JP3301960B2 - 液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶配向膜、液晶
配向膜の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製
造方法に関する。さらに詳しくは、例えば、テレビジョ
ン（ＴＶ）画像やコンピュータ画像等を表示する液晶を
用いた平面表示パネルに使用する液晶配向膜、液晶配向
膜の製造方法、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー液晶表示パネルは、マトリ
ックス状に配置された対向する電極が形成された二つの
基板の間に、ポリビニルアルコールやポリイミド溶液等
をスピナー等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であった。

【０００３】前記装置としては、以下に示すようにして
作製されるデバイスが一般的によく知られている。例え
ば、予め第１のガラス基板上に画素電極を有する薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）アレイが形成されたものと、第２
のガラス基板上に複数個の赤青緑のカラーフィルターと
共通透明電極とがこの順序で積層形成されたものとを用
意する。そして、それぞれの電極側表面にポリビニルア
ルコールやポリイミド溶液等をスピナーを用いて塗布し
て被膜を形成した後、ラビングを行なって液晶配向膜を
形成する。前記両基板をスペーサーを介して一定のギャ
ップを保つ状態で組み立て接着固定した後、液晶（ツイ
ストネマティック（ＴＮ）等）を注入してパネル構造を
形成する。そして、前記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
作させることによって、カラー画像を表示させることが
できる。

【０００４】従来の液晶配向膜の作成は、先に述べたよ
うに、ポリビニルアルコールやポリイミド等を有機溶媒
に溶解させ、これを回転塗布法等により基板に塗布し被
膜を形成した後、フェルト布等を用いてラビングを行な
う、いわゆるラビング方法が用いられていた。しかし、
この方法では、表面段差部や大面積パネル（例えば１４
インチディスプレイ）では、液晶配向膜の均一性が悪い
という問題があった。また、ラビングを行うためＴＦＴ
に欠陥が生じたり、ラビングすることにより発生するゴ
ミが表示欠陥を生じる原因にもなっていた。そこで現
在、液晶配向膜の作成には、シラン系界面活性剤を基板
表面に結合させ、且つパターン状に配向させる、いわゆ
るラビングフリー方法が検討されている。しかしなが
ら、この液晶配向膜の作製は、基板表面の親水性に依存
するためＳｉＮ₃膜や酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）と
いった疎水性の基板表面においては形成することが困難
であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、液晶配向膜を構成する分子が高密度であり、均一性
が良く、前記分子の配向安定性に優れた、ラビングを行
わずに形成される液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法、
液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を提供するこ
とである。

【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、基板の電極側表面に形成さ
れる単分子膜状の被膜であり、前記電極側表面上に無機
シロキサンポリマー膜を介して形成され、前記被膜を構
成する分子の一端が前記ポリマー膜表面に化学結合して
いるという構成を有する。

【０００７】このように、本発明の液晶配向膜は、ラビ
ングを行うことなく形成することができ、前記基板上に
前記ポリマー膜を介して形成されているため、従来の液
晶配向膜に比べて、前記液晶配向膜を構成する分子が高
密度に前記ポリマー膜に化学結合しており、均一性がよ
く、また前記分子の配向規制力の安定性が優れている。
なお、本発明において、単分子膜状の被膜（以下「単分
子膜」ともいう）とは、いわゆる単分子膜の他に、大部
分が単分子膜であるが部分的に分子が積層している被膜
も含む。

【０００８】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜を構成する化学結合した分子が、一方向に配
向し、前記分子同士が重合していることが好ましい。

【０００９】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜を構成する化学結合した分子が、パターン状
に異なる複数の方向に配向し、前記化学結合した分子同
士が重合していることが好ましい。前記パターン状に配
向するとは、例えば、パターン状に二方向に配向する場
合、一つの画素内を二分割し、一方の配向方向を０゜方
向とした時、他の配向方向を前記配向方向に対して１８
０゜にする場合等がある。

【００１０】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜を構成する化学結合した分子が、感光性基
と、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合鎖と、ケ
イ素とを含み、前記化学結合した分子同士が前記感光性
基部で重合していることが好ましい。このように前記分
子同士が前記感光性基部で重合することにより、前記単
分子膜の配向安定性が優れる。

【００１１】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜が、化学結合した長さの異なる複数種の分子
で構成され、前記化学結合した分子のうち少なくとも一
種類の分子が感光性基を含み、前記複数種の分子が所定
の方向に配向し、かつ前記化学結合した分子同士が前記
感光性基部で重合することにより前記配向が固定されて
いることが好ましい。前記分子により前記単分子膜が構
成されることにより、前記単分子膜が、液晶分子の配向
角度を制御でき、また重合しているため配向安定性に優
れる。

【００１２】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜を構成する長さの異なる複数種の化学結合し
た分子が、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合鎖
を含み、前記分子の長さが前記炭素鎖または前記シロキ
サン結合鎖により制御され、かつ前記分子の混合比を変
えることによりまたは相対的に短い分子の長さを変える
ことにより、最も長い前記分子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。

【００１３】本発明の液晶配向膜において、前記単分子
膜状の被膜を構成する化学結合した分子が、その末端に
ケイ素を含むことが好ましい。これにより前記単分子膜
は、高い耐剥離性を有することができる。

【００１４】次に、本発明の液晶配向膜の製造方法は、
電極側表面上に無機シロキサンポリマー膜が形成された
基板を準備し、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結
合鎖と感光性基とを含むシラン系界面活性剤を前記ポリ
マー膜に接触させて化学反応を生起させることにより前
記界面活性剤分子の一端を前記ポリマー膜表面に化学結
合させて、単分子膜状の被膜を形成する工程を有する。
この製造方法によれば、前記基板上に前もって前記ポリ
マー膜が形成されているため、前記基板上の親水性が向
上しており、液晶配向膜が形成され易い。このため、ラ
ビング法によらず、液晶配向膜を構成する分子が高密度
であり、均一性に優れた液晶配向膜を得ることができ
る。

【００１５】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
無機クロロシラン剤を用いて前記無機シロキサンポリマ
ー膜を形成することが好ましい。

【００１６】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記シラン系界面活性剤分子の一端を前記無機シロキサ
ンポリマー膜に化学結合させた後、非水系有機溶媒を用
いて洗浄し、所定の方向に基板を向けた状態で洗浄液か
ら引き上げ、液切り乾燥することにより前記化学結合し
た界面活性剤分子を前記液切り方向に配向させた後、こ
れにパターン状の偏光を照射する工程を有することが好
ましい。前記製造方法によれば、前記液晶配向膜を構成
する分子が所定の方向に配向され、かつ前記分子同士が
重合することにより前記配向が固定された液晶配向膜を
得ることができる。

【００１７】また、前記工程を少なくとも二回以上行う
ことも好ましい。この製造方法によれば、前記液晶配向
膜を構成する分子が、パターン状に異なる複数の方向に
配向され、前記分子同士が重合された液晶配向膜を得る
ことができる。

