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CN1591136A - 无机取向膜的形成方法、无机取向膜、电子设备用基板、液晶面板和电子仪器 - Google Patents

无机取向膜的形成方法、无机取向膜、电子设备用基板、液晶面板和电子仪器 Download PDF

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Abstract

一种无机取向膜、具有这种无机取向膜的电子设备用基板、液晶面板和电子仪器、以及这种无机取向膜的形成方法，本发明的无机取向膜的形成方法，是在基材上形成无机取向膜的方法，其特征在于，包括：第一研磨工序，对基材的形成了无机取向膜的面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θa的方向照射离子束；成膜工序，在照射了离子束的基材上形成主要由无机材料构成的膜；第二研磨工序，从相对该表面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θb的方向向所述膜的表面照射离子束。根据本发明提供耐光性好、且可产生预倾角的无机取向膜。

Description

无机取向膜的形成方法、无机取向膜、电子设备用基板、 液晶面板和电子仪器
技术领域
本发明涉及无机取向膜的形成方法、无机取向膜、电子设备用基板、液晶面板和电子仪器。
背景技术
已知有在屏幕上投影图像的投影型显示装置。该投影型显示装置中，对该图像形成主要使用液晶面板。
通常，为使液晶分子取向为一定方向，这种液晶面板具有设定成形成预定的预倾(pretilt)角的取向膜。制造这些取向膜的方法已知有：用人造丝等布沿一个方向摩擦在基板上形成的由聚酰亚胺等的高分子化合物构成的薄膜的摩擦处理方法(例如，参照专利文献1)。
但是，由聚酰亚胺等的高分子化合物构成的取向膜有时会因使用环境、使用时间等，产生光劣化。若产生了这种光劣化，取向膜、液晶层等的构成材料分解，该分解生成物有时会对液晶的性能等带来恶劣影响。
另外，该摩擦处理中产生静电和尘埃，由此有可靠性等降低的问题。
【专利文献1】特开平10-161133号公报(权利要求的范围)
发明内容
本发明的目的是提供一种耐光性好、且可以更可靠地控制预倾角的无机取向膜，提供一种具有这种无机取向膜的电子设备用基板、液晶面板和电子设备以及提供一种这种无机取向膜的形成方法。
由下述的本发明来实现这种目的。
本发明的无机取向膜的形成方法，是在基材上形成无机取向膜的方法，其特征在于，包括：
第一研磨工序，向形成所述基材的无机取向膜的面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θa的方向上照射离子束；
成膜工序，在照射了所述离子束的所述基材上形成主要由无机材料构成的膜；
第二研磨工序，从相对所述基材的形成了所述膜的面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θb的方向，向所述膜的表面照射离子束。
由此，可以得到耐光性好、且可以可靠控制预倾角的无机取向膜。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第一研磨工序中，最好在所述基材的形成了所述膜的面上形成具有预定的方向性的凹部。
由此，可以形成控制液晶分子的取向性的能力特别好的无机取向膜。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第一研磨工序的所述预定的角度θa最好为2度以上。
由此，可以更有效地在基材上形成具有预定的方向性的凹部，可以更可靠地形成适度的预倾角。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第一研磨工序的所述照射离子束时的所述离子束的加速电压最好是400～1400V。
由此，可以更有效地在基材上形成具有适当的倾斜面的凹部。
本发明的无机取向膜的形成方法中，在所述第一研磨工序中照射的所述离子束的离子束电流最好是100～1000mA。
由此，可以在基材上的随机位置上更有效地形成多个凹部，结果，可以提高无机取向膜的控制液晶分子的取向性的能力。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第一研磨工序中所述基材附近的气氛压力最好为5.0×10-1Pa以下。
由此，可以提高离子束的直行性，更高效地在基材上形成具有适当角度的倾斜面的凹部。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第二研磨工序中，最好在所述膜上形成具有预定的方向性的凹部。
由此，可以形成控制液晶分子的取向性的能力特别好的无机取向膜。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第二研磨工序中所述预定的角度θb最好为2度以上。
由此，可以更有效地形成具有预定的方向性的凹部，可以更可靠地形成适度的预倾角。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第二研磨工序中所述照射离子束时的所述离子束的加速电压最好是400～1400V。
由此，可以更有效地在无机取向膜上形成具有适当的倾斜面的凹部。
本发明的无机取向膜的形成方法中，在所述第二研磨工序中照射的所述离子束的离子束电流最好是100～1000mA。
由此，可以在膜上的随机位置上更有效地形成多个凹部，结果，可以提高无机取向膜的控制液晶分子的取向性的能力。
本发明的无机取向膜的形成方法中，所述第二研磨工序中所述膜附近的气氛压力最好为5.0×10-1Pa以下。
由此，可以提高离子束的直行性，更有效地形成具有预定方向性的凹部。
本发明的无机取向膜的形成方法中，最好由溅射法进行所述成膜工序的所述膜的形成。
由此，可以更有效地形成膜。
本发明的无机取向膜的形成方法中，最好所述无机材料是以硅的氧化物为主成分。
由此，所得到的液晶面板具有更好的耐光性。
本发明的无机取向膜，其特征在于：由本发明的无机取向膜的形成方法形成。
由此，可以提供耐光性好、且可以可靠控制预倾角的无机取向膜。
本发明的无机取向膜中，最好无机取向膜的平均厚度为0.02～0.3μm。
由此，可以形成更合适的预倾角，可以更合适地控制液晶分子的取向状态。
本发明的电子设备用基板，其特征在于：在基板上具有电极和本发明的的无机取向膜。
由此，可以提供耐光性好的电子设备用基板。
本发明的液晶面板，其特征在于：具有本发明的无机取向膜和液晶层。
由此，可以提供耐光性好的液晶面板。
本发明的液晶面板，其特征在于：具有一对本发明的无机取向膜，在一对所述无机取向膜之间具有液晶层。
由此，可以提供耐光性好的液晶面板。
本发明的电子仪器，其特征在于：具有本发明的液晶面板。
由此，可以提供可靠性高的电子仪器。
本发明的电子仪器，其特征在于：具有包括本发明的液晶面板的光阀，使用至少一个该光阀来投影图像。
由此，可以提供可靠性高的电子仪器。
本发明的电子仪器，具有：对应于形成图像的红色、绿色和蓝色的三个光阀；光源；将来自该光源的光分为红光、绿光和蓝光，将所述各光导入到对应的所述光阀的颜色分离光学系统；合成所述各图像的颜色合成光学系统；和投影所述合成后的图像的投影光学系统，其特征在于：所述光阀包括本发明的液晶面板。
由此，可以提供可靠性高的电子仪器。
根据本发明，可以提供耐光性好且更可靠地控制预倾角的无机取向膜，提供一种具有这种无机取向膜的电子设备用基板、液晶面板和电子仪器，以及提供这种无机取向膜的形成方法。
附图说明
图1是表示本发明的液晶面板的第一实施形态的模式纵截面图；
图2是表示由本发明的方法形成的无机取向膜的表面状态的模式部分立体图；
图3是表示由本发明的方法形成的无机取向膜的部分纵截面图；
图4是说明本发明的无机取向膜的形成方法用的图；
图5是形成凹部所用的研磨装置的模式图；
图6是形成膜用的离子束溅射装置的模式图；
图7是表示本发明的液晶面板的第二实施形态的模式纵截面图；
图8是表示适用本发明的电子仪器的移动型(或笔记本型)个人计算机的结构的立体图；
