 이온 빔이 조사된 부위에 오목부(31)가 형성되고, 기재(100) 상에 무기 배향막(3A)이 형성된다.
또, 기재 홀더(M3)는 이온원(M1)으로부터 조사된 이온 빔이, 기재(100) 상에 형성된 막(3A’)의 표면에 해당 표면의 수직 방향에 대하여 소정의 각도(충돌각) θb만큼 경사진 방향으로부터 충돌하도록, 미리 이동 또는 회동시켜 놓은 것이지만, 이온 빔을 조사하면서, 충돌각이 θb가 되도록 이동 또는 회동시키더라도 좋다.
이와 같이 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 밀링 공정에서, 이온 빔이 주로 무기 재료로 구성된 막의 표면에 해당 표면의 수직 방향에 대하여 소정의 각도(충돌각) θb만큼 경사진 방향으로부터 조사되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상술한 바와 같은 소정의 방향성을 갖는 오목부를 보다 효율적으로 형성할 수 있어, 결과적으로, 적절한 프리틸트각을 발현시킬 수 있다.
충돌각 θb는 특별히 한정되지 않지만 2° 이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상술한 효과가 보다 현저해진다. 이것에 대하여, 충돌각 θb가 지나치게 작 으면, 형성되는 오목부(31)의 방향성을 정렬하기 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 충돌각 θb가 지나치게 크면, 오목부(31)를 형성하는 효율이 저하되고, 또한, 얻어지는 무기 배향막(3A)의 배향성을 충분히 높일 수 없는 경우가 있다. 또한, 프리틸트각을 비교적 크게하기 곤란해지는 경우가 있다.
본 공정에서 조사되는 이온 빔의 이온 빔 전류는, 100∼1000㎃인 것이 바람직하고, 500∼800㎃인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 막(3A’) 위의 임의적인 위치에, 복수의 오목부(31)를 보다 효율적으로 형성할 수 있어, 결과적으로, 무기 배향막(3A)의 액정 분자의 배향성을 규제하는 능력을 향상시킬 수 있다. 이것에 대하여, 이온 빔 전류가 상기 하한값 미만이면, 이온 빔의 가속 전압이나 조사 시간 등에 따라서는, 충분한 수의 오목부(31)를 형성하기가 곤란해지는 경우가 있다. 이것에 대하여, 이온 빔 전류가 상기 상한값을 초과하면, 이온 빔의 가속 전압이나 조사 시간 등에 따라서는, 인접하는 오목부(31)끼리 합쳐져버려, 결과적으로, 얻어지는 무기 배향막(3A)의 액정 분자의 배향성을 규제하는 능력이 저하될 가능성이 있다.
이온 빔의 가속 전압은 400∼1400V인 것이 바람직하고, 600∼1400V인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 적절한 경사면을 갖는 오목부(31)를 보다 효율적으로 형성할 수 있다. 이것에 대하여, 가속 전압이 상기 하한값 미만이면, 충분한 크기의 오목부(31)를 형성할 수가 없을 가능성이 있다. 한편, 가속 전압이 상기 상한값을 초과하면, 오목부(31)의 형상을 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
진공 챔버(M2) 내의 압력, 즉, 본 공정에서의 막(3A’)의 근방에서의 분위기의 압력은, 5.0×10-1 Pa 이하인 것이 바람직하고, 5.0×10-2 Pa 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 이온 빔의 직진성이 향상되어, 적절한 각도의 경사면을 갖는 오목부(31)를 보다 효율적으로 형성할 수 있다. 이것에 대하여, 분위기의 압력이 상기 상한값을 초과하면, 이온 빔의 직진성이 저하되어, 형성하는 오목부(31)의 형상을 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 밀링 처리(이온 빔의 조사)의 조건을 제어함으로써, 무기 배향막이 되어야 할 막의 표면에 확실히 오목부를 형성할 수 있다. 즉, 무기 배향막을 성막하기 전에, 기재인 투명 도전막에 오목부를 형성한 후에 막을 형성한 것만으로는, 무기 배향막 상에 구하는 형상의 오목부를 할 수 없을 가능성이 있다.
또, 본 실시예에서는, 기재(100)에 대하여 거의 수직하게 스퍼터 입자를 조사하는 경우에 대하여 설명했지만, 경사진 방향으로부터 스퍼터 입자를 조사하더라도 좋다. 경사진 방향으로부터 스퍼터 입자를 조사하면, 액정 분자의 배향성의 향상을 한층 더 도모할 수 있어, 적절한 프리틸트각을 보다 확실히 발현시킬 수 있다.
또한, 기재(100)에 대하여, 막(3A’)을 형성하는 데 앞서서, 상기와 마찬가지의 밀링 처리(이온 빔의 조사)를 실시하더라도 좋다. 즉, 막(3A’)을 형성하기 전의 기재(100)에 대해서와, 형성한 막(3A’)에 대해서 양쪽에 밀링 처리를 실시하 더라도 좋다. 이에 따라, 무기 배향막(3A)의 표면을 액정 분자가 보다 배향하기 쉬운 형상으로 할 수 있다.
이상, 무기 배향막(3A)을 형성하는 경우에 대하여 설명했지만, 무기 배향막(4A)에 관해서도 마찬가지로 형성할 수 있다.
