JP2010181748A

JP2010181748A - Alignment layer material and method for manufacturing liquid crystal device

Info

Publication number: JP2010181748A
Application number: JP2009026617A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Nagae; 伸和長江
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-08-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment layer material and a method for manufacturing a liquid crystal device, which reduce the manufacture cost by forming an alignment layer without using a vacuum film deposition device while preventing occurrence of a display defect such as disclination. SOLUTION: The alignment layer material contains a polymer expressed by formula (1) wherein, R includes: Ra is two or more kinds of alkyl groups with a differential chain length; and Rb is a hydrolyzable group or a siloxane bond in the polymer. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、配向膜材料および液晶装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an alignment film material and a method for manufacturing a liquid crystal device.

従来から、プロジェクタ用の液晶装置の液晶配向方式として垂直配向方式が知られている。垂直配向方式の液晶装置では、垂直配向膜を形成する手法として、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３等の無機分子を高真空プロセスである斜方蒸着方式等により電極表面に積層させていく手法が用いられている。この方法はラビング処理が不要であり、選択電圧印加時に液晶分子を一方向に倒すためのプレチルトを発現し易いなどの特徴を有している。 Conventionally, a vertical alignment method is known as a liquid crystal alignment method of a projector liquid crystal device. In a vertical alignment type liquid crystal device, as a method of forming a vertical alignment film, a method of laminating inorganic molecules such as SiO ₂ and Al ₂ O _{3 on the} electrode surface by an oblique evaporation method which is a high vacuum process is used. It has been. This method does not require a rubbing process, and has a feature that it easily develops a pretilt for tilting liquid crystal molecules in one direction when a selection voltage is applied.

特許文献１では、斜方蒸着法で形成した無機配向膜上にアルキル基を含有するシランカップリング剤を表面処置することで、略垂直あるいは略水平に配向処理できることが開示されている。また、特許文献２および特許文献３では、異なる分子量の複数のシランカップリング剤、アルコールで無機配向膜を表面処理して、耐光性、耐湿性を向上させる方法が開示されている。特許文献４では、液晶及びポリマー混合物（ＰＤＬＣ）の配向膜としてシランカップリング剤により自己組織化膜を電極表面に直接形成する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses that an alignment treatment can be performed substantially vertically or substantially horizontally by surface-treating a silane coupling agent containing an alkyl group on an inorganic alignment film formed by oblique deposition. Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a method for improving light resistance and moisture resistance by surface-treating an inorganic alignment film with a plurality of silane coupling agents and alcohols having different molecular weights. Patent Document 4 discloses a method in which a self-assembled film is directly formed on an electrode surface with a silane coupling agent as an alignment film of liquid crystal and polymer mixture (PDLC).

特開２００６−１１５４１７号公報JP 2006-115417 A 特開２００５−３１９２７７号公報JP 2005-319277 A 特開２００５−２３５１９２号公報JP 2005-235192 A 特開平８−２９７５９号公報JP-A-8-29759

しかしながら、上記従来の斜方蒸着方式では真空成膜装置を用いる必要がある。真空成膜装置は初期投資が大きく、従来の配向膜のように塗布する方式に比べて生産効率も低いという課題がある。
また、特許文献１〜３はＳｉＯ_２などの無機配向膜をあらかじめ形成し、その配向膜上を表面処理することを前提としてい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。
特許文献４では電圧印加時に液晶を一軸配向させる配向機能が十分ではなかった。つまり、一様な垂直配向となるため液晶分子が一方向に倒れず、ディスクリネーションが発生してしまうという課題がある。 However, it is necessary to use a vacuum film forming apparatus in the conventional oblique deposition method. The vacuum film forming apparatus has a large initial investment, and has a problem that the production efficiency is low as compared with the method of coating as in the conventional alignment film.
Moreover, since Patent Documents 1 to 3 presuppose that an inorganic alignment film such as SiO ₂ is formed in advance and surface-treat the alignment film, it is difficult to say that it is excellent in terms of production efficiency and cost.
In Patent Document 4, an alignment function for uniaxially aligning a liquid crystal when a voltage is applied is not sufficient. That is, there is a problem that the liquid crystal molecules do not fall in one direction and disclination occurs due to uniform vertical alignment.