图9是表示适用本发明的电子仪器的携带电话机(还包含PHS)的结构的立体图；
图10是表示适用本发明的电子仪器的数字静物相机的结构的立体图；
图11是表示适用本发明的电子仪器的投影型显示装置的光学系统的模式图。
具体实施例
下面，参照附图，详细说明本发明的无机取向膜的形成方法、电子设备用基板、液晶面板和电子仪器。
首先，在说明无机取向膜的形成方法之前，说明本发明的液晶面板。
图1是表示本发明的液晶面板的第一实施形态的模式纵截面图，图2是模式地表示由本发明的方法形成的无机取向膜的表面状态的部分立体图，图3是表示由本发明的方法形成的无机取向膜的部分纵截面图。另外，下面的说明中，将图3中的上侧称为“上部”，将下侧称为“下部”。
如图1所示，液晶面板1A具有液晶层2、无机取向膜3A、4A、透明导电膜5、6、偏振光膜7A、8A和基板9、10。
这种构成中，分别由基板9、透明导电膜5(电极)和无机取向膜3A，或基板10、透明导电膜6(电极)和无机取向膜4A构成本发明的电子设备用基板200。
液晶层2主要由液晶分子构成。
作为构成液晶层2的液晶分子，若是向列型液晶、碟状液晶等可取向的液晶分子，则可以使用任何一种液晶分子，但是，在TN型液晶面板的情况下，最好是使用形成向列型液晶的液晶分子，例如，可举出有苯基环己烷衍生物液晶、联苯衍生物液晶、联苯基环己烷衍生物液晶、三联苯衍生物液晶、苯基醚衍生物液晶、苯酯衍生物液晶、二环己烷衍生物液晶、甲亚胺衍生物液晶、氧化偶氮基衍生物液晶、嘧啶衍生物液晶、二噁烷衍生物液晶、立方烷衍生物液晶等。进一步，这些向列型液晶分子中还包含导入了一氟基、二氟基、三氟基、三氟甲基、三氟甲氧基、二氟甲氧基等的氟系取代基的液晶分子。
在液晶层2的两个面上配置有无机取向膜3A、4A。
另外，无机取向膜3A形成在后述的由透明导电膜5和基板9构成的基材100上，无机取向膜4A形成在后述的由透明导电膜6和基板10构成的基材101上。
无机取向膜3A、4A具有控制构成液晶层2的液晶分子的(没有施加电压时)取向状态的功能。
例如，由后述的方法(本发明的无机取向膜的形成方法)形成这些无机取向膜3A、4A。
如图2所示，无机取向膜3A具有有预定的方向性的多个凹部31。同样，无机取向膜4A具有有预定的方向性的多个凹部41。
由此，可以为控制液晶分子的取向性的能力特别好的无机取向膜。
如图3所示，凹部31分为凹部31a和深度比凹部31a浅的凹部31b。同样，凹部41分为凹部41a和深度比凹部41a浅的凹部41b。
由于凹部31和凹部41具有大致相同的形态，所以在下面的说明中，代表性地说明凹部31。
凹部31a在与后面详述的透明导电膜5上的凹部51大致对应的位置上形成。
另外，如上所述凹部31b深度比凹部31a浅，是小凹部。
但是，通常，液晶分子具有相邻的液晶分子之间具有同向性的性质，通过使液晶分子部分地进入如前所述的凹部，有液晶整体取向性提高的倾向。尤其，本实施形态中，由于存在较大的凹部31a和深度较浅的凹部31b，所以进入凹部31a的液晶分子具有对应于凹部31a的方向性，其他液晶分子或其一部分通过凹部31b具有大体的方向性。虽然仅通过较大的凹部31a，使整体的取向性充分一致有困难，但是若如本实施形态那样，存在深度较浅的凹部31b，则可以使作为液晶分子整体的取向性更可靠地一致。
虽然凹部31a、31b也可设置在无机取向膜3A表面上的任意位置上，但是最好如图2所示，设置在随机位置上。这样，若将凹部31a、31b设置在随机位置上，则例如在通过后面详细描述的方法形成凹部31a、31b时，可以较容易地形成凹部31a、31b。另外，若将凹部31a、31b设置在随机位置上，则与凹部31a、31b很规则地形成的情况，例如，各凹部按沟状、且在基材100宽度方向的大致全长形成，各凹部按等间隔排列的情况(例如，象洗衣板那样)相比较，抑制了液晶分子向图3中的纸面垂直方向取向，结果，可以使整体的取向性良好。
如图3所示，在无机取向膜3A的形成了凹部31a的部位存在相对与基板9的表面平行的方向仅倾斜了角度θc的面(倾斜面32a)。另外，同样，在无机取向膜3A的形成了凹部31b的部位存在仅倾斜了角度θd的面(倾斜面32b)。由此，可以更可靠地形成适度的预倾角。
虽然并不特别限定倾斜面32a的倾斜角θc，但较好是2～45度，更好为2～10度。由此，可以更可靠地形成适度的预倾角。
虽然并不特别限定倾斜面32b的倾斜角θd，但较好是2～45度，更好为2～10度。由此，可以更可靠地形成适度的预倾角。
另外，如图2所示，倾斜面32a、32b的倾斜方向在无机取向膜3A中大致一致。由此，各凹部具有预定的方向性，结果，可以更可靠地控制液晶分子的取向性。
另外，从图3的上部俯视时的倾斜面的倾斜方向的凹部31a的平均宽度(最大宽度的平均)W1较好是5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以使液晶分子的取向性充分一致。
从图3的上部俯视时的倾斜面的倾斜方向的凹部31b的平均宽度(最大宽度的平均)W2较好是5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以使液晶分子的取向性充分一致。
另外，从图3的上部俯视时的与倾斜面的倾斜方向垂直的方向的凹部31a的平均宽度(最大宽度的平均)W3较好为5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以使液晶分子的取向性进一步提高。与此相反，若宽度W3过小，则存在控制液晶分子的(没有施加电压时)的取向状态(预倾角)困难的情况。另一方面，若宽度W2过大，则存在使液晶分子取向到预定的方向困难的情况。
另外，从图3的上部俯视时的与倾斜面的倾斜方向垂直的方向的凹部31a的平均宽度(最大宽度的平均)W4较好为5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以使液晶分子的取向性进一步提高。与此相反，若宽度W4过小，则存在控制液晶分子的(没有施加电压时)的取向状态(预倾角)困难的情况。另一方面，若宽度W2过大，则存在使液晶分子取向到预定的方向困难的情况。
无机取向膜3A、4A主要由无机材料构成。一般，由于无机材料与有机材料相比，具有更好的化学稳定性，所以与现有的由有机材料构成的取向膜相比，尤其具有好的耐光性。
作为上述这样的无机材料，例如，可以使用SiO2、SiO等的硅氧化物、MgO、ITO等的金属氧化物等。其中尤其最好使用硅的氧化物。由此，所得到的液晶面板具有更好的耐光性。
这种无机取向膜3A、4A的平均厚度较好为0.02～0.3μm，更好为0.02～0.08μm。若平均厚度没有达到上述下限值，则有难以使各部位的预倾角充分均匀的情况。另一方面，若平均厚度超过了上述上限值，则有驱动电压变高，消耗功率变大的可能性。
另外，本实施形态中，虽然说明了无机取向膜在其表面上的随机位置上具有凹部的情况，但是也可在有规则的位置上具有凹部。
在无机取向膜3A的外表面侧(与和液晶层2相对的面相反的面侧)配置有透明导电膜5。同样，在无机取向膜4A的外表面侧(与和液晶层2相对的面相反的面侧)配置有透明导电膜6。
通过在透明导电膜5、6之间进行通电，透明导电膜5、6具有驱动液晶层2的液晶分子的功能(使取向变化)。
通过控制从连接到透明导电膜的控制电路(图中未示)供给的电流，来进行透明导电膜5、6之间的通电控制。
透明导电膜5、6具有导电性，例如，由铟锡氧化物(ITO)、铟氧化物(IO)、氧化锡(SnO2)等构成。
在透明导电膜5的外表面侧(与和无机取向膜3A相对的面相反的面侧)配置有基板9。同样，在透明导电膜6的外表面侧(与和无机取向膜4A相对的面相反的面侧)配置有基板10。
如图3所示，透明导电膜5在与无机取向膜3A接触的面上具有有预定的方向性的多个凹部51。透明导电膜6也同样，在与无机取向膜4A接触的面上的随机位置上具有有预定的方向性的多个凹部61。由此，可以提高与上述的无机取向膜的密接性，同时，在后述的方法中，可以在主要由无机材料构成的膜上形成合适的凹部，结果，可以形成控制液晶分子的取向性的能力特别好的无机取向膜。
由于凹部51和凹部61具有大致相同的形状，所以在下面的说明中，代表性地说明凹部51。