다음에, 본 발명의 액정 패널의 실시예 2에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 액정 패널의 실시예 2를 나타내는 모식적인 종단면도이다. 이하, 도 7에 나타내는 액정 패널(1B)에 대하여, 상기 실시예 1과의 다른점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 있어서는 그 설명을 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이 액정 패널(TFT 액정 패널)(1B)은, TFT 기판(액정 구동 기판)(17)과, TFT 기판(17)에 접합된 무기 배향막(3B)과, 액정 패널용 대향 기판(12)과, 액정 패널용 대향 기판(12)에 접합된 무기 배향막(4B)과, 무기 배향막(3B)과 무기 배향막(4B)의 공간에 봉입된 액정으로 이루어지는 액정층(2)과, TFT 기판(액정 구동 기판)(17)의 외 표면측(무기 배향막(4B)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에 접합된 편광막(7B)과, 액정 패널용 대향 기판(12)의 외 표면측(무기 배향막(4B)과 대향하는 면과는 반대측의 면측)에 접합된 편광막(8B)을 갖고 있다. 무기 배향막(3B, 4B)은, 상기 실시예 1에서 설명한 무기 배향막(3A, 4A)과 동일한 방법(본 발명의 무기 배향막의 형성 방법)으로 형성된 것이며, 편광막(7B, 8B)은 상기 실시예 1에서 설명한 편광막(7A, 8A)과 마찬가지의 것이다.
액정 패널용 대향 기판(12)은, 마이크로 렌즈 기판(11)과, 이러한 마이크로 렌즈 기판(11)의 표층(114) 상에 마련되고, 개구(131)가 형성된 블랙 매트릭스(13) 와, 표층(114) 상에 블랙 매트릭스(13)를 피복하도록 마련된 투명 도전막(공통 전극)(14)을 갖고 있다.
마이크로 렌즈 기판(11)은, 요곡면(凹曲面)을 갖는 복수(다수)의 오목부(마이크로 렌즈용 오목부)(112)가 마련된 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(제 1 기판)(111)과, 이러한 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)의 오목부(112)가 마련된 면에 수지층(접착제층)(115)을 사이에 두고 접합된 표층(제 2 기판)1(14)을 갖고 있고, 또한, 수지층(115)에서는 오목부(112) 내에 충전된 수지에 의해 마이크로 렌즈(113)가 형성되어 있다.
마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)은 평판 형상의 모재(투명 기판)로 제조되고, 그 표면에는 복수(다수)의 오목부(112)가 형성되어 있다. 오목부(112)는 예컨대 마스크를 이용한, 드라이 에칭법, 습식 에칭법 등에 의해 형성할 수 있다.
이 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)은 예컨대, 유리 등으로 구성되어 있다.
상기 모재의 열 팽창 계수는 유리 기판(171)의 열 팽창 계수와 거의 같은 것(예컨대 양자의 열 팽창 계수의 비가 1/10∼10정도)이 바람직하다. 이에 따라, 얻어지는 액정 패널에서는, 온도가 변화되었을 때에 양자의 열 팽창 계수의 상이함으로 인해 발생하는 구부러짐, 휨, 박리 등이 방지된다.
이러한 관점에서는, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)과 유리 기판(171)은 같은 종류의 재질로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 온도 변 화 시의 열 팽창 계수의 상이함으로 인한 구부러짐, 휨, 박리 등이 효과적으로 방지된다.
특히, 마이크로 렌즈 기판(11)을 고온 폴리 실리콘의 TFT 액정 패널에 이용하는 경우에는, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)은, 석영 유리로 구성되어 있는 것이 바람직하다. TFT 액정 패널은, 액정 구동 기판으로서 TFT 기판을 갖고 있다. 이러한 TFT 기판에는, 제조 시의 환경에 의해 특성이 변화되기 어려운 석영 유리가 바람직하게 이용된다. 이 때문에, 이것에 대응시켜, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)을 석영 유리로 구성함으로써, 구부러짐, 휨 등이 발생하기 어려운, 안정성에 우수한 TFT 액정 패널을 얻을 수 있다.
마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)의 상면에는, 오목부(112)를 피복하는 수지층(접착제층)(115)이 마련되어 있다.
오목부(112) 내에는 수지층(115)의 구성 재료가 충전되는 것에 의해, 마이크로 렌즈(113)가 형성되어 있다.
수지층(115)은, 예컨대, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)의 구성 재료의 굴절율보다도 높은 굴절율의 수지(접착제)로 구성할 수 있고, 예컨대, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴에폭시계와 같은 자외선 경화 수지 등으로 적합하게 구성할 수 있다.
수지층(115)의 상측 면에는 평판 형상의 표층(114)이 마련되어 있다.
표층(유리층)(114)은 예컨대 유리로 구성할 수 있다. 이 경우, 표층(114)의 열 팽창 계수는, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)의 열 팽창 계수와 거의 같은 것(예컨대 양자의 열 팽창 계수의 비가 1/10∼10 정도)으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)과 표층(114)의 열 팽창 계수의 상이함으로 인해 발생하는 구부러짐, 휨, 박리 등이 방지된다. 이러한 효과는, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)과 표층(114)을 같은 종류의 재료로 구성하면, 보다 효과적으로 얻어진다.
표층(114)의 두께는, 마이크로 렌즈 기판(11)이 액정 패널에 이용되는 경우, 필요한 광학 특성을 얻는 관점에서는, 통상, 5∼1000㎛ 정도로 되고, 보다 바람직하게는 10∼150㎛ 정도로 된다.
