DE69913877T2 - Verfahren zur herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen films - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen films Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten monomolekularen Chemisorptionsfilms, in welchem Moleküle, die den Film bilden, ausgerichtet und auf einem Basismaterial usw. chemisch adsorbiert sind. Genauer betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films, der als dünne Filmmaterialien verwendbar ist, die auf Molekülebene verwendet werden, wie zum Beispiel ein monomolekularer Fluor-Antifäulnisfilm, ein Flüssigkristallorientierungsfilm, ein Polarisationsfilm, ein Phasenverzögerungsfilm, ein leitfähiger Film für eine molekulare Vorrichtung oder dergleichen.
  • Bisher wird ein monomolekularer Chemisorptionsfilm im Allgemeinen durch ein Verfahren hergestellt, welches die folgenden Schritte aufweist: Eintauchen eines Basismaterials in eine Chemisorptionslösung, hergestellt durch Lösen von Chemisorptionsmaterialien in einem Lösungsmittel, wodurch die Oberfläche des Basismaterials und die Chemisorptionsmaterialien in der Chemisorptionslösung während einer vorbestimmten Zeit umgesetzt werden, und dann Waschen und Entfernen von unnötigen Chemisorptionsmaterialien unter Verwendung eines anorganischen Lösungsmittels.
  • Zum Beispiel wurde eine Chemisorptionslösung durch Lösen eines oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ, umfassend eine lineare Kohlenwasserstoffgruppe und Si (im Folgenden wird auch "Chemisorptionsmaterial" oder "Chemisorptionsverbindung" verwendet), in einem nichtwässrigen Lösungsmittel mit einer Konzentration von etwa 1 Gewichtsprozent hergestellt. Danach wird ein Basismaterial in die Chemisorptionslösung getaucht, um für eine vorbestimmte Zeit eine Chemisorptionsreaktion in der Chemisorptionslösung zu bewirken, dann wird das Basismaterial aus der Chemisorptionslösung genommen und überschüssige Chemisorptionsmaterialien, die an der Oberfläche des Basismaterials haften, werden durch Spülen mit einem nichtwässrigen organischen Lösungsmittel entfernt. Somit kann ein monomolekularer Chemisorptionsfilm erhalten werden. Des Weiteren ließ man, um die Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bilden, auszurichten, die Waschlösung abtropfen, während das Basismaterial in einer vorbestimmten Orientierung gemäß der Ausrichtungsorientierung orientiert wird.
  • Im herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines monomolekularen Chemisorptionsfilms wird jedoch ein Basismaterial zum Waschen in ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel getaucht, um die Oberfläche des Basismaterials zu waschen. Folglich wird die Waschlösung stark beeinträchtigt und die Leistungsfähigkeit ist schlecht. Da das Abtropfen der Waschlösung nur einmal durchgeführt wird, wenn das Basismaterial nach dem Waschen aus der Waschlösung genommen wird, wird die Ausrichtungsbehandlung des Weiteren auch nur einmal durch diese Abtropfbehandlung durchgeführt. Daher ist die Ausrichtung von Molekülen, die den monomolekularen Film bilden, nicht so gut.
  • In dem Fall, in dem ein monomolekularer Chemisorptionsfilm mit einer Ausrichtungseigenschaft als ein Flüssigkristallorientierungsfilm hergestellt wird, wie beim herkömmlichen Verfahren, wird des Weiteren ein so genanntes Reibverfahren verwendet. Das herkömmliche Reibverfahren umfasst die Schritte des Bildens eines Films durch Rotationsbeschichten einer Lösung, welche ein organisches Lösungsmittel, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol oder Polyimid umfasst, und dann des Reibens des Films mit einem Filzstoff usw. Es besteht jedoch das Problem, dass der erhaltene Flüssigkristallorientierungsfilm keine gute Gleichmäßigkeit bei Oberflächenstufenabschnitten oder für eine großflächige Tafel (wie zum Beispiel eine 35,6 cm (14 Inch) große Anzeige) aufweist. Außerdem werden durch die Reibbehandlung in Dünnschichttransistoren (TFTs) Fehler erzeugt und durch Reiben erzeugte Abriebteilchen verursachen Fehler in der Anzeige. Des Weiteren ist ein derartiges Reibverfahren zur Herstellung der so genannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen mit einer Mehrzahl von Abschnitten mit verschiedenen Ausrichtungsrichtungen von Flüssigkristall in Pixeln nicht zweckmäßig.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem ein ausgerichteter monomolekularer Chemisorptionsfilm hergestellt werden kann, und welches eine hocheffiziente Nutzung der Waschlösung und eine ausgezeichnete Ausrichtungseigenschaft von Molekülen, die den Film bilden, zur Verfügung stellt.
  • Um die oben erwähnten Aufgaben zu lösen, umfasst das Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films der vorliegenden Erfindung ein Verfahren (A) und ein Verfahren (B). Das Verfahren (A) umfasst den Schritt des Bildens eines monomolekularen Films durch Chemisorption auf einer hydrophilen Oberfläche eines Basismaterials durch Inkontaktbringen der hydrophilen Oberfläche mit einem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ, welches eine Kohlenstoffkette oder eine Kette mit Siloxanbindung aufweist, um eine chemische Reaktion zwischen diesen zu bewirken, um dadurch ein Ende der oberflächenaktiven Moleküle an die hydrophile Oberfläche zu binden. Das Verfahren (B) umfasst die Schritte des Ausrichtens des Basismaterials mit dem monomolekularen Film in einer vorgegebenen Ausrichtung, des Dampfwaschens des Basismaterials mit dem Dampf eines organischen Lösungsmittels und des Durchführens einer ersten Ausrichtung der oberflächenaktiven Moleküle, welche den Film bilden, durch den Fluss des Kondensats des Dampfes, der sich auf dem Film gebildet hat.
  • Somit sind nachdem Verfahren der vorliegenden Erfindung, da das Basismaterial in Dampf gewaschen wird, das Basismaterial und die Waschlösung nicht in unmittelbarem Kontakt miteinander, was eine Beeinträchtigung der Waschlösung verhindert. Des Weiteren kann in einem Verfahren der vorliegenden Erfindung, da Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, durch den Fluss der Waschlösung, die beim Dampfwaschen auf der Oberfläche des Substrats kondensiert ist, wiederholt ausgerichtet werden, ein monomolekularer Film mit einer ausgezeichneten Ausrichtungseigenschaft erhalten werden. Außerdem beinhaltet der monomolekulare Film der vorliegenden Erfindung auch einen Film, in dem die meisten Teile Monomoleküle sind, aber einige Teile von Molekülen zusätzlich zu dem so genannten monomolekularen Film laminiert sind.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass ein Verfahren (C) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist. Das Verfahren (C) umfasst die Schritte des Bestrahlens des monomolekularen chemiesorbierten Films mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle in Richtung des polarisierten Lichts durchzuführen. Mit einem derartigen Verfahren kann ein ausgerichteter, chemisch adsorbierter, monomolekularer Film hergestellt werden, der hinsichtlich der Ausrichtungseigenschaft weiter verbessert ist.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ einen lichtempfindlichen Rest, mindestens eine Molekülkette, ausgewählt aus einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung, und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst. Durch Verwendung eines derartigen oberflächenaktiven Mittels kann ein ausgerichteter, chemisch adsorbierter monomolekularer Film effizient hergestellt werden. Des Weiteren werden durch die Bestrahlung mit polarisiertem Licht die lichtempfindlichen Reste polymerisiert oder miteinander vernetzt und die oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ werden aneinander fixiert. Folglich kann die Ausrichtung der Moleküle, die den ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Film bilden, stabilisiert werden.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der lichtempfindliche Rest mindestens eine funktionelle Gruppe ist, ausgewählt aus einer Cinnamoylgruppe, einer Chalkongruppe, einer Methacryloylgruppe und einer Diacetylengruppe. Diese lichtempfindlichen Reste haben eine hohe Lichtempfindlichkeit und können die oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ bei geringer Energie polymerisieren.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer Trifluormethylgruppe, einer Methylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Allylgruppe, einer Ethinylgruppe, einer Phenylgruppe, einem Arylrest, einem Halogenatom, einem Alkoxyrest, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Estergruppe und einer Carboxylgruppe umfasst. Wenn derartige oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet werden, kann ein ausgerichteter, chemisch adsorbierter monomolekularer Film mit einer anderen Oberflächenenergie wirksam hergestellt werden.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine Molekülkette von einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst, und dass das organische Lösungsmittel zum Dampfwaschen ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel, welches kein Wasser enthält, umfasst. Mit einem derartigen Verfahren wird die Wirkung des Waschens verbessert und ein ausgerichteter chemisch adsorbierter monomolekularer Film kann wirksam hergestellt werden.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das nichtwässrige organische Lösungsmittel mindestens einen Rest umfasst, ausgewählt aus einem Alkylrest, einem Kohlenstofffluoridrest, einem Kohlenstoffchloridrest und einem Siloxanrest. Durch Verwendung eines derartigen nichtwässrigen organischen Lösungsmittels kann ein sauberer ausgerichteter chemisch adsorbierter monomolekularer Film hergestellt werden.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass ein Film, welcher eine große Zahl an SiO-Gruppen umfasst, auf der Oberfläche des Basismaterials gebildet wird und ein monomolekular Film auf diesem Film gebildet wird. Somit kann ein ausgerichteter, chemisch adsorbierter monomolekularer Film mit einer hohen Dichte wirksam hergestellt werden.
  • Als nächstes umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung das Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films der vorliegenden Erfindung, wobei im Verfahren (A) das Basismaterial ein mit Elektroden ausgestattetes Substrat ist und mindestens die mit Elektroden ausgestattete Oberfläche des Substrats mit dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ in Kontakt gebracht wird.
  • Wie oben erwähnt, werden nach dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, ohne eine Reibbehandlung ausgerichtet. Daher weist der durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltene Flüssigkristallorientierungsfilm eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit auf. Des Weiteren treten, da in diesem Verfahren die Reibbehandlung nicht durchgeführt wird, keine Fehler in TFT und der Anzeige auf. Des Weiteren kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen verwendet werden.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ einen lichtempfindlichen Rest umfasst und ein Verfahren (D) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist. Das Verfahren (D) umfasst den Schritt des Bestrahlens der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle des monomolekularen Films, um einen Zustand der ersten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander zu fixieren.
