JPH11125823A

JPH11125823A - 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

Info

Publication number: JPH11125823A
Application number: JP9291308A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Otake; 忠大竹; Kazufumi Ogawa; 一文小川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルにおいて使用される配向膜に
おいて、配向熱安定性が高く、厚みはナノメータレベル
できわめて薄く、液晶の配向方向は膜を構成してる物質
の重合方向により制御された液晶用配向膜を高能率で均
一性よく提供できる方法、およびそれを用いた表示素子
を製造する方法を提供する。【解決手段】電極を形成した基板１を、炭素鎖を含み
前記炭素鎖の末端または一部にジアセチレン基とＳｉを
含んでいるクロロシラン化合物を含む溶液に接触させ、
前記クロロシラン化合物と基板表面とを化学反応させて
基板表面に結合固定し、光を照射して前記官能基を特定
の方向に沿って重合させ、ラビングを必要としない液晶
配向膜を形成する。洗浄液からの引き上げ方向５に沿っ
て前記官能基を配向させる。

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】本発明者らはすでに化学吸着単分子膜に
偏光を照射すると偏光方向に沿って液晶が配向する液晶
配光膜を作成できることを提案した（特願平８−２２４
２１９号）。

【０００３】さらに、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樹脂溶液をスピ
ナー等で回転塗布して形成しラビングした液晶配向膜を
介して液晶を封入した装置が一般的であった。

【０００４】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、ラビングを行な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知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
単分子膜は紫外線領域で感光性を有する感光性基（本発
明では光重合性の官能基）を含んでいなかったため、偏
光照射により吸着分子が再配向されて配向作用を表すよ
うになるが、照射された膜は単に並んでいるだけで架橋
していないため高温加熱により配向安定性が劣化すると
いう大きな問題があった。

【０００６】また、従来のラビング法を用いた配向膜の
作成は、ポリビニルアルコールやポリイミド樹脂を有機
溶媒に溶解させ回転塗布機などを用いて塗膜形成した
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、膜厚を全面にわたり均一にするのは難
しく、また厚さを薄くするのには限界があり、液晶表示
素子を作成し使用時表示むらがでたり、表示焼き付きが
でたり、駆動電圧が高くなる等大きな問題があった。

【０００７】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、液晶表示パネルにおいて使用される配向膜であり、
配向熱安定性が高く、厚みはナノメータレベルできわめ
て薄く、液晶の配向方向は膜を構成してる物質の重合方
向により制御された液晶用配向膜を高能率で均一性よく
提供できる方法、およびそれを用いた表示素子を製造す
る方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、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、前記単分子
膜を構成する物質が所定の方向に沿って光重合されてい
ることを特徴とする。

【０００９】前記液晶配向膜においては、光重合された
膜が、前記式（化１）で示される基に由来する分子を含
む膜であることが好ましい。また前記液晶配向膜におい
ては、光重合が、前記式（化２〜５）（但し化２〜５
中、Ａは２価の官能基を表す）で表される化学結合単位
を含む物質を形成し、かつ前記物質が基板に固定されて
いることが好ましい。すなわち、前記式（化１）で示さ
れる基の部分で光重合されていると液晶を配向させるの
に都合がよい。とくにツイストネマチック型液晶を配向
させる作用が大きい。

【００１０】次に本発明の液晶配向膜の製造方法は、電
極を形成した基板を、少なくとも前記式（化１）で示さ
れる基及び−ＳｉＸ（但し、Ｘはハロゲン）基とを有す
る物質を含む溶液に接触させ前記物質と前記基板表面と
を化学反応させ前記物質を前記基板表面に結合固定する
工程と、前記物質が結合固定された前記基板に対して光
照射して前記式（化１）基を特定の方向に沿って重合す
る工程とを含むことを特徴とする。

【００１１】前記方法においては、結合固定する工程後
に、結合固定されない物質を除去する洗浄工程、及び基
板に付着した液体を所望の方向に液切りする工程とを加
え、その後重合する工程を行うことが好ましい。

【００１２】また前記方法においては、液切りが、予め
基板を浸漬させた液から前記基板表面を液面に対して垂
直方向に保持しながら前記基板を上方へ引き上げること
により成されることが好ましい。分子が一定の方向に配
向するからである。

