JPH10325956A - Liquid crystal alignment layer and its production and liquid crystal display device formed by using this alignment layer - Google Patents
Liquid crystal alignment layer and its production and liquid crystal display device formed by using this alignment layerInfo
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- JPH10325956A JPH10325956A JP13541397A JP13541397A JPH10325956A JP H10325956 A JPH10325956 A JP H10325956A JP 13541397 A JP13541397 A JP 13541397A JP 13541397 A JP13541397 A JP 13541397A JP H10325956 A JPH10325956 A JP H10325956A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶配向膜とその
製造方法とその配向膜を用いた液晶表示装置に関するも
のである。さらに詳しくは、テレビジョン(TV)画像
やコンピュータ画像などを表示する液晶を用いた平面表
示パネルに使用される液晶配向膜と、その製造方法と、
その配向膜を用いた液晶表示装置に関するものである。The present invention relates to a liquid crystal alignment film, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device using the alignment film. More specifically, a liquid crystal alignment film used for a flat display panel using a liquid crystal for displaying a television (TV) image, a computer image, and the like, a method for manufacturing the same,
The present invention relates to a liquid crystal display device using the alignment film.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、カラー液晶表示パネルとして
は、マトリックス状に配置された対向電極を形成した2
つの基板の間にポリビニルアルコールやポリイミド溶液
をスピナーなどで回転塗布して形成した液晶配向膜を介
して液晶を封入した装置が一般的に用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a color liquid crystal display panel has a structure in which opposed electrodes arranged in a matrix are formed.
A device in which liquid crystal is sealed between two substrates via a liquid crystal alignment film formed by spin-coating a polyvinyl alcohol or polyimide solution with a spinner or the like is generally used.
【0003】例えば、ガラス基板上に画素電極を有する
薄膜トランジスタ(TFT)アレイを形成した第1の基
板と、ガラス基板上に複数個の赤青緑のカラーフィルタ
ーを形成し、さらにその上に共通透明電極を形成した第
2の基板の、それぞれの電極面にポリビニルアルコール
やポリイミド溶液をスピナーなどを用いて塗布して被膜
を形成し、この被膜をラビングして液晶配向膜とし、こ
の液晶配向膜が対向するようにスペーサーを介して2枚
の基板を配置した後に、これら基板の間に液晶(ツイス
トネマチック(TN)液晶など)を注入し、さらにこの
パネルの裏表に偏光板を設置し、裏面よりバックライト
を照射しながら、TFTを動作させカラー画像を表示す
るデバイスが知られている。For example, a first substrate in which a thin film transistor (TFT) array having pixel electrodes is formed on a glass substrate, and a plurality of red, blue, and green color filters are formed on a glass substrate, and a common transparent film is further formed thereon. A coating is formed by applying a polyvinyl alcohol or polyimide solution using a spinner or the like to each electrode surface of the second substrate on which the electrodes are formed, and rubbing the coating to form a liquid crystal alignment film. After arranging two substrates via a spacer so as to face each other, a liquid crystal (twisted nematic (TN) liquid crystal or the like) is injected between the substrates, and a polarizing plate is installed on both sides of the panel. A device that displays a color image by operating a TFT while irradiating a backlight is known.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶配向膜は、ポリビニルアルコールやポリイミドを有
機溶媒に溶解させ回転塗布法などを用いて塗布形成した
後、フェルト布などを用いてラビングを行なう方法によ
り成膜されるため、表面段差部や14インチディスプレ
イ程度の大面積パネルでは、配向膜の均一性を十分に保
つことができないという課題があった。また、ラビング
することによりTFTに欠陥が生じたり、ラビングによ
り発生するゴミが表示欠陥を生じさせるという課題もあ
った。However, the conventional liquid crystal alignment film is formed by dissolving polyvinyl alcohol or polyimide in an organic solvent, applying the solution using a spin coating method or the like, and then performing rubbing using a felt cloth or the like. In a large-area panel such as a surface step portion or a 14-inch display, there is a problem that the uniformity of the alignment film cannot be sufficiently maintained. There is also a problem that rubbing causes a defect in the TFT, and dust generated by rubbing causes a display defect.
【0005】本発明は、かかる事情に鑑み、液晶表示パ
ネルに好適に使用される液晶配向膜であって、表面段差
部や大面積のパネルにおいても配向の均一性を良好に保
ち得る液晶配向膜、ラビングを伴わずに効率よくこの液
晶配向膜を製造する方法およびこの液晶配向膜を用いた
液晶表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is directed to a liquid crystal alignment film suitably used for a liquid crystal display panel. The liquid crystal alignment film can maintain good alignment uniformity even on a surface step portion or a large area panel. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently manufacturing the liquid crystal alignment film without rubbing and a liquid crystal display device using the liquid crystal alignment film.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の液晶配向膜は、一端が基板の表面に化学吸
着された分子群からなる被膜であって、この分子群が直
鎖状炭素鎖を有する分子を含み、この直鎖状炭素鎖の少
なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特徴
とする。In order to achieve the above-mentioned object, the liquid crystal alignment film of the present invention is a film composed of a group of molecules whose one end is chemically adsorbed on the surface of a substrate, wherein the group of molecules is linear. It comprises a molecule having a carbon chain, wherein at least a part of the linear carbon chain is selectively polymerized with each other.
【0007】このような液晶配向膜によれば、大面積化
したパネルや段差部分を有する基板表面においても配向
の均一性の悪化を抑制することができる。この液晶配向
膜は、ラビングのような物理的接触手段によらずに液晶
に対する配向性が付与されているから、パネルの大面積
化や基板表面の段差が、液晶の配向の均一性には基本的
に影響しない。また、この液晶配向膜は、基板の表面に
化学吸着しているため、耐剥離性などの被膜耐久性にお
いても優れた特性を有する。According to such a liquid crystal alignment film, it is possible to suppress the deterioration of the uniformity of the alignment even on a panel having a large area or a substrate having a stepped portion. Since this liquid crystal alignment film is provided with the alignment property to the liquid crystal without using physical contact means such as rubbing, the large area of the panel and the step on the substrate surface are fundamental to the uniformity of the liquid crystal alignment. Has no effect. In addition, since the liquid crystal alignment film is chemically adsorbed on the surface of the substrate, the liquid crystal alignment film also has excellent characteristics in film durability such as peel resistance.
【0008】前記液晶配向膜においては、直鎖状炭素鎖
が重合することにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対す
る傾きが一定の角度に制御されていることが好ましい。
液晶に対する配向規制力が向上するからである。[0008] In the liquid crystal alignment film, it is preferable that the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is controlled at a constant angle by polymerization of the linear carbon chain.
This is because the alignment regulating force for the liquid crystal is improved.
【0009】また、前記液晶配向膜においては、前記分
子群が直鎖状炭素鎖を有する分子よりも短い分子を含
み、この分子の存在により前記直鎖状炭素鎖の基板に対
する傾きが一定の角度に制御され、この直鎖状炭素鎖の
少なくとも一部が選択的に互いに重合することにより、
前記基板に対する傾きが前記角度よりも増加または減少
し、この増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合して
いる領域が凸部または凹部を形成していることが好まし
い。この好ましい例によれば、被膜表面の分子レベルで
制御された凸部または凹部が液晶配向の規則性の向上に
貢献する。In the liquid crystal alignment film, the molecule group includes a molecule shorter than a molecule having a linear carbon chain, and the presence of the molecule causes the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate to be a predetermined angle. Is controlled by selectively polymerizing at least a part of this linear carbon chain with each other,
It is preferable that the inclination with respect to the substrate increases or decreases from the angle, and the region where the linear carbon chain is polymerized forms a protrusion or a recess due to the increase or decrease. According to this preferred example, the projections or depressions controlled at the molecular level on the coating surface contribute to the improvement of the regularity of the liquid crystal alignment.
【0010】また、前記液晶配向膜においては、基板の
表面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖
状炭素鎖が重合していない領域を介して互いに略平行な
複数の線条を形成していることが好ましい。この好まし
い例によれば、液晶に対する配向規制力がさらに向上す
る。配向規制力の向上は、液晶配向膜の表面において、
前述の凸部または凹部が同一方向に伸長する場合に特に
顕著となる。[0010] In the liquid crystal alignment film, a region where the linear carbon chain is polymerized is formed on the surface of the substrate by a plurality of lines substantially parallel to each other through a region where the linear carbon chain is not polymerized. It is preferable to form a strip. According to this preferred example, the alignment regulating force for the liquid crystal is further improved. The improvement of the alignment regulating force is achieved on the surface of the liquid crystal alignment film.
This is particularly noticeable when the above-mentioned convex portions or concave portions extend in the same direction.
【0011】また、前記液晶配向膜においては、直鎖状
炭素鎖を有する分子の一端がシロキサン結合を介して基
板の表面に固定されていることが好ましい。液晶配向膜
の耐剥離性などがさらに向上するからである。In the liquid crystal alignment film, it is preferable that one end of a molecule having a linear carbon chain is fixed to the surface of the substrate via a siloxane bond. This is because the separation resistance and the like of the liquid crystal alignment film are further improved.
【0012】また、前記液晶配向膜においては、分子群
を構成する分子が互いにシロキサン結合を介して結合し
ていることが好ましい。この好ましい例によれば、耐剥
離性などをさらに向上させることができ、また、分子が
互いに結合することにより、直鎖状炭素鎖の基板に対す
る配向の精度をさらに向上させることができる。Further, in the liquid crystal alignment film, it is preferable that the molecules constituting the molecular group are bonded to each other via a siloxane bond. According to this preferred example, the peeling resistance and the like can be further improved, and the accuracy of alignment of the linear carbon chain with respect to the substrate can be further improved by bonding the molecules to each other.
【0013】本発明の液晶配向膜の製造方法は、基板の
表面に化学吸着液を接触させてこの化学吸着液に含まれ
る直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子と前記表面の親
水性基とを化学反応させることにより、この分子の一端
を前記表面に固定する工程と、前記分子を含む分子群か
らなる被膜を選択的に露光することにより、前記直鎖状
炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付与す
る工程とを含むことを特徴とする。In the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention, a surface of a substrate is brought into contact with a chemical adsorption solution, and a surfactant molecule having a linear carbon chain contained in the chemical adsorption solution and a hydrophilic group on the surface. And a chemical reaction between the step of fixing one end of the molecule to the surface, and selectively exposing a film made of a group of molecules containing the molecule, at least a portion of the linear carbon chain Imparting orientation to the substrate.
【0014】この液晶配向膜の製造方法によれば、ラビ
ングを伴わないので、大面積化したパネルや基板表面に
段差部分においても均一性が良好に保持された液晶配向
膜を効率よくかつ合理的に製造することができる。ま
た、液晶に対する配向規制力の付与を露光による直鎖状
炭素鎖の配向の変化を利用することにより行うので、パ
ネルが大面積化しても生産の効率が基本的に低下しな
い。According to this method of manufacturing a liquid crystal alignment film, since rubbing is not involved, a liquid crystal alignment film having good uniformity even at a stepped portion on a large-sized panel or substrate surface can be efficiently and reasonably manufactured. Can be manufactured. In addition, since the application of the alignment regulating force to the liquid crystal is performed by utilizing the change in the alignment of the linear carbon chains due to the exposure, the production efficiency does not basically decrease even if the panel is enlarged.
【0015】前記液晶配向膜の製造方法においては、直
鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付
与する工程が、直鎖状炭素鎖を重合させることにより、
この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制
御する工程であることが好ましい。この好ましい例によ
れば、直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが固定化され、
液晶の配向の精度を向上させた液晶配向膜を製造するこ
とができる。In the method for producing a liquid crystal alignment film, the step of imparting orientation to at least a part of the linear carbon chains to the substrate is performed by polymerizing the linear carbon chains.
It is preferable that the step of controlling the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate to a constant angle. According to this preferred example, the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is fixed,
A liquid crystal alignment film with improved liquid crystal alignment accuracy can be manufactured.
