制造取向膜的制造装置、液晶装置以及电子设备的制作方法

文档序号:2693104阅读:70来源:国知局
专利名称:制造取向膜的制造装置、液晶装置以及电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及制造取向膜的制造装置、液晶装置以及电子设备。
背景技术
在液晶投影仪等投射型显示装置中,液晶装置被作为光调制部而使用。
这样的液晶装置构成为,在一对基板之间的边缘部配置密封材料,并在其中央部密封液晶层。
在该一对基板的内面侧形成有对液晶层施加电压的电极,在这些电极的内面侧形成有取向膜,该取向膜用于在施加非选择电压时控制液晶分子的取向。
根据这样的结构,液晶装置基于施加非选择电压时与施加选择电压时的液晶分子的取向变化,对光源光进行调制,来制作图像光。
可是,作为上述取向膜,一般使用对高分子膜的表面实施了研磨处理的膜,其中,所述高分子膜由附加了侧链烷基的聚酰亚胺等构成。
研磨处理是指通过利用由柔软的布构成的辊子,向规定方向摩擦高分子膜的表面,使高分子向规定方向取向的处理。
液晶分子通过取向性高分子和液晶分子之间的分子间相互作用力,沿着取向性高分子而配置。
因此,可以使施加非选择电压时的液晶分子向规定方向取向。
而且,通过侧链烷基,可以对液晶分子施加预倾斜(プレテイルト)。
但是,在采用具备这样的有机取向膜的液晶装置作为投影仪的光调制部时,会有由于从光源照射的强光或热使得取向膜逐渐分解的可能性。
而且,在长期使用之后,存在着液晶分子无法以所期望的预倾斜角排列等,导致液晶分子的取向控制功能降低、液晶投影仪的显示品质下降之虞。
因此,提出了使用由耐光性以及耐热性出色的无机材料构成的取向膜的方法。
作为这种无机取向膜的制造方法,公知的有通过例如斜方蒸镀法,来成膜氧化硅(SiO2)膜。
当通过斜方蒸镀法制造无机取向膜时,为了以所期望的取向状态形成取向膜,需要控制取向膜材料的入射角度。
作为控制取向材料入射角度的技术,公知有特开2002-365639号公报所公开的技术。
该技术中,在具有取向膜材料的蒸镀源和基板之间,设置形成有狭缝(slit)的遮蔽板,通过该狭缝以规定的角度来选择性地进行蒸镀,可形成所期望的取向膜。
但是,在上述的技术中,由于作为取向膜材料的SiO2不仅向基板蒸镀,而且还被蒸镀到遮蔽板上,所以,如果进行长时间处理,则会导致例如遮蔽板的狭缝宽度变窄的问题。
于是,与成膜初期相比,关于由狭缝规定的入射角度等的成膜条件发生了改变,产生蒸镀不均,从而无法得到所期望的取向膜。
并且,在遮蔽板的狭缝附近也附着取向膜,如果在这样的状态下继续进行处理,则该附着物会变成微粒附着在取向膜上,从而,还会使膜性能降低。
另外,为了避免这样的不良情况,需要频繁地进行遮蔽板的更换等装置内维护,但是,该情况下会导致生产率显著降低的新的不良状况。
究其原因,是因为通过蒸镀而进行的成膜通常是在装置内在真空气氛中进行的,在进行装置内的维护时,当然需要从真空气氛返回到大气压。
因此,为了在维护后再次进行成膜,需要再次将装置内抽为真空,形成所期望的真空度。
但是,将装置内抽为真空需要花费时间,例如,在对能够形成多个基板的大型基板进行蒸镀等情况下,由于是大型装置,所以为了抽为真空需要例如10小时到1天左右的时间。

发明内容
本发明鉴于上述情况,其目的在于提供提高取向膜的制造生产率,并且,防止取向膜膜性能降低的取向膜制造装置、具有通过该制造装置制造的取向膜的液晶装置和电子设备。
为了达到上述目的,本发明的取向膜制造装置,用于制造由夹持在一对对置基板之间的液晶而构成的液晶装置的取向膜,具备成膜室,其由真空腔(chamber)构成;蒸镀部,其具有蒸镀源,用于在所述成膜室内通过物理蒸镀法将取向膜材料蒸镀到所述基板,形成取向膜;遮蔽板,其形成在所述蒸镀部与所述基板之间,具有用于选择性地蒸镀取向膜材料的狭缝状的开口部分,覆盖所述基板的不形成取向膜的区域;给除材料室,其由经由闸阀与所述成膜室连通的真空腔构成;遮蔽板收容室,其与所述给除材料室连通,并收容所述遮蔽板的备品;和交换装置,其设置在所述给除材料室,并对配置在所述成膜室内的遮蔽板和配置在所述遮蔽板收容室内的备品的遮蔽板进行交换。
根据该取向膜的制造装置,可通过使给除材料室处于真空状态,例如在由蒸镀以规定时间进行成膜处理之后进行维护时,维持成膜室内的真空状态不变,由交换装置将遮蔽板交换为备品的新的遮蔽板。
从而,可通过新的遮蔽板将成膜条件返回到成膜初期的条件,由此能够防止制造的取向膜的膜性能降低。
而且,可以防止因附着在遮蔽板上的取向膜材料的影响而产生在所制造的取向膜形成有条纹等的成膜不均,还可以防止附着在遮蔽板的取向膜材料变成颗粒而附着在取向膜上。
由此,也能够防止制造的取向膜膜性能降低。
并且,由于在该维护时,以维持真空状态不变来进行遮蔽板的交换,所以,不需要像以往那样,暂时从真空状态返回到大气压下,然后再次抽为真空的操作,因此,节省了抽为真空的操作所需要的时间,能够进一步提高生产率。
另外,在本发明的取向膜制造装置中,优选为,所述遮蔽板收容室经由闸阀与所述给除材料室连通。
由此,在收容在遮蔽板收容室的备品的所有遮蔽板使用结束之时,关闭所述闸阀并维持所述给除材料室的真空状态不变,能够进行遮蔽板收容室内的遮蔽板的交换。
