JPH10153783A - 液晶配向膜とその製造方法およびそれを用いた液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分子吸着法を用いて液晶配向膜を形成するこ
とにより、ラビング処理を必要とせず、液晶表示パネル
において使用される配向膜を高能率で均一且つ薄く作成
する方法およびそれを用いた表示パネルを製造する方法
を提供する。 【解決手段】 透明電極を形成したガラス基板１の表面
に、エネルギービーム感応性の樹脂（例えば感光性の樹
脂）として、ノボラック樹脂を主成分とするナフトキノ
ンジアジド系の感光剤が配合されたポジレジストを0.1-
0.2μmの厚みで塗布乾燥し、感光性膜を形成した。次に
マスクを用いて紫外線(365nm)で露光し、露光部２´で
は、空気中の水分とレジストが反応して−ＣＯＯＨ基を
生成する。これにＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳｉＣｌ₃を脱塩酸
反応させて、単分子膜の炭素鎖８を含む化学吸着単分子
膜６を形成し、液晶配向膜とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を用いた画像
表示装置およびその製造方法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
画像等を表示する液晶を用いた平面表示パネルに用いる
液晶配向膜およびその製造方法およびそれを用いた液晶
表示装置とその製造方法に関するものである。

【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】例えば、予め第１のガラス基板上に画素電
極を持った薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイを形成し
たものと、第２のガラス基板上に複数個の赤青緑のカラ
ーフィルターが形成され、さらにその上に共通透明電極
が形されたもの、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を用いて塗布して被膜
形成した後、ラビングを行って液晶配向膜を形成し、ス
ペーサーを介して任意のギャップで対向するように接着
組み立てた後、液晶（ツイストネマチック（ＴＮ）等）
を注入しパネル構造を形成した後、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、Ｔ
ＦＴを動作させカラー画像を表示するデバイスが提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
配向膜の作成は、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、フェルト布等を用いてラビングを行なう方法が
用いられていたため、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）では配向膜の均一性が悪い
という大きな問題があった。また、ラビングを行うた
め、ＴＦＴに欠陥を生じたり、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。

【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、従来のようなラビング処理を必要とせず、液晶表示
パネルにおいて使用される配向膜を高能率で均一且つ薄
く作成する方法およびそれを用いた表示パネルを製造す
る方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する、本
発明の第１番目の液晶配向膜は、直鎖状の炭素鎖および
Ｓｉを持つシラン系界面活性剤が、所定の基板表面に形
成されたエネルギービーム照射によって活性水素を含む
官能基を生成するエネルギービーム感応性の樹脂膜を介
して化学吸着され、かつ前記直鎖状の炭素鎖が特定の方
向に配向している被膜であることを特徴とする。

【０００７】前記液晶配向膜においては、界面活性剤よ
りなる被膜が、筋状のパターンで前記基板表面に共役結
合を介してエネルギービーム感応性の樹脂膜に固定され
ていることが好ましい。これにより、一軸配向性に優れ
た液晶配向膜を得ることができる。

【０００８】また前記液晶配向膜においては、前記固定
された界面活性剤よりなる被膜が、シロキサン結合を有
する被膜を介してエネルギービーム感応性の樹脂膜に固
定されていることが好ましい。これにより、耐剥離性、
すなわち密着性が向上して好都合である。

【０００９】また前記液晶配向膜においては、シラン系
界面活性剤が、直鎖状炭化水素基とクロロシリル基を含
むクロロシラン系の界面活性剤であることが好ましい。
シラン系界面活性剤としては、分子末端にクロロシリル
基（ＳｉＣｌ）やアルコキシシリル基（ＳｉＯＡ、Ａは
アルキル基）やイソシアネートシリル基（ＳｉＮＣＯ）
を含む物質を用いることができるが、中でもクロロシラ
ン系の界面活性剤を用いると、基材にシロキサン結合を
介して共有結合した配向膜を効率良く、容易に作製でき
る。

【００１０】また前記液晶配向膜においては、クロロシ
ラン系の界面活性剤の直鎖状炭化水素基の一部が、少な
くともフッ素原子で置換されていることが好ましい。こ
れにより、配向膜としての臨界表面エネルギーを小さく
でき、従って液晶の応答性能を向上できて好都合であ
る。

【００１１】また前記液晶配向膜においては、直鎖状炭
化水素基とクロロシリル基を含むクロロシラン系の界面
活性剤として分子長の異なる複数種のクロロシラン系界
面活性剤を混合して用いることが好ましい。これによ
り、分子レベルで表面が凸凹な被膜を形成することがで
き、分子レベルで液晶の配向角（プレチルト角）を制御
できる液晶配向膜となる。

【００１２】本発明の第２番目の液晶配向膜は、所望の
電極を形成した基板表面に形成された単分子膜状の被膜
であって、前記被膜を構成する分子が所望の傾きを有し
且つ特定の方向に向きを揃えて前記基板表面に一端で結
合固定されていることを特徴とする。

【００１３】前記液晶配向膜においては、分子の所望の
傾きが、基板に被膜を構成する分子を共有結合により固
定した後、前記分子を有機溶剤で洗浄後さらに所望の方
向に基板を立てて液切りにより形成したものであること
が好ましい。

【００１４】また前記液晶配向膜においては、被膜を構
成する分子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含んでい
ることが好ましい。これにより、被膜の配向性を向上で
きて都合がよい。

【００１５】また前記液晶配向膜においては、炭素鎖の
一部の炭素が光学活性を有することが好ましい。これに
より、光照射にて被膜の配向性を向上する上でさらに都
合がよい。

【００１６】また前記液晶配向膜においては、被膜を構
成する分子の両端にＳｉを含んでいることが好ましい。
これにより、被膜を基板に強固に結合できて好都合であ
る。また前記液晶配向膜においては、被膜を構成する分
子が、分子長の異なる複数種の化学吸着分子が混合され
て形成され、かつ固定された被膜が分子長さレベルで凸
凹であることが好ましい。これにより、液晶のチルト角
を制御する上で都合がよい。

【００１７】本発明の第３番目の液晶配向膜は、所望の
電極を形成した基板表面に形成された単分子膜状の被膜
であり、前記被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロキ
サン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖
の少なくとも一部に被膜の表面エネルギーを制御する官
能基を少なくとも一つ含んでいることを特徴とする。こ
のような液晶配向膜を作製することにより、従来のよう
なラビングを用いなくとも、配向膜の臨界表面エネルギ
ーを制御して、注入される液晶のプレチルト角度を制御
でき且つ液晶を任意の方向に配向させ得る機能を有する
配向膜を提供できる。

【００１８】前記液晶配向膜においては、被膜を構成す
る分子として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリ
コン系界面活性剤を混合して用い、固定された被膜が所
望の臨界表面エネルギー値になるよう制御されているこ
とが好ましい。これにより、液晶のプレチルト角を制御
する上で都合がよい。

【００１９】また前記液晶配向膜においては、表面エネ
ルギーを制御する官能基として、３フッ化炭素基（−Ｃ
Ｆ₃）、メチル基（−ＣＨ₃）、ビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ
₂）、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（−Ｃ₆Ｈ₅）、アリ
ール基（−Ｃ₆Ｈ₄−）、ハロゲン原子、アルコキシ基
（−ＯＲ；Ｒはアルキル基を表す、とくに炭素数１〜３
の範囲のアルキル基が好ましい。）、シアノ基（−Ｃ
Ｎ）、アミノ基（−ＮＨ₂）、水酸基（−ＯＨ）、カル
ボニル基（＝ＣＯ）、エステル基（−ＣＯＯ−）及びカ
ルボキシル基（−ＣＯＯＨ）から選ばれる少なくとも一
つの有機基を用いることが好ましい。これにより、臨界
表面エネルギーの制御を容易に行える。

【００２０】また前記液晶配向膜においては、被膜を構
成する分子の末端にＳｉを含ませておくことが好まし
い。これにより、基板表面への分子の固定がきわめて容
易になる。

【００２１】また前記液晶配向膜においては、被膜の臨
界表面エネルギーを１５ｍＮ／ｍ〜５６ｍＮ／ｍの間で
所望の値に制御しておくことが好ましい。これにより、
注入する液晶のプレチルト角を０〜９０度の範囲で任意
に制御できる。

【００２２】次に本発明の第１番目の液晶配向膜の製造
方法は、電極の形成された所定の基板表面に、直接また
は任意の薄膜を介して間接的に、エネルギービームによ
って活性水素を含む官能基を生成するエネルギービーム
感応性の樹脂膜を塗布形成する工程と、前記樹脂膜の表
面を任意のパターンでエネルギービームを照射する工程
と、前記照射された樹脂膜を直鎖状の炭素鎖およびＳｉ
基を持つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液に接触さ
せた後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄することに
より、前記照射された部分に選択的に前記界面活性剤よ
りなる単分子膜を１層形成し、且つ前記界面活性剤分子
中の直鎖状の炭素鎖を配向固定する工程を含むものであ
る。

【００２３】前記方法においては、エネルギービームが
電子線、Ｘ線、または波長１００ｎｍ〜１μｍの光から
選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。とくに
紫外線を使用することが好ましい。

【００２４】また前記方法においては、化学吸着液が、
少なくとも直鎖状炭素鎖とクロロシリル基を含むクロロ
シラン系の界面活性剤とエネルギービーム感応性樹脂膜
を損なわない溶剤を含んでいることが好ましい。これに
より、下地の感光性薄膜を損なうことがないので好都合
である。

【００２５】また前記方法においては、エネルギービー
ムが紫外線、可視光線及び赤外線から選ばれる少なくと
も一つの光であり、エネルギービーム感応性の樹脂膜が
感光性樹脂膜であることが好ましい。これにより、液晶
配向膜の製造が極めて容易になる。

【００２６】前記方法においては、感光性の樹脂膜が、
前記式（化１）基、（化２）基及び（化３）基から選ば
れる少なくとも一つの有機基を含むポリマー膜又はモノ
マー膜であることが好ましい。これらのポリマーを用い
ると、エネルギービームとして紫外線が利用可能なので
好都合である。

【００２７】また、吸着形成される界面活性剤に、特定
の液晶例えばネマティック液晶や強誘電性液晶を結合し
て組み込んでおくと、極めて配向制御性がよい配向膜が
得られる。

【００２８】前記方法においては、非水系溶媒としてふ
っ化炭素基を含む溶媒を用いることが好ましい。これに
より、感光性の下地基材を損なうことがないので好都合
である。

【００２９】本発明の第２番目の液晶配向膜の製造方法
は、電極を形成した基板を化学吸着液に接触させ、前記
吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ
前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工
程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立て
て液切りを行い液切り方向に前記固定された分子を配向
させる工程を含む単分子膜状の液晶配向膜の製造方法で
ある。

【００３０】前記方法においては、固定分子を配向させ
た後、さらに偏光板を介して所望の方向に偏光した光で
露光して前記界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有し
た状態で特定の方向に揃える工程を含むことが好まし
い。

【００３１】また前記方法においては、界面活性剤とし
て、直鎖状炭化水素基またはシロキサン結合鎖とクロロ
シリル基、またはアルコキシシリル基またはイソシアネ
ートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用いること
が好ましい。これにより、効率よく単分子膜状の液晶配
向膜を製造できる。

【００３２】また前記方法においては、直鎖状炭化水素
基またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基、またはア
ルコキシシリル基またはイソシアネートシリル基を含む
シラン系の界面活性剤として分子長の異なる複数種のシ
ラン系界面活性剤を混合して用いることが好ましい。こ
れにより、吸着固定された分子の配向角すなわち、注入
した液晶のプレチルト角を制御する上で都合がよい。

【００３３】また前記方法においては、炭化水素基の一
部の炭素が光学活性を有することが好ましい。これによ
り、光照射による再配向の際効率よく配向制御できて都
合がよい。

【００３４】また前記方法においては、炭化水素基また
はシロキサン結合鎖の末端にハロゲン原子またはメチル
基（−ＣＨ₃）、フェニル基（−Ｃ₆Ｈ₅）、シアノ基
（−ＣＮ）、水酸基（−ＯＨ）、カルボキシル基（−Ｃ
ＯＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ₂）、またはトリふっ化炭
素基（−ＣＦ₃）を含んでいることが好ましい。これに
より、被膜の表面エネルギーを制御できる。

【００３５】また前記方法においては、露光に用いる光
が、４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍ、２５４ｎｍ
及び２４８ｎｍから選ばれる少なくとも一つの波長光で
あることが好ましい。露光に用いる光としては被膜に吸
収される波長の光であれば何でも良いが、前記波長光を
用いると、大部分の被膜に吸収されるので都合がよい。

【００３６】また前記方法においては、界面活性剤とし
て、直鎖状炭化水素基またはシロキサン結合鎖とクロロ
シリル基またはイソシアネートシリル基を含むシラン系
の界面活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない
非水系の有機溶媒を用いることが好ましい。これらを用
いると、未反応物の界面活性剤を完全に除去する上で都
合がよい。なおこのとき、直鎖状炭化水素基またはシロ
キサン結合鎖にそれぞれビニル基（＞Ｃ＝Ｃ＜）やアセ
チレン結合基（炭素−炭素の三重結合基）等の感光性反
応基を組み込み、光配向時に前記感光性基を光反応させ
架橋または重合させると、得られる単分子膜の耐熱性を
向上できる。

【００３７】また前記方法においては、非水系の有機溶
媒として、アルキル基、ふっ化炭素基または塩化炭素基
またはシロキサン基を含む溶媒を用いることが好まし
い。これを用いると、脱水が極めて容易であるので効率
がよい。

【００３８】また前記方法においては、界面活性剤分子
を一端で固定する工程の前に、多数のＳｉＯ基を含む被
膜を形成し、この膜を介して単分子膜状の被膜を形成す
ることが好ましい。これにより、品質の安定した被膜が
得られる。

【００３９】本発明の第３番目の液晶配向膜の製造方法
は、電極を形成した基板を、炭素鎖またはシロキサン結
合鎖を含み且つ前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の少
なくとも一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基
を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用い
て作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活
性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分
子を基板表面に一端で結合固定する工程を含むものであ
る。

【００４０】前記方法においては、界面活性剤として直
鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基、
またはアルコキシシリルン基またはイソシアネートシリ
ル基を含むシラン系の界面活性剤を用いることが好まし
い。