そこで、本発明は、ディスクリネーション等の表示不良の発生を防止しつつ、真空成膜装置を用いることなく配向膜を形成することによりコストを削減することができる配向膜材料および液晶装置の製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an alignment film material and a liquid crystal device that can reduce costs by forming an alignment film without using a vacuum film formation apparatus while preventing the occurrence of display defects such as disclination. A method is provided.

上記の課題を解決するために、本発明の配向膜材料は、一対の基板間に初期配向状態が垂直配向を呈する液晶層を挟持する液晶装置の配向膜材料であって、下記の式（１）により表される高分子を含むことを特徴とする。

In order to solve the above problems, an alignment film material of the present invention is an alignment film material for a liquid crystal device in which a liquid crystal layer having an initial alignment state of vertical alignment is sandwiched between a pair of substrates. The polymer | macromolecule represented by this is characterized.

なお、上記の式（１）においてＲｂは加水分解性基、例えばエトキシ基（―Ｏ―Ｃ_２Ｈ_５）等のアルコキシ基である。
エトキシ基（―Ｏ―Ｃ_２Ｈ_５）等のアルコキシ基は配向膜溶液を加熱、溶媒を揮発させる際に（―Ｏ―Ｃ_２Ｈ_５）同士が重縮合により脱離、３次元架橋反応が進行してより剛直な構造の配向膜構造が形成される。 In the above formula (1), Rb is a hydrolyzable group, for example, an alkoxy group such as an ethoxy group (—O—C ₂ H ₅ ).
An alkoxy group such as an ethoxy group (—O—C ₂ H ₅ ) is desorbed by (3-O—C ₂ H ₅ ) by polycondensation when the alignment film solution is heated and the solvent is volatilized. As a result, an alignment film structure having a more rigid structure is formed.

また、本発明の配向膜材料は、前記式（１）のＲａが、前記高分子を構成するＲの１０％以上かつ３０％以下であることを特徴とする。 The alignment film material of the present invention is characterized in that Ra in the formula (1) is 10% or more and 30% or less of R constituting the polymer.

Ｒａの割合を、高分子を構成するＲの１０％以上かつ３０％以下とすることで、配向膜の垂直配向性および信頼性を十分に確保することができる。 By setting the ratio of Ra to 10% or more and 30% or less of R constituting the polymer, the vertical alignment property and reliability of the alignment film can be sufficiently secured.

また、本発明の配向膜材料は、前記Ｒａは、下記の式（２）で表されるＲａ_ｐｄまたは下記の式（３）で表されるＲａ_ｐｒであり、前記Ｒａ_ｐｄの割合は前記Ｒａの５０％以上かつ８０％以下であり、かつ前記Ｒａ_ｐｒの割合は前記Ｒａの２０％以上かつ５０％以下である、ことを特徴とする。

In the alignment film material of the present invention, the Ra is Ra _pd represented by the following formula (2) or Ra _pr represented by the following formula (3), and the ratio of the Ra _pd is the Ra The Ra _pr ratio is 20% or more and 50% or less of the Ra.

このような構成とすることで、上記の配向膜材料により形成された配向膜の表面には少なくとも２種類の長さの異なるアルキル基が存在するようになる。 With such a configuration, at least two types of alkyl groups having different lengths are present on the surface of the alignment film formed of the alignment film material.