【００１３】また前記方法においては、光照射が、偏光
基材または表面をラビングした透明基材を介して行うこ
とが好ましい。また前記方法においては、光照射が、偏
光基材または表面をラビングした透明基材にパターン状
のマスクを重ねて露光する工程を行い、パターン状の配
向方向の異なる部分を面内に複数箇所設けることが好ま
しい。

【００１４】また前記方法においては、溶液が、アルキ
ル基、ふっ化炭素基、塩化炭素基またはシロキサン基を
含む分子から成る溶媒を含むことが好ましい。また前記
方法においては、光照射が、紫外線を使用することが好
ましい。

【００１５】次に本発明の液晶表示装置は、膜を構成す
る物質が所定の方向に沿って光重合されかつ単分子膜状
である液晶配向膜が、電極の形成された２つの対向する
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。

【００１６】前記装置においては、配向膜が、前記式
（化１）で示される基が光重合して生じた官能基及びＳ
ｉを含むことが好ましい。また前記装置においては、電
極が、それぞれ前記式（化１）で示される基が光重合し
て生じた官能基を含む被膜が配向膜として形成されてい
ることが好ましい。

【００１７】また前記装置においては、電極が、片方の
基板表面にのみ形成されていることが好ましい。また前
記装置においては、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。

【００１８】次に本発明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の基板に直接または任意の薄膜を形成した
後、少なくとも前記式（化１）で示される基及び−Ｓｉ
Ｘ（但し、Ｘはハロゲン）基とを有する物質を含む溶液
に接触させ前記溶液中の前記物質と前記基板表面とを化
学反応させ前記物質を前記基板表面に結合固定する工程
と、洗浄工程と、所望の方向に基板を立てて液切りを行
い前記固定された物質を予備配向させる工程と、光を照
射して前記式（化１）で示される基を特定の方向に沿っ
て重合する工程と、前記第１の電極群を有する第１の基
板と第２の基板、または第２の電極叉は電極群を有する
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含むことを
特徴とする。

【００１９】前記方法においては、光照射が、偏光板に
パターン状のマスクを重ねて露光する工程を行い、配向
膜に同一面内でパターン状の配向方向の異なる部分を複
数箇所設けたことが好ましい。

【００２０】本発明の製造方法においては、材料物質を
基板表面に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うこと
で一次配向させ、その後に光を照射して前記官能基を特
定の方向に沿って重合する工程を行うと、より配向作用
が安定な単分子膜状の液晶配向膜を提供できる。

【００２１】また、光照射を偏光板または表面をラビン
グした透明板を介して行うと、偏光方向あるいはラビン
グ方向に沿って単分子膜を構成する物質を光重合する上
で都合がよい。

【００２２】さらに、光照射時偏光板または表面をラビ
ングした透明板にパターン状のマスクを重ねて露光する
工程を行い、配向膜の同一面内に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可能となる。

【００２３】このとき、化学吸着液作成用の非水系の有
機溶媒としては、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が反応を制御する
上で都合がよい。

【００２４】さらにまた、光照射が紫外線を利用するこ
とが好ましい。また、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、さらに配向安定性に優れた液晶表示装置とな
る。

【００２５】さらにまた、光照射の工程において、偏光
板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行い、
基板表面で画素毎に対応して、同一面内の配向膜内で被
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、表示視野特性が広い液晶表示装置を提供
できる。対向する電極が片方の基板表面に形成されてい
る、すなわちインプレーン（IPS）方式液晶表示装置に
対してもラビングが不要であるため極めて有効である

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明では、少なくとも電極を形
成した基板を、少なくとも前記式（化１）で示される基
及び−ＳｉＸ（但し、Ｘはハロゲン）基とを有する物質
を含む溶液に接触させ前記物質と前記基板表面とを化学
反応させ前記物質を前記基板表面に結合固定する工程
と、前記物質が結合固定された前記基板に対して光照射
して前記式（化１）で示される基を特定の方向に沿って
重合する工程とにより、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、前記単分子膜を
構成する物質が所定の方向に沿って光重合されているこ
とを特徴とする所定の方向に液晶の配向規制力を有する
液晶配向膜を提供する。