【００１８】また、本発明の液晶配向膜の製造方法にお
いて、さらにパターン状の偏光照射を少なくとも二回以
上行うことも好ましい。

【００１９】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記無機クロロシラン剤として、下記の一般式（１）で
表される無機クロロシラン剤を用いることが好ましい。 Ｃｌ（ＳｉＣｌ₂Ｏ）ｎ−ＳｉＣｌ₃ ・・・（１） 前記一般式（１）において、前記ｎは、０、１、２また
は３である。また、前記一般式（１）で表される前記無
機クロロシラン剤を二種類以上用いることも好ましい。

【００２０】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記シラン系界面活性剤として、分子の長さの異なる二
種類以上のシラン系界面活性剤を混合して用い、前記二
種類以上のシラン系界面活性剤の混合比を変えることに
より、化学結合した最も長いシラン系界面活性剤分子の
基板に対する傾きを一定の角度に制御することが好まし
い。

【００２１】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記シラン系界面活性剤が、感光性基と、直鎖状炭素鎖
及び直鎖状シロキサン結合鎖の少なくとも一つの鎖と、
クロロシリル基、アルコキシシリル基及びイソシアネー
トシリル基からなる群から選択される少なくとも一つの
基とを含むことが好ましい。

【００２２】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記直鎖状炭素鎖及び直鎖状シロキサン結合鎖の少なく
とも一つの鎖の長さを変えることにより、化学結合した
前記シラン系界面活性剤分子の分子長を変化させ、化学
結合した最も長いシラン系界面活性剤分子の基板に対す
る傾きを制御することが好ましい。

【００２３】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合鎖の末端
もしくは一部が、トリフルオロメチル基、メチル基、ビ
ニル基、アリル基、エチニル基、フェニル基、アリール
基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、アミノ基、
水酸基、カルボニル基、エステル基及びカルボキシル基
からなる群から選択される少なくとも一つの基を含むこ
とが好ましい。これにより、さらに広範囲に液晶分子の
プレチルト角を制御することができる。

【００２４】本発明の液晶配向膜の製造方法において、
前記非水系有機溶媒が、アルキル基、フッ化炭素基、塩
化炭素基及びシロキサン基からなる群から選択される少
なくとも一つの基を含むことが好ましい。前記有機溶媒
を用いることにより、汚れのない液晶配向膜を提供でき
る。

【００２５】次に、本発明の液晶表示装置は、二つの対
向する基板の間に、液晶配向膜を介して液晶が挟持さ
れ、少なくとも一つの前記基板の電極側表面に前記液晶
配向膜が無機シロキサンポリマー膜を介して形成され、
前記液晶配向膜は、これを構成する化学結合した分子同
士が重合した単分子膜状の被膜であり、前記分子の一端
が前記ポリマー膜に化学結合している。

【００２６】本発明の液晶表示装置において、電極を備
える二つの対向する基板のそれぞれの電極側表面に、無
機シロキサンポリマー膜が形成され、これを介して単分
子膜状の液晶配向膜がそれぞれ形成されていることが好
ましい。この液晶表示装置は、表示特性に優れる。

【００２７】本発明の液晶表示装置において、液晶配向
膜が、パターン状に異なる配向で形成されており、前記
液晶配向膜に接触する液晶分子の配向方向またはチルト
角が、パターン毎に制御されているマルチドメイン型液
晶表示装置であることが好ましい。

【００２８】本発明の液晶表示装置において、対向する
電極が、片方の基板表面に形成されているインプレーン
スイッチング（ＩＰＳ）型液晶表示装置であることが好
ましい。この液晶表示装置は、視野角特性に優れる。

【００２９】次に、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、マトリックス状に載置された第１の電極群を備える
第１の基板の電極側表面に無機シロキサンポリマー膜を
形成した後、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合
鎖と感光性基とを含むシラン系界面活性剤を前記ポリマ
ー膜に接触させ、前記界面活性剤分子と前記ポリマー膜
表面とを化学反応させることにより前記界面活性剤分子
の一端を前記ポリマー膜表面に化学結合させて単分子膜
状の被膜を形成する工程と、前記第１の電極群を備える
第１の基板と第２の基板、または前記第１の電極群を備
える第１の基板と第２の電極もしくは電極群を備える第
２の基板とをそれぞれの電極側表面を内側にして所定の
間隙を保った状態で対向させて接着固定し、前記第１と
第２の基板との間に液晶組成物を注入する工程とを有す
る。

【００３０】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、先の液晶配向膜の製造方法と同様に、無機クロロシ
ラン剤を用いて前記無機シロキサンポリマー膜を形成す
ることが好ましい。

【００３１】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記シラン系界面活性剤分子の一端を前記無機シロ
キサンポリマー膜に化学結合させた後、非水系有機溶媒
を用いて洗浄し、所定の方向に基板を向けた状態で洗浄
液から引き上げ、液切り乾燥することにより前記化学結
合した界面活性剤分子を前記液切り方向に配向させる工
程を有することが好ましい。

【００３２】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、化学結合したシラン系界面活性剤分子を液切り方向
に配向させた後、パターン状の偏光を複数回照射するこ
とにより、前記単分子膜状の被膜を構成する前記化学結
合した界面活性剤分子を二箇所以上で異なる方向に配向
させる工程を有するマルチドメイン型液晶表示装置の製
造方法であることが好ましい。

【００３３】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、第１の電極群を備える第１の基板及び第２の電極ま
たは電極群を備える第２の基板の各表面の液晶配向膜
を、各ドメインにおいて４５〜１１０゜または１８０〜
２７０゜ねじれ配向するように形成するツイストネマテ
ィック（ＴＮ）型またはスーパーツイストネマティック
（ＳＴＮ）型マルチドメイン液晶表示装置の製造方法で
あることが好ましい。これにより視野角特性に優れた装
置を提供できる。

【００３４】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、対向する電極が片方の基板表面に形成されているＩ
ＰＳ型ＴＦＴアレイ基板を第１の電極群を有する第１の
基板として用いるＩＰＳ型液晶表示装置の製造方法であ
ることが好ましい。これにより、視野角特性に優れた液
晶表示装置を提供できる。

【００３５】本発明の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記無機シロキサンポリマー膜を形成する際に、前
記無機クロロシラン剤を含有する有機溶媒を基板表面に
塗布し、前記有機溶媒を蒸発させた後水と反応させるこ
とが好ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の液晶配向膜は、例えば、
以下に示すようにして製造できる。まず、電極側表面上
に無機シロキサンポリマー膜が形成された基板を準備
し、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合鎖と感光
性基とを含むシラン系界面活性剤を前記ポリマー膜に接
触させて化学反応を生起させることにより前記界面活性
剤分子の一端を前記ポリマー膜表面に化学結合させて、
単分子膜を形成する。そして、前記分子の一端を前記ポ
リマー膜表面に化学結合させた後、形成した前記単分子
膜を非水系有機溶媒を用いて洗浄し、所定の方向に基板
を向けた状態で洗浄液から引き上げ、液切り乾燥するこ
とにより前記分子を前記液切り方向に配向させた後、こ
れにパターン状の偏光を照射する工程を行う。