并且,由此通过维持给除材料室的真空状态,在所述维护时使成膜室和给除材料室连通之际,能够防止成膜室的真空状态降低。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选为,所述交换装置具备排出臂机构,其将所述成膜室内的遮蔽板排出到所述遮蔽板收容室内;和供给臂机构,其将所述遮蔽板收容室内的备品的遮蔽板供给到所述成膜室内。
由此,能够一起进行使用结束的遮蔽板的排出和备品的遮蔽板的供给,因此能够缩短遮蔽板的交换所需的时间,进一步提高生产效率。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选具备多个所述给除材料室和所述遮蔽板收容室。
由此,可由一个给除材料室从成膜室内排出使用结束的遮蔽板,与此同时由另一给除材料室从遮蔽板收容室供给备品的遮蔽板。
从而,能够缩短遮蔽板的交换所需的时间,进一步提高生产率。
另外,例如在成膜室内交换多个遮蔽板的情况下,通过设置多个给除材料室和多个遮蔽板收容室,可以同时对这些遮蔽板进行交换。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选为,在所述给除材料室至少设置有一个所述交换装置。
由此,能够一起进行使用结束的遮蔽板的排出和备品的遮蔽板的供给,因此能够缩短遮蔽板的交换所需的时间,进一步提高生产率。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选为,在所述成膜室中设置多个所述遮蔽板。
由此,通过分别与遮蔽板对应,而可以对多个基板同时或断续地进行成膜处理,从而能够提高生产效率。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选为,具备保持部,在所述成膜室保持所述遮蔽板;和定位部,设置在所述保持部和所述遮蔽板之间,并按照使所述遮蔽板的开口部分处于规定的位置的方式对遮蔽板进行定位。
由此,交换遮蔽板之际,可容易地对遮蔽板进行定位、固定,以使其开口部分的位置处于规定的位置。
另外,在本发明的取向膜的制造装置中,优选为,在所述蒸镀部中具备可开闭地覆盖所述蒸镀源的开闭器。
通过蒸镀部使取向膜材料升华之际,在升华开始初期升华速度不稳定,从而在该状态下进行成膜时,存在着所得到的取向膜产生不均之虞。
并且,通过设置可开闭地覆盖蒸镀源的开闭器,在升华开始初期预先覆盖蒸镀源,从而可以等待成膜直到升华速度稳定为止。
另外,由此通过覆盖蒸镀源,能够防止在成膜室内附加取向膜材料。
此外,对于这样的开闭器,若长时间使用,则存在着取向膜材料的附着量增多,该附着物成为颗粒附着在取向膜上,膜性能降低之虞。
并且,对于该开闭器,优选构成为,与所述遮蔽板相同地具备给除材料室、开闭器收容室和交换装置,从而无需较大地改变成膜室内的真空状态,而是进行自动交换。
本发明的液晶装置,具备由所述的取向膜的制造装置制造出的取向膜。
根据该液晶装置,如上所述,由于防止取向膜膜性能降低,所以,该液晶装置自身也具有良好的品质。
而且,由于提高了取向膜的制造生产率,所以,该液晶装置自身的生产率也被提高。
本发明的电子设备具备所述的液晶装置。
根据该电子设备,由于具备品质良好、提高了生产率的液晶装置,所以,该电子设备自身也具有良好的品质,生产率也被提高。


图1是本发明的制造装置的一实施方式的概略构成图。
图2是用于说明遮蔽板以及保持部的构成的主要部分俯视图。
图3是用于说明遮蔽板的开口部分附近的状态的主要部分侧剖面图。
图4设置多个遮蔽板的制造装置的模式图。
图5是液晶装置的TFT阵列基板的俯视图。
图6是液晶装置的等效电路图。
图7是液晶装置的平面构造的说明图。
图8是液晶装置的剖面构造的说明图。
图9是表示投影仪的主要部分的概略构成图。
具体实施例方式
下面,参照附图对本发明进行详细说明。
图1A是表示本发明的取向膜制造装置的一实施方式的概略构成的图,在图1中,符号1是取向膜的制造装置(下面,记为制造装置)。
该制造装置1是用于在作为液晶装置构成部件的基板W的表面,形成由无机材料构成的取向膜的装置,包括由真空腔(chamber)构成的成膜室2、与上述成膜室2连通的由真空腔构成的给除材料室3、以及与上述给除材料室3连通的遮蔽板收容室4。
成膜室2是将用于进行取向膜形成的前处理(例如基板的加热处理)的前处理室(未图示)、和用于进行取向膜形成后的后处理(例如基板的冷却处理)的后处理室(未图示)分别连通的部件,具有将这些处理室之间的连通气密性地封闭的闸阀(gate valve)(未图示),由此,可以不较大地降低室内的真空度,进行从前处理室搬入基板W以及从后处理室搬出基板W。
另外,在该成膜室2内,设置有连续地或断续地搬送从前处理室被搬入的基板W,还有搬出到后处理室的搬送部(未图示)。
用于获得所期望的真空度的真空泵5经由配管6,与该成膜室2连接,来控制其内部压力。
而且,在该成膜室2内,在一方的侧壁侧设置有蒸镀部7。
蒸镀部7是用于通过物理蒸镀法,即蒸镀法与离子束溅射法等的溅射法,对上述基板W蒸镀取向膜材料,来形成取向膜的部件。