【００２７】また，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、炭素鎖を含み前記炭素鎖の末端あ
るいは一部に前記式（化１）で示される基とＳｉを含ん
でいる物質を含むに接触させ前記溶液中の前記物質と基
板表面とを化学反応させ前記物質を基板表面に結合固定
する工程と、洗浄工程と、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予備配向
させる工程と、光を照射して前記官能基を特定の方向に
沿って重合する工程と、前記第１の電極群を有する第１
の基板と第２の基板、または第２の電極叉は電極群を有
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を用い
て、膜を構成する物質が所定の方向に沿って光重合され
かつ単分子膜状で液晶配向膜として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を提供
する。

【００２８】

【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）表面に透明電極の形成されたガラス基板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、前記基板を、炭素鎖を含み前記炭
素鎖の末端あるいは一部に前記式（化１）で示される基
とＳｉを含んでいるクロロシラン系界面活性剤（以下、
化学吸着物質あるいは化学吸着化合物ともいう）、例え
ば下記一般式（化６）と非水系の溶媒を用い、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
製した。

【００２９】

【化６】

【００３０】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２とし、この吸着溶液２の中に、乾燥雰囲気中（相
対湿度３０％以下）で前記基板１を１時間程度浸漬（塗
布しても良い）した（図１）。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３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洗浄液を液切りし水分を含む
空気中に暴露した（図２）。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ＨＣｌ反応が生じ、さらに、空気中の水
分と反応して一般式（化７）の結合が生成され、単分子
膜が形成された。この物質は２４０〜２９０ｎｍに感光
ピークがあった。

【００３１】

【化７】

【００３２】このとき、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うことで、液切り方
向に前記固定された分子を一次配向させる効果がある。
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４が基板表面の水酸基が含
まれていた部分にシロキサン結合を介して固定され、結
合された分子は液切り方向に沿ってある程度配向して約
２ｎｍの膜厚で形成された。

【００３３】その後さらに、この状態の基板を２種類用
い、液切り方向５とほぼ平行方向に偏光方向６が向くよ
うに偏光板（ＨＮＰ´ Ｂ）７（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２５４
ｎｍの紫外光８（偏光膜透過後２．１ｍＷ／ｃｍ²）を
用いて１００ｍＪ照射した（図３）。

【００３４】その後、ＦＴＩＲを用いて吸着された分子
の異方性を調べると、前記感光基が光重合されてジアセ
チレン基の吸収がなくなっていた。また、結合の方向は
定かでなかったが、偏光方向と垂直方向で明らかに吸収
が異なっていた。すなわち、このことは前記単分子膜を
構成する物質が所定の方向に沿って前記感光性基の部分
で光重合されていること示している。これは、図４に示
したような再配向が生じていることを示している。

【００３５】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、偏光方向は平
行で液切り方向が反対になるように、すなわちアンチパ
ラレルになるようにセットし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
た液晶分子は偏光方向と９０度交差した方向に沿って基
板に対しておよそプレチルト角５゜で配向していた（図
５）。図５中、１は透明電極を表わし、５は図２の引き
上げ方向を示す。

【００３６】以上から、膜構成分子は最初は図５に示す
ような構造になっていたが、図６に示す重合反応を経る
ことがわかった。なお、このとき照射部の吸着分子の配
向方向を一方向に揃えるためには、洗浄液切り方向と偏
光方向とを完全に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、洗浄液切り方向と平行になるように偏光方向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。

【００３７】ここで、選択的に配向方向を変えたい場合
には、露光時偏光板にパターン状のマスクを重ねて１０
０〜２００ｍＪのエネルギーで２５４ｎｍの波長の紫外
線を照射すると、照射された部分のみ配向方向が変化し
同一面内の配向膜内でパターン状に配向方向の異なる部
分、すなわち、洗浄液切り方向５と偏光方向１３にそれ
ぞれ沿って液晶が配向する部分を複数箇所設けることが
できた。さらに、所望のマスクを偏光板に重ねて同様の
条件で露光する工程を複数回行うと、きわめて容易にパ
ターン状に複数の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。すなわち、一つの絵素がマルチドメ
イン配向された液晶表示装置を提供できた。