【0016】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子とともにこの
分子よりも短い分子の一端を基板の表面に固定化するこ
とにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定
の角度に制御し、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を
選択的に互いに重合させることにより、この重合した直
鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前記角度よりも増加ま
たは減少させ、この増加または減少により直鎖状炭素鎖
が重合している領域が凸部または凹部を形成するような
方法とすることが好ましい。この好ましい例によれば、
被膜表面の分子レベルで制御された凸部または凹部が液
晶に対する配向規制力の向上に貢献する液晶配向膜を製
造することができる。Further, in the above-mentioned method for producing a liquid crystal alignment film, one end of a molecule shorter than this molecule is fixed to the surface of a substrate together with a surfactant molecule having a linear carbon chain. By controlling the inclination of the carbon chain with respect to the substrate to a constant angle, and selectively polymerizing at least a part of the linear carbon chain with each other, the angle of the polymerized linear carbon chain with respect to the substrate is made smaller than the angle. It is also preferable to increase or decrease the concentration, and to increase or decrease the region where the linear carbon chain is polymerized to form a convex portion or a concave portion. According to this preferred example,
It is possible to manufacture a liquid crystal alignment film in which convex portions or concave portions controlled at the molecular level on the coating surface contribute to improvement of the alignment regulating force for the liquid crystal.
【0017】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子の一端を前記
表面に固定する工程の後であって、この分子を含む分子
群からなる被膜を露光する工程の前に、基板の表面を有
機溶剤で洗浄する工程を含むことが好ましい。この好ま
しい例によれば、基板の表面に固定されていない余剰の
界面活性剤分子が有機溶剤とともに除去されるため、液
晶配向膜を単分子膜状とすることができる。液晶配向膜
を単分子膜状とすることにより、配向規制力、耐剥離性
などをさらに向上させることができる。Further, in the method for producing a liquid crystal alignment film, after the step of fixing one end of a surfactant molecule having a linear carbon chain to the surface, a film comprising a molecule group containing this molecule is provided. It is preferable to include a step of cleaning the surface of the substrate with an organic solvent before the step of exposing the substrate. According to this preferred example, since the surplus surfactant molecules not fixed to the surface of the substrate are removed together with the organic solvent, the liquid crystal alignment film can be formed into a monomolecular film. By making the liquid crystal alignment film a monomolecular film, the alignment regulating force, the peeling resistance and the like can be further improved.
【0018】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、有機溶剤で洗浄する工程において、基板の表面から
の有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて行うことによ
り、直鎖状炭素鎖を前記所定の方向に配向させることが
好ましい。この好ましい例によれば、直鎖状炭素鎖の傾
きを一次的に配向させておくことができるので、液晶の
配向の精度をさらに向上させることができる。Further, in the method for producing a liquid crystal alignment film, in the step of washing with an organic solvent, drainage of the organic solvent from the surface of the substrate is performed in a predetermined direction, so that the linear carbon chains are reduced. It is preferable to orient in the predetermined direction. According to this preferred example, since the inclination of the linear carbon chain can be primarily oriented, the accuracy of the orientation of the liquid crystal can be further improved.
【0019】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、基板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に
向けて行うことにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対す
る傾きを一定の角度に制御し、さらにこの直鎖状炭素鎖
の少なくとも一部を選択的に互いに重合させることによ
り、この重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前
記角度よりも増加または減少させ、この増加または減少
により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹
部を形成することが好ましい。この好ましい例によれ
ば、被膜表面の分子レベルで制御された凸部または凹部
が液晶に対する配向規制力の向上に貢献する液晶配向膜
を製造することができる。直鎖状炭素鎖に一次的な配向
を付与する方法として、有機溶剤の液切り方向を所定の
方向とする方法と、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分
子とともにこの分子よりも短い界面活性剤分子の一端を
基板の表面に固定する方法とを併用すると、さらに液晶
の配向の精度を向上させ得る液晶配向膜とすることがで
きる。Further, in the method for producing a liquid crystal alignment film, the organic solvent is drained from the surface of the substrate in a predetermined direction so that the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is fixed at a certain angle. And by selectively polymerizing at least a portion of the linear carbon chain with each other, the angle of the polymerized linear carbon chain with respect to the substrate is increased or decreased from the angle, and the increase or It is preferable that the region where the linear carbon chain polymerizes due to the reduction forms a convex portion or a concave portion. According to this preferred example, it is possible to manufacture a liquid crystal alignment film in which convex portions or concave portions controlled at the molecular level on the film surface contribute to the improvement of the alignment regulating force for the liquid crystal. As a method for imparting a primary orientation to the linear carbon chain, a method in which the direction of drainage of the organic solvent is set to a predetermined direction, and a method in which a surfactant having a linear carbon chain and a surfactant shorter than this molecule are used. When the method of fixing one end of the agent molecule to the surface of the substrate is used in combination, a liquid crystal alignment film that can further improve the alignment accuracy of the liquid crystal can be obtained.
【0020】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、有機溶剤として、アルキル基、フッ化炭素基、塩化
炭素基およびシロキサン基から選ばれる少なくとも一つ
を含む非水系の有機溶剤を用いることが好ましい。この
好ましい例によれば、洗浄工程において、基板表面に結
合していない余剰の界面活性剤分子と空気中の水分など
の反応性分子との反応を抑制することができるため、余
剰の界面活性剤分子を確実に除去して良好な単分子膜状
の被膜とすることができる。In the method for producing a liquid crystal alignment film, a non-aqueous organic solvent containing at least one selected from an alkyl group, a fluorocarbon group, a carbon chloride group and a siloxane group is used as the organic solvent. preferable. According to this preferred example, in the cleaning step, it is possible to suppress the reaction between the surplus surfactant molecules not bonded to the substrate surface and the reactive molecules such as moisture in the air. Molecules can be reliably removed to form a good monomolecular film.
【0021】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基
板を介して露光することにより、基板の表面において、
直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状炭素鎖が重合
していない領域を介して互いに平行な複数の線条を形成
することが好ましい。このような選択的露光を行う好ま
しい例によれば、液晶に対する配向規制力がさらに向上
した液晶配向膜を製造することができる。配向規制力の
向上は、液晶配向膜の表面において、凸凹が同一方向に
伸長する場合に特に顕著となる。Further, in the method for producing a liquid crystal alignment film, the surface is exposed through a light-transmitting substrate having a plurality of irregularities extending in substantially the same direction.
It is preferable that a region where the linear carbon chain is polymerized forms a plurality of parallel lines through a region where the linear carbon chain is not polymerized. According to a preferable example of performing such selective exposure, it is possible to manufacture a liquid crystal alignment film in which the alignment control force for liquid crystal is further improved. The improvement in the alignment regulating force is particularly remarkable when the irregularities extend in the same direction on the surface of the liquid crystal alignment film.
【0022】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、表面の凸凹の凹部の幅および深さが0.01〜0.
5μmである透光性基板を介して露光することが好まし
く、さらには、透光性基板を介して被膜に到達する光
が、この透光性基板の凸凹により回折されていることが
好ましい。配向規制力を向上させることができるからで
ある。Further, in the method for manufacturing a liquid crystal alignment film, the width and depth of the concave and convex portions on the surface are 0.01 to 0.1.
Exposure is preferably performed through a light-transmitting substrate having a thickness of 5 μm, and furthermore, light that reaches the coating via the light-transmitting substrate is preferably diffracted by unevenness of the light-transmitting substrate. This is because the alignment regulating force can be improved.
【0023】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子が、分子末端
に、クロロシラン基、アルコキシシラン基およびイソシ
アネートシラン基から選ばれる含ケイ素基を含むことが
好ましい。耐剥離効果が高い化学吸着膜を効率よく製造
することができるからである。In the above method for producing a liquid crystal alignment film, the surfactant molecule having a linear carbon chain contains a silicon-containing group selected from a chlorosilane group, an alkoxysilane group and an isocyanate silane group at a molecular terminal. Is preferred. This is because a chemically adsorbed film having a high peeling resistance can be efficiently produced.
【0024】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子がこの直鎖状
炭素鎖中に光重合性官能基を含むことが好ましく、さら
に、この光重合性官能基がジアセチレン基であることが
好ましい。これらの好ましい例によれば、直鎖状炭素鎖
が露光により効率よく重合する。In the method for producing a liquid crystal alignment film, the surfactant molecule having a linear carbon chain preferably contains a photopolymerizable functional group in the linear carbon chain. Preferably, the polymerizable functional group is a diacetylene group. According to these preferred examples, the linear carbon chain is efficiently polymerized by exposure.
【0025】また、前記液晶配向膜の製造方法におい
て、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基
板を介して被膜を露光する場合は、透光性基板をその凸
凹が伸長する方向が有機溶剤の液切りの方向と直交しな
いように配置することが好ましい。液晶の配向の精度を
さらに向上させることができるからである。なお、ここ
で、直交しないように配置するとは、厳密に直交するよ
うに配置する場合のみを除くという意味であって、直交
に近い状態での配置も含む。In the method of manufacturing a liquid crystal alignment film, when the coating is exposed through a light-transmitting substrate having a plurality of irregularities extending on the surface in substantially the same direction, the irregularities extend on the light-transmitting substrate. It is preferable that the direction is not orthogonal to the direction of draining the organic solvent. This is because the accuracy of liquid crystal alignment can be further improved. Here, the arrangement so as not to be orthogonal means that only the case where the arrangement is strictly orthogonal is excluded, and also includes the arrangement in a state close to orthogonal.
【0026】本発明の液晶表示装置は、所定の間隔を保
つように配置され、対向する表面の少なくとも一方に液
晶配向膜を形成した2枚の基板と、これら2枚の基板に
挟持され、前記液晶配向膜により配向が規制されている
液晶とを含む液晶表示装置において、前記液晶配向膜
は、一端が基板の表面に化学吸着した分子群からなる被
膜であって、この分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子を
含み、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互
いに重合していることを特徴とする。このような液晶表
示装置は、大面積化したパネルや基板表面の段差部分に
おいても液晶配向膜の均一性の低下が抑制され、液晶の
配向性が良好に保持されたものとなる。The liquid crystal display device of the present invention is arranged so as to keep a predetermined interval, has two substrates having a liquid crystal alignment film formed on at least one of the opposing surfaces, and is sandwiched between the two substrates. In a liquid crystal display device including a liquid crystal whose alignment is regulated by a liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film is a film composed of a group of molecules whose one end is chemically adsorbed on the surface of the substrate, and the group of molecules is linear. It comprises a molecule having a carbon chain, wherein at least a part of the linear carbon chain is selectively polymerized with each other. In such a liquid crystal display device, a decrease in the uniformity of the liquid crystal alignment film is suppressed even in a panel having a large area or a step portion on the substrate surface, and the alignment of the liquid crystal is favorably maintained.
【0027】前記液晶表示装置においては、直鎖状炭素
鎖が重合することにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対
する傾きが一定の角度に制御されていることが好まし
い。液晶に対する配向規制力が向上するからである。In the above-mentioned liquid crystal display device, it is preferable that the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is controlled at a constant angle by polymerization of the linear carbon chain. This is because the alignment regulating force for the liquid crystal is improved.
【0028】また、前記液晶表示装置は、基板の表面の
一部に、電極、カラーフィルタおよび薄膜トランジスタ
から選ばれる少なくとも一つの薄膜部材が形成されるこ
とにより前記表面に段差が形成され、この段差を含む領
域に液晶配向膜が形成されていても、ラビングにより液
晶配向膜を製造した場合のような段差部における液晶配
向の均一性の悪化が抑制されるという特徴を有する。In the liquid crystal display device, a step is formed on the surface by forming at least one thin film member selected from an electrode, a color filter and a thin film transistor on a part of the surface of the substrate. Even when a liquid crystal alignment film is formed in a region including the liquid crystal alignment film, deterioration in uniformity of liquid crystal alignment in a step portion as in the case where the liquid crystal alignment film is manufactured by rubbing is suppressed.