如图2所示，在透明导电膜5的形成了凹部51的部位上存在相对与基板9的表面平行的方向仅倾斜了角度θe的面(倾斜面52)。由此，可以更可靠地形成可形成适度的预倾角的无机取向膜。
另外，如图3所示，倾斜面52的倾斜方向在各透明导电膜中大致一致。由此，各凹部具有预定的方向性，结果，可以更可靠地形成可使液晶分子取向为预定的方向的无机取向膜。
虽然并不特别限定倾斜面52的倾斜角θe，但最好是2～45度，更好为2～10度。由此，可以更可靠地形成可形成适度的预倾角的无机取向膜。
另外，从图2中的上部俯视时的倾斜面的倾斜方向的凹部51、61的平均宽度(最大宽度的平均)W5最好为5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以更可靠地形成可以可靠地控制液晶分子的取向性的无机取向膜。
另外，从图2中的上部俯视时的、与倾斜面的倾斜方向垂直的方向的凹部51、61的平均宽度(最大宽度的平均)W6最好为5～500nm，更好为8～20nm。由此，可以更可靠地形成可将液晶分子取向为预定的方向的无机取向膜。与此相反，若宽度W6过小，存在难以控制液晶分子的(没有施加电压时)的取向状态(预倾角)的情况。另一方面，若宽度W6过大，存在难以形成可使液晶分子取向为预定的方向的无机取向膜的情况。
基板9、10具有支撑上述的液晶层2、无机取向膜3A、4A、透明导电膜5、6和后述的偏振光膜7A、8A的功能。并不特别限定基板9、10的构成材料，例如，可以举出由石英玻璃等的玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯等的塑料材料等。其中，最好由石英玻璃等的玻璃构成。由此，可以得到难以产生翘曲、弯曲等的，稳定性更好的液晶面板。另外，图1中，省略密封材料、布线等的记载。
在基板9的外表面侧(与和透明导电膜5相对的面相反的面侧)配置偏振光膜(偏振片、偏振薄膜)7A。同样，在基板10的外表面侧(与和透明导电膜6相对的面相反的面侧)配置偏振光膜(偏振片、偏振薄膜)8A。
作为偏振光膜7A、8A的构成材料例如可举出有聚乙烯醇(PVA)等。另外作为偏振光膜，可使用在所述材料上掺杂了碘元素的材料等。
作为偏振光膜，例如可使用沿一个轴方向延伸由上述材料构成的膜而得到的膜。
通过配置这种偏振光膜7A、8A，而可以更可靠地进行由通电量的调节进行的光的透过率的控制。
通常，根据无机取向膜3A、4A的取向方向来决定偏振光膜7A、8A的偏振光轴的方向。
接着，说明本发明的无机取向膜的形成方法的一例。
本发明的无机取向膜的形成方法其特征在于，具有如下所示的第一研磨(milling)工序、成膜工序和第二研磨工序。由此，可以得到耐光性好、且可以可靠控制预倾角的无机取向膜。
图4是说明本发明的无机取向膜的形成方法用的图。
下面的说明中，代表性地说明了在基材100上形成无机取向膜3A的情况，但也可同样形成无机取向膜4A。
[第一研磨工序(第一研磨处理)]
本工序中，在基材100(透明导电膜)上形成有预定的方向性的多个凹部51(参照图4(a)和图4(b))。
图5是在基材上形成凹部所用的研磨装置的模式图。
图5所示的研磨装置M100具有照射离子束的离子源M1、真空室M2、将基材固定在真空室M2内的基材保持器M3和控制真空室M2内的压力的排气泵M4。
离子源M1在其内部具有丝极(filament)M11和引出电极M12。另外，离子源M1上连接有向离子源M1内供给气体的气体供给源M13。
下面表示使用这种研磨装置，在基材100上形成凹部51的情况的示意。
1、在基材保持器M3上设置基材100，使得基板9与基材保持器M3接触。
2、通过排气泵M4，对真空室M2内减压。
3、从气体供给源M13向离子源M1内供给气体。
4、由电源(图中未示)对丝极M11施加电压，而产生热电子。
5、所产生的热电子与导入的气体撞击，气体离子化，而产生等离子(离子)。
6、向引出电极M12施加离子的加速电压，加速离子，向基材100照射离子束。
7、从相对基材100的形成无机取向膜3A的面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θa的方向，向基材100(透明导电膜5)撞击所照射的离子束。
8、在基材100(透明导电膜5)上的照射了离子束的部位上形成凹部51。
另外，虽然可使基材保持器M3预先移动或旋转，使得从离子源M1照射的离子束向基材100的形成无机取向膜3A的面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度(撞击角)θa的方向撞击，但是也可边照射离子束，边移动或旋转，使得撞击角为θa。
这样，本发明的无机取向膜的形成方法的特征在于，在第一研磨工序中，向基材的形成无机取向膜的面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度(撞击角)θa的方向照射离子束。由此，可以更有效地形成如上所述的具有预定方向性的凹部51，结果，最终得到的无机取向膜3A可以形成适当的预倾角。
并不特别限定撞击角θa，但最好为2度以上，更好是45度以上，进一步更好为77～88度。由此，上述效果更为显著。与此相反，若撞击角θa过小，则存在难以使所形成的凹部51的方向性一致的情况。另一方面，若撞击角θa过大，则存在形成凹部51的效率降低，宾且不能充分提高最终得到的无机取向膜3A的取向性的情况。另外，存在难以使预倾角较大的情况。
本工序中，所照射的离子束的离子束电流最好是100～1000mA，更好是250～800mA。由此，可以在基材100上的随机位置上更有效地形成多个凹部51，结果，可以使无机取向膜3A的控制液晶分子的取向性的能力提高。与此相反，若离子束电流未达到上述下限值，则因离子束的加速电压和照射时间等，存在难以形成充分数量的凹部51的情况。与此相反，若离子束电流超过了上述上限值，则因离子束的加速电压和照射时间等，相邻的凹部51彼此重合，结果，存在最终得到的无机取向膜3A的控制液晶分子的取向性能力降低的可能。
离子束的加速电压最好是400～1400V，更好为600～1000V。由此，可以更有效地形成具有适度倾斜面的凹部51。与此相反，若加速电压未达到上述下限值，则有不能形成充分大的凹部51的可能。另一方面，若加速电压超过了上述上限值，则有难以控制凹部51的形状的情况。
真空室M2内的压力，即本工序的基材100附近的气氛压力最好是5.0×10-1Pa，更好为5.0×10-2Pa以下。由此，可以提高离子束的直行性，可以更有效地形成具有适度角度的倾斜面的凹部51。与此相反，若气氛压力超过了上述上限值，则离子束的直行性降低，存在难以控制所形成的凹部51的形状的情况。
上面，说明了在基材100上形成凹部51的情况，也可同样形成凹部61。
[成膜工序]
本工序中，在形成了凹部51的基材100(透明导体膜5)上形成主要由上述这样的无机材料构成的膜3A’(参照图4(c))。
作为在基材100上形成膜3A’的方法，并不进行特别限定，可以使用溅射法(例如磁控溅射法、离子束溅射法等)、蒸镀法、溶胶-凝胶法、自组织法等的方法。其中尤其最好使用溅射法。由此，可以更有效地形成膜3A’。
在下面的说明中，有代表性地说明使用离子束溅射法的情况。
图6是形成膜用的离子束溅射装置的模式图。
图6所示的离子束溅射装置S100具有照射离子束的离子源S1、通过所述离子束的照射产生(照射)溅射粒子的靶(target)S2、真空室S3、控制真空室S3内的压力的排气泵S4、和将形成无机取向膜的基材固定在真空室S3内的基材保持器S5。
离子源S1在其内部具有丝极(filament)S11和引出电极S12。另外，离子源S1上连接有向离子源S1内供给气体的气体供给源S13。
下面表示使用这种离子束溅射装置，形成膜3A’的情况的示意。
1、在真空室S3内的基材保持器S5上设置基材100。
2、通过排气泵S4，对真空室S3内减压。
3、从气体供给源S13向离子源S1内供给气体。
4、从电源(图中未示)对丝极S11施加电压，而产生热电子。
5、所产生的热电子与导入的气体撞击，气体离子化，而产生等离子(离子)。
6、向引出电极S12施加离子的加速电压，加速离子，作为离子束照射到靶S2。
