JP2009294544A - Method for manufacturing liquid crystal device, and liquid crystal device - Google Patents

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伸和 長江
Norio Okuyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a liquid crystal device, in which a liquid crystal device having good contrast characteristics and preventing generation of disclination or the like is obtained and the manufacturing process is further simplified. <P>SOLUTION: The method includes steps of: forming a polymer film in a vertical alignment region A1, the film containing a Si skeleton having a random atomic structure containing a siloxane bond (Si-O), and containing a leaving group coupled to the Si skeleton; allowing the leaving group to leave from the Si skeleton by adding energy to the polymer film; forming long-chain alkyl chains on the surface of the polymer film to obtain a vertical alignment layer 41; forming short-chain alkyl chains in a horizontal alignment region A2 to obtain a horizontal alignment layer 42; and rubbing the surface in one direction where the long-chain alkyl chains and the short-chain alkyl chains are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶装置の製造方法及び液晶装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal device and a liquid crystal device.

液晶装置を用いて映像を大画面に表示する装置として液晶プロジェクタがある。プロジェクタにおいては高輝度、高コントラストが要求されており、その点、垂直配向方式の液晶装置は高コントラストの表示が可能であり、近年、プロジェクタ用の液晶装置における液晶配向方式として採用されつつある。   There is a liquid crystal projector as a device for displaying an image on a large screen using a liquid crystal device. Projectors are required to have high brightness and high contrast, and in that respect, a vertical alignment type liquid crystal device is capable of high-contrast display, and has recently been adopted as a liquid crystal alignment method in liquid crystal devices for projectors.

しかしながら、垂直配向方式の液晶装置では、液晶が基板表面に対して垂直に立っており、電圧印加時に倒れる方位方向での相互作用が弱い。また、画素電位を印加すると、画素電極端から横方向の電界が発生し、この横方向電界に起因して、液晶が様々な方向に倒れてしまうため、ディスクリネーションを生じさせてしまう。   However, in the vertical alignment type liquid crystal device, the liquid crystal stands perpendicular to the substrate surface, and the interaction in the azimuth direction that falls when a voltage is applied is weak. Further, when a pixel potential is applied, a horizontal electric field is generated from the end of the pixel electrode, and the liquid crystal is tilted in various directions due to the horizontal electric field, thereby causing disclination.

このようなディスクリネーションは、明暗のムラやコントラストの低下、残像等の表示欠陥として視認されるため、その発生を防止する必要がある。そこで、画素領域では液晶を垂直配向させて、良好なコントラスト特性を確保しつつ、画素領域の周辺にある非表示領域では液晶を水平配向させて、液晶の配向を規制し、ディスクリネーションの発生を防止する方法が提案されている(例えば、特許文献1,2を参照。)。   Such disclination is visually recognized as display defects such as unevenness of brightness and darkness, a decrease in contrast, and an afterimage. Therefore, it is necessary to prevent the occurrence thereof. Therefore, liquid crystal is aligned vertically in the pixel area to ensure good contrast characteristics, while liquid crystal is horizontally aligned in the non-display area around the pixel area to regulate the alignment of the liquid crystal and generate disclination. A method for preventing the above has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

具体的に、特許文献1に開示された液晶装置では、無機配向膜を斜方蒸着法によって形成し、その厚さを変化させることで無機配向膜の配向角を制御して配向膜上の液晶の方位角を制御することが行われている。   Specifically, in the liquid crystal device disclosed in Patent Document 1, an inorganic alignment film is formed by oblique vapor deposition, and the thickness of the inorganic alignment film is changed to control the alignment angle of the inorganic alignment film, thereby liquid crystal on the alignment film. The azimuth angle is controlled.

また、特許文献2に開示された液晶装置では、絵素領域内に垂直配向規制領域を、絵素領域外に水平配向規制領域を持たせることで、絵素内部の液晶分子を電圧印加時に一方向に配向させている。
特開2005−107373号公報 特開2001−343651号公報
In addition, in the liquid crystal device disclosed in Patent Document 2, the vertical alignment restriction region is provided in the pixel region and the horizontal alignment restriction region is provided outside the pixel region, so that the liquid crystal molecules inside the pixel are made uniform when a voltage is applied. Oriented in the direction.
JP 2005-107373 A JP 2001-343651 A

しかしながら、上記発明では、厚さの異なる斜方蒸着層を形成するために、2回の真空プロセスが必要となり、工程負担が大きくなるため、生産効率及びコストの面で優れているとは言い難い。また、「画素表示領域のプレチルト角は周囲のプレチルト角よりも小さい」ということになっており、基板平面に対して垂直方向を強く規制していないため、コントラスト的にも優れているとは言い難い。また、特許文献2においては、絵素領域外に水平配向規制領域を形成するために、垂直配向膜にUV光を照射しているが、これによって切断されたアルキル基が残存してしまい、焼き付きなどの不具合が生じることがある。   However, in the above invention, in order to form an oblique vapor deposition layer having a different thickness, two vacuum processes are required, and the process burden increases, so it is difficult to say that the production efficiency and cost are excellent. . In addition, “the pretilt angle of the pixel display area is smaller than the surrounding pretilt angle”, and the vertical direction with respect to the substrate plane is not strongly regulated, so it is said that the contrast is excellent. hard. In Patent Document 2, UV light is irradiated to the vertical alignment film in order to form a horizontal alignment regulating region outside the pixel region. However, the cut alkyl group remains and burns in. May cause problems.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、良好なコントラスト特性を有し、且つ、ディスクリネーション等の発生を防止した液晶装置を得ると共に、製造工程の更なる簡素化を可能とした液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a liquid crystal device that has good contrast characteristics and prevents the occurrence of disclination and the like, and further improves the manufacturing process. It is an object to provide a method for manufacturing a liquid crystal device that can be simplified.

上記目的を達成するために、本発明に係る液晶装置の製造方法は、複数の画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向して配置される第2基板と、第1基板と第2基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも第1基板の液晶層と対向する側の面に、複数の画素電極の表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、表示領域の間にある非表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置の製造方法であって、第1基板の前記液晶層と対向する側の面に垂直配向膜及び水平配向膜を形成する際に、表示領域に対応する部分に、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、このSi骨格に結合する脱離基とを含む重合膜を形成する工程と、重合膜にエネルギーを付与して脱離基をSi骨格から脱離させる工程と、重合膜の表面に長鎖アルキル鎖を形成して垂直配向膜とする工程と、長鎖アルキル鎖を形成した後に、非表示領域に短鎖アルキル鎖を形成して水平配向膜とする工程と、長鎖アルキル鎖及び短鎖アルキル鎖が形成された面を一定方位方向にラビング処理する工程とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a first substrate having a plurality of pixel electrodes, a second substrate disposed opposite to the first substrate, a first substrate, A liquid crystal layer sandwiched between the two substrates, and vertically aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a portion corresponding to the display region of the plurality of pixel electrodes on at least the surface of the first substrate facing the liquid crystal layer And a horizontal alignment film that horizontally aligns liquid crystal molecules in a liquid crystal layer in a portion corresponding to a non-display area between the display areas. Si skeleton having a random atomic structure including a siloxane bond (Si—O) in a portion corresponding to a display region when a vertical alignment film and a horizontal alignment film are formed on the surface of the substrate facing the liquid crystal layer. And debonding bonded to this Si skeleton. Forming a polymer film including a group, applying energy to the polymer film to remove the leaving group from the Si skeleton, and forming a long alkyl chain on the surface of the polymer film to form a vertical alignment film; A step of forming a long alkyl chain, forming a short alkyl chain in a non-display region to form a horizontal alignment film, and a surface on which the long alkyl chain and the short alkyl chain are formed in a fixed orientation. And a rubbing process in the direction.

本発明に係る液晶装置の製造方法では、第1基板の液晶層と対向する側の面に垂直配向膜及び水平配向膜を形成する際に、レジスト等を用いることなく、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。また、レジスト等を用いないことから製造工程も簡略化することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, when the vertical alignment film and the horizontal alignment film are formed on the surface of the first substrate facing the liquid crystal layer, a plurality of pixel electrodes can be displayed without using a resist or the like. A vertical alignment film in which a long chain alkyl chain is bonded to a portion corresponding to a region via a polymer film, and a horizontal alignment film in which a short chain alkyl chain is bonded to a portion corresponding to a non-display region existing between display regions Can be formed with high accuracy. Further, since no resist or the like is used, the manufacturing process can be simplified.

そして、本発明の方法により製造された液晶装置では、電圧無印加時には複数の画素電極の表示領域に対応する部分に形成された長鎖アルキル鎖(垂直配向膜)により液晶層の液晶分子を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に形成された短鎖アルキル鎖(水平配向膜)が液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時には横方向電界の影響を抑えて、液晶層の液晶分子が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。   In the liquid crystal device manufactured by the method of the present invention, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are vertically aligned by long-chain alkyl chains (vertical alignment films) formed in portions corresponding to the display regions of the plurality of pixel electrodes. By aligning, the short-chain alkyl chain (horizontal alignment film) formed in the portion corresponding to the non-display area existing between the display areas ensures a good contrast characteristic, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are oriented in a certain direction. By horizontally aligning in the direction, it is possible to prevent the occurrence of disclination and the like because the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are aligned in a certain azimuth direction while suppressing the influence of the lateral electric field when a voltage is applied.