【００３７】前記工程は、前記単分子膜を構成する分子
を所定の方向に配向させ、前記分子同士を重合させるた
めのものである。前記配向は、パターン状に異なる複数
の方向に行うことが好ましく、特に好ましくは異なる２
〜４方向である。パターン状に異なる複数の方向に配向
させる方法としては、以下に示す二つの方法ある。一方
は、前記工程を２回以上行う方法であり、２〜４回行う
ことが好ましい。他方は、前記引き上げ液切り乾燥を１
回行うのに対して、前記パターン状の偏光照射を２回以
上行う方法であり、前記偏光照射は、２〜４回行うこと
が好ましい。これらの工程を行うことにより、前記単分
子膜を構成する分子がパターン状に異なる複数方向に配
向され、さらに前記分子同士が重合することにより前記
配向が固定された、配向安定性に優れた高性能である液
晶配向膜を得ることができる。また、前記引き上げ液切
り乾燥及びパターン状の偏光照射をそれぞれ１回行う場
合、前記分子が一方向に配向された高品質の液晶配向膜
を得ることができる。

【００３８】前記シラン系界面活性剤としては、先に述
べたように、感光性基と、直鎖状炭素鎖及び直鎖状シロ
キサン結合鎖から選択される少なくとも一つの鎖と、ク
ロロシリル基、アルコキシシリル基及びイソシアネート
シリル基から選択される少なくとも一つの基とを含むシ
ラン系界面活性剤を用いることが好ましい。前記感光性
基としては、例えば、シンナモイル基、カルコン基、メ
タクリロイル基等があげられる。

【００３９】先に述べたように、前記シラン系界面活性
剤として、分子の長さが異なる二種類以上のシラン系界
面活性剤を混合して用い、前記二種類以上のシラン系界
面活性剤の混合比を変えることにより、最も長いシラン
系界面活性剤の基板に対する傾きを一定の角度に制御す
ることが好ましい。前記混合比（重量比）は、それらの
分子長に応じて適宜決定されるが、例えば、最も分子が
長い界面活性剤：最も分子が短い界面活性剤＝１０：１
〜１：１０の重量比の範囲で混合することが好ましい。
前記角度は、前記基板に対して０〜３０゜または８０〜
９０゜が好ましい。また、先に述べたように、前記直鎖
状炭素鎖及び直鎖状シロキサン結合鎖から選ばれる少な
くとも一つの分子鎖の長さを変えることで、分子長を変
化させ、最も長い分子の基板に対する傾きを制御するこ
とも好ましい。

【００４０】先に述べたように、本発明の液晶配向膜
は、前記単分子膜を構成する長さの異なる複数種の分子
が、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン結合鎖を含
み、前記分子の長さが前記炭素鎖または前記シロキサン
結合鎖により制御され、かつ前記分子の混合比を変える
ことにより、最も長い分子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。前記角度は、先
に述べたのと同様に、前記基板に対して０から３０°ま
たは８０から９０°の範囲が特に好ましい。

【００４１】前記分子の長さは特に限定されないが、相
対的に短い分子とは、通常、炭素数が１から１８の範囲
の長さの分子であり、相対的に長い分子とは、通常、炭
素数が１４から２８の範囲の長さの分子のことをいう。
なお、前記両分子の長さを示す炭素数の範囲に重複部分
があるのは、前記複数種の分子間における相対的な長さ
を表すためであり、例えば、炭素数１６である分子は、
一方の分子の炭素数が１８の場合、相対的に短い分子と
なり、また一方の分子の炭素数が１４である場合には、
相対的に長い分子となる。

【００４２】前記長い分子と短い分子の混合比（重量
比）は、前記両者の分子長により適宜決定されるが、前
記長い分子：短い分子＝１０：１〜１：１０の重量比の
範囲で混合されることが好ましい。

【００４３】また、前記ポリマー膜の厚みは、０．５〜
５０ｎｍの範囲が好ましく、特に好ましくは１〜５ｎｍ
の範囲である。また、前記液晶配向膜の厚みは、０．５
〜３ｎｍの範囲が好ましく、特に好ましくは１〜２．５
ｎｍの範囲である。

【００４４】次に、本発明の液晶表示装置は、例えば以
下のようにして製造できる。マトリックス状に載置され
た第１の電極群を備える第１の基板の電極側表面に無機
シロキサンポリマー膜を形成した後、直鎖状炭素鎖また
は直鎖状シロキサン結合鎖と感光性基とを含むシラン系
界面活性剤を前記ポリマー膜に接触させ、前記界面活性
剤分子と前記ポリマー膜表面とを化学反応させることに
より前記界面活性剤分子の一端を前記ポリマー膜表面に
化学結合させて単分子膜を形成する。その後、前記基板
を非水系有機溶媒を用いて洗浄し、所定の方向に前記基
板を向けた状態で、前記有機溶媒から引き上げ、液切り
乾燥し、前記引き上げ方向の反対方向に前記単分子膜を
配向させる。そして、これに偏光板を備えた露光用マス
クを重ね、偏光照射を行うことにより、前記単分子膜を
構成する分子を再配向し、前記分子同士を重合させる。
以後、必要に応じて、前述と同様にして、前記基板を前
記有機溶媒を用いて洗浄し、前記有機溶媒から引き上げ
て前記分子を配向させ、偏光照射により光重合を行う一
連の工程を２回以上行ってもよい。また、前述の液晶配
向膜の製造方法と同様に前記液切り引き上げ乾燥を１回
行うのに対し、前記偏光照射を２回以上行ってもよい。
これにより、前記分子をパターン状に異なる複数の方向
に配向させることができる。

【００４５】そして、前記第１の電極群を備える第１の
基板と第２の基板、または前記第１の電極群を備える第
１の基板と第２の電極もしくは電極群を備える第２の基
板とをそれぞれの電極側表面を内側にして所定の間隙を
保った状態で対向させ、スペーサーと接着剤とを用いて
接着固定し、液晶セルを作製する。この液晶セルの前記
両基板の間に液晶を注入し、偏光板を前記両基板の外側
に配置する。

【００４６】

【実施例】次に、実施例を用いて、図１から図１２に基
づき、本発明をさらに具体的に説明する。

【００４７】（実施例１）図１及び図２に示すようにし
て、基板上に無機シロキサンポリマー膜を形成した。ま
ず、表面に透明（ＩＴＯ）電極が形成されたガラス基板
１を準備し、これをあらかじめよく洗浄脱脂した。そし
て、前記電極を含めた前記基板１表面全面を覆うよう
に、乾燥雰囲気（湿度５％）中で、前記基板１を無機ク
ロロシラン剤を含有する溶液中に１分間ディップした。
前記溶液は、一般式Ｃｌ₃ＳｉＯＳｉＣｌ₃で表される無
機クロロシラン剤を３重量％程度の濃度になるよう、よ
く脱水された非水系有機溶媒（ヘキサメチルジシロキサ
ン（ｂｐ．１００℃））に溶解して調製した。前記溶液
の適用可能な濃度は、通常、０．１〜５０重量％の範囲
であり、その中でも前記濃度１〜５重量％の範囲が最も
適していた。そして、前記溶液から前記基板１を取り出
し、乾燥雰囲気（湿度５％程度）中で前記非水系有機溶
媒を蒸発させた。その結果、無機クロロシラン膜２が前
記基板１表面に形成された。図１において、２は無機ク
ロロシラン膜を示す。