在本实施方式中,通过由取向膜材料构成的蒸镀源7a、和对该蒸镀源7a照射电子束来使其加热升华的电子束枪单元(未图示),构成蒸镀部7。
这里,使用二氧化硅(SiO2)等氧化硅(SiOx)或Al2O3、ZnO、MgO、ITO等金属氧化物作为取向膜材料。
在该蒸镀部7中,保持蒸镀源7a的坩埚(未图示)的开口被设置成朝向后述遮蔽板的开口部分,由此,蒸镀部7高效地在图1中的以双点划线表示的方向、即遮蔽板的开口部分附近出射取向膜材料的升华物(蒸镀物)。
另外,在该蒸镀部7中具备可开闭地覆盖该蒸镀源7a的开闭器(shutter)8。
该开闭器8被构成为,在本实施方式中与未图示的进退机构连接,并且可在开放蒸镀源7a的状态(图1中由实线表示的状态)和覆盖蒸镀源7a的状态(图1中由虚线表示的状态)之间移动。
在上述的构成之下,开闭器8,如后述那样尤其在取向材料的升华开始初期,可通过覆盖蒸镀源7a停止对基板W成膜,直到蒸镀源7a的升华速度稳定为止。
在上述蒸镀部7和上述基板W之间设置有保持板9。
该保持板9是在其上面侧保持基板W,且可通过上述搬送部(未图示)使其移动的部件。
在该保持板9上形成有用于保持固定遮蔽板10的保持部11。保持部11位于与在成膜室2内配置有上述蒸镀部7的内壁侧相反的侧壁侧。保持部11是由对应于遮蔽板10的形状的开口11a、和从该开口11a的内缘部下侧向内侧延伸而形成的支承部11b构成的部件。通过上述的构成,遮蔽板10嵌入到上述开口11a内,载置在支承部11b上,从而可拆装地保持固定在保持板9上。
遮蔽板10由金属或陶瓷、树脂等而形成,因此通过使其保持固定在上述保持板9的保持部11中,如后述那样覆盖上述基板W的非取向膜形成区域。
在该遮蔽板10上,如图2所示形成有适当宽度的狭缝状的开口部分(狭缝)12。
通过以规定的状态配置遮蔽板10,该开口部分12,位于与上述基板W的搬送方向正交的位置,用于使来自上述蒸镀部7的取向膜材料(蒸镀物)选择性地蒸镀到基板W。
而且,该开口部分12配置为,上述由开口部分12露出的基板W的面、和从蒸镀源7a到开口部分12为止的升华方向之间的角度被设定在规定的角度范围内。
由此,取向膜材料的升华物(蒸镀物)会相对基板W的成膜面以规定的角度进行斜方向蒸镀。
在此,在本实施方式中,在遮蔽板10和保持部11之间设置有定位部,以使遮蔽板10相对上述基板W以规定的状态配置、即其开口部分12相对上述蒸镀源7a位于规定的位置。
遮蔽板10,如图2所示其平面形状为大致圆形状,在其边缘部,直线部10a与开口部分12平行地形成。
另一方面,在保持该遮蔽板10的保持板9的保持部11的开口11a的内边缘,形成有对应于上述直线部10a的直线部11c。
在上述的构成中,遮蔽板10,如图2所示,使其直线部10a与保持部11中的直线部11c接触的同时,被保持固定在上述保持部11。
即,在本实施方式中,通过遮蔽板10的直线部10a、和保持部11的直线部11c,来形成用于对遮蔽板10进行定位的定位部。
此外,除了基于上述的直线部10a、11c的构成以外,也可以采用基于由这些直线部10a、11c以外的形状引起的卡合、由销栓与孔引起的卡合等、以往周知的卡合等的定位部作为本发明的定位部。
另外,通过遮蔽板10自身覆盖基板W的底面侧,覆盖由开口部分12规定的成膜区域之外的非成膜区域,阻止取向膜材料向该区域的蒸镀。
但是,由于基板W相对开口部分12进行移动,所以,随着时间的经过,所有基板W的成膜区域(取向膜形成区域)会与开口部分12内面对,从而,能够使取向膜材料从斜方蒸镀到该成膜区域的整个面。
此外,在成膜室2内,为了防止在其内壁面附着取向膜材料,因而相对成膜室2可拆装地配设有防着板13。
上述给除材料室3经由闸阀14与该成膜室2连通地连接。
给除材料室3,由真空腔形成,与成膜室2相同地具备用于控制其内部压力,得到所希望的真空度的真空泵(未图示)。
闸阀14,被构成为可进行开闭,用于将给除材料室3和成膜室2之间的连通气密性地封闭、或对它们进行开放。
上述遮蔽板收容室4经由闸阀15与该给除材料室3连通地连接。
遮蔽板收容室4,用于收容多个上述遮蔽板10的备品,由真空腔形成,与成膜室2或给除材料室3相同地具备用于控制其内部压力、得到所希望的真空度的真空泵(未图示)。
闸阀15,与上述闸阀14相同地被构成为可进行开闭,用于将遮蔽板收容室4和给除材料室3之间的连通气密性地封闭、或对它们进行开放。
在遮蔽板收容室4中设置有盒式(cassette)升降装置16,在盒式升降装置16中设置有收纳盒17。
盒式升降装置16,是基于空气气缸或油压气缸等的周知的升降装置,在升降杆16a上具备支承板(未图示),用于在该支承板上可拆装地保持收纳盒17。
收纳盒17,用于收纳多个遮蔽板10的备品,即未使用或清洁后的遮蔽板,未附着有取向膜材料的遮蔽板10。
在此,在遮蔽板收容室4中,与上述闸阀15不同地设置有与外部连通、且为了交换收纳盒17使用的维护闸阀(未图示)。
并且,收纳盒17,在收纳后的遮蔽板10的所有备品被交换为使用结束的遮蔽板10时,通过打开该维护闸阀,与另一个已准备的收纳盒17进行交换。