  • Es wird bevorzugt, dass das Verfahren (D) den Schritt des Bestrahlens des monomolekularen Films, in welchem der Zustand der ersten Ausrichtung fixiert ist, mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle durchzuführen, und gleichzeitig des Fixierens eines Zustands einer zweiten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander umfasst. Somit kann ein Flüssigkristallorientierungsfilm, dessen Ausrichtungsstabilität weiter verbessert ist, erhalten werden.
  • Es ist möglich, einen Flüssigkristallorientierungsfilm mit einer Mehrzahl an Domänen herzustellen, indem zweimal oder öfter eine Bestrahlung in Form von Mustern mit polarisiertem Licht in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine Gruppe umfasst, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest. Ein derartiges oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ hat ein hohes Reaktionsvermögen, so dass die Zeit der Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms verkürzt werden kann.
  • Es wird bevorzugt, dass der lichtempfindliche Rest mindestens ein lichtempfindlicher Rest ist, ausgewählt aus einer Cinnamoylgruppe, einer Chalkongruppe, einer Methacryloylgruppe und einer Diacetylengruppe.
  • In dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung kann durch Vermischen und Verwenden von mehreren Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ ein Flüssigkristallorientierungsfilm erhalten werden, in welchem der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall einstellbar ist.
  • Zum Beispiel werden mehrere Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ mit verschiedenen Moleküllängen gemischt und als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet, und der Tilt der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit der längsten Moleküllänge im Gemisch in Bezug auf das Substrat wird durch Änderung der Moleküllänge der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit einer vergleichsweise kürzeren Moleküllänge im Gemisch auf einen konstanten Winkel eingestellt. Somit kann ein Flüssigkristallorientierungsfilm hergestellt werden, bei dem der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall eingestellt werden kann.
  • Außerdem bezeichnen die oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit einer vergleichsweise kürzeren Moleküllänge Moleküle, welche im Vergleich zu den oberflächenaktiven Molekülen vom Silan-Typ, die in dem Gemisch enthalten sind, kürzer sind.
  • Des Weiteren kann, wenn das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ gemischt wird, durch Ändern des Mischverhältnissses von mehreren Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ und durch Einstellen des Tilt der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit der längsten Moleküllänge in dem Gemisch in Bezug auf das Substrat ein Flüssigkristallorientierungsfilm hergestellt werden, bei dem der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall eingestellt werden kann.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine Molekülkette von einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung, und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst und das organische Lösungsmittel für das Dampfwaschen ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel umfasst, welches kein Wasser enthält. Somit ist es möglich, Oberflächenfehler des erhaltenen Flüssigkristallorientierungsfilms zu vermeiden.
  • Es wird bevorzugt, dass das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ eine Kohlenstoffkette oder eine Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer Trifluormethylgruppe, einer Methylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Allylgruppe, einer Ethinylgruppe, einer Phenylgruppe, einem Arylrest, einem Halogenatom, einem Alkoxyrest, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Estergruppe und einer Carboxylgruppe, am Ende oder an einem Teil der Kohlenstoffkette oder der Kette mit Siloxanbindung umfasst. Durch Verwendung derartiger oberflächenaktiver Mittel vom Silan-Typ kann die Oberflächenenergie des erhaltenen Flüssigkristallorientierungsfilms eingestellt werden, das heißt, ein Flüssigkristallorientierungsfilm, mit dem der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall eingestellt werden kann, kann hergestellt werden.
  • Es wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das nichtwässrige organische Lösungsmittel mindestens einen Rest umfasst, ausgewählt aus einem Alkylrest, einem Kohlenstofffluoridrest, einem Kohlenstoffchloridrest und einem Siloxanrest. Durch Verwendung eines derartigen nichtwässrigen organischen Lösungsmittels können Oberflächenfehler des erhaltenen Flüssigkristallorientierungsfilms weiter verhindert werden.
  • Es wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass ein Substrat, auf dem ein Film mit SiO-Gruppen zumindest auf der mit einer Elektrode ausgestatteten Oberfläche als das Substrat verwendet wird und dass ein monomolekularer Film auf diesem Film gebildet wird. Somit kann ein Flüssigkristallorientierungsfilm, der außerdem eine ausgezeichnete Kraft zur Regulierung der Ausrichtung aufweist, hergestellt werden.
  • Als nächstes umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung das Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films der vorliegenden Erfindung, wobei im Verfahren (A) das Basismaterial ein mit einer Elektrodengruppe ausgestattetes Substrat ist, in welcher Elektroden in einer Matrixanordnung angeordnet sind, und die mit einer Elektrodengruppe ausgestattete Oberfläche mit dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ in Kontakt gebracht wird, und dass ein Verfahren (E) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist. Das Verfahren (E) umfasst die Schritte des Gegenüberstellens der Oberfläche mit der Elektrodengruppe des oben erwähnten einen Substrats und eines weiteren Substrats in einem vorgegebenen Abstand, des Positionierens beider Substrate und des Injizierens einer Flüssigkristallzusammensetzung zwischen diesen.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren (A) ein SiO-Gruppen umfassender Film auf mindestens der mit der Elektrodengruppe ausgestatteten Oberfläche des einen Substrats gebildet wird, und ein monomolekularer Film, der ein Flüssigkristallorientierungsfilm ist, aus den gleichen Gründen, wie oben erwähnt, auf diesem Film gebildet wird.
  • Des Weiteren kann in dem Verfahren (E) das oben erwähnte weitere Substrat eine weitere Elektrode oder Elektrodengruppe aufweisen, und das Verfahren (E) kann den Schritt des Gegenüberstellens der Oberfläche mit der Elektrode oder der Elektrodengruppe des oben erwähnten einen und des weiteren Substrats umfassen.
  • In dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung werden das oben erwähnte eine Substrat und das weitere Substrat im Allgemeinen über Abstandhalter gegenübergestellt und durch einen Klebstoff fixiert.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass in dem Verfahren (A) das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ lichtempfindliche Reste umfasst und das Verfahren (B) die Schritte des Durchführens einer ersten Ausrichtung der fixierten Moleküle, welche den monomolekularen Film bilden, und dann des Bestrahlens des monomolekularen Films mit Licht, um den Zustand der ersten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander zu fixieren, umfasst.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Verfahren (B) den Schritt des Bestrahlens des monomolekularen Films, in dem der Zustand einer ersten Ausrichtung fixiert ist, mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der ersten Ausrichtung der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ durchzuführen, und des Fixierens des zweiten Ausrichtungszustands durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste zur gleichen Zeit umfasst. Somit kann ein Flüssigkristallorientierungsfilm mit einer weiter verbesserten Ausrichtungseigenschaft hergestellt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass die Bestrahlung mit polarisiertem Licht in Form von Mustern zweimal oder öfter in dem Schritt der Bestrahlung mit polarisiertem Licht durchgeführt wird, um dadurch die fixierten Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, zu polymerisieren, so dass eine Mehrzahl an Bereichen in Form von Mustern mit verschiedenen Ausrichtungsrichtungen in den entsprechenden Pixeln erhalten wird. Somit kann eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen mit ausgezeichneten Anzeigeeigenschaften hergestellt werden.
  • Es wird in dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Verfahren den Schritt des Bildens eines monomolekularen Films durch chemische Adsorption umfasst, so dass der Flüssigkristall ausgerichtet ist, während er um 90° verdrillt ist. Somit kann die verdrillt-nematische (TN)-Flüssigkristallanzeigenvorrichtung mit einer ausgezeichneten Anzeigeeigenschaft hergestellt werden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung eines Substrats mit einer Dünnschichttransistor(TFT)-Anordnung vom "inplane switching system(IPS)"-Typ, welches mit gegenüberliegenden Elektroden auf einer Seite seiner Oberfläche als das erste Substrat ausgestattet ist, eine IPS-Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit ausgezeichneten sichtbaren Anzeigeeigenschaften hergestellt werden.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Substrat in eine Chemisorptionslösung in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung getaucht wird.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, um einen Schritt des Dampfwaschens in dem oben erwähnten Beispiel zu erläutern.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, welche einen Ausrichtungszustand von Molekülen zeigt, welche einen monomolekularen Chemisorptionsfilm in dem oben erwähnten Beispiel bilden.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Siloxanfilm auf der Oberfläche des Substrats in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
  • 5 ist eine schematische Ansicht, welche einen Ausrichtungszustand von Molekülen zeigt, welche einen chemisch adsorbierten, monomolekularen Film auf der Oberfläche des Substrats in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung bilden.
  • 6 ist eine schematische Ansicht, welche einen Schritt der Bestrahlung mit Licht eines weiteren Beispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist eine schematische Ansicht, welche einen Ausrichtungszustand von Molekülen zeigt, welche einen monomolekularen Chemisorptionsfilm auf der Oberfläche des Substrats in dem oben erwähnten Beispiel zeigt.
  • 8 ist eine schematische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Oberfläche des Substrats mit anorganischen Silan-Chemisorptionsmitteln in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung behandelt wird.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung zeigt, die durch ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Ausführungsformen anhand von Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform A-11
  • Ein Glassubstrat, welches eine große Zahl von Hydroxylgruppen auf seiner Oberfläche umfasste, wurde hergestellt und ausreichend gewaschen und entfettet. Inzwischen wurde eine Chemisorptionslösung hergestellt, indem ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, umfassend lineare Kohlenstoffketten mit einer funktionellen Gruppe (z. B. Methylgruppe) am Ende, die die Oberflächenenergie eines Films einstellt, und Si, in einem nichtwässrigen Lösungsmittel (Lösungsmittel, welches kein Wasser enthält) gelöst wurde. Als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ kann zum Beispiel Octadecyltrichlorsilan der allgemeinen Formel CH3(CH2)17SiCl3, verwendet werden. Durch dessen Lösen in ausreichend entwässertem Octamethylsilikon (Siedepunkt 100°C) in einer Konzentration von 1 Gew.-% kann eine Chemisorptionslösung hergestellt werden. Außerdem war für die nichtwässrige Lösung neben Octamethylsilikon jedes nichtwässrige organische Lösungsmittel mit einem Siedepunkt bis zu etwa 250°C ohne weiteres praktisch verwendbar, obwohl die Verdampfungszeit mehr oder weniger länger war. Dann wurde, wie in 1 gezeigt, das Substrat 1 in einer trockenen Atmosphäre (relative Feuchtigkeit von 30% oder weniger) für etwa 2 Stunden in die Chemisorptionslösung 2 getaucht. Alternativ kann die Chemisorptionslösung 2 auf das Substrat 1 aufgebracht werden. Danach wurde das Glassubstrat 1 aus der Chemisorptionslösung 2 gehoben und mit einem ausreichend entwässerten nichtwässrigen Lösungsmittel (Chloroform) in der gleichen trockenen Atmosphäre wie oben gespült. Als nächstes wurde, wie in 2 gezeigt, das Substrat 1 in der Mitte eines Deckels 31 mit einer Aufhängevorrichtung 32 aufgehängt, und das Substrat 1 wurde in diesem Zustand in ein Dampfwaschbad 3 gegeben. Dann wurde das Substrat 1 etwa 10 Minuten lang in dem Dampf eines organischen Lösungsmittels 4 (Ethanol) zum Waschen gewaschen. Des Weiteren wurde die Temperatur des organischen Lösungsmittels zum Waschen zum Zeitpunkt des Dampfwaschens in etwa in den Bereich von 80 bis 85°C eingestellt. Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung die Temperatur des organischen Lösungsmittels für das Dampfwaschen nicht besonders begrenzt. Es wird jedoch bevorzugt, dass das organische Lösungsmittel auf eine Temperatur von nicht weniger als den Siedepunkt des organischen Lösungsmittels erwärmt wird, da eine große Menge Dampf erzeugt werden kann. Bei diesem Dampfwaschen bildete sich, wie in 2 gezeigt, Kondensat des organischen Lösungsmittels auf der Oberfläche des Substrats 1 und floss in die durch den Pfeil 7 gezeigte Richtung. In 2 zeigt das Bezugszeichen 41 Kondensat des organischen Lösungsmittels zum Waschen und 6 ist der Pfeil, der die Richtung zeigt, in der das Substrat aufgehängt wurde. Nach diesem Dampfwaschen wurde das Substrat 1 aus dem Dampfwaschbad 3 herausgenommen und der Feuchtigkeit enthaltenden Luft ausgesetzt.