【００４１】また前記方法においては、界面活性剤とし
て臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面
活性剤を混合して用いることが好ましい。これにより、
被膜の臨界表面エネルギーをより細かく制御できる。

【００４２】また前記方法においては、炭素鎖またはシ
ロキサン結合鎖の末端または主鎖内、あるいは側鎖に３
フッ化炭素基（−ＣＦ₃）、メチル基（−ＣＨ₃）、ビニ
ル基（−ＣＨ＝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（−Ｃ₆Ｈ₅）、アリール基（−Ｃ₆Ｈ₄−）、ハロゲ
ン原子、アルコキシ基（−ＯＲ；Ｒはアルキル基を表
す、とくに炭素数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（−ＯＨ）、カルボニル基（＝ＣＯ）、エステル
基（−ＣＯＯ−）及びカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）か
ら選ばれる少なくとも一つの有機基を組み込むことが好
ましい。これによっても、被膜の臨界表面エネルギーを
より細かく制御できる。

【００４３】また前記方法においては、界面活性剤分子
を基板表面に一端で結合固定する工程の後に、有機溶剤
で洗浄して、さらに所望の方向に基板を立てて液切りを
行い、液切り方向に前記固定された分子を配向させる工
程を行うことが好ましい。これにより、注入した液晶の
チルト方向をも制御できる。

【００４４】また前記方法においては、分子を配向させ
る工程を行った後、さらに偏光膜を介して露光して前記
配向された分子を所望の方向に再配向させることが好ま
しい。これにより、より配向性能を向上できる。

【００４５】また前記方法においては、界面活性剤とし
て直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル
基またはイソシアネートシリル基を含むシラン系の界面
活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない非水系
の有機溶媒を用いることが好ましい。これにより、より
欠陥の少ない単分子膜状の液晶配向膜を提供できる。

【００４６】このとき、非水系の有機溶媒として、アル
キル基、フッ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサ
ン基を含む溶媒を用いると液切りに都合がよい。また前
記方法においては、界面活性剤分子を一端で固定する工
程の前に、多数のＳｉＯ基を含む被膜を形成する工程を
行い、この膜を介して単分子膜状の被膜を形成すること
が好ましい。これにより、より密度の高い単分子膜状の
液晶配向膜を提供できる。

【００４７】次に本発明の第１番目の液晶表示装置は、
一対の基板と、その表面の電極と、その表面の配向膜が
この順序に形成され、液晶が前記２つの対向する電極に
前記配向膜を介して挟まれている液晶表示装置であっ
て、前記少なくとも一方の配向膜は、直鎖状の炭素鎖を
持つシラン系界面活性剤が、エネルギービーム照射によ
って活性水素を含む官能基を生成するエネルギービーム
感応性の被膜を介して化学吸着され、かつ前記直鎖状の
炭素鎖が特定の方向に配向している被膜であることを特
徴とする。

【００４８】本発明の第２番目の液晶表示装置は、直鎖
状の炭素鎖またはシロキサン結合鎖を持つシラン系界面
活性剤よりなる単分子膜状の被膜で、且つ前記被膜を構
成する分子が所望の傾きを有し且つ特定の方向に向きを
揃えて基板表面に一端で結合固定されている被膜が液晶
用の配向膜として２つの対向させる電極の形成された基
板表面の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接また
は他の被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記
２つの対向する電極に前記配向膜を介して挟まれている
という構成を備えたものである。

【００４９】前記液晶表示装置においては、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が
配向膜として形成されていることが好ましい。これによ
り、注入する液晶に対する配向規制力を向上する上で都
合が良い。

【００５０】また前記液晶表示装置においては、基板表
面の被膜がパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇
所含んでいることが好ましい。これにより、マルチドメ
イン配向の液晶表示装置を容易に提供できる。

【００５１】また前記液晶表示装置においては、対抗す
る電極が片方の基板表面に形成されているＩＰＳ方式
（面内スイッチ方式あるいは横方向駆動方式）に用いる
ことが好ましい。これにより、視野角を大幅に改善でき
て好都合である。

【００５２】本発明の第３番目の液晶表示装置は、炭素
鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシ
ロキサン結合鎖の少なくとも一部に被膜の表面エネルギ
ーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる分子で
構成された被膜が、液晶用の配向膜として２つの対向さ
せる電極の形成された基板表面の少なくとも一方の基板
の電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成
されており、液晶が前記２つの対向する電極に前記配向
膜を介して挟まれているという構成を備えたものであ
る。このような液晶表示装置を作製することにより、従
来のようなラビングを用いなくとも、配向膜の臨界表面
エネルギーを制御して、注入された液晶のプレチルト角
度が制御され且つ液晶が任意の方向に配向された液晶表
示装置を提供できる。

【００５３】前記液晶表示装置においては、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よりコントラストの高い液
晶表示装置を提供できる。

【００５４】また前記液晶表示装置においては、基板表
面の被膜にパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇
所作り込んでおくと表示視野角を大幅に改良できて好都
合である。

【００５５】また前記液晶表示装置においては、対向す
る電極が片方の基板表面にそれぞれ形成されている面内
スイッチ（ＩＰＳ）タイプの表示素子にも有効に利用可
能である。

【００５６】次に本発明の第１番目の液晶表示装置の製
造方法は、あらかじめマトリックス状に載置された第１
の電極群を有する第１の基板上に、直接または任意の薄
膜を介して間接的に、エネルギービームによって活性水
素を含む官能基を生成するエネルギービーム感応性の樹
脂膜を塗布形成する工程と、前記樹脂膜の表面を任意の
パターンでエネルギービーム照射する工程と、前記照射
された樹脂膜付き基板を直鎖状の炭素鎖およびＳｉを持
つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液に接触させた
後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄することによ
り、前記照射された部分に選択的に前記界面活性剤より
なる単分子膜を１層形成し、且つ前記直鎖状の炭素鎖を
配向固定する工程と、前記第１の電極群を有する第１の
基板と第２の電極または電極群を有する第２の基板を、
それぞれの電極が対向するように所定の間隙を保ちつつ
位置合わせして接着固定する工程と、前記第１と第２の
基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを特徴
とする。

【００５７】本発明の第２番目の液晶表示装置の製造方
法は、あらかじめマトリックス状に載置された第１の電
極群を有する第１の基板を直接または任意の薄膜を形成
した後化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤
分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を
基板表面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄
後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り
方向に前記固定された分子を配向させる工程と、さらに
偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露光して前記
界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定
の方向に揃える工程と、前記第１の電極群を有する第１
の基板と第２の基板、または第２の電極又は電極群を有
する第２の基板を、電極面を内側にして所定の間隙を保
ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第１と
第２の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むとい
う構成を備えたものである。

【００５８】前記方法においては、偏光板を介して所望
の方向に偏光した光で露光して前記結合された界面活性
剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に
揃える工程において、前記偏光板にパターン状のマスク
を重ねて露光する工程を複数回行うと、同一面内の配向
膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設
けた、いわゆるマルチドメイン配向の液晶表示装置を提
供する上で都合がよい。

【００５９】本発明の第３番目の液晶表示装置の製造方
法は、あらかじめマトリックス状に載置された第１の電
極群を有する第１の基板を直接または任意の薄膜を形成
した後、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭
素鎖またはシロキサン結合鎖の少なくとも一部に被膜の
表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含ん
でいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液
に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面と
を化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で
結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方
向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定さ
れた分子を配向させる工程と、前記第１の電極群を有す
る第１の基板と第２の基板、または第２の電極又は電極
群を有する第２の基板を、電極面を内側にして所定の間
隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記
第１と第２の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含
むという構成を備えたものである。この方法により、効
率よく液晶表示装置を製造できる。

【００６０】前記方法においては、固定された分子を配
向させる工程の後、さらに偏光板を介して所望の方向に
偏光した光で露光して前記界面活性剤分子の向きを所望
の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程を行うこ
とが好ましい。これより配向特性の優れた液晶表示装置
を実現できる。

【００６１】また前記方法においては、偏光板を介して
所望の方向に偏光した光で露光して前記結合された界面
活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方
向に揃える工程において、前記偏光板にパターン状のマ
スクを重ねて露光する工程を複数回行い、同一面内の配
向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所
設けると、マルチドメイン配向した液晶表示装置を提供
できる。

【００６２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態の第１番目
の液晶配向膜は、電極の形成された所定の基板表面に、
直接または任意の薄膜を介して間接的に、エネルギービ
ームによって活性水素を含む官能基を生成するエネルギ
ービーム感応性の樹脂膜を塗布形成する工程と、前記樹
脂膜の表面を任意のパターンでエネルギービームを照射
する工程と、前記照射された樹脂膜を直鎖状の炭素鎖お
よびＳｉ基を持つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液
に接触させた後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄す
ることにより、前記照射された部分に選択的に前記界面
活性剤よりなる単分子膜を１層形成し、且つ前記界面活
性剤分子中の直鎖状の炭素鎖を配向固定する工程を用い
て製造する。

【００６３】また、本発明の一実施の形態の第１番目の
液晶表示装置は、あらかじめマトリックス状に載置され
た第１の電極群を有する第１の基板上に、直接または任
意の薄膜を介して間接的に、エネルギービームによって
活性水素を含む官能基を生成するエネルギービーム感応
性の樹脂膜を塗布形成する工程と、前記樹脂膜の表面を
任意のパターンでエネルギービーム照射する工程と、前
記照射された樹脂膜付き基板を直鎖状の炭素鎖およびＳ
ｉを持つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液に接触さ
せた後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄することに
より、前記照射された部分に選択的に前記界面活性剤よ
りなる単分子膜を１層形成し、且つ前記直鎖状の炭素鎖
を配向固定する工程と、前記第１の電極群を有する第１
の基板と第２の電極または電極群を有する第２の基板
を、それぞれの電極が対向するように所定の間隙を保ち
つつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第１と第
２の基板の間に所定の液晶を注入する工程を用いて製造
する。

【００６４】本発明の一実施の形態の第２番目の液晶配
向膜は、少なくとも、電極を形成した基板を化学吸着液
に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面と
を化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で
結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方
向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定さ
れた分子を一次配向させる工程と、さらに偏光板を介し
て所望の方向に偏光した光で露光して前記界面活性剤分
子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃え
る工程とで作製する。

【００６５】また、本発明の一実施の形態の第２番目の
液晶表示装置は、少なくとも、あらかじめマトリックス
状に載置された第１の電極群を有する第１の基板を直接
または任意の薄膜を形成した後化学吸着液に接触させ前
記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応さ
せ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する
工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立
てて液切りを行い、液切り方向に前記固定された分子を
配向させる工程と、さらに偏光板を介して所望の方向に
偏光した光で露光して前記界面活性剤分子の向きを所望
の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程と、前記
第１の電極群を有する第１の基板と第２の電極又は電極
群を有する第２の基板を、電極面を内側にして所定の間
隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記
第１と第２の基板の間に所定の液晶を注入する工程とで
製造する。

【００６６】本発明の一実施の形態の第３番目の液晶配
向膜は、少なくとも、電極を形成した基板を、炭素鎖ま
たはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキ
サン結合鎖の少なくとも一部に被膜の表面エネルギーを
制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界
面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸
着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前
記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程
を用いて製造する。

【００６７】また、本発明の一実施の形態の第３番目の
液晶表示装置は、あらかじめマトリックス状に載置され
た第１の電極群を有する第１の基板を直接または任意の
薄膜を形成した後、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含
み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の少なくとも一
部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくと
も一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した
化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と
基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表
面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さら
に所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に
前記固定された分子を配向させる工程と、前記第１の電
極群を有する第１の基板と第２の基板、または第２の電
極又は電極群を有する第２の基板を、電極面を内側にし
て所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工
程と、前記第１と第２の基板の間に所定の液晶を注入す
る工程とを用いて製造する。

【００６８】

【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。 （実施例１）まず、図１に示すように、透明電極を形成
したガラス基板１の表面に、エネルギービーム感応性の
樹脂（この場合は感光性の樹脂）として、ノボラック樹
脂を主成分とし前記式（化１）基を含むナフトキノンジ
アジド系の感光剤が配合されたポジレジスト、（例え
ば、東京応化製ＯＦＰＲ８００やＯＦＰＲ５０００、あ
るいはシプレー社製ＡＺ１４００やＡＺ５２００、また
はナフトキノンジアジド基を含むモノマーよりなる単分
子膜でも良い）を０．１〜０．２μｍの厚みで塗布乾燥
し、感光性膜２を形成した。次に、所望のパターンのマ
スク３を用いて紫外線（３６５ｎｍ）で１００ｍＪ／ｃ
ｍ² 程度の露光をした。そうすると、露光部２´では、
空気中の水分とレジストが反応して、下記式（化４）で
表わされる反応が進行した。

【００６９】

【化４】

【００７０】ここで、露光で生じた−ＣＯＯＨ基は活性
水素を含むので−ＳｉＣｌ基と縮合（脱塩化水素反応）
する。そこで、直鎖状炭化水素基及びＳｉを含むシラン
系界面活性剤（以下、化学吸着化合物という）として、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳｉＣｌ₃ を用い、１重量％程度の濃
度で非水系の溶媒に溶かして化学吸着液を調整した。非
水系溶媒としては、アフルード（旭ガラス製、フッ素系
溶媒）溶液を用いた。この溶媒は、ポジレジストに対し
て不活性であるため、接触しても前記レジスト被膜を損
なうことがない。このようにして調製された溶液を吸着
溶液とし、この吸着溶液の中に、乾燥雰囲気中（相対湿
度３０％以下）で、前記露光された基板４を５分間程度
浸漬した。その後、液から引き上げて、フッ素系の非水
系溶媒（例えばフロリナートＰＦ５０８０（スリーエム
商品名）で洗浄した（この溶媒も、ポジレジストに対し
て不活性であるため、接触しても前記レジスト被膜を損
なうことがない。）と、基板表面の露光された部分は−
ＣＯＯＨ（カルボキシル基）５が多数含まれているので
（図２、なお図２は図１のＡ部の拡大図）、炭化水素基
及びクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記カル
ボキシル基とで脱塩酸反応が生じ、露光部に選択的に、
下記式（化５）の結合が生成された。尚、線幅とピッチ
は０．３μｍであった。