また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、重合膜に脱離基をSi骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、フォトマスクを用いて第1基板の液晶層と対向する面側から当該エネルギーを付与する光を選択的に照射することができる。   Further, in the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, when the energy for releasing the leaving group from the Si skeleton is applied to the polymerized film, the surface facing the liquid crystal layer of the first substrate using a photomask is used. Light that imparts the energy can be selectively irradiated.

この場合、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。   In this case, a vertical alignment film in which a long-chain alkyl chain is bonded to a portion corresponding to the display region of a plurality of pixel electrodes via a polymer film, and a short chain in a portion corresponding to the non-display region existing between the display regions. A horizontal alignment film to which an alkyl chain is bonded can be formed with high accuracy.

また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、重合膜に脱離基をSi骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、第1基板の液晶層と対向する側の面に、画素電極を形成する前に非表示領域に対応する部分を遮光する遮光膜を設けて、第1基板の前記液晶層と対向する面とは反対の面側から当該エネルギーを付与する光を照射することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, when the polymer film is provided with energy for releasing the leaving group from the Si skeleton, the pixel electrode is provided on the surface of the first substrate facing the liquid crystal layer. A light-shielding film that shields a portion corresponding to the non-display area is provided before formation, and light for applying the energy can be irradiated from the surface opposite to the surface facing the liquid crystal layer of the first substrate. .

この場合、遮光膜をマスクにしたセルフアライメントによって、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が結合された垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に短鎖アルキル鎖が結合された水平配向膜とを精度良く形成することができる。   In this case, the self-alignment using the light-shielding film as a mask exists between the display region and the vertical alignment film in which the long-chain alkyl chain is bonded to the portion corresponding to the display region of the plurality of pixel electrodes via the polymer film. A horizontal alignment film in which a short alkyl chain is bonded to a portion corresponding to the non-display area can be formed with high accuracy.

また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、長鎖アルキル鎖を、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成し、短鎖アルキル鎖を、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成することが好ましい。   In the method for producing a liquid crystal device according to the present invention, a long chain alkyl chain is formed by reacting a silane coupling agent containing a long chain alkyl group by a gas phase treatment, and the short chain alkyl chain is formed by a short chain alkyl group. It is preferable to form by reacting a silane coupling agent containing

これにより、長鎖アルキル鎖と短鎖アルキル鎖とを表示領域と非表示領域とにそれぞれ適切に形成することができる。   Thereby, a long-chain alkyl chain and a short-chain alkyl chain can be appropriately formed in the display region and the non-display region, respectively.

また、本発明に係る液晶装置の製造方法では、長鎖アルキル鎖の炭素原子数を11〜20とし、短鎖アルキル鎖の炭素原子数を5〜10とすることが好ましい。   In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, it is preferable that the number of carbon atoms in the long chain alkyl chain is 11 to 20 and the number of carbon atoms in the short chain alkyl chain is 5 to 10.

これにより、垂直配向膜に適した長さの長鎖アルキル鎖と、水平配向膜に適した長さの短鎖アルキル鎖とを適切に形成することができる。   Thereby, a long-chain alkyl chain having a length suitable for the vertical alignment film and a short-chain alkyl chain having a length suitable for the horizontal alignment film can be appropriately formed.

また、本発明に係る液晶装置は、複数の画素電極を有する第1基板と、第1基板に対向して配置される第2基板と、第1基板と第2基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも第1基板の液晶層と対向する側の面に、複数の画素電極の表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置であって、垂直配向膜が、画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して結合された長鎖アルキル鎖を主体に形成され、水平配向膜が、長鎖アルキル鎖が形成された間の非表示領域に結合された短鎖アルキル鎖を主体に形成されていることを特徴とする。   The liquid crystal device according to the present invention is sandwiched between a first substrate having a plurality of pixel electrodes, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and the first substrate and the second substrate. A vertical alignment film that vertically aligns liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a portion corresponding to the display region of the plurality of pixel electrodes on at least a surface of the first substrate facing the liquid crystal layer; A liquid crystal device having a horizontal alignment film for horizontally aligning liquid crystal molecules of a liquid crystal layer in a certain azimuth direction in a portion corresponding to a non-display area existing between the vertical alignment films corresponding to the display area of the pixel electrode The horizontal alignment film is mainly formed of short-chain alkyl chains that are bonded to the non-display area while the long-chain alkyl chains are formed. It is characterized by being.

本発明に係る液晶装置では、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に形成された長鎖アルキル鎖(垂直配向膜)が液晶層の液晶分子を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分に形成された短鎖アルキル鎖(水平配向膜)が液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時には横方向電界の影響を抑えて、液晶層の液晶分子が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。   In the liquid crystal device according to the present invention, the long alkyl chain (vertical alignment film) formed in the portion corresponding to the display area of the plurality of pixel electrodes vertically aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, thereby providing good contrast characteristics. A short-chain alkyl chain (horizontal alignment film) formed in the portion corresponding to the non-display area existing between the display areas while ensuring the voltage application by horizontally aligning the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a certain azimuth direction Occasionally, the influence of the lateral electric field is suppressed, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are aligned in a certain azimuth direction, so that the occurrence of disclination can be prevented.

また、本発明に係る液晶装では、重合膜が、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格を含むことが好ましい。   In the liquid crystal device according to the present invention, the polymer film preferably includes a Si skeleton including a siloxane bond (Si—O) and having a random atomic structure.

これにより、複数の画素電極の表示領域に対応する部分に重合膜を介して長鎖アルキル鎖が強固に結合された構造とすることができる。   Thereby, it can be set as the structure where the long-chain alkyl chain was firmly couple | bonded through the polymer film to the part corresponding to the display area of a some pixel electrode.

以下、本発明を適用した液晶装置の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
Hereinafter, a manufacturing method of a liquid crystal device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.

[液晶装置]
先ず、本発明の一実施形態として図1に示す液晶装置1について説明する。
この液晶装置1は、図1に示すように、TFT(Thin-Film Transistor)素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶パネル58を備えている。液晶パネル58は、第1基板10と、この第1基板10に対向して配置される第2基板20と、これら第1基板10と第2基板20との間に挟持された液晶層50とから構成されている。
[Liquid Crystal Device]
First, a liquid crystal device 1 shown in FIG. 1 will be described as an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the liquid crystal device 1 includes an active matrix type liquid crystal panel 58 using TFT (Thin-Film Transistor) elements. The liquid crystal panel 58 includes a first substrate 10, a second substrate 20 disposed to face the first substrate 10, and a liquid crystal layer 50 sandwiched between the first substrate 10 and the second substrate 20. It is composed of

第1基板10は、ガラス等の透明な基板本体10Aと、この基板本体10A上に形成された遮光膜13と、この遮光膜13を覆うように形成された層間絶縁層14と、この層間絶縁層14上に形成された複数の画素電極9と、これら複数の画素電極9を覆うように形成された第1の配向膜11などから構成されている。また、遮光膜13上には、スイッチング素子であるTFT素子(図示せず)や、各種配線(図示せず)等が形成されている。   The first substrate 10 includes a transparent substrate body 10A such as glass, a light shielding film 13 formed on the substrate body 10A, an interlayer insulating layer 14 formed so as to cover the light shielding film 13, and this interlayer insulation. A plurality of pixel electrodes 9 formed on the layer 14 and a first alignment film 11 formed so as to cover the plurality of pixel electrodes 9 are formed. Further, on the light shielding film 13, a TFT element (not shown) as a switching element, various wirings (not shown), and the like are formed.

第1基板10は、図2に示すように、面内にマトリックス状に配置された複数の画素電極9(その外周部を9aとし、その周縁部を9bとする。)に対応して、その内側に設けられた画素領域(表示領域)Pと、この画素領域Pの間を遮光する遮光領域(非表示領域)BMとを有して構成されている。   As shown in FIG. 2, the first substrate 10 corresponds to a plurality of pixel electrodes 9 arranged in a matrix in the plane (the outer peripheral portion is 9a and the peripheral portion is 9b). The pixel area (display area) P provided on the inner side and a light shielding area (non-display area) BM that shields light between the pixel areas P are configured.

画素電極9は、例えばITO(インジウム錫酸化物)等の透明導電膜からなる。遮光膜13は、例えばCr等の遮光材料からなり、画素電極9の間G及び周縁部9bを遮光している。したがって、基板本体10A側から入射する光は、遮光領域BMによって区画された画素開口部としての画素領域Pを透過することになる。   The pixel electrode 9 is made of a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide). The light shielding film 13 is made of, for example, a light shielding material such as Cr, and shields the G between the pixel electrodes 9 and the peripheral portion 9b. Therefore, the light incident from the substrate body 10A side is transmitted through the pixel region P as a pixel opening section partitioned by the light shielding region BM.