【００４８】その後、さらに前記基板１を水分を含む空
気中に暴露することにより、前記基板表面の前記無機ク
ロロシラン剤を水分と反応させ、図２に示すように、前
記基板１のＩＴＯ電極側表面を覆うようにして、多数の
水酸基を持つ無機シロキサンポリマー膜３を形成した。

【００４９】なお、前記無機クロロシラン剤として、一
般式Ｃｌ₃ＳｉＯＳｉＣｌ₃で表されるものの他に、一般
式ＳｉＣｌ₄、（ＳｉＣｌ₂Ｏ）₂ＳｉＣｌ₃または（Ｓｉ
Ｃｌ ₂Ｏ）₃ＳｉＣｌ₃ で表されるものも使用できた。こ
れらの中でも一般式（ＳｉＣｌ₂Ｏ）₂ＳｉＣｌ₃ または
（ＳｉＣｌ₂Ｏ）₃ＳｉＣｌ₃ で表される無機クロロシラ
ン剤を用いた場合、前記電極側表面に水酸基を増やす効
果がより大きいことが確認できた。

【００５０】次に、図３、図４、図５に示すようにし
て、前記基板１上に単分子膜を形成し、かつ前記単分子
膜を構成する分子を配向させた。図３に示すように、乾
燥雰囲気（相対湿度３０％以下）中で、前記基板１を化
学吸着液４に１時間程度浸漬した。また、前記化学吸着
液４は前記基板１に直接塗布しても良い。前記化学吸着
液４は、感光性基と、直鎖状炭素鎖と、ケイ素とを含む
下記の一般式（２）で表されるシラン系界面活性剤（化
学吸着物質）を、１重量％程度の濃度になるよう、よく
脱水された非水系有機溶媒（ヘキサデカン）に溶解して
調整した。前記直鎖状炭素鎖としては、炭化水素基等で
良い。

【００５１】

【化１】

【００５２】その後、前記化学吸着液４から前記基板１
を取り出して、図４に示すように、よく脱水された非水
系有機溶媒（ｎ−ヘキサン）５で１０分程度の洗浄を３
回行った後、前記基板１を所定の方向に向けた状態で、
前記洗浄液５から矢印６の方向（１回目の引き上げ方
向）に引き上げて液切りした。さらに、前記基板１を水
分を含む空気中に暴露し、図５に示すように、前記ポリ
マー膜３に化学吸着した前記界面活性剤分子を水と反応
させ、単分子膜７を約１．８ｎｍの厚みで形成した。同
図中において、７ｂは、前記単分子膜を構成する前記界
面活性剤分子を示し、前記７ａは、前記界面活性剤分子
の感光性基であるシンナモイル基を模式的に示したもの
である。

【００５３】なお、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩ
Ｒ）分析により、同図に示すように前記単分子膜７を構
成する前記界面活性剤分子は、前記基板１表面に形成さ
れた前記ポリマー膜３表面の水酸基部分と、前記界面活
性剤のシロキサンとの共有結合により前記ポリマー膜３
に化学結合され、かつ前記洗浄液５からの引き上げ方向
６と反対方向すなわち液切り方向に予備配向されていた
ことを確認した。

【００５４】また、前述の一連の工程において、前記基
板１表面では、前記界面活性剤のトリクロロシリル基
（−ＳｉＣｌ₃）と前記ポリマー膜の水酸基との間で脱
塩酸反応が生じ、下記の一般式（３）の結合が生成され
た。なお、下記式（３）において、ｎは０を含む整数で
あり、Ｘは前記基板１を示す。

【００５５】

【化２】

【００５６】続いて、前記界面活性剤と空気中水分との
反応により下記の一般式（４）の結合が生成された。な
お、下記式（４）において、ｎは０を含む整数であり、
Ｘは前記基板１を示す。

【００５７】

【化３】

【００５８】次に、図６から図１０に示すようにして、
単分子膜の再配向処理及び配向固定処理を行った。図６
及び図７に示すように、部分的に遮光するマスク８ａと
偏光板８（ＨＮＰ’Ｂ、ポラロイド社製、以下同じ）と
を重ねて構成された第１の露光用ホトマスクを準備し、
偏光方向９が前記１回目の引き上げ方向６とほぼ平行に
なるよう前記ホトマスクを前記単分子膜７の上に重ね合
わせた。前記両者の重ね合わせは、完全に平行に合わせ
ても良いし、例えば、引き上げ方向６に対して３°ずら
して合わせてもよい。そして、これに超高圧水銀灯を用
いて３６５ｎｍの紫外光（ＵＶ光）１１を１００ｍＪ／
ｃｍ²になるよう照射した（１回目の偏光照射）。図６
において、１０は、基板１上に形成されたＩＴＯ電極を
表し、図５と同一部分には同一の符号を付している。ま
た、図７において、図５及び図６と同一部分には同一の
符号を付している。

【００５９】なお、ＦＴＩＲ分析により、前記単分子膜
７１では、偏光されたＵＶ光１１の照射により、前記単
分子膜を構成する分子が１回目の偏光方向９に再配向さ
れると共に、光重合が進行し、前記分子間で下記の一般
式（５）の結合が生成され、図７に示すように、前記単
分子膜の偏光照射部分７１において、前記分子同士が感
光性基部７ａで重合されたことを確認した。なお、下記
式（５）において、ｎは０を含む整数であり、Ｘは前記
基板１、Ｙ及びＺは前記感光性基部と重合する他の前記
分子をそれぞれ示す。

【００６０】

【化４】

【００６１】その後、もう一度前記洗浄液５に前記基板
１を約５分間浸漬し、前記１回目の引き上げ方向６の反
対方向６１（２回目の引き上げ方向）に前記基板１を引
き上げ、液切りした。ＦＴＩＲ分析により、図８に示す
ように、前述の１回目の偏光照射により重合された前記
単分子膜７１には全く変化が見られなかったが、遮光さ
れたため重合されていない単分子膜７２は、前記２回目
の引き上げ方向６１と反対方向である液切り方向に予備
再配向されていたことを確認した。図８において、図７
と同一部分には同一の符号を付している。