또, 표층(배리어층)(114)은 예컨대 세라믹으로 구성할 수도 있다. 또, 세라믹으로서는, 예컨대, AlN, SiN, TiN, BN 등의 질화물계 세라믹, Al2O3, TiO2 등의 산화물계 세라믹, WC, TiC, ZrC, TaC 등의 탄화물계 세라믹 등을 들 수 있다. 표층(114)을 세라믹으로 구성하는 경우, 표층(114)의 두께는 특별히 한정되지 않지만 20㎚∼20㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 40㎚∼1㎛ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 또, 이러한 표층(114)은 필요에 따라서 생략할 수 있다.
블랙 매트릭스(13)는 차광 기능을 갖고, 예컨대, Cr, Al, Al 합금, Ni, Zn, Ti 등의 금속, 카본이나 티탄 등을 분산된 수지 등으로 구성되어 있다.
투명 도전막(14)은 도전성을 갖고, 예컨대, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 산화물(IO), 산화 주석(SnO2) 등으로 구성되어 있다.
TFT 기판(17)은 액정층(2)의 액정을 구동하는 기판이며, 유리 기판(171)과, 이러한 유리 기판(171) 상에 마련되고, 매트릭스 형상(행렬 형상)으로 배치된 복수(다수)의 화소 전극(172)과, 각 화소 전극(172)에 대응하는 복수(다수)의 박막 트랜지스터(TFT)(173)를 갖고 있다. 또, 도 2에서는 밀봉재, 배선 등의 기재는 생략했다.
유리 기판(171)은 상술한 바와 같은 이유로 인해 석영 유리로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
화소 전(172)은 투명 도전막(공통 전극)(14)과의 사이에서 충방전을 하는 것에 의해 액정층(2)의 액정을 구동한다. 이 화소 전극(172)은 예컨대 상술한 투명 도전막(14)과 동일한 재료로 구성되어 있다.
박막 트랜지스터(173)는 근방의 대응하는 화소 전극(172)에 접속되어 있다. 또한, 박막 트랜지스터(173)는 도시하지 않은 제어 회로에 접속되어, 화소 전극(172)으로 공급하는 전류를 제어한다. 이에 따라, 화소 전극(172)의 충방전이 제어된다.
무기 배향막(3B)은 TFT 기판(17)의 화소 전극(172)과 접합하고 있고, 무기 배향막(4B)은 액정 패널용 대향 기판(12)의 투명 도전막(14)과 접합하고 있다.
액정층(2)은 액정 분자를 함유하고 있어, 화소 전극(172)의 충방전에 대응하여 이러한 액정 분자, 즉 액정의 배향이 변화된다.
이러한 액정 패널(1B)에서는, 통상, 1개의 마이크로 렌즈(113)와, 이러한 마이크로 렌즈(113)의 광축(Q)에 대응하는 블랙 매트릭스(13)의 1개의 개구(131)와, 1개의 화소 전극(172)과, 이러한 화소 전극(172)에 접속된 1개의 박막 트랜지스터 (173)가, 1 화소에 대응하고 있다.
액정 패널용 대향 기판(12)측에서 입사한 입사광(L)은, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판(111)을 통해, 마이크로 렌즈(113)를 통과할 때에 집광되면서, 수지층(115), 표층(114), 블랙 매트릭스(13)의 개구(131), 투명 도전막(14), 액정층(2), 화소 전극(172), 유리 기판(171)을 투과한다. 이 때, 마이크로 렌즈 기판(11)의 입사측에 편광막(8B)이 설치되기 때문에, 입사광(L)이 액정층(2)을 투과할 때 입사광(L)은 직선 편광으로 되어 있다. 그 때, 이 입사광(L)의 편광 방향은 액정층(2)의 액정 분자의 배향 상태에 대응하여 제어된다. 따라서, 액정 패널(1B)을 투과한 입사광(L)을 편광막(7B)에 투과시킴으로써 출사광의 휘도를 제어할 수 있다.
이와 같이, 액정 패널(1B)은 마이크로 렌즈(113)를 갖고 있고, 더구나, 마이크로 렌즈(113)를 통과한 입사광(L)은 집광되어 블랙 매트릭스(13)의 개구(131)를 통과한다. 한편, 블랙 매트릭스(13)의 개구(131)가 형성되어 있지 않은 부분에서는 입사광(L)은 차광된다. 따라서, 액정 패널(1B)에서는 화소 이외의 부분으로부터 불필요한 광이 누설되는 것이 방지되고, 또한, 화소 부분에서의 입사광(L)의 감쇠가 억제된다. 이 때문에, 액정 패널(1B)은 화소부에서 높은 광의 투과율을 갖는다.
이 액정 패널(1B)은, 예컨대, 공지의 방법에 의해 제조된 TFT 기판(17)과 액정 패널용 대향 기판(12)과, 각각, 무기 배향막(3B, 4B)을 형성한 후, 밀봉재(도시하지 않음)를 사이에 두고 양자를 접합하고, 이어서, 이에 따라 형성된 공극부의 봉입 구멍(도시하지 않음)으로부터 액정을 공극부 내에 주입하고, 이어서, 이러한 봉입 구멍을 막는 것에 의해 제조할 수 있다.
또, 상기 액정 패널(1B)에서는, 액정 구동 기판으로서 TFT 기판을 이용했지만, 액정 구동 기판에 TFT 기판 이외의 다른 액정 구동 기판, 예컨대, TFD 기판, STN 기판 등을 이용하여도 좋다.