【００７１】

【化５】

【００７２】以上の処理により、炭化水素を含む化学吸
着単分子膜６が露光された部分に選択的にシロキサンの
共有結合を介して化学結合した状態で約２５オングスト
ローム（２．５ｎｍ）の膜厚で形成され、処理部は親油
性となった。なお、このとき化学吸着膜中の直鎖状炭素
鎖は基板に対してほぼ垂直に配向していた（図３、なお
図３は図１のＡ部の拡大図）。さらに、このときの化学
吸着膜の臨界表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍであった。

【００７３】そこでこの状態の基板２枚を用い、化学吸
着膜が向かい合うように組み合わせて、２０ミクロンギ
ヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ
４７９２；メルク社製）を注入して配向状態を確認し
た。すると、注入した液晶分子が化学吸着された分子に
沿って基板に対してほぼ垂直に配向することが確認でき
た。すなわち、この単分子膜は、液晶に対して垂直配向
作用を示した。なお、このとき露光されていない部分は
単分子膜が形成されてないため液晶は配向せずにランダ
ムになった。すなわち、この様な配向膜の形成された基
板に液晶が接すると、図４に示すように液晶の分子７は
単分子吸着膜の長い炭素鎖８の間隙に一部入り込み、全
体として液晶の配向が制御された。一方、単分子膜の無
い部分、すなわち、露光されなかった部分では、この様
な配向規制力がないため、液晶分子７´はバラバラであ
り配向しなかった。

【００７４】なおここで、化学吸着化合物である前記界
面活性剤の代わりに、所定の比率で混合された複数種の
シラン系界面活性剤（例えば、直鎖状の炭素鎖長の異な
るもの２つ）を混合して同時に化学吸着させた場合、単
分子膜内に分子レベルの空隙が生成されて、それに沿っ
て液晶分子が配向するため組成を変えることで液晶の配
向角を制御できることが確かめられた。すなわち、直鎖
状の長い炭素鎖の一部が任意の置換基で他の一端がトリ
クロロシリル基のシラン系界面活性剤と短い炭素鎖の一
部が任意の置換基で他の一端がトリクロロシリル基のシ
ラン系界面活性剤を所定の比率で混合し、吸着形成を行
えば配向特性を変化させることも可能であった。

【００７５】また、置換基の一部に封入する液晶と類似
の液晶分子（例えば、ネマティック液晶部）を結合した
重合性基を含むシラン系界面活性剤および短い炭素鎖と
重合性基を持つシラン系界面活性剤を所定の比率で混合
し、前記方法と同様に吸着形成し重合を行えば、封入す
る特定の液晶に対して特に配向特性の優れた配向膜が得
られた。特に、封入する液晶類似分子が強誘電液晶であ
る場合は、強誘電液晶部を持ったシラン系界面活性剤と
短い炭素鎖を持つシラン系界面活性剤を所定の比率で吸
着形成すれば、応答速度の優れた単分子吸着膜状配向膜
を作成できた。強誘電液晶としては、アゾメチン系また
はアゾキシ系またはエステル系を用いることが出来た。

【００７６】化学吸着用の材料としては、−ＯＨ基に対
して結合性を有する基（例えば、クロロシリル基、イソ
シアネートシリル基、アルコキシシリル基等）を含んで
いれば、実施例１で示したシラン系界面活性剤に限定さ
れるものではない。

【００７７】例えば、直鎖状のハイドロカーボン鎖の一
部にＦ（フッ素）を含むシラン界面活性剤ＣＦ₃-(Ｃ
Ｈ₂)_m-Ｃ=Ｃ-(ＣＨ₂)_n-ＳｉＣｌ₃（m：整数で０〜８。
n：整数で１０〜２５程度が最も扱いやすい）、または
ＣＦ₃-(ＣＦ₂)_p-(ＣＨ₂)_m-Ｃ=Ｃ-(ＣＨ₂)_n-ＳｉＣｌ
₃（p：整数で０〜７。m：整数で０〜４。n：整数で１〜
８）等を用いても、配向作用のある単分子吸着膜を製造
できた。ＣＦ₃-(ＣＨ₂)_m-Ｃ=Ｃ-(ＣＨ₂)_n-ＳｉＣｌ₃ を
用いた場合の化学吸着膜の臨界表面エネルギーは１５ｍ
Ｎ／ｍ、ＣＦ₃-(ＣＦ₂)_p-(ＣＨ₂)_m-Ｃ=Ｃ-(ＣＨ₂)_n-Ｓ
ｉＣｌ₃ を用い場合の化学吸着膜の臨界表面エネルギー
は８ｍＮ／ｍであり、特に、Ｆ原子を導入すれば、配向
膜の表面エネルギーを小さくでき液晶の応答特性を改善
できた。尚、化学吸着膜（単分子膜）のない部分（樹脂
表面）の臨界表面エネルギーは２５ｍＮ／ｍであった。

【００７８】なお、ナフトキノンジアジドを含むノボラ
ックレジスト以外にも、各種エネルギービーム照射によ
り活性水素を生じる官能基を有するレジスト（ポリマー
膜）や界面活性剤（モノマー膜）ならどのようなもので
も使用可能である。

【００７９】例えば、前記式（化２）基を含む下記式
（化６）のポリマーやモノマー、前記式（化３）基を含
む下記式（化７）のポリマーやモノマーなどが使用可能
である。

【００８０】

【化６】

【００８１】

【化７】

【００８２】なお、ここで、前記式（化２）基は、紫外
線で脱炭酸反応が進行しさらに空気中の水分と反応し
て、次のような活性水素を含むアミノ基を生成する下記
反応式（化８）が進行する。

【００８３】

【化８】

【００８４】一方、前記式（化３）基は、紫外線で分解
して、次のような活性水素を含むスルホン酸基を生成す
る下記反応式（化９）が進行する。

【００８５】

【化９】

【００８６】さらにまた、上記実施例では、炭化水素系
界面活性剤としてＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳｉＣｌ₃を用いた
が、上記のもの以外にも下記式の化合物等が利用でき
た。 ＣＨ₃（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃ （ｎは整数で７〜２４が好
ましい。） ＣＨ₃（ＣＨ₂）_pＳｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）_qＳｉＣｌ
₃（ｐ，ｑは整数で０〜１０が好ましい。） ＣＨ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）_mＳｉＣｌ₃ （ｍは整数で７〜２
４が好ましい。） さらに、炭化水素系界面活性剤の代わりに、フッ化炭素
系界面活性剤、例えば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂Ｓ
ｉＣｌ₃、ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₁₅ＳｉＣｌ₃、ＣＦ
₃（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）₁₅ＳｉＣｌ₃、Ｆ
（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂） ₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）₉ＳｉＣ
ｌ₃、Ｆ（ＣＦ₂）₈（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）
₉ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₅ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃
（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃ 等が利用できた。

【００８７】（実施例１−２）実施例１において、全面
露光後に、シラン系界面活性剤として、末端に被膜の表
面エネルギーを制御する官能基を一つ組み込んだ直鎖状
炭化水素基及びＳｉを含むＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃
とＮＣ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃（モル比で１：１に混合し
て用いた）を用いた他は同様の実験を行った。

【００８８】その結果、前記クロロシラン系界面活性剤
が反応してなる化学吸着単分子膜が、露光により基板表
面に生成された水酸基の部分に選択的にシロキサンの共
有結合を介して化学結合した状態で約１.５ｎｍの膜厚
で単分子膜状に形成された。なお、このとき化学吸着膜
の臨界表面エネルギーは約２７ｍＮ／ｍであった。

【００８９】さらに、この状態の基板２枚を用い、化学
吸着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレ
ル配向するように２０ミクロンギャップの液晶セルを組
み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社
製）を注入して単分子膜を形成した部分の配向状態を確
認すると、注入した液晶分子が化学吸着された分子に沿
って基板に対しておよそプレチルト角６５゜で洗浄液か
ら引き上げた方向と反対方向にほぼ配向していた。

【００９０】このとき、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃と
ＮＣ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の組成を１：０〜０：１（好
ましくは１０：１〜１：５０）で変えると、臨界表面エ
ネルギーは２０ｍＮ／ｍから２９ｍＮ／ｍに変化し、そ
れぞれプレチルト角は９０゜から４０゜の範囲で任意に
制御できた。さらに、化学吸着化合物としてフッ素を含
む界面活性剤、例えば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓ
ｉＣｌ₃を添加して行くと臨界表面エネルギーは１５ｍ
Ｎ／ｍまで小さくできた。

【００９１】（実施例２）まず、表面に画素電極を持っ
たＴＦＴアレイを形成したガラス基板２１表面にノボラ
ック樹脂を主成分とし、前記式（化１）基を含むナフト
キノンジアジド系の感光剤が配合されたポジレジスト２
２、（例えばシプレー社製、ＡＺ１４００）を０．１〜
０．２μｍの厚みで塗布乾燥して成膜した。尚、このと
きの被膜の臨界表面エネルギーは２８ｍＮ／ｍであっ
た。次に、画素を個々に２分割するようなホトマスク２
３（このとき、画素分割用のマスクに、吸着膜分子の配
向性向上のため偏光板や回折格子を重ねて用いても良
い）を用いて４３５ｎｍの光を１００ｍＪ／ｃｍ² で露
光した（図５）。そうすると、露光部２２’では、空気
中の水分とレジストが反応して、前記式（化４）で表わ
される反応が進行した。このとき、露光で生じた−ＣＯ
ＯＨ基２５は活性水素を含むので（図６、なお図６は図
５のＢ部の部分拡大図）、ＳｉＣｌ基と脱塩化水素反応
した。

【００９２】そこで、炭化水素基及びクロロシリル基を
含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₁₃ＳｉＣｌ₃ を、１重量％程度の濃度でアフルー
ド（旭ガラス製、フッ素系溶媒）に溶かして吸着液を調
製し、乾燥雰囲気中（相対湿度３０％以下）で前記露光
された基板２４を５分間程度浸漬した。

【００９３】その後、液から引き上げて、フッ素系の溶
媒（例えばフロリナートＰＦ５０８０（スリーエム商品
名）で洗浄すると、基板表面の露光された部分は−ＣＯ
ＯＨ（カルボキシル基）が多数含まれているので、炭化
水素基及びクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前
記カルボキシル基が脱塩酸反応して露光部に選択的に、
下記式（化１０）で示される結合が生成され、炭化水素
基を含む化学吸着膜２６が露光された部分に選択的に化
学結合した状態で約１５オングストローム（１．５ｎ
ｍ）の膜厚で形成され（図７、なお図７は図５のＢ部の
部分拡大図）、処理部は撥水撥油性となった。

【００９４】

【化１０】

【００９５】さらに、未露光部を全面露光（マスクを用
いて露光してもよい）した（図８）後、第２の吸着試
薬、例えば、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉ＳｉＣｌ₃とＣＨ₃ＳｉＣ
ｌ₃とをモル比で１：５で溶かして前記と同濃度に調製
した吸着液に５分程度浸漬した。その後液から引き上げ
て、フッ素系の溶媒（例えばフロリナートＰＦ５０８０
（スリーエム商品名））で洗浄すると、基板表面の２回
目に露光された部分は−ＣＯＯＨ（カルボキシル基）が
多数含まれているので、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉ＳｉＣｌ₃とＣ
Ｈ₃ＳｉＣｌ₃のＳｉＣｌ基と前記カルボキシル基が脱塩
酸反応して露光部に選択的に、炭化水素基を含む化学吸
着膜２７が露光された部分に選択的に化学結合した状態
で約１０オングストローム（１．０ｎｍ）程度の膜厚で
形成された（図９）。このとき、第１回目に化学吸着さ
れた部分はもはや活性基がなく単分子膜が形成されてい
るので、２回目の吸着は全く生じない。したがって、１
画素内で第１回目に露光され化学吸着された部分２６と
配向が異なる部分２７が形成された。なお、露光時、マ
スクに偏光板や回折格子を重ねて露光するとそれぞれ吸
着分子が筋状に配向した単分子膜を選択的に形成でき
た。さらに、このときの単分子膜の臨界表面エネルギー
は２０ｍＮ／ｍであった。

【００９６】そこで次に、基板２８を２枚を用い、化学
吸着膜が向かい合うように組み合わせて、２０ミクロン
ギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（ＺＬ
Ｉ４７９２；メルク社製）を注入して配向状態を確認す
ると、１画素内で注入した液晶分子が化学吸着された分
子に沿って基板に対してほぼ垂直に配向した部分と斜め
に配向した部分を有するマルチドメインになることが確
認できた。すなわち、この場合は、画素部が２分割され
ているので液晶の配向ドメインが２分割された配向膜が
作製できた。

【００９７】なお、分割数を増やしたい場合には、マス
クを用いた露光吸着工程を所望の回数だけ繰り返して行
えばよい。 （実施例３）実施例１に於て、露光後で直鎖状炭化水素
基を含む分子の化学吸着を行う工程の前に、クロロシリ
ル基を複数個含む化合物を溶かして作製した吸着溶液
に、ドライ雰囲気中で浸漬した。すると、レジスト表面
に生成されたカルボキシル基に含まれた水酸基とクロロ
シリル基を複数個含む化合物のクロロシリル基が脱塩酸
反応した。その後、さらに水と反応させると残ったクロ
ロシリル基が水酸基に変化して、表面に水酸基を多数含
む化学吸着膜が形成された。

【００９８】たとえば、クロル基を複数個含むシリル化
合物としてＳｉＣｌ₄ を用いフロリナートＦＣ４０（ス
リーエム商品名）に溶かして吸着液を作製し、露光され
た基板を浸漬すれば、露光されているレジスト３２´部
分は、−ＣＯＯＨ基が形成されているので、表面で脱塩
酸反応が生じ下記式（化１１）及び／または（化１２）
が形成され、クロロシラン分子が−ＳｉＯ−結合を介し
て基板表面にパターン状に固定された。

【００９９】

【化１１】

【０１００】

【化１２】

【０１０１】その後、非水系の溶媒例えばフロリナート
ＦＸ３２５２（スリーエム商品名）で洗浄すると、レジ
ストと反応していないＳｉＣｌ₄ 分子は除去され、さら
に水と反応させると、表面に下記式（化１３）及び（化
１４）で示されるシロキサン単分子吸着膜３３が得られ
た（図１０）。