【００３８】なお、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。

【００３９】また、本実施例において、前記式（化２〜
５）で表される化学結合単位を含んでいる液晶配向膜で
は、特にツイストネマチック型液晶に対する配向効果が
高かった。

【００４０】またこのとき、化学吸着液作成用の非水系
の有機溶媒としては、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が利用でき
た。（実施例２）実施例１において、感光性の官能基である
前記式（化１）で示される基とＳｉを含んでいるクロロ
シラン系界面活性剤として、下記一般式（化８）で示さ
れる物質を用い、０．３μｍの砥粒でラビングしたアク
リル板を基板に重ねてセットし、５００Ｗの超高圧水銀
灯の２５４ｎｍの遠紫外光（アクリル板透過後２．１ｍ
Ｗ／ｃｍ²）を用いて８０ｍＪ照射した以外は同様の実
験を行った。この物質は２４０〜２８０ｎｍに感光ピー
クがある。

【００４１】

【化８】

【００４２】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、ラビング方向
は平行で液切り方向が反対になるように、すなわちアン
チパラレルになるようにセットし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（ＺＬＩ４７９
２；メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注
入した液晶分子はラビング方向と９０度交差した方向に
沿って基板に対して約プレチルト角３゜で配向してい
た。

【００４３】また、前記物質と同様に被膜を形成できる
物質として、下記式（化９〜１０）（ここで、ｎは１か
ら２５の整数、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、または
フェニル基、Ａｒは複素環を含む官能基を表す。）があ
る。

【００４４】

【化９】

【００４５】

【化１０】

【００４６】より具体的には、下記式（化１１）（この
物質は２５０〜３００ｎｍに感光ピークがある。）、下
記式（化１２）（この物質は２４０〜２９０ｎｍに感光
ピークがある。）、下記式（化１３）（この物質は２４
０〜２８０ｎｍに感光ピークがある。）、下記式（化１
４）（この物質は２４０〜３１０ｎｍに感光ピークがあ
る。）がある。

【００４７】

【化１１】

【００４８】

【化１２】

【００４９】

【化１３】

【００５０】

【化１４】

【００５１】これらの化合物は、露光量は異なったが同
様に適用できた。（実施例３）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７を用いて説明する。

【００５２】まず、図７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２１とこの電極を駆動するト
ランジスター群２２を有する第１の基板２３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２４と第２の電極２５を有する第２の基板２６上
に、実施例１と同様の手順にしたがって、調製した化学
吸着液を塗布し同様の化学吸着単分子膜を作製した。

【００５３】その結果、実施例１と同様に電極パターン
に沿って再配向した液晶配向膜２７が作製できた。次
に、前記第１と第２の基板２３、２６を電極が対向する
ように位置合わせしてスペーサー２８と接着剤２９で約
５ミクロンのギャップで９０度ツイスト配向したセルを
作成した。その後、前記第１と第２の基板に前記ＴＮ液
晶（ＺＬＩ４７９２；メルク社製）３０を注入した後、
偏光板３１、３２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５度であっ
た。

【００５４】この様なデバイスは、バックライト３３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４）実施例３における単分子膜製膜後、実施例
１と同様の条件で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１
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。

【００５５】なお、ここで対向させる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、さらに配向安定性に優れた液晶表示装置と
なった。

【００５６】また、対向する電極が片方の基板表面に形
成されている、すなわちインプレーン（ＩＰＳ）方式の
液晶表示装置に対してもラビングが不要であるため極め
て有効であった。

【００５７】また、上記実施例１では、露光に用いる光
として超高圧水銀灯の２５４ｎｍの光を用いたが、膜物
質の光の吸収度合いに応じて４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、
３６５ｎｍやＫｒＦエキシマレーザーで得られる２４８
ｎｍ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エ
ネルギー配向効率が高い。

【００５８】また、化学吸着物質としてはクロロシラン
基を含む物質の変わりに、アルコキシシラン基やイソシ
アネートシラン基を含むものが使用できた。この場合
も、高度に配向した膜が得られた。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、従
来のものに比べて格段に均一で薄く、注入される液晶の
配向方向は遠紫外線や紫外線を用いた光重合照射により
制御され、プレチルト角度は光重合された単分子膜の組
成で制御された熱安定性が高い配向膜をラビング無しで
提供できる。