また、本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板間に初期配向状態が垂直配向を呈する液晶層を挟持する液晶装置の製造方法であって、前記基板の前記液晶層側の面に請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の配向膜材料の溶液を塗布する工程と、前記溶液が塗布された前記基板を加熱して前記溶液の溶媒を揮発させることにより前記基板の表面に少なくとも２種類の鎖長の異なるアルキル鎖が存在する配向膜を形成する工程と、前記配向膜の表面をラビングすることにより前記配向膜表面の一部配向規制力を発現させる工程と、を有することを特徴とする。 The method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal layer having an initial alignment state of vertical alignment is sandwiched between a pair of substrates, and is charged on the surface of the substrate on the liquid crystal layer side. The process of apply | coating the solution of alignment film material as described in any one of Claims 1 thru | or 3, and heating the said board | substrate with which the said solution was applied, and volatilizing the solvent of the said solution, The surface of the said board | substrate Forming an alignment film in which at least two types of alkyl chains having different chain lengths are present, and rubbing the surface of the alignment film to develop a partial alignment regulating force on the alignment film surface. It is characterized by that.

このような製造方法にすることにより、少なくとも２種類の異なる長さのアルキル基が存在する配向膜を形成することができ、その表面をラビング処理することにより長いアルキル鎖の方は垂直配向性を維持したままで、短い方のアルキル鎖はラビング処理により一定方向に配向するようになる。したがって、ラビング処理した配向膜の表面には垂直配向性と水平配向性、それぞれの領域が存在するようになる。配向膜全体としては長いアルキル基の存在量が多いため電圧無印加状態では液晶層は垂直配向を呈す。しかし、電圧を印加した場合、垂直配向の中に部分的に存在するラビングされた水平配向領域に沿ってその領域上に存在する液晶が基板面の特定の方向に配向しはじめ、さらにその周囲の液晶に伝播していく。そのため、従来の垂直配向では液晶分子の倒れる方位が規制できず電圧印加時に画素電極端から発生する横電界の影響で液晶分子が画素内部で配向対立する、という表示不良が発生していたが、本発明ではこのような表示不良が発生することを防止できる。 By using such a manufacturing method, it is possible to form an alignment film in which at least two types of alkyl groups having different lengths exist, and by rubbing the surface, the longer alkyl chain has a vertical alignment property. While maintaining, the shorter alkyl chain is oriented in a certain direction by rubbing. Accordingly, vertical alignment and horizontal alignment regions exist on the surface of the alignment film subjected to the rubbing treatment. Since the entire alignment film has a large amount of long alkyl groups, the liquid crystal layer exhibits vertical alignment when no voltage is applied. However, when a voltage is applied, the liquid crystal present on the rubbed horizontal alignment region partially existing in the vertical alignment starts to be aligned in a specific direction of the substrate surface, and the surrounding Propagates to the liquid crystal. For this reason, in the conventional vertical alignment, the orientation in which the liquid crystal molecules are tilted cannot be regulated, and a display defect that the liquid crystal molecules are aligned in the pixel due to the influence of the lateral electric field generated from the pixel electrode end when a voltage is applied, The present invention can prevent such display defects from occurring.

本発明の実施形態に係る液晶装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the liquid crystal device which concerns on embodiment of this invention. 図１の一部（破線部分Ｐ）を拡大して模式的に示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part (broken line part P) of FIG. 1 in an enlarged manner. 図１の一部（破線部分Ｐ）を拡大して模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an enlarged part (broken line part P) of FIG. 1. 図１に示す液晶装置の製造工程を示す工程図である。FIG. 3 is a process diagram showing a manufacturing process of the liquid crystal device shown in FIG. 1.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や部材毎に縮尺を適宜変更している。本実施形態において説明する液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。
図１は、液晶装置の構造を模式的に示す断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following drawings, the scale is appropriately changed for each layer or member so that each layer or member can be recognized in the drawing. The liquid crystal device described in this embodiment is an active matrix transmissive liquid crystal device using a TFT (Thin-Film Transistor) element as a switching element.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the liquid crystal device.