另外,在上述给除材料室3中设置有对上述成膜室2内的遮蔽板10、和上述遮蔽板收容室4内的备品的遮蔽板10进行交换的交换装置18。
该交换装置18,被设置在给除材料室3内,并具备移动部18a和臂机构18b。移动部18a在成膜室2和遮蔽板收容室4之间、即在闸阀14、15之间进行扫描。
臂机构18b,设置为可相对移动部18a进行转动/升降,并具有臂、齿轮以及卡盘(chuck)部(未图示)。卡盘部,设置在臂的前端,由磁体或静电卡盘等构成,可用于保持遮蔽板10。
臂机构18b,一边保持遮蔽板10一边可伸缩地工作。通过这样的臂机构18b,遮蔽板10向前方或后方移动。在具有这样的构成的交换装置18中,通过移动部18a向一方的闸阀侧移动,使臂机构18b动作,从而遮蔽板10被保持移送。
接下来,对基于上述的构成的制造装置1的取向膜的制造方法、该制造装置1的维护进行说明。
首先,关闭闸阀14,在该状态下使真空泵5动作,将成膜室2内调整为所希望的真空度,并且由加热机构将成膜室2内调整为规定的温度。
另外,与此不同,由开闭器8覆盖蒸镀源7a,在该状态下使蒸镀部7动作,使取向膜材料升华。
并且,取向膜材料的升华速度稳定之后,使开闭器8移动,开放蒸镀源7a。
由此通过开放蒸镀源7a,能够在图1中由双点划线表示的范围内使取向膜材料升华并射出。
接下来,将在前处理室进行了加热等的前处理的基板W搬入成膜室2内。
并且,通过搬送部使该基板W连续或断续地移动而到达遮蔽板10上,经由开口部分12露出其成膜面。
于是,通过由开口部分12露出的基板W的面和从蒸镀源7a到开口部分12为止的升华方向之间的角度被设定在规定的角度范围内,从而从蒸镀源7a升华而来的取向膜材料,会相对基板W的成膜面以规定的角度进行斜方蒸镀。
然后,通过一边相对开口部分12使基板W连续或断续地移动,一边进行这种斜方蒸镀,最终,使取向膜材料斜方蒸镀在基板W的成膜区域(取向膜形成区域)的整个面,由此,可以形成所期望的取向膜。
不过,在通过这样的蒸镀而形成的成膜中,通过蒸镀部7将来自取向膜材料的升华物(蒸镀物)仅选择性地射入到开口部分12内几乎是不可能的,通常,如图3所示,在遮蔽板10下面的、开口部分12附近和开口部分12的内边缘部,会蒸镀附着有取向膜材料19。
而且,随着成膜时间增长,取向膜材料19的附着量增多,如前上述,由于该附着的取向膜材料19,存在着导致如上所述那样所得到的取向膜的膜性能降低之虞。
因此,在本发明中,为了防止这样的膜性能降低,作为维护也进行遮蔽板10的交换。
但是,本发明与以往不同,不需将成膜室2内返回到大气压,而是通过交换装置18自动地对遮蔽板10进行交换。
即,本发明的实施方式中,在基板W上形成取向膜之后,不使成膜室2内返回到大气压,而是在将该基板W搬出到后处理室的同时,停止蒸镀部7的取向膜材料的升华。
另外,在该维护(交换)之前,使给除材料室3内以及遮蔽板收容室4内分别处于所希望的真空状态。
此外,对于该维护(交换)的定时并不特别限定,也可以在每次对一张基板W成膜处理之时进行,也可以在对预先设定的多个基板W成膜处理之后进行。
接着,打开闸阀14,使交换装置18的移动部18a移动到闸阀14侧。
并且,通过使臂机构18b动作,将成膜室2内的遮蔽板10从保持部11卸下,并保持原样地将其引入到给除材料室3内。
进一步,使臂机构18b转动以使保持的遮蔽板10朝向遮蔽板收容室4侧,使移动部18a移动到闸阀15侧。
接着,打开闸阀15,将保持的使用结束的遮蔽板10放入收容盒17内,进一步从收容盒17取出备品的遮蔽板10,并对其进行保持。
并且,将臂18b机构再次朝向闸阀14侧,使移动部18a移动,将所保持的遮蔽板10的备品置于成膜室2内的保持部11。
此时,在保持部11和遮蔽板10之间形成有由上述的直线部10a、11c产生的定位部,因此通过在由定位部限制的状态下,将遮蔽板10固定在保持部11上,能够将遮蔽板10的开口部分12对位在规定的位置。
由此进行遮蔽板10的交换之后,关闭成膜室2和给除材料室3之间的闸阀14,使用交换后的新的遮蔽板10,来再次对基板W进行成膜。
另外,进行这样的遮蔽板10的交换,收纳盒17内的遮蔽板10全部被交换为使用结束的遮蔽板10,然后关闭闸阀15,将遮蔽板收容室4内返回到大气压。
并且,打开不同于上述闸阀15的、与外部连通的维护闸阀(未图示),将收纳盒17交换为另外准备的、收纳了新的(备品的)遮蔽板10的收纳盒17。
其后,关闭维护闸阀,将遮蔽板收容室4内返回到规定的真空状态,在该状态下待机。
此外,给除材料室3和遮蔽板收容室4,被构成为在它们之间设置闸阀15而使它们分别独立的真空腔,但是也可以仅连通它们而构成为一个真空腔。
即使是这样的构成,也通过由成膜室2和给除材料室3之间的闸阀14的开闭控制成膜室2内的真空状态,无需显著降低成膜室2内的真空度,而能够进行遮蔽板10的交换。
在这样的构成的制造装置1中,通过使给除材料室3处于真空状态,在以规定时间进行例如基于蒸镀的成膜处理之后进行维护之时,维持成膜室2内的真空状态不变,能够通过交换装置18将遮蔽板10交换为备品的新的遮蔽板10。
因此,通过新的遮蔽板10可以使成膜条件返回到成膜初期的条件,由此,能够防止所制造的取向膜的膜性能降低。