【０１０２】

【化１３】

【０１０３】

【化１４】

【０１０４】なお、このとき非水系の溶媒例えばフロリ
ナートＦＸ３２５２（スリーエム商品名）で洗浄する工
程を省けば、ポリシロキサン化学吸着膜が形成された。
また、このときできたシロキサン単分子膜３３はレジス
トとは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されて
いるので剥がれることが全く無かった。さらにまた、得
られた単分子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ。当
初の−ＣＯＯＨ基の約２〜３倍程度の数が生成された。
この状態での処理部は、極めて親水性が高かった。そこ
で、この状態で、実施例１と同様の炭化水素基を含む物
質の化学吸着工程を行うと、図１と同様の炭化水素を含
む化学吸着単分子膜が露光された部分に選択的に前記シ
ロキサン単分子膜を介してシロキサンの共有結合で化学
結合した状態で約２５オングストローム（２．５ｎｍ）
の膜厚で形成された。このとき、基材表面の吸着サイト
（この場合はＯＨ基）は、実施例１に比べて約２〜３倍
程度と多いため、実施例１の場合に比べより吸着分子密
度を大きくできた。また、処理部は親油性となった。な
お、このときの化学吸着膜中の分子は密度は異なるが図
３と同様に基板に対してほぼ垂直に配向していた。

【０１０５】そこでこの状態の基板２枚を用い、化学吸
着膜が向かい合うように組み合わせて、２０ミクロンギ
ヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ
４７９２；メルク社製）を注入して配向状態を確認する
と、注入した液晶分子が化学吸着された分子に沿って基
板に対してほぼ垂直に配向することが確認できた。すな
わち、この単分子膜も、液晶に対して垂直配向作用を示
した。なお、このとき露光されていない部分では、液晶
は配向しなかった。

【０１０６】なお、クロル基を複数個含むシリル化合物
として、前記ＳｉＣｌ₄以外に、例えば、Ｃｌ-（ＳｉＣ
ｌ₂Ｏ）₂-ＳｉＣｌ₃、またはＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨ₂Ｃｌ
₂、さらに、Ｃｌ-（ＳｉＣｌ₂Ｏ）_n-ＳｉＣｌ₃（ｎは整
数）が利用できた。

【０１０７】（実施例４）次に、上記液晶配向膜を用い
て実際に液晶表示デバイスを製造しようとする場合の製
造プロセスについて図１１を用いて説明する。

【０１０８】まず、あらかじめ前記式（化１）で示され
るエネルギービーム感応性基を含む樹脂をエチルセロソ
ルブアセテートに５重量％に希釈して調製した感光液
（例えばＡＺ１４００等のノボラック系ポジレジストで
も良い）を作製し、図１１に示すように、マトリックス
状に載置された第１の電極群４１とこの電極を駆動する
トランジスター群４２を有する第１の基板４３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４４と第２の電極４５を有する第２の基板４６上
の両方の電極上に、それぞれ回転塗布法を用いて塗布
し、実施例１と同様に感光性樹脂被膜（ノボラック系ポ
ジレジスト膜）を形成した。その後、１００℃で１０分
間加熱してある程度溶媒を除去した後、１０００本／ｍ
ｍの回折格子（偏光板を用いても良い）をマスクとして
用い、電極パターンと格子が平行になるようセットし
て、垂直方向より５００Ｗの超高圧水銀灯を用いて４３
５ｎｍ（ｇ線）の波長の光（マスク通過後２８ｍＪ／ｃ
ｍ²）を５秒照射して前記感光性のノボラック系ポジレ
ジスト中のナフトキノンジアジドを反応させると、露光
量に比例して露光部に−ＣＯＯＨ基が生成された。そこ
で、実施例１と同様に化学吸着プロセスを行うと、電極
パターンに沿って直鎖状の炭化水素基が配向した液晶配
向膜４７が作製できた。次に、前記第１と第２の基板４
３、４６を対向するように位置合わせしてスペーサー４
８と接着剤４９でおよそ５ミクロンのギャップで固定し
た。その後、前記第１と第２の基板に前記ＴＮ液晶５０
を注入した後、偏光板５１、５２を組み合わせて表示素
子を完成した。

【０１０９】この様なデバイスは、バックライト５３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。 （実施例５）表面に透明電極の形成されたガラス基板６
１（表面に水酸基を多数含む）を準備し、あらかじめよ
く洗浄脱脂する。次に、炭素鎖として直鎖状炭化水素基
及びＳｉを含むシラン系界面活性剤（以下、化学吸着化
合物という）、ＣＮ(ＣＨ₂)_{1 4}ＳｉＣｌ₃とＣＨ₃ＳｉＣ
ｌ₃（モル比で１：１０に混合して用いた）を用い、１
重量％の濃度で非水系の溶媒に溶かして化学吸着溶液を
調整した。非水系溶媒としては、良く脱水したヘキサデ
カンを用いた。このようにして調製された溶液を吸着溶
液６２とし、この吸着溶液６２の中に、乾燥雰囲気中
（相対湿度３０％以下）で前記基板６１を５０分間程度
浸漬（塗布しても良い）した（図１２）。その後、液か
ら引き上げて、良く脱水した非水系の溶媒であるｎ−ヘ
キサン６３で洗浄した後、基板を所望の方向に立てた状
態で洗浄液より引き上げて液切りし水分を含む空気中に
暴露した（図１３）。矢印６５は引き上げ方向である。
前記の一連の工程で、前記クロロシラン系界面活性剤の
ＳｉＣｌ基と前記基板表面の水酸基とで脱塩酸反応が生
じ、下記式（化１５および１６）の結合が生成された。
さらに、空気中の水分と反応して式（化１７及び１８）
の結合が生成された。

【０１１０】

【化１５】

【０１１１】

【化１６】

【０１１２】

【化１７】

【０１１３】

【化１８】

【０１１４】以上の処理により、前記クロロシラン系界
面活性剤が反応してなる化学吸着単分子膜６４が基板表
面の水酸基が含まれていた部分にシロキサンの共有結合
を介して化学結合した状態で約１ｎｍの膜厚で単分子膜
状に形成された。なお、このとき化学吸着膜中のＣＮ
（ＣＨ₂）₁₄Ｓｉ−の直鎖状炭素鎖はチルト角約２０゜
で洗浄液から引き上げた方向６５と反対方向にほぼ配向
していた（図１４）。すなわち吸着固定された分子の向
きが概ね一次配向していた。ここで、チルト角の制御
は、ＣＮ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＣＨ₃ＳｉＣｌ₃の組成
を１：０〜０：１（好ましくは１０：１〜１：５０）で
変えることにより０゜から９０゜の範囲で任意に制御で
きた。このとき、膜を選択的に形成したい場合には、印
刷機を用いて所望のパターンで基板表面６１に吸着液６
２を印刷しても良い。また、あらかじめ基板表面をレジ
ストで選択的に覆って置いた後、化学吸着工程を行って
からレジストを除いてもよい。なお、この場合化学吸着
された膜は、有機溶媒では剥がれることがないので、有
機溶媒で溶解除去できるレジストを使用する。

【０１１５】（実施例６）前記実施例５で得られた基板
を用い、引き上げ方向とほぼ直交する方向に偏光方向が
向くように偏光板（ＨＮＰ´Ｂ）６６（ポラロイド社
製）を基板に重ねてセットし、超高圧水銀灯の３６５ｎ
ｍ（ｉ線）の光６７を１００ｍＪ／ｃｍ² 照射した。な
お、このとき、吸着分子の配向方向を一方向に揃えるた
めには、完全に９０゜で交差するのではなく、多少、好
ましくは数度以上ずらす必要がある（最大、液切り方向
と平行になるように偏光方向を合わせても良い）。もし
完全に９０゜に交差させれば、個々の分子が２方向に向
いてしまう場合がある（図１５）。図１５において矢印
７３は偏光方向である。

【０１１６】その後、前記化学吸着単分子膜６４´中の
直鎖状炭素鎖の配向方向を調べるとチルト角は変わらな
かったが配向方向６８は引き上げ方向とほぼ直行する方
向に変化し、しかも配向ばらつきも一次配向時より改善
されていた（図１６、１７）。図中、６９は透明電極を
表す。

【０１１７】ここで、選択的に配向方向を変えたい場合
には、所望のマスクを偏光板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を作製できた。

【０１１８】本実施例では、洗浄用の水を含まない溶媒
として、アルキル基を含む炭化水素系のｎ−ヘキサンを
用いたが、これ以外にも、水を含まず界面活性剤を溶か
す溶媒なら何でも使用可能である。たとえばこれ以外に
も、フッ化炭素基、塩化炭素基またはシロキサン基を含
む溶媒、例えば、フレオン１１３やクロロホルムやヘキ
サメチルジシロキサン等をそれぞれ用いることができ
た。

【０１１９】（実施例７）実施例５において、シラン系
界面活性剤として、末端に被膜の表面エネルギーを制御
する官能基を一つ組み込んだ直鎖状炭化水素基及びＳｉ
を含むＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＮＣ（ＣＨ₂）₁₄Ｓ
ｉＣｌ₃（モル比で１：１に混合して用いた）を用いた
他は同様の実験を行った。

【０１２０】その結果、前記クロロシラン系界面活性剤
が反応してなる化学吸着単分子膜が基板表面の水酸基が
生成された部分に選択的にシロキサンの共有結合を介し
て化学結合した状態で約１.５ｎｍの膜厚で単分子膜状
に形成された。なお、このとき化学吸着膜の臨界表面エ
ネルギーは約２７ｍＮ／ｍであった。

【０１２１】さらに、この状態の基板２枚を用い、化学
吸着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレ
ル配向するように２０ミクロンギャップの液晶セルを組
み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社
製）を注入して単分子膜を形成した部分の配向状態を確
認すると、注入した液晶分子が化学吸着された分子に沿
って基板に対しておよそプレチルト角６５゜で洗浄液か
ら引き上げた方向と反対方向にほぼ配向していた。

【０１２２】このとき、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃と
ＮＣ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の組成を１：０〜０：１（好
ましくは１０：１〜１：５０）で変えると、臨界表面エ
ネルギーは２０ｍＮ／ｍから２９ｍＮ／ｍに変化し、そ
れぞれプレチルト角は９０゜から４０゜の範囲で任意に
制御できた。さらに、化学吸着化合物としてフッ素を含
む界面活性剤、例えば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓ
ｉＣｌ₃を添加して行くと臨界表面エネルギーは１５ｍ
Ｎ／ｍまで小さくできた。

【０１２３】（実施例８）実施例５に於て、炭素鎖やシ
ロキサン結合鎖を含む界面活性剤分子の化学吸着を行う
工程の前に、クロロシリル基を複数個含む化合物を溶か
して作製した吸着溶液を作り、ドライ雰囲気中で浸漬し
た。すると、基板表面に含まれた水酸基とクロロシリル
基を複数個含む化合物のクロロシリル基が脱塩酸反応し
た。その後、さらに水と反応させると残ったクロロシリ
ル基が水酸基に変化して、表面に水酸基を多数含む化学
吸着膜が形成された。

【０１２４】たとえば、クロル基を複数個含むシリル化
合物としてＳｉＣｌ₄ を用いｎ−オクタンに溶かして吸
着液を作製し、乾燥雰囲気中で基板を浸漬すれば、表面
には−ＯＨ基が含まれているので、界面で脱塩酸反応が
生じ下記式（化１９）及び／または（化２０）が形成さ
れ、クロロシラン分子７１が−ＳｉＯ−結合を介して基
板表面に固定された。

【０１２５】

【化１９】

【０１２６】

【化２０】

【０１２７】その後、非水系の溶媒例えばクロロホルム
で洗浄すると、基板と反応していない余分のＳｉＣｌ₄
分子は除去される（図１８）。さらに空気中に取りだし
水と反応させると、表面に下記式（化２１）及び／また
は（化２２）で示される多数のＳｉＯ結合を含むシロキ
サン単分子吸着膜７２が得られた（図１９）。

【０１２８】

【化２１】

【０１２９】

【化２２】

【０１３０】なお、このとき非水系の溶媒例えばクロロ
ホルムで洗浄する工程を省けば、ポリシロキサン化学吸
着膜が形成された。なお、このときできたシロキサン単
分子膜７２は基板とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完
全に結合されているので剥がれることが全く無い。ま
た、得られた単分子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持
つ。当初の−ＯＨ基の約２〜３倍程度の数が生成され
た。この状態での処理部は、極めて親水性が高かった。
そこで、この状態で、実施例５と同様の界面活性剤を用
い化学吸着工程を行うと、図１２と同様の界面活性剤が
反応してなる炭素鎖を含む化学吸着単分子膜が前記シロ
キサン単分子膜を介してシロキサンの共有結合で化学結
合した状態で約１ｎｍの膜厚で形成された。このとき、
界面活性剤の吸着前の基材表面の吸着サイト（この場合
はＯＨ基）は、実施例５に比べて約２〜３倍程度と多い
ため、実施例５の場合に比べより吸着分子密度を大きく
できた。また、処理部は親油性となった。なお、このと
きの化学吸着膜中の分子密度は異なるが引き上げ方向と
反対方向、すなわち液切り方向に配向していた。

【０１３１】次に、この状態の基板を用い、引き上げ方
向とほぼ直交する方向に偏光方向が向くように偏光板を
基板に重ねて、ＫｒＦエキシマーレーザーの２４８ｎｍ
の光を８０ｍＪ／ｃｍ² 照射した。その後、前記化学吸
着単分子膜中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べるとチル
ト角は２５゜と多少大きくなっていたが配向方向は引き
上げ方向とほぼ直行する方向に変化し、しかも配向ばら
つきも改善されていた。

【０１３２】そこでこの状態の基板２枚を用い、化学吸
着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレル
配向するように２０ミクロンギヤップの液晶セルを組み
立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社製）
を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子が
化学吸着された分子に沿って基板に対して約２５゜で配
向することが確認できた。

【０１３３】なお、クロル基を複数個含むシリル化合物
として、前記ＳｉＣｌ₄以外に、例えば、Ｃｌ−（Ｓｉ
Ｃｌ₂Ｏ）₂−ＳｉＣｌ₃、またはＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨ₂
Ｃｌ₂、さらに、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ₂Ｏ）_n−ＳｉＣｌ
₃（ｎは整数）が利用できた。