【００６２】続いて、図９に示すように、１回目の偏光
照射が行われた単分子膜７１を遮光するためのマスク８
ａと偏光板８１とを重ねて構成された第２の露光用ホト
マスクを準備し、偏光方向が２回目の引き上げ方向６１
とほぼ平行になるように前記ホトマスクを単分子膜上に
重ね合わせた。前記両者の重ね合わせは、完全に平行に
合わせても良いし、例えば、前記引き上げ方向６１に対
して３°ずらして合わせてもよい。そして、先に述べた
のと同様にして２回目の偏光照射を行った。図中の１１
はＵＶ光、７３は２回目に偏光照射された単分子膜をそ
れぞれ示し、図７及び図８と同一部分には同一の符号を
付している。

【００６３】ＦＴＩＲ分析により、図１０に示すよう
に、１回目の偏光照射後と同様に、２回目に偏光照射さ
れた単分子膜７３は、前記単分子膜を構成する分子が２
回目のＵＶ照射の偏光方向９１に再配向されると共に、
光重合が進行したことを確認した。図１０において、図
６、図８、図９と同一部分には、同一の符号を付してい
る。また、単分子膜７１及び７３上の矢印は、それぞれ
のドメインにおける配向方向を示しており、それぞれ前
記偏光方向９及び９１と平行であった。なお、前記重合
により前記分子間において、前記一般式（４）と同様の
結合が生成され、図９に示すように、２回目の偏光照射
がされた単分子膜７３は、その感光性基７ａで重合して
いることを確認した。

【００６４】次に、前記単分子膜が形成された前記基板
２枚を用い、前記両単分子膜が向かい合うように組み合
わせ、それぞれの露光部分がアンチパラレル配向になる
ように２０μｍのギャップを保った状態で接着固定し、
液晶セルを組み立てた。そして、これにネマティック液
晶ＺＬＩ４７９２（メルク社製、以下同じ）を注入し、
前記液晶分子の配向状態を確認した。その結果、ディス
クリネーションが全くなく、前記液晶分子がセル内で均
一に配向された液晶テストセルが得られた。また、注入
した液晶分子は、前記単分子膜を構成する分子に沿っ
て、それぞれの前記基板に対しプレチルト角が約１゜で
あり、また洗浄液５からの引き上げ方向６、６１とそれ
ぞれの反対方向で、且つ偏光方向９、９１とそれぞれ平
行方向に配向していた。なお、この結果は、ＦＴＩＲ分
析の結果と一致した。

【００６５】以上のように、本実施例では、基板の表面
に無機シロキサンポリマー膜を形成し、前記基板表面上
の水酸基を増やすことにより、液晶配向膜を高密度に形
成することができた。その上、前記液晶配向膜を構成す
る物質の組成を変えずに、洗浄液からの引き上げ方向及
びＵＶ照射の偏光方向を変えることにより単分子膜を配
向させ、注入する液晶の配向方向を制御することができ
た。

【００６６】なお、液晶配向膜である前記単分子膜を構
成する分子の末端がケイ素を含んでいると、耐剥離性の
高い液晶配向膜を製造するのに適していた。また、前記
シラン系界面活性剤として、クロロシリル基の代わり
に、アルコキシシリル基及びイソシアネートシリル基の
少なくとも一方の基を含む物質を用いても同様の液晶配
向膜を製造することができた。

【００６７】また、トリフルオロメチル基、メチル基、
ビニル基、アリル基、エチニル基、フェニル基、アリー
ル基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、アミノ
基、水酸基、カルボニル基、エステル基及びカルボキシ
ル基からなる群から選択される少なくとも一つの基を末
端または一部に含む直鎖状炭素鎖を使用することによ
り、前記基に応じて液晶分子のプレチルト角が変化し、
広範囲にプレチルト角を制御することができた。これ
は、直鎖状シロキサン結合鎖においても、前記基を含む
ことにより同様の結果が得られた。

【００６８】さらに、また、前記非水系有機溶媒とし
て、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基及びシロキ
サン基から選択される少なくとも一つの基を含む溶媒を
用いることにより、配向制御性に優れた液晶配向膜を製
造できた。

【００６９】（比較例１）無機シロキサンポリマー膜を
形成する工程を省いた他は、実施例１と同様にして液晶
配向膜の配向性能を評価した。その結果、ＩＴＯ電極上
にディスクリネーションが多数発生し、良質の液晶配向
膜を形成することができなかった。これは、前記ＩＴＯ
電極の表面に活性水素（この場合−ＯＨ基）が少ないこ
とが原因であると考えられる。

【００７０】（実施例２）前記一般式（２）及び一般式
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳｉＣｌ₃で表される二つの化学吸着
物質を重量比１：０．１及び１：０．２の２つの混合比
で混合して用いた他は、実施例１と同様にして液晶配向
膜の配向性能を評価した。その結果、前記前者の重量比
（１：０．１）で混合した化学吸着物質を使用した場
合、得られた液晶配向膜を用いて作製された液晶セルに
おいて、注入した液晶分子は、実施例１と同様に、それ
ぞれのドメインで逆方向に配向しており、前記液晶分子
のプレチルト角はそれぞれ１．５°及び１．４°を示し
た。また、前記後者の重量比（１：０．２）で混合した
化学吸着物質を用いた場合も同様に、注入した液晶分子
は、それぞれのドメインで逆方向に配向しており、前記
液晶分子のプレチルト角はそれぞれ２．１°及び２．３
°を示した。

【００７１】このように、単分子膜の形成において、単
分子膜を構成する分子が分子の長さが異なる２種類の分
子であって、前記分子の内少なくとも１種類の分子が感
光性基を有しており、単分子膜形成後、所定の方向に配
向され、かつ前記分子同士が前記感光性基で重合して
も、液晶配向膜の機能を有することが確認できた。さら
に、前記化学吸着物質の組成及び混合比を変えることに
より注入する液晶分子のプレチルト角度を任意に制御す
ることができた。

【００７２】前記単分子膜を構成する分子として直鎖状
炭素鎖の代わりに直鎖状シロキサン結合鎖を含む化学吸
着物質を用いても、プレチルト角は異なるが、同様の機
能を有する液晶配向膜を得ることができた。また、クロ
ロシリル基の変わりに、アルコキシシリル基及びイソシ
アネートシリル基の少なくとも一方を含むシラン系界面
活性剤を用いても、ほぼ同様の液晶配向膜が得られた。

【００７３】（実施例３）前記一般式（２）及び一般式
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂₂ＳｉＣｌ₃で表される二つの化学吸着
物質を重量比１：０．１の割合で、前記式（２）及び一
般式ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃で表される二つの化学
吸着物質を重量比１：０．１の割合でそれぞれ混合して
用いた他は、実施例１と同様にして液晶配向膜の配向性
能を評価した。その結果、前記前者の混合物を用いた場
合、前述の実施例と同様に、注入した液晶分子は、それ
ぞれのドメインで逆方向に配向しており、前記液晶分子
のプレチルト角はそれぞれ１．１°を示した。また、前
記後者の混合物も同様に、注入した液晶分子は、それぞ
れのドメインで逆方向に配向しており、前記液晶分子の
プレチルト角はそれぞれ０．８°を示した。このよう
に、前記化学吸着物質の組成及び混合比を変えずに、そ
の分子の長さを変えることによっても、注入する液晶分
子のプレチルト角度を任意に制御できた。