  • Durch die oben erwähnte Behandlung wurde ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film, umfassend die oberflächenaktiven Moleküle vom Chlorsilan-Typ, die auf der Oberfläche des Substrats fixiert waren, auf der Oberfläche des Substrats 1, die Hydroxylgruppen umfasste, hergestellt. 3 zeigt diesen chemisch adsorbierten monomolekularen Film. Wie in 3 gezeigt, wird ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film 5 durch Binden eines Endes der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ auf die Oberfläche des Substrats 1 durch eine Siloxanbindung, begleitet von einer Reaktion, bei der Salzsäure frei wird, gebildet. Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film 5 bilden, werden ausgerichtet, während sie in Richtung 7 des Flusses des kondensierten Lösungsmittels getiltet werden. Als die kritische Oberflächenenergie des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films 5 durch ein Zisman-Diagramm gemessen wurde, betrug sie etwa 25 mN/m. Des Weiteren betrug die Filmdicke des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films etwa 5 nm. Außerdem liegt die Filmdicke des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films in der vorliegenden Erfindung normalerweise im Bereich von 1 bis 3 nm.
  • Des Weiteren wurden, um die Ausrichtungsrichtung der Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bilden (im Folgenden wird auch "die bildenden Moleküle" verwendet) zu bestätigen, zwei der Substrate 1 so gesetzt, dass die chemisch adsorbierten, monomolekularen Filme 5 einander gegenüber lagen, um eine Flüssigkristallzelle mit einer 20 μm großen Lücke zu erstellen. Danach wurde nematischer Flüssigkristall (ZLI4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) in die Lücke zwischen beiden Substraten injiziert. Als der Ausrichtungszustand der Flüssigkristallmoleküle durch eine Polarisationsplatte betrachtet wurde, bestätigte sich, dass die Flüssigkristallmoleküle deutlich gleichmäßig entlang der Flußrichtung des Kondensats des organischen Lösungsmittels zum Waschen (Ethanol), das sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, ausgerichtet waren. Als des Weiteren der Tilt von Kohlenstoffketten, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bilden, durch Verwendung eines Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrophotometers (FTIR) ähnlich wie oben analysiert wurde, bestätigte sich, dass die Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bildeten, ausgerichtet wurden, während sie zu einem gewissen Grad in die Richtung getiltet wurden, in die das organische Lösungsmittel zum Waschen floss. Dies bedeutet, dass die chemisch adsorbierten oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ durch den Fluss des Kondensats des organischen Lösungsmittels zum Waschen (Ethanol), das sich auf der Oberfläche des Substrats beim Dampfwaschen gebildet hatte, ausgerichtet wurden. Die Ausrichtungsrichtung ist eine Richtung, in der das Kondensat des organischen Lösungsmittels zum Waschen fließt.
  • Andererseits wurde das Substrat, das der gleichen Behandlung mit einer Chemisorptionslösung unterworfen worden war, gewaschen, indem es bei Raumtemperatur in das gleiche organische Lösungsmittel (Ethanol) getaucht und aus dem organischen Lösungsmittel (Waschlösung) gehoben wurde. Im Ergebnis waren die Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film des Substrats bildeten, zu einem gewissen Grad in der Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Hochhebens, nämlich der Richtung, in der die Lösung abgetropft war, ausgerichtet. Es trat jedoch eine große Anzahl von Disklinationen auf und der Ausrichtungswert war niedriger als derjenige, der durch das Dampfwaschen erhalten wurde. Es wird angenommen, dass dies daran lag, dass das Dampfwaschen unter Verwendung von Hochtemperaturdampf durchgeführt wurde, so dass das organische Hochtemperaturlösungsmittel, das auf der Oberfläche des Substrats kondensiert war, stetig entlang der Oberfläche des Substrats in eine Richtung floss, was die Ausrichtungswirkung verbesserte.
  • Außerdem betrug in dieser Ausführungsform die Zeit des Dampfwaschens 10 Minuten. Es bestätigte sich jedoch, dass, je länger die Waschzeit war, desto besser die Ausrichtungseigenschaft wurde. Vom Gesichtspunkt der praktischen Nutzung beträgt jedoch eine geeignete Waschzeit 5 Minuten bis 6 Stunden. Eine geeignetere Waschzeit beträgt 10 bis 30 Minuten, obwohl dies von den Bedingungen des Dampfwaschens abhängt.
  • Des Weiteren wurden die Oberfläche des Substrats und das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ wie folgt umgesetzt: zunächst wurde eine Bindung der folgenden Formel (1) hergestellt; und dann wurde eine Bindung der folgenden Formel (2) hergestellt, indem das Substrat nach dem Dampfwaschen mit einem organischen Lösungsmittel der Feuchtigkeit enthaltenden Luft ausgesetzt wurde, um das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, das an die Oberfläche des Substrats gebunden war, mit Feuchtigkeit in der Luft umzusetzen. Außerdem bedeutet in den folgenden Formeln (1) und (2) X ein Substrat. Das gleiche gilt in den Formeln (5), (6), (7), (8), und (9), die im Folgenden beschrieben werden.
  • Chemische Formel 1
  • CH3(CH2)13SiCl2-O-X
  • Chemische Formel 1
    Figure 00150001
  • Durch Verwendung von mindestens einer funktionellen Gruppe, ausgewählt aus einer Trifluormethylgruppe, einer Methylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Allylgruppe, einer Ethinylgruppe, einer Phenylgruppe, einem Arylrest, einem Halogenatom, einem Alkoxyrest, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Estergruppe und einer Carboxylgruppe an dem Ende oder innerhalb des oberflächenaktiven Moleküls vom Silan-Typ konnte man die Oberflächenenergie des erhaltenen ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films im Bereich von 8 bis 53 mN/m einstellen.
  • Des Weiteren war als das organische Lösungsmittel für das Dampfwaschen ein organisches Lösungsmittel, welches ein Halogenatom umfasst, ein organisches Lösungsmittel vom Ether-Typ, ein organisches Lösungsmittel vom Keton-Typ, ein organisches Lösungsmittel vom Alkohol-Typ, ein organisches Lösungsmittel vom Kohlenwasserstoff-Typ, ein organisches Lösungsmittel vom Silikon-Typ oder dergleichen verwendbar. Jedoch war das Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von etwa 50 bis 250°C leicht handhabbar. Insbesondere sind nichtwässrige organische Lösungsmittel mit einem Siedepunkt im oben angegebenen Bereich und welche kein Wasser enthalten, zum Beispiel organisches Silikon-Lösungsmittel mit geringem Molekulargewicht, wie zum Beispiel Chloroform, Hexan, Toluol, Xylol, Hexamethyldisiloxan, usw. in Bezug auf einen Chlorsilylrest, einen Alkoxysilylrest und einen Isocyanatsilylrest inaktiv. Daher war die Wirkung des Dampfwaschens gut.
  • Des Weiteren waren als das nichtwässrige organische Lösungsmittel zur Herstellung der Chemisorptionslösung ein organisches Lösungsmittel, welches Alkylgruppen umfasst, ein organisches Lösungsmittel, welches Kohlenstofffluoridreste umfasst, ein organisches Lösungsmittel, welches Kohlenstoffchloridreste umfasst, und ein organisches Lösungsmittel, welches Siloxanreste umfasst, oder dergleichen verwendbar. Jedoch war auch in diesem Fall ein Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von etwa 50 bis 250°C leicht handhabbar.
  • Ausführungsform A-2
  • Ein Glassubstrat, welches eine große Zahl an Hydroxylgruppen auf seiner Oberfläche umfasste, wurde hergestellt und ausreichend gewaschen und entfettet. Inzwischen wurden als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, welches lineare Kohlenstoffketten mit einer funktionellen Gruppe, die die Oberflächenenergie des monomolekularen Films einstellt, und Si umfasst, ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CH3(CH2)13SiCl3 und ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ der folgenden allgemeinen Formel (3) mit einem Molverhältnis von 1 : 1 gemischt und verwendet und in einem ausreichend entwässerten nichtwässrigen Lösungsmittel (Hexadecan) in einer Konzentration von 1 Gew.-% gelöst. Somit wurde eine Chemisorptionslösung hergestellt.
  • Chemische Formel 3
    Figure 00160001
  • Das Substrat wurde für zwei Stunden in der gleichen trockenen Atmosphäre wie oben in die chemische Lösung getaucht, dann wurde das Substrat aus der Chemisorptionslösung gehoben und dann in das Dampfwaschbad aus Chloroform wie in Ausführungsform A-1 gegeben und für etwa 25 Minuten gewaschen. Danach wurde das Substrat aus dem Dampfwaschbad herausgenommen und der Feuchtigkeit enthaltenden Luft ausgesetzt. Dann wurde die gesamte Oberfläche des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films, der sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, mit UV-Licht von 365 nm mit einer Stärke von 200 mJ/cm2 bestrahlt.