図１に示すように、液晶装置１００は液晶パネル５０を備えている。
液晶パネル５０は、回路基板１０とこれに対向配置された対向基板２０とを備えている。回路基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５８が挟持されている。液晶層５８は、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電率異方性が負の液晶材料を回路基板１０と対向基板との間に封入することにより形成されている。 As shown in FIG. 1, the liquid crystal device 100 includes a liquid crystal panel 50.
The liquid crystal panel 50 includes a circuit board 10 and a counter substrate 20 disposed to face the circuit board 10. A liquid crystal layer 58 is sandwiched between the circuit board 10 and the counter substrate 20. The liquid crystal layer 58 is formed by sealing a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy whose initial alignment state is vertical alignment between the circuit substrate 10 and the counter substrate.

回路基板１０は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体１０Ａを備えている。基板本体１０Ａの内面には、インジウム錫酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９が形成されている。回路基板１０は、基板本体１０Ａの内面に画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子、画像信号が供給されるデータ線、走査線（いずれも図示略）等を備えている。また、基板本体１０Ａの内面に遮光膜が形成されている場合もある。
回路基板１０の基板本体１０Ａの内面側には複数の画素電極９を覆うようにして第１の配向膜１１が形成されている。 The circuit board 10 includes a substrate body 10A made of a translucent material such as glass. A rectangular pixel electrode 9 made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”) is formed on the inner surface of the substrate body 10A. The circuit board 10 includes a TFT element that is a switching element for performing energization control to the pixel electrode 9 on the inner surface of the substrate body 10A, a data line to which an image signal is supplied, a scanning line (all not shown), and the like. Yes. In some cases, a light shielding film is formed on the inner surface of the substrate body 10A.
A first alignment film 11 is formed on the inner surface side of the substrate body 10 A of the circuit substrate 10 so as to cover the plurality of pixel electrodes 9.

ここで、回路基板１０の基板本体１０Ａの上に配向膜材料の溶液を塗布する方法について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、配向膜の製造過程を示す工程図である。
図４（ａ）に示す配向膜材料の溶液Ｌの塗布方法としては、例えばインクジェット法等の液滴吐出法や、フレキソ印刷法等を用いることができる。
配向膜材料としては、下記の式（１）により表される高分子を含むものが用いられる。 Here, a method of applying a solution of alignment film material on the substrate body 10A of the circuit board 10 will be described. 4A to 4D are process diagrams showing a process for manufacturing an alignment film.
As a method for applying the alignment film material solution L shown in FIG. 4A, for example, a droplet discharge method such as an ink jet method, a flexographic printing method, or the like can be used.
As the alignment film material, a material containing a polymer represented by the following formula (1) is used.

ここで、式（１）のＲａは高分子を構成するＲの１０％以上かつ３０％以下である。また、Ｒａは下記の式（２）で表されるＲａ_ｐｄまたは下記の式（３）で表されるＲａ_ｐｒであり、Ｒａ_ｐｄの割合はＲａの５０％以上かつ８０％以下であり、かつＲａ_ｐｒの割合はＲａの２０％以上かつ５０％以下である。 Here, Ra in the formula (1) is 10% or more and 30% or less of R constituting the polymer. Ra is Ra _pd represented by the following formula (2) or Ra _pr represented by the following formula (3), and the ratio of Ra _pd is 50% or more and 80% or less of Ra, and The ratio of Ra _pr is 20% or more and 50% or less of Ra.

液体Ｌの塗布方法としてインクジェット法を用いる場合には、溶媒として、例えばヘキシレングリコール、ブチルセロソルブ、１-ブトキシ-２-プロパノール等を好適に用いることができる。液体Ｌの粘度は、例えば約６ｍＰａ・ｓから約８ｍＰａ・ｓ程度に調整することが好ましい。 When the ink jet method is used as the method for applying the liquid L, for example, hexylene glycol, butyl cellosolve, 1-butoxy-2-propanol or the like can be preferably used as the solvent. The viscosity of the liquid L is preferably adjusted to, for example, about 6 mPa · s to about 8 mPa · s.