【0029】また、前記液晶表示装置においては、液晶
配向膜が配向方向の異なる領域を含んでいることが好ま
しい。視野角が広い表示装置とすることができるからで
ある。In the above liquid crystal display device, it is preferable that the liquid crystal alignment film includes regions having different alignment directions. This is because a display device having a wide viewing angle can be obtained.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】本発明の液晶配向膜は、一端が基
板の表面に固定された直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤
分子を含んでいる。このような界面活性剤分子として
は、直鎖状炭素鎖の末端または一部に、3フッ化炭素基
(−CF3 )、メチル基(−CH3 )、ビニル基(−C
H=CH2 )、アリル基(−CH=CH−)、アセチレ
ン基(炭素−炭素の3重結合)、フェニル基(−C
6H6)、アリール基(−C6H4−)、ハロゲン基、アル
コキシ基(−OR;Rはアルキル基を表す、特に炭素数
1〜3の範囲のアルキル基が好ましい。)、シアノ基
(−CN)、アミノ基(−NH2)、水酸基(−O
H)、カルボニル基(=CO)、オキシカルボニル基
(−COO−)、カルボキシル基(−COOH)および
イソシアナート基(−NCO)から選ばれる少なくとも
一つの置換基を含む界面活性剤分子を挙げることができ
る。界面活性剤分子としては、クロロシラン基、アルコ
シキシラン基およびイソシアナートシラン基から選ばれ
る置換基を分子末端に有する界面活性剤分子が好まし
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The liquid crystal alignment film of the present invention contains a surfactant molecule having a linear carbon chain having one end fixed to the surface of a substrate. Such surfactant molecules include a carbon trifluoride group (—CF 3 ), a methyl group (—CH 3 ), and a vinyl group (—C
H = CH 2), allyl (-CH = CH-), an acetylene group (carbon - triple bond of carbon), a phenyl group (-C
6 H 6 ), an aryl group (—C 6 H 4 —), a halogen group, an alkoxy group (—OR; R represents an alkyl group, particularly preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms), and a cyano group (-CN), amino group (-NH 2), hydroxyl group (-O
H), a surfactant molecule containing at least one substituent selected from a carbonyl group (= CO), an oxycarbonyl group (-COO-), a carboxyl group (-COOH) and an isocyanate group (-NCO). Can be. As the surfactant molecule, a surfactant molecule having a substituent selected from a chlorosilane group, an alkoxysilane group and an isocyanatosilane group at a molecular terminal is preferable.
【0031】さらに、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤
分子としては、直鎖状炭素鎖中にジアセチレン基やアセ
チレン基などの光重合性官能基を含むものが好ましく、
具体的には、下記式(1)〜(6)に示す界面活性剤分子が好
ましい。Further, as the surfactant molecule having a linear carbon chain, one having a photopolymerizable functional group such as a diacetylene group or an acetylene group in the linear carbon chain is preferable.
Specifically, surfactant molecules represented by the following formulas (1) to (6) are preferable.
【0032】[0032]
【化1】 Embedded image
【0033】ただし、p、qは、0以上の整数であって
好ましくは0〜10の整数である。また、rは、0以上
の整数であって好ましくは2〜24の整数である。However, p and q are integers of 0 or more, preferably 0 to 10. R is an integer of 0 or more, and preferably an integer of 2 to 24.
【0034】上記式(1)〜(6)に示したような好適に使用
し得る界面活性剤分子は、その他の種類の界面活性剤と
混合して用いることが好ましく、この場合のその他の界
面活性剤分子としては、下記式(7)〜(20) に示す界面活
性剤分子を挙げることができる。 (7) CH3(CH2)nSiCl3 (8) CH3(CH2)pSi(CH3)2(CH2)qSiCl3 (9) CH3COO(CH2)mSiCl3 (10) C6H6(CH2)nSiCl3 (11) CN(CH2)nSiCl3 (12) Cl3Si(CH2)sSiCl3 (13) Cl3Si(CH2)2(CF2)t(CH2)2SiCl3 (14) Ha(CH2)uSi(OCH3)3 (15) CH3(CH2)nSi(NCO)3 (16) CH3(CH2)pSi(CH3)2(CH2)qSi(OCH3)3 (17) HOOC(CH2)mSi(OCH3)3 (18) H2N(CH2)mSi(OCH3)3 (19) C6H6(CH2)nSi(NCO)3 (20) CN(CH2)nSi(OC2H5)3 ただし、Haは塩素、臭素、ヨウ素、ふっ素等のハロゲ
ン原子を表し、mは0以上の整数であって好ましくは7
〜24の整数であり、nは0以上の整数であって好まし
くは0〜24の整数であり、sは0以上の整数であって
好ましくは3〜24の整数であり、tは0以上の整数で
あって好ましくは1〜10の整数である。uは0以上の
整数であって好ましくは1〜24の整数である。The surfactant molecules which can be suitably used as shown in the above formulas (1) to (6) are preferably used by mixing with other types of surfactants. Examples of the surfactant molecule include surfactant molecules represented by the following formulas (7) to (20). (7) CH 3 (CH 2 ) n SiCl 3 (8) CH 3 (CH 2 ) p Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) q SiCl 3 (9) CH 3 COO (CH 2 ) m SiCl 3 (10 ) C 6 H 6 (CH 2 ) n SiCl 3 (11) CN (CH 2 ) n SiCl 3 (12) Cl 3 Si (CH 2 ) s SiCl 3 (13) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) t (CH 2 ) 2 SiCl 3 (14) Ha (CH 2 ) u Si (OCH 3 ) 3 (15) CH 3 (CH 2 ) n Si (NCO) 3 (16) CH 3 (CH 2 ) p Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) q Si (OCH 3 ) 3 (17) HOOC (CH 2 ) m Si (OCH 3 ) 3 (18) H 2 N (CH 2 ) m Si (OCH 3 ) 3 (19 ) C 6 H 6 (CH 2 ) n Si (NCO) 3 (20) CN (CH 2 ) n Si (OC 2 H 5 ) 3 where Ha represents a halogen atom such as chlorine, bromine, iodine, fluorine, etc. m is an integer of 0 or more, preferably 7
N is an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 24, s is an integer of 0 or more, preferably an integer of 3 to 24, and t is 0 or more. It is an integer, preferably an integer of 1 to 10. u is an integer of 0 or more, and preferably an integer of 1 to 24.
【0035】さらに具体的には、下記式(21)〜(44)に示
す界面活性剤分子を挙げることができる。 (21) Br(CH2)8SiCl3 (22) CH2=CH(CH2)17SiCl3 (23) CH3(CH2)8-CO-(CH2)10SiCl3 (24) CH3(CH2)5-COO-(CH2)10SiCl3 (25) CH3(CH2)8-Si(CH3)2-(CH2)10SiCl3 (26) CH3(CH2)17SiCl3 (27) CH3(CH2)5Si(CH3)2(CH2)8SiCl3 (28) CH3COO(CH2)14SiCl3 (29) C6H6(CH2)8SiCl3 (30) CN(CH2)14SiCl3 (31) Cl3Si(CH2)8SiCl3 (32) Cl3Si(CH2)2(CF2)4(CH2)2SiCl3 (33) Cl3Si(CH2)2(CF2)6(CH2)2SiCl3 (34) CF3CF2(CF2)7(CH2)2SiCl3 (35) (CF3)2CHO(CH2)15Si(CH3)2Cl (36) CF3CF2(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3 (37) CF3(CF2)4(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 (38) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 (39) CF3COO(CH2)15SiCH3Cl2 (40) CF3(CF2)5(CH2)2SiCl3 (41) CH3CH2CHC*H3CH2OCO(CH2)10SiCl3 ) (42) CH3CH2CHC*H3CH2OCOC6H6OCO6H6O(CH2)5SiCl3 (43) ClSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2Cl (44) Cl3SiOSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSiC
l3 ただし、C* は光学活性の不整炭素を示す。More specifically, there may be mentioned surfactant molecules represented by the following formulas (21) to (44). (21) Br (CH 2 ) 8 SiCl 3 (22) CH 2 = CH (CH 2 ) 17 SiCl 3 (23) CH 3 (CH 2 ) 8 -CO- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (24) CH 3 (CH 2 ) 5 -COO- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (25) CH 3 (CH 2 ) 8 -Si (CH 3 ) 2- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (26) CH 3 (CH 2 ) 17 SiCl 3 (27) CH 3 (CH 2 ) 5 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 8 SiCl 3 (28) CH 3 COO (CH 2 ) 14 SiCl 3 (29) C 6 H 6 (CH 2 ) 8 SiCl 3 (30) CN (CH 2 ) 14 SiCl 3 (31) Cl 3 Si (CH 2 ) 8 SiCl 3 (32) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 SiCl 3 ( 33) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (34) CF 3 CF 2 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (35) (CF 3 ) 2 CHO (CH 2 ) 15 Si (CH 3 ) 2 Cl (36) CF 3 CF 2 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 SiCl 3 (37) CF 3 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 SiCl 3 (38) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 SiCl 3 (39) CF 3 COO ( (CH 2 ) 15 SiCH 3 Cl 2 (40) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (41) CH 3 CH 2 CHC * H 3 CH 2 OCO (CH 2 ) 10 SiCl 3 ) (42) CH 3 CH 2 CHC * H 3 CH 2 OCOC 6 H 6 OCO 6 H 6 O (CH 2 ) 5 SiCl 3 (43) ClSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 Cl (44 ) Cl 3 SiOSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSiC
l 3 where C * indicates an optically active irregular carbon.
【0036】なお、式(7)〜(44) に示した界面活性剤分
子を併用する場合には、式(1)〜(6)で示したような互い
に重合する直鎖状炭素鎖を有する分子の分子長よりも分
子長が短いものを選択することが好ましい。When the surfactant molecules represented by the formulas (7) to (44) are used in combination, they have a linear carbon chain which polymerizes with each other as represented by the formulas (1) to (6). It is preferable to select one having a molecular length shorter than the molecular length of the molecule.
【0037】界面活性剤分子は、有機溶媒、好ましくは
非水系の有機溶媒中に加えられて化学吸着液とされる。
有機溶媒としては、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭
素基、シロキサン基などを含む溶媒を使用することがで
きるが、さらに具体的には、アルキル基を含むヘキサデ
カン、フッ化炭素基および/または塩化炭素基を含むフ
ロン、シロキサン基を含むヘキサメチルジシロキサンな
どを非水系溶媒として用いて水分含有率を低減すること
が、均一な単分子膜を得るためには好ましい。The surfactant molecules are added to an organic solvent, preferably a non-aqueous organic solvent, to form a chemisorption liquid.
As the organic solvent, a solvent containing an alkyl group, a fluorocarbon group, a carbon chloride group, a siloxane group, or the like can be used. More specifically, hexadecane containing an alkyl group, a fluorocarbon group, and / or In order to obtain a uniform monomolecular film, it is preferable to use a non-aqueous solvent such as Freon containing a carbon chloride group or hexamethyldisiloxane containing a siloxane group as a non-aqueous solvent.
【0038】化学吸着液を接触させる基板としては、透
明のガラス基板、樹脂基板を用いることができ、さらに
具体的には、ソーダライムシリケート、ボロシリケー
ト、アルミノシリケートなど各種ガラス基板、ポリエス
テルフィルムなど各種樹脂基板を用いることができる。As the substrate to be brought into contact with the chemical adsorption liquid, a transparent glass substrate or a resin substrate can be used. More specifically, various glass substrates such as soda lime silicate, borosilicate, and aluminosilicate, and various substrates such as polyester film can be used. A resin substrate can be used.