7、照射了离子束的靶S2向基材100照射溅射粒子，而得到在基材100上形成了膜3A’的基板。
真空室S3内的压力，即，形成膜3A’时的气氛的压力最好在5.0×10-1Pa以下，更好为1.0×10-1Pa以下。由此，可以更有效地形成膜3A’。若真空室S3内的压力过高，则存在所照射的溅射粒子的直行性降低的情况，结果，有不能形成充分均匀的膜的可能。
并不特别限取向引出电极S12施加的离子加速电压，但最好是400～1400V，更好为800～1200V。由此，可以更有效地形成膜3A’。与此相反，若离子加速电压未达到所述下限值，则存在溅射速率降低，有不能得到充分的生产率的情况。另一方面，若离子加速电压超过了上述上限值，则有不能形成充分均匀的膜的可能。
基材100的温度较好为150℃以下，更好为100℃以下，进一步更好为80～50℃。由此，抑制了附着在基材100上的溅射粒子离开最初附着的位置的现象，即迁移现象，可进一步提高最终得到的无机取向膜3A的控制液晶分子的取向性的功能。另外，也可根据需要冷却形成膜3A’时的基材100的温度，使其处于上述范围。
若从气体供给源S13向离子源S1内供给的气体是稀有气体，则并不特别限定，但其中最好为氩气。由此，可以提高膜3A’的形成速度(溅射速度)。
构成靶S2的材料可根据形成膜3A’的材料来适当选择，例如，在形成由SiO2构成的无机取向膜的情况下，作为靶S2，使用由SiO2构成的靶，在形成由SiO构成的无机取向膜的情况下，作为靶S2，使用由SiO构成的靶。
[第二研磨工序(第二研磨处理)]
本工序中，使用第一研磨工序中所使用的研磨装置(参照图5)，如图4(d)所示，在由上述成膜工序得到的膜3A’上形成有预定的方向性的多个凹部31a、31b。
下面表示使用图5所示的研磨装置，在膜3A’上形成凹部31a、31b的情况的示意。
1、在基材保持器M3上设置形成了膜3A’的基材100，使得基板9与基材保持器M3接触。
2、通过排气泵M4，对真空室M2内减压。
3、从气体供给源M13向离子源M1内供给气体。
4、由电源(图中未示)对丝极M11施加电压，而产生热电子。
5、所产生的热电子与导入的气体撞击，气体离子化，而产生等离子(离子)。
6、向引出电极M12施加离子的加速电压，加速离子，而向在基材100上形成的膜3A’照射离子束。
7、从相对基材100的形成了膜3A’的面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θb的方向向膜3A’上撞击所照射的离子束。
8、在膜3A’上的照射了离子束的部位上形成凹部31，在基材100上形成无机取向膜3A。
另外，虽然可使基材保持器M3预先移动或旋转，使得从离子源M1照射的离子束向基材100上形成的膜3A’的表面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度(撞击角)θb的方向撞击，但是也可边照射离子束，边移动或旋转，使得撞击角为θb。
这样，本发明的无机取向膜的形成方法的特征在于，第二研磨工序中，从相对基材的垂直方向仅倾斜了预定的角度(撞击角)θb的方向向具有与透明导电膜的表面形状有大致对应的表面形状、且主要由无机材料构成的膜的表面上照射离子束。即，本发明的无机取向膜的形成方法，是在基材上实施研磨处理(离子束的照射)，在该基材上形成主要由无机材料构成的膜，其后，再次对该膜的表面实施研磨处理。由此，可以在无机取向膜的大致整个面上，均匀形成合适的凹部。更具体的，如图4(d)所示，可以形成较深的凹部和较浅的凹部，结果，可以使液晶分子的取向性特别高，且可以可靠地控制预倾角。
但是，即使不实施第二的研磨处理，如图4(c)所示，通常，虽然膜3A’上的与基材100(透明导电膜5)的凹部51对应的部位成为凹部，但是仅通过这种凹部是难以使液晶分子的取向性充分一致，即，在不实施第二研磨处理的情况下，不能得到液晶分子的充分取向性，不能得到适度的预倾角。如本发明，通过实施两次研磨处理(离子束的照射)，例如，可以使膜3A’上本来存在的凹部的形状(可以形成凹部31a)整齐，另外，可以形成深度较浅的凹部31b。结果，可以使液晶分子的取向性特别高，进一步，可以可靠得到适度的预倾角。另外，例如，在仅对透明导电膜5实施研磨处理，而要得到产生适度预倾角的凹部的情况下，例如，虽然可考虑增加离子束的照射时间，或增大离子束的强度(加速电压)等，但是若在这些条件下进行，则透明导电膜5的表面大致上被整体削去，相反，难以形成凹部。
另外，即使在不进行第一研磨处理的情况下，即对透明导电膜5不实施研磨处理，而仅对膜3A’实施研磨处理的情况下，也可以在膜3A’的表面上形成凹部，但是仅通过这种对膜3A’的研磨处理，难以形成用于使液晶分子的取向性一致所充分的凹部。另外，在仅对膜3A’实施研磨处理，而要得到产生适当的预倾角的凹部的情况下，例如，虽然可考虑增加离子束的照射时间，或增大离子束的强度(加速电压)等方法，但是若在这些条件下进行，则膜3A’的表面大致被整体削去，相反，难以形成凹部。
并不特别限定离子束对膜3A’的撞击角θb，但较好为20度以上，更好是45度以上，进一步更好为70～88度。由此，可以更有效地形成凹部31a、31b。与此相反，若撞击角θb过小，则存在难以使所形成的凹部31a、31b的方向性一致的情况。另一方面，若撞击角θb过大，则存在形成凹部31a、31b的效率降低，且不能充分提高所得到的无机取向膜3A的取向性的情况。另外，存在难以使预倾角较大的情况。
本工序中，所照射的离子束的离子束电流较好是100～1000mA，更好是500～800mA。由此，可以在膜3A’上的随机位置上更有效地形成多个凹部31，结果，可以使无机取向膜3A的控制液晶分子的取向性的能力提高。与此相反，若离子束电流未达到上述下限值，则因离子束的加速电压和照射时间等，存在难以形成充分数量的凹部31a、31b的情况。与此相反，若离子束电流超过了上述上限值，则因离子束的加速电压和照射时间等，相邻的凹部彼此重合，结果，存在所得到的无机取向膜3A的控制液晶分子的取向性的能力降低的可能性。
离子束的加速电压较好是400～1400V，更好为800～1200V。由此，可以更有效地形成有适度的倾斜面的凹部31a、31b。与此相反，若加速电压未达到上述下限值，则有不能形成充分大的凹部31a、31b的可能性。另一方面，若加速电压超过了上述上限值，则有难以控制凹部31a、31b的形状的情况。
真空室M2内的压力，即本工序的膜3A’附近的气氛的压力较好在5.0×10-1Pa以下，更好为5.0×10-2Pa以下。由此，可以提高离子束的直行性，可以更有效地形成具有适当角度的倾斜面的凹部31a、31b。与此相反，若气氛的压力超过了上述上限值，则离子束的直行性降低，存在难以控制所形成的凹部31a、31b的形状的情况。
另外，本实施形态中，虽然说明了向基材100大致垂直地照射溅射粒子的情况，但是也可从倾斜方向照射溅射粒子。如从倾斜方向照射溅射粒子，则可以实现液晶分子的取向性的进一步提高，可以更可靠地形成适当的预倾角。
另外，本实施形态中，虽然说明了无机取向膜3A具有凹部31a和凹部31b的情况，但是在无机取向膜3A上也可仍存在膜3A’上原来存在的凹部，也可实质上没有凹部31a。
上面，说明了形成无机取向膜3A的情况，也可同样形成无机取向膜4A。
接着，说明本发明的液晶面板的第二实施形态。
图7是表示本发明的液晶面板的第二实施形态的模式纵截面图。下面，对于图7所示的液晶面板1B，以其与上述第一实施形态的不同点为中心进行说明，对于同样的情况，省略其说明。
如图7所示，液晶面板(TFT液晶面板)1B具有TFT基板(液晶驱动基板)17、与TFT基板17接合的无机取向膜3B、液晶面板用相对基板12、与液晶面板用相对基板12接合的无机取向膜4B、由注入到无机取向膜3B和无机取向膜4B的空隙内的液晶构成的液晶层2、与TFT基板(液晶驱动基板)17的外表面侧(与和无机取向膜4B相对的面相反的面侧)接合的偏振光膜7B、与液晶面板用相对基板12的外表面侧(与和无机取向膜4B相对的面相反的面侧)接合的偏振光膜8B。无机取向膜3B、4B由与上述第一实施形态所说明的无机取向膜3A、4A相同的方法(本发明的无机取向膜的形成方法)形成，偏振光膜7B、8B与上述第一实施形态所说明的偏振光膜7A、8A相同。