第1の配向膜11は、図1に示すように、複数の画素電極9の画素領域Pに対応する部分において液晶層50の液晶分子51を垂直配向させる垂直配向膜41と、遮光領域BMに対応する部分において液晶層50の液晶分子52を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜42とを有して構成されている。これにより、第1基板10の面内には、図2に示すように、少なくとも画素領域Pの全体を含んで垂直配向領域A1が形成されており、遮光領域BMに対応して垂直配向領域A1を取り囲むように水平配向領域A2が形成されている。また、第1基板10では、図1に示すように、遮光領域BMの幅をa、水平配向領域A2の幅をb、画素電極9の間Gの幅をcとすると、これらの関係はa>b>cとなっている。このように、画素電極9の間Gの幅(c)よりも水平配向領域A2の幅(b)の方が大きくなるように設定し、画素電極9の周縁部9b上に水平配向膜42の一部が配置されている。なお、第1基板10では、遮光領域BMの幅(a)と水平配向領域A2の幅(b)とが等しい構成であってもよい。   As shown in FIG. 1, the first alignment film 11 includes a vertical alignment film 41 that vertically aligns the liquid crystal molecules 51 of the liquid crystal layer 50 in portions corresponding to the pixel regions P of the plurality of pixel electrodes 9, and a light shielding region BM. In a corresponding portion, the liquid crystal layer 50 includes a horizontal alignment film 42 that horizontally aligns the liquid crystal molecules 52 in a certain azimuth direction. Thereby, as shown in FIG. 2, the vertical alignment region A1 including at least the entire pixel region P is formed in the surface of the first substrate 10, and the vertical alignment region A1 corresponds to the light shielding region BM. A horizontal alignment region A2 is formed so as to surround. Further, in the first substrate 10, as shown in FIG. 1, when the width of the light shielding region BM is a, the width of the horizontal alignment region A2 is b, and the width of the G between the pixel electrodes 9 is c, these relationships are a > B> c. Thus, the width (b) of the horizontal alignment region A2 is set larger than the width (c) of the G between the pixel electrodes 9, and the horizontal alignment film 42 is formed on the peripheral edge 9b of the pixel electrode 9. Some are arranged. In the first substrate 10, the width (a) of the light shielding region BM and the width (b) of the horizontal alignment region A2 may be equal.

一方、第2基板20は、図1に示すように、ガラス等からなる透明な基板本体20Aと、この基板本体20A上に形成された共通電極21と、垂直配向膜からなる第2の配向膜22とから構成されている。共通電極21及び第2の配向膜22は、画素領域P毎に区画されることなく第2基板20側の少なくとも表示領域全体に亘って設けられている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the second substrate 20 includes a transparent substrate body 20A made of glass or the like, a common electrode 21 formed on the substrate body 20A, and a second alignment film made of a vertical alignment film. 22. The common electrode 21 and the second alignment film 22 are provided over at least the entire display region on the second substrate 20 side without being partitioned for each pixel region P.

液晶層50は、このような第1基板10の第1の配向膜11と第2基板20の第2の配向膜22との間に、誘電異方性が負の液晶を挟持することにより形成されている。また、互いに対向配置された第1基板10と第2基板20との端縁部は、シール材(図示せず。)によって封止されている。   The liquid crystal layer 50 is formed by sandwiching a liquid crystal having negative dielectric anisotropy between the first alignment film 11 of the first substrate 10 and the second alignment film 22 of the second substrate 20. Has been. Moreover, the edge part of the 1st board | substrate 10 and the 2nd board | substrate 20 which are mutually opposingly arranged is sealed with the sealing material (not shown).

液晶装置は、このような液晶パネル58の両側に配置された一対の1/4波長板81,82と、これら一対の1/4波長板81,82の外側に配置された一対の偏光板71,72とを備えている。具体的に、第1基板10及び第2基板20の外側には、1/4波長板81,82が互いの光軸を直交させるようにそれぞれ配置されている。また、偏光板71,72は、互いの偏光軸が内側に配置された1/4波長板81,82の光軸に対して略45゜の角度を為すように、且つ互いの偏光軸が直交するように配置されている。また、偏光板71の下方には、図示を省略する光源ユニットが配置されている。   The liquid crystal device includes a pair of quarter-wave plates 81 and 82 disposed on both sides of the liquid crystal panel 58 and a pair of polarizing plates 71 disposed outside the pair of quarter-wave plates 81 and 82. , 72. Specifically, on the outside of the first substrate 10 and the second substrate 20, quarter-wave plates 81 and 82 are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other. Further, the polarizing plates 71 and 72 form an angle of about 45 ° with respect to the optical axes of the quarter-wave plates 81 and 82 having the polarization axes arranged inside, and the polarization axes are orthogonal to each other. Are arranged to be. A light source unit (not shown) is disposed below the polarizing plate 71.

ところで、上記第1の配向膜11を構成している垂直配向膜41及び水平配向膜42のうち、垂直配向膜41は、垂直配向領域A1に対応する画素電極9の表面に重合膜43を介して形成されている。この重合膜43は、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格を含むものであり、後述する垂直配向膜41の長鎖アルキル鎖28Aを結合させる前は、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、このSi骨格に結合する脱離基とを有するものである。そして、このような重合膜43は、脱離基をSi骨格から脱離させることによって接着性を発現し、画素電極9の表面に垂直配向膜41を強固に接合させる機能を有している。   By the way, out of the vertical alignment film 41 and the horizontal alignment film 42 constituting the first alignment film 11, the vertical alignment film 41 has a polymer film 43 on the surface of the pixel electrode 9 corresponding to the vertical alignment region A1. Is formed. The polymer film 43 includes a Si skeleton including a siloxane bond (Si—O) and a random atomic structure. Before the long-chain alkyl chain 28A of the vertical alignment film 41 described later is bonded, a siloxane bond ( It has a Si skeleton having a random atomic structure including Si—O) and a leaving group bonded to the Si skeleton. Such a polymerized film 43 exhibits adhesiveness by detaching the leaving group from the Si skeleton, and has a function of firmly bonding the vertical alignment film 41 to the surface of the pixel electrode 9.

垂直配向膜41は、図3に模式的に示すように、炭素原子数11〜20の長鎖アルキル鎖28Aを主体に構成されており、この長鎖アルキル鎖28Aは、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、垂直配向領域A1に対応する画素電極9の表面(図3において重合膜43を省略するものとする。)を化学的に修飾することにより形成されている。そして、この長鎖アルキル鎖28Aは、その直鎖が基板面に対して略垂直に起立した状態で結合しており、これによって垂直配向能を有することになる。   As schematically shown in FIG. 3, the vertical alignment film 41 is mainly composed of a long-chain alkyl chain 28A having 11 to 20 carbon atoms, and the long-chain alkyl chain 28A includes a long-chain alkyl group. It is formed by chemically modifying the surface of the pixel electrode 9 corresponding to the vertical alignment region A1 (the polymer film 43 is omitted in FIG. 3) using a silane coupling agent. The long alkyl chain 28A is bonded in a state where the straight chain stands up substantially perpendicular to the substrate surface, thereby having a vertical alignment ability.

一方、水平配向膜42は、炭素原子数5〜10の短鎖アルキル鎖28Bを主体に構成されており、この短鎖アルキル鎖28Bは、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、水平配向領域A2に対応する画素電極9の周縁部9bと、露出した層間絶縁層14の表面とを化学的に修飾することにより形成されている。そして、この短鎖アルキル鎖28Bは、その直鎖が基板面(基板の方線方向)に対して一の方向に傾倒した状態とされており、これによって水平配向能(一の方向に配向規制力)を有することになる。   On the other hand, the horizontal alignment film 42 is mainly composed of a short-chain alkyl chain 28B having 5 to 10 carbon atoms, and this short-chain alkyl chain 28B uses a silane coupling agent containing a short-chain alkyl group, The peripheral edge 9b of the pixel electrode 9 corresponding to the horizontal alignment region A2 and the exposed surface of the interlayer insulating layer 14 are chemically modified. The short alkyl chain 28B is in a state in which the straight chain is tilted in one direction with respect to the substrate surface (the direction of the substrate), whereby the horizontal alignment ability (alignment regulation in one direction). Power).

また、水平配向膜42によって液晶層50の液晶分子52を配向させるプレチルト角は、基板表面に対して1゜〜20゜とすることが好ましく、より好ましくは10゜以下である。これにより、電圧印加時に発生する横電界の影響を抑えることができるほどの配向規制力を得ることができる。   In addition, the pretilt angle at which the liquid crystal molecules 52 of the liquid crystal layer 50 are aligned by the horizontal alignment film 42 is preferably 1 ° to 20 ° with respect to the substrate surface, and more preferably 10 ° or less. As a result, it is possible to obtain an alignment regulating force that can suppress the influence of the lateral electric field generated when a voltage is applied.

第2の配向膜22は、上記垂直配向膜41と同様に、炭素原子数11〜20の長鎖アルキル鎖28Aを主体に構成されており、この長鎖アルキル鎖28Aは、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を用いて、共通電極21の表面を化学的に修飾することにより形成されている。そして、この長鎖アルキル鎖28Aは、その直鎖が基板面に対して略垂直に起立した状態で結合しており、これによって垂直配向能を有することになる。   Similar to the vertical alignment film 41, the second alignment film 22 is mainly composed of a long-chain alkyl chain 28A having 11 to 20 carbon atoms. The long-chain alkyl chain 28A has a long-chain alkyl group. It is formed by chemically modifying the surface of the common electrode 21 using a silane coupling agent containing. The long alkyl chain 28A is bonded in a state where the straight chain stands up substantially perpendicular to the substrate surface, thereby having a vertical alignment ability.