【0039】界面活性剤分子を含む化学吸着液を基板の
表面に接触させ、この表面に被膜を形成する際に生ずる
一連の化学反応を、界面活性剤分子が前記式(1) で示さ
れるシラン系界面活性剤であり、基板表面の親水性基が
水酸基である場合につき、以下に説明する。A series of chemical reactions that occur when a chemical adsorption solution containing surfactant molecules is brought into contact with the surface of a substrate to form a film on this surface are converted to a silane represented by the above formula (1). The case where the surfactant is a system surfactant and the hydrophilic group on the substrate surface is a hydroxyl group will be described below.
【0040】この場合、化学吸着液を基板表面に接触さ
せると、クロロシラン基と水酸基との間に脱塩酸反応が
生じて図1に示すようにシロキサン結合により界面活性
剤分子が基板表面に固定される。In this case, when the chemical adsorption liquid is brought into contact with the substrate surface, a dehydrochlorination reaction occurs between the chlorosilane group and the hydroxyl group, and the surfactant molecules are fixed on the substrate surface by siloxane bonds as shown in FIG. You.
【0041】次に、この基板を液から引き上げ、非水系
溶媒によりよく洗浄し、水分を含む空気中に暴露する
と、洗浄した後も基板表面に化学吸着し残存している界
面活性剤分子と空気中の水分とが脱塩酸反応し、図2の
ように界面活性剤分子が互いにシロキサン結合を介して
結合する。Next, the substrate is taken out of the solution, washed well with a non-aqueous solvent, and exposed to air containing water. The water contained therein undergoes a dehydrochlorination reaction, and the surfactant molecules are mutually bonded via siloxane bonds as shown in FIG.
【0042】このような工程により形成された被膜は、
一端が基板の表面に固定された分子群からなる化学吸着
単分子膜であり、この分子群は、シロキサン結合により
基板と結合し、また単分子同士が互いに結合しているた
め、耐剥離性などに優れた特性を有している。The film formed by such a process is as follows:
One end is a chemisorbed monolayer consisting of a group of molecules fixed to the surface of the substrate. This group of molecules is bonded to the substrate by a siloxane bond, and since the single molecules are bonded to each other, they are resistant to peeling. It has excellent characteristics.
【0043】図3は、式(1) で示されるようなジアセチ
レン基(a)を含む直鎖状炭素鎖を有し、分子末端にク
ロロシラン基を有する界面活性剤分子とともに、この分
子よりも短い分子であるCH3SiCl3を含む化学吸着
液を、前述の方法と同様に、基板に接触させ非水系溶剤
で洗浄して形成した被膜の分子レベルでの断面を示す図
である。FIG. 3 shows, together with a surfactant molecule having a linear carbon chain containing a diacetylene group (a) as shown by the formula (1) and having a chlorosilane group at the molecular end, the chemisorption solution containing CH 3 SiCl 3 is a short molecule, like the above-described method is a diagram showing a cross-section at the molecular level of the coating formed by washing with a non-aqueous solvent in contact with the substrate.
【0044】図3において、直鎖状炭素鎖は、相対的に
短い分子により基板に対する傾きが一定の範囲となるよ
うに制御されている。このような傾きの制御は、非水系
溶剤の液切りの方向(基板引上げ方向5と逆向きの方
向)を一定の方向とすることにより、精度を高めること
ができる。なお、直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが制
御された図3に示したような被膜自体がすでに液晶に対
する配向規制力を有しており、本発明は、このような液
晶配向膜が有する配向規制力をさらに向上させるもので
あるという側面を有している。In FIG. 3, the linear carbon chain is controlled by a relatively short molecule so that the inclination with respect to the substrate is within a certain range. Such inclination control can improve accuracy by setting the direction of drainage of the non-aqueous solvent (the direction opposite to the substrate pulling direction 5) to a fixed direction. In addition, the film itself as shown in FIG. 3 in which the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is controlled already has the alignment regulating force for the liquid crystal, and the present invention relates to the alignment of the liquid crystal alignment film. It has the aspect of further improving regulatory power.
【0045】図3に示したような基板に対する傾きが制
御された直鎖状炭素鎖に含まれるジアセチレン基は、露
光により重合する際にも一定の規則性を示しながら重合
し得る。この規則的な重合は、典型的には、図4に例示
したように、ジアセチレン基(a)が互いに付加重合し
てポリジアセチレン(b)化するものである。ジアセチ
レン基の重合により直鎖状炭素鎖の基板に対する角度は
変化するため、露光による重合を基板の所定の領域にお
いてのみ選択的に行うと、ジアセチレン基が重合した部
分と重合していない部分との間には、重合前には存在し
なかった凸凹が生じ得る。この現象を利用すれば、例え
ば、一定の方向に伸長する互いに平行な複数の凸凹を被
膜表面に形成することができる。これら同一方向に伸長
する凸凹は、サイズが分子レベルで制御された高精度な
ものであり、液晶に対する配向規制力を向上させるため
に有効なものとなる。A diacetylene group contained in a linear carbon chain whose inclination with respect to the substrate is controlled as shown in FIG. 3 can be polymerized while exhibiting a certain regularity even when polymerized by exposure. In this regular polymerization, typically, as illustrated in FIG. 4, diacetylene groups (a) are addition-polymerized to each other to form polydiacetylene (b). Since the angle of the linear carbon chain with respect to the substrate changes due to the polymerization of the diacetylene group, if the polymerization by exposure is selectively performed only in a predetermined region of the substrate, the portion where the diacetylene group has polymerized and the portion where the diacetylene group has not polymerized can be obtained. In between, irregularities that did not exist before the polymerization may occur. By utilizing this phenomenon, for example, a plurality of parallel unevennesses extending in a certain direction can be formed on the coating surface. These irregularities extending in the same direction are of high precision whose size is controlled at the molecular level, and are effective for improving the alignment regulating force for the liquid crystal.
【0046】直鎖状炭素鎖を一次的に配向させて規則的
に重合を生じさせるためには、基板洗浄に用いる非水系
の溶剤の液切り方向を一定方向とすることが好ましい。
例えば、非水系溶剤に浸漬した基板を引き上げて液切り
する場合には、図6に示したように、基板表面が鉛直方
向と平行となるように基板を引き上げることが好まし
い。図3に示した矢印は、図6における矢印5と同様、
基板引上げ方向に相当する。もっとも、溶剤の液切り方
法は図示した方法に限られるものではなく、乾燥空気な
どの気体を一定方向から基板表面に吹き付けて同一方向
に非水系溶媒を飛散除去することとしてもよい。この場
合は、非水系溶媒が飛散除去していく方向が液切り方向
となる。In order to cause the linear carbon chains to be primarily oriented to cause the polymerization to occur regularly, it is preferable that the direction of drainage of the non-aqueous solvent used for washing the substrate is constant.
For example, when a substrate immersed in a non-aqueous solvent is pulled up and drained, it is preferable to pull up the substrate so that the substrate surface is parallel to the vertical direction as shown in FIG. The arrow shown in FIG. 3 is similar to the arrow 5 in FIG.
This corresponds to the substrate pulling direction. However, the method of draining the solvent is not limited to the illustrated method, and a gas such as dry air may be sprayed on the substrate surface from a certain direction to scatter and remove the non-aqueous solvent in the same direction. In this case, the direction in which the non-aqueous solvent is scattered and removed is the liquid draining direction.
【0047】基板を洗浄する有機溶剤としては、前述し
た有機溶媒と同様の非水系の溶剤が好ましく、アルキル
基、フッ化炭素基、塩化炭素基、シロキサン基などを含
む非水系溶剤を好適に使用することができる。特に制限
されるものではないが、具体的には、n−ヘキサン、フ
レオン113、クロロホルム、ヘキサメチレンジアミン
などを用いることができる。As the organic solvent for washing the substrate, a non-aqueous solvent similar to the aforementioned organic solvent is preferable, and a non-aqueous solvent containing an alkyl group, a fluorocarbon group, a carbon chloride group, a siloxane group, etc. is preferably used. can do. Although not particularly limited, specifically, n-hexane, Freon 113, chloroform, hexamethylenediamine, or the like can be used.
【0048】被膜を露光するために使用される透光性基
板は、0.01〜0.5μmの幅および深さを有する複
数の溝が互いに平行に形成されたものが好ましい。この
ような凸凹を有する透光性基板は、その凸凹パターン自
体が液晶に配向性を付与し得るものであるため、この透
光性基板を介しての露光により前記凸凹パターンを被膜
に転写することにより、液晶に対する配向規制力をさら
に向上させることができる。The light-transmitting substrate used for exposing the film is preferably one in which a plurality of grooves having a width and a depth of 0.01 to 0.5 μm are formed in parallel with each other. Since the light-transmissive substrate having such irregularities can impart orientation to the liquid crystal, the irregular pattern itself can be transferred to the coating by exposure through the light-transmissive substrate. Thereby, the alignment regulating force with respect to the liquid crystal can be further improved.
【0049】このような透光性基板を介して露光する場
合には、非水系の非水系溶剤の液切り方向に対して、表
面の凸凹の伸長方向が直交しないように透光性基板を配
置することが好ましい。When exposing through such a light-transmitting substrate, the light-transmitting substrate is arranged so that the direction of extension of the irregularities on the surface is not orthogonal to the direction of drainage of the non-aqueous non-aqueous solvent. Is preferred.
【0050】この透光性基板の材料としては、各種のガ
ラス、樹脂、具体的にはソーダライムシリケートガラ
ス、石英ガラス、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂
などを用いることができる。透光性基板の表面の凸凹
は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂など
を樹脂などの基板として用いた場合には、従来から液晶
配向膜作成用として用いられてきたラビング布で擦るこ
となどにより形成できる。また、ガラス系の基板を採用
した場合には、ガラス板表面にレジスト被膜を形成し、
所定のパターンに露光し、現像することなどにより形成
できる。なお、凸凹の形成後に、さらに、化学エッチン
グ、プラズマエッチング、スパッタエッチングなどによ
り基板をエッチングすると、凸凹の溝のアスペクト比を
大きくすることができて好ましい。As the material of the light-transmitting substrate, various glasses and resins, specifically, soda lime silicate glass, quartz glass, polycarbonate resin, acrylic resin and the like can be used. The irregularities on the surface of the light-transmitting substrate are formed, for example, by rubbing with a rubbing cloth that has been conventionally used for forming a liquid crystal alignment film when a polycarbonate resin, an acrylic resin, or the like is used as a substrate such as a resin. it can. When a glass substrate is used, a resist film is formed on the surface of the glass plate,
It can be formed by exposing to a predetermined pattern and developing. Note that it is preferable that the substrate be further etched by chemical etching, plasma etching, sputter etching, or the like after the formation of the unevenness because the aspect ratio of the uneven groove can be increased.
【0051】図13は、本発明の液晶表示装置の一実施
形態を示したものである。この液晶表示装置は、マトリ
ックス状に載置された第1の電極群21とこの電極を駆
動するトランジスター群22とを表面に形成した第1の
基板23と、第2の電極25とカラーフィルター群24
とを有する第2の基板26とを、第1の電極群21など
とカラーフィルター群24とが対向するように配置し、
スペーサー28および接着剤29で固定したものであ
る。これら第1の基板23および第2の基板26の対向
する表面における電極、薄膜トランジスタ、カラーフィ
ルタなどが形成された領域を含む表面には、本発明によ
る液晶配向膜27が形成されている。この液晶配向膜2
7は、前記電極などを覆うように形成され、液晶30を
挟み込み、液晶30に配向性を付与している。また、基
板23、26により構成されるパネルの両側には、この
パネルを挟み込むように偏光板31、32が配置されて
いる。このように構成されたデバイスのの第1の基板側
からバックライト33が全面に照射されながら、ビデオ
信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印
Aの方向に映像が表示される。FIG. 13 shows an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. This liquid crystal display device has a first substrate 23 having a first electrode group 21 mounted in a matrix and a transistor group 22 for driving the electrodes formed on the surface, a second electrode 25 and a color filter group. 24
And a second substrate 26 having a first electrode group 21 and a color filter group 24 facing each other.