液晶面板用相对基板12具有微透镜基板11、在该微透镜基板11的表层114上设置的形成了开口131的黑色矩阵13、在表层114上覆盖黑色矩阵13设置的透明导电膜(公共电极)14。
微透镜基板11具有设置了具有凹曲面的多个(多数)凹部(微透镜用凹部)112的带微透镜用凹部的基板(第一基板)111、经树脂层(粘接剂层)115与该带微透镜用凹部的基板111的设置了凹部112的面接合的表层(第二基板)114，另外，树脂层115中通过在凹部112内填充的树脂来形成微透镜113。
由平板状的母材(透明基板)制作带微透镜用凹部的基板111，在其表面形成有多个(多数)凹部112。凹部112例如可通过使用掩膜的干蚀刻法、湿蚀刻法等形成。
该带微透镜用凹部的基板111例如由玻璃等构成。
所述母材的热膨胀系数最好与玻璃基板171的热膨胀系数大致相等(例如两者的热膨胀系数的比为1/10～10左右)。由此，所得到的液晶面板中，防止了温度变化时因两者的热膨胀系数不同而产生翘曲、弯曲、剥离等。
从该观点来看，最好由同种材质构成带微透镜用凹部的基板111和玻璃基板171。由此，可以有效防止因温度变化时的热膨胀系数不同而造成的翘曲、弯曲、剥离等。
尤其，在将微透镜基板11用于高温多晶硅的TFT液晶面板的情况下，最好由石英玻璃形成带微透镜用凹部的基板111。TFT液晶面板具有作为液晶驱动基板的TFT基板。该TFT基板最好使用特性难以随制造时的环境变化的石英玻璃。因此，与此对应，通过由石英玻璃构成带微透镜用凹部的基板111，可以得到难以产生翘曲、弯曲等的稳定性高的TFT液晶面板。
在带微透镜用凹部的基板111的上面设置有覆盖凹部112的树脂层(粘接剂层)115。
通过在凹部112内填充树脂层115的构成材料，而形成有微透镜113。
树脂层115例如由折射率比带微透镜用凹部的基板111的构成材料高的树脂(粘接剂)构成。例如，可由丙烯酸系树脂、环氧系树脂、丙烯环氧系等的紫外线固化树脂等适当构成。
在树脂层115的上面设置有平板状的表层114。
表层(玻璃层)114例如可由玻璃构成。这时，表层114的热膨胀系数最好与带微透镜用凹部的基板111的热膨胀系数大致相等(例如，两者的热膨胀系数的比为1/10～10左右)。由此，防止了因带微透镜用凹部的基板111和表层114的膨胀系数不同而产生的翘曲、弯曲、剥离等。若带微透镜用凹部的基板111和表层114由同种材料构成，则可更有效地得到这种效果。
在将微透镜基板11用于液晶面板的情况下，从得到所需的光学特性的观点来看，表层114的厚度通常为5～1000μm左右，更好为10～150μm左右。
另外，表层(barrier层)114可以由例如陶瓷构成。另外，作为陶瓷，可举出有例如AlN、SiN、TiN、BN等的氮化物系陶瓷，Al2O3、TiO2等的氧化物系陶瓷，WC、TiC、ZrC、TaC等的碳化物系陶瓷等。在由陶瓷构成表层114的情况下，虽然并不特别限定表层114的厚度，但是最好为20nm～20μm左右，更好为40nm～1μm左右。
另外，可根据需要省略这种表层114。
黑色矩阵13具有遮光功能。例如由Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等的金属，分散了碳或钛等的树脂等构成。
透明导电膜14具有导电性，例如，由铟锡氧化物(ITO)、铟氧化物(IO)、氧化锡(SnO2)等构成。
TFT基板17是驱动液晶层2的液晶的基板，具有玻璃基板171，在该玻璃基板171上设置的、按矩阵状(行列状)配置的多个(多数)的像素电极172，对应于各像素电极172的多个(多数)的薄膜晶体管(TFT)173。另外，图7中，省略密封材料、布线等的记载。
由上述理由，玻璃基板171最好由石英玻璃构成。
像素电极172通过在其与透明导电膜(公共电极)14间的充放电，驱动液晶层2的液晶。该像素电极172例如由与上述的透明导电膜14相同的材料构成。
将薄膜晶体管173连接到附近的对应的像素电极172上。另外，将薄膜晶体管173连接到图中未示的控制电路上，来控制供给像素电极172的电流。由此，控制了像素电极172的充放电。
无机取向膜3B与TFT基板17的像素电极172接合，无机取向膜4B与液晶面板用相对基板12的透明导电膜14接合。
液晶层2含有液晶分子，对应于像素电极172的充放电，该液晶分子、即液晶的取向改变。
这种液晶面板1B中，通常一个微透镜113、对应于该微透镜113的光轴Q的黑色矩阵13的一个开口131、一个像素电极172和连接到该像素电极172上的一个薄膜晶体管173对应于一个像素。
从液晶面板用相对基板12侧入射的入射光L通过带微透镜用凹部的基板111，在透过微透镜113时聚光，且透过树脂层115、表层114、黑色矩阵13的开口131、透明导电膜14、液晶层2、像素电极172和玻璃基板171。这时，由于在微透镜基板11的入射侧设置了偏振光膜8B，所以在入射光L透过液晶层2时，入射光L为直线偏振光。这时，对应于液晶层2的液晶分子的取向状态控制该入射光L的偏振光方向。因此，通过使透过了液晶面板1B的入射光L透过偏振光膜7B，而可控制射出光的亮度。
这样，液晶面板1B具有微透镜113，且通过了微透镜113的入射光L聚光后，通过黑色矩阵13的开口131。另一方面，在黑色矩阵13的没有形成开口131的部分入射光L被遮住。因此，液晶面板1B中，防止了从像素之外的部分泄漏不需要的光，且抑制了像素部分的入射光L的衰减。因此，液晶面板1B在像素部分具有高的透光率。
该液晶面板1B例如由以下方法来制造，即分别在由公知的方法制造的TFT基板17和液晶面板用相对基板12上形成无机取向膜3B、4B，之后，通过密封材料(图中未示)将两者接合，接着，从由此形成的空隙部的注入孔(图中未示)向空隙部内注入液晶，然后，通过堵住该注入孔，来进行制造。
另外，上述液晶面板1B中，虽然使用了TFT基板来作为液晶驱动基板，但液晶驱动基板也可使用除TFT基板之外的其他液晶驱动基板、例如，TFD基板、STN基板等。
具有上述的无机取向膜的液晶面板可以适用于光源强、在屋外使用的面板。
接着，根据图8～图10所示的实施形态详细说明具有如前所述的液晶面板1A的本发明的电子仪器(液晶显示装置)。
图8是表示使用本发明的电子仪器的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
该图中，个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和显示单元1106构成，显示单元1106按照通过铰链构造部相对于主体部1104转动的方式支撑在主体部1104上。
该个人计算机1100中，显示单元1106具有上述的液晶面板1A和图中未示的背光灯。通过使来自背光灯的光透过液晶面板1A，而可显示图像(信息)。
图9是表示适用了本发明的电子仪器的携带电话机(还包括PHS)的结构的立体图。
该图中，携带电话机1200具有多个操作按钮1202、受话器耳承1204和送话器口承1206，同时具有所述的液晶面板1A和图中未示的背光灯。
图10是表示适用了本发明的电子仪器的数字静物相机的结构的立体图。该图中，简单表示了与外部设备的连接。
这里，相对通常的相机是由被摄物体的光成像来感光银盐照相软片，而数字静物相机1300是由CCD(Charge Coupled Device)等的摄像元件来光电转换被摄物体的光成像后生成摄像信号(图像信号)。
在数字静物相机1300的壳体(主体)1302的背面设置上述的液晶面板1A和图中未示的背光灯，构成为根据由CCD得到的摄像信号进行显示，液晶面板1A起着将被摄物体显示为电子图像的取景器的作用。
在壳体的内部设置有电路基板1308。该电路基板1308设置了可贮存(存储)摄像信号的存储器。
另外，在壳体1302的正面侧(图示的结构中为背面侧)设置了包括光学透镜(摄像光学系统)和CCD等的受光单元1304。
若摄影者确认了由液晶面板1A显示的被摄物体像，而按下了快门钮1306，则将该时刻的CCD的摄像信号传送·存储到电路基板1308的存储器中。
另外，该数字静物相机1300中，在壳体1302的侧面设置了视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。