而且,可以防止因附着在遮蔽板10上的取向膜材料的影响而产生在所制造的取向膜形成有条纹等的成膜不均,还可以防止附着在遮蔽板10的取向膜材料成为颗粒,附着在取向膜上。
从而,能够防止制造的取向膜的膜性能降低。
另外,由于在进行该维护时,能够以维持真空状态进行遮蔽板10的交换,所以,不需要像以往那样,从真空状态返回到大气压,并再次抽为真空的操作,因此,节省了真空抽空操作所需要的时间,能够进一步提高生产率。
此外,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如,在上述实施方式中在给除材料室3中设置了一台交换装置18,但是也可以设置多台交换装置。
具体而言,在给除材料室3设置两台交换装置18,例如是第一交换装置以及第二交换装置,设第一交换装置作为将成膜室2内的遮蔽板10排出到遮蔽板收容室4内的专用的交换装置来使用,设第二交换装置作为将遮蔽板收容室4内的备品的遮蔽板10供给到成膜室2内的专用的交换装置来使用。
此时,在第一交换装置中配置有排出臂机构,在第二交换装置中配置有供给臂机构。
通过这样的构成,能够一起进行使用结束的遮蔽板10的排出和备品的遮蔽板10的供给,从而能够缩短遮蔽板10的交换所需的时间,进一步提高生产率。
此外,在一台交换装置18中也可以设置两台臂机构,例如为第一臂机构以及第二臂机构。此时,第一臂机构作为用于排出遮蔽板10的臂结构来使用,第二臂机构作为用于供给遮蔽板10的臂机构来使用。
另外,相对一个成膜室2,也可以分别设置多个给除材料室3和遮蔽板收容室4。
此时,也可以对多个给除材料室3的每一个设置上述实施方式所示的交换装置18,另外,在多个给除材料室3中,也可以设置一个交换装置。
具体而言,在第一给除材料室连接有将成膜室2内的遮蔽板10排出到遮蔽板收容室4内的专用的排出臂机构,在第二供给材料室连接有将遮蔽板收容室4内的备品的遮蔽板10供给到成膜室2内的专用的供给臂机构。。
通过这样的构成,可以在给除材料室3内设置具有排出臂机构和供给臂机构的一台交换装置。
如上那样构成,则在第一给除材料室中从成膜室2内排出使用结束的遮蔽板10,并且与此同时,在第二给除材料室中从遮蔽板收容室4供给备品的遮蔽板10。
从而,能够缩短遮蔽板10的交换所需的时间,能够进一步提高生产效率。
另外,例如在成膜室2内使用多个遮蔽板10对多个基板W进行蒸镀的情况下,通过分别设置多个给除材料室3和遮蔽板收容室4,能够同时交换多个遮蔽板10。
图4是表示设置有多个遮蔽板10的制造装置的平面模式图。
在该制造装置中,在俯视圆形的成膜室2的中心配设有蒸镀源7a(蒸镀部7),多个遮蔽板10相对该蒸镀源7a配设成放射状。
即,在配设在蒸镀源7a的上方的保持板9的外周侧以等间隔形成配置有四个保持部11,在该四个保持部11上分别固定有遮蔽板10。
另外,在成膜室2的外侧,分别对应于上述四个保持部11而设置有给除材料室3和遮蔽板收容室4,在四个给除材料室3中分别设置有交换装置18。
由此,通过设置多个(四个)遮蔽板10,能够对不同于每个遮蔽板10的基板W进行基于取向膜的斜方蒸镀的成膜。
具体而言,通过由开口部分12露出的基板W的面、和从蒸镀源7a到开口部分12为止的升华方向之间的角度被设定在规定的角度范围,从蒸镀源7a升华而来的取向膜材料相对基板W的成膜面以规定的角度进行斜方蒸镀。另外,从一个蒸镀源7a相对多个基板W,以相同的入射角度实施斜方向蒸镀。在成膜室2内,可对四个基板W同时进行成膜处理。从而,能够提高生产率。
另外,通过使用与各个保持部11相对应的给除材料室3、遮蔽板收容室4以及交换装置18,在进行维护时能够同时对保持在各个保持部11中的遮蔽板10进行交换。
从而,缩短遮蔽板10的交换所需的时间,能够进一步提高生产效率。
另外,优选为,在上述取向膜的制造装置中,尤其对于可开闭地覆盖蒸镀源7a的开闭器8,供给到规定时间成膜处理之后,与新的开闭器进行交换。
这是因为,若附着在开闭器8的内面侧的取向膜材料的量增多,则该附着物的一部分成为颗粒,作为异物附着在所形成的取向膜上的缘故。
在此,优选为,对于交换该开闭器8的机构,例如图1中如双点划线所示那样,具备与上述给除材料室3相同的结构构成的给除材料室20、与上述遮蔽板收容室4相同的结构构成的开闭器收容室21、和交换装置18,从而无需较大地改变成膜室2内的真空状态,而是构成为进行自动交换。
接着,对具备由这样的制造装置1而形成的取向膜的本发明液晶装置进行说明。
另外,在下面的说明所使用的各附图中,为了将各部件形成为能够识别的大小,适当地改变了各部件的比例尺。
图5是表示本发明液晶装置的一实施方式的概略构成的TFT阵列基板的俯视图,图5中的符号80表示TFT阵列基板(基板)。
在该TFT阵列基板80的中央形成有图像制作区域101。
在该图像制作区域101的边缘部设置有上述密封材料89,在图像制作区域101处密封有液晶层(未图示)。
该液晶层是将液晶直接涂敷在TFT阵列基板80上而形成的,在密封材料89上没有设置液晶的注入口,即构成所谓的无封口结构。
在该密封材料89的外侧安装有将扫描信号提供给后述的扫描线的扫描线驱动元件110;将图像信号提供给后述的数据线的数据线驱动元件120。