It is fixed with a spacer 28 and an adhesive 29. A liquid crystal alignment film 27 according to the present invention is formed on a surface of the opposing surfaces of the first substrate 23 and the second substrate 26 including a region where electrodes, thin film transistors, color filters, and the like are formed. This liquid crystal alignment film 2
Numeral 7 is formed so as to cover the electrodes and the like, sandwiches the liquid crystal 30, and gives the liquid crystal 30 an orientation. Polarizing plates 31 and 32 are arranged on both sides of the panel constituted by the substrates 23 and 26 so as to sandwich the panel. An image is displayed in the direction of arrow A by driving each transistor using a video signal while illuminating the entire surface of the backlight 33 from the first substrate side of the device configured as described above.
【0052】液晶配向膜27の凸凹は、ラビングのよう
な機械的接触手段により形成されるのではなく、前述の
ように露光を含む手段により形成されるものである点に
特色を有する。したがって、表面段差部の存在や大面積
化による局地的な液晶配向の不均一化が抑制された液晶
表示装置とすることができる。The unevenness of the liquid crystal alignment film 27 has a special feature in that it is not formed by mechanical contact means such as rubbing, but is formed by means including exposure as described above. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display device in which local non-uniformity of liquid crystal alignment due to the presence of a surface step or a large area is suppressed.
【0053】[0053]
(実施例1)まず、以下の実施例により露光用マスクと
して適した透光性基板を作製することとした。(Example 1) First, a light-transmitting substrate suitable as an exposure mask was manufactured by the following example.
【0054】図7に示すように、洗剤を用いて超音波洗
浄したアクリル透明基板11の表面12をこのアクリル
板よりも硬度が高いナイロン布13(繊維径16〜20
μm、毛の長さ3mm)により、押し込み0.4mm、
スピード500m/分で基板表面を同一方向に擦ってラ
ビング処理を施した。この基板表面を走査型電子顕微鏡
により観察すると、略同一方向に向いた凸凹が多数形成
されており、この凹部(溝部分)の幅および深さは、概
ね0.01〜0.5μmの範囲であった。このようにし
て作製した透明な露光用マスクの表面にネマチック液晶
(メルク社製;ZLI4792)を塗りつけたところ、
ラビング方向にきれいに液晶が配向し、この凸凹面が液
晶配向作用を有することが確認できた。As shown in FIG. 7, the surface 12 of the acrylic transparent substrate 11 ultrasonically cleaned using a detergent is coated on a nylon cloth 13 (having a fiber diameter of 16 to 20) having a higher hardness than the acrylic plate.
μm, hair length 3mm), push 0.4mm,
Rubbing treatment was performed by rubbing the substrate surface in the same direction at a speed of 500 m / min. Observation of the substrate surface with a scanning electron microscope reveals that a number of irregularities oriented substantially in the same direction are formed, and the width and depth of the concave portions (groove portions) are generally in the range of 0.01 to 0.5 μm. there were. A nematic liquid crystal (ZLI4792, manufactured by Merck) was applied to the surface of the transparent exposure mask thus produced.
The liquid crystal was aligned clearly in the rubbing direction, and it was confirmed that the uneven surface had a liquid crystal alignment function.
【0055】また、基板としてアクリル板に代えてポリ
カーボネート板を用い、液晶配向膜作成用のラビング布
で前記と同様に擦ることでも、液晶配向作用を有する
0.01〜0.5μmの多数の略同一方向に向いた凸凹
形状を表面に有する透光性基板(露光用マスク)を作成
できた。Also, when a polycarbonate plate is used in place of the acrylic plate as the substrate and rubbed in the same manner as described above with a rubbing cloth for forming a liquid crystal alignment film, a large number of approximately 0.01 to 0.5 μm having a liquid crystal alignment effect can be obtained. A light-transmitting substrate (exposure mask) having on its surface an uneven shape oriented in the same direction could be produced.
【0056】比較のために、ナイロン布に代えてスコッ
チスポンジ(住友スリーエム社製)を用いた他は前記と
同様にして透光性基板を作製したところ、表面に多数の
略同一方向に向いた凸凹を形成することはできたが、光
透過度が劣化した。表面に形成された溝部の幅および深
さは概ね1〜10μmの範囲にあった。この基板表面に
前記ネマチック液晶を塗りつけたところ、液晶は、溝が
部分的に折り重なって形成された0.5μmよりも小さ
な溝部において部分的に配向したものの、その他の表面
においてはほとんど配向しなかった。For comparison, a translucent substrate was prepared in the same manner as described above except that a scotch sponge (manufactured by Sumitomo 3M Limited) was used instead of the nylon cloth. Although irregularities could be formed, the light transmittance deteriorated. The width and depth of the groove formed on the surface were generally in the range of 1 to 10 μm. When the nematic liquid crystal was applied to the surface of the substrate, the liquid crystal was partially aligned in a groove smaller than 0.5 μm formed by partially folding the groove, but was hardly aligned on other surfaces. .
【0057】さらに、比較のために、ナイロン布を用い
た前記実施例において、押し込み量を0.05mmにし
た他は同様にして凸凹を作製したところ、アクリル板は
全く失透せず、表面に少数の略同一方向に向いた溝がま
ばらに形成された。この溝の幅および深さは概ね0.0
01〜0.01μm(1〜10nm)であった。この基
板表面に前記ネマチック液晶を塗りつけてみたが液晶は
ラビング方向にまばらに配向するのみであった。Further, for comparison, irregularities were produced in the same manner as in the above example using a nylon cloth, except that the indentation amount was set to 0.05 mm. A few sparsely oriented grooves were formed. The width and depth of this groove are approximately 0.0
It was from 0.01 to 0.01 μm (1 to 10 nm). When the nematic liquid crystal was applied to the surface of the substrate, the liquid crystal was only sparsely aligned in the rubbing direction.
【0058】(実施例2)さらに、以下の実施例により
露光用マスクとして適した透光性基板を作製した。Example 2 Further, a light-transmitting substrate suitable as an exposure mask was manufactured according to the following example.
【0059】洗剤を用いて超音波洗浄したA4サイズの
白板ガラス基板の表面に、レジストとしてPDUR−P
−14(東京応化工業社製)を0.5μm厚に塗布して
レジスト被膜を形成した。図8に示すように、このレジ
スト被膜16の全面を、0.4μm幅の白黒パターンを
有する5cm角のクロムマスク18を用い、KrFエキ
シマーレーザ露光装置によりステップ・アンド・リピー
ト露光(100mJ/cm2 )を繰り返して露光した。
この際の露光は、継ぎ目が数mm重なり合うようにマス
クの位置合わせを行った。その後、現像液NMD3(東
京応化工業社製)により現像し、純水によりリンスした
ところ、図9に示したような、光に対して回折作用のあ
る凸凹であって0.4μm幅の溝(すなわち、1250
本/mmの回折格子)を有するレジスト薄膜17がガラ
ス板15表面に形成された透光性基板(露光用マスク)
が得られた。この基板表面にネマチック液晶(メルク社
製;ZLI4792)を塗りつけるとパターンの筋に沿
ってきれいに液晶が配向することが確認できた。継ぎ目
においても液晶は同様に配向した。A PDUR-P is used as a resist on the surface of an A4 size white plate glass substrate ultrasonically cleaned using a detergent.
-14 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied to a thickness of 0.5 μm to form a resist film. As shown in FIG. 8, the entire surface of the resist film 16 is step-and-repeat exposed (100 mJ / cm 2) by a KrF excimer laser exposure device using a 5 cm square chrome mask 18 having a 0.4 μm wide black and white pattern. ) Was repeatedly exposed.
In the exposure at this time, the mask was positioned so that the seams overlapped by several mm. Thereafter, the film was developed with a developing solution NMD3 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and rinsed with pure water. As shown in FIG. That is, 1250
Transparent substrate (exposure mask) having a resist thin film 17 having a number of lines / mm of diffraction grating formed on the surface of the glass plate 15
was gotten. When a nematic liquid crystal (ZLI4792, manufactured by Merck) was applied to the surface of the substrate, it was confirmed that the liquid crystal was aligned clearly along the stripes of the pattern. The liquid crystal was similarly aligned at the joint.
【0060】レジスト被膜に転写するクロムマスクのパ
ターンピッチを代えた他は、同様の実験を繰り返し、図
10に示した結果を得た。図10から明らかなように、
幅および深さが0.5μm以下の溝を同一方向に形成す
ると、液晶に対する配向規制力が優れた表面形状が得ら
れることが確認された。また、0.01μm以下の溝を
ラビング法で作成した場合、液晶が配向することは確認
できたものの、この溝を基板全面に亘って均一に形成す
ることは困難であり実用性に欠けるものであった。な
お、図10に示すTは配向膜評価時のサンプル温度を示
すものである。The same experiment was repeated except that the pattern pitch of the chrome mask transferred to the resist film was changed, and the results shown in FIG. 10 were obtained. As is clear from FIG.
It was confirmed that when grooves having a width and a depth of 0.5 μm or less were formed in the same direction, a surface shape having an excellent alignment control force for liquid crystal could be obtained. Further, when a groove of 0.01 μm or less was formed by a rubbing method, although it was confirmed that the liquid crystal was aligned, it was difficult to form this groove uniformly over the entire surface of the substrate, which lacked practicability. there were. In addition, T shown in FIG. 10 indicates a sample temperature at the time of evaluation of the alignment film.
【0061】各種の基板材料を用いて同様の実験を実施
したところ、基板としては、ボロシリケートガラス、石
英ガラス、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを
利用できることが確認された。また、0.5μmパター
ン以下の回折格子パターンを形成するための露光用光源
として、KrFエキシマーレーザ光に代えて紫外線、遠
紫外線を利用できることが確認された。また、微細な凸
凹が形成できればよいので、レジストは、ポジ型でもネ
ガ型でも構わない。Similar experiments were conducted using various substrate materials, and it was confirmed that borosilicate glass, quartz glass, polycarbonate resin, acrylic resin, and the like could be used as the substrate. Further, it was confirmed that ultraviolet light and far ultraviolet light can be used instead of the KrF excimer laser light as an exposure light source for forming a diffraction grating pattern having a pattern of 0.5 μm or less. The resist may be either a positive type or a negative type, as long as fine irregularities can be formed.
【0062】また、現像後、さらに基板をArガスを用
いてスパッタエッチングしたり、あるいはCF4 ガスを
用いてプラズマエッチングして溝の深さを深くすると、
溝のアスペクト比を大きくすることができ、配向規制力
を向上させることができた。なお、基材にガラス板や石
英板を用いた場合には、フッ酸系の液を用いて化学エッ
チングすることでも同様の結果を得た。Further, after development, the substrate is further subjected to sputter etching using Ar gas or plasma etching using CF 4 gas to increase the depth of the groove.
The aspect ratio of the groove could be increased, and the alignment regulating force could be improved. When a glass plate or a quartz plate was used as the base material, similar results were obtained by chemical etching using a hydrofluoric acid-based solution.
【0063】(実施例3)次に、前記実施例で作製した
露光用マスクを利用して基板表面に液晶配向膜を形成し
た。Example 3 Next, a liquid crystal alignment film was formed on the substrate surface using the exposure mask manufactured in the above example.
【0064】表面に透明電極を形成したガラス基板(表
面に水酸基を多数含む。)を準備し、よく洗浄脱脂し
た。次に、イエロールーム内において、下記化学式(45)
により示されるシラン系界面活性剤と、CH3SiCl3
とをモル比で1:2となるように混合し、この混合物が
1重量%程度の濃度となるように非水系の溶媒に溶かし
て化学吸着液とした。このときの非水系の溶媒として
は、よく脱水したヘキサデカンを用いた。A glass substrate (having a large number of hydroxyl groups on the surface) having a transparent electrode formed on the surface was prepared and thoroughly washed and degreased. Next, in the yellow room, the following chemical formula (45)
A silane-based surfactant represented by the formula: CH 3 SiCl 3
Were mixed in a molar ratio of 1: 2, and this mixture was dissolved in a non-aqueous solvent so as to have a concentration of about 1% by weight to obtain a chemically adsorbed liquid. As the non-aqueous solvent at this time, hexadecane that was well dehydrated was used.