상술한 바와 같은 무기 배향막을 구비하는 액정 패널은 광원이 강한 곳이나 옥외에서 이용되는 것에 적합하게 이용할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 액정 패널(1A)을 구비하는 본 발명의 전자 기기(액정 표시 장치)에 대하여, 도 8∼도 10에 나타내는 실시예에 근거하여, 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 전자 기기를 적용한 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다.
이 도면에 있어, 퍼스널 컴퓨터(1100)는, 키 보드(1102)를 구비한 본체부(1104)와, 표시 유닛(1106)으로 구성되고, 표시 유닛(1106)은 본체부(1104)에 대하고 힌지 구조부를 사이에 두고 회동 가능하게 지지되어 있다.
이 퍼스널 컴퓨터(1100)에 있어서는, 표시 유닛(1106)이, 상술한 액정 패널(1A)과, 도시하지 않은 백 라이트를 구비하고 있다. 백 라이트부터의 광을 액정 패널(1)에 투과시킴으로써 화상(정보)을 표시할 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명의 전자 기기를 적용한 휴대 전화기(PHS도 포함함)의 구성을 나타내는 사시도이다.
이 도면에 있어, 휴대 전화기(1200)는, 복수의 조작 버튼(1202), 수화구(1204) 및 송화구(1206)와 함께, 상술한 액정 패널(1A)과, 도시하지 않은 백 라이트를 구비하고 있다.
도 10은 본 발명의 전자 기기를 적용한 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도이다. 또, 이 도면에는, 외부 기기와의 접속에 관해서도 간단하게 표시되어 있다.
여기서, 통상의 카메라는 피사체의 광 이미지에 의해 은염 사진 필름을 감광하는 데 대하여, 디지털 스틸 카메라(1300)는 피사체의 광 이미지를 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 촬상 신호(화상 신호)를 생성한다.
디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서의 케이스(바디)(1302)의 배면에는, 상술한 액정 패널(1A)과, 도시하지 않은 백 라이트가 마련되어, CCD에 의한 촬상 신호에 근거하여 표시를 하는 구성으로 되어 있고, 액정 패널(1A)은 피사체를 전자 화상으로서 표시하는 파인더로서 기능한다.
케이스의 내부에는 회로 기판(1308)이 설치되어 있다. 이 회로 기판(1308)은 촬상 신호를 저장(기억)하여 얻어지는 메모리가 설치되어 있다.
또한, 케이스(1302)의 정면측(도시된 구성에서는 이면측)에는 광학 렌즈(촬상 광학계)나 CCD 등을 포함하는 수광 유닛(1304)이 마련되어 있다.
촬영자가 액정 패널(1A)에 표시된 피사체 이미지를 확인하여, 셔터 버튼(1306)을 누르면, 그 시점에서의 CCD의 촬상 신호가 회로 기판(1308)의 메모리에 전송·저장된다.
또한, 이 디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서는, 케이스(1302)의 측면에 비디오 신호 출력 단자(1312)와 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)가 마련되어 있다.
그리고, 도시된 바와 같이, 비디오 신호 출력 단자(1312)에는 텔레비젼 모니터(1430)가, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)에는 퍼스널 컴퓨터(1440)가, 각각 필요에 따라서 접속된다. 또한, 소정의 조작에 의해, 회로 기판(1308)의 메모리에 저장된 촬상 신호가, 텔레비젼 모니터(1430)나, 퍼스널 컴퓨터(1440)로 출력되는 구성으로 되어 있다.
다음에, 본 발명의 전자 기기의 일례로서, 상기 액정 패널(1B)을 이용한 전자 기기(액정 프로젝터)에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 전자 기기(투사형 표시 장치)의 광학계를 모식적으로 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시하는 바와 같이 투사형 표시 장치(300)는, 광원(301)과, 복수의 인티그레이터 렌즈를 구비한 조명 광학계와, 복수의 다이클로익 미러 등을 구비한 색 분리 광학계(도광 광학계)와, 적색에 대응하는(적색용의) 액정 광 밸브(액정광 셔터 어레이)(24)와, 녹색에 대응하는(녹색용의) 액정 광 밸브(액정광 셔터 어레이)(25)와, 청색에 대응하는(청색용의) 액정 광 밸브(액정광 셔터 어레이)(26)와, 적색 광만을 반사하는 다이클로익 미러면(211) 및 청색 광만을 반사하는 다이클로익 미러면(212)이 형성된 다이클로익 프리즘(색 합성 광학계)(21)와, 투사 렌 즈(투사 광학계)(22)를 갖고 있다.
또한, 조명 광학계는 인티그레이터 렌즈(302, 303)를 갖고 있다. 색 분리 광학계는 미러(304, 306, 309), 청색 광 및 녹색 광을 반사하는(적색 광만을 투과함) 다이클로익 미러(305), 녹색 광만을 반사하는 다이클로익 미러(307), 청색 광만을 반사하는 다이클로익 미러(또는 청색 광을 반사하는 미러)(308), 집광 렌즈(310, 311, 312, 313, 314)를 갖고 있다.
액정 광 밸브(25)는 상술한 액정 패널(1B)을 갖추고 있다. 액정 광 밸브(24, 26)도 액정 광 밸브(25)와 동일한 구성으로 되어 있다. 이들 액정 광 밸브(24, 25 , 26)가 구비하고 있는 액정 패널(1B)은 도시하지 않은 구동 회로에 각각 접속되어 있다. 또, 투사형 표시 장치(300)에서는, 다이클로익 프리즘(21)과 투사 렌즈(22)로, 광학 블럭(20)이 구성되어 있다. 또한, 이 광학 블럭(20)과, 다이클로익 프리즘(21)에 대하여 고정적으로 설치된 액정 광 밸브(24, 25 , 26)로, 표시 유닛(23)이 구성되어 있다.