液体Ｌの塗布方法としてフレキソ印刷法を用いる場合には、溶媒として、例えばヘキシレングリコール、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコール等を好適に用いることができる。液体Ｌの粘度は、例えば約１２ｍＰａ・ｓから約１４ｍＰａ・ｓ程度に調整することが好ましい。これらを基板上に塗布した後、１５０〜２００℃に加熱し、溶媒分を揮発させて配向膜を基板上に形成した。ここでいう揮発には溶媒分を常温よりも高い温度に加熱して気化させることを含む。 When the flexographic printing method is used as the coating method of the liquid L, for example, hexylene glycol, butyl cellosolve, diethylene glycol, or the like can be suitably used as the solvent. The viscosity of the liquid L is preferably adjusted to about 12 mPa · s to about 14 mPa · s, for example. After coating these on the substrate, the film was heated to 150 to 200 ° C. to volatilize the solvent, and an alignment film was formed on the substrate. Volatilization here includes heating and evaporating the solvent to a temperature higher than room temperature.

対向基板２０側は、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２０Ａを備えている。基板本体２０Ａの内面には、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる対向電極２１が形成されている。この対向電極２１は画素領域毎に分割されておらず、基板本体２０Ａ上に全面ベタ状に形成されている。また、対向基板２０は基板本体２０Ａの内面にカラーフィルタや遮光膜を備えている場合もある。
対向基板２０の対向電極２１の内面側には、対向電極２１を覆うようにして第２の配向膜２２が形成されている。配向膜２２は、回路基板１０の配向膜１１と同様の方法により形成することができる。 The counter substrate 20 side includes a substrate body 20A made of a translucent material such as glass. A counter electrode 21 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the inner surface of the substrate body 20A. The counter electrode 21 is not divided for each pixel region, and is formed in a solid shape on the entire surface of the substrate body 20A. The counter substrate 20 may be provided with a color filter or a light shielding film on the inner surface of the substrate body 20A.
A second alignment film 22 is formed on the inner surface side of the counter electrode 21 of the counter substrate 20 so as to cover the counter electrode 21. The alignment film 22 can be formed by the same method as the alignment film 11 of the circuit board 10.

液晶層５８は、回路基板１０側の配向膜１１と対向基板２０側の配向膜２２とにより挟持され、液晶分子５２の初期配向状態（電圧無印加時の状態）が垂直配向を呈している。 The liquid crystal layer 58 is sandwiched between the alignment film 11 on the circuit substrate 10 side and the alignment film 22 on the counter substrate 20 side, and the initial alignment state (state when no voltage is applied) of the liquid crystal molecules 52 exhibits vertical alignment.

図２及び図３は、図１に示す配向膜１１，２２の一部（破線部分Ｐ）を拡大して示す部分拡大図である。
図２に示すように、配向膜１１，２２は、基板表面に存在するアルキル鎖長の異なる少なくとも２種類以上のアルキル鎖２８Ａ，２８ＢおよびＳｉＯ主鎖から構成されている。 2 and 3 are partially enlarged views showing a part of the alignment films 11 and 22 (broken line portion P) shown in FIG. 1 in an enlarged manner.
As shown in FIG. 2, the alignment films 11 and 22 are composed of at least two or more types of alkyl chains 28A and 28B having different alkyl chain lengths existing on the substrate surface and a SiO main chain.

ここで、「鎖長の異なるアルキル鎖」とは、炭素原子数が異なる複数のアルキル鎖である。本実施形態では、鎖長の異なる複数のアルキル鎖として、炭素原子数が多く直鎖が長鎖となる長鎖アルキル鎖２８Ａと、炭素原子数が少なく直鎖が短鎖となる短鎖アルキル鎖２８Ｂとを有している。 Here, the “alkyl chains having different chain lengths” are a plurality of alkyl chains having different numbers of carbon atoms. In the present embodiment, as a plurality of alkyl chains having different chain lengths, a long-chain alkyl chain 28A having a large number of carbon atoms and a straight chain being a long chain, and a short-chain alkyl chain having a small number of carbon atoms and a straight chain being a short chain 28B.