  • Durch die oben erwähnten Behandlungen, d. h. durch die oben erwähnte Reaktion, in welcher die beiden oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ im Verhältnis von 1 : 1 gemischt und verwendet wurden, bildete sich der monomolekulare Chemisorptionsfilm auf einem Teil der Oberfläche mit Hydroxylgruppen des Glassubstrats. Ein Ende der Moleküle, die den monomolekularen Chemisorptionsfilm bildeten, wurde durch eine kovalente Siloxanbindung chemisch an die Oberfläche des Substrats gebunden. Des Weiteren wurden lichtempfindliche Reste (Chalkonreste) der folgenden allgemeinen Formel (4) der bildenden Moleküle polymerisiert oder miteinander vernetzt, so dass die bildenden Moleküle aneinander fixiert wurden. Die Filmdicke des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films betrug etwa 1,9 nm. Als die kritische Oberflächenenergie des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films durch Verwendung eines Zisman-Diagramms gemessen wurde, betrug sie etwa 28 mN/m.
  • Chemische Formel 4
    Figure 00170001
  • sUm die Ausrichtungsrichtung der Moleküle, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bilden, zu bestimmen, wurden zwei der Substrate so plaziert, dass die monomolekularen Chemisorptionsfilme einander gegenüber lagen, um eine Flüssigkristallzelle mit einer 20 μm großen Lücke zu erstellen. Danach wurde nematischer Flüssigkristall (ZLI4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) in die Lücke zwischen beiden Substraten injiziert. Als der Ausrichtungszustand der Flüssigkristallmoleküle durch eine Polarisationsplatte betrachtet wurde, bestätigte sich, dass die Flüssigkristallmoleküle gleichmäßig mit einem pre-tilt-Winkel von 1,3° entlang der Flußrichtung des Kondensats des organischen Lösungsmittels zum Waschen (Chloroform), das sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, ausgerichtet waren. Als des Weiteren der Tilt von Kohlenstoffketten, die den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film bildeten, durch FTIR analysiert wurde, bestätigte sich, dass, ähnlich wie oben, die Kohlenstoffketten ausgerichtet wurden, während sie zu einem gewissen Grad in die Richtung gekippt wurden, in die das organische Lösungsmittel zum Waschen floss. Dies bedeutet, dass die chemisch adsorbierten, oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ durch den Fluss des Kondensats des organischen Lösungsmittels zum Waschen (Chloroform), das sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, ausgerichtet worden waren. Die Ausrichtungsrichtung ist eine Richtung, in der das Kondensat des organischen Lösungsmittels zum Waschen fließt.
  • Des Weiteren betrug, als die Wärmebeständigkeit der Ausrichtung bestimmt wurde, diese etwa 180°C für den chemisch adsorbierten, monomolekularen Film in der Ausführungsform A-1, und sie betrug etwa 245°C in dieser Ausführungsform. Es bestätigte sich, dass sich die Wärmebeständigkeit der Ausrichtung in dieser Ausführungsform verbessert hatte.
  • Außerdem kann in dieser Ausführungsform angenommen werden, dass die Reaktion zwischen den oberflächenaktiven Molekülen vom Silan-Typ und der Oberfläche des Substrats wie in den unten erwähnten Formeln (5), (6), (7), und (8) fortschreitet. Mit anderen Worten wurden zunächst die Bindungen der Formeln (5) und (7) in dem Molverhältnis von etwa 1 : 1 hergestellt, und dann wurden die Bindungen der folgenden Formeln (6) und (8) durch Aussetzen des Substrats an Feuchtigkeit enthaltende Luft nach dem Dampfwaschen mit einem organischen Lösungsmittel hergestellt, um das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, das an die Oberfläche des Substrats gebunden war, mit Wasser in der Luft umzusetzen.
  • Chemische Formel 5
  • CH3(CH2)17SiCl2-O-X
  • Chemische Formel 6
    Figure 00180001
  • Chemische Formel 7
    Figure 00180002
  • Chemische Formel 8
    Figure 00180003
  • In dieser Ausführungsform konnte, wenn ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, welches einen lichtempfindlichen Rest, mindestens eine Molekülkette von einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst, als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet wurde, der gleiche chemisch adsorbierte, monomolekulare Film hergestellt werden.
  • Des Weiteren zeigte das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, welches eine Cinnamoylgruppe, eine Chalkongruppe, eine Methacryloylgruppe oder eine Diacetylengruppe als den lichtempfindlichen Rest umfasste, eine geringe Photoabsorption im sichtbaren Bereich, Transparenz und Photoabsorption im Bereich von 25 bis 400 nm, so dass es empfindlich gegenüber i-Strahlen war (Ultraviolettstrahl von 365 nm). Daher war es in der Praxis nützlich.
  • Ausführungsform A-3
  • In diesem Fall wurde ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ der allgemeinen Formel ClSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2Cl, an Stelle eines oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CH3(CH2)13SiCl3, in Ausführungsform A-2 verwendet. Außerdem wurde das Molverhältnis der Mischung dieses oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ zum oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ der oben erwähnten Formel (3) im Bereich von 1 : 0 bis 0 : 1 geändert. Im Ergebnis konnte die kritische Oberflächenenergie des erhaltenen chemisch adsorbierten, monomolekularen Films im Bereich von 37 mN/m bis 23 mN/m gemäß des Molverhältnisses der Mischung eingestellt werden. Des Weiteren wurde eine Flüssigzelle erstellt, dann wurde Flüssigkristall in diese injiziert und die Ausrichtungseigenschaft der Flüssigkristallmoleküle wurde bestätigt. Im Ergebnis war, dass der pre-tilt-Winkel der Flüssigkristallmoleküle anders, aber die Ausrichtungsrichtung war im Wesentlichen die gleiche wie bei den Ergebnissen der Ausführungsform A-2.
  • In dieser Ausführungsform wurden ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, umfassend mindestens eine Molekülkette von einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest, als oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ verwendet, und der gleiche chemisch adsorbierte, monomolekulare Film konnte hergestellt werden.
  • Ausführungsform A-4
  • In Ausführungsform A-1 wurde vor der Bildung des monomolekularen Chemisorptionsfilms eine Lösung, in welcher eine anorganische Verbindung, welche Chlorsilylreste umfasste, gelöst war, in einer trockenen Atmosphäre (relative Feuchtigkeit von 30% oder weniger) auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht und getrocknet. Dann wurde das Lösungsmittel aus der Lösung verdampft und die anorganische Verbindung, welche Chlorsilylreste umfasste, wurde konzentriert. Schließlich wurde ein Film der Verbindung, welche Chlorsilylreste umfasste, auf der Oberfläche des Substrats gebildet. Zur Zeit der Bildung dieses Films lief eine Reaktion, bei der Salzsäure frei wurde, zwischen Hydroxylgruppen, die auf der Oberfläche des Substrats enthalten waren, und Chlorsilylresten in dem Film schnell ab. Danach wurde das Substrat in einer nichtwässrigen Lösung, welche wenig Feuchtigkeit enthielt, gewaschen und der Luft ausgesetzt. Chlorsilylreste in dem Film auf der Oberfläche des Substrats wurden mit Feuchtigkeit in der Luft umgesetzt. Somit wurde der Film (monomolekular Film) aus anorganischem Siloxan, umfassend eine große Zahl an Hydroxylgruppen, gebildet.
  • Eine Adsorptionslösung (Konzentration: 1 Gew.-%) wurde hergestellt durch Lösen von zum Beispiel einer Verbindung der allgemeinen Formel SiCl4 als die Verbindung, die Chlorsilylreste in einem entwässerten Toluol enthielt. Das Substrat wurde für etwa 1 Minute in der oben erwähnten trockenen Atmosphäre in diese Adsorptionslösung getaucht, dann aus der Lösung gehoben und in der oben erwähnten trockenen Atmosphäre während etwa 5 Minuten getrocknet, um Toluol verdampfen zu lassen. Außerdem wurde die Reaktion für 5 Minuten durchgeführt. Danach wurde das Substrat mit ausreichend entwässertem Chloroform gewaschen, wodurch eine Reaktion, bei der Salzsäure frei wurde zwischen den Hydroxylgruppen auf der Oberfläche des Substrats und Chlor der Verbindung bewirkt wurde. Folglich bildete sich ein Film (monomolekular Film) auf der Oberfläche des Substrats über eine Siloxan(-SiO-)Bindung. Danach bildete sich, als das Substrat der Luft ausgesetzt wurde, um eine Reaktion mit Feuchtigkeit in der Luft zu bewirken, über Siloxan(-SiO-)Bindungen ein Siloxanfilm 13 (monomolekularer Film), welcher eine große Zahl von Hydroxylgruppen auf seiner Oberfläche umfasste, auf der Oberfläche des Substrats 1, wie in 4 gezeigt.
  • Außerdem schälte er sich nicht ab, da der so erhaltene Siloxanfilm über die chemischen Bindungen von Siloxan (-SiO-) an das Substrat gebunden war. Des Weiteren hatte der erhaltene Siloxanfilm eine große Zahl von Si-OH-Bindungen auf seiner Oberfläche. Insbesondere wurden die Hydroxylgruppen in einer doppelten Zahl bis dreifachen der ursprünglichen Zahl an Hydroxylgruppen auf der Oberfläche des Substrats gebildet. Daher wurde die Hydrophilie der Oberfläche des Substrats stark verbessert.
  • Als die Behandlung mit einer Chemisorptionslösung wie in Ausführungsform A-1 über den Siloxanfilm durchgeführt wurde, bildete sich ein chemisch adsorbierter, monomolekularer Film, der eine ausgezeichnete Ausrichtungseigenschaft aufwies, auf dem Siloxanfilm wie oben. Dieser chemisch adsorbierte, monomolekulare Film wurde über die kovalente Bindung von Siloxan chemisch an den Siloxanfilm gebunden. Des Weiteren betrug die Filmdicke des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films etwa 1,6 nm. Der Grund dafür, dass die Filmdicke des in dieser Ausführungsform erhaltenen chemisch adsorbierten, monomolekularen Films leicht dicker war als diejenige, die in Ausführungsform A-1 erhalten wurde, ist wohl, dass die Hydrophilie der Oberfläche des Substrats durch den Siloxanfilm verbessert wurde, so dass die Dichte der bildenden Moleküle höher war als diejenige des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films, der in Ausführungsform A-1 erhalten wurde.