以上のような構造を有する液晶装置では、図1に示す初期配向状態(電圧無印加状態)において、画素領域Pに対応する部分(垂直配向領域A1)に形成された垂直配向膜41(長鎖アルキル鎖28A)が液晶層50の液晶分子51を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、遮光領域BMに対応する部分(水平配向領域A2)に形成された水平配向膜42(短鎖アルキル鎖28B)が液晶層50の液晶分子52を一定方位方向に水平配向させている。   In the liquid crystal device having the above-described structure, the vertical alignment film 41 (long chain) formed in a portion (vertical alignment region A1) corresponding to the pixel region P in the initial alignment state (no voltage applied state) shown in FIG. The alkyl chain 28A) vertically aligns the liquid crystal molecules 51 of the liquid crystal layer 50, thereby securing a good contrast characteristic and a horizontal alignment film 42 (formed in the portion corresponding to the light shielding region BM (horizontal alignment region A2)) ( The short alkyl chain 28B) horizontally aligns the liquid crystal molecules 52 of the liquid crystal layer 50 in a fixed azimuth direction.

そして、画素電極9と共通電極21との間に電圧を印加したときには、図4に示すように、その電圧に応じて垂直配向領域A1(垂直配向膜41)上に位置する液晶分子51が基板法線方向からチルトする。これにより、液晶パネル58の厚さ方向に透過する光が変調されて、階調表示が可能なものとなる。なお、画素電極9上において垂直配向している液晶50の液晶分子51は、そのチルトする方向を規制する手段が何もない場合には、画素電極9の端部から発生する横電界の影響を受けて、画素電極9の内側に向かって放射状に倒れようとする。しかしながら、画素電極9の中央では液晶分子51の配向方向が対立するために、画素電極9の中央付近の液晶分子51は倒れることができず、垂直配向したままディスクリネーションの発生の原因となる。   Then, when a voltage is applied between the pixel electrode 9 and the common electrode 21, as shown in FIG. 4, the liquid crystal molecules 51 positioned on the vertical alignment region A1 (vertical alignment film 41) are formed on the substrate according to the voltage. Tilt from the normal direction. As a result, the light transmitted in the thickness direction of the liquid crystal panel 58 is modulated to enable gradation display. Note that the liquid crystal molecules 51 of the liquid crystal 50 that are vertically aligned on the pixel electrode 9 are affected by the lateral electric field generated from the end of the pixel electrode 9 when there is no means for regulating the tilting direction. In response, it tends to fall radially toward the inside of the pixel electrode 9. However, since the alignment directions of the liquid crystal molecules 51 oppose each other at the center of the pixel electrode 9, the liquid crystal molecules 51 near the center of the pixel electrode 9 cannot fall down, causing disclination while being vertically aligned. .

本発明においては、垂直配向領域A1の水平配向領域A2近傍に位置する液晶分子51が、画素電極9の周縁部9b上の液晶分子52の配向に大きく影響を受ける。したがって、垂直配向領域A1上の液晶分子51は、電圧印加時に全て揃った方向にチルトし、均一に配向するようになる。これにより、画素電極9の端部から共通電極21に向かって第1基板10に平行な方向に横方向電界が生じても、この横方向電界の影響を抑えて、液晶分子51の配向対立に起因するディスクリネーション等の発生を防止することができる。   In the present invention, the liquid crystal molecules 51 located in the vicinity of the horizontal alignment region A2 of the vertical alignment region A1 are greatly affected by the alignment of the liquid crystal molecules 52 on the peripheral edge portion 9b of the pixel electrode 9. Accordingly, the liquid crystal molecules 51 on the vertical alignment region A1 are tilted in a uniform direction when a voltage is applied, and are uniformly aligned. As a result, even if a lateral electric field is generated in the direction parallel to the first substrate 10 from the end of the pixel electrode 9 toward the common electrode 21, the influence of the lateral electric field is suppressed and the liquid crystal molecules 51 are not aligned. It is possible to prevent the occurrence of disclination due to the above.

なお、画素電極9の周縁部9b上の液晶分子52は、遮光領域BM内に位置するため、画素領域Pの透過率に寄与することはなく、画素領域Pの透過率は垂直配向領域A1上に位置する液晶分子51にのみ依存している。したがって、電圧無印加時に画素領域Pから光漏れが生じることはない。   Since the liquid crystal molecules 52 on the peripheral edge 9b of the pixel electrode 9 are located in the light shielding region BM, they do not contribute to the transmittance of the pixel region P, and the transmittance of the pixel region P is above the vertical alignment region A1. It depends only on the liquid crystal molecules 51 located in Therefore, no light leaks from the pixel region P when no voltage is applied.

[液晶装置の製造方法]
次に、本発明を適用して製造される上記液晶パネル58の製造工程について説明する。
なお、以下の説明において例示される材料等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
[Method of manufacturing liquid crystal device]
Next, the manufacturing process of the liquid crystal panel 58 manufactured by applying the present invention will be described.
In addition, the material etc. which are illustrated in the following description are examples, Comprising: This invention is not necessarily limited to them, It can change suitably in the range which does not change the summary.

上記液晶パネル58は、上記第1基板10を作製する工程と、この工程と並行して又は前後して、上記第2基板20を作製する工程と、作製された第1基板10と第2基板20とを対向させ、シール材により貼り合わせ、その間の空間に誘電異方性が負の液晶を注入して、所定厚の液晶層50を形成する工程とを経ることによって製造される。
(第1基板の作製工程)
第1基板10の作製工程については、先ず、図5に示すように、ガラスからなる基板本体10A上にCr(クロム)からなる遮光膜13を格子状に形成し、この遮光膜13によって遮光領域BMを規定すると共に、この遮光領域BMに囲まれた領域を画素領域Pとする。続いて、図示を省略するものの、遮光膜13上に、TFT素子やデータ線、走査線等の配線を形成し、これらを覆うようにして層間絶縁層14を形成する。続いて、画素領域Pから遮光領域BM側に張り出すように、ITO(インジウム錫酸化物)からなる複数の画素電極9を、層間絶縁層14により平坦化された面内にマトリックス状に並べてパターン形成する。なお、これらの工程は、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。
The liquid crystal panel 58 includes a step of manufacturing the first substrate 10, a step of manufacturing the second substrate 20 in parallel with or before or after this step, and the manufactured first substrate 10 and second substrate. And a step of forming a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness by injecting a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy into a space therebetween.
(First substrate manufacturing process)
As for the manufacturing process of the first substrate 10, first, as shown in FIG. 5, a light shielding film 13 made of Cr (chromium) is formed in a lattice shape on a substrate body 10 </ b> A made of glass. BM is defined, and a region surrounded by the light shielding region BM is defined as a pixel region P. Subsequently, although not shown, wiring such as TFT elements, data lines, and scanning lines is formed on the light shielding film 13, and the interlayer insulating layer 14 is formed so as to cover them. Subsequently, a plurality of pixel electrodes 9 made of ITO (Indium Tin Oxide) are arranged in a matrix on the surface flattened by the interlayer insulating layer 14 so as to protrude from the pixel region P toward the light shielding region BM. Form. In addition, there is no restriction | limiting in particular in these processes, A well-known method can be used.

次に、図6に示すように、上記垂直配向領域A1に重合膜43を形成する。具体的には、第1基板10の画素電極9が形成された面上に、この垂直配向領域A1に対応する部分に開口部を有するマスク(図示せず。)を配して、プラズマ重合法によりって生成された重合物を垂直配向領域A1上に堆積させながら重合膜43を形成する。なお、重合膜43は、第1基板10の画素電極9が形成された面の全面に亘って形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 6, a polymer film 43 is formed in the vertical alignment region A1. Specifically, a mask (not shown) having an opening in a portion corresponding to the vertical alignment region A1 is disposed on the surface of the first substrate 10 on which the pixel electrode 9 is formed, and a plasma polymerization method is performed. The polymerized film 43 is formed while depositing the polymer produced in this way on the vertical alignment region A1. The polymer film 43 may be formed over the entire surface of the first substrate 10 on which the pixel electrode 9 is formed.

このように形成された重合膜43は、例えば図16(a)に模式的に示すように、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格43aと、このSi骨格43aに結合する脱離基43bとを有している。この重合膜43は、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格43aの影響によって流動性を有しない固体状のものとなり、なお且つ寸法精度の高いものが得られる。   For example, as schematically shown in FIG. 16A, the polymer film 43 formed in this way includes a Si skeleton 43a including a siloxane bond (Si—O) and a random atomic structure, and the Si skeleton 43a. And a leaving group 43b to be bonded. The polymer film 43 becomes a solid having no fluidity due to the influence of the Si skeleton 43a including a siloxane bond and having a random atomic structure, and a film having high dimensional accuracy is obtained.

また、このような重合膜43としては、特に、その構成原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率の合計が10〜90原子%であるものが好ましく、より好ましくは20〜80原子%である。これにより、重合膜43では、Si原子と〇原子とが強固なネットワークを形成し、この膜自体が強固なものとなる。また、後述する垂直配向膜41の長鎖アルキル鎖28Aを強固に結合させることができる。   Moreover, as such a polymer film 43, it is particularly preferable that the total of the Si atom content and the O atom content is 10 to 90 atom% among the atoms obtained by removing H atoms from the constituent atoms. More preferably, it is 20-80 atomic%. As a result, in the polymerized film 43, Si atoms and O atoms form a strong network, and the film itself becomes strong. Further, a long-chain alkyl chain 28A of the vertical alignment film 41 described later can be firmly bonded.