【０１３４】（実施例９）次に、上記液晶配向膜を用い
て実際に液晶表示デバイスを製造しようとする場合の製
造プロセスについて図２０を用いて説明する。

【０１３５】まず、図２０に示すように、マトリックス
状に載置された第１の電極群８１とこの電極を駆動する
トランジスター群８２を有する第１の基板８３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８４と第２の電極８５を有する第２の基板８６上
に、それぞれ回転塗布法を用いて化学吸着液を塗布し、
実施例５と同様に化学吸着膜を形成した。その後、偏光
板ＨＮＰ´Ｂ（ポラロイド社製）を用い、電極パターン
と偏光方向が平行になるようセットして、垂直方向より
５００Ｗの超高圧水銀灯を用いて３６５ｎｍ（ｉ線）の
波長の光（偏光板通過後３．６ｍＪ／ｃｍ²・ｓ）を２
０秒照射した。すると、実施例５と同様に電極パターン
に沿って直鎖状の炭化水素基が再配向した液晶配向膜８
７が作製できた。次に、前記第１と第２の基板８３、８
６を電極が対向するように位置合わせしてスペーサー８
８と接着剤８９でおよそ５ミクロンのギャップで固定し
た。その後、前記第１と第２の基板に前記ＴＮ液晶９０
を注入した後、偏光板９１、９２を組み合わせて表示素
子を完成した。

【０１３６】この様なデバイスは、バックライト９３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。 （実施例１０）実施例９における、光再配向工程におい
て、前記偏光板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でき
た。

【０１３７】（実施例１１）化学吸着化合物として、Ｃ
Ｈ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳｉＣｌ₃とＣＨ₃（ＣＨ₂）₃ＳｉＣｌ₃
（モル比で１：１に混合して用いた）を用い、それぞれ
１重量％程度の濃度で非水系の溶媒に溶かして化学吸着
溶液を調整した。このとき非水系溶媒としては、良く脱
水したヘキサデカンを用いた。このようにして調製され
た溶液を吸着溶液とし、実施例５と同様に、乾燥雰囲気
中（相対湿度３０％以下）で電極の形成された基板を１
時間程度浸漬した。その後、液から引き上げて、良く脱
水した水を含まない非水系の溶媒であるｎ−ヘキサンで
洗浄した後、基板を所望の方向に立てた状態で図１３と
同様に洗浄液より引き上げて液切りし水分を含む空気中
に暴露した。

【０１３８】その後、一次配向の状況を調べるためにＦ
ＴＩＲを用いて分析した。結果を図２１及び２２に示
す。図２１及び２２より明らかなように、引き上げ方向
に対して垂直方向に測定した吸収スペクトル（図２１）
と引き上げ方向に対して平行方向に測定した吸収スペク
トル（図２２）とで吸収パターンが異なっている。図２
１では、ＣＨ₂ の非対称伸縮振動に起因した２９３０ｃ
ｍ^-1の吸収強度がＣＨ₂の対称伸縮振動に起因した２８
５７ｃｍ^-1の吸収強度の２倍になっているが、図２２で
は、ＣＨ₂ の非対称伸縮振動に起因した２９２９ｃｍ^-1
の吸収強度がＣＨ ₂ の対称伸縮振動に起因した２８５９
ｃｍ^-1の吸収強度のおよそ１．７倍になっている。ま
た、２９３０ｃｍ^-1の吸収ピークがレッドシフトし、２
８５７ｃｍ^-1の吸収ピークがブルーシフトしている。こ
のことは、吸着固定された分子の炭化水素鎖が引き上げ
方向に平行、すなわち液切り方向に配向していることを
示している。

【０１３９】さらに、この状態の基板２枚を用い、化学
吸着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレ
ル配向するように２０ミクロンギャップの液晶セルを組
み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社
製）を注入し偏光板を用いて配向状態を確認すると、注
入した液晶分子は液切り方向、すなわち洗浄液から引き
上げた方向と反対方向に配向していた。さらに、クロス
ニコルに組み合わせた２枚の偏光板に前記セルを挟み、
電極に２０ボルト印加した場合と印加しない場合、すな
わちオンオフでの光透過率を測定すると３５８のコント
ラストが得られた。このことは、引き上げ配向工程だけ
でも実用レベルの配向性能が得られることを示してい
る。

【０１４０】なお、上記の実施例６、８、９、１０で
は、露光に用いる光として超高圧水銀灯のｉ線である３
６５ｎｍの光やＫｒＦエキシマレーザーで得られる２４
８ｎｍの光を用いたが、膜物質の光の吸収度合いに応じ
て４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、２５４ｎｍの光を用いるこ
とも可能である。特に、２４８ｎｍや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。

【０１４１】また、直鎖状炭化水素基またはシロキサン
結合鎖とクロロシリル基、またはアルコキシシリル基ま
たはイソシアネートシリル基を含むシラン系の界面活性
剤として、分子端にシアノ基と他の一端にクロロシリル
基を含んだクロロシラン系界面活性剤とメチル基とクロ
ロシリル基を含んだクロロシラン系界面活性剤を混合し
て用いた、すなわち分子長の異なる２種のクロロシラン
系界面活性剤を混合して用いた例を示したが、本発明で
はこれらに限定されるものではなく、以下に示したよう
な炭化水素基の末端にハロゲン原子またはメチル基（−
ＣＨ₃）、フェニル基（−Ｃ₆Ｈ₅）、シアノ基（−Ｃ
Ｎ）、またはトリふっ化炭素基（−ＣＦ₃）を含んでい
るクロロシラン系界面活性剤や、分子内の炭化水素基の
一部の炭素が光学活性を有するクロロシラン系界面活性
剤（特にこの場合には効率よく配向できた）が使用でき
た。

【０１４２】なお、Ｈａ（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃ （Ｈａは
塩素、臭素、ヨウ素、ふっ素等のハロゲン原子を表し、
ｎは整数で１〜２４が好ましい。）で示されるクロロシ
ラン系界面活性剤も使用できる。さらに下記の化合物も
使用できる。 （１）ＣＨ₃（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃ （ｎは整数で０〜２
４が好ましい。） （２）ＣＨ₃（ＣＨ₂）_pＳｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）_qＳｉ
Ｃｌ₃（ｐ，ｑは整数で０〜１０が好ましい。） （３）ＣＨ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）_mＳｉＣｌ₃（ｍは整数で７
〜２４が好ましい。） （４）Ｃ₆Ｈ₅（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃（ｎは整数で０〜２
４が好ましい。） （５）ＣＮ（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃（ｎは整数で０〜２４
が好ましい。） （６）Ｃｌ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃（ｎは整数で３〜
２４が好ましい。） （７）Ｃｌ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）₂（ＣＦ₂）_n（ＣＨ₂）₂Ｓｉ
Ｃｌ₃（ｎは整数で１〜１０が好ましい。） （８）Ｂｒ（ＣＨ₂）₈ＳｉＣｌ₃ （９）ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₇ＳｉＣｌ₃ （10）ＣＨ₃（ＣＨ₂）₅Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）₈Ｓｉ
Ｃｌ₃ （11）ＣＨ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃ （12）Ｃ₆Ｈ₅（ＣＨ₂）₈ＳｉＣｌ₃ （13）ＣＮ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃ （14）Ｃｌ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）₈ＳｉＣｌ₃ （15）Ｃｌ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）₂（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂）₂Ｓｉ
Ｃｌ₃ （16）Ｃｌ₃Ｓｉ（ＣＨ₂）₂（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₂Ｓｉ
Ｃｌ₃ （17）ＣＦ₃ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃ （18）ＣＦ₃ＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₁₅Ｓｉ（ＣＨ₃）₂Ｃ
ｌ （19）ＣＦ₃ＣＦ₃（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）
₁₅ＳｉＣｌ₃ （20）Ｆ（ＣＣＦ₃（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）
₂（ＣＨ₂）₉ＳｉＣｌ₃ （21）Ｆ（ＣＦ₂）₈（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（Ｃ
Ｈ₂）₉ＳｉＣｌ₃ （22）ＣＦ₃ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₅ＳｉＣＨ₃Ｃｌ₂ （23）ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃ （24）ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨＣ^*Ｈ₃ＣＨ₂ＯＣＯ（ＣＨ₂）₁₀Ｓ
ｉＣｌ₃ （25）CH₃CH₂CHC^*H₃CH₂OCOC₆H₄OCOC₆H₄O(CH₂)₅SiCl₃ 前記化学式において、Ｃ^*は光学活性の炭素を示す。

【０１４３】また、シロキサン結合鎖とクロロシリル
基、またはアルコキシシリル基またはイソシアネートシ
リル基を含む以下のものが使用できた。（この場合も、
高度に配向した膜が得られた。） （26）ClSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂Cl （27）Cl₃SiOSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi
Cl₃ さらにクロロシラン系界面活性剤以外に、以下に示した
ようなアルコキシシリル基またはイソシアネートシリル
基を含むシラン系の界面活性剤が使用できた。 （28）Ｈａ（ＣＨ₂）_nＳｉ（ＯＣＨ₃）₃（Ｈａは塩素、
臭素、要素、ふっ素等のハロゲン原子を表し、ｎは整数
で１〜２４が好ましい。） （29）ＣＨ₃（ＣＨ₂）_nＳｉ（ＮＣＯ）₃（ｎは整数で０
〜２４が好ましい。） （30）ＣＨ₃（ＣＨ₂）_pＳｉ（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂）_qＳｉ
（ＯＣＨ₃）₃（ｐ，ｑは整数で０〜１０が好ましい。） （31）ＨＯＯＣ(ＣＨ₂)_mＳｉ(ＯＣＨ₃)₃（ｍは整数で７
〜２４が好ましい。） （32）Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）_mＳｉ（ＯＣＨ₃）₃（ｍは整数で
７〜２４が好ましい。） （33）Ｃ₆Ｈ₅（ＣＨ₂）_nＳｉ（ＮＣＯ）₃（ｎは整数で
０〜２４が好ましい。） （34）ＣＮ（ＣＨ₂）_nＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃（ｎは整数で
０〜２４が好ましい。） （実施例１２）表面に透明電極の形成されたガラス基板
１０１（表面に水酸基を多数含む）を準備し、あらかじ
めよく洗浄脱脂する。次に、末端に被膜の表面エネルギ
ーを制御する官能基を一つ組み込んだ直鎖状炭化水素基
及びＳｉを含むシラン系界面活性剤（以下、化学吸着化
合物ともいう）、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＮＣ
（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃（モル比で１：１に混合して用い
た）を用い、１重量％程度の濃度で非水系の溶媒に溶か
して化学吸着溶液を調整した。非水系溶媒としては、良
く脱水したヘキサデカンを用いた。このようにして調製
された溶液を吸着溶液１０２とし、この吸着溶液１０２
の中に、乾燥雰囲気中（相対湿度３０％以下）で前記基
板１０１を１時間程度浸漬（塗布しても良い）した（図
２３）。その後、液から引き上げて、良く脱水した水を
含まない非水系の溶媒であるｎ−ヘキサン１０３で洗浄
した後、基板を所望の方向に立てた状態で洗浄液より引
き上げて液切りし水分を含む空気中に暴露した（図２
４）。前記の一連の工程で、前記クロロシラン系界面活
性剤のＳｉＣｌ基と前記基板表面の水酸基とで脱塩酸反
応が生じ、下記式（化２３および２４）の結合が生成さ
れた。さらに、空気中の水分と反応して式（化２５及び
２６）の結合が生成された。

【０１４４】

【化２３】

【０１４５】

【化２４】

【０１４６】

【化２５】

【０１４７】

【化２６】

【０１４８】以上の処理により、前記クロロシラン系界
面活性剤が反応してなる化学吸着単分子膜１０４が基板
表面の水酸基が含まれていた部分にシロキサンの共有結
合を介して化学結合した状態で約１.５ｎｍの膜厚で単
分子膜状に形成された。なお、このとき化学吸着膜の臨
界表面エネルギーは約２７ｍＮ／ｍであった。

【０１４９】さらに、この状態の基板２枚を用い、化学
吸着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレ
ル配向するように２０ミクロンギヤップの液晶セルを組
み立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社
製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分
子が化学吸着された分子に沿って基板に対しておよそプ
レチルト角６５゜で洗浄液から引き上げた方向１０５と
反対方向にほぼ配向していた（図２５）。

【０１５０】このとき、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃と
ＮＣ（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の組成を１：０〜０：１（好
ましくは１０：１〜１：５０）で変えると、臨界表面エ
ネルギーは２０ｍＮ／ｍから２９ｍＮ／ｍに変化し、そ
れぞれプレチルト角は９０゜から４０゜の範囲で任意に
制御できた。さらに、化学吸着化合物としてフッ素を含
む界面活性剤、例えば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓ
ｉＣｌ₃を添加して行くと臨界表面エネルギーは１５ｍ
Ｎ／ｍまで小さくできた。

【０１５１】なお、膜を選択的に形成したい場合には、
印刷機を用いて所望のパターンで基板表面１０１に吸着
液１０２を印刷する方法が利用できた。また、あらかじ
め基板表面をレジストで選択的に覆って置いた後、化学
吸着工程を行ってからレジストを除く方法も利用でき
る。ただし、この場合、化学吸着された膜は、有機溶媒
では決して剥がれることがないので、有機溶媒で溶解除
去出きるレジストを使用する。

【０１５２】以上のように、この実施例では、得られる
膜の臨界表面エネルギーが異なり、且つ炭素鎖長が−
（ＣＨ₂）₁₄−と同じ長さのシラン系界面活性剤を用い
たが、炭素鎖長の長さが異なる（例えば、−（ＣＨ₂）_n
−；nは１から３０の範囲の整数）界面活性剤を混合し
て用いれば、さらに配向規制力を高められた。

【０１５３】次に、この状態の基板を２種類用い、引き
上げ方向１０５とほぼ直交する方向に偏光方向１１３が
向くように偏光板（ＨＮＰ´ Ｂ）１０６（ポラロイド
社製）を基板に重ねてセットし、５００Ｗの超高圧水銀
灯の３６５ｎｍ（ｉ線）の光１０７（偏光膜透過後３．
６ｍＷ／ｃｍ²）を用いて５０ｍＪ照射した。