布线76从该驱动元件110、120被拉到TFT阵列基板80端部的所有连接端子79。
另一方面,在粘接于TFT阵列基板80的对置基板90(参照图8)上,形成有公用电极61(参照图8)。
该公用电极61形成在图像制作区域101的大致整个区域,在其四个角上设置有基板间导通部70。
布线78从该基板间导通部70被拉到所有连接端子79。
而且,通过从外部输入的各种信号经由连接端子79被供给到图像制作区域101,液晶装置被驱动。
图6是液晶装置的等效电路图。
在透过型液晶装置的应构成图像制作区域而配置成矩阵状(阵列状)的多个像素上,分别形成有像素电极49。
而且,在像素电极49的侧方形成有作为用于对上述像素电极49进行通电控制的开关元件的TFT元件30。
该TFT像素30的源极上连接有数据线46a。
从上述的数据线驱动元件120向各数据线46a供给图像信号S1、S2、…、Sn。
而且,TFT元件30的栅极连接有扫描线43a。
以规定的定时,从上述的扫描线驱动元件向各扫描线43a脉冲状地供给扫描信号G1、G2、…、Gm。
另一方面,TFT元件30的漏极与像素电极49连接。
而且,如果利用从扫描线43a供给的扫描信号G1、G2、…、Gm,仅在一定期间使作为开关元件的TFT元件30接通,则从数据线46a供给的图像信号S1、S2…、Sn会经由像素电极49,以规定的定时写入各像素的液晶。
被写入到液晶的具有规定电平的图像信号S1、S2…、Sn,通过形成在像素电极49和后述的公用电极之间的液晶电容,而被保持一定期间。
另外,为了防止所保持的图像信号S1、S2…、Sn的泄漏,在像素电极49与电容线43b之间形成有蓄积电容57,其与液晶电容并列配置。
这样,如果对液晶施加电压信号,则根据所施加的电压电平,液晶分子的取向状态发生变化。
由此,入射到液晶的光源光被调制,制作成图像光。
图7是液晶装置的平面结构的说明图。
在本实施方式的液晶装置中,由铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,下面称作ITO)等透明导电性材料构成的矩形状的像素电极49(由虚线49a表示其轮廓),以矩阵状排列形成在TFT阵列基板上。
而且,沿着像素电极49纵横的边界,设置有数据线46a、扫描线43a以及电容线43b。
在本实施方式中,形成有各像素电极49的矩形区域是像素,可以按配置成矩阵状的每个像素进行显示。
TFT元件30以由多晶硅膜等构成的半导体层41a为中心而形成。
在半导体层41a的源极区域(后述),经由接触孔45连接有数据线46a。
而且,在半导体层41a的漏极区域(后述)上,经由连接孔48连接有像素电极49。
另一方面,在半导体层41a的与扫描线43a对置的部分形成有沟道区域41a’。
图8是液晶装置的剖面构造说明图,是图6的A-A’线的向视剖视图。
如图8所示,本实施方式的液晶装置60以TFT阵列基板80、与之对置配置的对置基板90、夹持在二者之间的液晶层50为主体而构成。
TFT阵列基板80以由玻璃或石英等透光性材料构成的基板主体80A、形成在其内侧的TFT元件30与像素电极49、以及无机取向膜86等为主体构成。
一方的对置基板90以由玻璃或石英等透光性材料构成的基板主体90A、以及形成在其内侧的公用电极61与无机取向膜92等为主体构成。
在TFT阵列基板80的表面形成有后述的第一遮光膜51a以及第一层间绝缘膜12。
而且,在第一层间绝缘膜52的表面形成有半导体层41a,以该半导体层41a为中心形成有TFT元件30。
在半导体层41a中的与扫描线43a对置的部分,形成有沟道区域41a’,在其两侧形成有源极区域以及漏极区域。
由于该TFT元件30采用了LDD(Lightly Doped Drain)构造,所以,在源极区域以及漏极区域分别形成杂质浓度相对高的高浓度区域、和杂质浓度相对低的低浓度区域(LDD区域)。
即,在源极区域形成低浓度源极区域41b和高浓度源极区域41d;在漏极区域形成低浓度漏极区域41c和高浓度漏极区域41e。
在半导体层41a的表面形成有栅极绝缘膜42。
而且,在栅极绝缘膜42的表面形成有扫描线43a,与沟道区域41’对置的部分构成栅电极。
另外,在栅极绝缘膜42以及扫描线43a的表面,形成有第二层间绝缘膜44。
而且,在第二层间绝缘膜44的表面形成有数据线46a,经由形成在第二层间绝缘膜44的接触孔45,该数据线46a与高浓度源极区域41d连接。
并且,在第二层间绝缘膜44以及数据线46a的表面,形成有第三层间绝缘膜47。
此外,在第三层间绝缘膜47的表面形成有像素电极49,经由形成在第二层间绝缘膜44以及第三层间绝缘膜47的接触孔48,该像素电极49与高浓度漏极区域41e连接。
并且,通过上述制造装置1而形成的无机取向膜86形成为覆盖像素电极49,控制施加非选择电压时的液晶分子的取向。
另外,在本实施方式中,延伸设置半导体层41a而形成第一蓄积电容电极41f。
而且,延伸设置栅极绝缘膜42形成电介质膜,并在其表面配置电容线43b,形成第二蓄积电容电极。