脱離基43bとしては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基などを挙げることができる。これらの中でも特に脱離基43bをアルキル基とすることが好ましい。アルキル基は、化学的な安定性が高いため、脱離基43bとしてアルキル基を含む重合膜43は、耐候性及び耐薬品性に優れたものとなる。   Examples of the leaving group 43b include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, an alkenyl group such as a vinyl group and an allyl group, an aldehyde group, a ketone group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, a nitro group, and a halogen. Alkyl group, mercapto group, sulfonic acid group, cyano group, isocyanate group and the like. Of these, the leaving group 43b is particularly preferably an alkyl group. Since the alkyl group has high chemical stability, the polymer film 43 containing the alkyl group as the leaving group 43b has excellent weather resistance and chemical resistance.

具体的な重合膜43の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を合む重合物などを挙げることができる。ポリオルガノシロキサンで構成された重合膜43は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。また、ポリオルガノシロキサンは、通常、アルキル基の作用によって撥水性(非接着性)を示すが、エネルギーを付与することにより有機基を脱離させて親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易且つ確実に行えるという利点を有する。   Specific examples of the constituent material of the polymer film 43 include a polymer combined with a siloxane bond such as polyorganosiloxane. The polymer film 43 made of polyorganosiloxane itself has excellent mechanical properties. In addition, it exhibits particularly excellent adhesion to many materials. Polyorganosiloxane usually exhibits water repellency (non-adhesiveness) due to the action of an alkyl group, but when it is given energy, it desorbs an organic group and changes its hydrophilicity, thereby exhibiting adhesiveness. The non-adhesiveness and adhesiveness can be controlled easily and reliably.

また、ポリオルガノシロキサンの中でも特に、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする重合膜43が接着性に優れている。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り接いが容易であるという利点もある。   In addition, among the polyorganosiloxanes, the polymer film 43 mainly composed of octamethyltrisiloxane is excellent in adhesiveness. Moreover, since the raw material which has octamethyltrisiloxane as a main component is liquid at normal temperature and has an appropriate viscosity, there is also an advantage that it can be easily attached.

重合膜43の成膜方法としては、上述したプラズマ重合法が緻密で均質な重合膜43を効率良く成膜するのに適している。また、プラズマ重合法により成膜された重合膜43は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間に亘って維持されるため、製造工程の簡素化及び効率化を図ることができる。なお、重合膜43の成膜方法としては、このようなプラズマ重合法に限らず、例えばCVD法、PVD法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法などを用いることもできる。   As a method for forming the polymer film 43, the above-described plasma polymerization method is suitable for efficiently forming a dense and uniform polymer film 43. In addition, since the polymer film 43 formed by the plasma polymerization method is kept activated for a relatively long time by applying energy, the manufacturing process can be simplified and improved in efficiency. it can. The film formation method of the polymer film 43 is not limited to such a plasma polymerization method, and various vapor phase film formation methods such as a CVD method and a PVD method, and various liquid phase film formation methods may be used. it can.

重合膜43の平均厚さは、1〜1000nmであることが好ましく、より好ましくは2〜800nmである。これにより、寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、後述する垂直配向膜41の長鎖アルキル鎖28Aを強固に結合させることができる。   The average thickness of the polymer film 43 is preferably 1-1000 nm, more preferably 2-800 nm. Thereby, the long-chain alkyl chain 28A of the vertical alignment film 41 to be described later can be firmly bonded while preventing the dimensional accuracy from being significantly lowered.

次に、図7に示すように、重合膜43にエネルギーを付与してSi骨格43aから脱離基43bを脱離させる。重合膜43は、図16(b)に模式的に示すように、このようなエネルギーが付与されて脱離基43bがSi骨格43aから離脱されると、その表面や内部に活性手43cが生じ、活性化される。これにより、重合膜43の表面に接着性が発現する。   Next, as shown in FIG. 7, energy is applied to the polymer film 43 to desorb the leaving group 43b from the Si skeleton 43a. As schematically shown in FIG. 16B, the polymer film 43 is provided with such energy, and when the leaving group 43b is detached from the Si skeleton 43a, active hands 43c are generated on the surface or inside thereof. Activated. Thereby, adhesiveness is developed on the surface of the polymer film 43.

ここで、重合膜43を「活性化させる」とは、重合膜43の表面や内部の脱離基43bが離脱して、Si骨格43aにおいて終端化されていない結合手(以下、「未結合手」又は「ダングリングボンド」という。)43cが生じた状態や、この未結合手が水酸基(OH基)によって終端化された状態、又は、これらの状態が混在した状態のことを言う。また、活性手43aとは、未結合手(ダングリングボンド)又は未結合手が水酸基(OH基)によって終端化されたものを言い、このような活性手43aの存在によって、重合膜43の表面に接着性が発現することになる。   Here, “activate” the polymerized film 43 means that the surface of the polymerized film 43 or the leaving group 43b on the inside of the polymerized film 43 is detached, and a bond not terminated in the Si skeleton 43a (hereinafter referred to as “unbonded hand”). Or “dangling bond”) refers to a state where 43c is generated, a state where this dangling bond is terminated by a hydroxyl group (OH group), or a state where these states are mixed. The active hand 43a refers to an unbonded hand (dangling bond) or an unbonded hand terminated by a hydroxyl group (OH group), and the presence of such an active hand 43a causes the surface of the polymer film 43 to be activated. Adhesiveness will be developed.

ここで、重合膜43に付与するエネルギーは、例えば、エネルギー線を照射する方法や、重合膜43を加熱する方法、重合膜43に圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法、プラズマに曝す(プラズマエネルギーを付与する)方法、オゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法などを挙げることができるが、その中でも特に、エネルギー線を照射する方法が比較的簡単にエネルギーを効率良く付与することができるため適している。   Here, the energy applied to the polymer film 43 is, for example, a method of irradiating energy rays, a method of heating the polymer film 43, a method of applying a compressive force (physical energy) to the polymer film 43, or exposure to plasma ( The method of applying plasma energy), the method of exposing to ozone gas (applying chemical energy), and the like can be mentioned. Among them, the method of irradiating energy rays is relatively simple and efficiently applying energy. Suitable because it can.

エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光、X線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線、又はこれらを組み合わせたものなどを挙げることができるが、その中でも特に、波長が150〜300nmの紫外線を用いることが好ましく、より好ましくは160〜200nmである。このような紫外線を用いた場合は、重合膜43に付与されるエネルギー量が最適されて、Si骨格43aが必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Si骨格43aと脱離基43bとの間の結合を選択的に切断することができる。これにより、重合膜43の特性(機械的特性、化学的特性等)が低下するのを防止しつつ、重合膜43に接着性を発現させることができる。   Examples of energy rays include ultraviolet rays, laser beams, X-rays, γ-rays, electron beams, particle beams such as ion beams, or combinations thereof, among which, in particular, the wavelength is 150. It is preferable to use an ultraviolet ray of ˜300 nm, more preferably 160 to 200 nm. When such ultraviolet rays are used, the amount of energy applied to the polymer film 43 is optimized, and the Si skeleton 43a and the leaving group 43b are prevented from being destroyed more than necessary. The bond between can be selectively broken. Thereby, adhesiveness can be expressed in the polymer film 43 while preventing the characteristics (mechanical characteristics, chemical characteristics, etc.) of the polymer film 43 from deteriorating.

また、紫外線によれば、広い範囲にムラなく短時間に処理することができるので、脱離基43bの脱離を効率良く行わせることができる。さらに、紫外線には、例えばUVランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。また、UVランプを用いる場合は、重合膜43の面積に応じて異なるものの、その出力を1mW/cm〜1W/cmとすることが好ましい。また、UVランプと重合膜43との離間距離は3〜3000mmとすることが好ましく、より好ましくは10〜1000mmである。 In addition, since ultraviolet rays can be processed over a wide range in a short time without unevenness, the leaving group 43b can be efficiently removed. Furthermore, ultraviolet rays also have the advantage that they can be generated with simple equipment such as UV lamps. In the case of using a UV lamp, although different depending on the area of the polymerization film 43, it is preferable to set the output 1mW / cm 2 ~1W / cm 2 . Further, the distance between the UV lamp and the polymer film 43 is preferably 3 to 3000 mm, more preferably 10 to 1000 mm.

また、紫外線を照射する時間は、重合膜43の表面付近の脱離基43bを離脱し得る程度の時間、すなわち重合膜43の内部の脱離基43bを多量に離脱させない程度の時間とすることが好ましい。具体的には、紫外線の光量や重合膜43の構成材料等に応じて若干異なるものの、0.5〜30分とすることが好ましく、より好ましくは1〜10分である。また、紫外光は、時間的に連続して照射しても、間欠的(パルス状)に照射してもよい。   In addition, the time for irradiating the ultraviolet rays is set to a time that allows the leaving groups 43b near the surface of the polymer film 43 to be released, that is, a time that does not allow a large amount of the leaving groups 43b inside the polymer film 43 to be released. Is preferred. Specifically, it is preferably 0.5 to 30 minutes, more preferably 1 to 10 minutes, although it varies slightly depending on the amount of ultraviolet light, the constituent material of the polymer film 43, and the like. Further, the ultraviolet light may be irradiated continuously in time or intermittently (pulsed).