  • Außerdem konnte als die Verbindung, welche Chlorsilylreste umfasste, zusätzlich zu der Verbindung der allgemeinen Formel SiCl4, eine Verbindung der allgemeinen Formel Cl-(SiCl2O)n-SiCl3 verwendet werden. Außerdem bedeutet n in der oben erwähnten Formel eine positive ganze Zahl. Wenn n 1 bis 3 war, konnte die Verbindung leicht gehandhabt werden.
  • Ausführungsform B-1
  • Ein Flüssigkristallorientierungsfilm wurde wie folgt hergestellt. Zunächst wurde ein Glassubstrat (umfassend eine große Zahl an Hydroxylgruppen auf dessen Oberfläche), das mit transparenten (Indiumoxid, ITO)-Elektroden auf dessen Oberfläche ausgestattet war, hergestellt und gewaschen und zuvor ausreichend entfettet. Als nächstes wurde ein SiO2-Film auf der gesamten Oberfläche bis zu einer Dicke von etwa 100 nm durch Sputtern von SiO2 bei 2 × 10–3 Torr auf der Oberfläche gebildet, so dass SiO2 die ITO-Elektrode bedeckte.
  • Andererseits wurde eine Chemisorptionslösung hergestellt, indem ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ (im Folgenden wird auch "Chemisorptionsmaterial" verwendet), welches einen lichtempfindlichen Rest, eine lineare Kohlenstoffkette (es kann auch Kohlenwasserstoffgruppe usw. verwendet werden) und Si umfasste, in einem ausreichend hydrierten nichtwässrigen Lösungsmittel (Hexadecan usw.) in einer Konzentration von 1 Gew.-% gelöst wurde. Als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ wurde das Material, der allgemeinen Formel (3) verwendet. In dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ ist ein Teil, der allgemeinen Formel (4) ein lichtempfindlicher Rest (ein Chalkonrest).
  • Dann wurde, wie in 1 gezeigt, das Substrat 1 in einer trockenen Atmosphäre (relative Feuchtigkeit von 30% oder weniger) für etwa 1,5 Stunden in die Chemisorptionslösung 2 getaucht. Alternativ kann die Chemisorptionslösung 2 auf das Substrat 1 aufgebracht werden. Danach wurde das Substrat 1 aus der Chemisorptionslösung 2 herausgehoben und mit einem nichtwässrigen Lösungsmittel (Chloroform) gespült.
  • Dann wurde, wie in 2 gezeigt, das Substrat 1 von der Mitte eines Deckels 31 unter Verwendung einer Aufhängevorrichtung 32 im Wesentlichen in Richtung senkrecht zum Deckel 31 aufgehängt, und das Substrat wurde in diesem Zustand in das Dampfwaschbad 3 gegeben. Zu diesem Zeitpunkt wurde als die Waschlösung 4 Chloroform, ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel, verwendet. In dem Dampfwaschbad 3 wurde die Waschlösung verdampft und der Dampf bildete sich auf der Oberfläche des Substrats 1 ein Kondensat. In 2 ist das Bezugszeichen 41 das Kondensat der Waschlösung (organisches Lösungsmittel). Das Kondensat der Waschlösung floss in die Richtung, die durch den Pfeil 7 gezeigt ist, das heißt, in die entgegengesetzte Richtung zu derjenigen, die durch den Pfeil 6 gezeigt ist, in die das Substrat aufgehängt worden war (d. h. nach unten). Dieses Dampfwaschen wurde für etwa 20 Minuten durchgeführt. Des Weiteren wurde das Chloroform, das für das Dampfwaschen verwendet wurde, auf 62 bis 67°C erwärmt. Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung die Temperatur des organischen Lösungsmittels für das Dampfwaschen nicht besonders begrenzt. Es wird jedoch bevorzugt, dass das organische Lösungsmittel auf eine Temperatur von nicht weniger als den Siedepunkt des organischen Lösungsmittels erwärmt wird, das für das Dampfwaschen verwendet wird, da eine große Menge Dampf erzeugt werden kann.
  • Nach dem Dampfwaschen wurde das Substrat 1 der Feuchtigkeit enthaltenden Luft ausgesetzt. Im Ergebnis wie in 5 gezeigt wurde, das oberflächenaktive Mittel mit dem Substrat 1 umgesetzt und dadurch bildete sich ein monomolekularer Film 5 mit einer Dicke von bis zu etwa 1,8 nm. In 5 bezeichnet 5b ein oberflächenaktives Molekül vom Silan-Typ, welches umgesetzt und fixiert wurde, und 5a bezeichnet einen lichtempfindlichen Rest. Die gleichen Bezugszeichen werden an die gleichen Teile vergeben, wie in den 1 bis 4. Außerdem liegt die Filmdicke des monomolekularen Films normalerweise im Bereich von 1 bis 3 nm.
  • Als die Oberfläche des Substrats 1 durch ein Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrophotometer (FTIR) analysiert wurde, war ein Ende der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ chemisch durch eine Reaktion, bei der Salzsäure frei wird zwischen Hydroxylgruppen und Chlorsilylgruppen gebunden und auf der Oberfläche des Substrats 1 fixiert (im Folgenden wird der Begriff "gebundene und fixierte Moleküle" für die oberflächenaktiven Moleküle, die an ein Ende gebunden und fixiert sind, verwendet). Die oberflächenaktiven Moleküle wurden auch in Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der das Substrat beim Dampfwaschen aufgehängt wurde, ausgerichtet, das heißt, die Richtung, in die das Kondensat des organischen Lösungsmittels floss, das sich auf der Oberfläche des Substrats 1 gebildet hatte.
  • Außerdem zeigt in dieser Ausführungsform die chemische Formel 7 eine chemische Bindung, die durch die Reaktion, bei der Salzsäure fei wird zwischen den SiCl3-Gruppen des oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ und Hydroxylgruppen auf der Oberfläche des Substrats in der Oberfläche des Substrats 1 im oben erwähnten Verfahrensablauf erzeugt wurde. Des Weiteren zeigt die chemische Formel (8) den Zustand, nachdem die oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ, die auf die Oberfläche des Substrats 1 gebunden waren, mit Feuchtigkeit in der Luft umgesetzt worden waren.
  • Als nächstes wurden zwei der so erhaltenen Substrate 1 so plaziert, dass die chemisch adsorbierten, monomolekularen Filme (Flüssigkristallorientierungsfilme) 5 nach innen zeigten, um so eine Flüssigkristallzelle zu erstellen, die eine 20 μm große Lücke aufwies, so dass die ausgesetzten Abschnitte der monomolekularen Filme antiparallel zueinander ausgerichtet waren. Danach wurde nematischer Flüssigkristall (ZLI4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) in die Lücke zwischen beiden Substraten injiziert. Als der Ausrichtungszustand des Flüssigkristalls betrachtet wurde, wurden einige Disklinationen beobachtet, aber die injizierten Flüssigkristallmoleküle waren mit einem pre-tilt-Winkel von 1° entlang der Moleküle, welche den Flüssigkristallorientierungsfilm 5 bildeten, in der Richtung 7, in welche das Kondensat des organischen Lösungsmittels, welches sich auf der Oberfläche des Substrats 1 gebildet hatte, floss, ausgerichtet.
  • Außerdem bestätigte sich die Ausrichtungsanisotropie von Kohlenwasserstoff-Ketten, als der Flüssigkristallorientierungsfilm 5 durch FTIR analysiert wurde. Es bestätigte sich ferner, dass die Ausrichtungsrichtung von Kohlenwasserstoff-Ketten im Wesentlichen der Ausrichtungsrichtung des Flüssigkristalls entsprach.
  • Wie oben erwähnt, konnte bei dieser Ausführungsform durch Dampfwaschen des Substrats in dem Zustand, in dem das Substrat senkrecht aufgehängt wurde, die Ausrichtungsrichtung der Moleküle, die den monomolekularen Film bildeten, der sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, durch den Fluss des Kondensats des organischen Lösungsmittels, das sich auf der Oberfläche des Substrats gebildet hatte, eingestellt werden. Des Weiteren bestätigte sich, dass der somit gebildete monomolekulare Film als ein Flüssigkristallorientierungsfilm diente.
  • Außerdem wurde bei dieser Ausführungsform das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ (einschließlich lichtempfindlicher Reste) der allgemeinen Formel (3) verwendet. Es kann jedoch Chemisorptionsmaterial, welches keine lichtempfindlichen Reste umfasst, wie zum Beispiel das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CH3(CH2)17SiCl3 verwendet werden. Als eine Flüssigkristallzelle durch Verwendung eines derartigen oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ gebildet wurde, bestätigte sich, dass sich der pre-tilt-Winkel des injizierten Flüssigkristalls von dem oben erwähnten pre-tilt-Winkel unterschied, aber die Ausrichtungseigenschaft war gleich. Des Weiteren wurde bei dieser Ausführungsform als das organische Lösungsmittel zum Dampfwaschen nichtwässriges Chloroform verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht alleine darauf beschränkt. Wenn das Spülen mit einer nichtwässrigen Lösung, wie zum Beispiel Chloroform, ausreichend durchgeführt wird, wurde, selbst wenn das Dampfwaschen durch Verwendung eines hydrophilen organischen Lösungsmittels, wie zum Beispiel Ethanol, durchgeführt wurde, die gleiche Wirkung erhalten.
  • Ausführungsform B-2
  • In dieser Ausführungsform wurde Bestrahlung mit Licht durchgeführt, um die Ausrichtungseigenschaft und die Wärmebeständigkeit des Flüssigkristallorientierungsfilm zu verbessern. Mit anderen Worten wurde zunächst der monomolekulare Film 5 gebildet und eine Ausrichtungsbehandlung (eine Dampfwaschbehandlung) wurde wie in Ausführungsform B-1 durchgeführt. Danach wurde, wie in 6 gezeigt, eine Polarisationsplatte 8 (HNP'B, hergestellt von POLAROID) verwendet und so angeordnet, dass die Polarisationsrichtung 9 im Wesentlichen parallel zu der Richtung 6 war, in welcher das Substrat 1 aufgehängt wurde (bei dieser Ausführungsform wurde sie um 4° in Bezug auf die Aufhängrichtung verschoben, sie kann jedoch völlig parallel angeordnet werden). Dann wurden Ultraviolettstrahlen 10 (UV-Strahlen) mit einer Wellenlänge von 365 nm mit 100 mJ/cm2 unter Verwendung einer Quecksilberhochdrucklampe eingestrahlt. In 6 ist das Bezugszeichen 11 eine transparente Elektrode und die gleichen Bezugszeichen sind in den 1 bis 5 an die gleichen Teile vergeben.