【００７４】（実施例４）前記一般式（２）と一般式Ｃ
Ｆ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃で表される二つの化
学吸着物質を重量比１：０．１の割合で混合して用いた
他は、実施例１と同様にして液晶配向膜の配向性能を評
価した。その結果、前述の実施例と同様に、注入した液
晶分子は、それぞれのドメインで逆方向に配向してお
り、前記液晶分子のプレチルト角は８９°を示した。こ
のように、フルオロ基を含む前記化学吸着物質を混合し
て用いることにより、基板に対し垂直（ホメオトロピッ
ク）配向する液晶配向膜を容易に製造できることが確認
できた。

【００７５】（実施例５）前記液晶配向膜を用いて、実
際に液晶表示デバイスを製造する場合の製造プロセスに
ついて図１１を用いて説明する。

【００７６】まず、図１１に示すように、複数個の電極
１２がマトリックス状に載置された第１の電極群とこの
電極群を駆動するトランジスタ１３とを有する第１の基
板１４上に、実施例１と同様の手順にしたがって無機シ
ロキサンポリマー膜を形成し、これに予め実施例１と同
様にして調製した化学吸着液を塗布して単分子膜を前記
電極側表面の全面にわたり形成した。

【００７７】そして、前記基板１４を非水系有機溶媒で
あるクロロホルムを用いて洗浄し、ゲートベースライン
方向に前記基板１４を向けた状態で、前記洗浄液から引
き上げ、液切り乾燥し、前記単分子膜を構成する分子を
１回目の引き上げ方向の反対方向（液切り方向）に配向
させた。続いて、前記電極群の各電極１２上の単分子膜
をそれぞれ市松状に４分割し、その第一の分割部分のみ
開口した遮光パターンを有するマスクと偏光板とを重ね
て構成された前述同様の露光用マスクを、前記引き上げ
方向と偏光方向とが平行になるようにして、前記基板１
４の単分子膜上に位置合わせした。そして、前記基板１
４の垂直方向から５００Ｗ超高圧水銀灯を用いて３６５
ｎｍ（ｉ線）のＵＶ光（偏光板通過後３．６ｍＪ／ｃｍ
²）を４５秒間偏光照射した（１回目の偏光照射）。な
お、前記４分割した電極１２上の単分子膜は、以下に示
すように、残りの第２、第３、第４の分割部分に分け
て、順に偏光照射していった。

【００７８】さらに、この基板１４を再度前記洗浄液に
５分間浸漬し、１回目の引き上げ方向の反対方向に引き
上げた後乾燥し、前記単分子膜のうち未露光部分を２回
目の液切り方向に配向させた。そして、前述と同様にし
て、前記第２の分割部分に、前記露光用マスクを位置合
わせし、１回目の偏光照射と同様にして２回目の照射を
行った。

【００７９】さらにもう一度、前記基板を同洗浄液に５
分間浸漬し、１回目及び２回目の液切り方向と直交する
方向に引き上げた後乾燥し、前記単分子膜のうち未露光
部分を３回目の液切り方向に配向させた。そして、前述
と同様にして、前記第３の分割部分に、前記露光用マス
クを位置合わせし、前述の偏光照射と同様にして３回目
の偏光照射を行った。

【００８０】最後にもう一度、前記基板を同洗浄液に５
分間浸漬し、３回目の液切り方向と反対方向に引き上げ
た後乾燥し、前記単分子膜のうち未露光部分を４回目の
液切り方向に配向させた。そして、前述と同様にして、
前記第４の分割部分に、前記露光用マスクを位置合わせ
し、前述の偏光照射と同様にして４回目の偏光照射を行
った。その結果、図１２に示すように、それぞれの電極
１２上において、４分割されたドメインがそれぞれ９０
゜ずつ異なる方向に配向した液晶配向膜１８を作製する
ことができた。同図中の２５はゲートベースラインの方
向、２６は液晶配向膜のドメイン毎の配向方向をそれぞ
れ表す。他方、前述と同様の方法で、４分割した画素の
ドメインが前記液晶配向膜１８に対し、それぞれアンチ
パラレル配向する液晶配向膜１８１を、カラーフィルタ
ー１５及び第２の電極１６を有する第２の基板１７表面
に作製した。図１１において、前記カラーフィルター１
５を構成する緑、青、赤のカラーフィルター部は、それ
ぞれ記号Ｇ，Ｂ、Ｒで示した。

【００８１】次に、前記第１と第２の基板１４、１７が
それぞれ有している電極１２、１６が対向するように位
置合わせして、前記両基板１４、１７をスペーサー１９
と接着剤２０とを用いて約５μｍのギャップを保つ状態
で接着固定し、液晶セルを作製した。そして、前記第１
と第２の基板１４、１７上のそれぞれの液晶配向膜１
８、１８１の間に前記ネマチック液晶２１を注入し、前
記液晶セルの両表面に偏光板２２、２３を組み合わせて
マルチドメイン型液晶表示装置を作製した。

【００８２】その結果、前記液晶分子のプレチルト角
は、どのドメインもほぼ１°であった。また、その配向
方向は、図１２に示すように、液晶配向膜のドメイン毎
にそれぞれ９０°ずれていた。図１１に示すように、こ
の様なデバイスは、バックライト２４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
ことにより、矢印Ａの方向に映像を表示できた。また、
このときの視野角は、左右上下とも１４０度程度まで確
保できた。

【００８３】前記液晶表示デバイスの製造において、前
記第１の基板１４に対向させる前記第２の基板１７上の
液晶配向膜１８１におけるドメイン毎の配向方向を、前
記第１の基板１４上の液晶配向膜１８の配向方向とそれ
ぞれ９０°ねじれた方向になるよう前記両液晶配向膜１
８、１８１を位置合わせすることにより、ＴＮ型マルチ
ドメイン液晶表示装置を作製できた。また、前記第１及
び第２の基板１４、１７表面の各液晶配向膜１８、１８
１におけるドメイン毎の配向方向を、それぞれ４５〜１
１０°（９０°を除く）又は１８０〜２７０°ねじれた
方向になるように前記両液晶配向膜１８、１８１を位置
合わせすることににより、ＳＴＮ型マルチドメイン液晶
表示装置を作製できた。また、対向する電極が片方の基
板表面に形成されているＩＰＳ型ＴＦＴアレイを第１の
基板として用い、２分割型のマルチドメイン液晶配向膜
を形成した場合、ＩＰＳマルチドメイン型液晶表示装置
を作製できた。

【００８４】なお、前記実施例では、露光に用いる光と
して超高圧水銀灯のｉ線である３６５ｎｍのＵＶ光を用
いたが、液晶配向膜を構成する物質の光の吸収度合いに
応じて４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、２５４ｎｍの光やＫｒ
Ｆエキシマレーザーで得られる２４８ｎｍの光を用いる
ことも可能である。特に、２４８ｎｍ及び２５４ｎｍの
光は、大部分の物質に吸収され易いため配向効率が高
い。