一方、レーザー光としては、例えばエキシマレーザー(フェムト秒レーザー)、Nd−YAGレーザー、Arレーザー、COレーザー、He−Neレーザー等を挙げることができる。 On the other hand, examples of the laser light include an excimer laser (femtosecond laser), an Nd—YAG laser, an Ar laser, a CO 2 laser, and a He—Ne laser.

また、重合膜43に対するエネルギー線の照射は、その照射時の雰囲気中について特に限定されるものではなく、例えば、大気、酸素を含むような酸化性ガス雰囲気、水素を含むような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、又はこれらの雰囲気を減圧した減圧(真空)雰囲気等を挙げることができる。その中でも大気雰囲気中でエネルギー線の照射を行うことが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、工程を簡便にすることができる。   Moreover, the irradiation of the energy beam to the polymer film 43 is not particularly limited in the atmosphere at the time of the irradiation. For example, the atmosphere, an oxidizing gas atmosphere containing oxygen, or a reducing gas atmosphere containing hydrogen An inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or a reduced pressure (vacuum) atmosphere obtained by reducing these atmospheres. Among these, it is preferable to irradiate energy rays in an air atmosphere. This eliminates the need for labor and cost for controlling the atmosphere and simplifies the process.

本実施形態では、図7に示すように、垂直配向領域A1に対応する部分に開口部を有するフォトマスクMを用いて、第1基板10の液晶層50と対向する面側から波長172nmのエキシマレーザーによる紫外光(UV光)を照射し、Si骨格43aから脱離基(例えばメチル基)43bを脱離させる。これにより、重合膜43の表面に活性手43aが生成されて接着性が発現する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, an excimer having a wavelength of 172 nm from the surface facing the liquid crystal layer 50 of the first substrate 10 using a photomask M having an opening in a portion corresponding to the vertical alignment region A1. Irradiation with ultraviolet light (UV light) by a laser is performed to remove a leaving group (for example, methyl group) 43b from the Si skeleton 43a. Thereby, active hands 43a are generated on the surface of the polymerized film 43, and adhesiveness is developed.

次に、図8に示すように、重合膜43の活性化された表面に、長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を気相処理により反応させて、上記垂直配向膜41となる長鎖アルキル基28Aを形成する。   Next, as shown in FIG. 8, the activated surface of the polymer film 43 is reacted with a silane coupling agent having a long chain alkyl group by a gas phase treatment to form the long chain alkyl to be the vertical alignment film 41. Group 28A is formed.

長鎖アルキル基28Aは、炭素原子数11〜20の長鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を有した容器と共に密閉容器内に放置し、この容器を加熱しながらシランカップリング剤の蒸気を基板本体10Aの画素電極9が形成された面に接触させることにより、重合膜43の活性化された表面に選択的に結合される。   The long-chain alkyl group 28A is left in a sealed container together with a container having a silane coupling agent having a long-chain alkyl group having 11 to 20 carbon atoms, and the vapor of the silane coupling agent is heated to the substrate while the container is heated. By contacting the surface of the main body 10 </ b> A on which the pixel electrode 9 is formed, it is selectively bonded to the activated surface of the polymerized film 43.

ここで、シランカップリング剤とは、一分子中に有機官能基と加水分解基とを有したもので、これによって無機物と有機物を結びつけ、材料の物理的強度や耐久性、接着性などの向上を可能にするものである。具体的には、珪素原子(Si)に一つの有機官能基と、2〜3の無機物と反応する官能基を有したもので、以下の式によって表される。   Here, the silane coupling agent has an organic functional group and a hydrolyzable group in one molecule, thereby linking the inorganic substance and the organic substance, and improving the physical strength, durability, adhesion, etc. of the material. Is possible. Specifically, a silicon atom (Si) has one organic functional group and a functional group that reacts with a few inorganic substances, and is represented by the following formula.

Figure 2009294544
Figure 2009294544

使用するシランカップリング剤としては、特に限定されないものの、有機官能基が良好な撥水性を有し、且つ良好な耐光性を有するものであればよく、具体的には、化合物式における有機官能基(Y)がアルキル基であるものが好適に用いられる。また、加水分解基についても特に限定されないものの、例えばメトキシ基(−O−CH)、エトキシ基(−O−C)などが好ましい。 The silane coupling agent to be used is not particularly limited as long as the organic functional group has good water repellency and good light resistance. Specifically, the organic functional group in the compound formula What (Y) is an alkyl group is used suitably. Although there is no particular limitation on hydrolyzable group, such as methoxy group (-O-CH 3), an ethoxy group (-O-C 2 H 5) are preferred.

本実施形態では、図9に模式的に示すように、重合膜43の表面を活性化させた後、基板本体10Aを、例えば炭素原子数18の長鎖アルキル基を側鎖に有するシランカップリング剤(ODS:オクタデシルトリエトキシシラン)を有した容器と共に、密閉容器内に放置する。そして、この容器を180℃の温度で加熱しながら2時間放置し、シランカップリング剤の蒸気を基板本体10Aの画素電極9が形成された面に接触させる。ここで、長鎖アルキル基は、シラノール基(Si−OH)を有していることにより、重合膜43の活性手43cと強固に結合する。したがって、長鎖アルキル基28Aを画素電極9の垂直配向領域A1上に重合膜43を介して形成することができる。   In this embodiment, as schematically shown in FIG. 9, after activating the surface of the polymer film 43, the substrate body 10 </ b> A has, for example, a silane coupling having a long-chain alkyl group having 18 carbon atoms in the side chain. Together with a container having an agent (ODS: octadecyltriethoxysilane), left in a closed container. Then, the container is allowed to stand for 2 hours while being heated at a temperature of 180 ° C., and the vapor of the silane coupling agent is brought into contact with the surface on which the pixel electrode 9 of the substrate body 10A is formed. Here, the long-chain alkyl group has a silanol group (Si—OH), so that the long-chain alkyl group is firmly bonded to the active hand 43 c of the polymerized film 43. Therefore, the long-chain alkyl group 28A can be formed on the vertical alignment region A1 of the pixel electrode 9 via the polymer film 43.

次に、図10に示すように、第1基板10の垂直配向領域A1を取り囲む水平配向領域A2に、短鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を気相処理により反応させて、上記水平配向膜42となる短鎖アルキル基28Bを形成する。   Next, as shown in FIG. 10, a horizontal alignment region A2 surrounding the vertical alignment region A1 of the first substrate 10 is reacted with a silane coupling agent having a short-chain alkyl group by a gas phase treatment, so that the horizontal alignment film is formed. A short-chain alkyl group 28B to be 42 is formed.

短鎖アルキル基28Bは、炭素原子数5〜10の短鎖アルキル基を有するシランカップリング剤を有した容器と共に密閉容器内に放置し、この容器を加熱しながらシランカップリング剤の蒸気を基板本体10Aの液晶層50と対向する側の面に接触させることにより、垂直配向膜41間から露出した水平配向領域A2に選択的に結合される。   The short-chain alkyl group 28B is left in a sealed container together with a container having a silane coupling agent having a short-chain alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and the vapor of the silane coupling agent is heated while the container is heated. By making contact with the surface of the main body 10 </ b> A facing the liquid crystal layer 50, it is selectively coupled to the horizontal alignment region A <b> 2 exposed from between the vertical alignment films 41.

短鎖アルキル鎖28Bは、炭素原子数5〜10のアルキル基を持つトリメトキシシランとして、例えば、ペンチル基(C5)、ヘキシル基(C6)、ヘプチル基(C7)、オクチル基(C8)、ノニル基(C9)、デシル基(C10)などが挙げられる。   The short-chain alkyl chain 28B is, for example, a pentyl group (C5), hexyl group (C6), heptyl group (C7), octyl group (C8), nonyl as trimethoxysilane having an alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. Examples thereof include a group (C9) and a decyl group (C10).

本実施形態では、図11に模式的に示すように、垂直配向膜41となる長鎖アルキル鎖28Aを形成した後、基板本体10Aを、例えば炭素原子数6の短鎖アルキル基を側鎖に有するシランカップリング剤を有した容器を120℃の温度で加熱すると共に、密閉容器内に2時間放置し、シランカップリング剤の蒸気を基板本体10Aの画素電極9が形成された面に接触させる。ここで、短鎖アルキル基は、シラノール基(Si−OH)を有していることにより、垂直配向膜41の間から露出した画素電極の周縁部9b及び画素電極9の間で露出する層間絶縁層14に選択的に結合される。これにより、短鎖アルキル基28Bを水平配向領域A2上に形成することができる。   In this embodiment, as schematically shown in FIG. 11, after forming the long chain alkyl chain 28 </ b> A to be the vertical alignment film 41, the substrate body 10 </ b> A has, for example, a short chain alkyl group having 6 carbon atoms as a side chain. The container having the silane coupling agent is heated at a temperature of 120 ° C. and left in the sealed container for 2 hours to bring the silane coupling agent vapor into contact with the surface of the substrate body 10A on which the pixel electrodes 9 are formed. . Here, since the short-chain alkyl group has a silanol group (Si—OH), the interlayer insulation exposed between the peripheral edge portion 9b of the pixel electrode exposed between the vertical alignment films 41 and the pixel electrode 9 is used. It is selectively bonded to layer 14. Thereby, the short chain alkyl group 28B can be formed on the horizontal alignment region A2.