図３に示すように、対向電極２１及び画素電極９の表面には、炭素原子数が１０以上、好ましくは炭素原子数１０〜２０の長鎖アルキル鎖２８Ａで修飾されている領域と、炭素原子数が１０より小さく、好ましくは炭素原子数２〜８の短鎖アルキル鎖２８Ｂで修飾されている領域とが存在している。 As shown in FIG. 3, the surface of the counter electrode 21 and the pixel electrode 9 has a region modified with a long alkyl chain 28A having 10 or more carbon atoms, preferably 10 to 20 carbon atoms, and carbon atoms. There are regions that are modified with short alkyl chains 28B having a number less than 10 and preferably having 2 to 8 carbon atoms.

図２及び図３に示すように、長鎖アルキル鎖２８Ａは、各電極９，２１上で基板本体１０Ａ，２０Ａの表面に対して略垂直な状態で結合している。そのため、長鎖アルキル鎖２８Ａが形成された領域は垂直配向能を有することになる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the long alkyl chain 28 A is bonded to the surfaces of the substrate bodies 10 A and 20 A on the electrodes 9 and 21 in a substantially vertical state. Therefore, the region where the long alkyl chain 28A is formed has a vertical alignment ability.

ところで、配向膜１１，２２を形成する際には、図４（ａ）に示すように基板本体１０Ａ，２０Ａ上に配向膜材料の溶液Ｌを塗布した後、基板本体１０Ａ，２０Ａを加熱して溶液Ｌの溶媒を揮発させる。すると、図４（ｂ）に示すように、長鎖アルキル鎖２８Ａ及び短鎖アルキル鎖２８Ｂからなる配向膜１１，２２が形成される。しかし、この段階では長鎖アルキル鎖２８Ａおよび短鎖アルキル鎖２８Ｂはいずれも垂直な状態で配向している。 By the way, when forming the alignment films 11 and 22, as shown in FIG. 4A, after applying the alignment film material solution L on the substrate bodies 10A and 20A, the substrate bodies 10A and 20A are heated. The solvent of the solution L is volatilized. Then, as shown in FIG. 4B, the alignment films 11 and 22 composed of the long chain alkyl chain 28A and the short chain alkyl chain 28B are formed. However, at this stage, both the long alkyl chain 28A and the short alkyl chain 28B are oriented in a vertical state.

したがって、本実施形態では基板本体１０Ａ，２０Ａを加熱して溶液Ｌの溶媒を揮発させた後、図４（ｃ）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１５により配向膜１１，２２にラビング処理を行ことによって、図４（ｄ）に示すように短鎖アルキル鎖２８Ｂのみを基板本体１０Ａ，２０Ａの内面に対して傾斜させている。 Therefore, in this embodiment, after the substrate bodies 10A and 20A are heated to volatilize the solvent of the solution L, the alignment film 11 is obtained by the rubbing treatment device 15 in which a rubbing cloth is wound around a roller as shown in FIG. , 22 is rubbed so that only the short-chain alkyl chain 28B is inclined with respect to the inner surfaces of the substrate bodies 10A, 20A, as shown in FIG.