并且，如图所示，分别根据需要将电视监视器1430连接到视频信号输出端子1312，将个人计算机1440连接到数据通信用的输入输出端子1314。进一步，构成为：根据预定的操作，将存储在电路基板1308的存储器中的摄影信号输出到电视监视器1430、个人计算机1440中。
接着，作为本发明的电子仪器的一例，说明使用了上述液晶面板1B的电子仪器(液晶投影仪)。
图11是模式地表示本发明的电子仪器(投影型显示装置)的光学系统的图。
如该图所示，投影型显示装置300具有光源301、包括多个集成透镜的照明光学系统、包括多个分色镜等的颜色分离光学系统(导光光学系统)、对应于红色的(红色用的)液晶光阀(液晶光闸(shutter)阵列)24、对应于绿色的(绿色用的)液晶光阀(液晶光闸阵列)25、对应于蓝色的(蓝色用的)液晶光阀(液晶光闸阵列)26、形成仅反射红光的分色镜面211和仅反射蓝光的分色镜面212的分色棱镜(颜色合成光学系统)21和投影透镜(投影光学系统)22。
另外，照明光学系统具有集成透镜302和303。颜色分离光学系统具有反射镜304、306、309、反射蓝光和绿光(仅透过红光)的分色镜305、仅反射绿光的分色镜307、仅反射蓝光的分色镜(或反射蓝光的反射镜)308、聚光透镜310、311、312、313和314。
液晶光阀25具有上述的液晶面板1B。液晶光阀24和26也为与液晶光阀25相同的结构。具有这些液晶光阀24、25、26的液晶面板1B连接到图中未示的驱动电路。
另外，投影型显示装置300中，由分色棱镜21和投影透镜22构成了光学模块20。另外，由该光学模块20和相对分色棱镜21固定设置的液晶光阀24、25、26构成显示单元23。
下面，说明投影型显示装置300的作用。
从光源301射出的白色光(白色光束)透过集成透镜(integratorlens)302与303。该白色光的光强度(亮度分布)通过集成透镜302与303均匀化。从光源301射出的白色光最好其光强比较大。由此，可以使屏幕302上形成的图像更加鲜明。另外，投影型显示装置300中，由于使用了耐光性好的液晶面板1B，所以即使从光源301射出的光的强度大，也可得到良好的长期稳定性。
透过了集成透镜302和303的白色光，由反射镜304向图11中左侧反射，其反射光中的蓝光(B)和绿光(G)分别由分色镜305向图11中下侧反射，而红光(R)透过分色镜305。
透过了分色镜305的红色光由反射镜306向图11中下侧反射，其反射光通过聚光透镜310整形，而入射到红色用的液晶光阀24中。
由分色镜305反射的蓝光和绿光中的绿光由分色镜307向图11中左侧反射，蓝光透过分色镜307。
由分色镜307反射的绿光通过聚光透镜311整形，而入射到绿色用的液晶光阀25中。
另外，透过了分色镜307的蓝光由分色镜(或反射镜)308向图11中左侧反射，其反射光由反射镜309向图11中上侧反射。上述蓝光通过聚光透镜312、313和314整形后，入射到蓝色用的液晶光阀26中。
这样，从光源301射出的白色光通过颜色分离光学系统，颜色分离为红色、绿色和蓝色三基色后，分别导入、入射到对应的液晶光阀中。
这时，液晶光阀24具有的液晶面板1B的各像素(薄膜晶体管173和与其连接的像素电极172)通过根据红色用的图像信号动作的驱动电路(驱动单元)，进行开关控制(打开/关闭)，即调制。
同样，绿光和蓝光分别入射到液晶光阀25和26中，并由各个液晶面板1B调制后，由此形成绿色用的图像和蓝色用的图像。这时，液晶光阀25具有的液晶面板1B的各像素是通过根据绿色用的图像信号动作的驱动电路来开关控制，液晶光阀26具有的液晶面板1B的各像素是通过根据蓝色用的图像信号动作的驱动电路来开关控制。
由此，红光、绿光和蓝光分别由液晶光阀24、25和26调制后，分别形成红色用的图像、绿色用的图像和蓝色用的图像。
将由所述液晶光阀24形成的红色用的图像，即来自液晶光阀24的红光从面213入射到分色棱镜21中，并由分色镜面211向图11中左侧反射，透过分色镜面212后，从射出面216射出。
另外，将由所述液晶光阀25形成的绿色用的图像，即来自液晶光阀25的绿光从面214入射到分色棱镜21中，并分别透过分色镜面211和212后，从射出面216射出。
另外，由所述液晶光阀26形成的蓝色用的图像，即来自液晶光阀26的蓝光从面215入射到分色棱镜21中，并由分色镜面212向图11中左侧反射，透过分色镜面211后，从射出面216射出。
这样，通过分色棱镜21合成来自所述液晶光阀24、25和26的各色光、即由液晶光阀24、25和26形成的各个图像，由此，形成彩色的图像。该图像通过投影透镜22，投影(放大投影)到设置在预定位置上的屏幕320上。
另外，本发明的电子仪器除了图8的个人计算机(移动型的个人计算机)、图9的携带电话机、图10的数字静物相机、图11的投影型显示装置之外，还可举出有例如电视机，摄像机，取景器型、监视器直视型的录像机，汽车导航装置、寻呼机、电子计算器(还包括带通信功能)、电子字典、台式电子计算机、电子游戏设备、文字处理器、工作站、电视电话、防犯用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、包括触摸面板的仪器(例如，金融机关的现金自动支付装置、自动售票机)、医疗仪器(例如电子体温计、血压计、血糖计、心电显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测器、各种测量仪器、仪表类(例如，车辆、航空器、船舶的仪表类)、飞行模拟装置等。并且，上述的本发明的液晶面板当然可适用为这些各种电子仪器的显示部、监视器部。
上面，根据图示的实施形态说明了本发明的无机取向膜、电子设备用基板、液晶面板、电子仪器和无机取向膜的形成方法，但是本发明并不限于此。
例如，本发明的无机取向膜的形成方法中，也可追加一个或两个以上的任意目的的工序。另外，例如，本发明的电子设备用基板、液晶面板和电子仪器中，可以将各部分的结构置换为可发挥相同功能的任意结构，另外，也可添加任意的结构。
另外，上述的实施形态中，虽然说明了使用离子束溅射法来成膜的情况，但是也可使用磁控溅射法、靶与基材的距离较长的所谓的远距离溅射法等。
另外，上述的实施形态中，投影型显示装置(电子仪器)具有3个液晶面板，虽然说明了其全部使用本发明的液晶面板(无机取向膜中含有光稳定剂的液晶面板)的情况，但是也可以是至少其中一个是本发明的液晶面板。这时，最好至少将本发明适用于用于蓝色用的液晶光阀的液晶面板。
【实施例】
[液晶面板的制造]
如下那样，来制造图7所示的液晶面板。
(实施例1)
首先，如下这样，来制造微透镜基板。
准备厚度约1.2mm的未加工的石英玻璃基板(透明基板)并将其作为母材，浸在85℃的洗净液(硫酸与过氧化氢水的混合液)中洗净，清洁其表面。
之后，在该石英玻璃基板的表面和背面通过CVD法，形成厚度为0.4μm的多晶硅的膜。
接着，对所形成的多晶硅膜形成对应于形成的凹部的开口。
其如下这样形成。首先，在多晶硅膜上形成具有所形成的凹部图案的抗蚀剂层。接着，对多晶硅膜进行由CF气体进行的干蚀刻后，形成开口。接着，去除所述抗蚀剂层。
接着，将石英玻璃基板在蚀刻液(10wt％氟酸+10wt％甘油的混合水溶液)中浸渍120分钟后进行湿蚀刻(蚀刻温度30℃)，而在石英玻璃基板上形成凹部。
之后，将石英玻璃基板在15wt％四甲基氢氧化铵水溶液中浸渍5分钟，去除在表面和背面形成的多晶硅膜，而得到带微透镜用凹部的基板。
接着，在该带微透镜用凹部的基板的形成了凹部的面上，没有气泡地涂敷紫外线(UV)固化型丙烯酸系的光学粘接剂(折射率为1.60)，接着，将石英玻璃制的覆盖玻璃(表层)接合到该光学粘接剂，然后，向该光学粘接剂照射紫外线使光学粘接剂固化，而得到层叠体。
之后，将覆盖玻璃磨削、研磨为厚度50μm，而得到微透镜基板。
另外，所得到的微透镜基板中，树脂层的厚度为12μm。
对于如上这样得到的微透镜基板，使用溅射法和光刻法，形成在对应于覆盖玻璃的微透镜的位置上设置了开口的厚度为0.16μm的遮光膜(Cr膜)，即黑色矩阵。进一步，通过溅射法在黑色矩阵上形成厚度为0.15μm的ITO膜(透明导电膜)，而制造液晶面板用相对基板(基材)。
接着，经过如下这样的第一研磨工序、成膜工序、第二研磨工序来形成无机取向膜。