이하, 투사형 표시 장치(300)의 작용을 설명한다.
광원(301)으로부터 출사된 백색 광(백색 광속)은 인티그레이터 렌즈(302, 303)를 투과한다. 이 백색 광의 광 강도(휘도 분포)는 인티그레이터 렌즈(302, 303)에 의해 균일해진다. 광원(301)으로부터 출사되는 백색 광은 그 광 강도가 비교적 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 스크린(320) 상에 형성되는 화상을 보다 선명하게 할 수 있다. 또한, 투사형 표시 장치(300)에서는, 내광성에 우수한 액정 패널(1B)을 이용하고 있기 때문에, 광원(301)으로부터 출사되는 광의 강도가 큰 경 우에도 우수한 장기 안정성을 얻을 수 있다.
인티그레이터 렌즈(302, 303)를 투과한 백색 광은 미러(304)에서 도 11중 좌측으로 반사되고, 그 반사광 중의 청색 광(B) 및 녹색 광(G)은 각각 다이클로익 미러(305)에서 도 11중 하측으로 반사되고, 적색 광(R)은 다이클로익 미러(305)를 투과한다.
다이클로익 미러(305)를 투과한 적색 광은 미러(306)에서 도 11중 하측으로 반사되고, 그 반사광은 집광 렌즈(310)에 의해 정형화되어, 적색용의 액정 광 밸브(24)로 입사한다.
다이클로익 미러(305)에서 반사한 청색 광 및 녹색 광 중 녹색 광은, 다이클로익 미러(307)에서 도 11중 좌측으로 반사되고, 청색 광은 다이클로익 미러(307)를 투과한다.
다이클로익 미러(307)에서 반사한 녹색 광은 집광 렌즈(311)에 의해 정형화되어 녹색용의 액정 광 밸브(25)로 입사한다.
또한, 다이클로익 미러(307)를 투과한 청색 광은 다이클로익 미러(또는 미러)(308)에서 도 11중 좌측으로 반사되고, 그 반사광은 미러(309)에서 도 11중 상측으로 반사한다. 상기 청색 광은 집광 렌즈(312, 313, 314)에 의해 정형화되어, 청색용의 액정 광 밸브(26)로 입사한다.
이와 같이, 광원(301)으로부터 출사된 백색 광은 색 분리 광학계에 의해, 적색, 녹색 및 청색의 삼원색으로 색 분리되어, 각각 대응하는 액정 광 밸브에 유도되어, 입사한다.
이 때,, 액정 광 밸브(24)가 갖는 액정 패널(1B)의 각 화소(박막 트랜지스터(173)와 이것에 접속된 화소 전극(172))는 적색용의 화상 신호에 근거하여 작동하는 구동 회로(구동 수단)에 의해, 스위칭 제어(온/오프), 즉 변조된다.
마찬가지로, 녹색 광 및 청색 광은 각각 액정 광 밸브(25, 26)로 입사되어, 각각의 액정 패널(1B)에서 변조되고, 이에 따라 녹색용의 화상 및 청색용의 화상이 형성된다. 이 때, 액정 광 밸브(25)가 갖는 액정 패널(1B)의 각 화소는 녹색용의 화상 신호에 근거하여 작동하는 구동 회로에 의해 스위칭 제어되고, 액정 광 밸브(26)가 갖는 액정 패널(1B)의 각 화소는 청색용의 화상 신호에 근거하여 작동하는 구동 회로에 의해 스위칭 제어된다.
이에 따라 적색 광, 녹색 광 및 청색 광은, 각각 액정 광 밸브(24, 25 , 26)에서 변조되어, 적색용의 화상, 녹색용의 화상 및 청색용의 화상이 각각 형성된다.
상기 액정 광 밸브(24)에 의해 형성된 적색용의 화상, 즉 액정 광 밸브(24)로부터의 적색 광은, 면(213)으로부터 다이클로익 프리즘(21)으로 입사되고, 다이클로익 미러면(211)에서 도 11중 좌측으로 반사되고, 다이클로익 미러면(212)을 투과하여, 출사면(216)으로부터 출사된다.
또한, 상기 액정 광 밸브(25)에 의해 형성된 녹색용의 화상, 즉 액정 광 밸브(25)로부터의 녹색 광은, 면(214)으로부터 다이클로익 프리즘(21)으로 입사되어, 다이클로익 미러면(211) 및(212)을 각각 투과하여, 출사면(216)으로부터 출사된다.
또한, 상기 액정 광 밸브(26)에 의해 형성된 청색용의 화상, 즉 액정 광 밸브(26)로부터의 청색 광은, 면(215)으로부터 다이클로익 프리즘(21)으로 입사되고, 다이클로익 미러면(212)에서 도 11중 좌측으로 반사되고, 다이클로익 미러면(211)을 투과하여, 출사면(216)으로부터 출사된다.
이와 같이, 상기 액정 광 밸브(24, 25 , 26)로부터의 각 색의 광, 즉 액정 광 밸브(24, 25 , 26)에 의해 형성된 각 화상은, 다이클로익 프리즘(21)에 의해 합성되고, 이에 따라 컬러의 화상이 형성된다. 이 화상은, 투사 렌즈(22)에 의해, 소정의 위치에 설치되어 있는 스크린(320) 상에 투영(확대 투사)된다.