【0065】[0065]
【化2】 Embedded image
【0066】図5に示したように、乾燥雰囲気中(相対
湿度30%以下)において、ガラス基板1をこの化学吸
着液2に1時間程度浸漬した。ガラス基板1を化学吸着
液2から引き上げ、図6に示したようによく脱水した非
水系の溶媒であるn−ヘキサン3で洗浄し、基板を垂直
方向に立てた状態で洗浄液より引き上げ、この状態で液
切りした。この一連の工程により、膜厚が約2nmの化
学吸着膜が形成された。なお、浸漬せずに吸着液を塗布
することとしてもよい。As shown in FIG. 5, the glass substrate 1 was immersed in the chemical adsorption liquid 2 for about one hour in a dry atmosphere (relative humidity 30% or less). The glass substrate 1 is pulled up from the chemically adsorbing liquid 2 and washed with n-hexane 3 which is a well-dehydrated non-aqueous solvent as shown in FIG. 6, and then pulled up from the cleaning liquid with the substrate standing upright. And drained. Through this series of steps, a chemically adsorbed film having a thickness of about 2 nm was formed. Note that the adsorption liquid may be applied without immersion.
【0067】この化学吸着膜は、上記化学式(45)により
示されるクロロシラン系界面活性剤およびCH3SiC
l3に含まれるクロロシラン基と、ガラス基板表面の水
酸基との間に脱塩酸反応が生じることにより形成された
化学吸着単分子膜であり、この単分子膜に含まれる直鎖
状炭化水素基は、図3と同様に、非水系溶剤の液切り方
向に一次配向しているものである。This chemically adsorbed film is made of a chlorosilane-based surfactant represented by the above chemical formula (45) and CH 3 SiC
l 3 is a chemically adsorbed monolayer formed by a dehydrochlorination reaction between a chlorosilane group contained in the glass substrate and a hydroxyl group on the surface of the glass substrate, and a linear hydrocarbon group contained in the monomolecular film is As in FIG. 3, the liquid crystal is primarily oriented in the draining direction of the non-aqueous solvent.
【0068】その後、図11に示したように、実施例1
で作成したマスクと同様の露光用マスク7を、基板引き
上げ方向5とラビング方向6とが直交には近いが正確に
は直交しないように、基板に近接配置し、365nmの
紫外線(UV光8)により200mJ/cm2 の強度で
露光して、前記ラビングマスクのパターンを単分子膜に
転写した。Thereafter, as shown in FIG.
Exposure mask 7 similar to the mask prepared in step 3 is placed close to the substrate so that the substrate pulling direction 5 and the rubbing direction 6 are close to, but not exactly perpendicular to, the substrate, and 365 nm ultraviolet light (UV light 8). and exposed at an intensity of 200 mJ / cm 2 was thus transferring the pattern of the rubbing mask monolayer.
【0069】このようにして作成された単分子膜表面を
AFM(原子間力走査顕微鏡)を用いて観察すると、図
12に示したように、多数の略同一方向に向いた幅が
0.01〜0.5μmであって分子レベルの深さを有す
る凸凹がマスクのラビング方向6に沿って多数形成され
ていることが確認できた。When the surface of the monomolecular film formed in this manner was observed using an AFM (atomic force scanning microscope), as shown in FIG. It was confirmed that many irregularities having a depth of about 0.5 μm and a molecular level were formed along the rubbing direction 6 of the mask.
【0070】なお、露光用マスク7による露光工程にお
いて、基板引き上げ方向5とラビング方向6との角度を
種々変化させてみたところ、両者が正確に直交していな
ければ、略同一方向に伸長する凸凹を形成できることが
確認できた。When the angle between the substrate pulling direction 5 and the rubbing direction 6 was variously changed in the exposure step using the exposure mask 7, if the two were not exactly perpendicular to each other, the irregularities extending in substantially the same direction were obtained. Could be formed.
【0071】さらに、この基板2枚を用い、化学吸着単
分子膜が対向するように組み合わせて、アンチパラレル
配向するように20μmギヤップの液晶セルを組み立
て、前記ネマチック液晶を注入して配向状態を確認し
た。注入した液晶分子は、基板面に対してプレチルト角
約73゜で、化学吸着された前記単分子膜のラビングパ
ターンに沿ってほぼ配向していた。Further, a liquid crystal cell having a gap of 20 μm was assembled by using the two substrates so that the chemisorbed monomolecular films were opposed to each other to perform antiparallel alignment, and the nematic liquid crystal was injected to check the alignment state. did. The injected liquid crystal molecules had a pretilt angle of about 73 ° with respect to the substrate surface, and were substantially aligned along the rubbing pattern of the chemically adsorbed monomolecular film.
【0072】なお、本実施例の化学吸着単分子膜作成工
程において、洗浄工程を省略すると感光性のポリマー状
化学吸着膜が形成できた。In the step of preparing a chemically adsorbed monomolecular film of the present example, a photosensitive polymer chemically adsorbed film could be formed if the washing step was omitted.
【0073】また、所望のマスクを前記露光用のマスク
に重ねて露光する工程を複数回行うことできわめて容易
にパターン状に配向方向の異なる単分子膜状の液晶配向
膜(すなわち、マルチドメイン配向用の配向膜)を作製
することができた。Further, by performing a plurality of steps of exposing a desired mask on the above-mentioned exposure mask and exposing the same, it is very easy to form a monomolecular liquid crystal alignment film having a different alignment direction in a pattern shape (ie, a multi-domain alignment film). Alignment film).
【0074】(実施例4)次に、前記実施例で作製した
液晶配向膜を用いて液晶表示デバイスを製造した。(Example 4) Next, a liquid crystal display device was manufactured using the liquid crystal alignment film manufactured in the above example.
【0075】まず、図13に示したと同様に、マトリッ
クス状に載置された第1の電極群とこの電極を駆動する
トランジスター群を有する第1の基板上、および第1の
電極群と対向するように載置したカラーフィルター群と
第2の電極を有する第2の基板上に、実施例3と同様の
方法で、単分子膜状の液晶配向膜を製造した。First, as shown in FIG. 13, on a first substrate having a first electrode group mounted in a matrix and a transistor group for driving this electrode, and facing the first electrode group. A monomolecular liquid crystal alignment film was manufactured in the same manner as in Example 3 on a second substrate having a color filter group and a second electrode mounted as described above.
【0076】次に、前記第1と第2の基板とを電極が対
向するように位置合わせしてスペーサーと接着剤で約5
μmのギャップを構成するように固定した。その後、前
記第1と第2の基板に前記TN液晶を注入した後、偏光
板を組み合わせて表示素子を完成した。Next, the first and second substrates are positioned so that the electrodes face each other, and about 5
It was fixed so as to form a gap of μm. Then, after injecting the TN liquid crystal into the first and second substrates, a display element was completed by combining a polarizing plate.
【0077】このようなデバイスは、バックライトを全
面に照射しながら、ビデオ信号を用いて各々のトランジ
スタを駆動することで矢印Aの方向に映像を表示でき
た。In such a device, an image can be displayed in the direction of arrow A by driving each transistor using a video signal while illuminating the entire surface with a backlight.
【0078】この実施例のように対向させる2つの電極
の形成された基板表面にそれぞれ前記被膜を配向膜とし
て形成しておくとTN型の液晶表示装置を提供できる。
また、本実施例の方法は、TN型の液晶表示装置以外の
対向する電極が片方の基板表面に形成されているIPS
(インプレーンスイッチング)型の液晶表示装置にも適
用可能であった。 (実施例5)実施例4の光照射工程において、前記露光
マスクに各々の画素を市松状に4分割するパターン状の
マスクを重ねて露光する工程を溝状パターンの方向を変
えて2回行うと、同一画素内でパターン状に配向方向の
異なる部分を4箇所設けることができた。そして、この
配向膜を形成した基板を用いると液晶表示装置の視野角
を大幅に改善することができた。As in this embodiment, when the above-mentioned films are formed as alignment films on the surface of the substrate on which the two electrodes facing each other are formed, a TN type liquid crystal display device can be provided.
In the method of this embodiment, the IPS type in which opposing electrodes other than the TN type liquid crystal display device are formed on one substrate surface is used.
(In-plane switching) type liquid crystal display device was also applicable. Fifth Embodiment In the light irradiation step of the fourth embodiment, a step of superposing and exposing a pattern-like mask for dividing each pixel into four in a checkered manner on the exposure mask is performed twice by changing the direction of the groove pattern. Thus, four portions having different alignment directions in a pattern in the same pixel could be provided. The use of the substrate on which the alignment film was formed could significantly improve the viewing angle of the liquid crystal display.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明の液晶配
向膜によれば、大面積化したパネルや段差部分を有する
基板表面においても液晶配向の均一性が良好に保持さ
れ、さらには耐剥離効果が高い膜を提供することができ
る。本発明の液晶表示装置によれば、このような液晶配
向膜を構成要素とすることにより、大面積化したパネル
や基板表面に段差部分においても液晶配向膜の均一性が
悪くならず、液晶の配向性を良好に保持することができ
る。As described above, according to the liquid crystal alignment film of the present invention, the uniformity of the liquid crystal alignment can be maintained well even on the surface of a panel having a large area or a substrate having a stepped portion, and furthermore, the peeling resistance can be improved. A highly effective film can be provided. According to the liquid crystal display device of the present invention, by using such a liquid crystal alignment film as a constituent element, the uniformity of the liquid crystal alignment film is not deteriorated even at a stepped portion on a panel or a substrate having a large area, and the The orientation can be kept good.
【0080】また、本発明の液晶配向膜の製造方法によ
れば、大面積化したパネルや基板表面に段差部分におい
ても均一性が良好に保持された液晶配向膜を効率よくか
つ合理的に製造することができる。この製造方法によれ
ば、パネルの大面積化や基板表面の段差が、配向性の均
一性に基本的に影響せず、パネルが大面積化しても生産
の効率が基本的には低下しない。Further, according to the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention, a liquid crystal alignment film having good uniformity even at a stepped portion on a large-area panel or substrate surface can be efficiently and rationally manufactured. can do. According to this manufacturing method, the increase in the area of the panel and the step on the substrate surface do not basically affect the uniformity of the orientation, and the production efficiency does not basically decrease even when the area of the panel increases.
【図1】 直鎖状炭素鎖とクロロシラン基を有する界面
活性剤分子が基板表面に化学吸着した状態を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a state in which a surfactant molecule having a linear carbon chain and a chlorosilane group is chemically adsorbed on a substrate surface.
【図2】 図1に示した基板表面に化学吸着した界面活
性剤分子が互いに結合した状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which surfactant molecules chemically adsorbed on the substrate surface shown in FIG. 1 are bonded to each other.
【図3】 本発明の液晶配向膜の一実施態様を示す図で
ある。FIG. 3 is a view showing one embodiment of a liquid crystal alignment film of the present invention.
【図4】 直鎖状炭素鎖の重合の反応例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a reaction example of polymerization of a linear carbon chain.
【図5】 基板を化学吸着液に浸漬した状態を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the substrate is immersed in a chemical adsorption solution.
【図6】 基板を有機溶剤により洗浄した後、液切りに
移行する状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the state shifts to draining after the substrate is washed with an organic solvent.
【図7】 露光用マスクとなる透明基板に凸凹を設ける
一方法を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for providing irregularities on a transparent substrate serving as an exposure mask.
【図8】 露光用マスクとなる透明基板に凸凹を設ける
別の方法を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing another method for forming irregularities on a transparent substrate serving as an exposure mask.
【図9】 露光用マスクとなる透明基板の一実施態様を
示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing one embodiment of a transparent substrate serving as an exposure mask.