【０１５４】なおこのとき、吸着分子の配向方向を一方
向に揃えるためには、完全に９０゜で交差するのではな
く、多少、好ましくは数度以上ずらす必要がある。この
場合、最大、液切り方向と平行になるように偏光方向１
１３を合わせても良い。もし万一完全に９０゜に交差さ
せれば、個々の分子が２方向に向いてしまう場合がある
（図２６）。その後、前記化学吸着単分子膜１０４’中
の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べると臨界表面エネルギ
ーとチルト角は変わらなかったが配向方向１０８は偏光
方向１１３とほぼ平行方向に変化し、しかも配向ばらつ
きも一次配向時より改善されていた（図２７〜２８）。
図中、１０９は透明電極を表わす。

【０１５５】ここで、選択的に配向方向を変えたい場合
には、所望のマスクを偏光板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を作製できた。

【０１５６】本実施例では、洗浄用の水を含まない溶媒
として、アルキル基を含む炭化水素系のｎ−ヘキサンを
用いたが、これ以外にも、水を含まず界面活性剤を溶か
す溶媒ならどのような溶媒でも使用可能である。たとえ
ばこれ以外にも、フッ化炭素基、塩化炭素基またはシロ
キサン基を含む溶媒、例えば、フレオン１１３やクロロ
ホルムやヘキサメチルジシロキサン等をそれぞれ用いる
ことができた。

【０１５７】（実施例１３）実施例１２に於て、炭素鎖
やシロキサン結合鎖を含む界面活性剤分子の化学吸着を
行う工程の前に、クロロシリル基を複数個含む化合物を
溶かして作製した吸着溶液を作り、ドライ雰囲気中で浸
漬した。すると、基板表面に含まれた水酸基とクロロシ
リル基を複数個含む化合物のクロロシリル基が脱塩酸反
応した。その後、さらに水と反応させると残ったクロロ
シリル基が水酸基に変化して、表面に水酸基を多数含む
化学吸着膜が形成された。

【０１５８】たとえば、クロル基を複数個含むシリル化
合物としてＳｉＣｌ₄ を用いｎ−オクタンに溶かして吸
着液を作製し、乾燥雰囲気中で基板を浸漬すれば、表面
にはーＯＨ基が含まれているので、界面で脱塩酸反応が
生じ下記式（化２７）及び／または（化２８）が形成さ
れ、クロロシラン分子１１１が−ＳｉＯ−結合を介して
基板表面に固定される。

【０１５９】

【化２７】

【０１６０】

【化２８】

【０１６１】その後、非水系の溶媒例えばクロロホルム
で洗浄すると、基板と反応していない余分のＳｉＣｌ₄
分子は除去される（図２９）。さらに空気中に取りだし
水と反応させると、表面に下記式（化２９）及び／また
は（化３０）で示される多数のＳｉＯ結合を含むシロキ
サン単分子吸着膜１１２が得られた（図３０）。

【０１６２】

【化２９】

【０１６３】

【化３０】

【０１６４】なお、このとき非水系の溶媒例えばクロロ
ホルムで洗浄する工程を省けば、ポリシロキサン化学吸
着膜が形成された。なお、このときできたシロキサン単
分子膜１１２は基板とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して
完全に結合されているので剥がれることが無い。また、
得られた単分子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ。
当初の−ＯＨ基の約２〜３倍程度の数が生成された。こ
の状態での処理部は、極めて親水性が高かった。そこ
で、この状態で、実施例１２と同様の界面活性剤を用い
化学吸着工程を行うと、図２３と同様の界面活性剤が反
応してなる炭素鎖を含む化学吸着単分子膜が前記シロキ
サン単分子膜１１２を介してシロキサンの共有結合で化
学結合した状態で約１．５ｎｍの膜厚で形成された。こ
のとき、界面活性剤の吸着前の基材表面の吸着サイト
（この場合はＯＨ基）は、実施例１２に比べて約２〜３
倍程度と多いため、実施例１２の場合に比べより吸着分
子密度を大きくできた。また、処理部は親油性となっ
た。なお、このときの化学吸着膜中の分子密度は異なる
が引き上げ方向と反対方向、すなわち液切り方向に配向
していた。

【０１６５】次に、この状態の基板を用い、引き上げ方
向とほぼ直交する方向に偏光方向が向くように偏光板を
基板に重ねて、ＫｒＦエキシマーレーザーの２４８ｎｍ
の光を８０ｍＪ照射した。その後、前記化学吸着単分子
膜中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べるとチルト角は８
７゜と多少大きくなっていたが配向方向は引き上げ方向
とほぼ直行する方向に変化し、しかも配向ばらつきも改
善されていた。なお、このときの臨界表面エネルギーは
２８ｍＮ／ｍであった。

【０１６６】そこでこの状態の基板２枚を用い、化学吸
着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレル
配向するように２０ミクロンギヤップの液晶セルを組み
立て、ネマチック液晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社製）
を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子が
化学吸着された分子に沿って基板に対してプレチルト角
約４６゜で配向することが確認できた。

【０１６７】なお、クロル基を複数個含むシリル化合物
として、前記ＳｉＣｌ₄以外に、例えば、Ｃｌ−（Ｓｉ
Ｃｌ₂Ｏ）₂−ＳｉＣｌ₃、またはＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＨ₂
Ｃｌ₂、さらに、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ₂Ｏ）_n−ＳｉＣｌ
₃（ｎは整数）が利用できた。

【０１６８】（実施例１４）実施例１２に於て、化学吸
着物質としてＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＮＣ（Ｃ
Ｈ₃）₂（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の代わりに、ＣｌＳｉ（Ｃ
Ｈ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ
₃）₂ＣｌとＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃を１：０〜０：
１の間で混合して用いた場合、臨界表面エネルギーは混
合比に応じて３５ｍＮ／ｍから２１ｍＮ／ｍの範囲で制
御できた。さらに、セルを組立同様の液晶を注入すると
プレチルト角は５度から９０度の範囲で制御できた。

【０１６９】なお、直鎖状のシロキサン結合鎖を含んだ
ＣｌＳｉ（ＣＨ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂
ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂Ｃｌと直鎖状の炭化水素鎖を含んだＣ
Ｈ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃を所望の比率で混合して用い
て被膜を作製すると、表面に下記式（化３１）および
（化３２）で示される分子を混合比率に応じて含む化学
吸着単分子膜が得られた。

【０１７０】

【化３１】

【０１７１】

【化３２】

【０１７２】（実施例１５）実施例１２に於て、化学吸
着物質としてＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＮＣ（Ｃ
Ｈ₃）₂（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の代わりに、ＨＯＯＣ（Ｃ
Ｈ₂）₁₆Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃とＢｒ（ＣＨ₂）₈Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₃を１：０〜０：１の間で混合して用い、化学吸着
時に１００℃で２時間還流した。この場合には、臨界表
面エネルギーは混合比に応じて５６ｍＮ／ｍから３１ｍ
Ｎ／ｍの範囲で制御できた。さらに、セルを組立後同様
の液晶を注入するとプレチルト角は０度から２８度の範
囲で制御できた。

【０１７３】（実施例１６）実施例１２に於て、化学吸
着物質としてＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃とＮＣ（Ｃ
Ｈ₃）₂（ＣＨ₂）₁₄ＳｉＣｌ₃の代わりに、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｃ
^*ＨＣＨ₃ＣＨ₂ＯＣＯ（ＣＨ₂）₁₀ＳｉＣｌ₃（ただし、
Ｃ^*は不整炭素）とＣＨ₃ＳｉＣｌ₃とを１：０〜１：２
０の間で混合して用い同様の配向膜を作製した。この場
合には、臨界表面エネルギーは混合比に応じて３６ｍＮ
／ｍから４１ｍＮ／ｍの範囲で制御できた。さらに、セ
ルを組立後同様の液晶を注入するとプレチルト角は３度
から０．１度の範囲で制御できた。

【０１７４】（実施例１７）次に、上記液晶配向膜を用
いて実際に液晶表示デバイスを製造しようとする場合の
製造プロセスについて図３１を用いて説明する。

【０１７５】まず、図３１に示すように、マトリックス
状に載置された第１の電極群１２１とこの電極を駆動す
るトランジスター群１２２を有する第１の基板１２３
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１２４と第２の電極１２５を有する第２
の基板１２６上に、実施例１６と同様の手順にしたがっ
て、調製した化学吸着液を塗布し、臨界表面エネルギー
が３６ｍＮ／ｍの化学吸着単分子膜を作製した。

【０１７６】その後、偏光板ＨＮＰ´ Ｂ（ポラロイド
社製）を用い、電極パターンと偏光方向が平行になるよ
うセットして、垂直方向より５００Ｗの超高圧水銀灯を
用いて３６５ｎｍ（ｉ線）の波長の光（偏光板通過後
３．６ｍＪ／ｃｍ²）を２０秒照射した。その結果、実
施例１６と同様に電極パターンに沿って直鎖状の炭化水
素基が再配向した臨界表面エネルギーが３７ｍＮ／ｍの
液晶配向膜１２７が作製できた。次に、前記第１と第２
の基板１２３、１２６を電極が対向するように位置合わ
せしてスペーサー１２８と接着剤１２９でおよそ５ミク
ロンのギャップで固定した。その後、前記第１と第２の
基板に前記ＴＮ液晶１３０を注入した後、偏光板１３
１、１３２を組み合わせて表示素子を完成した。このと
き注入された液晶のプレチルト角は３度であった。

【０１７７】この様なデバイスは、バックライト１３３
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。

【０１７８】（実施例１８）実施例１７における、光再
配向工程において、前記偏光板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
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
幅に改善できた。

【０１７９】なお、上記の実施例１２〜１８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
の光やＫｒＦエキシマレーザーで得られる２４８ｎｍの
光を用いたが、膜物質の光の吸収度合いに応じて４３６
ｎｍ、４０５ｎｍ、２５４ｎｍの光を用いることも可能
である。特に、２４８ｎｍや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。

【０１８０】また、直鎖状炭化水素基またはシロキサン
結合鎖とクロロシリル基、またはアルコキシシリル基ま
たはイソシアネートシリル基を含むシラン系の界面活性
剤として、分子端にシアノ基と他の一端にクロロシリル
基を含んだクロロシラン系界面活性剤とメチル基とクロ
ロシリル基を含んだクロロシラン系界面活性剤を混合し
て用いた、すなわち表面エネルギーの異なる膜となる２
種のクロロシラン系界面活性剤を混合して用いた例を示
したが、本願発明ではこれらに限定されるものではな
く、表面エネルギーの異なる各種界面活性剤を組み合わ
せて、各種表面エネルギーの異なる配向膜を作製でき
た。例えば、以下に示したような炭化水素基の末端に３
フッ化炭素基（−ＣＦ₃）、メチル基（−ＣＨ₃）、ビニ
ル基（−ＣＨ＝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（−Ｃ₆Ｈ₅）、アリール基（−Ｃ₆Ｈ₄−）、ハロゲ
ン原子、アルコキシ基（−ＯＲ；Ｒはアルキル基を表
す、とくに炭素数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（−ＯＨ）、カルボニル基（＝ＣＯ）、エステル
基（−ＣＯＯ−）及びカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）か
ら選ばれる少なくとも一つの有機基、あるいは光学活性
を有する炭化水素基で置換されたクロロシラン系界面活
性剤が使用できた。

【０１８１】なお、Ｈａ（ＣＨ₂）_nＳｉＣｌ₃ （Ｈａは
塩素、臭素、ヨウ素、ふっ素等のハロゲン原子を表し、
ｎは整数で１〜２４が好ましい。）で示されるクロロシ
ラン系界面活性剤も使用できる。さらに下記の一般式で
示される化合物も使用できる。 (1) CH₃(CH₂)_nSiCl₃ （ｎは整数で０〜２４が好まし
い。） (2) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSiCl₃（ｐ，ｑは整数で０
〜１０が好ましい。） (3) CH₃COO(CH₂)_mSiCl₃（ｍは整数で７〜２４が好まし
い。） (4) C₆H₅(CH₂)_nSiCl₃（ｎは整数で０〜２４が好まし
い。） (5) CN(CH₂)_nSiCl₃（ｎは整数で０〜２４が好まし
い。） (6) Cl₃Si(CH₂)_nSiCl₃（ｎは整数で３〜２４が好まし
い。） (7) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)_n(CH₂)₂SiCl₃（ｎは整数で１〜１
０が好ましい。） さらにクロロシラン系界面活性剤以外に、以下に示した
ようなアルコキシシリル基またはイソシアネートシリル
基を含むシラン系の界面活性剤が使用できた。 (8) Ha(CH₂)_nSi(OCH₃)₃（Ｈａは塩素、臭素、ヨウ素、
ふっ素等のハロゲン原子を表し、ｎは整数で１〜２４が
好ましい。） (9) CH₃(CH₂)_nSi(NCO)₃（ｎは整数で０〜２４が好まし
い。） (10) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSi(OCH₃)₃（ｐ，ｑは整
数で０〜１０が好ましい。） (11) HOOC(CH₂)_mＳｉ(ＯＣＨ₃)₃（ｍは整数で７〜２４
が好ましい。） (12) H₂N(CH₂)_mSi(OCH₃)₃（ｍは整数で７〜２４が好ま
しい。） (13) C₆H₅(CH₂)_nSi(NCO)₃（ｎは整数で０〜２４が好ま
しい。） (14) CN(CH₂)_nSi(OC₂H₅)₃（ｎは整数で０〜２４が好ま
しい。） より具体的には下記の化合物も使用できる。 (1) Br(CH₂)₈SiCl₃ (2) CH₂=CH(CH₂)₁₇SiCl₃ (3) CH₃(CH₂)₈-CO-(CH₂)₁₀SiCl₃ (4) CH₃(CH₂)₅-COO-(CH₂)₁₀SiCl₃ (5) CH₃(CH₂)₈-Si(CH₃)₂-(CH₂)₁₀SiCl₃ (6) CH₃(CH₂)₁₇SiCl₃ (7) CH₃(CH₂)₅Si(CH₃)₂(CH₂)₈SiCl₃ (8) CH₃COO(CH₂)₁₄SiCl₃ (9) C₆H₅(CH₂)₈SiCl₃ (10) CN(CH₂)₁₄SiCl₃ (11) Cl₃Si(CH₂)₈SiCl₃ (12) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₄(CH₂)₂SiCl₃ (13) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₆(CH₂)₂SiCl₃ (14) CF₃CF₂(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃ (15) (CF₃)₂CHO(CH₂)₁₅Si(CH₃)₂Cl (16) CF₃CF₂(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅SiCl₃ (17) CF₃(CF₂)₄(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₉SiCl₃ (18) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₉SiCl₃ (19) CF₃COO(CH₂)₁₅SiCH₃Cl₂ (20) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃ (21) CH₃CH₂CHC^*H₃CH₂OCO(CH₂)₁₀SiCl₃ (Ｃ^*は光学活性
の不整炭素を示す。) (22) CH₃CH₂CHC^*H₃CH₂OCOC₆H₄OCOC₆H₄O(CH₂)₅SiCl₃ (23) 下記式（化３３）で示される化合物