또, 본 발명의 전자 기기는, 도 8의 퍼스널 컴퓨터(모바일형 퍼스널 컴퓨터), 도 9의 휴대 전화기, 도 10의 디지털 스틸 카메라, 도 11의 투사형 표시 장치 외에도, 예컨대, 텔레비젼이나, 비디오 카메라, 뷰 파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩(통신 기능부도 포함함), 전자 사전, 전자 계산기, 전자 게임 기기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, 방범용 텔레비젼 모니터, 전자 쌍안경, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기(예컨대 금융 기관의 현금 지급기, 자동 발권기), 의료 기기(예컨대 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 심전도 표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군 탐지기, 각종 측정 기기, 계량 기류(예컨대, 차량, 항공기, 선박의 계량 기류), 비행 시물레이터 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기의 표시부, 모니터부로서, 상술한 본 발명의 액정 패널이 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.
이상, 본 발명의 무기 배향막, 전자 장치용 기판, 액정 패널, 전자 기기 및 무기 배향막의 형성 방법을, 도시된 실시예에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니다.
예컨대, 본 발명의 무기 배향막의 형성 방법에서는, 임의의 원하는 공정이 1 또는 2 이상 추가되더라도 좋다. 또한, 예컨대, 본 발명의 전자 장치용 기판, 액정 패널 및 전자 기기에서는, 각부의 구성은 동일한 기능을 발휘하는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있고, 또한, 임의의 구성을 부가할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 이온 빔 스퍼터법을 적용하여 성막하는 경우에 대하여 설명했지만, 마그네트론 스퍼터법, 표적과 기재와의 거리를 비교적 길게 한, 이른바 원거리 스퍼터법 등을 적용하더라도 좋다.
또한, 상술한 실시예에서는, 투사형 표시 장치(전자 기기)는, 3개의 액정 패널을 갖는 것으로서, 이들 모두에 본 발명의 액정 패널(무기 배향막 중에 광 안정화제를 포함하는 액정 패널)을 적용한 것에 대하여 설명했지만, 적어도 이들 중 1개가 본 발명의 액정 패널 이라면 좋다. 이 경우, 적어도, 청색용의 액정 광 밸브에 이용되는 액정 패널에 본 발명을 적용하는 것이 바람직하다.
(액정 패널의 제조)
아래와 같이 하여, 도 7에 나타내는 바와 같은 액정 패널을 제조했다.
(실시예1)
우선, 이하와 같이 하여 마이크로 렌즈 기판을 제조했다.
두께 약1.2㎜의 미가공의 석영 유리 기판(투명 기판)을 모재로서 준비하고, 이것을 85℃의 세정액(황산과 과산화수소수의 혼합액)에 담가 세정을 하여, 그 표 면을 청정화했다.
그 후, 이 석영 유리 기판의 표면 및 이면에, CVD 법에 의해, 두께 0.4㎛의 다결정 실리콘의 막을 형성했다.
다음에, 형성한 다결정 실리콘막에 형성할 오목부에 대응하는 개구를 형성했다.
이것은, 다음과 같이 하여 행했다. 우선, 다결정 실리콘막 상에, 형성할 오목부의 패턴을 갖는 레지스트층을 형성했다. 다음에, 다결정 실리콘막에 대하여 CF 가스에 의한 드라이 에칭을 행하여, 개구를 형성했다. 다음에, 상기 레지스트층을 제거했다.
다음에, 석영 유리 기판을 에칭액(10wt% 불산+ 10wt% 글리세린의 혼합 수용액)에 120분간 담가 웨트 에칭(에칭 온도 30℃)을 하여, 석영 유리 기판 상에 오목부를 형성했다.
그 후, 석영 유리 기판을 15wt% 테트라메틸수산화암모늄 수용액에 5분간 담가, 표면 및 이면에 형성한 다결정 실리콘막을 제거함으로써, 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판을 얻었다.
다음에, 이러한 마이크로 렌즈용 오목부 구비 기판의 오목부가 형성된 면에, 자외선(UV) 경화형 아크릴계의 광학 접착제(굴절율 1.60)를 기포가 없게 도포하고 나서, 이러한 광학 접착제에 석영 유리제의 커버 유리(표층)를 접합하고, 이어서, 이러한 광학 접착제에 자외선을 조사하여 광학 접착제를 경화시켜, 적층체를 얻었다.
그 후, 커버 유리를 두께 50㎛로 연삭, 연마하여, 마이크로 렌즈 기판을 얻었다.
또, 얻어진 마이크로 렌즈 기판에서는 수지층의 두께는 12㎛였다.
이상과 같이 하여 얻어진 마이크로 렌즈 기판에 대하여, 스퍼터링법 및 포토리소그래피법을 이용하여, 커버 유리의 마이크로 렌즈에 대응하는 위치에 개구가 마련된 두께 0.16㎛의 차광막(Cr막), 즉, 블랙 매트릭스를 형성했다. 또한, 블랙 매트릭스 상에 두께 0.15㎛의 ITO막(투명 도전막)을 스퍼터링법에 의해 형성하여, 액정 패널용 대향 기판(기재)을 제조했다.
다음에, 이하와 같은 성막 공정, 밀링 공정을 경유하여, 무기 배향막을 형성했다.
(성막 공정)
이렇게 하여 얻어진 액정 패널용 대향 기판의 투명 도전막 상에, 무기 재료(SiO2)로 구성된 막을 도 5에 나타내는 바와 같은 장치를 이용하여, 아래와 같이 하여 성막했다.