【図10】 露光用マスクの凸凹パターンの大きさと配
向秩序度の関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between the size of an uneven pattern of an exposure mask and the degree of orientational order.
【図11】 透明電極付き基板を透光性基板をマスクと
して露光する一方法を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing one method of exposing a substrate with a transparent electrode using a light-transmitting substrate as a mask.
【図12】 本発明の液晶配向膜が形成された透明基板
の一実施態様である。FIG. 12 is an embodiment of a transparent substrate on which a liquid crystal alignment film of the present invention is formed.
【図13】 本発明の液晶表示装置の一実施態様を示す
断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
1 透明基板 2 化学吸着液 3 有機溶剤 4 直鎖状炭素鎖配向方向 5 基板引き上げ方向 6 ラビング方向 7 露光用マスク 8 光線照射方向 9 凸凹パターン伸長方向 10 透明電極 11 アクリル基板 12 アクリル基板表面 13 ナイロン布 15 白板ガラス板 16 レジスト被膜 17 レジスト被膜 18 クロムマスク 21 第1の電極群 22 トランジスター群 23 第1の基板 24 カラーフィルター群 25 第2の電極 26 第2の基板 27 液晶配向膜 28 スペーサー 29 接着剤 30 液晶 31、32 偏光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Chemical adsorption liquid 3 Organic solvent 4 Linear carbon chain orientation direction 5 Substrate lifting direction 6 Rubbing direction 7 Exposure mask 8 Light irradiation direction 9 Irregular pattern extension direction 10 Transparent electrode 11 Acrylic substrate 12 Acrylic substrate surface 13 Nylon Cloth 15 White glass plate 16 Resist coating 17 Resist coating 18 Chrome mask 21 First electrode group 22 Transistor group 23 First substrate 24 Color filter group 25 Second electrode 26 Second substrate 27 Liquid crystal alignment film 28 Spacer 29 Adhesion Agent 30 liquid crystal 31, 32 polarizing plate
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成10年5月28日[Submission date] May 28, 1998
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項17[Correction target item name] Claim 17
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0023[Correction target item name] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0023】また、前記液晶配向膜の製造方法において
は、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子が、分子末端
に、クロロシリル基、アルコキシシリル基およびイソシ
アネートシリル基から選ばれる含ケイ素基を含むことが
好ましい。耐剥離効果が高い化学吸着膜を効率よく製造
することができるからである。Further, in the method for manufacturing a liquid crystal alignment film, the surfactant molecules having a straight chain, a molecular terminal, silicon-containing selected Kuroroshi drill group, the alkoxysilyl Lil group and an isocyanate silyl group Preferably, it contains a group. This is because a chemically adsorbed film having a high peeling resistance can be efficiently produced.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0030[Correction target item name] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】本発明の液晶配向膜は、一端が基
板の表面に固定された直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤
分子を含んでいる。このような界面活性剤分子として
は、直鎖状炭素鎖の末端または一部に、3フッ化炭素基
(−CF3 )、メチル基(−CH3 )、ビニル基(−C
H=CH2 )、アリル基(−CH=CH−)、アセチレ
ン基(炭素−炭素の3重結合)、フェニル基(−C
6H 5 )、フェニレン基(−C6H4−)、ハロゲン基、ア
ルコキシ基(−OR;Rはアルキル基を表す、特に炭素
数1〜3の範囲のアルキル基が好ましい。)、シアノ基
(−CN)、アミノ基(−NH 2 )、水酸基(−O
H)、カルボニル基(=CO)、オキシカルボニル基
(−COO−)、カルボキシル基(−COOH)および
イソシアナート基(−NCO)から選ばれる少なくとも
一つの置換基を含む界面活性剤分子を挙げることができ
る。界面活性剤分子としては、クロロシリル基、アルコ
シキシリル基およびイソシアナートシリル基から選ばれ
る置換基を分子末端に有する界面活性剤分子が好まし
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The liquid crystal alignment film of the present invention has
Surfactant having a linear carbon chain fixed to the surface of a plate
Contains molecules. As such a surfactant molecule
Represents a carbon trifluoride group at the terminal or a part of the linear carbon chain.
(-CFThree ), Methyl group (-CHThree ), Vinyl group (-C
H = CHTwo ), Allyl group (-CH = CH-), acetylene
Group (carbon-carbon triple bond), phenyl group (-C
6H Five ),PhenyleneGroup (-C6HFour−), Halogen group, a
Alkoxy group (-OR; R represents an alkyl group, especially carbon
Alkyl groups in the range of numbers 1 to 3 are preferred. ), Cyano group
(-CN), amino group (-NH Two ), Hydroxyl group (-O
H), carbonyl group (= CO), oxycarbonyl group
(-COO-), a carboxyl group (-COOH) and
At least one selected from isocyanate groups (—NCO)
Can mention surfactant molecules containing one substituent
You. Chlorosiloxane is a surfactant molecule.LilGroup, Arco
SixiLilGroup and isocyanateLilSelected from groups
Surfactant molecules having a substituent at the molecular end are preferred.
No.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0034】上記式(1)〜(6)に示したような好適に使用
し得る界面活性剤分子は、その他の種類の界面活性剤と
混合して用いることが好ましく、この場合のその他の界
面活性剤分子としては、下記式(7)〜(20) に示す界面活
性剤分子を挙げることができる。 (7) CH3(CH2)nSiCl3 (8) CH3(CH2)pSi(CH3)2(CH2)qSiCl3 (9) CH3COO(CH2)mSiCl3 (10) C6H 5 (CH2)nSiCl3 (11) CN(CH2)nSiCl3 (12) Cl3Si(CH2)sSiCl3 (13) Cl3Si(CH2)2(CF2)t(CH2)2SiCl3 (14) Ha(CH2)uSi(OCH3)3 (15) CH3(CH2)nSi(NCO)3 (16) CH3(CH2)pSi(CH3)2(CH2)qSi(OCH3)3 (17) HOOC(CH2)mSi(OCH3)3 (18) H2N(CH2)mSi(OCH3)3 (19) C6H 5 (CH2)nSi(NCO)3 (20) CN(CH2)nSi(OC2H5)3 ただし、Haは塩素、臭素、ヨウ素、ふっ素等のハロゲ
ン原子を表し、mは0以上の整数であって好ましくは7
〜24の整数であり、nは0以上の整数であって好まし
くは0〜24の整数であり、sは0以上の整数であって
好ましくは3〜24の整数であり、tは0以上の整数で
あって好ましくは1〜10の整数である。uは0以上の
整数であって好ましくは1〜24の整数である。The surfactant molecules which can be suitably used as shown in the above formulas (1) to (6) are preferably used by mixing with other types of surfactants. Examples of the surfactant molecule include surfactant molecules represented by the following formulas (7) to (20). (7) CH 3 (CH 2 ) n SiCl 3 (8) CH 3 (CH 2 ) p Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) q SiCl 3 (9) CH 3 COO (CH 2 ) m SiCl 3 (10 ) C 6 H 5 (CH 2 ) n SiCl 3 (11) CN (CH 2 ) n SiCl 3 (12) Cl 3 Si (CH 2 ) s SiCl 3 (13) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) t (CH 2 ) 2 SiCl 3 (14) Ha (CH 2 ) u Si (OCH 3 ) 3 (15) CH 3 (CH 2 ) n Si (NCO) 3 (16) CH 3 (CH 2 ) p Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) q Si (OCH 3 ) 3 (17) HOOC (CH 2 ) m Si (OCH 3 ) 3 (18) H 2 N (CH 2 ) m Si (OCH 3 ) 3 (19 ) C 6 H 5 (CH 2 ) n Si (NCO) 3 (20) CN (CH 2 ) n Si (OC 2 H 5 ) 3 where Ha represents a halogen atom such as chlorine, bromine, iodine, fluorine, etc. m is an integer of 0 or more, preferably 7
N is an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 24, s is an integer of 0 or more, preferably an integer of 3 to 24, and t is 0 or more. It is an integer, preferably an integer of 1 to 10. u is an integer of 0 or more, and preferably an integer of 1 to 24.
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0035[Correction target item name] 0035
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0035】さらに具体的には、下記式(21)〜(44)に示
す界面活性剤分子を挙げることができる。 (21) Br(CH2)8SiCl3 (22) CH2=CH(CH2)17SiCl3 (23) CH3(CH2)8-CO-(CH2)10SiCl3 (24) CH3(CH2)5-COO-(CH2)10SiCl3 (25) CH3(CH2)8-Si(CH3)2-(CH2)10SiCl3 (26) CH3(CH2)17SiCl3 (27) CH3(CH2)5Si(CH3)2(CH2)8SiCl3 (28) CH3COO(CH2)14SiCl3 (29) C6H 5 (CH2)8SiCl3 (30) CN(CH2)14SiCl3 (31) Cl3Si(CH2)8SiCl3 (32) Cl3Si(CH2)2(CF2)4(CH2)2SiCl3 (33) Cl3Si(CH2)2(CF2)6(CH2)2SiCl3 (34) CF3CF2(CF2)7(CH2)2SiCl3 (35) (CF3)2CHO(CH2)15Si(CH3)2Cl (36) CF3CF2(CH2)2Si(CH3)2(CH2)15SiCl3 (37) CF3(CF2)4(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 (38) CF3(CF2)7(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9SiCl3 (39) CF3COO(CH2)15SiCH3Cl2 (40) CF3(CF2)5(CH2)2SiCl3 (41) CH3CH 2C*HCH3CH2OCO(CH2)10SiCl3 (42) CH3CH 2C*HCH3CH2OCOC6H 4 OCOC6 H 4 O(CH2)5SiCl3 (43) ClSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2Cl (44) Cl3SiOSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSiC
l3 ただし、C* は光学活性の不斉炭素を示す。More specifically, there may be mentioned surfactant molecules represented by the following formulas (21) to (44). (21) Br (CH 2 ) 8 SiCl 3 (22) CH 2 = CH (CH 2 ) 17 SiCl 3 (23) CH 3 (CH 2 ) 8 -CO- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (24) CH 3 (CH 2 ) 5 -COO- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (25) CH 3 (CH 2 ) 8 -Si (CH 3 ) 2- (CH 2 ) 10 SiCl 3 (26) CH 3 (CH 2 ) 17 SiCl 3 (27) CH 3 (CH 2 ) 5 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 8 SiCl 3 (28) CH 3 COO (CH 2 ) 14 SiCl 3 (29) C 6 H 5 (CH 2 ) 8 SiCl 3 (30) CN (CH 2 ) 14 SiCl 3 (31) Cl 3 Si (CH 2 ) 8 SiCl 3 (32) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 SiCl 3 ( 33) Cl 3 Si (CH 2 ) 2 (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (34) CF 3 CF 2 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (35) (CF 3 ) 2 CHO (CH 2 ) 15 Si (CH 3 ) 2 Cl (36) CF 3 CF 2 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 SiCl 3 (37) CF 3 (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 SiCl 3 (38) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 SiCl 3 (39) CF 3 COO ( CH 2 ) 15 SiCH 3 Cl 2 (40) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (41) CH 3 CH 2 C * HC H 3 CH 2 OCO (CH 2 ) 10 SiCl 3 (42) CH 3 CH 2 C * HC H 3 CH 2 OCOC 6 H 4 OCO C 6 H 4 O (CH 2 ) 5 SiCl 3 (43) ClSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 Cl ( 44) Cl 3 SiOSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSiC
l 3 However, C * denotes an asymmetric carbon of the optically active.
【手続補正6】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図4】 FIG. 4
【手続補正7】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図7[Correction target item name] Fig. 7
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図7】 FIG. 7
【手続補正8】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図13[Correction target item name] FIG.
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図13】 FIG. 13
Claims (24)
群からなる被膜であって、この分子群が直鎖状炭素鎖を
有する分子を含み、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部
が選択的に互いに重合していることを特徴とする液晶配
向膜。Claims: 1. A coating comprising a group of molecules having one end chemically adsorbed on the surface of a substrate, the group of molecules including a molecule having a linear carbon chain, and at least a part of the linear carbon chain. A liquid crystal alignment film characterized by being selectively polymerized with each other.