  • Als der Flüssigkristallorientierungsfilm, der der oben erwähnten Behandlung unterworfen worden war, mit FTIR analysiert wurde, bestätigte sich, dass, wie in 7 gezeigt, in einem Teil des chemisch adsorbierten, monomolekularen Films (Flüssigkristallonentierungsfilm) 5, der mit den polarisierten UV-Strahlen 10 bestrahlt worden war, die bildenden Moleküle in Polarisationsrichtung 9 neu ausgerichtet wurden und gleichzeitig die lichtempfindlichen Reste 5a polymerisiert oder vernetzt und die Moleküle 5b aneinander fixiert wurden. In 7 sind die gleichen Bezugszeichen an die gleichen Teile wie in den 1 bis 6 vergeben. Des Weiteren zeigt die folgende chemische Formel (9) die Polymerisation oder Vernetzung der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ. In dieser Formel bedeuten Y und Z die anderen benachbarten oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ.
  • Chemische Formel 9
    Figure 00260001
  • Als nächstes wurden zwei der somit erhaltenen Substrate 1 so plaziert, dass die chemisch adsorbierten, monomolekularen Filme (Flüssigkristallorientierungsfilme) 5 nach innen zeigten, um so eine Flüssigkristallzelle mit einer 20 μm großen Lücke zu erstellen, so dass die ausgesetzten Abschnitte der monomolekularen Filme antiparallel zueinander ausgerichtet wurden. Danach wurde nematischer Flüssigkristall (ZLI4792, hergestellt von Merck & Co., Inc.) in die Lücke zwischen beiden Substraten injiziert. Als der Ausrichtungszustand der Flüssigkristallmoleküle betrachtet wurde, waren die injizierten Flüssigkristallmoleküle mit einem pre-tilt-Winkel von 1° in Bezug auf jedes Substrat entlang der Moleküle, die den Flüssigkristallorientierungsfilm bildeten, ausgerichtet. Des Weiteren entsprachen die Ergebnisse gut den durch FTIR analysierten Ergebnissen. Außerdem verbesserte sich in diesem Fall die Wärmebeständigkeit und Stabilität der Ausrichtung auf etwa 250°C, welcher Wert etwa 200°C vor der Bestrahlung mit UV-Strahlen betrug. Der Grund hierfür war wohl, dass die Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, durch die Bestrahlung mit UV-Strahlen polymerisiert und vernetzt wurden.
  • Wie oben erwähnt, konnte bei dieser Ausführungsform durch Bestrahlung des monomolekularen Films, in welchem die bildenden Moleküle zuvor mit polarisiertem Licht ausgerichtet worden waren, die Ausrichtungsrichtung der bildenden Moleküle in Polarisationsrichtung eingestellt werden, und des Weiteren konnte die Wärmebeständigkeit des Flüssigkristallorientierungsfilms verbessert werden.
  • In dem Fall, in dem der monomolekulare Film mit unpolarisiertem Licht an Stelle von polarisiertem Licht bestrahlt wurde, blieb die Ausrichtungsrichtung der Moleküle, die einen monomolekularen Film bildeten, in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der das Substrat zum Zeitpunkt des Dampfwaschens aufgehängt wurde. Die Wärmebeständigkeit des monomolekularen Films betrug etwa 240°C. Des Weiteren wurde, wenn eine Flüssigkristallzelle durch Verwendung von monomolekularem Film erstellt wurde, der Flüssigkristall in der Richtung ausgerichtet, in der das Substrat aufgehängt wurde. Die Ausrichtungseigenschaft war jedoch etwas schlechter als diejenige der Bestrahlung mit polarisiertem Licht.
  • Bei dieser Ausführungsform konnten, wenn ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, welches an Stelle eines Chlorsilylrests mindestens einen Rest, ausgewählt aus einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasste, verwendet wurde, die gleichen Ergebnisse erhalten werden.
  • Bei dieser Ausführungsform war als das Chemisorptionsmaterial (oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ) entsprechend ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, welches eine Cinnamoylgruppe, eine Methacryloylgruppe oder eine Diacetylengruppe an Stelle einer Chalkongruppe umfasste, in gleicher Weise verwendbar, obwohl es einen anderen lichtempfindlichen Wellenlängenbereich aufweist.
  • Bei dieser Ausführungsform konnte durch mehrmaliges Durchführen der Schritte des Bestrahlens mit polarisiertem Licht in Form von Mustern, das die Pixel in eine Vielzahl von Abschnitten teilte, nachdem die Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, durch Dampfwaschen ausgerichtet worden waren, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen hergestellt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform konnte, wenn ein oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ, welches eine Kette mit Siloxanbindung umfasste, der allgemeinen Formel (11), an Stelle einer linearen Kohlenstoffkette der allgemeinen Formel (10), als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet wurde, der Flüssigkristallorientierungsfilm entsprechend hergestellt werden. Außerdem ist in den allgemeinen Formeln (10) und (11) n eine positive ganze Zahl und Me bedeutet eine Methylgruppe.
  • Chemische Formel 10
    Figure 00270001
  • Chemische Formel 11
    Figure 00280001
  • Bei dieser Ausführungsform konnte ein monomolekular Film hergestellt werden, ohne das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ zu deaktivieren, indem ein Lösungsmittel verwendet wurde, welches mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus einem Alkylrest, einem Kohlenstofffluoridrest, einem Kohlenstoffchloridrest und einem Siloxanrest, umfasst.
  • Ausführungsform B-3
  • Eine Flüssigkristallzelle wurde auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform B-1 hergestellt, außer, dass als ein Chemisorptionsmaterial (oberflächenaktives Mittel vom Silan-Typ) das oberflächenaktive Mittel (A) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel (3) und ein oberflächenaktives Mittel (B) vom Silan-Typ der chemischen Formel CH3(CH2)17SiCl3 gemischt und in dem Gewichtsverhältnis der Mischung von A : B = 1 : 0,1 und A : B = 1 : 0,2 verwendet wurden, und es wurde die gleiche Bewertung vorgenommen. Im Ergebnis betrug in dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ mit dem Gewichtsverhältnis der Mischung von 1 : 0,1 der pre-tilt-Winkel 1,5° und in dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ mit dem Gewichtsverhältnis der Mischung von 1 : 0,2 betrug der pre-tilt-Winkel 2,1°.
  • Wie oben erwähnt, wurden bei der Bildung des monomolekularen Films mehrere Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ mit verschiedenen Moleküllängen gemischt und verwendet, und ein lichtempfindlicher Rest wurde in mindestens eine Art von Molekül in dem Gemisch der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ aufgenommen. Folglich bestätigte sich, dass der monomolekulare Film als der Flüssigkristallorientierungsfilm diente, selbst wenn die Ausrichtungsrichtung der Moleküle durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste in eine vorbestimmte Richtung fixiert wurde. Des Weiteren konnte durch Ändern der Zusammensetzung (des Mischverhältnisses) der pre-tilt-Winkel des injizierten Flüssigkristalls beliebig eingestellt werden. Des Weiteren war das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, welches Ketten mit Siloxanbindung an Stelle von Kohlenstoffketten enthielt, verwendbar, und obwohl es den anderen pre-tilt-Winkel aufwies, konnte der gleiche Flüssigkristallorientierungsfilm erhalten werden.
  • Bei dieser Ausführungsform konnte, wenn das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ, welches an Stelle des Chlorsilylrests mindestens einen Rest von Alkoxysilylrest und Isocyanatsilylrest umfasste, verwendet wurde, im Wesentlichen der gleiche Flüssigkristallorientierungsfilm erhalten werden.
  • Durch Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ, welches mindestens eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer Trifluormethylgruppe, einer Methylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Allylgruppe, einer Ethinylgruppe, einer Phenylgruppe, einem Arylrest, einem Halogenatom, einem Alkoxyrest, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Estergruppe und einer Carboxylgruppe am Ende oder einem Teil der Kohlenstoffkette oder der Kette mit Siloxanbindung umfasst, konnte die kritische Oberflächenenergie des erhaltenen Flüssigkristallorientierungsfilms eingestellt werden, und dadurch konnte der pre-tilt-Winkel des injizierten Flüssigkristalls eingestellt werden.
  • Ausführungsform B-4
  • Eine Flüssigkristallzelle wurde auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform B-3 hergestellt, außer, dass als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ das erste Gemisch, umfassend ein oberflächenaktives Mittel (A) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel (3) und ein oberflächenaktives Mittel (C) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CH3(CH2)17SiCl3 und das zweite Gemisch, umfassend ein oberflächenaktives Mittel (A) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel (3), und ein oberflächenaktives Mittel (D) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CH3(CH2)13SiCl3, in einem Gewichtsverhältnis der Mischung von A : C = A : D = 1 : 0,1 verwendet wurden, und es wurde die gleiche Bewertung vorgenommen. Im Ergebnis betrug in dem Fall, in dem das erste Gemisch verwendet wurde, der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall 1,1°, und in dem Fall, in dem das zweite Gemisch verwendet wurde betrug der pre-tilt-Winkel 0,8°. Somit konnte durch Ändern der Moleküllängen der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ ohne Ändern der Zusammensetzung (des Mischverhältnisses) des oberflächenaktiven Gemischs vom Silan-Typ der pre-tilt-Winkel des Flüssigkristalls beliebig eingestellt werden.
  • Ausführungsform B-5
  • Eine Flüssigkristallzelle wurde auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform B-3 erstellt, außer, dass ein oberflächenaktives Mittel (A) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel (3) und ein oberflächenaktives Mittel (E) vom Silan-Typ der allgemeinen Formel CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3 in dem Gewichtsverhältnis der Mischung von A : E = 0,2 : 1 gemischt und verwendet wurden, und es wurde die gleiche Bewertung vorgenommen. Daraus ergab sich, dass der pre-tilt-Winkel von Flüssigkristall 89° betrug. Durch Verwendung des oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ, welches ein Fluoratom enthielt, konnte ein vertikal ausgerichteter (homeotrope Ausrichtung) Flüssigkristallorientierungsfilm leicht hergestellt werden.
  • Ausführungsform B-6
  • In der Ausführungsform B-1 wurde, an Stelle des Bildens eines SiO2-Films, die Oberfläche des mit einer ITO-Elektrode ausgestatteten Glassubstrats mit anorganischem Chemisorptionsmaterial vom Silan-Typ behandelt, welches eine große Zahl von SiCl-Gruppen umfasste.