【０１８２】

【化３３】

【０１８３】(24) 下記式（化３４）で示される化合物

【０１８４】

【化３４】

【０１８５】また、シロキサン結合鎖とクロロシリル
基、またはアルコキシシラン基またはイソシアネートシ
ラン基を含む以下のものが使用できた。この場合も、高
度に配向した膜が得られた。 (25) ClSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂Cl (26) Cl₃SiOSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSiC
l₃

【０１８６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の第１番目
の液晶配向膜は、ラビングを必要とせず、高能率で均一
且つ薄い配向膜を所望のパターンで作製できる効果があ
る。

【０１８７】また、液晶配向膜の製造に、電極表面にシ
ラン界面活性剤を露光パターンに沿って単分子膜状に１
層化学吸着させる方法を用いた前記工程を複数回用いる
ことにより、従来のようなラビングでは難しかった、個
々の画素の配向が複数種に分割されたマルチドメインの
液晶配向膜を極めて容易に作製できる効果がある。

【０１８８】さらにまた、このような液晶配向膜を用い
ることで、従来のようなラビング工程で発生していた欠
陥の生じる機会がなくなり、歩留まりが高く極めて低コ
スト高信頼で且つ広視野角表示が可能な液晶表示装置を
提供できる効果がある。

【０１８９】なお、吸着形成された配向膜は、特定の液
晶例えばネマティック液晶や強誘電液晶を結合を組み込
むことも可能なため、極めて配向制御性がよい。以上説
明した通り、本発明の第２番目の液晶配向膜は、従来の
ようなラビングを用いなくとも、液晶のプレチルト角度
を制御でき且つ任意の方向に配向され得る機能を有する
配向膜を高能率で均一且つ薄く提供できる効果がある。

【０１９０】また本発明の液晶配向膜の製造方法は、被
膜を構成する分子が特定の方向に向きを揃えて基板表面
に一端で結合固定されている密着強度が格段に優れた配
向膜をきわめて効率よく提供できる効果を有する。

【０１９１】また、液晶配向膜の製造時に、偏光板にパ
ターン状のマスクを重ねて露光する工程を複数回行う
と、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異な
る部分を複数箇所設けることができ、従来のようなラビ
ングでは難しかった、個々の画素の配向が複数種に分割
されたマルチドメインの液晶表示装置を極めて容易に作
製できる効果がある。

【０１９２】さらにまた、このような液晶配向膜を用い
ることで、従来のようなラビング工程で発生していた欠
陥の生じる機会がなくなり、歩留まりが高く極めて低コ
スト高信頼で且つ広視野角表示が可能な液晶表示装置を
提供できる効果がある。

【０１９３】なお、吸着形成された配向膜は、特定の液
晶例えばネマティック液晶や強誘電液晶を結合を組み込
むことも可能なため、極めて配向制御性を良くできる。
以上説明した通り、本発明の第３番目の液晶配向膜は、
従来のようなラビングを用いなくとも、配向膜の臨界表
面エネルギーを制御して、注入される液晶のプレチルト
角度を制御でき且つ液晶を任意の方向に配向させ得る機
能を有する配向膜を効率よく合理的に提供できる効果が
ある。

【０１９４】また、液晶配向膜の製造時に、偏光板にパ
ターン状のマスクを重ねて露光する工程を複数回行う
と、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向のみ異
なる部分を複数箇所設けることができ、従来のようなラ
ビングでは難しかった個々の画素の配向が複数種に分割
されたマルチドメインの液晶表示装置を効率良く合理的
に作製できる。

【０１９５】さらにまた、このような液晶配向膜を用い
ることで、従来のようなラビング工程で発生していた欠
陥の生じる機会がなくなり所望のチルト角が得られ、歩
留まりが高く極めて低コスト高信頼で且つ広視野角表示
が可能な液晶表示装置を提供できる。

【０１９６】なお、吸着形成された配向膜は、特定の表
面エネルギーを有する液晶例えばネマティック液晶や強
誘電液晶を結合を組み込むことも可能なため、配向方向
およびチルト角の制御のみならず配向規制力の大きな配
向膜を効率良く合理的に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１における液晶配向膜作製の
露光工程を説明するための断面概念図。

【図２】 図１のＡの部分を分子レベルまで拡大した概
念図であり、露光によって基板表面に形成された−ＣＯ
ＯＨ基部分を示す。

【図３】 図１のＡの部分を分子レベルまで拡大した概
念図であり、化学吸着膜が形成された親油性の表面部分
を示す。

【図４】 本発明の実施例１で作製した液晶配向膜を用
いて作製した液晶セル内の液晶の配向状態を表す断面概
念図。

【図５】 本発明の実施例２における液晶配向膜作製の
露光工程を説明するための断面概念図。

【図６】 図５のＢの部分を分子レベルまで拡大した概
念図であり、露光によって基板表面に形成された−ＣＯ
ＯＨ基部分を示す。

【図７】 同図５のＢの部分を分子レベルまで拡大した
概念図であり、化学吸着膜が形成された親油性の表面部
分を示す。

【図８】 本発明の実施例３における第２回目の露光に
より新たにカルボキシル基を生成する工程を説明するた
めの図。

【図９】 実施例３における配向の異なる化学吸着膜が
２種形成された状態を説明するために用いた液晶配向膜
の断面概念図。

【図１０】 本発明の実施例４におけるシロキサン単分
子膜の形成された状態を説明するために分子レベルまで
拡大した断面概念図。

【図１１】 本発明の実施例４において液晶表示装置製
造を説明するための断面概念図。

【図１２】 本発明の実施例５における単分子膜状の液
晶配向膜作製に用いる化学吸着工程を説明するための断
面概念図。

【図１３】 同、単分子膜状の液晶配向膜作製の洗浄工
程を説明するための断面概念図。

【図１４】 同、溶媒洗浄後の単分子膜状の液晶配向膜
内の分子配向状態を説明するために断面を分子レベルま
で拡大した概念図。

【図１５】 本発明の実施例６における光露光により吸
着された分子を再配向させるために用いた露光工程の概
念図。

【図１６】 同、光配向後の単分子膜状の液晶配向膜内
の分子配向状態を説明するための概念図。

【図１７】 同、光配向後の化学吸着単分子膜の分子配
向状態を説明するために断面を分子レベルまで拡大した
概念図。

【図１８】 本発明の実施例８におけるクロロシラン単
分子膜の形成された状態（空気中の水分との反応前）を
説明するために分子レベルまで拡大した断面概念図。

【図１９】 本発明の実施例８におけるシロキサン単分
子膜の形成された状態を説明するために分子レベルまで
拡大した断面概念図。

【図２０】 本発明の実施例９において液晶表示装置製
造を説明するための断面概念図。

【図２１】 本発明の実施例１１において引き上げ方向
に対して垂直方向に測定したＦＴＩＲの吸収スペクトル
を示す。

【図２２】 本発明の実施例１１において引き上げ方向
に対して平行方向に測定したＦＴＩＲの吸収スペクトル
を示す。

【図２３】 本発明の実施例１２における単分子膜状の
液晶配向膜作製に用いる化学吸着工程を説明するための
断面概念図。

【図２４】 単分子膜状の液晶配向膜作製の洗浄工程を
説明するための断面概念図。

【図２５】 溶媒洗浄後の単分子膜状の液晶配向膜内の
分子配向状態を説明するために断面を分子レベルまで拡
大した概念図。

【図２６】 光露光により吸着された分子を再配向させ
るために用いた露光工程の概念図。

【図２７】 光配向後の単分子膜状の液晶配向膜内の分
子配向状態を説明するための概念図。

【図２８】 光配向後の化学吸着単分子膜の分子配向状
態を説明するために断面を分子レベルまで拡大した概念
図。

【図２９】 本発明の実施例１３におけるクロロシラン
単分子膜の形成された状態（空気中の水分との反応前）
を説明するために分子レベルまで拡大した断面概念図。

【図３０】 本発明の実施例１３におけるシロキサン単
分子膜の形成された状態を説明するために分子レベルま
で拡大した断面概念図。

【図３１】 本発明の実施例１４において液晶表示装置
製造を説明するための断面概念図。

【符号の説明】

１，２１ 電極の形成された基板 ２，２´，２２，２２´，３２´ レジスト ３，２３ マスク ４，２４ 露光されたレジストを持つ基板 ５，２５ カルボキシル基 ６，２６，２７ 親油性化学吸着単分子膜 ７，７´ 液晶分子 ８ 単分子膜の炭素鎖 ２８ マルチドメイン用配向膜の形成された基板 ３３ 親水性単分子膜 ４１ 第１の電極群 ４２ トランジスタ群 ４３ 第１の基板 ４４ カラーフィルター群 ４５ 第２の電極 ４６ 第２の基板 ４７ 液晶配向膜 ４８ スペーサー ４９ 接着剤 ５０ 液晶 ５１，５２ 偏光板 ５３ バックライト ６１ 基板 ６２ 化学吸着液 ６３ 洗浄用非水系溶媒 ６４ １次配向された化学吸着単分子膜 ６４´再配向された化学吸着単分子膜 ６５ 洗浄液からの引き上げ方向 ６６ 偏光膜 ６７ 照射光 ６８ 再配向方向 ６９ 透明電極 ７１ クロロシラン分子 ７２ シロキサン単分子膜 ７３ 偏光方向 ８１ 第１の電極群 ８２ トランジスタ群 ８３ 第１の基板 ８４ カラーフィルター群 ８５ 第２の電極 ８６ 第２の基板 ８７ 液晶配向膜 ８８ スペーサー ８９ 接着剤 ９０ 液晶 ９１，９２ 偏光板 ９３ バックライト １０１ 基板 １０２ 化学吸着液 １０３ 洗浄用非水系溶媒 １０４ １次配向された化学吸着単分子膜 １０４´ 再配向された化学吸着単分子膜 １０５ 洗浄液からの引き上げ方向 １０６ 偏光膜 １０７ 照射光 １０８ 再配向方向 １０９ 透明電極 １１１ クロロシラン分子 １１２ シロキサン単分子膜 １１３ 偏光方向 １２１ 第１の電極群 １２２ トランジスタ群 １２３ 第１の基板 １２４ カラーフィルター群 １２５ 第２の電極 １２６ 第２の基板 １２７ 液晶配向膜 １２８ スペーサー １２９ 接着剤 １３０ 液晶 １３１，１３２ 偏光板 １３３ バックライト