このようなラビング処理の結果、図２に示すように短鎖アルキル鎖２８Ｂは各電極９，２１上で基板本体１０Ａ，２０Ａの表面に対して傾いた状態とされる。その結果、短鎖アルキル鎖２８Ｂが形成された領域がプレチルト（液晶分子５２の配向方位規制力）を有することになる。なお、図２中における短鎖アルキル鎖２８Ｂは、実際には基板本体１０Ａ，２０Ａの表面に対して一方向に傾斜している。この短鎖アルキル鎖２８Ｂが形成された領域が、液晶分子５２に所定のプレチルト角及び方位角を付与する領域となる。 As a result of such rubbing treatment, the short alkyl chain 28B is inclined with respect to the surfaces of the substrate bodies 10A and 20A on the electrodes 9 and 21 as shown in FIG. As a result, the region where the short alkyl chain 28B is formed has a pretilt (alignment orientation regulating force of the liquid crystal molecules 52). 2 is actually inclined in one direction with respect to the surfaces of the substrate bodies 10A and 20A. The region where the short alkyl chain 28B is formed is a region that gives the liquid crystal molecules 52 a predetermined pretilt angle and azimuth angle.

一方、長鎖アルキル鎖２８Ａが形成された領域は、ラビング処理の影響を受けることなく垂直配向能を維持する。すなわち、各配向膜１１，２２は、電圧無印加時には、長鎖アルキル鎖２８Ａが形成された領域によって液晶分子５２を垂直配向させる。そして、電圧印加時には、短鎖アルキル鎖２８Ｂが形成された領域が、長鎖アルキル鎖２８Ａが形成された領域（垂直配向領域）の液晶分子５２が倒れる方向ガイドとして機能する。
各配向膜１１，２２において、長鎖アルキル鎖２８Ａと短鎖アルキル鎖２８Ｂの鎖長は、上記したような各配向機能（垂直配向能、プレチルト）を得るべく適宜設定する。 On the other hand, the region where the long alkyl chain 28A is formed maintains the vertical alignment ability without being affected by the rubbing treatment. That is, the alignment films 11 and 22 vertically align the liquid crystal molecules 52 by the region where the long-chain alkyl chain 28A is formed when no voltage is applied. When a voltage is applied, the region in which the short chain alkyl chain 28B is formed functions as a direction guide in which the liquid crystal molecules 52 in the region in which the long chain alkyl chain 28A is formed (vertical alignment region) are tilted.
In each of the alignment films 11 and 22, the chain lengths of the long-chain alkyl chain 28A and the short-chain alkyl chain 28B are appropriately set so as to obtain the above-described alignment functions (vertical alignment ability, pretilt).

図１に示すように、基板本体１０Ａ，２０Ａの外面側には一対の偏光板６１，６２が設けられ、その偏光軸は液晶方位角０°に対してそれぞれ略４５°および略１３５°をなしている。また、偏光板６１の図示下方側には、不図示の光源ユニットが配置されている。 As shown in FIG. 1, a pair of polarizing plates 61 and 62 are provided on the outer surface side of the substrate bodies 10A and 20A, and their polarization axes are approximately 45 ° and approximately 135 ° with respect to the liquid crystal azimuth angle of 0 °, respectively. ing. A light source unit (not shown) is disposed on the lower side of the polarizing plate 61 in the figure.

以上の構成を備えた液晶装置１００は、電圧無印加時において、液晶層５８の液晶分子５２は全体的に垂直配向となる。しかし、液晶層５８内には、配向膜１１，２２の短鎖アルキル鎖２８Ｂが形成された領域の作用によって略水平配向またはプレチルトを有する液晶分子５２が一部存在する。そのため、電圧印加時には、画素電極９の端部に発生する横電界による配向規制力を抑えて、各配向膜１１，２２のプレチルト方向に従って、液晶分子５２を均一に倒すことができる。 In the liquid crystal device 100 having the above configuration, the liquid crystal molecules 52 of the liquid crystal layer 58 are generally vertically aligned when no voltage is applied. However, in the liquid crystal layer 58, there are some liquid crystal molecules 52 having a substantially horizontal alignment or pretilt due to the action of the region where the short alkyl chain 28B of the alignment films 11 and 22 is formed. Therefore, when a voltage is applied, it is possible to uniformly tilt the liquid crystal molecules 52 in accordance with the pretilt directions of the alignment films 11 and 22 while suppressing the alignment regulating force due to the lateral electric field generated at the end of the pixel electrode 9.