【００８５】また、化学吸着物質内に、感光性基、直鎖
状炭素鎖、直鎖状シロキサン結合鎖及びケイ素以外に、
さらに特定の表面エネルギーを有するネマティック液晶
構造や強誘電液晶構造を組み込んでおくことで、さらに
配向規制力を高めることも可能であった。

【００８６】

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶配向膜は、
これを構成する分子が高密度であり、均一性がよく、前
記分子の配向安定性に優れている。また、本発明の液晶
配向膜の製造方法によると、従来のようなラビング工程
で発生していた欠陥が生じることもなく、効率よく高性
能の本発明の液晶配向膜を製造できる。このような液晶
配向膜は、特定の表面エネルギーを有するネマティック
液晶や強誘電液晶を組み込むことも可能であり、また本
発明の液晶配向膜を用いた本発明の液晶表示装置は、所
定のチルト角に制御された、極めて低コストで信頼性の
高い広視野角表示が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において、基板を無機クロロ
シラン剤により処理した状態を示す模式図である。

【図２】前記実施例において、無機シロキサンポリマー
膜の形成を示す模式図である。

【図３】前記実施例において、基板を化学吸着液に浸漬
した状態を示す断面図である。

【図４】前記実施例において、基板を洗浄し、洗浄液か
ら前記基板を引き上げる配向処理の状態を示す断面図で
ある。

【図５】前記実施例において、基板表面に形成された単
分子膜の分子配向状態を示す模式図である。

【図６】前記実施例において、光配向処理を示す模式図
である。

【図７】前記実施例において、１回目の光配向処理を示
す模式図である。

【図８】前記実施例において、２回目の配向処理を示す
模式図である。

【図９】前記実施例において、２回目の光配向処理を示
す模式図である。

【図１０】前記実施例において、２回の光配向を行った
単分子膜の分子配向の状態を示す模式図である。

【図１１】本発明のその他の実施例において作製された
液晶表示装置の断面図である。

【図１２】本発明の前記実施例において、４分割マルチ
ドメイン画素の液晶配向方向を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 無機クロロシラン膜 ３ 無機シロキサンポリマー膜 ４ 化学吸着液 ５ 洗浄用非水系有機溶媒 ６ １回目の引き上げ方向 ６１ ２回目の引き上げ方向 ７ 単分子膜 ７ａ 感光性基部 ７ｂ 界面活性剤分子 ７１ １回目の光重合された単分子膜 ７２ ２回目の予備配向された単分子膜 ７３ ２回目の光重合された単分子膜 ８、８１ 偏光板 ８ａ 遮光マスク ９、９１ 偏光方向 １０ 透明（ＩＴＯ）電極 １１ ＵＶ光 １２ 電極 １３ トランジスタ １４ 第１の基板 １５ カラーフィルター １６ 第２の電極 １７ 第２の基板 １８、１８１ 液晶配向膜 １９ スペーサー ２０ 接着剤 ２１ 液晶 ２２、２３ 偏光板 ２４ バックライト ２５ ゲートベースラインの方向 ２６ 配向方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 幸生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−114029（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−230394（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−356020（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7913（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13115（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1337