【００６０】また、単分子膜製膜工程後に、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。

【００６１】さらにまた、このような配向膜は、基板表
面に共有結合を介して強固に結合されているため、極め
て高信頼な液晶表示装置を提供できる。

【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２】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３】同、単分子膜状の液晶配向膜に光露光処理を
している説明図。

【図４】同、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５】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６】同、重合反応を示す図。

【図７】本発明の実施例３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基板２化学吸着液３洗浄用非水系溶媒４１次配向された化学吸着単分子膜５洗浄液からの引き上げ方向６偏光方向７偏光板８照射光９再配向された単分子膜１０透明電極１１透明電極２１第１の電極群２２トランジスタ群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３３バックライト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、前記単分子膜を構成する
物質が所定の方向に沿って光重合されていることを特徴
とする液晶配向膜。
【請求項２】光重合された膜が、下記式（化１）で示
される基に由来する分子を含む膜である請求項１に記載
の液晶配向膜。【化１】
【請求項３】光重合が、下記式（化２〜５）（但し化
２〜５中、Ａは２価の官能基を表す）で表される化学結
合単位を含む物質を形成し、かつ前記物質が基板に固定
されている請求項１または２に記載の液晶配向膜。【化２】【化３】【化４】【化５】
【請求項４】電極を形成した基板を、少なくとも前記
式（化１）で示される基及び−ＳｉＸ（但し、Ｘはハロ
ゲン）基とを有する物質を含む溶液に接触させ前記物質
と前記基板表面とを化学反応させ前記物質を前記基板表
面に結合固定する工程と、前記物質が結合固定された前
記基板に対して光照射して前記式（化１）基を特定の方
向に沿って重合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。
【請求項５】結合固定する工程後に、結合固定されな
い物質を除去する洗浄工程、及び基板に付着した液体を
所望の方向に液切りする工程とを加え、その後重合する
工程を行う請求項４に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項６】液切りが、予め基板を浸漬させた液から
前記基板表面を液面に対して垂直方向に保持しながら前
記基板を上方へ引き上げることにより成される請求項５
に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項７】光照射が、偏光基材または表面をラビン
グした透明基材を介して行う請求項４に記載の液晶配向
膜の製造方法。
【請求項８】光照射が、偏光基材または表面をラビン
グした透明基材にパターン状のマスクを重ねて露光する
工程を行い、パターン状の配向方向の異なる部分を面内
に複数箇所設ける請求項４に記載の液晶配向膜の製造方
法。
【請求項９】溶液が、アルキル基、ふっ化炭素基、塩
化炭素基またはシロキサン基を含む分子から成る溶媒を
含む請求項４記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１０】光照射が、紫外線を使用する請求項４
に記載の液晶配向膜の製造方法。
【請求項１１】膜を構成する物質が所定の方向に沿っ
て光重合されかつ単分子膜状である液晶配向膜が、電極
の形成された２つの対向する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。
【請求項１２】配向膜が、前記式（化１）で示される
基が光重合して生じた官能基及びＳｉを含む請求項１１
に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】電極が、それぞれ前記式（化１）で示
される基が光重合して生じた官能基を含む被膜が配向膜
として形成されている請求項１１に記載の液晶表示装
置。
【請求項１４】電極が、片方の基板表面にのみ形成さ
れている請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】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１１または１３に記
載の液晶表示装置。
【請求項１６】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の基板に直接または任意の
薄膜を形成した後、少なくとも前記式（化１）で示され
る基及び−ＳｉＸ（但し、Ｘはハロゲン）基とを有する
物質を含む溶液に接触させ前記溶液中の前記物質と前記
基板表面とを化学反応させ前記物質を前記基板表面に結
合固定する工程と、洗浄工程と、所望の方向に基板を立
てて液切りを行い前記固定された物質を予備配向させる
工程と、光を照射して前記式（化１）で示される基を特
定の方向に沿って重合する工程と、前記第１の電極群を
有する第１の基板と第２の基板、または第２の電極叉は
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
とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】光照射が、偏光板にパターン状のマス
クを重ねて露光する工程を行い、配向膜に同一面内でパ
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１６に記載の液晶表示装置の製造方法。