次に、図12に示すように、ラビング布をローラに巻きつけたラビング処理装置55を用いて、長鎖アルキル鎖28A及び短鎖アルキル鎖28Bが形成された面を一定方位方向にラビング処理する。ここで、鎖長が短い短鎖アルキル鎖28Bは、基板面に対してチルト易くなっており、このようなラビング処理を行うことによって、その殆どがラビング方向に沿って一様に傾倒(チルト)することになる。なお、鎖長が長い長鎖アルキル基28Aはラビングされてもほとんど水平方位方向に配向せず、垂直配向状態を維持する。   Next, as shown in FIG. 12, the surface on which the long chain alkyl chain 28A and the short chain alkyl chain 28B are formed is rubbed in a fixed azimuth direction using a rubbing treatment device 55 in which a rubbing cloth is wound around a roller. . Here, the short alkyl chain 28B having a short chain length is easy to tilt with respect to the substrate surface, and by performing such rubbing treatment, most of them are uniformly tilted (tilted) along the rubbing direction. Will do. Note that the long chain alkyl group 28A having a long chain length hardly aligns in the horizontal direction even when rubbed, and maintains the vertical alignment state.

以上のようにして、垂直配向領域A1に垂直配向膜41を、水平配向領域A2に水平配向膜42を、それぞれ備えた第1基板10を作製することができる。   As described above, the first substrate 10 provided with the vertical alignment film 41 in the vertical alignment region A1 and the horizontal alignment film 42 in the horizontal alignment region A2 can be manufactured.

(第2基板の作製工程)
第2基板20の作製工程については、先ず、図13に示すように、ガラスからなる材料からなる基板本体20A上に、ITOからなる共通電極21を形成し、この共通電極21上に長鎖アルキル鎖28Aを主体とした垂直配向膜からなる第2の配向膜22を形成することによって得られる。これらの工程は公知の手法を用いることができ、例えば共通電極21の形成には蒸着法等が好適である。
(Second substrate manufacturing process)
Regarding the manufacturing process of the second substrate 20, first, as shown in FIG. 13, a common electrode 21 made of ITO is formed on a substrate body 20A made of a material made of glass, and a long-chain alkyl is formed on the common electrode 21. It is obtained by forming a second alignment film 22 made of a vertical alignment film mainly composed of the chain 28A. A known method can be used for these steps. For example, a vapor deposition method or the like is suitable for forming the common electrode 21.

第2の配向膜22(垂直配向膜)は、上記した垂直配向膜41と同様に、例えば長鎖アルキル基28Aを含むシランカップリング剤を用いて形成することができる。この場合、第2の配向膜22は、画素領域毎に区画することなく、第1基板10側の垂直配向領域A1及び水平配向領域A2に対応した共通電極21上に形成される。
以上のようにして、第2の配向膜22を備えた第2基板20を作製することができる。
The second alignment film 22 (vertical alignment film) can be formed using, for example, a silane coupling agent containing a long-chain alkyl group 28A, as with the vertical alignment film 41 described above. In this case, the second alignment film 22 is formed on the common electrode 21 corresponding to the vertical alignment region A1 and the horizontal alignment region A2 on the first substrate 10 side without being divided for each pixel region.
As described above, the second substrate 20 including the second alignment film 22 can be manufactured.

(基板の貼合せ及び液晶の注入工程)
次に、図14に示すように、第1基板10と第2基板20とを、第1の配向膜11及び第2の配向膜22が内側になるように貼り合わせ、図15に示すように、第1基板10と第2基板20との間に液晶層50を封入することで、液晶パネル58が作製される。
(Board bonding and liquid crystal injection process)
Next, as shown in FIG. 14, the first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded so that the first alignment film 11 and the second alignment film 22 are inside, and as shown in FIG. The liquid crystal panel 58 is manufactured by enclosing the liquid crystal layer 50 between the first substrate 10 and the second substrate 20.

以上のように、本発明の製造方法では、第1基板10の液晶層50と対向する側の面に垂直配向膜41及び水平配向膜42を形成する際に、レジスト等を用いることなく、複数の画素電極9の画素領域P(表示領域)に対応する部分(垂直配向領域A1)に重合膜43を介して長鎖アルキル鎖28Aが結合された垂直配向膜41と、画素領域Pの間にある遮光領域BM(非表示領域)に対応する部分(水平配向領域A2)に短鎖アルキル鎖28Bが結合された水平配向膜42とを精度良く形成することができる。また、レジスト等を用いないことから製造工程も簡略化することができる。   As described above, in the manufacturing method of the present invention, when the vertical alignment film 41 and the horizontal alignment film 42 are formed on the surface of the first substrate 10 facing the liquid crystal layer 50, a plurality of resists are not used. Between the vertical alignment film 41 in which the long chain alkyl chain 28A is bonded to the portion (vertical alignment area A1) corresponding to the pixel area P (display area) of the pixel electrode 9 via the polymer film 43 and the pixel area P. The horizontal alignment film 42 in which the short-chain alkyl chain 28B is bonded to the portion (horizontal alignment region A2) corresponding to a certain light shielding region BM (non-display region) can be formed with high accuracy. Further, since no resist or the like is used, the manufacturing process can be simplified.

そして、このような製造方法により得られた液晶パネル58では、垂直配向領域A1に重合膜43を介して形成された長鎖アルキル鎖28A(垂直配向膜41)が液晶層50の液晶分子51を垂直配向させることによって、良好なコントラスト特性を確保しつつ、水平配向領域A2に形成された短鎖アルキル鎖28B(水平配向膜42)が液晶層50の液晶分子52を一定方位方向に水平配向させることによって、電圧印加時に横方向電界の影響を抑えて、液晶層50の液晶分子51,52が一定方位方向に配向するようになるため、ディスクリネーション等の発生を防止することができる。   In the liquid crystal panel 58 obtained by such a manufacturing method, the long-chain alkyl chain 28A (vertical alignment film 41) formed in the vertical alignment region A1 via the polymer film 43 causes the liquid crystal molecules 51 of the liquid crystal layer 50 to move. The short-chain alkyl chain 28B (horizontal alignment film 42) formed in the horizontal alignment region A2 horizontally aligns the liquid crystal molecules 52 of the liquid crystal layer 50 in a certain azimuth direction while ensuring good contrast characteristics by performing vertical alignment. As a result, the influence of the lateral electric field during voltage application is suppressed, and the liquid crystal molecules 51 and 52 of the liquid crystal layer 50 are aligned in a fixed azimuth direction, so that the occurrence of disclination can be prevented.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、第1基板10側に遮光膜13を設けた構成となっているが、第2基板20側に遮光膜13を設けた構成としてもよい。この場合も、第1の配向膜11は、複数の画素電極9の画素領域Pに対応する部分(垂直配向領域A1)において垂直配向膜41と、遮光領域BMに対応する部分(水平配向領域A2)において水平配向膜42とを形成する一方、第2基板20の液晶層50と対向する側の面に、遮光膜13を遮光領域BMに対応して画素領域Pを取り囲むように形成すればよい。
In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, the light shielding film 13 is provided on the first substrate 10 side. However, the light shielding film 13 may be provided on the second substrate 20 side. Also in this case, the first alignment film 11 includes the vertical alignment film 41 in the portion corresponding to the pixel region P of the plurality of pixel electrodes 9 (vertical alignment region A1) and the portion corresponding to the light shielding region BM (horizontal alignment region A2). ), The light shielding film 13 may be formed on the surface of the second substrate 20 facing the liquid crystal layer 50 so as to surround the pixel region P corresponding to the light shielding region BM. .

また、本発明の製造方法では、重合膜43のSi骨格43aから脱離基43bを脱離させるため、画素領域Pに対応する部分(垂直配向領域A1)に開口部を有するフォトマスクを用いて、第1基板10の液晶層50と対向する面側から重合膜43の表面を活性化する光を選択的に照射して露光を行う方法を採用しているが、図17に示すように、上記遮光膜13をマスクにしたセルフアライメントによって、第1基板10の液晶層50と対向する面とは反対の面側から重合膜43の表面を活性化する光(VUV)を照射することも可能である。この場合も、画素領域P(垂直配向領域A1)に重合膜43を介して長鎖アルキル鎖28Aが結合された垂直配向膜41と、遮光領域BM(水平配向領域A2)に短鎖アルキル鎖28Bが結合された水平配向膜42とを精度良く形成することが可能である。なお、この場合は、画素領域Pと垂直配向領域A1とがほぼ一致し、遮光領域BMと水平配向領域A2とがほぼ一致することになる。   Further, in the manufacturing method of the present invention, in order to desorb the leaving group 43b from the Si skeleton 43a of the polymer film 43, a photomask having an opening in a portion corresponding to the pixel region P (vertical alignment region A1) is used. , A method of selectively irradiating light that activates the surface of the polymer film 43 from the side of the first substrate 10 facing the liquid crystal layer 50 is used, but as shown in FIG. By self-alignment using the light shielding film 13 as a mask, light (VUV) for activating the surface of the polymer film 43 can be irradiated from the surface opposite to the surface facing the liquid crystal layer 50 of the first substrate 10. It is. Also in this case, the vertical alignment film 41 in which the long chain alkyl chain 28A is bonded to the pixel region P (vertical alignment region A1) via the polymer film 43, and the short chain alkyl chain 28B in the light shielding region BM (horizontal alignment region A2). Can be formed with high precision. In this case, the pixel region P and the vertical alignment region A1 substantially coincide with each other, and the light shielding region BM and the horizontal alignment region A2 substantially coincide with each other.