우선, 진공 챔버(S3) 내의 기재 홀더(S5)에 액정 패널용 대향 기판을 설치하고, 배기 펌프(S4)에 의해 진공 챔버(S3) 내를 1×10-4 Pa까지 감압했다.
다음에, 이온원(S1) 내에 가스 공급원(S13)으로부터 아르곤 가스를 공급하고, 필라멘트(S11)에 전압을 인가해서 플라즈마(이온)를 발생시키고, 인출 전극 (S12)에 200V의 이온 가속 전압을 인가해서 이온을 가속시켜, 이온 빔으로서 표적(S2)에 조사했다. 또, 표적(S2)으로서는 SiO2를 이용했다.
이온 빔이 조사된 표적(S2)은 액정 패널용 대향 기판을 향해서 스퍼터 입자를 조사하여, 투명 도전막 상에 평균 두께 0.05㎛의 SiO2로 구성된 막을 형성했다. 또, 스퍼터 입자의 조사 각도 θs는 3.5°였다. 또한, 성막할 때의 액정 패널용 대향 기판의 온도는 80℃였다.
또한, 별도로 준비한 TFT 기판(석영 유리제)의 표면에도 상기 와 같이 하여 막을 형성했다.
(밀링 공정)
다음에, 도 6에 나타내는 바와 같은 밀링 장치(M100)를 이용해서, 액정 패널용 대향 기판 상에 형성된 막의 표면에 오목부를 아래와 같이 하여 형성하여, 무기 배향막을 형성했다.
우선, 진공 챔버(M2) 내의 기재 홀더(M3)에 SiO2의 막을 형성한 액정 패널용 대향 기판을 설치하고, 배기 펌프(M4)에 의해 진공 챔버(M2) 내를 1×10-4 Pa까지 감압했다.
다음에, 이온원(M1) 내에 가스 공급원(M13)으로부터 아르곤 가스를 공급하고, 필라멘트(M11)에 전압을 인가해서, 플라즈마를 발생시키고, 인출 전극(M12)에 600V의 이온 가속 전압을 인가하여 이온을 가속시켜, 이온 빔으로서 SiO2의 막에 조사했다. 또, 이온 빔의 SiO2의 막에 충돌하는 각도는 3°였다.
또, 형성된 오목부의 경사면의 각도 θd는 3∼5°, 오목부의 경사면의 경사 방향에서의 오목부의 평균 폭 W1는 10㎚, 상기 경사 방향과 수직 방향에서의 오목부의 평균 폭 W2는 10㎚였다. 또한, 이온 빔 전류는 500㎃였다.
이상과 같이 하여, 무기 배향막이 형성된 액정 패널용 대향 기판을 얻었다.
또한, 마찬가지로 해서 무기 배향막이 형성된 TFT 기판을 얻었다.
이상과 같이 하여 얻어진 무기 배향막이 형성된 액정 패널용 대향 기판과, 무기 배향막이 형성된 TFT 기판을 밀봉재에 의해 접합했다. 이 접합은, 액정층을 구성하는 액정 분자가 왼쪽으로 트위스트하도록 무기 배향막의 배향 방향이 90° 어긋나도록 행했다.
다음에, 무기 배향막-무기 배향막 사이에 형성된 공극부의 봉입 구멍으로부터 액정(메르크사 제조 : MJ99247)을 공극부 내에 주입하고, 이어서 이러한 봉입 구멍을 막았다. 형성된 액정층의 두께는 약 3㎛였다.
그 후, 액정 패널용 대향 기판의 외 표면측과, TFT 기판의 외 표면측과, 각각, 편광막(8B), 편광막(7B)을 접합함으로써, 도 4에 나타내는 바와 같은 구조의 TFT 액정 패널을 제조했다. 편광막으로서는, 폴리비닐알콜(PVA)로 구성된 막을 1축 방향으로 연장한 것을 이용했다. 또, 편광막(7B), 편광막(8B)의 접합 방향은, 각각, 무기 배향막(3B), 무기 배향막(4B)의 배향 방향에 근거하여 결정했다. 즉, 전압 인가 시에는 입사광이 투과하지 않고, 전압 무인가 시에는 입사광이 투과하도록, 편광막(7B), 편광막(8B)을 접합했다.
또, 제조된 액정 패널의 프리틸트각은 3∼7°의 범위의 것이었다.
(실시예 2, 3)
밀링 공정에서의 각 조건을 표 1에 도시하는 바와 같이 하여, SiO2로 구성된 무기 배향막을 형성한 이외에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 액정 패널을 제조했다.
(실시예 4∼6)
표적(S2)으로서 SiO를 이용하고, 밀링 공정에서의 각 조건을 표 1에 도시하는 바와 같이 하여, SiO로 구성된 무기 배향막을 형성한 이외에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 액정 패널을 제조했다.
(비교예 1)
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같은 장치를 이용하지 않고서, 폴리이미드계 수지(PI)의 용액(니혼 고세이 고무 가부시키가이샤 제조 : AL6256)을 준비하고, 스핀코트법에 의해 액정 패널용 대향 기판의 투명 도전막 상에 평균 두께 0.05㎛의 막을 형성하고, 프리틸트각이 2∼3°가 되도록 연마 처리를 실시하여, 배향막으로 한 이외에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 액정 패널을 제조했다. 또, 비교예 1에서는 연마 처리할 때에 먼지와 같은 것이 발생했다.
(비교예 2)
밀링 공정을 하지 않은 이외에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 액정 패널을 제조했다.