[第一研磨工序]
使用如图5所示的研磨装置M100，如下这样在以上得到的液晶面板用相对基板的透明导电膜的表面上形成了凹部。
首先，在真空室M2内的基材保持器M3上设置液晶面板用相对基板，并通过排气泵M4，将真空室M2内减压到1×10-4Pa。
接着，通过气体供给源M13向离子源M1内供给氩气，向丝极M11施加电压，产生等离子，向引出电极M12施加1000V的离子加速电压，而加速离子，并作为离子束照射到液晶面板用相对基板的透明导电膜上。另外，离子束与液晶面板用相对基板撞击的角度θa为3度。
另外，在液晶面板用相对基板上形成的凹部51的倾斜面的角度θe为5度，凹部的倾斜面的倾斜方向的凹部51的平均宽度W5为10nm，所述倾斜方向和垂直方向的凹部51的平均宽度W6为15nm。另外，离子束电流为300mA。
[成膜工序]
使用如图6所示的装置，在由第一研磨工序得到的液晶面板用相对基板的透明导电膜上如下这样形成由无机材料(SiO2)构成的膜。
首先，在真空室S3内的基材保持器S5上设置液晶面板用相对基板，通过排气泵S4，将真空室S3内减压到1.0×10-4Pa。
接着，通过气体供给源S13向离子源S1内供给氩气，向丝极S11施加电压，而产生等离子(离子)，向引出电极S12施加800V的离子加速电压，而加速离子，并作为离子束照射到靶S2。另外，作为靶S2，使用SiO2。
照射了离子束的靶S2向液晶面板用相对基板照射溅射粒子，而在透明导电膜上形成平均厚度为0.05μm的由SiO2构成的无机取向膜。另外，成膜时的液晶面板用相对基板的温度为85℃。
另外，与上述同样地，在另外准备的TFT基板(石英玻璃制)的表面上也形成膜。
[第二研磨工序]
接着，与第一研磨工序相同，使用图5所示的研磨装置M100，对由所述成膜工序得到的膜，照射离子束，而形成无机取向膜。
首先，在真空室M2内的基材保持器M3上设置形成了SiO2的膜的液晶面板用相对基板，并通过排气泵M4，将真空室M2内减压到1×10-4Pa。
接着，从气体供给源M13向离子源M1内供给氩气，向丝极M11施加电压，产生等离子，向引出电极M12施加800V的离子加速电压，而加速离子，并作为离子束照射到SiO2的膜。另外，离子束与SiO2的膜撞击的角度θb为5度。
另外，在对应于透明导电膜上的凹部51的位置上形成的凹部31a的倾斜面的角度θc为5度，凹部31a在倾斜面的倾斜方向上的平均宽度W1为10nm，与所述倾斜方向垂直方向上的凹部31a的平均宽度W2为15nm。
另外，在比对应于透明导电膜上的凹部51的位置上形成的凹部31a浅的凹部31b的倾斜面的角度θd是5度，该凹部31b在倾斜面的倾斜方向上的平均宽度W3是10nm，与所述倾斜方向垂直方向上的平均宽度W4是10nm。另外，离子束电流为250mA。
这样，得到形成了无机取向膜的液晶面板用相对基板。
另外，同样地得到形成了无机取向膜的TFT基板。
经密封材料将形成了如上这样得到的无机取向膜的液晶面板用相对基板和形成了无机取向膜的TFT基板接合。无机取向膜的取向方向偏离90度来进行该接合，使得构成液晶层的液晶分子左扭曲(twist)。
接着，从在无机取向膜-无机取向膜之间形成的空隙部的注入孔向空隙部内注入液晶(メルク公司制造：MJ99247)，接着，堵塞该注入孔。所形成的液晶层的厚度约为3μm。
之后，通过分别将偏振光膜8B、偏振光膜7B接合到液晶面板用相对基板的外表面侧和TFT基板的外表面侧，而制造如图4所示结构的TFT液晶面板。作为偏振光膜，使用沿单轴方向延伸由聚乙烯醇(PVA)构成的膜的偏振光膜。另外，分别根据无机取向膜3B、无机取向膜4B的取向方向来决定偏振光膜7B、偏振光膜8B的接合方向。即，接合偏振光膜7B、偏振光膜8B，使得在施加电压时不透过入射光，在没有施加电压时透过入射光。
另外，所制造的液晶面板的预倾角为3～7度的范围。
(实施例2、3)
表1表示研磨工序的各种条件，除了形成由SiO2构成的无机取向膜之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。
(实施例4～6)
除了作为靶S2，使用SiO，使其为表1表示的研磨工序的各种条件，而形成由SiO构成的无机取向膜之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。
(比较例1)
除了不使用图5所示的装置而准备聚酰亚胺系树脂(PI)的溶液(日本合成橡胶株式会社制：AL6256)，通过旋涂法，在液晶面板用相对基板的透明导电膜上形成平均厚度为0.05μm的膜，为使预倾角为2～3度而实施摩擦处理，形成取向膜之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。另外，比较例1中，摩擦处理时，产生了灰尘等的东西。
(比较例2)
除了不进行第一研磨工序之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。
(比较例3)
除了不进行第二研磨工序之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。
(比较例4)
除了在第一研磨工序中，从垂直的方向使离子束向透明导电膜撞击，在第二研磨工序中，从垂直方向使离子束向由无机材料构成的膜撞击之外，其他与上述实施例1相同，来制造液晶面板。
表1表示各研磨工序的各条件，表2表示所形成的各凹部的倾斜面的角度、平均宽度W1～W4、取向膜的平均厚度、各液晶面板的预倾角角度。
                                                                     表1
取向膜的构成材料     第1研磨工序的真空室内的压力[Pa]   第1研磨工序的离子束的撞击角度θa[°]   第1研磨工序的加速电压[V]   第1研磨工序的离子束电流[mA]   第2研磨工序的真空室内的压力[Pa]   第2研磨工序的离子束的撞击角度θb[°]   第2研磨工序的加速电压[V]  第2研磨工序的离子束电流[mA]
  实施例1   SiO2     1.0×10-4   3   800   300   1.0×10-4   5   800  250
  实施例2   SiO2     1.0×10-4   5   800   300   1.0×10-4   5   800  250
  实施例3   SiO2     1.0×10-4   10   800   300   1.0×10-4   10   800  250
  实施例4   SiO     1.0×10-4   3   800   500   1.0×10-4   5   800  300
  实施例5   SiO     1.0×10-4   5   800   500   1.0×10-4   5   800  300
  实施例6   SiO     1.0×10-4   10   800   500   1.0×10-4   10   800  300
  比较例1   PI     -   -   -   -   -   -   -  -
  比较例2   SiO2     -   -   -   -   1.0×10-4   5   800  250
  比较例3   SiO2     1.0×10-4   3   800   300   -   -   -  -
  比较例4   SiO2     1.0×10-4   0   800   300   1.0×10-4   0   800  250
                                                                表2
  凹部51的倾斜面的角度θe[°]   凹部51的平均宽度W5[nm]   凹部51的平均宽度W6[nm]   凹部31a的倾斜面的角度θc[°]  凹部31a的平均宽度W1[nm]  凹部31a的平均宽度W2[nm]  凹部31b的倾斜面的角度θd[°]   凹部31b的平均宽度W3[nm]   凹部31b的平均宽度W4[nm]   取向膜的平均厚度[μm]   预倾角[°]