[電子機器]
次に、上記実施形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図18(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図18(a)において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
[Electronics]
Next, an example of an electronic apparatus including the liquid crystal device according to the above embodiment will be described.
FIG. 18A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 18A, reference numeral 500 denotes a mobile phone body, and reference numeral 501 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment.

図18(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図18(b)において、符号600は情報処理装置、符号601はキーボードなどの入力部、符号603は情報処理装置本体、符号602は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。   FIG. 18B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 18B, reference numeral 600 denotes an information processing apparatus, reference numeral 601 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 603 denotes an information processing apparatus body, and reference numeral 602 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment. .

図18(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図18(c)において、符号700は時計本体を示し、符号701は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。   FIG. 18C is a perspective view illustrating an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 18C, reference numeral 700 denotes a watch body, and reference numeral 701 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment.

このように図18に示す電子機器は、表示部に上述の本発明の一例たる液晶装置を適用したものであるので、高コントラストで、かつ表示品質が高い表示装置となる。   As described above, since the electronic device illustrated in FIG. 18 is obtained by applying the above-described liquid crystal device according to the present invention to the display portion, the display device has high contrast and high display quality.

本発明を適用した液晶装置の一例を示す断面図。1 is a cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal device to which the present invention is applied. 図1に示す液晶パネルの第1基板の要部を拡大して示す平面図。FIG. 2 is an enlarged plan view showing a main part of a first substrate of the liquid crystal panel shown in FIG. 1. 垂直配向膜及び水平配向膜の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a vertical alignment film and a horizontal alignment film. 図1に示す液晶パネルの電圧印加時における配向状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the orientation state at the time of the voltage application of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 図1に示す液晶パネルの製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 重合膜のSi骨格から脱離基を(a)離脱する前の状態、(b)離脱した後の状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state before (a) detachment | leave from a leaving group from Si skeleton of a polymer film, and (b) the state after detachment | leave. 図1に示す液晶パネルの別の製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows another manufacturing process of the liquid crystal panel shown in FIG. 本発明を適用した液晶装置を備える電子機器の例を示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view illustrating an example of an electronic device including a liquid crystal device to which the invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・液晶装置、9・・・画素電極、10・・・第1基板、11・・・第1の配向膜、13・・・遮光膜、20・・・第2基板、21・・・共通電極、22・・・第2の配向膜、28A・・・長鎖アルキル鎖、28B・・・短鎖アルキル鎖、41・・・垂直配向膜、42・・・水平配向膜、43・・・重合膜、43a・・・Si骨格、43b・・・脱離基、43c・・・活性手、50・・・液晶層、P・・・画素領域(表示領域)、BM・・・遮光領域(非表示領域)、A1・・・垂直配向領域、A2・・・水平配向領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal device, 9 ... Pixel electrode, 10 ... 1st board | substrate, 11 ... 1st alignment film, 13 ... Light shielding film, 20 ... 2nd board | substrate, 21 ... Common electrode, 22 ... second alignment film, 28A ... long chain alkyl chain, 28B ... short chain alkyl chain, 41 ... vertical alignment film, 42 ... horizontal alignment film, 43 ..Polymerized film, 43a ... Si skeleton, 43b ... leaving group, 43c ... active hand, 50 ... liquid crystal layer, P ... pixel region (display region), BM ... light shielding Area (non-display area), A1 ... vertical alignment area, A2 ... horizontal alignment area

Claims (7)

複数の画素電極を有する第1基板と、前記第1基板に対向して配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも前記第1基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記複数の画素電極の表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、前記表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置の製造方法であって、
前記第1基板の前記液晶層と対向する側の面に前記垂直配向膜及び前記水平配向膜を形成する際に、
前記表示領域に対応する部分に、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、このSi骨格に結合する脱離基とを含む重合膜を形成する工程と、
前記重合膜にエネルギーを付与して前記脱離基を前記Si骨格から脱離させる工程と、
前記重合膜の表面に長鎖アルキル鎖を形成して前記垂直配向膜とする工程と、
前記長鎖アルキル鎖を形成した後に、前記非表示領域に短鎖アルキル鎖を形成して前記水平配向膜とする工程と、
前記長鎖アルキル鎖及び前記短鎖アルキル鎖が形成された面を前記一定方位方向にラビング処理する工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
A first substrate having a plurality of pixel electrodes; a second substrate disposed opposite to the first substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and at least A vertical alignment film for vertically aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a portion corresponding to the display region of the plurality of pixel electrodes on a surface of the first substrate facing the liquid crystal layer, and between the display region A method for manufacturing a liquid crystal device having a horizontal alignment film that horizontally aligns liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a certain azimuth direction in a portion corresponding to a non-display region existing,
When forming the vertical alignment film and the horizontal alignment film on the surface of the first substrate facing the liquid crystal layer,
Forming a polymer film including a Si skeleton having a random atomic structure including a siloxane bond (Si—O) and a leaving group bonded to the Si skeleton in a portion corresponding to the display region;
Applying energy to the polymer film to desorb the leaving group from the Si skeleton;
Forming a long-chain alkyl chain on the surface of the polymerized film to form the vertical alignment film;
After forming the long alkyl chain, forming a short alkyl chain in the non-display region to form the horizontal alignment film;
And a step of rubbing the surface on which the long-chain alkyl chain and the short-chain alkyl chain are formed in the predetermined azimuth direction.
前記重合膜に前記脱離基を前記Si骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、フォトマスクを用いて前記第1基板の前記液晶層と対向する面側から当該エネルギーを付与する光を選択的に照射することを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。   When applying energy for detaching the leaving group from the Si skeleton to the polymerized film, a light that gives the energy is selected from the side facing the liquid crystal layer of the first substrate using a photomask. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is irradiated. 前記重合膜に前記脱離基を前記Si骨格から脱離させるエネルギーを付与する際に、前記第1基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記画素電極を形成する前に前記非表示領域に対応する部分を遮光する遮光膜を設けて、前記第1基板の前記液晶層と対向する面とは反対の面側から当該エネルギーを付与する光を照射することを特徴とする請求項1に記載の液晶装置の製造方法。   When the energy for releasing the leaving group from the Si skeleton is applied to the polymerized film, the non-display is performed before forming the pixel electrode on the surface of the first substrate facing the liquid crystal layer. 2. A light-shielding film that shields a portion corresponding to a region is provided, and light that imparts the energy is irradiated from a surface opposite to a surface facing the liquid crystal layer of the first substrate. A method for producing a liquid crystal device according to claim 1. 前記長鎖アルキル鎖を、長鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成し、前記短鎖アルキル鎖を、短鎖アルキル基を含むシランカップリング剤を気相処理により反応させて形成することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。   The long-chain alkyl chain is formed by reacting a silane coupling agent containing a long-chain alkyl group by gas phase treatment, and the short-chain alkyl chain is formed by reacting a silane coupling agent containing a short-chain alkyl group by gas-phase treatment. The method for producing a liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is formed by reaction. 前記長鎖アルキル鎖の炭素原子数を11〜20とし、前記短鎖アルキル鎖の炭素原子数を5〜10とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の液晶装置の製造方法。   5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the long-chain alkyl chain has 11 to 20 carbon atoms and the short-chain alkyl chain has 5 to 10 carbon atoms. Manufacturing method. 複数の画素電極を有する第1基板と、前記第1基板に対向して配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持される液晶層とを備え、少なくとも前記第1基板の前記液晶層と対向する側の面に、前記複数の画素電極の表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜と、前記表示領域の間に存在する非表示領域に対応する部分において前記液晶層の液晶分子を一定方位方向に水平配向させる水平配向膜とを有する液晶装置であって、
前記垂直配向膜は、前記画素電極の前記表示領域に対応する部分に重合膜を介して結合された長鎖アルキル鎖を主体に形成され、
前記水平配向膜は、前記長鎖アルキル鎖が形成された間の非表示領域に結合された短鎖アルキル鎖を主体に形成されていることを特徴とする液晶装置。
A first substrate having a plurality of pixel electrodes; a second substrate disposed opposite to the first substrate; and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and at least A vertical alignment film for vertically aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a portion corresponding to the display region of the plurality of pixel electrodes on a surface of the first substrate facing the liquid crystal layer, and between the display region A liquid crystal device having a horizontal alignment film for horizontally aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in a certain azimuth direction in a portion corresponding to a non-display region existing,
The vertical alignment film is mainly formed of a long alkyl chain bonded to a portion corresponding to the display area of the pixel electrode through a polymer film,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the horizontal alignment film is mainly formed of a short-chain alkyl chain bonded to a non-display region while the long-chain alkyl chain is formed.
前記重合膜が、シロキサン結合(Si−O)を含みランダムな原子構造を有するSi骨格を含むことを特徴とする請求項6に記載の液晶装置。   The liquid crystal device according to claim 6, wherein the polymer film includes a Si skeleton including a siloxane bond (Si—O) and having a random atomic structure.
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