Claims (57)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直鎖状の炭素鎖およびＳｉを持つシラン
   系界面活性剤が、所定の基板表面に形成されたエネルギ
   ービーム照射によって活性水素を含む官能基を生成する
   エネルギービーム感応性の樹脂膜を介して化学吸着さ
   れ、かつ前記直鎖状の炭素鎖が特定の方向に配向してい
   る被膜である液晶配向膜。
2. 【請求項２】 前記界面活性剤よりなる被膜が、筋状の
   パターンで前記基板表面に共役結合を介してエネルギー
   ビーム感応性の樹脂膜に固定されている請求項１に記載
   の液晶配向膜。
3. 【請求項３】 前記固定された界面活性剤よりなる被膜
   が、シロキサン結合を有する被膜を介してエネルギービ
   ーム感応性の樹脂膜に固定されている請求項２に記載の
   液晶配向膜。
4. 【請求項４】 シラン系界面活性剤が、直鎖状炭化水素
   基とクロロシリル基を含むクロロシラン系の界面活性剤
   である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶配向膜。
5. 【請求項５】 クロロシラン系の界面活性剤の直鎖状炭
   化水素基の水素の一部が、少なくともフッ素原子で置換
   されている請求項４に記載の液晶配向膜。
6. 【請求項６】 直鎖状炭化水素基とクロロシリル基を含
   むクロロシラン系の界面活性剤として分子長の異なる複
   数種のクロロシラン系界面活性剤を混合して用いた請求
   項４または５に記載の液晶配向膜。
7. 【請求項７】 所望の電極を形成した基板表面に形成さ
   れた単分子膜状の被膜であって、前記被膜を構成する分
   子が所望の傾きを有し且つ特定の方向に向きを揃えて前
   記基板表面に一端で結合固定されていることを特徴とし
   た液晶配向膜。
8. 【請求項８】 分子の所望の傾きが、基板に被膜を構成
   する分子を共有結合により固定した後、前記分子を有機
   溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りに
   より形成したものである請求項７に記載の液晶配向膜。
9. 【請求項９】 被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロ
   キサン結合鎖を含んでいる請求項７または８に記載の液
   晶配向膜。
10. 【請求項１０】 炭素鎖の一部の炭素が光学活性を有す
    る請求項９に記載の液晶配向膜。
11. 【請求項１１】 被膜を構成する分子の両端にＳｉを含
    んでいる請求項７〜１０のいずれかに記載の液晶配向
    膜。
12. 【請求項１２】 被膜を構成する分子が、分子長の異な
    る複数種の化学吸着分子が混合されて形成され、かつ固
    定された被膜が分子長さレベルで凸凹である請求項７〜
    １１のいずれかに記載の液晶配向膜。
13. 【請求項１３】 所望の電極を形成した基板表面に形成
    された単分子膜状の被膜であり、前記被膜を構成する分
    子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖
    またはシロキサン結合鎖の少なくとも一部に被膜の表面
    エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでい
    ることを特徴とする液晶配向膜。
14. 【請求項１４】 被膜を構成する分子として臨界表面エ
    ネルギーの異なる複数種のシラン系界面活性剤を混合し
    て用い、固定された被膜が所望の臨界表面エネルギー値
    を示すように制御されている請求項１３に記載の液晶配
    向膜。
15. 【請求項１５】 表面エネルギーを制御する官能基が、
    ３フッ化炭素基（−ＣＦ₃）、メチル基（−ＣＨ₃）、ビ
    ニル基（−ＣＨ＝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（−Ｃ₆Ｈ₅）、アリール基（−Ｃ₆Ｈ₄−）、ハロゲ
    ン原子、アルコキシ基（−ＯＲ；Ｒはアルキル基を表
    す）、シアノ基（−ＣＮ）、アミノ基（−ＮＨ₂）、水
    酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（＝ＣＯ）、エステル基
    （−ＣＯＯ−）及びカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）から
    選ばれる少なくとも一つの有機基である請求項１３また
    は１４に記載の液晶配向膜。
16. 【請求項１６】 被膜を構成する分子の末端にＳｉを含
    んでいる請求項１３〜１５のいずれかに記載の液晶配向
    膜。
17. 【請求項１７】 被膜の臨界表面エネルギーが１５ｍＮ
    ／ｍ〜５６ｍＮ／ｍの間の所望の値に制御されている請
    求項１３〜１６のいずれかに記載の液晶配向膜。
18. 【請求項１８】 電極の形成された所定の基板表面に、
    直接または任意の薄膜を介して間接的に、エネルギービ
    ームによって活性水素を含む官能基を生成するエネルギ
    ービーム感応性の樹脂膜を塗布形成する工程と、前記樹
    脂膜の表面を任意のパターンでエネルギービームを照射
    する工程と、前記照射された樹脂膜を直鎖状の炭素鎖お
    よびＳｉ基を持つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液
    に接触させた後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄す
    ることにより、前記照射された部分に選択的に前記界面
    活性剤よりなる単分子膜を１層形成し、且つ前記界面活
    性剤分子中の直鎖状の炭素鎖を配向固定する工程を含む
    液晶配向膜の製造方法。
19. 【請求項１９】 エネルギービームが電子線、Ｘ線、ま
    たは波長１００ｎｍ〜１μｍの光から選ばれる少なくと
    も一つである請求項１８に記載の液晶配向膜の製造方
    法。
20. 【請求項２０】 化学吸着液が、少なくとも直鎖状炭素
    鎖とクロロシリル基を含むクロロシラン系の界面活性剤
    とエネルギービーム感応性樹脂膜を損なわない溶剤を含
    んでいる請求項１９に記載の液晶配向膜の製造方法。
21. 【請求項２１】 エネルギービームが紫外線、可視光線
    及び赤外線から選ばれる少なくとも一つの光であり、エ
    ネルギービーム感応性の樹脂膜が感光性樹脂膜である請
    求項１９または２０に記載の液晶配向膜の製造方法。
22. 【請求項２２】 感光性の樹脂膜が、下記式（化１）
    基、（化２）基及び（化３）基から選ばれる少なくとも
    一つの有機基を含むポリマー膜又はモノマー膜である請
    求項２１に記載の液晶配向膜の製造方法。 【化１】 【化２】 【化３】
23. 【請求項２３】 非水系溶媒としてふっ化炭素基を含む
    溶媒を用いる請求項１８〜２２のいずれかに記載の液晶
    配向膜の製造方法。
24. 【請求項２４】 電極を形成した基板を化学吸着液に接
    触させ、前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを
    化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結
    合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向
    に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定され
    た分子を配向させる工程を含む単分子膜状の液晶配向膜
    の製造方法。
25. 【請求項２５】 分子を配向させた後、さらに偏光板を
    介して所望の方向に偏光した光で露光して前記界面活性
    剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に
    揃える工程を含む請求項２４に記載の単分子膜状の液晶
    配向膜の製造方法。
26. 【請求項２６】 界面活性剤として、直鎖状炭化水素基
    またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基、またはアル
    コキシシリル基またはイソシアネートシリル基を含むシ
    ラン系の界面活性剤を用いる請求項２４または２５に記
    載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。
27. 【請求項２７】 直鎖状炭化水素基またはシロキサン結
    合鎖とクロロシリル基、またはアルコキシシリル基また
    はイソシアネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤
    として分子長の異なる複数種のシラン系界面活性剤を混
    合して用いる請求項２６に記載の単分子膜状の液晶配向
    膜の製造方法。
28. 【請求項２８】 炭化水素基の一部の炭素が光学活性を
    有する請求項２６または２７に記載の単分子膜状の液晶
    配向膜の製造方法。
29. 【請求項２９】 炭化水素基またはシロキサン結合鎖の
    末端にハロゲン原子またはメチル基（−ＣＨ₃）、フェ
    ニル基（−Ｃ₆Ｈ₅）、シアノ基（−ＣＮ）、水酸基（−
    ＯＨ）、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アミノ基（−
    ＮＨ₂）、またはトリふっ化炭素基（−ＣＦ₃）を含んで
    いる請求項２６〜２８のいずれかに記載の単分子膜状の
    液晶配向膜の製造方法。
30. 【請求項３０】 露光に用いる光が、４３６ｎｍ、４０
    ５ｎｍ、３６５ｎｍ、２５４ｎｍ及び２４８ｎｍから選
    ばれる少なくとも一つの波長光である請求項２５に記載
    の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。
31. 【請求項３１】 界面活性剤として、直鎖状炭化水素基
    またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基またはイソシ
    アネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用い、
    洗浄有機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用
    いる請求項２６〜３０のいずれかに記載の単分子膜状の
    液晶配向膜の製造方法。
32. 【請求項３２】 非水系の有機溶媒として、アルキル
    基、ふっ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基
    を含む溶媒を用いる請求項３１に記載の単分子膜状の液
    晶配向膜の製造方法。
33. 【請求項３３】 界面活性剤分子を一端で固定する工程
    の前に、多数のＳｉＯ基を含む被膜を形成し、この膜を
    介して単分子膜状の被膜を形成する請求項２４〜３２の
    いずれかに記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。
34. 【請求項３４】 電極を形成した基板を、炭素鎖または
    シロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン
    結合鎖の少なくとも一部に被膜の表面エネルギーを制御
    する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活
    性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液
    中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界
    面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程を含
    むことを特徴とする単分子膜状の液晶配向膜の製造方
    法。
35. 【請求項３５】 界面活性剤として直鎖状炭素鎖または
    シロキサン結合鎖とクロロシリル基またはアルコキシシ
    リル基またはイソシアネートシリル基を含むシラン系の
    界面活性剤を用いた請求項３４に記載の単分子膜状の液
    晶配向膜の製造方法。
36. 【請求項３６】 界面活性剤として臨界表面エネルギー
    の異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用い
    る請求項３４または３５に記載の単分子膜状の液晶配向
    膜の製造方法。
37. 【請求項３７】 炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端
    または一部に３フッ化炭素基（−ＣＦ₃）、メチル基
    （−ＣＨ₃）、ビニル基（−ＣＨ＝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（−Ｃ₆Ｈ₅）、アリール基（−Ｃ₆
    Ｈ₄−）、ハロゲン原子、アルコキシ基（−ＯＲ；Ｒは
    アルキル基を表す）、シアノ基（−ＣＮ）、アミノ基
    （−ＮＨ₂）、水酸基（−ＯＨ）、カルボニル基（＝Ｃ
    Ｏ）、エステル基（−ＣＯＯ−）及びカルボキシル基
    （−ＣＯＯＨ）から選ばれる少なくとも一つの有機基で
    ある請求項３４〜３６のいずれかに記載の単分子膜状の
    液晶配向膜の製造方法。
38. 【請求項３８】 界面活性剤分子を基板表面に一端で結
    合固定する工程の後に、有機溶剤で洗浄して、さらに所
    望の方向に基板を立てて液切りを行い、液切り方向に前
    記固定された分子を配向させる請求項３４〜３７のいず
    れかに記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。
39. 【請求項３９】 分子を配向させた後、さらに偏光膜を
    介して露光して前記配向された分子を所望の方向に再配
    向させる請求項３８に記載の単分子膜状の液晶配向膜の
    製造方法。
40. 【請求項４０】 界面活性剤として直鎖状炭素鎖または
    シロキサン結合鎖とクロロシリル基またはイソシアネー
    トシラン基を含むシラン系の界面活性剤を用い、洗浄有
    機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用いた請
    求項３８または３９に記載の単分子膜状の液晶配向膜の
    製造方法。
41. 【請求項４１】 非水系の有機溶媒として、アルキル
    基、ふっ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基
    を含む溶媒を用いた請求項４０に記載の単分子膜状の液
    晶配向膜の製造方法。
42. 【請求項４２】 界面活性剤分子を一端で固定する工程
    の前に、多数のＳｉＯ基を含む被膜を形成する工程を行
    い、この膜を介して単分子膜状の被膜を形成する請求項
    ３４〜４１のいずれかに記載の単分子膜状の液晶配向膜
    の製造方法。
43. 【請求項４３】 一対の基板と、その表面の電極と、そ
    の表面の配向膜がこの順序に形成され、液晶が前記２つ
    の対向する電極に前記配向膜を介して挟まれている液晶
    表示装置であって、 前記少なくとも一方の配向膜は、直鎖状の炭素鎖を持つ
    シラン系界面活性剤が、エネルギービーム照射によって
    活性水素を含む官能基を生成するエネルギービーム感応
    性の被膜を介して化学吸着され、かつ前記直鎖状の炭素
    鎖が特定の方向に配向している被膜であることを特徴と
    する液晶表示装置。
44. 【請求項４４】 直鎖状の炭素鎖またはシロキサン結合
    鎖を持つシラン系界面活性剤よりなる単分子膜状の被膜
    で、且つ前記被膜を構成する分子が所望の傾きを有し且
    つ特定の方向に向きを揃えて基板表面に一端で結合固定
    されている被膜が液晶用の配向膜として２つの対向させ
    る電極の形成された基板表面の少なくとも一方の基板の
    電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成さ
    れており、液晶が前記２つの対向する電極に前記配向膜
    を介して挟まれている液晶表示装置。
45. 【請求項４５】 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が配向膜として形成されてい
    る請求項４４に記載の液晶表示装置。
46. 【請求項４６】 基板表面の被膜がパターン状の配向方
    向の異なる部分を複数箇所含んでいる請求項４４または
    ４５に記載の液晶表示装置。
47. 【請求項４７】 対抗する電極が片方の基板表面に形成
    されている請求項４４に記載の液晶表示装置。
48. 【請求項４８】 炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含
    み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の少なくとも一
    部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくと
    も一つ含んでいる分子で構成された被膜が、液晶用の配
    向膜として２つの対向させる電極の形成された基板表面
    の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接または他の
    被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記２つの
    対向する電極に前記配向膜を介して挟まれていることを
    特徴とする液晶表示装置。
49. 【請求項４９】 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が配向膜として形成されてい
    る請求項４８に記載の液晶表示装置。
50. 【請求項５０】 基板表面の被膜がパターン状の配向方
    向の異なる部分を複数箇所含んでいる請求項４８または
    ４９に記載の液晶表示装置。
51. 【請求項５１】 対向する電極が片方の基板表面に形成
    されている請求項４８に記載の液晶表示装置。
52. 【請求項５２】 あらかじめマトリックス状に載置され
    た第１の電極群を有する第１の基板上に、直接または任
    意の薄膜を介して間接的に、エネルギービームによって
    活性水素を含む官能基を生成するエネルギービーム感応
    性の樹脂膜を塗布形成する工程と、前記樹脂膜の表面を
    任意のパターンでエネルギービーム照射する工程と、前
    記照射された樹脂膜付き基板を直鎖状の炭素鎖およびＳ
    ｉを持つシラン系界面活性剤を含む化学吸着液に接触さ
    せた後、前記樹脂膜を溶かさない溶剤で洗浄することに
    より、前記照射された部分に選択的に前記界面活性剤よ
    りなる単分子膜を１層形成し、且つ前記直鎖状の炭素鎖
    を配向固定する工程と、前記第１の電極群を有する第１
    の基板と第２の電極または電極群を有する第２の基板
    を、それぞれの電極が対向するように所定の間隙を保ち
    つつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第１と第
    ２の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを
    特徴とした液晶表示装置の製造方法。
53. 【請求項５３】 あらかじめマトリックス状に載置され
    た第１の電極群を有する第１の基板を直接または任意の
    薄膜を形成した後化学吸着液に接触させ前記吸着液中の
    界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活
    性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、有機
    溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを
    行い液切り方向に前記固定された分子を配向させる工程
    と、さらに偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露
    光して前記界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した
    状態で特定の方向に揃える工程と、前記第１の電極群を
    有する第１の基板と第２の基板、または第２の電極又は
    電極群を有する第２の基板を、電極面を内側にして所定
    の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、
    前記第１と第２の基板の間に所定の液晶を注入する工程
    を含む液晶表示装置の製造方法。
54. 【請求項５４】 偏光板を介して所望の方向に偏光した
    光で露光して前記結合された界面活性剤分子の向きを所
    望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程におい
    て、前記偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する
    工程を複数回行い、同一面内の配向膜内でパターン状の
    配向方向の異なる部分を複数箇所設けた請求項５３に記
    載の液晶表示装置の製造方法。
55. 【請求項５５】 あらかじめマトリックス状に載置され
    た第１の電極群を有する第１の基板を直接または任意の
    薄膜を形成した後、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含
    み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の少なくとも一
    部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくと
    も一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した
    化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と
    基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表
    面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さら
    に所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に
    前記固定された分子を配向させる工程と、前記第１の電
    極群を有する第１の基板と第２の基板、または第２の電
    極又は電極群を有する第２の基板を、電極面を内側にし
    て所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工
    程と、前記第１と第２の基板の間に所定の液晶を注入す
    る工程を含むことを特徴とした液晶表示装置の製造方
    法。
56. 【請求項５６】 固定された分子を配向させる工程の
    後、さらに偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露
    光して前記界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した
    状態で特定の方向に揃える工程を行う請求項５５に記載
    の液晶表示装置の製造方法。
57. 【請求項５７】 偏光板を介して所望の方向に偏光した
    光で露光して前記結合された界面活性剤分子の向きを所
    望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程におい
    て、前記偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する
    工程を複数回行い、同一面内の配向膜内でパターン状の
    配向方向の異なる部分を複数箇所設けた請求項５６に記
    載の液晶表示装置の製造方法。