由第一蓄积电容电极41f、第二蓄积电容电极(电容线43b)以及电介质膜(栅极绝缘膜42)构成前述的蓄积电容57。
并且,在与TFT元件30的形成区域对应的基板主体80A的表面形成有第一遮光膜51a。
第一遮光膜51a用于防止入射到液晶装置的光,侵入到半导体层41a的沟道区域41a’、低浓度源极区域41b以及低浓度漏极区域41c。
另一方面,在对置基板90的基板主体90A的表面形成有第二遮光膜63。
第二遮光膜63用于防止入射到液晶装置的光,侵入到半导体层41a的沟道区域41a’、低浓度源极区域41b以及低浓度漏极区域41c等,俯视来看设置在与半导体层41a重叠的区域。
而且,在对置基板90的表面,遍及几乎整个面形成有由ITO等导电体构成的公用电极61。
并且,在公用电极61的表面形成有通过上述制造装置1形成的无机取向膜92,用于限制施加非选择电压时液晶分子的取向。
另外,在TFT阵列基板80与对置基板90之间,夹持有由向列型液晶等构成的液晶层50。
该向列液晶分子具有正的介电常数各向异性,施加非选择电压时,沿着基板水平取向;施加选择电压时,沿着电场方向垂直取向。
而且,向列型液晶分子具有正的折射率各向异性,其双折射与液晶层厚度之积(迟延(retardation))Δnd,例如大约为0.40μm(60℃)。
另外,由TFT基板80的取向膜86实现的取向限制方向,与由对置基板90的取向膜92实现的取向限制方向,被设定为大约处于扭转了90°的状态。
由此,本实施方式的液晶装置60以扭转向列(twisted nematic)模式工作。
而且,在两基板80、90的外侧设置偏光板58、68,上述偏光板58、68由在聚乙烯醇(PVA)中掺杂了碘的材料等构成。
另外,优选各偏光板58、68安装在由蓝宝石玻璃或水晶等热传导率高的材料构成的支承基板上,并从液晶装置60离开设置。
各偏光板58、68具有吸收其吸收轴方向的直线偏光、透过透过轴方向的直线偏光的功能。
TFT阵列基板80侧的偏光板58配置成,其透过轴与取向膜86的取向限制方向大致一致,对置基板90侧的偏光板68配置成,其透过轴与取向膜92的取向限制方向大致一致。
液晶装置60将对置基板朝向光源侧配置。
在其光源光中,只有与偏光板68的透过轴一致的直线偏光透过偏光板68,入射到液晶装置60。
在施加非选择电压时的液晶装置60中,水平取向的液晶分子相对基板层叠配置成,从液晶层50的厚度方向大约扭转了90°的螺旋状。
因此,入射到液晶装置60的直线偏光被旋光大约90°,从液晶装置60射出。
由于该直线偏光与偏光板58的透过轴一致,所以,透过偏光板58。
因此,在施加非选择电压时的液晶装置60中,进行白显示(正常白模式)。
另外,在施加选择电压时的液晶装置60中,液晶分子相对基板垂直取向。
因此,入射到液晶装置60的直线偏光不被旋光,从液晶装置60射出。
由于该直线偏光与偏光板58的透过轴正交,所以,不透过偏光板58。
因此,在施加选择电压时的液晶装置60中,进行黑显示。
这里,如前上述,在两基板80、90的内侧形成有通过上述制造装置1而制造的无机取向膜86、92。
这些无机取向膜86、92优选如前所述,由SiO2或SiO等氧化硅形成,不过,也可以由Al2O3、ZnO、MgO或ITO等金属氧化物等形成。
由于形成这样的无机取向膜86、92而构成的液晶装置60,是如前所述,通过制造装置1而形成的,能够防止无机取向膜86、92膜性能的降低,所以,该液晶装置60自身也具有良好的品质。
而且,由于无机取向膜86、92的制造提高了生产率,所以,也提高了该液晶装置60自身的生产率。
(投影仪)接着,基于图9对本发明的电子设备,即投影仪的一实施方式进行说明。
图9是表示投影仪主要部分的概略构成图。
该投影仪具备上述实施方式所涉及的液晶装置作为光调制部。
在图9中,符号810表示光源,符号813与符号814表示分色镜,符号815、符号816以及符号817表示反射镜,符号818表示入射透镜,符号819表示中继透镜,符号820表示出射透镜,符号822、符号823以及符号824表示由本发明的液晶装置构成的光调制部,符号825表示十字二向色棱镜(dichroic prism),符号826表示投射透镜。
光源810由金属卤化物等的灯811和反射灯光的反射镜812构成。
分色镜813使来自光源810的白色光中所包含的红色光透过,并且,反射蓝色光与绿色光。
透过的红色光被反射镜817反射,入射到红色光用光调制部822。
另外,被分色镜813反射的绿色光通过分色镜814被反射,入射到绿色光用光调制部823。
并且,被分色镜813反射的蓝色光透过分色镜814。
为了防止由于长的光程(optical path)而引起的光损失,对蓝色光设置了由包括入射透镜818、中继透镜819以及出射透镜820的中继透镜系统构成的导光部821。
经由该导光部821,蓝色光入射到蓝色光用光调制部824。
通过各光调制部822、823、824而被调制的3种色光,入射到十字二向色棱镜825。
该十字二向色棱镜825是将四个直角棱镜粘贴在一起而构成的,在其界面以X字状形成有反射红光的电介质多层膜和反射蓝光的电介质多层膜。
三种颜色光通过这些电介质多层膜而被合成,形成表示彩色图像的光。