  • Die Behandlung des anorganischen Chemisorptionsmaterials vom Silan-Typ wurde wie folgt durchgeführt. Eine Chemisorptionslösung wurde hergestellt, indem das Adsorptionsmaterial der allgemeinen Formel SiCl4 in dem ausreichend entwässerten nichtwässrigen Lösungsmittel (Hexadecan) in einer Konzentration von 3 Gew.-% gelöst wurde, und dann das Substrat für 10 Minuten in einer trockenen Atmosphäre (die Feuchtigkeit betrug 5%) in die Chemisorptionslösung getaucht wurde. Bei dieser Behandlung bildete sich, da einige Hydroxylgruppen auf der Oberfläche des Glassubstrats und auf der Oberfläche der ITO-Elektrode beinhaltet waren, ein Film 12 (monomolekularer Film) auf der Oberfläche des Substrats 1, wie in 8 gezeigt. Danach wurde, als überschüssiges Adsorptionsmaterial (SiCl4) durch Waschen des Substrats mit ausreichend entwässertem Cyclohexan und dann Umsetzen des Substrats mit Wasser entfernt worden war, ein Siloxanfilm 13 (monomolekularer Film) mit einer großen Zahl von Hydroxylgruppen sowohl auf der Glasoberfläche des Substrats 1 als auch auf der Oberfläche der ITO-Elektrode gebildet, wie in 4 gezeigt ist.
  • Danach wurde das gleiche Verfahren wie in Ausführungsform B-1 durchgeführt, und der Flüssigkristallorientierungsfilm (monomolekularer Film) wurde über den Siloxanfilm 13 auf dem Substrat 1 gebildet. Als der Flüssigkristallorientierungsfilm durch FTIR analysiert wurde, bestätigte sich, dass der Flüssigkristallorientierungsfilm ähnlich zu demjenigen der Ausführungsform B-1 auf der gesamten Oberfläche des Substrats gleichmäßig gebildet war.
  • Außerdem wurde in dem Fall, in dem der Schritt des Behandelns mit einem anorganischen Chemisorptionsmaterial vom Silan-Typ ausgelassen wurde, auf der Glasoberfläche des Substrats ein monomolekularer Film ähnlich dem obigen erhalten und das Flüssigkristall wies die Feinausrichtung auf. Auf der Oberfläche der ITO-Elektrode hatte der monomolekulare Film jedoch eine geringe Moleküldichte, und eine große Zahl von Ausrichtungsfehlern von Flüssigkristall trat auf. Demnach war der Flüssigkristallorientierungsfilm nicht zur praktischen Verwendung geeignet. Die Ursache hierfür ist wohl, dass die Oberfläche der ITO-Elektrode weniger Hydroxylgruppen als die Glasoberfläche hat.
  • Bei der Behandlung mit dem anorganischen Chemisorptionsmaterial vom Silan-Typ bestätigte sich, dass, wenn das Material der allgemeinen Formel Cl(SiCl2O)nSiCl3 (n bedeutet eine ganze Zahl von 1 bis 3) an Stelle eines Adsorptionsmaterials der allgemeinen Formel SiCl4 dargestellt ist, verwendet wurde, die Wirkung der Erhöhung der Hydroxylgruppen auf der Oberfläche der ITO verbessert wurde. Des Weiteren war, da dieses Material einen höheren Siedepunkt als das Adsorptionsmaterial hatte, welches der allgemeinen Formel SiCl4 dieses leichter zu handhaben.
  • Ausführungsform B-7
  • Diese Ausführungsform ist ein Beispiel, welches ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigenvorrichtung unter Verwendung des Flüssigkristallorientierungsfilms zeigt.
  • Zunächst wurde, wie in 9 gezeigt, ein SiO2-Film auf einem ersten Substrat 14, das mit einer ersten Elektrodengruppe, in der Elektroden 26 in einer Matrixanordnung angeordnet waren, und einem Transistor 25 zum Antreiben der Elektroden 26 ausgestattet war, gebildet. Ein SiO2-Film wurde auf dem Substrat 14 gebildet und dann wurde ein monomolekularer Film (Ausrichtungsbehandlung wird nicht durchgeführt) auf dem SiO2-Film gebildet, wie in den Ausführungsformen B-1 und B-2.
  • Das Substrat wurde in Dampf mit Chloroform als das nichtwässrige organische Lösungsmittel in einem Zustand gewaschen, in dem das Substrat in Richtung der Gate-Grundlinie plaziert wurde, und dadurch wurden die Moleküle, die den monomolekularen Film bilden, vorbereitend in Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der das Substrat aufgehängt wurde, ausgerichtet. Danach wurde eine Polarisationsplatte HNP'B (hergestellt von POLAROID) verwendet und so angeordnet, dass die Polarisationsrichtung im Wesentlichen parallel zur Ausrichtungsrichtung war. Dann wurde Licht mit einer Wellenlänge von 365 nm (i-Strahlen) (3,6 mJ/cm2 nach Passieren der Polarisationsplatte) unter Verwendung einer Quecksilberhochdrucklampe mit 500 W aus vertikaler Richtung während 45 Sekunden eingestrahlt. Somit wurde der Flüssigkristallorientierungsfilm 18 gebildet.
  • Andererseits wurde durch das gleiche Verfahren ein Flüssigkristallorientierungsfilm 181, in welchem die Ausrichtung so eingestellt wurde, dass die Antiparallelausrichtung erhalten wurde, auf der Oberfläche eines zweiten Substrats 17, das mit einer Farbfiltergruppe 15 (G, B, R bedeuten Farbfilter in grün, blau bzw. rot ) und zweiten Elektroden 16 ausgestattet war, gebildet.
  • Als nächstes wurden das erste Substrat 14 und das zweite Substrat 17 so positioniert, dass die Elektroden auf jedem Substrat einander gegenüberlagen, und mit Abstandhaltern 19 und einem Klebstoff 20 mit einer Lücke von etwa 5 μm fixiert. Danach wurde der nematische Flüssigkristall 21 zwischen die Substrate 14 und 17 injiziert und es wurden Polarisationsplatten 22 und 23 bereitgestellt. Somit wurde eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pre-tilt-Winkel des injizierten Flüssigkristalls etwa 1°.
  • Diese Flüssigkristallanzeigenvorrichtung konnte Bilder in der Richtung anzeigen, die durch den Pfeil A gezeigt ist, indem sie vollständig mit Durchlicht 24 bestrahlt wurde und jeder Transistor 25 mit Videosignalen betrieben wurde.
  • In dieser Ausführungsform wurden durch Bestrahlen des Substrats mit polarisiertem Licht zur Zeit der Lichtbestrahlung die Wiederausrichtung (zweite Ausrichtung) der Moleküle, die den monomolekularen Film bilden und auf der Oberfläche des Substrats fixiert sind, und das Fixieren der Ausrichtungsrichtung durchgeführt. In dem Fall, in dem die Bestrahlung ohne polarisiertes Licht aus der Quecksilberhochdrucklampe durchgeführt wurde, blieb die Ausrichtungsrichtung in Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in der das Substrat zum Zeitpunkt des Dampfwaschens aufgehängt wurde, und die bildenden Moleküle wurden polymerisiert und durch die Photoreaktion fixiert. Daraus ergab sich, dass die Wärmebeständigkeit der Ausrichtungseigenschaft verbessert wurde, es wurden jedoch mehr fehlerhafte Inklinationen beobachtet als im Fall der Bestrahlung mit polarisiertem Licht.
  • In dieser Ausführungsform wurde als das Licht zur Belichtung ein Licht von 365 nm, was i-Strahlen sind, aus einer Quecksilberhochdrucklampe verwendet. Es war jedoch auch Licht von 436 nm, 405 nm oder 254 nm oder Licht von 248 nm, das aus einem KrF-Excimerlaser erhalten werden konnte, als das Licht zum Belichten gemäß des Absorptionsgrades von Licht verwendbar. Insbesondere sorgt Licht von 248 nm oder 254 nm für eine hohe Ausrichtungsleistung, da es von den meisten Substanzen ohne weiteres absorbiert wird.
  • Des Weiteren konnte durch Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels vom Silan-Typ, das eine nematische Flüssigkristallstruktur mit einer spezifischen Oberflächenenergie oder eine ferroelektrische Flüssigkristallstruktur beinhaltet, die Kraft zur Regulierung der Ausrichtung des erhaltenen Flüssigkristallorientierungsfilms verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform konnte durch Herstellen des Flüssigkristallorientierungsfilms derart, dass Flüssigkristall ausgerichtet wird, während er um 90° verdrillt ist, eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung mit Flüssigkristall vom TN-Typ hergestellt werden. Außerdem konnte in dem Schritt der Bestrahlung mit polarisiertem Licht, als das Belichtungsverfahren unter Verwendung einer Maske durchgeführt wurde, die jedes Pixel in eine Vielzahl von Abschnitten in einem Muster teilt, und durch Belichtung, während die Ausrichtungsrichtung geändert wird, eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen hergestellt werden. Des Weiteren konnte in dieser Ausführungsform durch Verwendung eines Substrats mit einer TFT-Anordnung vom IPS-Typ als ein erstes Substrat eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung vom IPS-Typ hergestellt werden.
  • Des Weiteren konnte in dieser Ausführungsform durch Verwendung des Substrats mit einer TFT-Anordnung vom IPS-Typ als das erste Substrat und durch Bilden des Flüssigkristallorientierungsfilms auf der Oberfläche des zweiten Substrats und des Flüssigkristallorientierungsfilms auf der Oberfläche des Substrats mit einer TFT-Anordnung vom IPS-Typ, so dass die Ausrichtungsrichtungen der oben erwähnten zwei Filme antiparallel zueinander waren, ein Flüssigkristallorientierungsfilm vom IPS-Typ mit einem weiten Betrachtungswinkel hergestellt werden.