の直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御
されている請求項1に記載の液晶配向膜。2. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is controlled to a constant angle by polymerization of the linear carbon chain.
よりも短い分子を含み、この分子の存在により前記直鎖
状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御され、
この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重
合することにより前記基板に対する傾きが前記角度より
も増加または減少し、この増加または減少により直鎖状
炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成して
いる請求項2に記載の液晶配向膜。3. The molecule group includes a molecule shorter than a molecule having a linear carbon chain, and the presence of the molecule controls the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate to a constant angle,
At least a part of the linear carbon chain selectively polymerizes with each other, so that the inclination with respect to the substrate increases or decreases from the angle, and a region where the linear carbon chain polymerizes due to the increase or decrease. 3. The liquid crystal alignment film according to claim 2, wherein a convex portion or a concave portion is formed.
合している領域が直鎖状炭素鎖が重合していない領域を
介して互いに略平行な複数の線条を形成している請求項
2または3に記載の液晶配向膜。4. The substrate according to claim 1, wherein a region where the linear carbon chain is polymerized forms a plurality of substantially parallel lines through a region where the linear carbon chain is not polymerized. Item 4. The liquid crystal alignment film according to item 2 or 3.
キサン結合を介して基板の表面に固定されている請求項
1〜4のいずれかに記載の液晶配向膜。5. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein one end of a molecule having a linear carbon chain is fixed to the surface of the substrate via a siloxane bond.
結合を介して互いに結合している請求項1〜5のいずれ
かに記載の液晶配向膜。6. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein the molecules constituting the group of molecules are bonded to each other via a siloxane bond.
の化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活性
剤分子と前記表面の親水性基とを化学反応させることに
より、この分子の一端を前記表面に固定する工程と、前
記分子を含む分子群からなる被膜を選択的に露光するこ
とにより、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に
対する配向性を付与する工程とを含むことを特徴とする
液晶配向膜の製造方法。7. A chemical adsorption solution is brought into contact with the surface of the substrate to chemically react a surfactant molecule having a linear carbon chain contained in the chemical adsorption solution with a hydrophilic group on the surface. A step of fixing one end of a molecule to the surface, and a step of imparting an orientation to a substrate to at least a part of the linear carbon chain by selectively exposing a film made of a group of molecules including the molecule. A method for producing a liquid crystal alignment film, comprising:
対する配向性を付与する工程が、直鎖状炭素鎖を重合さ
せることにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾き
を一定の角度に制御する工程である請求項7に記載の液
晶配向膜の製造方法。8. The step of imparting orientation to at least a part of the linear carbon chain with respect to the substrate comprises polymerizing the linear carbon chain, thereby making the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate a constant angle. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 7, which is a step of controlling the liquid crystal alignment film.
ともにこの分子よりも分子長が短い分子の一端を基板の
表面に固定することにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に
対する傾きを一定の角度に制御し、この直鎖状炭素鎖の
少なくとも一部を選択的に互いに重合させることによ
り、この重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前
記角度よりも増加または減少させ、この増加または減少
により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹
部を形成するようにした請求項8に記載の液晶配向膜の
製造方法。9. A tilt of the linear carbon chain with respect to the substrate is kept constant by fixing one end of a molecule having a molecular length shorter than the surfactant molecule to a surface of the substrate together with a surfactant molecule having a linear carbon chain. And by selectively polymerizing at least a portion of the linear carbon chains with each other, the angle of the polymerized linear carbon chains with respect to the substrate is increased or decreased from the angle, and the increased 9. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 8, wherein a region where the linear carbon chain is polymerized by the reduction forms a convex portion or a concave portion.
の一端を前記表面に固定する工程の後であって、この分
子を含む分子群からなる被膜を露光する工程の前に、基
板の表面を有機溶剤で洗浄する工程を含む請求項7また
は8に記載の液晶配向膜の製造方法。10. After the step of immobilizing one end of a surfactant molecule having a linear carbon chain on the surface, and before the step of exposing a film composed of a group of molecules containing the molecule, the step of 9. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 7, comprising a step of cleaning the surface with an organic solvent.
板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて
行うことにより、直鎖状炭素鎖を前記所定の方向に配向
させる請求項10に記載の液晶配向膜の製造方法。11. The method according to claim 10, wherein in the step of washing with the organic solvent, the linear carbon chains are oriented in the predetermined direction by draining the organic solvent from the surface of the substrate in a predetermined direction. 3. The method for producing a liquid crystal alignment film according to item 1.
所定の方向に向けて行うことにより、前記直鎖状炭素鎖
の基板に対する傾きを一定の角度に制御し、さらにこの
直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を選択的に互いに重合さ
せることにより、この重合した直鎖状炭素鎖の基板に対
する角度を前記角度よりも増加または減少させ、この増
加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が
凸部または凹部を形成するようにした請求項11に記載
の液晶配向膜の製造方法。12. An organic solvent is drained from a surface of the substrate in a predetermined direction to control the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate at a constant angle. By selectively polymerizing at least a portion of the chains with each other, the angle of the polymerized linear carbon chain to the substrate is increased or decreased from the angle, and the increase or decrease causes the linear carbon chain to polymerize. The method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to claim 11, wherein the region where the liquid crystal alignment film is formed forms a protrusion or a recess.
炭素基、塩化炭素基およびシロキサン基から選ばれる少
なくとも一つを含む非水系の有機溶剤を用いる請求項1
0〜12のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。13. A non-aqueous organic solvent containing at least one selected from an alkyl group, a fluorocarbon group, a carbon chloride group and a siloxane group as the organic solvent.
13. The method for producing a liquid crystal alignment film according to any one of 0 to 12.
する透光性基板を介して露光することにより、基板の表
面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状
炭素鎖が重合していない領域を介して互いに平行な複数
の線条を形成するようにした請求項8〜13のいずれか
に記載の液晶配向膜の製造方法。14. Exposure to a surface through a light-transmitting substrate having a plurality of irregularities extending in substantially the same direction causes a region where a linear carbon chain is polymerized on the surface of the substrate to form a linear carbon. 14. The method for producing a liquid crystal alignment film according to any one of claims 8 to 13, wherein a plurality of parallel lines are formed through regions where the chains are not polymerized.
0.01〜0.5μmである透光性基板を介して露光す
る請求項14に記載の液晶配向膜の製造方法。15. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 14, wherein the exposure is performed via a light-transmitting substrate having a width and depth of the concave and convex portions on the surface of 0.01 to 0.5 μm.
が、この透光性基板の凸凹により回折されている請求項
14または15に記載の液晶配向膜の製造方法。16. The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 14, wherein light that reaches the coating film via the light-transmitting substrate is diffracted by unevenness of the light-transmitting substrate.
が、分子末端に、クロロシラン基、アルコキシシラン基
およびイソシアナートシラン基から選ばれる含ケイ素基
を含む請求項7〜16のいずれかに記載の液晶配向膜の
製造方法。17. The surfactant molecule according to claim 7, wherein the surfactant molecule having a linear carbon chain contains a silicon-containing group selected from a chlorosilane group, an alkoxysilane group, and an isocyanatosilane group at a molecular terminal. The method for producing a liquid crystal alignment film according to the above.
が、直鎖状炭素鎖中に光重合性官能基を含む請求項8〜
17のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。18. The surfactant molecule according to claim 8, wherein the surfactant molecule having a linear carbon chain contains a photopolymerizable functional group in the linear carbon chain.
18. The method for producing a liquid crystal alignment film according to any one of items 17.
る請求項18に記載の液晶配向膜の製造方法。19. The method according to claim 18, wherein the photopolymerizable functional group is a diacetylene group.
この化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活
性剤分子と基板表面の親水性基とを化学反応させること
により、この分子の一端を前記表面に固定する工程と、 前記表面に接触させた有機溶媒を所定の方向に向けて液
切りすることにより、この表面を洗浄する工程と、 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板
を、この凸凹が伸長する方向が前記液切りの方向と直交
しないように配置し、この透光性基板を介して前記分子
を含む分子群からなる被膜を露光する工程とを含むこと
を特徴とする液晶配向膜の製造方法。20. A chemical adsorption solution is brought into contact with the surface of the substrate to chemically react a surfactant molecule having a linear carbon chain contained in the chemical adsorption solution with a hydrophilic group on the substrate surface. A step of fixing one end of the molecule to the surface; a step of washing the surface by draining the organic solvent in contact with the surface in a predetermined direction; and a plurality of irregularities on the surface in substantially the same direction. A step of arranging a light-transmitting substrate extending in such a manner that the direction in which the irregularities extend is not orthogonal to the direction of the liquid drainage, and exposing a coating made of a molecule group including the molecule through the light-transmitting substrate. And a method for producing a liquid crystal alignment film.
向する表面の少なくとも一方に液晶配向膜を形成した2
枚の基板と、これら2枚の基板に挟持され前記液晶配向
膜により配向が規制されている液晶とを含む液晶表示装
置において、前記液晶配向膜は、一端が基板の表面に化
学吸着した分子群からなる被膜であって、この分子群が
直鎖状炭素鎖を有する分子を含み、この直鎖状炭素鎖の
少なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特
徴とする液晶表示装置。21. A liquid crystal display device having a liquid crystal alignment film formed on at least one of opposing surfaces and arranged so as to maintain a predetermined interval.
In a liquid crystal display device including two substrates and a liquid crystal sandwiched between the two substrates, the alignment of which is controlled by the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film has a group of molecules whose one end is chemically adsorbed on the surface of the substrate. A liquid crystal display device comprising: a coating comprising: a group of molecules including a molecule having a linear carbon chain, wherein at least a part of the linear carbon chain is selectively polymerized with each other.
この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制
御されている液晶配向膜を備えた請求項21に記載の液
晶表示装置。22. The polymerization of a linear carbon chain,
22. The liquid crystal display device according to claim 21, further comprising a liquid crystal alignment film in which the inclination of the linear carbon chain with respect to the substrate is controlled at a constant angle.
ィルタおよび薄膜トランジスタから選ばれる少なくとも
一つの薄膜部材が形成されることにより前記表面に段差
が形成され、この段差を含む領域に液晶配向膜が形成さ
れている請求項21または22に記載の液晶表示装置。23. A step is formed on a part of the surface of the substrate by forming at least one thin film member selected from an electrode, a color filter, and a thin film transistor, and a liquid crystal alignment film is formed in a region including the step. 23. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein
領域を含む請求項21〜23のいずれかに記載の液晶表
示装置。24. The liquid crystal display device according to claim 21, wherein the liquid crystal alignment film includes a plurality of regions having different alignment directions.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13541397A JPH10325956A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Liquid crystal alignment layer and its production and liquid crystal display device formed by using this alignment layer |
KR1019997000662A KR20000029598A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-21 | Liquid crystal alignment film, method of producing the same, liquid crystal display made by using the film, and method of producing the same |
CN98801052A CN1234877A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-21 | Liquid crystal alignment film, method of producing same, liquid crystal display made by using film, and method of producing same |
PCT/JP1998/002254 WO1998054617A1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-21 | Liquid crystal alignment film, method of producing the same, liquid crystal display made by using the film, and method of producing the same |
TW087107943A TW459157B (en) | 1997-05-26 | 1998-05-22 | Liquid crystal alignment film, method of producing the same, liquid crystal display made by using the film, and method of producing the same |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH10325956A (en) |
Cited By (5)
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WO2008152743A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Kazufumi Ogawa | Bonding method, and biochemical chip and optical part produced using the method |
US7781020B2 (en) | 2003-07-23 | 2010-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Structured material and producing method thereof |
JP2013025125A (en) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Japan Display Central Co Ltd | Display device |
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-
1997
- 1997-05-26 JP JP13541397A patent/JPH10325956A/en active Pending
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