合成后的光通过作为投射光学系统的投射透镜826投影到屏幕827上,将图像放大显示。
上述的投影仪具备上述液晶装置作为光调制部。
由于如前所述,该液晶装置具备耐光性和耐热性优越的无机取向膜,所以,不会由于光源照射的强光与热而使得取向膜变差。
而且,该液晶装置具有良好的品质,并提高了生产率,所以,该投影仪(电子设备)自身也具有良好的品质,生产率也被提高。
另外,本发明的技术范围不限定于上述的实施方式,也包括在不脱离本发明主旨的范围内,而对上述的实施方式施加的种种变更。
例如,在上述实施方式中,以具备TFT作为开关元件的液晶装置为例进行了说明,但是,也可以将本发明应用于具备薄膜二极管(Thin FilmDiode)等二端子型元件作为开关元件的液晶装置。
而且,虽然在上述实施方式中,以透过型液晶装置为例进行了说明,但是,也可以将本发明应用于反射型液晶装置。
并且,虽然在上述实施方式中,以在TN(Twisted Nematic)模式下起作用的液晶装置为例进行了说明,但是,也可以将本发明应用于在VA(Vertical Alignment)模式下起作用的液晶装置中。
还有,虽然在实施方式中以三板式投射型显示装置(投影仪)为例进行了说明,但是,也可以将本发明应用于单板式投射型显示装置或直视型显示装置。
另外,也可以将本发明的液晶装置应用于投影仪之外的电子设备。
作为其具体例,可以举出便携电话。
该便携电话具备上述各实施方式或其变形例所涉及的液晶装置作为显示部。
此外,作为其他的电子设备可以举出,例如IC卡、摄像机、个人计算机、头带式显示器,还有带显示功能的传真装置、数码相机的取景器、便携式TV、DSP装置、PDA、电子记事本、电光揭示盘、宣传公告用显示器等。
权利要求
1.一种制造取向膜的制造装置,用于制造由在对置的一对基板之间夹持液晶而构成的液晶装置的取向膜,具备成膜室,其由真空腔构成;蒸镀部,其具有蒸镀源,用于在所述成膜室内通过物理蒸镀法将取向膜材料蒸镀到所述基板,形成取向膜;遮蔽板,其形成在所述蒸镀部与所述基板之间,具有用于选择性地蒸镀取向膜材料的狭缝状的开口部分,覆盖所述基板的不形成取向膜的区域;给除材料室,其由经由闸阀与所述成膜室连通的真空腔构成;遮蔽板收容室,其与所述给除材料室连通,并收容所述遮蔽板的备品;和交换装置,其设置在所述给除材料室中,并对配置在所述成膜室内的遮蔽板和配置在所述遮蔽板收容室内的备品的遮蔽板进行交换。
2.根据权利要求1所述的取向膜的制造装置,其特征在于,所述遮蔽板收容室经由闸阀与所述给除材料室连通。
3.根据权利要求1或2所述的制造装置,其特征在于,所述交换装置具备排出臂机构,其将所述成膜室内的遮蔽板排出到所述遮蔽板收容室内;和供给臂机构,其将所述遮蔽板收容室内的备品的遮蔽板供给到所述成膜室内。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的制造装置,其特征在于,具备多个所述给除材料室和多个所述遮蔽板收容室。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的制造装置,其特征在于,在所述给除材料室中至少设置一个所述交换装置。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的制造装置,其特征在于,在所述成膜室中设置多个所述遮蔽板。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的制造装置,其特征在于,具备保持部,在所述成膜室中保持所述遮蔽板;和定位部,设置在所述保持部和所述遮蔽板之间,并按照使所述遮蔽板的开口部分处于规定的位置的方式对遮蔽板进行定位。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的制造装置,其特征在于,在所述蒸镀部中,具备可开闭地覆盖所述蒸镀源的开闭器。
9.一种液晶装置,具备由权利要求1~8中任意一项所述的制造装置制造的取向膜。
10.一种电子设备,具备权利要求9中所述的液晶装置。
全文摘要
本发明提供一种取向膜的制造装置,用于制造由在对置的一对基板之间夹持液晶而构成的液晶装置的取向膜,具备由真空腔构成的成膜室;蒸镀部,其具有蒸镀源,用于在所述成膜室内通过物理蒸镀法将取向膜材料蒸镀到所述基板,形成取向膜;遮蔽板,其形成在所述蒸镀部与所述基板之间,具有用于选择性地蒸镀取向膜材料的狭缝状的开口部分,覆盖所述基板的不形成取向膜的区域;给除材料室,其由经由闸阀与所述成膜室连通的真空腔构成;遮蔽板收容室,其与所述给除材料室连通,并收容所述遮蔽板的备品;和交换装置,其设置在所述给除材料室,并对配置在所述成膜室内的遮蔽板和配置在所述遮蔽板收容室内的备品的遮蔽板进行交换。
文档编号G02F1/133GK1896848SQ20061010551
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月14日
发明者中田英男, 宫川拓也 申请人:精工爱普生株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1