(비교예 3)
밀링 공정에서, 무기 재료로 구성된 막에 대하여 이온 빔을 수직 방향으로부터 충돌시킨 이외에는, 상기 실시예 1과 같이 하여 액정 패널을 제조했다.
(액정 패널의 평가)
상기 각 실시예 및 각 비교예에서 제조한 액정 패널에 대하여 광 투과율을 연속적으로 측정했다. 광 투과율의 측정은, 각 액정 패널을 50℃의 온도 하에 두고, 전압 무인가 상태에서, 15lm/㎟의 광속 밀도의 백색 광을 조사함으로써 행했다.
또, 액정 패널의 평가로서는, 비교예 1에서 제조한 액정 패널의 백색 광의 조사 개시로부터 광 투과율이 초기의 광 투과율과 비교하여, 50%로 저하될 때까지의 시간(내광 시간)을 기준으로 하여, 아래와 같이 4단계로 평가를 했다.
◎ : 내광 시간이 비교예 1보다 5배 이상.
O : 내광 시간이 비교예 1보다 2배 이상 5배 미만.
△ : 내광 시간이 비교예 1보다 1배 이상 2배 미만.
X : 내광 시간이 비교예 1보다 뒤떨어짐.
표 1에는, 밀링 공정에서의 각 조건, 오목부의 경사면의 각도 θd, 평균 폭 W1 및 W2, 배향막의 평균 두께, 각 액정 패널에서의 프리틸트 각도와 함께, 액정 패널의 평가 결과를 정리하여 나타내었다.
Figure 112004039710480-pat00001
표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 액정 패널에 있어서는, 비교예 1의 액정 패널과 비교하여, 우수한 내광성을 나타내었다.
또한, 본 발명의 액정 패널에서는, 충분한 프리틸트각를 얻을 수 있어, 액정 분자의 배향 상태를 확실히 규제할 수 있었지만, 비교예 2 및 3의 액정 패널에서 는, 충분한 프리틸트각를 얻을 수 없어, 액정 분자의 배향 상태를 규제하는 것이 곤란했다.
(액정 프로젝터(전자 기기)의 평가)
상기 각 실시예 및 각 비교예에서 제조한 TFT 액정 패널을 이용하여, 도 11에 나타내는 바와 같은 구조의 액정 프로젝터(전자 기기)를 조립하여, 이 액정 프로젝터를 5000시간 연속 구동시켰다.
또, 액정 프로젝터의 평가로서는, 구동 직후의 투사 화상과 구동 후 5000 시간의 투사 화상을 관찰하여, 아래와 같이 4단계로 선명도의 평가를 했다.
◎ : 선명한 투사 화상이 관찰되었다.
O : 거의 선명한 투사 화상이 관찰되었다.
△ : 약간 선명하게 열화된 투사 화상이 관찰되었다.
× : 선명하지 않은 투사 화상이 확인되었다.
이 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure 112004039710480-pat00002
표 2로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1∼6의 액정 패널을 이용하여 제조된 액정 프로젝터(전자 기기)는 장시간 연속하여 구동시킨 경우에도 선명한 투사 화상을 얻을 수 있었다.
이것에 대하여, 비교예 1의 액정 패널을 이용하여 제조된 액정 프로젝터에서는, 구동 시간에 따라 투사 화상의 선명도가 분명히 저하되었다. 이것은, 초기의 단계에서는 액정 분자의 배향이 정렬되어 있지만, 장기 구동에 의해 배향막이 열화되어 액정 분자의 배향성이 저하되기 때문이라고 생각된다. 또, 비교예 2 및 3의 액정 패널을 이용하여 제조된 액정 프로젝터에서는 구동 당초부터 선명한 투사 화상을 얻을 수 없었다. 이것은, 무기 배향막의 배향성이 원래 낮기 때문이라고 생각된다.
또한, 본 발명의 액정 패널을 구비한 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기, 디지털 스틸 카메라를 제작하여, 동일한 평가를 한 바, 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
이들 결과로부터, 본 발명의 액정 패널, 전자 기기는, 내광성에 우수하고, 장기간 사용하더라도 안정한 특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 내광성에 우수하고, 또한, 프리틸트각을 보다 확실히 제어하는 것이 가능한 무기 배향막을 제공하고, 그와 같은 무기 배향막을 구비하는 전자 장치용 기판, 액정 패널 및 전자 기기를 제공하고, 또한, 그와 같은 무기 배향막의 형성 방법을 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기재 상에 무기 배향막을 형성하는 방법으로서,
    상기 기재 상에 무기 재료로 구성된 막을 형성하는 성막 공정과,
    상기 막의 표면에, 상기 표면의 수직 방향에 대하여 2° 이상 90° 미만의 경사진 방향으로부터 이온 빔을 조사함으로써 얻어지는 방향성을 갖는 오목부를 형성하는 밀링 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 무기 배향막의 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀링 공정에서의 상기 이온 빔을 조사할 때의 상기 이온 빔의 가속 전압은 400∼1400V인 무기 배향막의 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀링 공정에서 조사되는 상기 이온 빔의 이온 빔 전류는 100∼1000㎃인 무기 배향막의 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀링 공정에서의 상기 막 근방에서의 분위기의 압력은 5.0× 10-3 Pa 이하인 무기 배향막의 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 성막 공정에서의 상기 막의 형성은 스퍼터법에 의해 행하여지는 무기 배향막의 형성 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 재료는 실리콘의 산화물을 주성분으로 하는 것인 무기 배향막의 형성 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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