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の電極側表面に形成される単分子膜
   状の被膜であり、前記電極側表面上に無機シロキサンポ
   リマー膜を介して形成され、前記被膜を構成するケイ素
   を含む分子の一端が前記ポリマー膜表面に化学結合して
   いる液晶配向膜。
2. 【請求項２】 単分子膜状の被膜を構成する化学結合し
   た分子が、一方向に配向し、前記分子同士が重合してい
   る請求項１記載の液晶配向膜。
3. 【請求項３】 単分子膜状の被膜を構成する化学結合し
   た分子が、パターン状に異なる複数の方向に配向し、前
   記化学結合した分子同士が重合している請求項１記載の
   液晶配向膜。
4. 【請求項４】 単分子膜状の被膜を構成する化学結合し
   た分子が、感光性基と、直鎖状炭素鎖または直鎖状シロ
   キサン結合鎖と、ケイ素とを含み、前記化学結合した分
   子同士が前記感光性基部で重合している請求項２または
   ３記載の液晶配向膜。
5. 【請求項５】 単分子膜状の被膜が、化学結合した長さ
   の異なる複数種の分子で構成され、前記化学結合した分
   子のうち少なくとも一種類の分子が感光性基を含み、前
   記複数種の分子が所定の方向に配向し、かつ前記化学結
   合した分子同士が前記感光性基部で重合することにより
   前記配向が固定されている請求項１〜３のいずれか一項
   に記載の液晶配向膜。
6. 【請求項６】 単分子状の被膜を構成する長さの異なる
   複数種の化学結合した分子が、直鎖状炭素鎖または直鎖
   状シロキサン結合鎖を含み、前記分子の長さが前記炭素
   鎖または前記シロキサン結合鎖により制御され、かつ前
   記分子の混合比を変えることによりまたは相対的に短い
   分子の長さを変えることにより、最も長い前記分子の基
   板に対する傾きが一定の角度に制御されている請求項５
   記載の液晶配向膜。
7. 【請求項７】 単分子膜状の被膜を構成する化学結合し
   た分子が、その末端にケイ素を含む請求項１〜６のいず
   れか一項に記載の液晶配向膜。
8. 【請求項８】 電極側表面上に無機シロキサンポリマー
   膜が形成された基板を準備し、直鎖状炭素鎖または直鎖
   状シロキサン結合鎖と感光性基とを含むシラン系界面活
   性剤を前記ポリマー膜に接触させて化学反応を生起させ
   ることにより、ケイ素を含む前記界面活性剤分子の一端
   を前記ポリマー膜表面に化学結合させて、単分子膜状の
   被膜を形成する液晶配向膜の製造方法。
9. 【請求項９】 無機クロロシラン剤を用いて無機シロキ
   サンポリマー膜を形成する請求項８記載の液晶配向膜の
   製造方法。
10. 【請求項１０】 シラン系界面活性剤分子の一端を無機
    シロキサンポリマー膜に化学結合させた後、非水系有機
    溶媒を用いて洗浄し、所定の方向に基板を向けた状態で
    洗浄液から引き上げ、液切り乾燥することにより前記化
    学結合した界面活性剤分子を前記液切り方向に配向させ
    た後、これにパターン状の偏光を照射する工程を有する
    請求項８または９記載の液晶配向膜の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の工程を少なくとも二
    回行う液晶配向膜の製造方法。
12. 【請求項１２】 パターン状の偏光照射を少なくとも二
    回行う請求項１０または１１記載の液晶配向膜の製造方
    法。
13. 【請求項１３】 無機クロロシラン剤として、下記の一
    般式（１）で表される無機クロロシラン剤を用いる請求
    項９〜１２のいずれか一項に記載の液晶配向膜の製造方
    法。 Ｃｌ（ＳｉＣｌ₂Ｏ）ｎ−ＳｉＣｌ₃ ・・・（１） 前記一般式（１）において、前記ｎは、０、１、２また
    は３である。
14. 【請求項１４】 無機クロロシラン剤として、下記の一
    般式（１）で表される無機クロロシラン剤を二種類以上
    用いる請求項９〜１２のいずれか一項に記載の液晶配向
    膜の製造方法。 Ｃｌ（ＳｉＣｌ₂Ｏ）ｎ−ＳｉＣｌ₃ ・・・（１） 前記一般式（１）において、前記ｎは、０、１、２また
    は３である。
15. 【請求項１５】 シラン系界面活性剤として、分子の長
    さの異なる二種類以上のシラン系界面活性剤を混合して
    用い、前記二種類以上のシラン系界面活性剤の混合比を
    変えることにより、化学結合した最も長いシラン系界面
    活性剤分子の基板に対する傾きを一定の角度に制御する
    請求項８〜１４のいずれか一項に記載の液晶配向膜の製
    造方法。
16. 【請求項１６】 シラン系界面活性剤が、感光性基と、
    直鎖状炭素鎖及び直鎖状シロキサン結合鎖の少なくとも
    一つの鎖と、クロロシリル基、アルコキシシリル基及び
    イソシアネートシリル基からなる群から選択される少な
    くとも一つの基とを含む請求項８〜１５のいずれか一項
    に記載の液晶配向膜の製造方法。
17. 【請求項１７】 直鎖状炭素鎖及び直鎖状シロキサン結
    合鎖の少なくとも一つの鎖の長さを変えることにより、
    化学結合したシラン系界面活性剤分子の分子長を変化さ
    せ、化学結合した最も長いシラン系界面活性剤分子の基
    板に対する傾きを制御する請求項８〜１６のいずれか一
    項に記載の液晶配向膜の製造方法。
18. 【請求項１８】 直鎖状炭素鎖または直鎖状シロキサン
    結合鎖の末端もしくは一部が、トリフルオロメチル基、
    メチル基、ビニル基、アリル基、エチニル基、フェニル
    基、アリール基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ
    基、アミノ基、水酸基、カルボニル基、エステル基及び
    カルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一
    つの基を含む請求項８〜１７のいずれか一項に記載の液
    晶配向膜の製造方法。
19. 【請求項１９】 非水系有機溶媒が、アルキル基、フッ
    化炭素基、塩化炭素基及びシロキサン基からなる群から
    選択される少なくとも一つの基を含む請求項１０〜１８
    のいずれか一項に記載の液晶配向膜の製造方法。
20. 【請求項２０】 二つの対向する基板の間に、液晶配向
    膜を介して液晶が挟持され、少なくとも一つの前記基板
    の電極側表面に前記液晶配向膜が無機シロキサンポリマ
    ー膜を介して形成され、前記液晶配向膜は、これを構成
    する化学結合したケイ素を含む分子同士が重合した単分
    子膜状の被膜であり、前記分子の一端が前記ポリマー膜
    に化学結合している液晶表示装置。
21. 【請求項２１】 電極を備える二つの対向する基板のそ
    れぞれの電極側表面に、無機シロキサンポリマー膜が形
    成され、これを介して単分子膜状の液晶配向膜がそれぞ
    れ形成されている請求項２０記載の液晶表示装置。
22. 【請求項２２】 請求項２０または２１記載の液晶表示
    装置であって、液晶配向膜が、パターン状に異なる配向
    で形成されており、前記液晶配向膜に接触する液晶分子
    の配向方向またはチルト角が、パターン毎に制御されて
    いるマルチドメイン型液晶表示装置。
23. 【請求項２３】 請求項２０記載の液晶表示装置であっ
    て、対向する電極が、片方の基板表面に形成されている
    インプレーンスイッチング型液晶表示装置。
24. 【請求項２４】 マトリックス状に載置された第１の電
    極群を備える第１の基板の電極側表面に無機シロキサン
    ポリマー膜を形成した後、直鎖状炭素鎖または直鎖状シ
    ロキサン結合鎖と感光性基とを含むシラン系界面活性剤
    を前記ポリマー膜に接触させ、ケイ素を含む前記界面活
    性剤分子と前記ポリマー膜表面とを化学反応させること
    により前記界面活性剤分子の一端を前記ポリマー膜表面
    に化学結合させて単分子膜状の被膜を形成する工程と、
    前記第１の電極群を備える第１の基板と第２の基板、ま
    たは前記第１の電極群を備える第１の基板と第２の電極
    もしくは電極群を備える第２の基板とをそれぞれの電極
    側表面を内側にして所定の間隙を保った状態で対向させ
    て接着固定し、前記第１と第２の基板との間に液晶組成
    物を注入する工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
25. 【請求項２５】 無機クロロシラン剤を用いて無機シロ
    キサンポリマー膜を形成する請求項２４記載の液晶表示
    装置の製造方法。
26. 【請求項２６】 シラン系界面活性剤分子の一端を無機
    シロキサンポリマー膜に化学結合させた後、非水系有機
    溶媒を用いて洗浄し、所定の方向に基板を向けた状態で
    洗浄液から引き上げ、液切り乾燥することにより前記化
    学結合した界面活性剤分子を前記液切り方向に配向させ
    る工程を有する請求項２４または２５記載の液晶表示装
    置の製造方法。
27. 【請求項２７】 請求項２６記載の液晶表示装置の製造
    方法であって、化学結合したシラン系界面活性剤分子を
    液切り方向に配向させた後、パターン状の偏光を複数回
    照射することにより、前記単分子膜状の被膜を構成する
    前記化学結合した界面活性剤分子を二箇所以上で異なる
    方向に配向させる工程を有するマルチドメイン型液晶表
    示装置の製造方法。
28. 【請求項２８】 請求項２４〜２７のいずれか一項に記
    載の液晶表示装置の製造方法であって、第１の電極群を
    備える第１の基板及び第２の電極または電極群を備える
    第２の基板の各表面の液晶配向膜を、各ドメインにおい
    て４５〜１１０゜または１８０〜２７０゜ねじれ配向す
    るように形成するＴＮ型またはＳＴＮ型マルチドメイン
    液晶表示装置の製造方法。
29. 【請求項２９】 請求項２４〜２７のいずれか一項に記
    載の液晶表示装置の製造方法であって、対向する電極が
    片方の基板表面に形成されているインプレーンスイッチ
    ング型ＴＦＴアレイ基板を第１の電極群を有する第１の
    基板として用いるインプレーンスイッチング型液晶表示
    装置の製造方法。
30. 【請求項３０】 無機シロキサンポリマー膜を形成する
    工程において、無機クロロシラン剤を含有する有機溶媒
    を基板表面に塗布し、前記有機溶媒を蒸発させた後水と
    反応させる請求項２４〜２９のいずれか一項に記載の液
    晶表示装置の製造方法。