Claims (25)

  1. Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten, chemisch adsorbierten monomolekularen Films, umfassend ein Verfahren (A) und ein Verfahren (B), wobei das Verfahren (A) den Schritt umfasst: Bilden eines monomolekularen Films durch Chemisorption auf einer hydrophilen Oberfläche eines Basismaterials durch Inkontaktbringen der hydrophilen Oberfläche mit einem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ, welcher eine Kohlenstoffkette oder eine Kette mit Siloxanbindung aufweist, um eine chemische Reaktion zwischen diesen zu bewirken, um dadurch ein Ende der oberflächenaktiven Moleküle an die hydrophile Oberfläche zu binden, und das Verfahren (B) die Schritte umfasst: Ausrichten des Basismaterials mit dem monomolekularen Film in einer vorgegebenen Ausrichtung, Dampfwaschen des ausgerichteten Basismaterials mit dem Dampf eines organischen Lösungsmittels, und Durchführen einer ersten Ausrichtung der oberflächenaktiven Moleküle, welche den Film bilden, durch den Fluss des Kondensats des Lösungsmitteldampfs auf den Film.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Verfahren (C) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist, wobei das Verfahren (C) die Schritte umfasst: Bestrahlen des chemisch adsorbierten monomolekularen Films mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle in die Richtung des polarisierten Lichts durchzuführen.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ einen lichtempfindlichen Rest, mindestens eine Molekülkette, ausgewählt aus einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der lichtempfindliche Rest mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einer Cinnamoylgruppe, einer Chalkongruppe, einer Methacryloylgruppe und einer Diacetylengruppe ist.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einer Trifluormethylgruppe, einer Methylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Allylgruppe, einer Ethinylgruppe, einer Phenylgruppe, einem Arylrest, einem Halogenatom, einem Alkoxyrest, einer Cyanogruppe, einer Aminogruppe, einer Hydroxylgruppe, einer Carbonylgruppe, einer Estergruppe und einer Carboxylgruppe umfasst.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ mindestens eine Molekülkette aus einer linearen Kohlenstoffkette und einer Kette mit Siloxanbindung und mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einem Chlorsilylrest, einem Alkoxysilylrest und einem Isocyanatsilylrest umfasst, und das organische Lösungsmittel zum Dampfwaschen ein nichtwässriges organisches Lösungsmittel, welches kein Wasser enthält, umfasst.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das nichtwässrige organische Lösungsmittel mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einem Alkylrest, einem Kohlenstoffluoridrest, einem Kohlenstoffchloridrest und einem Siloxanrest umfasst.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem Verfahren (A) ein Film, welcher eine große Zahl an SiO-Gruppen umfasst, auf der Oberfläche des Basismaterials gebildet wird, und ein monomolekularer Film auf diesem Film gebildet wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Flüssigkristallorientierungsfilms, wobei in dem Verfahren (A) das Basismaterial ein mit Elektroden ausgestattetes Substrat ist und mindestens die mit Elektroden ausgestattete Oberfläche des Substrats mit dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ in Kontakt gebracht wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ einen lichtempfindlichen Rest umfasst und ein Verfahren (D) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist, wobei das Verfahren (D) den Schritt umfasst: Bestrahlen der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle des monomolekularen Films mit Licht, um einen Zustand der ersten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander zu fixieren.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren (D) den Schritt umfasst: Bestrahlen des monomolekularen Films, in welchem der Zustand der ersten Ausrichtung fixiert ist, mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle durchzuführen, und gleichzeitig den Zustand der zweiten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander zu fixieren.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Flüssigkristallorientierungsfilm ein Flüssigkristallorientierungsfilm mit einer Mehrzahl an Domänen ist, mit dem zweimal oder öfter Bestrahlung in Form von Mustern mit polarisiertem Licht ausgeführt wird.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ wie in einem der Ansprüche 3 bis 6 definiert ist.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei mehrere Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ vermischt werden und als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet werden.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei mehrere Arten von oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ mit verschiedenen Moleküllängen gemischt werden und als das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ verwendet werden, wobei der Tilt der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit der längsten Moleküllänge im Gemisch bezüglich des Substrats auf einen vorgegebenen Winkel eingestellt wird durch Änderung der Moleküllängen der oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ mit einer vergleichsweise kürzeren Moleküllänge im Gemisch oder durch Ändern des Mischungsverhältnisses der mehreren Arten an oberflächenaktiven Mitteln vom Silan-Typ.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das nichtwässrige organische Lösungsmittel mindestens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus einem Alkylrest, einem Kohlenstofffluoridrest, einem Kohlenstoffchloridrest und einem Siloxanrest umfasst.
  17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei das mit Elektroden ausgestattete Substrat zumindest auf der Oberfläche einen Film mit SiO-Gruppen umfasst und ein monomolekularer Film auf diesem Film gebildet wird.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wobei in dem Verfahren (A) das Basismaterial ein mit einer Elektrodengruppe, in welcher Elektroden in einer Matrixanordnung angeordnet sind, ausgestattetes Substrat ist und die mit der Elektrodengruppe ausgestattete Oberfläche mit dem oberflächenaktiven Mittel vom Silan-Typ in Kontakt gebracht wird und ein Verfahren (E) zusätzlich zu den Verfahren (A) und (B) beinhaltet ist, wobei das Verfahren (E) die Schritte umfasst: Gegenüberstellen der ersten Oberfläche mit der Elektrodengruppe und eines zweiten Substrats in einem vorgegebenen Abstand, Positionieren beider Substrate und Injizieren einer Flüssigkristallzusammensetzung zwischen den Substraten.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei in dem Verfahren (A) ein SiO-Gruppen umfassender Film zumindest auf der ersten Oberfläche, welche mit der Elektrodengruppe ausgestattet ist, gebildet wird und ein monomolekularer Film, welcher ein Flüssigkristallorientierungsfilm ist, auf diesem Film gebildet wird.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei in dem Verfahren (E) das zweite Substrat eine andere Elektrode oder Elektrodengruppe aufweist und das Verfahren (E) den Schritt umfasst: Gegenüberstellen der Oberflächen mit einer Elektrode oder Elektrodengruppe des ersten und des zweiten Substrats.
  21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei in dem Verfahren (A) das oberflächenaktive Mittel vom Silan-Typ lichtempfindliche Reste umfasst und das Verfahren (B) die Schritte umfasst: Durchführen einer ersten Ausrichtung der fixierten Moleküle, welche den monomolekularen Film bilden, und dann Bestrahlen des monomolekularen Films mit Licht, um den Zustand der ersten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste miteinander zu fixieren.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei das Verfahren (B) den Schritt umfasst: Bestrahlen des monomolekularen Films, in welchem der Zustand der ersten Ausrichtung fixiert ist, mit polarisiertem Licht, um dadurch eine zweite Ausrichtung der erstausgerichteten oberflächenaktiven Moleküle vom Silan-Typ durchzuführen und gleichzeitig den Zustand der zweiten Ausrichtung durch Polymerisation oder Vernetzung der lichtempfindlichen Reste zu fixieren.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Mehrzahl an Domänen ist und das Verfahren den Schritt umfasst: zweimal oder öfter Bestrahlung in Form von Mustern mit polarisiertem Licht, um die Moleküle, welche den monomolekularen Film bilden, zu polymerisieren, so dass eine Mehrzahl an Bereichen in Form von Mustern mit verschiedenen Ausrichtungsrichtungen in den entsprechenden Pixeln haben.
  24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine verdrillt-nematische (TN) Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist, und wobei das Verfahren den Schritt umfasst: Bilden eines monomolekularen Films durch chemische Adsorption, so dass der Flüssigkristall ausgerichtet ist, während er um 90° verdreht ist.
  25. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom „inplane switching system"-Typ (IPS) ist, und wobei das Verfahren den Schritt umfasst: Herstellen eines Dünnschichttransistor(TFT)-Anordnungssubstrats vom IPS-Typ, welches mit einem Satz an Elektroden auf einer Seite seiner Oberfläche ausgestattet ist, als das eine Substrat.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW539901B (en) * 1997-07-31 2003-07-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Chemisorption matter and liquid crystal oriented film and liquid crystal display element using it
US7070839B2 (en) * 1998-09-16 2006-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Functional film, method of fabricating the same, liquid crystal display device using functional film, and method of fabricating the same
TW482932B (en) * 1999-07-05 2002-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Chemical adsorbate compound, organic film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device utilizing the chemical adsorbate compound
JP3985399B2 (ja) * 1999-09-10 2007-10-03 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US6982774B1 (en) 1999-10-12 2006-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display element including an optically anisotropic film having at least two regions with different orientation anisotropies, and production methods of the same
US6673398B2 (en) * 2001-05-14 2004-01-06 Kent State University Alignment of lyotropic chromonic liquid crystals at surfaces as monolayers and multilayered stacks
US6660341B2 (en) * 2001-06-07 2003-12-09 International Business Machines Corporation Tilted vertical alignment of liquid crystals employing inorganic thin film composition and ion beam treatment
KR100969148B1 (ko) * 2003-05-30 2010-07-08 엘지디스플레이 주식회사 편광된 ｕｖ를 이용한 위상차 필름의 제조방법
JP4228204B2 (ja) * 2003-07-07 2009-02-25 セイコーエプソン株式会社 有機トランジスタの製造方法
JP2006080314A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Canon Inc 結合基板の製造方法
JP4297088B2 (ja) * 2005-07-04 2009-07-15 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP2007033167A (ja) * 2005-07-26 2007-02-08 Kagawa Univ バイオケミカルチップとその製造方法
GB0802916D0 (en) 2008-02-18 2008-03-26 Newman Anthony I Materials
CN101990651B (zh) * 2008-04-08 2014-06-04 株式会社V技术 液晶显示装置的制造方法及其制造装置
CN108181764A (zh) 2014-06-27 2018-06-19 上海天马微电子有限公司 光分解型配向膜的制作方法、液晶显示面板和显示装置
CN104547501A (zh) * 2015-01-01 2015-04-29 任毅 一种治疗急性鼻窦炎的儿童中药配方
KR101600257B1 (ko) * 2015-06-18 2016-03-04 한국수력원자력 주식회사 원자력발전소 형상관리 장치
CN105481889B (zh) * 2015-11-17 2018-08-14 深圳市华星光电技术有限公司 反应型垂直取向有机硅材料及液晶显示面板的制作方法
CN110475821A (zh) * 2017-03-31 2019-11-19 夏普株式会社 组合物、液晶显示装置、电子设备
CN108254974B (zh) * 2018-01-12 2020-12-04 深圳市华星光电技术有限公司 一种基板表面处理方法、基板及液晶显示面板

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5133895A (en) * 1989-03-09 1992-07-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alignment film for liquid crystal and method for production thereof, as well as liquid crystal display device utilizing said alignment film and method for production thereof
EP0476543B1 (de) * 1990-09-17 1996-08-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flüssigkristallorientierungsschicht und ihr Herstellungsverfahren
US5256456A (en) * 1990-09-17 1993-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal alignment film and method of manufacturing the same
TW470861B (en) * 1996-08-26 2002-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Chemical adsorption film, method of manufacturing the same, and chemical absorption solution used for the same

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