实施例1   5   10   15   5  10  15  5   10   10   0.05   3～7
实施例2   7   10   15   7  10  15  5   10   10   0.05   3～7
实施例3   8   15   15   8  10  15  5   10   10   0.05   3～7
实施例4   3   10   10   5  10  10  5   10   10   0.03   3～7
实施例5   3   10   10   5  10  10  5   10   10   0.03   3～7
实施例6   5   10   10   5  10  10  5   10   10   0.03   3～7
比较例1   -   -   -   -  -  -  -   -   -   0.05   2～3
比较例2   -   -   -   -  -  -  5   10   10   0.05   -
比较例3   5   10   15   -  -  -  -   -   -   0.05   -
比较例4   -   -   -   -  -  -  -   -   -   0.05   -
[液晶面板的评价]
对于由上述各实施例和各比较例制造的液晶面板，连续测量透光率。透光率的测量是按照以下方法进行，即通过将各液晶面板放置在50℃的温度下，在没有施加电压的状态下，照射光束密度151m/mm2的白色光来进行。
另外，作为液晶面板的评价，从照射由比较例1制造的液晶面板的白色光开始将透光率与初始的透光率相比较，以降低50％为止的时间(耐光时间)为基准，如下这样，以4个等级来进行评价。
◎：与比较例1相比，耐光时间是5倍以上。
○：与比较例1相比，耐光时间是2倍以上未达到5倍。
△：与比较例1相比，耐光时间是1倍以上未达到2倍。
×：耐光时间比比较例1差。
[液晶投影仪(电子仪器)的评价]
使用由上述各实施例和各比较例所制造的TFT液晶面板，组装图11所示结构的液晶投影仪(电子仪器)，使该液晶投影仪连续驱动7000小时。
另外，作为液晶投影仪的评价，观察驱动7000小时后的投影图像，而如下这样，分四个等级来评价鲜明度。
◎：观察到了鲜明的投影图像。
○：观察到了大致鲜明的投影图像。
△：观察到了鲜明度稍微差的投影图像。
×：确认为不鲜明的投影图像。
表3表示这些评价结果。
                   表3
耐光性     鲜明度
    驱动7000小时后
    实施例1     ◎     ◎
    实施例2     ◎     ◎
    实施例3     ◎     ◎
    实施例4     ◎     ◎
    实施例5     ◎     ◎
    实施例6     ◎     ◎
    比较例1     -     ×
    比较例2     ◎     △
    比较例3     ◎     △
    比较例4     ◎     ×
从表3可以看出，本发明的液晶面板，与比较例1的液晶面板相比较，显示了更好的耐光性。
另外，本发明的液晶面板中，得到了充分的预倾角，可以可靠地控制液晶分子的取向状态，但是比较例2～4的液晶面板中，不能得到充分的预倾角，难以控制液晶分子的取向状态。
另外，使用实施例1～6的液晶面板来制造的液晶投影仪(电子仪器)在长时间连续驱动的情况下，也可得到鲜明的投影图像。
与此相反，在使用比较例1的液晶面板制造的液晶投影仪，虽然初始阶段可以得到鲜明的投影图像，但是在7000小时后，投影图像的鲜明度明显下降。据认为这是因为虽然初始阶段，液晶分子的取向一致，但是经过长时间驱动，取向膜劣化，液晶分子的取向性降低了。
另外，制作具有本发明的液晶面板的个人计算机、携带电话机、数字静物相机来进行相同的评价，可得到相同的结果。
从这些结果可以看出，本发明的液晶面板、电子仪器耐光性好，即使长时间使用，也可得到稳定的特性。

Claims (21)

1.一种无机取向膜的形成方法，是在基材上形成无机取向膜的方法，其特征在于，包括：
第一研磨工序，对所述基材的形成无机取向膜的面，从相对该面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θa的方向，照射离子束；
成膜工序，在照射了所述离子束的所述基材上形成主要由无机材料构成的膜；
第二研磨工序，从相对所述基材的形成了所述膜的面的垂直方向仅倾斜了预定的角度θb的方向，向所述膜的表面照射离子束。
2.根据权利要求1所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：所述第一研磨工序中，在所述基材的形成了所述膜的面上形成具有预定的方向性的凹部。
3.根据权利要求1或2所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：所述第一研磨工序的所述预定的角度θa为2度以上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第一研磨工序中照射所述离子束时的所述离子束的加速电压是400～1400V。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第一研磨工序中照射的所述离子束的离子束电流是100～1000mA。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第一研磨工序中所述基材附近的气氛压力为5.0×10-1Pa以下。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第二研磨工序中，在所述膜上形成具有预定的方向性的凹部。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：所述第二研磨工序中所述预定的角度θb为2度以上。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第二研磨工序中照射所述离子束时的所述离子束的加速电压是400～1400V。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第二研磨工序中照射的所述离子束的离子束电流是100～1000mA。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：在所述第二研磨工序中所述膜附近的气氛压力为5.0×10-1Pa以下。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：由溅射法进行所述成膜工序中的所述膜的形成。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的无机取向膜的形成方法，其特征在于：所述无机材料以硅的氧化物作为主成分。
14.一种无机取向膜，其特征在于：由权利要求1-13中的任意一项所述的无机取向膜的形成方法形成的。
15.根据权利要求14所述的无机取向膜，其特征在于：无机取向膜的平均厚度为0.02～0.3μm。
16.一种电子设备用基板，其特征在于：在基板上具有电极和权利要求14或15所述的无机取向膜。
17.一种液晶面板，其特征在于：具有权利要求14或15所述的无机取向膜和液晶层。
18.一种液晶面板，其特征在于：具有一对权利要求14或15所述的无机取向膜，在一对所述无机取向膜之间具有液晶层。
19.一种电子仪器，其特征在于：具有权利要求17或18所述的液晶面板。
20.一种电子仪器，其特征在于：具有包括权利要求17或18所述的液晶面板的光阀，使用至少一个该光阀来投影图像。
21.一种电子仪器，其特征在于：具有对应于形成图像的红色、绿色和蓝色的三个光阀，光源，将来自该光源的光分为红光、绿光和蓝光、将所述各光导入到对应的所述光阀的颜色分离光学系统，合成所述各图像的颜色合成光学系统，和投影所述合成后的图像的投影光学系统，且所述光阀具有权利要求17或18所述的液晶面板。
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