本実施形態の液晶装置１００は、配向膜１１，２２を鎖長の異なるアルキル鎖２８Ａ，２８Ｂによって構成し、基板面に垂直に延在する長鎖アルキル鎖２８Ａに対して傾斜した短鎖アルキル鎖２８Ｂを混在させている。これにより、配向膜１１，２２は一部の領域に垂直配向能を有している。そのため、各配向膜１１，２２は、水平配向性を有しつつ全体的に垂直配向性を示す。
したがって、電圧無印加時には垂直配向性を示しながら、電圧印加時には画素電極９に発生する横電界の影響を抑えて一方向に液晶分子が倒れて配向するようになり、高透過率を達成することができる。 In the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the alignment films 11 and 22 are constituted by alkyl chains 28A and 28B having different chain lengths, and the short alkyl chain is inclined with respect to the long alkyl chain 28A extending perpendicular to the substrate surface. 28B is mixed. Thereby, the alignment films 11 and 22 have a vertical alignment ability in a part of the regions. Therefore, each of the alignment films 11 and 22 has a vertical alignment as a whole while having a horizontal alignment.
Therefore, while exhibiting vertical alignment when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are tilted and aligned in one direction while suppressing the influence of the horizontal electric field generated in the pixel electrode 9 when voltage is applied, thereby achieving high transmittance. Can do.

以上説明したように、本実施形態の配向膜材料及び液晶装置１００の製造方法によれば、液晶装置１００のディスクリネーション等の表示不良の発生を防止しつつ、真空成膜装置を用いることなく配向膜１１，２２を形成し、液晶装置１００の製造コストを削減することができる。
尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 As described above, according to the alignment film material and the method of manufacturing the liquid crystal device 100 of the present embodiment, the occurrence of display defects such as disclination of the liquid crystal device 100 can be prevented without using a vacuum film forming device. By forming the alignment films 11 and 22, the manufacturing cost of the liquid crystal device 100 can be reduced.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

１０回路基板（基板）、１１配向膜、２０対向基板（基板）、２２配向膜、２８Ａ長鎖アルキル鎖（アルキル鎖）、２８Ｂ短鎖アルキル鎖（アルキル鎖）、５８液晶層、１００液晶装置、Ｌ溶液（配向膜材料） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Circuit board (board | substrate), 11 Orientation film | membrane, 20 Opposite board | substrate (board | substrate), 22 Alignment film | membrane, 28A Long-chain alkyl chain (alkyl chain), 28B Short-chain alkyl chain (alkyl chain), 58 Liquid crystal layer, 100 Liquid crystal device, L solution (alignment film material)

Claims

An alignment film material for a liquid crystal device that sandwiches a liquid crystal layer having an initial alignment state of vertical alignment between a pair of substrates,
An alignment film material comprising a polymer represented by the following formula (1):

The alignment film material according to claim 1, wherein Ra in the formula (1) is 10% or more and 30% or less of R constituting the polymer.

The Ra is Ra _pd represented by the following formula (2) or Ra _pr represented by the following formula (3),
The ratio of Ra _pd is 50% or more and 80% or less of Ra,
And the ratio of the Ra _pr is 20% or more and 50% or less of the Ra,
The alignment film material according to claim 2.

A method of manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal layer having an initial alignment state of vertical alignment is sandwiched between a pair of substrates,
Applying a solution of the alignment film material according to any one of claims 1 to 3 to a surface of the substrate on the liquid crystal layer side;
Forming an alignment film in which at least two types of alkyl chains having different chain lengths are present on the surface of the substrate by heating the substrate coated with the solution to volatilize the solvent of the solution;
A step of expressing an alignment regulating force on a part of the alignment film surface by rubbing the surface of the alignment film;
A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising: