JP3486580B2 - Functional film and method for producing the same, liquid crystal display device using the same, and method for producing the same - Google Patents

Functional film and method for producing the same, liquid crystal display device using the same, and method for producing the same

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JP3486580B2 JP26009699A JP26009699A JP3486580B2 JP 3486580 B2 JP3486580 B2 JP 3486580B2 JP 26009699 A JP26009699 A JP 26009699A JP 26009699 A JP26009699 A JP 26009699A JP 3486580 B2 JP3486580 B2 JP 3486580B2
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a functional film containing a silane compound as a film component and excellent in water repellency, durability and heat resistance and a method of manufacturing the same, and a liquid crystal display element using the functional film and a method of manufacturing the same. SOLUTION: A substrate layer solution containing a hydrolyzable compound represented by X-(SiOX2)n-SiX3 (wherein X is at least one compound selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group and (n) is an integer of a 0 or more) is applied to the surface of a base material and dried at below 300 deg.C to form a substrate layer, a solution containing a silane compound is applied to the surface of the substrate layer to chemically adsorb silane compound molecules on the base material, and the coated base material is baked at 300 deg.C or higher to form a functional film. By this constitution, the water repellency, durability and heat resistance of the functional film comprising the silane compound used for the purpose of modifying the surface properties of the functional film can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面の性質を
改質するために基材表面に形成される機能性膜およびそ
の製造方法、並びにそれを液晶配向膜として用いた液晶
表示素子及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional film formed on the surface of a base material for modifying the properties of the base material, a method for producing the same, and a liquid crystal display device using the same as a liquid crystal alignment film. The manufacturing method is related.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、基材表面の性質を改質して基
材表面に撥水性、防汚性や液晶を配向させる機能を付与
する手段が用いられており、このような手段の1つとし
て、トリクロロシラン系化合物やシランカップリング剤
等を溶解した溶液を基材に塗布し被膜成分を基材表面に
化学吸着させる方法がある。この方法によれと、被膜成
分である溶質分子が化学吸着により基材に強力に結合す
るので、耐久性に優れた被膜が形成できる。しかし、基
材表面に水酸基等の活性水素が少ないと、吸着分子密度
が小さい粗な被膜となる。このような被膜では、十分に
表面改質の目的を達成することはできない。
2. Description of the Related Art Conventionally, means for modifying the properties of the surface of a base material to impart water repellency, antifouling property and a function of orienting liquid crystal to the surface of the base material has been used. As one of the methods, there is a method in which a solution in which a trichlorosilane-based compound, a silane coupling agent, or the like is dissolved is applied to the base material to chemically adsorb the coating component on the base material surface. According to this method, the solute molecules, which are coating film components, are strongly bound to the base material by chemical adsorption, so that a coating film having excellent durability can be formed. However, when the surface of the base material has a small amount of active hydrogen such as hydroxyl groups, a rough coating film having a low density of adsorbed molecules is formed. Such a coating cannot sufficiently achieve the purpose of surface modification.

【0003】そこで、活性水素密度の小さい基材に対し
ては、予めSiO2などを主剤するゾルゲル溶液を塗布
し焼成して、基材表面に活性水素密度の高い下地層を形
成した後、シランカップリング剤等を含むコーティング
溶液を塗布する手法により、下地層を介して基材にコー
ティング膜を結合・固定する方法が採用されている。こ
の方法によると、基材に直接コーティング溶液を塗布す
る方法に比べて、被膜の耐久性を高めることができる。
しかしながら、この手法を用いて作製された従来技術に
かかる機能性膜は、基材との密着性、被膜の均一性、耐
久性等の点で未だ十分とは言えず、更なる改善が望まれ
ている。
Therefore, for a base material having a low active hydrogen density, a sol-gel solution containing SiO 2 as a main component is applied in advance and baked to form a base layer having a high active hydrogen density on the surface of the base material. A method of binding and fixing a coating film to a base material via an underlayer by a method of applying a coating solution containing a coupling agent and the like is adopted. According to this method, the durability of the film can be increased as compared with the method of directly applying the coating solution to the substrate.
However, the functional film according to the related art produced by using this method is still not sufficient in terms of adhesion with the substrate, uniformity of the film, durability, etc., and further improvement is desired. ing.

【0004】ところで、シランカップリング剤やトリク
ロロシラン系化合物等を含む溶液に、予めSiO2を混
合しておき、混合物を直接基材に塗布することにより、
下地層形成作業を簡便化し、かつ活性水素密度を高める
方法も考えられる。しかしこの方法によると、溶液を乾
燥する過程でシランカップリング剤やトリクロロシラン
系化合物等が基板と機能性膜の間の界面に偏析し、基板
と機能性膜の密着力をあげることはできない。
By the way, SiO 2 is mixed in advance with a solution containing a silane coupling agent, a trichlorosilane-based compound, etc., and the mixture is directly applied to the base material.
A method of simplifying the work of forming the underlayer and increasing the density of active hydrogen can also be considered. However, according to this method, a silane coupling agent, a trichlorosilane-based compound, or the like is segregated at the interface between the substrate and the functional film during the process of drying the solution, and the adhesive force between the substrate and the functional film cannot be increased.

【0005】また、機能性膜の耐久性は、下地層の耐久
性にも依存し、更なる耐久性の向上にはSiO2膜より
も耐久性に優れた下地層が望まれる。
Further, the durability of the functional film also depends on the durability of the underlayer, and an underlayer having a higher durability than the SiO 2 film is desired for further improvement of the durability.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みな
されたものであり、基材に対する被覆均一性や密着性、
耐久性に優れた機能性膜を作製することのできる機能性
膜およびその製造方法を提供することを目的とする。ま
た、該機能性膜を液晶配向膜として用いた液晶表示素
子、及びその製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has the following characteristics: coating uniformity and adhesion to a substrate,
An object is to provide a functional film capable of producing a functional film having excellent durability and a method for producing the functional film. Moreover, it aims at providing the liquid crystal display element which used this functional film as a liquid crystal aligning film, and its manufacturing method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の機能性膜は以下に述べる構成を有する。
In order to achieve the above object, the functional film of the present invention has the constitution described below.

【0008】(1)本発明の第1の態様に係る機能性膜
は、基材表面に下地層を介して形成された機能性膜に於
いて、前記下地層は、X−(SiOX2n−SiX
3(ただし、Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシ
アネート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官
能基であり、nは0以上の整数である。)で表される、
加水分解させることのできる化合物により形成された薄
膜であって、シロキサン結合を介して該基材上に結合固
定され、下記構造式(1)で表される構造単位を含む薄
膜であり、前記機能性膜は、分子末端基に−O−Si結
合基を有するシラン系化合物分子の集合群が前記下地層
に化学結合により化学吸着されてなる薄膜である。
(1) The functional film according to the first aspect of the present invention is a functional film formed on the surface of a substrate via an underlayer, wherein the underlayer is X- (SiOX 2 ) n- SiX
3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more),
A thin film formed of a compound capable of being hydrolyzed, the thin film including a structural unit represented by the following structural formula (1), which is bonded and fixed on the substrate through a siloxane bond, and has the above-mentioned function. The functional film is a thin film in which a group of silane-based compound molecules having a —O—Si bonding group at a molecular end group is chemically adsorbed to the underlying layer by chemical bonding.

【0009】[0009]

【化9】 (但し、nは0以上の整数である。) 上記の構成によれば、上記構造式(1)で示すように、
下地層の構成分子相互が重合すると共に、構成分子の一
部は基材と化学結合しているので、基材に強力に固着し
た下地層とすることができる。さらに、この下地層に、
機能性膜を構成するシラン系化合物分子が高密度に化学
吸着するので、耐久性に優れた均一で良質の機能性膜と
することができる。
[Chemical 9] (However, n is an integer of 0 or more.) According to the above configuration, as shown in the structural formula (1),
Since the constituent molecules of the underlayer are polymerized with each other and some of the constituent molecules are chemically bonded to the substrate, the underlayer strongly adhered to the substrate can be obtained. Furthermore, in this underlayer,
Since the silane compound molecules constituting the functional film are chemically adsorbed at a high density, it is possible to obtain a uniform and good-quality functional film having excellent durability.

【0010】(2)本発明の第2の態様に係る機能性膜
は、基材表面に下地層を介して形成された機能性膜に於
いて、前記下地層は、X’−(AlOX’)n−Al
X’2(ただし、X’はアルコキシ基を表し、nは0以
上の整数である。)で表される、加水分解させることの
できる化合物により形成された薄膜であって、−O−A
l結合を介して該基材上に結合固定され、下記構造式
(2)で表される構造単位を含む薄膜であり、前記機能
性膜は、分子末端基に−O−Si結合基を有するシラン
系化合物分子の集合群が前記下地層に化学結合により化
学吸着されてなる薄膜である。
(2) The functional film according to the second aspect of the present invention is a functional film formed on the surface of a substrate via an underlayer, wherein the underlayer is X '-(AlOX' ) N- Al
A thin film formed of a compound capable of being hydrolyzed, which is represented by X ′ 2 (wherein X ′ represents an alkoxy group, and n is an integer of 0 or more).
A thin film containing a structural unit represented by the following structural formula (2), which is bonded and fixed on the substrate through an l bond, and the functional film has an —O—Si bonding group at a molecular end group. A thin film in which a group of silane-based compound molecules is chemically adsorbed to the underlayer by chemical bonding.

【0011】[0011]

【化10】 (但し、nは0以上の整数である。) 下地層は、上記構造式(2)で表される構造単位を含
み、−O−Al結合を介して基材上に結合固定されてい
るので、耐久性、例えば耐磨耗性や耐熱性に優れてい
る。よって、上記構成によると、上記下地層上に機能性
膜を形成することにより、極めて耐久性などに優れた薄
膜とすることができる。
[Chemical 10] (However, n is an integer of 0 or more.) Since the underlayer includes the structural unit represented by the structural formula (2) and is bonded and fixed on the base material through the —O—Al bond. , Excellent in durability such as abrasion resistance and heat resistance. Therefore, according to the above configuration, by forming the functional film on the underlayer, it is possible to obtain a thin film having extremely excellent durability.

【0012】(3)本発明の第3の態様に係る機能性膜
は、基材表面に下地層を介して形成された機能性膜に於
いて、前記下地層は、X−(SiOX2n−SiX
3(ただし、Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシ
アネート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官
能基であり、nは0以上の整数である。)で表される、
加水分解させることのできる化合物、およびX’−(A
lOX’)n−AlX’2(ただし、X’はアルコキシ基
を表し、nは0以上の整数である。)で表される、加水
分解させることのできる化合物により形成された薄膜で
あって、シロキサン結合および−O−Al結合を介して
前記基材上に結合固定され、下記構造式(1)および構
造式(2)で表される構造単位を含む薄膜であり、前記
機能性膜は、分子末端基に−O−Si結合基を有するシ
ラン系化合物分子の集合群が前記下地層に化学結合によ
り化学吸着されてなる薄膜である。
(3) The functional film according to the third aspect of the present invention is a functional film formed on the surface of a substrate through an underlayer, wherein the underlayer is X- (SiOX 2 ). n- SiX
3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more),
A compound capable of being hydrolyzed, and X ′-(A
1OX ′) n -AlX ′ 2 (where X ′ represents an alkoxy group, and n is an integer of 0 or more), which is a thin film formed of a compound capable of being hydrolyzed, A thin film comprising a structural unit represented by the following structural formula (1) and structural formula (2), which is bonded and fixed on the base material through a siloxane bond and a —O—Al bond, and the functional film is It is a thin film in which a group of silane-based compound molecules having a —O—Si bond group at a molecular end group is chemically adsorbed to the underlayer by a chemical bond.

【0013】[0013]

【化11】 (但し、nは0以上の整数である。) 上記の構成において、下地層は、上記構造式(1)およ
び(2)で表される、相互に異なる構造単位を含んだ薄
膜であり、Si系とAl系の化合物同士が分子レベルで
相互に入り乱れた緻密な構造を有している。よって、こ
の下地層を介して基材上に設けられる機能性膜は、緻密
性が高く耐久性に優れたものとすることができる。下地
層の緻密性が高いと、表層に於ける吸着部位が高密度に
存在する結果、より多くのシラン系化合物分子が該吸着
部位に化学吸着するからである。
[Chemical 11] (However, n is an integer of 0 or more.) In the above structure, the underlayer is a thin film containing structural units different from each other, which are represented by the structural formulas (1) and (2). It has a dense structure in which the Al-based compounds and the Al-based compounds enter each other at the molecular level and are disturbed. Therefore, the functional film provided on the base material via the underlayer can be highly dense and excellent in durability. This is because if the underlayer has a high density, a large number of silane compound molecules are chemically adsorbed to the adsorption sites as a result of the high density of adsorption sites on the surface layer.

【0014】上記第1〜第3の態様に係る機能性膜にお
いては、さらに以下に述べる構成要素を付加することが
できる。
The following constituent elements can be further added to the functional film according to the first to third aspects.

【0015】すなわち、上記(1)〜(3)に於ける上
記シラン系化合物分子は、トリクロロシラン系化合物分
子とすることができる。トリクロロシラン系化合物分子
であると、それ自身の重合反応を起こすことなく、下地
層に露出したOH基に直接共有結合により結合(化学吸
着)するため、該トリクロロシラン系化合物分子を高密
度に化学吸着させることができ、撥水性、液晶配向性等
の表面改質効果が劣化し難い機能性膜を製造できる。
That is, the silane compound molecule in the above (1) to (3) can be a trichlorosilane compound molecule. A trichlorosilane-based compound molecule directly binds (chemisorbs) to an OH group exposed in the underlayer by a covalent bond without causing a polymerization reaction of itself, so that the trichlorosilane-based compound molecule is chemically bonded at high density. It is possible to manufacture a functional film that can be adsorbed and is less likely to deteriorate surface modification effects such as water repellency and liquid crystal alignment.

【0016】また、上記シラン系化合物分子は直鎖状炭
素鎖を有しているのが好ましい。直鎖状炭素鎖を備えて
いると、シラン系化合物分子が基板上で整然と配列し
て、高密度に化学吸着でき、撥水性、液晶配向性等の表
面改質効果が劣化し難いからである。
The silane compound molecule preferably has a linear carbon chain. This is because when a linear carbon chain is provided, silane-based compound molecules are arranged in an orderly manner on the substrate and can be chemically adsorbed at a high density, and the surface modification effects such as water repellency and liquid crystal alignment are less likely to deteriorate. .

【0017】上記直鎖状炭素鎖はアルキル基もしくはフ
ルオロアルキル基を備えさせることができる。アルキル
基もしくはフルオロアルキル基を有するシラン化合物か
らなる被膜は撥水性や防汚性に優れる点で好ましく、ま
た撥水性に優れる被膜であると、下地層と基材の間に水
分が侵入するのを防止する。よって、一層耐久性が向上
する。また、液晶配向膜として使用する場合には、ホモ
ジニアス、プレチルト、ホメオトロピック配向などあら
ゆる配向に制御できる。
The linear carbon chain may have an alkyl group or a fluoroalkyl group. A film made of a silane compound having an alkyl group or a fluoroalkyl group is preferable in that it is excellent in water repellency and antifouling property, and a film having excellent water repellency prevents moisture from entering between the underlayer and the substrate. To prevent. Therefore, the durability is further improved. When it is used as a liquid crystal alignment film, it can be controlled to any alignment such as homogeneous alignment, pretilt alignment, homeotropic alignment.

【0018】上記直鎖状炭素鎖は感光性基を備えさせる
ことができる。
The linear carbon chain may be provided with a photosensitive group.

【0019】また、上記直鎖状炭素鎖に於ける感光性基
部は、所望の方向に重合固定させることができる。これ
により、耐久性が向上した機能性膜を提供することがで
きると共に、該機能性膜を液晶配向膜として使用する場
合には、配向安定性に優れたものとすることができる。
Further, the photosensitive base portion in the linear carbon chain can be polymerized and fixed in a desired direction. This makes it possible to provide a functional film having improved durability, and when the functional film is used as a liquid crystal alignment film, it is possible to provide excellent alignment stability.

【0020】さらに、上記感光性基が、下記化学式
(3)で表されるシンナモイル基とすることができる。
Further, the photosensitive group may be a cinnamoyl group represented by the following chemical formula (3).

【0021】[0021]

【化12】 また、上記感光性基は、下記化学式(4)で表されるカ
ルコニル基とすることも可能である。
[Chemical 12] The photosensitive group may be a chalconeyl group represented by the following chemical formula (4).

【0022】[0022]

【化13】 感光性基としてシンナモイル基やカルコニル基を用いれ
ば、少ない偏光紫外線照射量で重合させることができる
ので、紫外線の照射工程におけるタクトタイムの短縮を
図ることが可能である。
[Chemical 13] If a cinnamoyl group or a chalconeyl group is used as the photosensitive group, polymerization can be performed with a small irradiation amount of polarized ultraviolet light, and thus the tact time in the ultraviolet irradiation process can be shortened.

【0023】上記(1)〜(3)に於ける機能性膜は、
単分子層状の薄膜とすることができる。単分子層状の薄
膜であると、膜表面側に同一の官能基が配列するので、
該官能基に起因して発揮される機能性膜の機能の向上が
図れる。例えば上記官能基がCF3基である場合、単分
子層でない薄膜に比べてCF3基が機能性膜の膜表面側
に多く露出するため撥水性を向上させることができる。
また、配向性に優れた機能性膜とすることができ、液晶
配向膜として好適に形成することができる。
The functional film in the above (1) to (3) is
It can be a thin film having a monomolecular layer. In the case of a monolayer thin film, the same functional groups are arranged on the film surface side,
The function of the functional film exerted due to the functional group can be improved. For example, when the functional group is a CF 3 group, more CF 3 groups are exposed on the film surface side of the functional film than in a thin film that is not a monomolecular layer, so that water repellency can be improved.
Further, it can be a functional film having excellent alignment and can be suitably formed as a liquid crystal alignment film.

【0024】上記(1)〜(3)に於ける機能性膜を構
成する上記シラン系化合物分子の集合群は、所定方向に
配向させることができる。この様な構成とすることによ
り、近傍の液晶分子を所望の方向に配向させることが可
能な液晶配向膜とすることができる。
The aggregated group of the silane-based compound molecules forming the functional film in the above (1) to (3) can be oriented in a predetermined direction. With such a structure, it is possible to obtain a liquid crystal alignment film capable of aligning liquid crystal molecules in the vicinity in a desired direction.

【0025】上記基材は、ガラス、ステンレスおよびア
ルミ酸化物より選択される何れか1つからなるものとす
ることができる。これにより、ガラス、ステンレスまた
はアルミ酸化物からなる基材に、耐久性に優れた機能性
膜を形成することができる。以上に述べた機能性膜を製
造する方法としては、以下に述べる(4)〜(6)の態
様を採用することができる。ここで、(4)〜(6)は
上記した第1〜第3の態様にそれぞれ対応する。
The above-mentioned substrate can be made of any one selected from glass, stainless steel and aluminum oxide. This makes it possible to form a highly durable functional film on a substrate made of glass, stainless steel, or aluminum oxide. As the method for producing the functional film described above, the following modes (4) to (6) can be adopted. Here, (4) to (6) correspond to the above-described first to third aspects, respectively.

【0026】(4)上記第1の態様に対応する、本発明
の機能性膜の製造方法は、基材表面に、X−(SiOX
2n−SiX3(ただしXはハロゲン、アルコキシ基お
よびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくと
も一種の官能基であり、nは0以上の整数である。)で
表される、加水分解させることのできる化合物を含む下
地層溶液を接触させ、乾燥して下地層を形成する下地層
形成工程と、前記下地層の形成された基材表面にシラン
系化合物を含む溶液を接触させ、シラン系化合物を基材
表面に化学吸着させることにより薄膜を形成する薄膜形
成工程と、薄膜形成工程の後、当該基材を焼成する焼成
工程と、を備える。
(4) In the method for producing a functional film of the present invention, which corresponds to the above-mentioned first aspect, X- (SiOX) is formed on the surface of the base material.
2 ) Hydrolyzed represented by n- SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more). A base layer forming step of contacting a base layer solution containing a compound capable of forming a base layer by drying, and contacting a solution containing a silane compound to the surface of the base material on which the base layer is formed to form a silane compound. A thin film forming step of forming a thin film by chemically adsorbing the base material on the surface of the base material; and a baking step of baking the base material after the thin film forming step.

【0027】上記方法では、下地層形成工程においては
下地層の乾燥に止め、焼成を行わないが、この方法であ
ると乾燥過程で下地層の表面近傍に存在するSiX3
水分と反応してOH基を有するものに変化し、シラン系
化合物の吸着部位としての活性水素の密度が高まる一
方、焼成を行わないので焼成時の温度により活性水素が
失われることがない。このような下地層にシラン系化合
物を含む溶液を接触させると、高密度に存在する活性水
素部位にシラン系化合物分子が化学結合(化学吸着とも
いう)するので、シラン系化合物分子が高密度に化学吸
着してなる薄膜を形成させることができる。
In the above method, in the step of forming the underlayer, only the underlayer is dried and not baked, but in this method, SiX 3 existing near the surface of the underlayer reacts with moisture in the drying process. The density of active hydrogen as an adsorption site of the silane-based compound is increased while changing to one having an OH group, and since firing is not performed, active hydrogen is not lost due to the temperature during firing. When a solution containing a silane-based compound is brought into contact with such an underlayer, the silane-based compound molecules are chemically bonded (also referred to as chemisorption) to active hydrogen sites that are present at a high density, so that the silane-based compound molecules are densified at a high density. A thin film formed by chemisorption can be formed.

【0028】そして、上記方法では、製造工程の最終段
階で基材に対する焼成を行うが、この焼成により、下地
層の構成分子相互が重合固化して一層強く基材に結着す
るとともに、構成分子の一部は基材と化学結合する。よ
って、下地層を基材に強力に固着させることができる。
In the above method, the base material is baked at the final stage of the manufacturing process. By this baking, the constituent molecules of the underlayer are polymerized and solidified to bond to the base material more strongly, and Part of the chemical bond with the substrate. Therefore, the base layer can be strongly fixed to the base material.

【0029】以上から、上記製造方法によると、基材に
強力に固着した下地層を介してシラン系化合物からなる
薄膜が均一に基材に結合固定されてなる良質の機能性膜
を製造することができ、この機能性膜は耐久性等に優れ
る。
From the above, according to the above-mentioned manufacturing method, it is possible to manufacture a high-quality functional film in which a thin film made of a silane-based compound is uniformly bonded and fixed to a substrate through an underlayer strongly fixed to the substrate. This functional film has excellent durability and the like.

【0030】なお、シラン系化合物は、RpSi(O
−)3-p(Rは置換基、P は1〜3の整数である。)の
形で下地層を有する基材表面に共有結合により結合(化
学吸着)する。
The silane-based compound is R p Si (O
-) 3-p (R is a substituent, P is an integer of 1 to 3) is bonded (chemisorbed) to the surface of the base material having the underlayer by a covalent bond.

【0031】(5)上記第2の態様に対応する、本発明
の機能性膜の製造方法は、基材表面に、X’−(AlO
X’)n−AlX’2(ただし、X’はアルコキシ基を表
し、nは0以上の整数である。)で表される加水分解さ
せることのできる化合物を含む下地層溶液を接触させ、
乾燥して、下地層を形成する下地層形成工程と、前記下
地層の形成された基材表面にシラン系化合物を含む被膜
形成溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基材表面に
化学吸着させることにより被膜となす被膜形成工程と、
前記被膜形成工程の後、当該基材を焼成する焼成工程
と、を備える。
(5) In the method for producing a functional film according to the present invention, which corresponds to the second aspect, X '-(AlO
X ') n -AlX' 2 ( where X'represents an alkoxy group, and n is an integer of 0 or more), and a base layer solution containing a hydrolyzable compound represented by
An underlayer forming step of drying and forming an underlayer, and a film-forming solution containing a silane-based compound are brought into contact with the surface of the base material on which the underlayer is formed to chemically adsorb silane-based compound molecules on the surface of the base material. A film forming step of forming a film by the above,
And a baking step of baking the base material after the film forming step.

【0032】上記方法における下地層形成工程において
は、下地層の乾燥に止め、焼成を行わないことを特徴と
する。この構成であると、乾燥過程で下地層の表面近傍
に存在するAl−X’が水分と反応してAl−OH基を
有するものに変化し、シラン系化合物分子の吸着部位と
しての活性水素の密度が高まる一方、焼成を行わないの
で焼成時の温度により活性水素が失われることがない。
このような下地層にシラン系化合物を含む溶液を接触さ
せると、高密度に存在する活性水素部位にシラン系化合
物分子が化学結合(化学吸着ともいう)する。よって、
シラン系化合物分子が高密度かつ均一に化学吸着してな
る薄膜を形成することができる。
The underlying layer forming step in the above method is characterized in that the underlying layer is dried only and not baked. With this configuration, Al-X 'existing near the surface of the underlayer reacts with moisture to change to one having an Al-OH group during the drying process, and active hydrogen as an adsorption site of the silane-based compound molecule is converted. While the density is increased, since the firing is not performed, active hydrogen is not lost depending on the temperature at the time of firing.
When a solution containing a silane-based compound is brought into contact with such an underlayer, the silane-based compound molecules chemically bond (also referred to as chemisorption) to active hydrogen sites that are present at high density. Therefore,
It is possible to form a thin film in which silane compound molecules are chemically adsorbed at high density and uniformly.

【0033】また、上記方法では、製造工程の最終段階
で基材に対する焼成を行うが、この焼成により、下地層
の構成分子相互が重合・固化して一層強く基材に結着す
るとともに、構成分子の一部は基材と化学結合する。よ
って、下地層を基材に強力に固着させることができる。
Further, in the above method, the base material is baked at the final stage of the manufacturing process. By this baking, the constituent molecules of the underlayer are polymerized and solidified to bond more strongly to the base material. Some of the molecules chemically bond with the substrate. Therefore, the base layer can be strongly fixed to the base material.

【0034】更に、機能性膜の耐久性、例えば耐磨耗性
や耐熱性は、下地層の耐磨耗性や耐熱性などにより大き
く影響されるが、X’−(AlOX’)n−AlX’2
表される化合物からなる下地層は、SiO2単独層(機
能性膜の本体)よりも耐久性に優れるので、上記構成に
よると耐久性に優れた機能性膜が得れる。すなわち、上
記構成によると、強力に基材に固着した下地層を介して
シラン系化合物分子を基材に高密度かつ均一に結合固定
させることができる。そして、このようにして形成した
機能性膜は極めて耐久性等に優れたものとなる。
Further, the durability of the functional film, such as abrasion resistance and heat resistance, is greatly affected by the abrasion resistance and heat resistance of the underlayer, but X '-(AlOX') n -AlX. Since the underlayer made of the compound represented by ' 2 is superior in durability to the SiO 2 single layer (main body of the functional film), the above-mentioned configuration provides the functional film having excellent durability. That is, according to the above structure, the silane compound molecules can be bonded and fixed to the base material at high density and uniformly through the underlying layer strongly adhered to the base material. Then, the functional film thus formed has extremely excellent durability and the like.

【0035】なお、シラン系化合物は、RpSi(O
−)3-p(Rは置換基、pは1〜3の整数である。)の
形で下地層を有する基材表面に共有結合により結合(化
学吸着)する。
The silane compound is R p Si (O
−) 3-p (R is a substituent, p is an integer of 1 to 3) is bonded (chemisorption) to the surface of the base material having the underlayer by a covalent bond.

【0036】(6)上記第3の態様に対応する、本発明
の機能性膜の製造方法は、基材表面に、X−(SiOX
2n−SiX3(ただしXはハロゲン、アルコキシ基お
よびイソシアネート基からなる群より選ばれる少なくと
も一種の官能基であり、nは0以上の整数である。)で
表される加水分解させることのできる化合物と、X’−
(AlOX’)n−AlX’2(ただし、X’はアルコキ
シ基、nは0以上の整数である。)で表される加水分解
させることのできる化合物とからなる2成分系混合物を
含む下地層溶液を接触させ、乾燥して、下地層を形成す
る下地層形成工程と、前記下地層の形成された基材表面
にシラン系化合物を含む被膜形成溶液を接触させ、シラ
ン系化合物分子を基材表面に化学吸着させることにより
被膜となす被膜形成工程と、前記被膜形成工程の後、当
該基材を焼成する焼成工程と、を備える。
(6) In the method for producing a functional film of the present invention, which corresponds to the third aspect, the X- (SiOX) is formed on the surface of the base material.
2 ) n- SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of a halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more) Possible compounds and X'-
(AlOX ′) n —AlX ′ 2 (where X ′ is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) and a hydrolyzable compound represented by the underlayer containing a binary mixture. A base layer forming step of contacting a solution and drying to form a base layer, and a film forming solution containing a silane compound on the surface of the base material on which the base layer is formed are contacted to form a base material containing silane compound molecules. A film forming step of forming a film by chemical adsorption on the surface, and a baking step of baking the substrate after the film forming step are provided.

【0037】この方法は、下地層形成用としてX−(S
iOX2n−SiX3とX’−(AlOX’)n−Al
X’2とを含む2成分系下地層溶液を用いることを特徴
とする。そしてその他の事項については前記請求項1の
場合と同様にして機能性膜を製造する方法である。この
構成であると乾燥過程で下地層の表面近傍に存在するA
l−X’とSi−Xとがそれぞれ水分と反応してAl−
OH基、Si−OH基を有する化合物に変化し、シラン
系化合物分子の吸着部位としての活性水素の密度を高め
る。また、この構成においても前記請求項1と同様、焼
成を行わないので焼成時の温度により活性水素が失われ
ることがない。
In this method, X- (S
iOX 2) n -SiX 3 and X '- (AlOX') n -Al
Which comprises using a two-component underlying layer solution containing the X '2. In other respects, it is a method for producing a functional film in the same manner as in the case of claim 1. With this structure, A existing in the vicinity of the surface of the underlayer during the drying process
l-X 'and Si-X respectively react with moisture to form Al-
It is changed to a compound having an OH group or a Si—OH group, and the density of active hydrogen as an adsorption site for silane-based compound molecules is increased. Also, in this configuration, as in the case of claim 1, since the firing is not performed, active hydrogen is not lost due to the temperature at the time of firing.

【0038】更に、この構成では、化合物〔X−(Si
OX2n−SiX3〕と化合物〔X’−(AlOX’)n
−AlX’2〕との2成分系下地層溶液を使用するが、
上記Si系とAl系の化合物からなる2成分系である
と、異なる構造の化合物同士が分子レベルで相互に入り
乱れて、各々単独で使用する場合に比較して、緻密な構
造の下地層を形成する。この下地層は、緻密性が高い
分、表層の水酸基密度が大きいので、より多くの被膜形
成分子が化学吸着する。よって、より緻密な機能性膜が
形成され、その結果として熱エネルギーに起因する撥水
性の劣化が小さくなる。上記第1〜第3の態様に係る機
能性膜の製造方法においては、さらに以下に述べる構成
要素を付加することができる。
Further, in this constitution, the compound [X- (Si
OX 2) n -SiX 3] and the compound [X '- (AlOX') n
-AlX ' 2 ] and a two-component underlayer solution with
In the case of the two-component system composed of the above Si-based and Al-based compounds, the compounds having different structures enter each other at the molecular level and are disturbed, so that an underlayer having a dense structure is formed as compared with the case of using each independently. To do. This underlayer has a high density of hydroxyl groups in the surface layer due to its high density, so that more film forming molecules are chemically adsorbed. Therefore, a more dense functional film is formed, and as a result, deterioration of water repellency due to thermal energy is reduced. In the method for manufacturing a functional film according to the first to third aspects, the constituent elements described below can be further added.

【0039】すなわち、前記2成分系混合物のSiとA
lのモル比Si/Alを1以上とすることができる。即
ち、Si系化合物とAl系化合物よりなる2成分系下地
層溶液を用いてなる下地層のSiとAlのモル比Si/
Alを1以上とすると、SiO2単独の下地層や、Al2
3単独の下地層に比較して、耐摩耗性、耐熱性に優れ
るとともに、モル比Si/Alが1未満の2成分系下地
層よりも耐摩耗性、耐熱性に優れた下地層が形成でき
る。そして、前記したように機能性膜の耐久性は下地層
の耐久性等に大きく依存するので、この構成によると、
耐摩耗性、耐熱性に優れた機能性膜を製造することがで
きる。
That is, Si and A of the binary mixture
The molar ratio Si / Al of 1 can be 1 or more. That is, the molar ratio of Si to Al of the underlayer formed by using a two-component underlayer solution composed of a Si-based compound and an Al-based compound Si /
When Al is 1 or more, an underlayer of SiO 2 alone or Al 2
An underlayer that is superior in wear resistance and heat resistance to an underlayer containing only O 3 and is also superior in wear resistance and heat resistance than a two-component underlayer having a molar ratio Si / Al of less than 1 is formed. it can. And, as described above, the durability of the functional film largely depends on the durability and the like of the underlayer. Therefore, according to this configuration,
A functional film having excellent wear resistance and heat resistance can be manufactured.

【0040】また、前記X−(SiOX2n−SiX3
で示される化合物は、アルコキシシランとすることがで
きる。アルコキシシランは、水分との反応や重合反応を
温度で制御しやすいとともに、水分と反応する際に塩酸
等の有害生成物を生じないので取り扱い易いという利点
を有する。したがって、上記構成であると、製造作業性
よく化学吸着部位の多い良質の下地層を形成することが
できる。また、製造の最終段階で行う焼成により下地層
を基材に強固に固着させることができ、その結果として
撥水性や耐久性に優れた機能性膜が製造できる。
Further, the above-mentioned X- (SiOX 2 ) n -SiX 3
The compound represented by can be an alkoxysilane. The alkoxysilane has the advantage that it is easy to control the reaction with water and the polymerization reaction by temperature and does not produce harmful products such as hydrochloric acid when reacting with water, and thus is easy to handle. Therefore, with the above configuration, it is possible to form a good quality underlayer having good manufacturing workability and many chemical adsorption sites. In addition, the base layer can be firmly fixed to the base material by firing performed in the final stage of the production, and as a result, a functional film excellent in water repellency and durability can be produced.

【0041】上記下地層形成工程に於ける乾燥は、下地
層溶液に含まれる溶媒を蒸発させることを特徴とする。
上記下地層形成工程における前記乾燥は300℃未満の
温度で行うことができる。下地層の乾燥を300℃未満
の温度で行うと、下地層の表面に露出したAl−X’、
またはSi−Xを適度に水分と反応させてAl−OHや
Si−OHとなすことができる一方、無用な分解反応に
より水酸基(OH)が失われない。よって、この構成で
あると基材表面の活性水素密度が顕著に高まり、その結
果、薄膜形成工程において、シラン系化合物分子を高密
度に化学吸着させることができる。
The drying in the underlayer forming step is characterized in that the solvent contained in the underlayer solution is evaporated.
The drying in the base layer forming step can be performed at a temperature lower than 300 ° C. When the underlayer is dried at a temperature of less than 300 ° C., Al-X ′ exposed on the surface of the underlayer,
Alternatively, Si-X can be appropriately reacted with water to form Al-OH or Si-OH, while the hydroxyl group (OH) is not lost by an unnecessary decomposition reaction. Therefore, with this structure, the active hydrogen density on the surface of the base material is significantly increased, and as a result, silane compound molecules can be chemically adsorbed at high density in the thin film forming step.

【0042】上記焼成工程は、上記下地層に於ける構成
分子相互を重合・固化させることを特徴とする。焼成工
程における前記焼成は300℃以上の温度で行うことが
できる。焼成温度が300℃以上であると、下地層に含
まれる未反応分子の重合反応が十分に促進される。よっ
て、上記構成によると、下地層の硬度を高め、下地層を
基材に強力に固着させることができ、その結果として、
密着性、耐久性に優れた機能性膜が形成できる。
The firing step is characterized by polymerizing and solidifying the constituent molecules in the underlayer. The firing in the firing step can be performed at a temperature of 300 ° C. or higher. When the firing temperature is 300 ° C. or higher, the polymerization reaction of unreacted molecules contained in the underlayer is sufficiently promoted. Therefore, according to the above configuration, the hardness of the underlayer can be increased and the underlayer can be strongly adhered to the base material. As a result,
A functional film having excellent adhesiveness and durability can be formed.

【0043】被膜形成用の前記シラン系化合物として、
トリクロロシラン系化合物を用いることができる。トリ
クロロシラン系化合物は、OH基との反応性が高いの
で、無水雰囲気下で基板と接触させると、下地層表面の
OH基のみに化学結合する。したがって、被膜形成させ
るに際して、酸、アルカリ、水等を使用する必要がない
ので、トリクロロシラン系化合物自体の重合反応を生じ
させない。つまり、被膜形成成分がトリクロロシラン系
化合物であると、下地層表面のOH基に結合すべき官能
基が、重合反応によって失われてしまうということがな
いので、被膜形成物質が高密度に存在する下地層表面の
OH基に確実に結合する。この結果、撥水性や耐久性に
優れた機能性膜が製造できる。
As the silane compound for forming a film,
A trichlorosilane-based compound can be used. Since the trichlorosilane-based compound has high reactivity with the OH group, when it is brought into contact with the substrate in an anhydrous atmosphere, it is chemically bonded only to the OH group on the surface of the underlayer. Therefore, when forming a film, it is not necessary to use an acid, an alkali, water or the like, so that the polymerization reaction of the trichlorosilane compound itself does not occur. That is, when the film-forming component is a trichlorosilane-based compound, the functional group that should be bonded to the OH group on the surface of the underlayer is not lost by the polymerization reaction, so that the film-forming substance is present at a high density. It surely binds to the OH group on the surface of the underlayer. As a result, a functional film excellent in water repellency and durability can be manufactured.

【0044】被膜形成用の前記シラン系化合物として、
アルキル基またはフルオロアルキル基を有するシラン系
化合物を用いることができる。アルキル基もしくはフル
オロアルキル基系のシラン化合物からなる被膜は撥水性
や防汚性に優れる点で好ましく、また撥水性に優れる被
膜であると、下地層と基材との間に水分が侵入するのを
防止する。よって、一層耐久性が向上する。
As the silane compound for forming a film,
A silane compound having an alkyl group or a fluoroalkyl group can be used. A coating film composed of an alkyl group or a fluoroalkyl group-based silane compound is preferable in that it is excellent in water repellency and antifouling property, and when it is a coating film having excellent water repellency, water penetrates between the underlayer and the substrate. Prevent. Therefore, the durability is further improved.

【0045】前記被膜形成溶液の溶剤として、非水系溶
剤を使用することができる。非水溶剤を用いる上記構成
であると、溶剤によりトリクロロシラン系化合物が加水
分解して反応性を失うことがないので、シラン系化合物
が下地層表面の親水性基部分に効率的に化学吸着する。
よって、下地層に強固に結合してなる機能性膜を形成す
ることができる。
A non-aqueous solvent can be used as the solvent for the film forming solution. With the above configuration using a non-aqueous solvent, the trichlorosilane-based compound is not hydrolyzed by the solvent and loses reactivity, so that the silane-based compound is efficiently chemically adsorbed on the hydrophilic group portion of the underlayer surface. .
Therefore, it is possible to form a functional film that is firmly bonded to the underlayer.

【0046】さらに、前記非水系溶剤はシリコーンとす
ることができる。シリコーンは、水分の存在が少なく、
吸湿しにくいとともに、クロロシラン系化合物と溶媒和
してクロロシラン系化合物が水分と直接接触するのを防
止するように作用する。したがって、クロロシラン系化
合物とシリコーンからなる溶液であると、下地層に接触
させる際に、周囲雰囲気中の水分による悪影響を防止し
つつ、下地層の親水性基(OH基)部分にクロロシラン
系化合物を化学吸着させることができる。
Further, the non-aqueous solvent may be silicone. Silicone has less moisture,
It is difficult to absorb moisture and acts as a solvate with the chlorosilane compound to prevent the chlorosilane compound from coming into direct contact with water. Therefore, when the solution is composed of a chlorosilane compound and silicone, the chlorosilane compound is attached to the hydrophilic group (OH group) portion of the underlayer while preventing the adverse effect of water in the ambient atmosphere when contacting the underlayer. It can be chemisorbed.

【0047】前記被膜形成工程に於いては、前記基材表
面に対する被膜形成溶液の接触を、相対湿度35%以下
の雰囲気中で行うことが好ましい。相対湿度を35%以
下に保持した雰囲気中でトリクロロシラン化合物を含む
溶液を接触させる上記構成であると、実質的に雰囲気中
の水分の悪影響(水分とトリクロロシラン化合物との反
応)を抑制できる。
In the film forming step, the film forming solution is preferably brought into contact with the surface of the substrate in an atmosphere having a relative humidity of 35% or less. With the above configuration in which the solution containing the trichlorosilane compound is brought into contact with the atmosphere in which the relative humidity is kept at 35% or less, the adverse effect of water in the atmosphere (reaction between water and the trichlorosilane compound) can be substantially suppressed.

【0048】上記焼成工程の後、未吸着のシラン系化合
物分子を除去する洗浄工程を行うことができる。これに
より、基板上に化学吸着したシラン系化合物からなる均
一な単分子膜を形成することができ、均一な配向性を備
えた機能性膜を実現できる。
After the firing step, a washing step for removing unadsorbed silane compound molecules can be performed. This makes it possible to form a uniform monomolecular film made of the chemically adsorbed silane-based compound on the substrate and realize a functional film having uniform orientation.

【0049】上記洗浄工程における洗浄剤として非水系
溶剤を使用することができる。これにより、未反応のシ
ラン系化合物を水と反応させることなく除去できる。
A non-aqueous solvent can be used as a cleaning agent in the above cleaning step. Thereby, the unreacted silane-based compound can be removed without reacting with water.

【0050】さらに、上記非水系溶剤として、クロロホ
ルムを用いることができる。クロロホルムは低沸点であ
るため、洗浄後の乾燥性に優れるので好ましい。
Further, chloroform can be used as the non-aqueous solvent. Chloroform is preferred because it has a low boiling point and is excellent in drying property after washing.

【0051】また、上記非水系溶剤として、N−メチル
−2ピロリジノンを用いることができる。N−メチル−
2ピロリジノンは、例えばシラン系化合物としてクロロ
シラン化合物を使用した場合に、薄膜形成工程または焼
成工程で該クロロシランと水との反応で生じたクロロシ
ランポリマーを溶解させるなど除去性に優れている。ま
た、本発明の液晶表示素子は、以下に述べる構成を有す
る。
Further, N-methyl-2pyrrolidinone can be used as the non-aqueous solvent. N-methyl-
2 Pyrrolidinone is excellent in removability, for example, when a chlorosilane compound is used as a silane-based compound, it dissolves a chlorosilane polymer produced by the reaction between the chlorosilane and water in the thin film forming step or the firing step. Further, the liquid crystal display element of the present invention has the configuration described below.

【0052】(7)本発明の第4の態様に係る液晶表示
素子は、それぞれ電極と液晶配向膜とを備え、対向して
配置された一対の基板の間に、液晶層が設けられた液晶
表示素子に於いて、前記液晶配向膜は、前記電極表面に
下地層を介して形成されており、前記下地層は、X−
(SiOX2n−SiX3(ただし、Xはハロゲン、ア
ルコキシ基およびイソシアネート基からなる群より選ば
れる少なくとも一種の官能基であり、nは0以上の整数
である。)で表される、加水分解させることのできる化
合物により形成された薄膜であって、シロキサン結合を
介して前記基材上に結合固定され、下記構造式(1)で
表される構造単位を含む薄膜であり、前記液晶配向膜
は、分子末端基に−O−Si結合基を有するシラン系化
合物分子の集合群が前記下地層に化学結合により化学吸
着されてなる配向膜である。
(7) A liquid crystal display element according to a fourth aspect of the present invention is provided with an electrode and a liquid crystal alignment film, respectively, and a liquid crystal layer having a liquid crystal layer provided between a pair of substrates arranged to face each other. In the display element, the liquid crystal alignment film is formed on the surface of the electrode via an underlayer, and the underlayer is X-
(SiOX 2 ) n -SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more), water A thin film formed of a compound capable of being decomposed, the thin film comprising a structural unit represented by the following structural formula (1), which is bonded and fixed on the base material through a siloxane bond, The film is an alignment film in which a group of silane-based compound molecules having a —O—Si bond group at a molecular end group is chemically adsorbed to the underlayer by a chemical bond.

【0053】[0053]

【化14】 (但し、nは0以上の整数である。) 上記の構成によれば、基板に強力に固着した下地層を介
して、該基板にシラン系化合物分子が高密度にかつ均一
に結合固定されている。そして、この様にして液晶配向
膜が基板上に設けられることにより、耐久性等に優れた
ものとすることができる。
[Chemical 14] (However, n is an integer of 0 or more.) According to the above configuration, the silane compound molecules are bonded and fixed to the substrate at high density and uniformly through the underlying layer strongly fixed to the substrate. There is. By providing the liquid crystal alignment film on the substrate in this manner, the durability and the like can be improved.

【0054】上記構成により、超薄膜の液晶配向膜を提
供でき、電気光学特性に優れた液晶表示素子を実現する
ことができる。
With the above structure, an ultra-thin liquid crystal alignment film can be provided, and a liquid crystal display device having excellent electro-optical characteristics can be realized.

【0055】(8)本発明の第5の態様に係る液晶表示
素子は、それぞれ電極と液晶配向膜とを備え、対向して
配置された一対の基板の間に、液晶層が設けられた液晶
表示素子に於いて、前記液晶配向膜は、前記電極表面に
下地層を介して形成されており、前記下地層は、X’−
(AlOX’)n−AlX’2(ただし、X’はアルコキ
シ基を表し、nは0以上の整数である。)で表される、
加水分解させることのできる化合物により形成された薄
膜であって、−O−Al結合を介して前記基材上に結合
固定され、下記構造式(2)で表される構造単位を含む
薄膜であり、前記液晶配向膜は、分子末端基に−O−S
i結合基を有するシラン系化合物分子の集合群が前記下
地層に化学結合により化学吸着されてなる配向膜であ
る。
(8) A liquid crystal display element according to a fifth aspect of the present invention is provided with an electrode and a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal layer having a liquid crystal layer provided between a pair of substrates arranged to face each other. In the display element, the liquid crystal alignment film is formed on the surface of the electrode via an underlayer, and the underlayer is X′-
(AlOX ′) n —AlX ′ 2 (wherein X ′ represents an alkoxy group and n is an integer of 0 or more),
A thin film formed of a compound capable of being hydrolyzed, the thin film including a structural unit represented by the following structural formula (2), which is bonded and fixed on the base material through an —O—Al bond. The liquid crystal alignment film has a molecular end group of -OS.
An alignment film in which a group of silane-based compound molecules having an i-bonding group is chemically adsorbed to the underlayer by chemical bonding.

【0056】[0056]

【化15】 (但し、nは0以上の整数である。) 上記の構成によれば、下地層は、その構成分子相互が重
合・固化して一層強く基板に結合固定されることにより
基板に固着して形成されているので、耐摩耗性や耐熱性
に優れたものとすることができる。これにより、該下地
層上に形成された液晶配向膜は、耐摩耗性や耐熱性に優
れたものとすることができる。
[Chemical 15] (However, n is an integer of 0 or more.) According to the above structure, the underlying layer is formed by being fixed to the substrate by polymerizing and solidifying the constituent molecules of each other and further strongly bonding and fixing to the substrate. Therefore, it can be made to have excellent wear resistance and heat resistance. As a result, the liquid crystal alignment film formed on the underlayer can have excellent wear resistance and heat resistance.

【0057】また、従来の、例えばポリイミド樹脂など
からなる配向膜を備えた液晶表示素子に於いては、液晶
層に電界を印加する際に、該配向膜での自発分極によっ
て電荷が蓄積される結果、焼き付き現象が視認されてい
た。しかし、本発明に係る液晶配向膜は、上記構成のよ
うに、シラン系化合物分子の集合群が下地層に化学吸着
してなる構成であるため、超薄膜とすることができる。
これにより、自発分極にて蓄積される電荷は、上記従来
の配向膜と比較して極めて小さく、よって焼き付きの発
生を低減し、電気光学特性に優れた液晶表示素子を実現
することができる。
Further, in a conventional liquid crystal display device having an alignment film made of, for example, a polyimide resin, when an electric field is applied to the liquid crystal layer, charges are accumulated by spontaneous polarization in the alignment film. As a result, the image sticking phenomenon was visually recognized. However, since the liquid crystal alignment film according to the present invention has a structure in which a group of silane-based compound molecules is chemically adsorbed to the underlayer as in the above structure, it can be an ultrathin film.
As a result, the charge accumulated by spontaneous polarization is extremely smaller than that of the conventional alignment film described above, so that the occurrence of image sticking can be reduced, and a liquid crystal display element having excellent electro-optical characteristics can be realized.

【0058】(9)本発明の第6の態様に係る液晶表示
素子は、それぞれ電極と液晶配向膜とを備え、対向して
配置された一対の基板の間に、液晶層が設けられた液晶
表示素子に於いて、前記液晶配向膜は、前記電極表面に
下地層を介して形成されており、前記下地層は、X−
(SiOX2n−SiX3(ただし、Xはハロゲン、ア
ルコキシ基およびイソシアネート基からなる群より選ば
れる少なくとも一種の官能基であり、nは0以上の整数
である。)で表される、加水分解させることのできる化
合物、およびX’−(AlOX’)n−AlX’2(ただ
し、X’はアルコキシ基を表し、nは0以上の整数であ
る。)で表される、加水分解させることのできる化合物
により形成された薄膜であって、シロキサン結合および
−O−Al結合を介して前記基材上に結合固定され、下
記構造式(1)および構造式(2)で表される構造単位
を含む薄膜であり、前記液晶配向膜は、分子末端基に−
O−Si結合基を有するシラン系化合物分子の集合群が
前記下地層に化学結合により化学吸着されてなる薄膜で
ある。
(9) A liquid crystal display element according to a sixth aspect of the present invention is provided with an electrode and a liquid crystal alignment film, respectively, and a liquid crystal layer having a liquid crystal layer provided between a pair of substrates arranged facing each other. In the display element, the liquid crystal alignment film is formed on the surface of the electrode via an underlayer, and the underlayer is X-
(SiOX 2 ) n -SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more), water compound capable of decomposing, and X '- (AlOX') n -AlX '(. 2 but, X' represents an alkoxy group, n represents an integer of 0 or more) is expressed by, be hydrolyzed A structural unit represented by the following structural formulas (1) and (2), which is a thin film formed of a compound capable of being bonded and fixed on the base material through a siloxane bond and a —O—Al bond. The liquid crystal alignment film is a thin film containing
It is a thin film in which a group of silane-based compound molecules having an O—Si bond group is chemically adsorbed to the underlayer by a chemical bond.

【0059】[0059]

【化16】 (但し、nは0以上の整数である。) 上記構成により、焼き付きの発生を低減し、電気光学特
性に優れた液晶配向膜を実現することができる。
[Chemical 16] (However, n is an integer of 0 or more.) With the above configuration, it is possible to reduce the occurrence of image sticking and realize a liquid crystal alignment film having excellent electro-optical characteristics.

【0060】ここで、上記第4〜第6の態様に係る液晶
表示素子においては、さらに以下に述べる構成要素を付
加することができる。
Here, in the liquid crystal display element according to the fourth to sixth aspects, the following constituent elements can be added.

【0061】上記液晶配向膜を構成するシラン系化合物
分子の集合群は、パターン状となるように所定の方向
に、または複数の方向に配向させることができる。
The aggregated group of silane-based compound molecules constituting the liquid crystal alignment film can be aligned in a predetermined direction or in a plurality of directions so as to form a pattern.

【0062】上記シラン系化合物分子が、感光性基を備
えた直鎖状炭素鎖を有しており、該感光性基が所望の方
向に重合固定させることができる。
The silane compound molecule has a linear carbon chain having a photosensitive group, and the photosensitive group can be polymerized and fixed in a desired direction.

【0063】上記液晶層はプレチルト配向とすることが
できる。また、上記液晶層はホモジニアス配向とするこ
とができる。さらに、上記液晶層はホメオトロピック配
向とすることができる。
The liquid crystal layer may be pretilt aligned. In addition, the liquid crystal layer can have a homogeneous alignment. Further, the liquid crystal layer can have homeotropic alignment.

【0064】上記液晶表示素子は、対向する上記電極が
片方の基板表面に形成されているインプレーンスイッチ
ング型液晶表示素子とすることができる。これによりイ
ンプレーンスイッチングモードで焼き付きの少ない電気
光特性に優れた液晶表示素子を提供できる。
The liquid crystal display element may be an in-plane switching type liquid crystal display element in which the opposing electrodes are formed on the surface of one substrate. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element which is excellent in electro-optical characteristics with less image sticking in the in-plane switching mode.

【0065】以上に述べた液晶表示素子を製造する方法
としては、以下に述べる(10)〜(12)の態様を採
用することができる。ここで、(10)〜(12)は上
記した第4〜第6の態様に対応する製造方法である。
As a method of manufacturing the above-mentioned liquid crystal display device, the following modes (10) to (12) can be adopted. Here, (10) to (12) are manufacturing methods corresponding to the above fourth to sixth aspects.

【0066】(10)上記第4の態様に対応する液晶表
示素子の製造方法は、少なくとも何れか一方の内側に液
晶配向膜を備えた一対の基板と、上記基板間に設けられ
た液晶層であって、上記液晶配向膜により所定の配向構
造を有する液晶層とを備えた液晶表示素子の製造方法に
おいて、上記基板上に、X−(SiOX2n−SiX 3
(ただしXはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネ
ート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基
であり、nは0以上の整数である。)で表される、加水
分解させることのできる化合物を含む下地層溶液を接触
させ、乾燥して下地層を形成する下地層形成工程と、前
記下地層の形成された基板表面にシラン系化合物を含む
溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基板表面に化学
吸着させることにより液晶配向膜を形成する薄膜形成工
程と、上記基板を焼成する焼成工程と、上記液晶配向膜
を配向処理する配向処理工程と、を備える。
(10) Liquid crystal table corresponding to the fourth mode
The manufacturing method of the display element is such that at least one of the liquid
Provided between a pair of substrates having a crystal orientation film and the above substrates.
A liquid crystal layer having a predetermined alignment structure by the liquid crystal alignment film.
To a method of manufacturing a liquid crystal display device having a liquid crystal layer having a structure
Then, on the substrate, X- (SiOX2)n-SiX 3
(However, X is a halogen, an alkoxy group or isocyanate.
At least one functional group selected from the group consisting of
And n is an integer of 0 or more. ), Water
Contact underlayer solution containing compounds that can be decomposed
And a base layer forming step of drying to form a base layer,
Includes a silane compound on the surface of the substrate on which the underlayer is formed
The solution is contacted and the silane compound molecules are chemically
Thin film forming process that forms liquid crystal alignment film by adsorption
And a baking step of baking the substrate, and the liquid crystal alignment film
And an alignment treatment step of aligning.

【0067】(11)上記第5の態様に対応する液晶表
示素子の製造方法は、少なくとも何れか一方の内側に液
晶配向膜を備えた一対の基板と、上記基板間に設けられ
た液晶層であって、上記液晶配向膜により所定の配向構
造を有する液晶層とを備えた液晶表示素子の製造方法に
おいて、上記基板上に、X’−(AlOX’)n−Al
X’2(ただし、X’はアルコキシ基を表し、nは0以
上の整数である。)で表される、加水分解させることの
できる化合物を含む下地層溶液を接触させ、乾燥して下
地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層の形成さ
れた基板表面にシラン系化合物を含む溶液を接触させ、
シラン系化合物分子を基板表面に化学吸着させることに
より液晶配向膜を形成する薄膜形成工程と、上記基板を
焼成する焼成工程と、上記液晶配向膜を配向処理する配
向処理工程と、を備える。
(11) In the method of manufacturing a liquid crystal display element according to the fifth aspect, a pair of substrates having a liquid crystal alignment film inside at least one of them and a liquid crystal layer provided between the substrates are provided. In the method for manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal layer having a predetermined alignment structure with the liquid crystal alignment film, X ′-(AlOX ′) n -Al is formed on the substrate.
A base layer solution containing a compound capable of being hydrolyzed represented by X ′ 2 (wherein X ′ represents an alkoxy group and n is an integer of 0 or more), and dried to form the base layer. And a step of forming a base layer, and contacting a solution containing a silane-based compound to the surface of the substrate on which the base layer is formed,
A thin film forming step of forming a liquid crystal alignment film by chemically adsorbing silane-based compound molecules on the surface of the substrate, a baking step of baking the substrate, and an alignment treatment step of aligning the liquid crystal alignment film.

【0068】(12)上記第6の態様に対応する液晶表
示素子の製造方法は、少なくとも何れか一方の内側に液
晶配向膜を備えた一対の基板と、上記基板間に設けられ
た液晶層であって、上記液晶配向膜により所定の配向構
造を有する液晶層とを備えた液晶表示素子の製造方法に
おいて、上記基板上に、X−(SiOX2n−SiX 3
(ただしXはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネ
ート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基
であり、nは0以上の整数である。)で表される、加水
分解させることのできる化合物と、X’−(AlO
X’)n−AlX’2(ただし、X’はアルコキシ基、n
は0以上の整数である。)で表される加水分解させるこ
とのできる化合物とからなる2成分系混合物を含む下地
層溶液を接触させ、乾燥して下地層を形成する下地層形
成工程と、前記下地層の形成された基板表面にシラン系
化合物を含む溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基
板表面に化学吸着させることにより液晶配向膜を形成す
る薄膜形成工程と、上記基板を焼成する焼成工程と、上
記液晶配向膜を配向処理する配向処理工程と、を備え
る。
(12) Liquid crystal table corresponding to the sixth aspect
The manufacturing method of the display element is such that at least one of the liquid
Provided between a pair of substrates having a crystal orientation film and the above substrates.
A liquid crystal layer having a predetermined alignment structure by the liquid crystal alignment film.
To a method of manufacturing a liquid crystal display device having a liquid crystal layer having a structure
Then, on the substrate, X- (SiOX2)n-SiX 3
(However, X is a halogen, an alkoxy group or isocyanate.
At least one functional group selected from the group consisting of
And n is an integer of 0 or more. ), Water
A compound that can be decomposed and X '-(AlO
X ')n-AlX '2(However, X'is an alkoxy group, n
Is an integer of 0 or more. ) Hydrolyzed product
Substrate containing a binary mixture of a compound capable of forming
Underlayer type in which the layer solution is contacted and dried to form the underlayer
And a silane-based coating on the substrate surface on which the underlayer is formed.
Contact the solution containing the compound, and
A liquid crystal alignment film is formed by chemical adsorption on the plate surface.
A thin film forming step and a baking step of baking the substrate
And an alignment treatment step of aligning the liquid crystal alignment film.
It

【0069】上記第4〜第6の態様に係る液晶表示素子
の製造方法においては、さらに以下に述べる構成要素を
付加することができる。
In the method of manufacturing the liquid crystal display element according to the fourth to sixth aspects, the following constituent elements can be further added.

【0070】すなわち、上記焼成工程の後、未吸着のシ
ラン系化合物分子を除去する洗浄工程を行うことができ
る。
That is, after the firing step, a washing step for removing unadsorbed silane compound molecules can be performed.

【0071】さらに、上記洗浄工程の後、上記洗浄剤を
所望の液切り方向に液切りして、上記液晶配向膜を構成
するシラン系化合物分子を該液切り方向に配向させる液
切り配向工程を行うことができる。これにより、液晶配
向膜を構成するシラン系化合物分子を液切り方向に配向
させることができるので、液切り配向工程後に配向処理
を行う際に、例えば光配向法に於いては紫外線の照射量
を低減させたり、或いはラビング処理法に於いては処理
回数を低減させるなど、該配向処理の処理条件を緩和す
ることができる。
Further, after the cleaning step, a liquid draining alignment step is performed in which the cleaning agent is drained in a desired liquid draining direction to align the silane compound molecules constituting the liquid crystal alignment film in the liquid draining direction. It can be carried out. This makes it possible to orient the silane-based compound molecules constituting the liquid crystal alignment film in the liquid draining direction. Therefore, when performing the alignment treatment after the liquid draining alignment step, for example, in the photo-alignment method, the irradiation amount of ultraviolet rays is adjusted. The treatment conditions of the alignment treatment can be relaxed by reducing the number of treatments or reducing the number of treatments in the rubbing treatment method.

【0072】さらに、上記配向処理工程は、ラビング処
理により上記液晶配向膜に於けるシラン系化合物分子を
所望の方向に配向させるラビング配向工程とすることが
できる。これにより、ラビング条件が緩和され、ラビン
グ法により膜が削りとられることなく所望の方向にシラ
ン系化合物分子を配向させた液晶配向膜を製造できる。
Further, the above-mentioned alignment treatment step may be a rubbing alignment step of aligning the silane compound molecules in the liquid crystal alignment film in a desired direction by rubbing treatment. Thereby, the rubbing condition is relaxed, and the liquid crystal alignment film in which the silane compound molecules are aligned in a desired direction can be manufactured without scraping the film by the rubbing method.

【0073】また、上記液晶配向膜が感光性基を備えた
シラン系化合物分子の集合群からなる場合、上記配向処
理工程は、上記液晶配向膜の形成された基板面に偏光を
照射し、シラン系化合物分子相互を架橋反応させること
により、液晶分子を特定方向に配向させることができる
配向規制力を付与する偏光配向工程とすることができ
る。化学吸着した感光性基を有する膜を配向させる液切
り配向工程あるいはラビング配向工程により、感光性基
を所望の方向へ異方的な光反応を起こしやすくなり、従
来の光配向法(偏光配向工程)よりも偏光紫外線照射量
を少なくすることができる。また、静電気の発生の原因
となるラビング処理を行うことなく配向処理を行うこと
ができ、焼き付きの発生を抑制するなど電気光学特性に
優れた液晶表示素子を提供することができる。
When the liquid crystal alignment film is composed of a group of silane-based compound molecules having a photosensitive group, the alignment treatment step includes irradiating the surface of the substrate on which the liquid crystal alignment film is formed with polarized light to generate silane. By performing a cross-linking reaction between the system compound molecules, it is possible to obtain a polarization alignment step of imparting an alignment regulating force capable of aligning the liquid crystal molecules in a specific direction. The liquid-removing orientation process or the rubbing orientation process for orienting the film having the chemically adsorbed photosensitive group facilitates anisotropic photoreaction of the photosensitive group in a desired direction. It is possible to reduce the irradiation dose of polarized ultraviolet light. Further, it is possible to perform the alignment treatment without performing the rubbing treatment that causes the generation of static electricity, and it is possible to provide a liquid crystal display element having excellent electro-optical characteristics such as suppressing the occurrence of image sticking.

【0074】さらに、上記偏光配向工程において照射す
る偏光の光強度は波長365nmで1J/cm2以上と
することができる。これにより、液晶層の配向構造をホ
モジニアス配向とすることができ、インプレーンスイッ
チングモードの液晶表示素子などに好適に適用すること
ができる。
Further, the light intensity of the polarized light irradiated in the above-mentioned polarization alignment step can be 1 J / cm 2 or more at a wavelength of 365 nm. Thereby, the alignment structure of the liquid crystal layer can be made to be a homogeneous alignment, and can be suitably applied to an in-plane switching mode liquid crystal display element or the like.

【0075】また、上記シラン系化合物を含む溶液に、
5mol%以下のフロオロアルキル基を有するシラン化
合物を混合することができる。これにより、液晶層に於
ける配向構造をホメオトロピック配向とすることができ
る。
In addition, in the solution containing the silane compound,
A silane compound having a fluoroalkyl group of 5 mol% or less can be mixed. As a result, the alignment structure in the liquid crystal layer can be homeotropically aligned.

【0076】[0076]

【発明の実施の形態】本発明の機能性膜の製造方法で
は、(1)X−(SiOX2n−SiX3(ただし、X
はハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基から
なる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、n
は0以上の整数である。)で表される、加水分解させる
ことができる化合物、(2)X’−(AlOX’)n
AlX’2(但し、X’はアルコキシ基、nは0以上の
整数である。)で表される加水分解させることができる
化合物(以下、下地層形成物質)、または(3)X−
(SiOX2n−SiX3(但し、Xはハロゲン、アル
コキシ基およびイソシアネート基からなる群より選ばれ
る少なくとも一種の官能基であり、nは0以上の整数で
ある。)で表される加水分解させることができる化合物
と、X’−(AlOX’)n−AlX’2(但し、X’は
アルコキシ基、nは0以上の整数である。)で表される
加水分解させることのできる化合物との混合物を用いて
作製した下地層溶液を、例えばガラス製の基板表面に塗
布し、溶剤を乾燥することにより、ガラス製基板上に下
地層を形成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for producing a functional film of the present invention, (1) X- (SiOX 2 ) n -SiX 3 (where X is
Is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n
Is an integer of 0 or more. (2) X '-(AlOX') n-
AlX ' 2 (where X'is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) and is capable of being hydrolyzed (hereinafter referred to as an underlayer forming substance), or (3) X-
(SiOX 2) n -SiX 3 (where, X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, alkoxy group and isocyanate group, n represents an integer of 0 or more.) Hydrolysis represented by And a hydrolyzable compound represented by X ′-(AlOX ′) n —AlX ′ 2 (where X ′ is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more). The underlayer solution prepared by using the mixture is applied to the surface of a glass substrate, for example, and the solvent is dried to form an underlayer on the glass substrate.

【0077】次いで、この下地層の上にシラン系化合物
を含む溶液を塗布し、溶剤を乾燥する。これにより、シ
ラン系化合物の分子が下地層表面に化学吸着するので、
この後、ガラス製基材を焼成し、下地層を基板に強固に
固着させる。
Then, a solution containing a silane-based compound is applied onto this underlayer, and the solvent is dried. As a result, the molecules of the silane compound are chemically adsorbed on the surface of the underlayer,
Then, the glass base material is fired to firmly fix the underlayer to the substrate.

【0078】この製造方法によると、シラン系化合物分
子を下地層に強力かつ均一に結合させることができると
ともに、製造の最終段階で行う焼成により下地層を基材
に強力に固着させることができる。よって、全体として
ガラス製基板に強固かつ均一に結合固定された機能性膜
を製造することができる。このような機能性膜である
と、長期に渡って表面改質被膜として好適に機能する。
これに対し、下地層形成時に焼成を行う従来の製法によ
ると、焼成時の温度により下地層表面の水酸基が失われ
るため、十分にシラン系化合物の吸着部位(OH基)を
確保できない。したがって、従来法で製造された機能性
膜は、本発明法で製造された機能性膜に比べ、密着性、
均一性、耐久性が劣るものとなる。
According to this production method, the silane compound molecules can be strongly and uniformly bound to the underlayer, and the underlayer can be strongly adhered to the base material by firing at the final stage of production. Therefore, it is possible to manufacture a functional film which is firmly and uniformly bonded and fixed to the glass substrate as a whole. Such a functional film suitably functions as a surface-modified film for a long period of time.
On the other hand, according to the conventional manufacturing method in which the base layer is baked, the hydroxyl groups on the surface of the base layer are lost depending on the temperature during the baking, and thus the adsorption site (OH group) of the silane compound cannot be sufficiently secured. Therefore, the functional film produced by the conventional method has a higher adhesiveness than the functional film produced by the method of the present invention.
The uniformity and durability will be poor.

【0079】ここで、上記本発明製造方法においては、
下地層形成時の乾燥を300℃未満の温度で行うのがよ
く、好ましくは50℃〜200℃、より好ましくは80
℃〜150℃で行うのがよい。乾燥温度を300℃以上
とすると、下地層成分であるX’−(AlOX’)n
AlX’2が重合し、またはX’−(AlOX’)n−A
lX’2とX−(SiOX2n−SiX3とが重合し、下
地層表面の活性水素が失われるからである。そして、乾
燥効率と下地層形成物質の重合の両面を考慮すると、5
0℃〜200℃の温度が好ましく、より好ましい乾燥温
度としては80℃〜150℃が推奨される。80℃〜1
50℃の温度であると、下地層表面のAl−X’、また
は2成分系におけるAl−X’とSi−Xが適度に水分
と反応して下地層表面の活性水素が増加する一方、過度
な分解を招かない。
Here, in the above-mentioned production method of the present invention,
Drying at the time of forming the underlayer is preferably performed at a temperature of less than 300 ° C, preferably 50 ° C to 200 ° C, more preferably 80 ° C.
It is preferable to carry out at a temperature of from 150 ° C to 150 ° C. When the drying temperature is 300 ° C. or higher, X ′-(AlOX ′) n − which is a component of the underlayer.
AlX ' 2 is polymerized or X'-(AlOX ') n -A
This is because lX ' 2 and X- (SiOX 2 ) n- SiX 3 are polymerized and active hydrogen on the surface of the underlayer is lost. Considering both the drying efficiency and the polymerization of the underlayer forming substance, 5
A temperature of 0 ° C to 200 ° C is preferable, and a more preferable drying temperature is 80 ° C to 150 ° C. 80 ℃ ~ 1
At a temperature of 50 ° C, Al-X 'on the surface of the underlayer, or Al-X' in the two-component system and Si-X react appropriately with moisture to increase active hydrogen on the surface of the underlayer, while It does not cause disassembly.

【0080】他方、製造の最終段階で行う焼成工程にお
ける焼成は、300℃以上の温度で行うのがよく、好ま
しくは300℃〜500℃、より好ましくは400℃〜
500℃の温度で行うのがよい。300℃未満の温度で
あると、下地層成分であるX’−(AlOX’)n−A
lX’2の重合反応、またはX’−(AlOX’)n−A
lX’2とX−(SiOX2n−SiX3との重合反応が
十分に進行しないため、硬度の小さい下地層となり、基
材との結合力も弱いものとなる。その一方、焼成温度を
500℃以上とすると、下地層形成物質や薄膜成分であ
るシラン系化合物が分解する恐れが生じる。よって、焼
成効率と分解の両面からすると、400℃〜500℃の
温度で焼成するのがよい。
On the other hand, the firing in the firing step performed in the final stage of production is preferably carried out at a temperature of 300 ° C. or higher, preferably 300 ° C. to 500 ° C., more preferably 400 ° C.
It is preferable to carry out at a temperature of 500 ° C. When the temperature is lower than 300 ° C, X '-(AlOX') n -A which is a component of the underlayer.
lX ' 2 polymerization reaction or X'-(AlOX ') n -A
Since the polymerization reaction between 1X ' 2 and X- (SiOX 2 ) n- SiX 3 does not proceed sufficiently, it becomes an underlayer having a low hardness, and the bonding force with the base material is weak. On the other hand, if the firing temperature is 500 ° C. or higher, the base layer forming substance and the silane compound that is a thin film component may be decomposed. Therefore, in terms of both firing efficiency and decomposition, it is preferable to perform firing at a temperature of 400 ° C to 500 ° C.

【0081】なお、上記シラン系化合物を含む溶液と
は、シラン系化合物が溶剤に溶解した溶液を意味する
が、シラン系化合物の一部が未溶解状態であってもよ
い。このような溶液の典型としては、過飽和状態の溶液
がある。
The solution containing the silane compound means a solution in which the silane compound is dissolved in a solvent, but a part of the silane compound may be in an undissolved state. A typical example of such a solution is a supersaturated solution.

【0082】上記本発明製造方法において、X−(Si
OX2n−SiX3(ただしXはハロゲン、アルコキシ
基およびイソシアネート基からなる群より選ばれる少な
くとも一種の官能基であり、nは0以上の整数であ
る。)で示される化合物としては、例えば下記する一般
式で表される化合物が挙げられる。
In the above manufacturing method of the present invention, X- (Si
Examples of the compound represented by OX 2 ) n -SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more): The compound represented by the following general formula is mentioned.

【0083】なお、上記したごとく、水分との反応や重
合反応を温度で制御し易いとともに、水分と反応した際
に塩酸等の有害生成物を生じないので取扱い易い等の理
由から、下記化合物のうち特にアルコキシシランが好ま
しい。 (1)SiX4 (n=0に相当) (2)SiX3−O−SiX3 (n=1に相当) さらに具体的な化合物としては (3)Si(OC254 (4)Si(OCH33−O−Si(OCH33 (5)Si(OC253−O−Si(OCH33 (6)Si(OC253−O−Si(OC253 (7)Si(NCO)4 (8)Si(NCO)3−O−Si(NCO)3 (9)SiCl4 (10)SiCl3−O−SiCl3 (11)Si(OCH33−O−Si(OC253 上記本発明製造方法において、X’−(AlOX’)n
−AlX’2(但し、X’はアルコキシ基、nは0以上
の整数である。)で示される化合物としては、例えば下
記する一般式で表される化合物が挙げられる。 (12)AlX’3(n=0に相当) (13)AlX’2−AlX’2(n=1に相当) さらに具体的な化合物としては (14)Al(OC253 (15)Al(OCH32−O−Al(OCH32 (16)Al(OCH32−O−Al(OC252 他方、本発明で用いることができるシラン化合物として
は、下記の化合物を例示することができる。 (17)SiYpCl3-p (18)CH3(CH2sO(CH2tSiYqCl3-q (19)CH3(CH2u−Si(CH32(CH2v
−SiYqCl3-q (20)CF3COO(CH2wSiYqCl3-q (21)CH3−(CH2rSiYqCl3-q 但し、pは0〜3の整数、qは0〜2の整数、rは1〜
25の整数、sは0〜12の整数、tは1〜20の整
数、uは0〜12の整数、vは1〜20の整数、wは1
〜25の整数を示す。また、Yは、水素、アルキル基、
アルコキシル基、含フッ素アルキル基または含フッ素ア
ルコキシ基である。
As described above, the reaction with water and the polymerization reaction are easily controlled by the temperature, and since no harmful product such as hydrochloric acid is generated when reacting with water, it is easy to handle, so that the following compound Of these, alkoxysilane is particularly preferable. (1) SiX 4 (corresponding to n = 0) (2) SiX 3 —O—SiX 3 (corresponding to n = 1) Further specific compounds include (3) Si (OC 2 H 5 ) 4 (4) Si (OCH 3) 3 -O- Si (OCH 3) 3 (5) Si (OC 2 H 5) 3 -O-Si (OCH 3) 3 (6) Si (OC 2 H 5) 3 -O-Si (OC 2 H 5) 3 ( 7) Si (NCO) 4 (8) Si (NCO) 3 -O-Si (NCO) 3 (9) SiCl 4 (10) SiCl 3 -O-SiCl 3 (11) Si in (OCH 3) 3 -O-Si (OC 2 H 5) 3 the present invention production process, X '- (AlOX') n
Examples of the compound represented by —AlX ′ 2 (wherein X ′ is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) include compounds represented by the following general formula. (12) AlX ′ 3 (corresponding to n = 0) (13) AlX ′ 2 —AlX ′ 2 (corresponding to n = 1) Further specific compounds include (14) Al (OC 2 H 5 ) 3 (15 ) Al (OCH 3) 2 -O -Al (OCH 3) 2 (16) Al (OCH 3) 2 -O-Al (OC 2 H 5) 2 On the other hand, as the silane compound which can be used in the present invention, The following compounds can be illustrated. (17) SiY p Cl 3- p (18) CH 3 (CH 2) s O (CH 2) t SiY q Cl 3-q (19) CH 3 (CH 2) u -Si (CH 3) 2 (CH 2 ) v
-SiY q Cl 3-q (20 ) CF 3 COO (CH 2) w SiY q Cl 3-q (21) CH 3 - (CH 2) r SiY q Cl 3-q where, p is an integer of 0 to 3 , Q is an integer of 0 to 2, r is 1 to
An integer of 25, s is an integer of 0 to 12, t is an integer of 1 to 20, u is an integer of 0 to 12, v is an integer of 1 to 20, and w is 1.
Indicates an integer of -25. Y is hydrogen, an alkyl group,
It is an alkoxyl group, a fluorine-containing alkyl group or a fluorine-containing alkoxy group.

【0084】トリクロロシラン系化合物の具体例して
は、下記(22)−(34)に示す化合物が例示でき
る。 (22)CH3CH2 O(CH215SiCl3 (23)CH3(CH22Si(CH32(CH215
iCl3 (24)CH3(CH26Si(CH32(CH29
iCl3 (25)CH3COO(CH215SiCl3 (26)CF3(CF27−(CH22−SiCl3 (27)CF3(CF25−(CH22−SiCl3 (28)CF3(CF27−C64−SiCl3 (29)CF3(CH29SiCl3 (30)CH3(CH29OSiCl3 (31)CH3(CH29Si(CH32(CH210
iCl3 (32)C65−CH=CH−CO−O−(CH26
O−SiCl3 (33)C65−CO−CH=CH−C64−O−(C
26−O−SiCl3 (34)C65−CH=CH−CO−C64−O−(C
26−O−SiCl3 ここで化合物(32)は感光性基としてのシンナモイル
基を有し、化合物(33)および(34)も感光性基と
してのカルコニル基を有しており、紫外線を照射するこ
とにより、感光性基部を重合させることができる。
Specific examples of the trichlorosilane compound include the compounds shown in the following (22)-(34). (22) CH 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 SiCl 3 (23) CH 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 S
iCl 3 (24) CH 3 (CH 2 ) 6 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 S
iCl 3 (25) CH 3 COO (CH 2) 15 SiCl 3 (26) CF 3 (CF 2) 7 - (CH 2) 2 -SiCl 3 (27) CF 3 (CF 2) 5 - (CH 2) 2 -SiCl 3 (28) CF 3 ( CF 2) 7 -C 6 H 4 -SiCl 3 (29) CF 3 (CH 2) 9 SiCl 3 (30) CH 3 (CH 2) 9 OSiCl 3 (31) CH 3 (CH 2 ) 9 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 10 S
iCl 3 (32) C 6 H 5 -CH = CH-CO-O- (CH 2) 6 -
O-SiCl 3 (33) C 6 H 5 -CO-CH = CH-C 6 H 4 -O- (C
H 2) 6 -O-SiCl 3 (34) C 6 H 5 -CH = CH-CO-C 6 H 4 -O- (C
H 2 ) 6 —O—SiCl 3 Here, the compound (32) has a cinnamoyl group as a photosensitive group, and the compounds (33) and (34) also have a chalconel group as a photosensitive group. The photosensitive base can be polymerized by irradiating with.

【0085】さらに、上記クロロシラン系化合物の代わ
りに、クロロシリル基をイソシアネート基に置き扱えた
下記一般式(35)−(39)で表されるイソシアネー
ト系シラン化合物を用いることができる。 (35)SiYp(NCO)4-p (36)CH3−(CH2rSiYq(NCO)3-q (37)CH3(CH2sO(CH2tSiYq(NC
O)3-q (38)CH3(CH2u−Si(CH32(CH2v
−SiYq(NCO)3-q (39)CF3COO(CH2vSiYq(NCO)3-q 但し、p、q、r、s、t、u、v、wおよびxは、前
記と同様である。イソシアネート系シラン化合物の具体
例しては、下記(40)−(47)に示す化合物が例示
できる。 (40)CH3CH2 O(CH215Si(NCO)3 (41)CH3(CH22Si(CH32(CH215
i(NCO)3 (42)CH3(CH26Si(CH32(CH29
i(NCO)3 (43)CH3 COO(CH215Si(NCO)3 (44)CH3(CH29Si(OC253 (45)CF3(CF27−(CH22−Si(NC
O)3 (46)CF3(CF25−(CH22−Si(NC
O)3 (47)CF3(CF27−C64−Si(NCO)3 さらに、本発明では、一般式SiYk(OA)4-k(但
し、Yは前記と同様、Aはアルキル基、kは0、1、2
または3)で表されるアルコキシ系シラン化合物を用い
ることが可能である。中でも、CF3−(CF2n
(R)l−SiYp(OA)3-p(nは1以上の整数、好
ましくは1〜22の整数、Rはアルキル基、ビニル基、
エチニル基、アリール基、シリコンもしくは酸素原子を
含む置換基、lは0または1、Y、Aおよびpは前記と
同様)で表されるアルコキシ系シラン化合物が、防汚性
を高める点で優れている。但し、本発明で使用できるア
ルコキシ系シラン化合物は上記に限定されるものではな
く、これ以外にも、例えば一般式CH3−(CH2r
SiYq(OA)3-qおよびCH3−(CH2s−O−
(CH2t−SiYq(OA)3-q、CH3−(CH2u
−Si(CH32−(CH2v−SiYq(OA)3-q
CF3COO−(CH2v−SiYq(OA)3-q(但
し、p、q、r、s、t、u、v、w、YおよびAは、
前記と同様)などが使用できる。アルコキシ系シラン系
化合物の具体例としては、たとえば下記に示す(47)
−(71)を挙げることができる。 (47)CH3CH2O(CH215Si(OCH33 (48)CF3CH2O(CH215Si(OCH33 (49)CH3(CH22Si(CH32(CH215
i(OCH33 (50)CH3(CH26Si(CH32(CH29
i(OCH33 (51)CH3(CH29Si(NCO)3 (52)CH3COO(CH215Si(OCH33 (53)CF3(CF25(CH22Si(OCH33 (54)CF3(CF27−C64−Si(OCH33 (55)CH3CH2O(CH215Si(OC253 (56)CH3(CH22Si(CH32(CH215
i(OC253 (57)CH3(CH26Si(CH32(CH29
i(OC253 (58)CF3(CH26Si(CH32(CH29
i(OC253 (59)CH3COO(CH215Si(OC253 (60)CF3COO(CH215Si(OC253 (61)CF3COO(CH215Si(OCH33 (62)CF3(CF29(CH22Si(OC253 (63)CF3(CF27(CH22Si(OC253 (64)CF3(CF25(CH22Si(OC253 (65)CF3(CF2764Si(OC253 (66)CF3(CF29(CH22Si(OCH33 (67)CF3(CF25(CH22Si(OCH33 (68)CF3(CF27(CH22SiCH3(OC2
52 (69)CF3(CF27(CH22SiCH3(OCH
32 (70)CF3(CF27(CH22Si(CH32
25 (71)CF3(CF27(CH22Si(CH32
CH3 なお、イソシアネート系またはアルコキシ系のシラン化
合物として例示した(20)−(71)の化合物を用い
ると、化学結合に際し塩酸が発生しないため、装置の損
傷がなく作業がしやすいというメリットがある。
Further, in place of the above chlorosilane compound, an isocyanate silane compound represented by the following general formulas (35) to (39) in which a chlorosilyl group is placed on an isocyanate group can be used. (35) SiY p (NCO) 4-p (36) CH 3 - (CH 2) r SiY q (NCO) 3-q (37) CH 3 (CH 2) s O (CH 2) t SiY q (NC
O) 3-q (38) CH 3 (CH 2) u -Si (CH 3) 2 (CH 2) v
-SiY q (NCO) 3-q (39) CF 3 COO (CH 2) v SiY q (NCO) 3-q where, p, q, r, s , t, u, v, w and x are the Is the same as. Specific examples of the isocyanate-based silane compound include the compounds shown in (40) to (47) below. (40) CH 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 Si (NCO) 3 (41) CH 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 S
i (NCO) 3 (42) CH 3 (CH 2) 6 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 S
i (NCO) 3 (43) CH 3 COO (CH 2) 15 Si (NCO) 3 (44) CH 3 (CH 2) 9 Si (OC 2 H 5) 3 (45) CF 3 (CF 2) 7 - (CH 2) 2 -Si (NC
O) 3 (46) CF 3 (CF 2) 5 - (CH 2) 2 -Si (NC
O) 3 (47) CF 3 (CF 2) 7 -C 6 H 4 -Si (NCO) 3 Furthermore, in the present invention, the general formula SiY k (OA) 4-k ( where, Y is similar to the above, A Is an alkyl group, k is 0, 1, 2
Alternatively, it is possible to use an alkoxy silane compound represented by 3). Among these, CF 3 - (CF 2) n -
(R) l -SiY p (OA) 3-p (n is an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 22, R is an alkyl group, a vinyl group,
An alkenyl silane compound represented by an ethynyl group, an aryl group, a substituent containing a silicon or oxygen atom, 1 is 0 or 1, and Y, A and p are the same as the above) is excellent in enhancing antifouling property. There is. However, the alkoxy-based silane compound that can be used in the present invention is not limited to the above, and other than this, for example, the general formula CH 3 — (CH 2 ) r
SiY q (OA) 3-q and CH 3 - (CH 2) s -O-
(CH 2) t -SiY q ( OA) 3-q, CH 3 - (CH 2) u
-Si (CH 3) 2 - ( CH 2) v -SiY q (OA) 3-q,
CF 3 COO- (CH 2) v -SiY q (OA) 3-q ( where, p, q, r, s , t, u, v, w, Y and A are
The same as the above) can be used. Specific examples of the alkoxy silane compound are shown below (47).
-(71) can be mentioned. (47) CH 3 CH 2 O (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3 (48) CF 3 CH 2 O (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3 (49) CH 3 (CH 2) 2 Si ( CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 S
i (OCH 3) 3 (50 ) CH 3 (CH 2) 6 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 S
i (OCH 3) 3 (51 ) CH 3 (CH 2) 9 Si (NCO) 3 (52) CH 3 COO (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3 (53) CF 3 (CF 2) 5 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3 (54) CF 3 (CF 2) 7 -C 6 H 4 -Si (OCH 3) 3 (55) CH 3 CH 2 O (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5 ) 3 (56) CH 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 S
i (OC 2 H 5 ) 3 (57) CH 3 (CH 2 ) 6 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 S
i (OC 2 H 5 ) 3 (58) CF 3 (CH 2 ) 6 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 9 S
i (OC 2 H 5) 3 (59) CH 3 COO (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5) 3 (60) CF 3 COO (CH 2) 15 Si (OC 2 H 5) 3 (61) CF 3 COO (CH 2) 15 Si (OCH 3) 3 (62) CF 3 (CF 2) 9 (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) 3 (63) CF 3 (CF 2) 7 (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 (64) CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 (65) CF 3 (CF 2 ) 7 C 6 H 4 Si (OC 2 H 5) 3 (66) CF 3 (CF 2) 9 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3 (67) CF 3 (CF 2) 5 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3 (68) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OC 2
H 5) 2 (69) CF 3 (CF 2) 7 (CH 2) 2 SiCH 3 (OCH
3 ) 2 (70) CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 O
C 2 H 5 (71) CF 3 (CF 2) 7 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 O
CH 3 In addition, when the compounds (20)-(71) exemplified as the isocyanate-based or alkoxy-based silane compounds are used, hydrochloric acid is not generated during the chemical bonding, which has the advantage that the device is not damaged and the work is easy. .

【0086】ここで、シラン化合物を用いて基材表面に
薄膜を形成するプロセスを説明するとともに、本発明を
実施するための要素としての溶剤および基材について説
明する。シラン系化合物としてCF3−(CF27
(CH22−SiCl3をガラス製基板(ガラス板)に
接触させた場合の反応を、下記化学反応式に示す。な
お、このガラス製基板にはすでに下地層が形成されてい
るものとする。
Here, a process for forming a thin film on the surface of a substrate using a silane compound will be described, and a solvent and a substrate as elements for carrying out the present invention will be described. (CF 2) 7 - CF 3 as a silane compound -
(CH 2) a reaction in the case of the 2 -SiCl 3 is brought into contact with the glass substrate (glass plate), shown in the following chemical reaction formula. It is assumed that a base layer has already been formed on this glass substrate.

【0087】[0087]

【化17】 上記化学反応式に示す最初の反応ステップ(脱塩化水素
反応)は、一般に化学吸着反応と呼ばれている反応であ
り、OH基を有する基材にシラン化合物溶液を接触させ
ると、脱塩化水素反応が生じてシラン化合物分子の一端
が基材表面のOH基部分に化学結合する。この反応はシ
ラン化合物のSiCl基とOH基との反応であるから、
シラン化合物溶液中に水分が多く含まれていると、基材
との反応が阻害される。よって、反応を円滑に進行させ
るには、OH基等の活性水素を含まない非水系溶剤を用
いるのが好ましく、また湿度の低い雰囲気中で行うこと
が好ましい。なお、湿度条件については、下記実験の部
で詳細に説明する。
[Chemical 17] The first reaction step (dehydrochlorination reaction) shown in the above chemical reaction formula is a reaction generally called a chemisorption reaction, and when a silane compound solution is brought into contact with a substrate having an OH group, the dehydrochlorination reaction occurs. Occurs, one end of the silane compound molecule is chemically bonded to the OH group portion on the surface of the base material. Since this reaction is a reaction between the SiCl group and the OH group of the silane compound,
If the silane compound solution contains a large amount of water, the reaction with the base material is hindered. Therefore, in order to allow the reaction to proceed smoothly, it is preferable to use a non-aqueous solvent that does not contain active hydrogen such as an OH group, and it is preferable to perform the reaction in an atmosphere of low humidity. The humidity conditions will be described in detail in the experimental section below.

【0088】本発明で好適に使用できるシラン化合物の
溶剤としては、水を含まない炭化水素系溶剤、フッ化炭
素系溶剤、シリコーン系溶剤などが例示でき、石油系の
溶剤で使用可能なものとしては、例えば石油ナフサ、ソ
ルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパ
ラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリ
ン、灯油、リグロイン、ジメチルミリコーン、フェニル
シリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエステルシ
リコーンなどを挙げることができる。また、フッ化炭素
系溶剤としては、フロン系溶剤や、フロリナート(3M
社製品)、アフルード(旭ガラス社製品)などが使用で
きる。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよく、或い
は相溶するもの同志を2種以上組み合わせて用いるても
よい。
Examples of the silane compound solvent that can be preferably used in the present invention include water-free hydrocarbon-based solvents, fluorocarbon-based solvents, silicone-based solvents, and the like, which can be used as petroleum-based solvents. Examples thereof include petroleum naphtha, solvent naphtha, petroleum ether, petroleum benzine, isoparaffin, normal paraffin, decalin, industrial gasoline, kerosene, ligroin, dimethyl myricone, phenyl silicone, alkyl-modified silicone, polyester silicone and the like. Further, as the fluorocarbon solvent, a fluorocarbon solvent or Fluorinate (3M
Company products), Aflude (Asahi Glass product), etc. can be used. One of these solvents may be used alone, or two or more compatible solvents may be used in combination.

【0089】また、本発明を適用できる基材の要件とし
ては、組成式X’−(AlOX’) n−AlX’2(但
し、X’はアルコキシ基、nは0以上の整数である。)
で表される化合物を含む溶液、または組成式X−(Si
OX2n−SiX3(但し、Xはハロゲン、アルコキシ
基およびイソシアネート基、nは0以上の整数であ
る。)で表される化合物と、組成式X’−(AlO
X’)n−AlX’2(但し、X’はアルコキシ基、nは
0以上の整数である。)で表される化合物との混合物を
含む2成分系溶液を塗布、添着、付着等(これらを接触
と総称する)することができ、かつ焼成に耐えるのであ
ればよい。このような条件を満たす基材としては、ガラ
ス、セラミックス、アルミ酸化物や、アルミニウム、ス
テンレスなどの金属が例示できる。なお、耐熱性を有す
るプラスチックに対しても本発明製造方法が適用できる
ことは勿論である。
In addition, the requirements for the substrate to which the present invention can be applied are
Of the composition formula X ′-(AlOX ′) n-AlX '2(However
X'is an alkoxy group, and n is an integer of 0 or more. )
A solution containing a compound represented by: or a composition formula X- (Si
OX2)n-SiX3(However, X is halogen, alkoxy
Group and isocyanate group, n is an integer of 0 or more
It ) And a compositional formula X '-(AlO
X ')n-AlX '2(However, X'is an alkoxy group, and n is
It is an integer of 0 or more. ) With a compound represented by
Coating, attachment, adhesion, etc. of a two-component solution containing
Collectively referred to as) and withstands firing.
Just do it. As a base material that meets these conditions,
S, ceramics, aluminum oxide, aluminum,
Examples of the metal include tenless. It has heat resistance
The manufacturing method of the present invention can be applied to plastics
Of course.

【0090】また、本発明の機能性膜を液晶配向膜とし
て液晶表示素子に適用する場合には、該機能性膜は以下
の方法で製造することができる。
When the functional film of the present invention is applied to a liquid crystal display device as a liquid crystal alignment film, the functional film can be manufactured by the following method.

【0091】先ず、上記したのと同様の手順にて、IT
Oからなる電極などが形成された基板上に下地層を形成
する(下地層形成工程)。さらに、該下地層上に液晶配
向膜としての機能性膜を形成した後(薄膜形成工程)、
基板を焼成する(焼成工程)。
First, in the same procedure as described above, the IT
A base layer is formed on a substrate on which electrodes such as O are formed (base layer forming step). Further, after forming a functional film as a liquid crystal alignment film on the underlayer (thin film forming step),
The substrate is fired (firing step).

【0092】焼成工程の後、未反応のシラン系化合物を
除去するため、液晶配向膜が形成された基板を、洗浄剤
にて洗浄する(洗浄工程)。ここで、前記洗浄剤として
は、水を含まない炭化水素系溶剤、フッ化炭素系溶剤、
シリコーン系溶剤などが例示でき、石油系の溶剤として
使用可能なものとしては、たとえば石油ナフサ、ソルベ
ントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフ
ィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、
灯油、リグロイン、ジメチルシリコーン、フェニルシリ
コーン、アルキル変性シリコーン、ポリエステルシリコ
ーンなどを挙げることができる。また、フッ化炭素系溶
媒には、フロン系溶媒や、フロリナート(3M社製
品)、アフルード(旭ガラス社製品)などが使用でき
る。これらは単独で用いてもく、或いは相溶するものな
ら2種以上を組み合わせて用いてもよい。特に、クロロ
ホルムは洗浄後の乾燥性に優れるため好ましい。また、
N−メチル−2ピロリジノンは薄膜形成工程もしくは焼
成工程でクロロシランと水との反応で生じたクロロシラ
ンポリマーの除去性に優れる。
After the baking step, in order to remove the unreacted silane compound, the substrate on which the liquid crystal alignment film is formed is washed with a cleaning agent (cleaning step). Here, as the cleaning agent, a hydrocarbon solvent containing no water, a fluorocarbon solvent,
Examples thereof include silicone-based solvents, and examples of usable petroleum-based solvents include petroleum naphtha, solvent naphtha, petroleum ether, petroleum benzine, isoparaffin, normal paraffin, decalin, industrial gasoline, and the like.
Kerosene, ligroin, dimethyl silicone, phenyl silicone, alkyl modified silicone, polyester silicone and the like can be mentioned. As the fluorocarbon-based solvent, a CFC-based solvent, Fluorinert (manufactured by 3M Company), Aflude (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more as long as they are compatible with each other. In particular, chloroform is preferable because it has excellent drying properties after washing. Also,
N-methyl-2pyrrolidinone is excellent in removing chlorosilane polymer produced by the reaction of chlorosilane and water in the thin film forming step or the firing step.

【0093】続いて、上記洗浄工程の後、洗浄剤の液切
りを行う。すなわち、洗浄液の液切り方向が、液晶配向
膜を配向処理する際の配向処理方向に概ね一致するよう
に、基板を引き上げる(液切り配向方向)。これによ
り、液晶配向膜を構成する膜構成分子を液切り方向に傾
斜させ、仮配向させることができる。続いて、上記基板
を乾燥させることにより、洗浄剤を除去する。
Subsequently, after the above cleaning step, the cleaning agent is drained. That is, the substrate is pulled up so that the drainage direction of the cleaning liquid is substantially aligned with the alignment treatment direction when aligning the liquid crystal alignment film (the drainage alignment direction). As a result, the film-constituting molecules that form the liquid crystal alignment film can be tilted in the liquid draining direction and temporarily aligned. Then, the cleaning agent is removed by drying the substrate.

【0094】次に、液切り方向に仮配向させた液晶配向
膜を配向処理する。例えば、液晶配向膜を構成する膜構
成分子が感光性基を有する場合には、偏光紫外線を照射
することにより配向処理する(偏光配向工程)。このと
き、液切り方向と偏光紫外線の偏光方向とはほぼ一致す
るように設定されている。これにより、感光性基同士に
よる光重合反応により、偏光方向に沿うようにして架橋
結合させることができ、膜構成分子の配向を固定させる
ことができる。ここで、上記感光性基としては、下記化
学式(5)に示すシンナモイル基や、下記化学式(6)
に示すカルコニル基等が例示できる。
Next, the liquid crystal alignment film temporarily aligned in the liquid draining direction is subjected to alignment treatment. For example, when the film-constituting molecules forming the liquid crystal alignment film have a photosensitive group, the alignment treatment is performed by irradiating polarized ultraviolet light (polarization alignment step). At this time, the liquid draining direction and the polarization direction of the polarized ultraviolet rays are set so as to substantially coincide with each other. As a result, the photopolymerization reaction between the photosensitive groups enables cross-linking along the polarization direction, and the orientation of the film-constituting molecules can be fixed. Here, examples of the photosensitive group include a cinnamoyl group represented by the following chemical formula (5) and a chemical formula (6) below.
Examples include the chalconeyl group and the like.

【0095】[0095]

【化18】 これらの感光性基が偏光紫外線を照射されると、上記化
学式(5)および(6)に於ける炭素−炭素二重結合部
分の少なくとも1つの結合手を介して隣り合う膜構成分
子が架橋結合した構造となる。尚、上記カルコニル基が
シンナモイル基よりも偏光紫外線に対する感度が良好な
点を勘案すると、感光性基としてカルコニル基を使用す
るが好ましい。これにより、偏光紫外線の照射量を低減
することができ、偏光配向工程に於けるタクトタイムの
短縮が図れる。上記偏光配向工程に於ける、偏光紫外線
の照射条件としては、偏光紫外線の波長分布が300〜
400nm付近に分布していればよく、また照射量は波
長365nmにおいて約50〜2000mJ/cm2
範囲内であればよい。特に、1000mJ/cm2以上
では、ホモジニアス配向構造とすることができる。その
反対に100mJ/cm 2未満ではプレチルト配向構造
とすることができる。
[Chemical 18] When these photosensitive groups are irradiated with polarized ultraviolet light, they become
Carbon-carbon double bond in formulas (5) and (6)
Of adjacent membrane components via at least one bond
The child has a cross-linked structure. Incidentally, the above-mentioned chalcone group is
Better sensitivity to polarized UV than cinnamoyl group
Considering the point, a chalcone group is used as a photosensitive group.
However, it is preferable. This reduces the amount of polarized UV irradiation
It is possible to reduce the takt time in the polarization alignment process.
Can be shortened. Polarized ultraviolet light in the above-mentioned polarization alignment process
As the irradiation conditions of, the wavelength distribution of polarized ultraviolet rays is 300 to
It only needs to be distributed around 400 nm, and the irradiation dose is
Approximately 50 to 2000 mJ / cm at a length of 365 nm2of
It should be within the range. Especially 1000mJ / cm2that's all
Then, a homogeneous orientation structure can be obtained. That
On the contrary, 100 mJ / cm 2Pretilt alignment structure with less than
Can be

【0096】一方、液晶配向膜を構成する膜構成分子に
感光性基が存在しない場合には、光配向法に代えてラビ
ング処理をする。この場合においても、液切り方向とラ
ビング処理方向とがほぼ一致するように設定する。これ
により、膜構成分子は予めラビング処理方向に配向して
いるため強く擦る必要がなく、従来のラビング処理と比
較してラビング条件を緩和することができる。上記ラビ
ング処理に於けるラビング条件としては、ラビングの溝
部分の幅および深さが概ね0.01〜0.5μmの範囲
内であればよい。
On the other hand, when the film-constituting molecules constituting the liquid crystal alignment film do not have a photosensitive group, rubbing treatment is carried out instead of the photo-alignment method. Even in this case, the liquid draining direction and the rubbing processing direction are set so as to substantially coincide with each other. Accordingly, since the film-constituting molecules are oriented in the rubbing treatment direction in advance, it is not necessary to rub strongly, and the rubbing conditions can be relaxed as compared with the conventional rubbing treatment. The rubbing conditions in the rubbing treatment may be such that the width and depth of the groove portion of the rubbing are generally within the range of 0.01 to 0.5 μm.

【0097】[0097]

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明の内容を具
体的に説明する。 (実施例1)本実施例は、第1の態様に係る機能性膜に
対応する。
EXAMPLES The contents of the present invention will be specifically described below based on examples. (Example 1) This example corresponds to the functional film according to the first aspect.

【0098】X−(SiOX2n−SiX3(ただしX
はハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基から
なる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、n
は0以上の整数である。)で示される化合物として、S
i(OC254を用意し、Si(OC254/HCl
/水/イソブロピルアルコール=1/0.01/5/2
5(モル比)の下地層溶液を作製した。この下地層溶液
にガラス板を浸漬した後、1mm/秒の速度で引き上げ
ガラス板の表面に下地層溶液を塗布し、80℃の温度で
15分間乾燥してSi(OC254からなる未焼成の
下地層をガラス板の表面に形成した。
X- (SiOX 2 ) n -SiX 3 (provided that X
Is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n
Is an integer of 0 or more. ) Is a compound represented by
i (OC 2 H 5 ) 4 was prepared, and Si (OC 2 H 5 ) 4 / HCl was prepared.
/ Water / Isopropyl alcohol = 1 / 0.01 / 5/2
An underlayer solution of 5 (molar ratio) was prepared. After immersing the glass plate in this underlayer solution, the glass plate is pulled up at a speed of 1 mm / sec, the underlayer solution is applied to the surface of the glass plate, and dried at 80 ° C. for 15 minutes to remove Si (OC 2 H 5 ) 4 from Was formed on the surface of the glass plate.

【0099】次に、シラン化合物としてC81724
SiCl3を用意し、C81724SiCl3/C818
=1/99(体積比)のシラン化合物溶液を作製した。
そして、相対湿度を5%以下とした無水雰囲気下で、こ
のシラン化合物溶液に、下地層(未焼成)の形成された
前記ガラス板を浸漬し、1mm/秒の速度で引き上げる
手法によりガラス板表面にシラン化合物溶液を塗布し
た。この後、ガラス板表面の溶剤(C818)を蒸発さ
せ、更にこのガラス板を400℃で15分焼成した。こ
のようにして機能性膜を有する基板A1を作製した。
Next, as a silane compound, C 8 F 17 C 2 H 4 was used.
Prepare SiCl 3, and prepare C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 / C 8 F 18
= 1/99 (volume ratio) of a silane compound solution was prepared.
The surface of the glass plate is then immersed in the silane compound solution in an anhydrous atmosphere with a relative humidity of 5% or less, and the glass plate on which the underlayer (unfired) is formed is pulled up at a speed of 1 mm / sec. A silane compound solution was applied to. After that, the solvent (C 8 F 18 ) on the surface of the glass plate was evaporated, and the glass plate was further baked at 400 ° C. for 15 minutes. Thus, the substrate A1 having the functional film was produced.

【0100】この方法の製造フローを説明する概念図を
図1に示す。図1(a)はガラス板に下地層溶液を塗布
し乾燥したとき、下地層成分であるSi(OC254
が加水分解してOH基が導入された様を示している。ま
た、図1(b)は、前記下地層にシラン化合物溶液を塗
布したとき、シラン系化合物(C81724SiC
3)がOH基部分に化学吸着した様を示している。更
に、図1(c)は、基板を焼成することにより、下地層
成分が重合した様を示している。
A conceptual diagram for explaining the manufacturing flow of this method is shown in FIG. FIG. 1 (a) shows that when an underlayer solution is applied to a glass plate and dried, Si (OC 2 H 5 ) 4 which is an underlayer component.
Shows that OH group was introduced by hydrolysis. In addition, FIG. 1B shows that when a silane compound solution is applied to the underlayer, a silane compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiC) is used.
l 3 ) is chemically adsorbed on the OH group. Further, FIG. 1C shows that the underlayer components are polymerized by baking the substrate.

【0101】なお、以下では、機能性膜の形成されたガ
ラス板を基板と称し、また下地層形成時に焼成を行わず
に、シラン化合物溶液を塗布した後に焼成を行う方法を
後焼成法と称することとする。(比較例1)前記下地層
溶液が塗布されたガラス板に対し、80℃・15分間の
乾燥に代えて、400℃・15分間の焼成を行う方法に
より下地層(焼成下地層)を形成したこと、及びシラン
化合物溶液が塗布されたガラス板に対し、400℃・1
5分間の後焼成を行わなかったこと以外は、前記実施例
1と同様にして、機能性膜を有する基板B1を作製し
た。
In the following, the glass plate on which the functional film is formed is referred to as a substrate, and the method of applying the silane compound solution and then firing without firing the base layer is called the post-firing method. I will. (Comparative Example 1) An underlayer (sintered underlayer) was formed by a method in which a glass plate coated with the underlayer solution was baked at 400 ° C for 15 minutes instead of being dried at 80 ° C for 15 minutes. And 400 ℃ ・ 1 against the glass plate coated with the silane compound solution.
A substrate B1 having a functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the post-baking was not performed for 5 minutes.

【0102】この方法の概念図を図2に示す。図2
(a)はガラス板に下地層溶液を塗布し乾燥したとき、
下地層成分であるSi(OC254が加水分解してO
H基が導入された様を示している。また図2(b)は、
前記下地層を焼成したために、下地層表面のOH基の一
部が失われた様を示している。更に、図2(c)は、少
ないOH基にシラン系化合物(C81724 SiCl
3)が化学吸着した様を示している。
A conceptual diagram of this method is shown in FIG. Figure 2
(A) is a glass plate when the underlayer solution is applied and dried,
The underlayer component Si (OC 2 H 5 ) 4 is hydrolyzed to O
It shows that the H group was introduced. In addition, FIG.
It shows that a part of the OH groups on the surface of the underlayer was lost due to the firing of the underlayer. Further, FIG. 2C shows that a silane-based compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl) is added to a small OH group.
3 ) shows the chemical adsorption.

【0103】なお、比較例1は従来技術にかかる方法で
あり、この方法で下地層形成時に行う焼成を前焼成法と
称することとする。 (比較例2)下地層を全く施さない無処理のガラス板を
用い、このガラス板を前記シラン化合物溶液に浸漬し1
mm/秒の速度で引き上げ、C818を蒸発させて比較
例2にかかる機能性膜を有する基板C1を作製した。こ
の方法における概念図を図3に示す。
Comparative Example 1 is a method according to the prior art, and firing performed when forming the underlayer by this method is referred to as a pre-firing method. (Comparative Example 2) An untreated glass plate having no underlying layer was used, and the glass plate was dipped in the silane compound solution to obtain 1
The substrate was pulled up at a speed of mm / sec to evaporate C 8 F 18 to prepare a substrate C1 having a functional film according to Comparative Example 2. A conceptual diagram of this method is shown in FIG.

【0104】図3(a)はガラス板表面におけるOH基
の存在状態を示すものであり、図3(b)は、少ないO
H基にシラン系化合物(C81724SiCl3)が化
学吸着した様を示している。
FIG. 3 (a) shows the existence of OH groups on the surface of the glass plate, and FIG. 3 (b) shows a small amount of O.
It shows that the silane compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 ) was chemisorbed to the H group.

【0105】〔膜作製条件と耐久性〕上述の基板A1、
B1、C1を用いて、下地層の有無、焼成条件の違いと
接触角との関係を調べた。接触角の測定は次のようにし
て行った。基板A1〜C1の各々について、食器洗い用
スポンジを用い2kgfの荷重を加えて10000回擦
り、この間、2000回毎に基板の汚れをエタノールを
用いた超音波洗浄により除去し、しかる後に被膜形成面
に水10μlを滴下し接触角を測定した。測定結果を図
4に示す。
[Film Fabrication Conditions and Durability] The above-mentioned substrate A1,
Using B1 and C1, the relationship between the presence or absence of an underlayer, the difference in firing conditions, and the contact angle was investigated. The contact angle was measured as follows. Each of the substrates A1 to C1 was rubbed with a dishwashing sponge at a load of 2 kgf for 10000 times, and during this time, the stains on the substrate were removed by ultrasonic cleaning with ethanol every 2000 times. 10 μl of water was dropped and the contact angle was measured. The measurement results are shown in FIG.

【0106】図4より明らかなように、本発明にかかる
製造方法で製造した基板A1(実施例1)は、当初の接
触角が大きく、またスポンジでの擦りによっても接触角
の低下が殆ど認められなかった。これに対し、前焼成法
にかかる基板B1(比較例1)は、上記基板A1に比較
し当初の接触角が小さく、またスポンジでの擦りによっ
て接触角が大幅に低下する傾向が認められた。更に、下
地層を設けなかった基板C1(比較例2)は、上記基板
B1よりも当初の接触角が小さく、またスポンジでの擦
りによる接触角の低下も大きかった。
As is apparent from FIG. 4, the substrate A1 (Example 1) manufactured by the manufacturing method according to the present invention had a large initial contact angle, and the contact angle was almost decreased even by rubbing with a sponge. I couldn't do it. On the other hand, it was recognized that the substrate B1 (Comparative Example 1) according to the pre-baking method had a smaller initial contact angle than the substrate A1 and that the contact angle tended to be significantly reduced by rubbing with a sponge. Further, the substrate C1 (Comparative Example 2) having no underlying layer had a smaller initial contact angle than the substrate B1 and a large decrease in contact angle due to rubbing with a sponge.

【0107】以上の結果から、本発明にかかる製造方法
によると、撥水性および耐久性に優れた機能性膜が形成
できることが確認された。
From the above results, it was confirmed that according to the production method of the present invention, a functional film excellent in water repellency and durability could be formed.

【0108】なお、上記結果は次のように考察できる。
すなわち、基板A1では、下地層が基板面に強固に固着
され、この下地層にシラン化合物の分子が均一かつ強力
に化学結合し、良質の薄膜を形成しているために、当初
の接触角が大きく、かつ擦りによっても接触角の低下を
招く薄膜の剥離が生じなかったものと考えられる。他
方、下地層を前焼成した基板B1では、焼成により基板
表面の水酸基が失われために、基板A1に比べ均一性や
結着強度の小さい被膜が形成されたと考えられる。ま
た、下地層を有しない基板C1では、シラン化合物分子
が結合すべき活性水素部位が少ないために、基板に直接
結合していない宙ぶらりんのシラン化合物分子を有する
不均一な薄膜が形成され、その結果として当初の接触角
が小さく、擦りに対する抵抗性が小さくなったものと考
えられる。 (実施例2)X−(SiOX2n−SiX3(ただしX
はハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基から
なる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、n
は0以上の整数である。)で示される化合物として、S
i(OC254に代えて、Si(NCO)4を用いたこ
と以外は前記実施例1と同様にして、実施例2にかかる
基板D1を作製した。
The above results can be considered as follows.
That is, in the substrate A1, the underlayer is firmly fixed to the substrate surface, the molecules of the silane compound are chemically bonded to the underlayer uniformly and strongly, and a good quality thin film is formed. It is considered that the peeling of the thin film, which was large and did not cause a decrease in the contact angle even by rubbing, did not occur. On the other hand, it is considered that, in the substrate B1 in which the underlayer was pre-baked, the hydroxyl groups on the surface of the substrate were lost by the baking, so that a film having less uniformity and binding strength than the substrate A1 was formed. In addition, in the substrate C1 having no underlying layer, since there are few active hydrogen sites to which silane compound molecules should be bonded, a non-uniform thin film having dangling silane compound molecules that are not directly bonded to the substrate is formed. It is considered that the initial contact angle was small and the resistance to rubbing was small. (Example 2) X- (SiOX 2) n -SiX 3 ( wherein X
Is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n
Is an integer of 0 or more. ) Is a compound represented by
A substrate D1 according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that Si (NCO) 4 was used instead of i (OC 2 H 5 ) 4 .

【0109】〔下地層成分の違いと耐久性〕上記実施例
1にかかる基板A1と実施例2にかかる基板D1とを、
300℃に加熱した空気中に100時間放置した。この
間、20時間毎に基板の汚れをエタノールを用いて超音
波洗浄し除去し、しかる後に被膜形成面に水10μlを
滴下して接触角を測定した。この測定法を以下、加熱耐
久試験法という。
[Difference in Underlayer Components and Durability] The substrate A1 according to Example 1 and the substrate D1 according to Example 2 are
It was left to stand in the air heated to 300 ° C. for 100 hours. During this period, the stains on the substrate were removed by ultrasonic cleaning with ethanol every 20 hours, and then 10 μl of water was dropped on the film formation surface to measure the contact angle. Hereinafter, this measuring method is referred to as a heating durability test method.

【0110】測淀結果を図5に示す。なお、基板A1と
基板D1とは、下地層を形成する物質が異なるのみであ
る。
The measurement result is shown in FIG. It should be noted that the substrates A1 and D1 differ only in the substance forming the underlayer.

【0111】図5から明らかなように、下地層成分とし
て、Si(OC254を用いた実施例1の基板A1
が、Si(NCO)4を用いた実施例2の基板D1より
当初の接触角が大きく、また接触角の経時的な低下も小
さかった。この結果より、下地層成分としてはイソシア
ネートシランよりもアルコキシランの方が、機能性膜の
撥水性および耐久性を高めることができる点で優れてい
ることが判る。 (実施例3)シラン化合物(薄膜成分)として、C8
1724SiCl3に代えて、C81 724Si(OC
253を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、
実施例3にかかる基板E1を作製した。
As is apparent from FIG. 5, the substrate A1 of Example 1 using Si (OC 2 H 5 ) 4 as the underlying layer component.
However, the initial contact angle was larger than that of the substrate D1 of Example 2 using Si (NCO) 4, and the decrease of the contact angle with time was small. From these results, it is understood that alkoxylan is more excellent than isocyanate silane as the underlayer component in that the water repellency and durability of the functional film can be enhanced. (Example 3) As a silane compound (thin film component), C 8 F
Instead of the 17 C 2 H 4 SiCl 3, C 8 F 1 7 C 2 H 4 Si (OC
In the same manner as in Example 1 except that 2 H 5 ) 3 was used,
A substrate E1 according to Example 3 was produced.

【0112】〔シラン化合物の違いと耐久性〕実施例3
の基板E1と前記実施例1の基板A1を用いて、薄膜成
分の違いと耐久性の関係を、上記加熱耐久試験法で調べ
た。
[Difference of Silane Compounds and Durability] Example 3
Using the substrate E1 of Example 1 and the substrate A1 of Example 1 described above, the relationship between the difference in the thin film components and the durability was examined by the above heating durability test method.

【0113】測淀結果を図6に示す。図6より、両基板
の当初の接触角は同じであったが、シラン化合物として
81724SiCl3を用いた基板A1(実施例1)
は、C81724Si(OC253を用いた基板E1
(実施例3)よりも経時的な接触角の低下が少ないこと
が認められた。この結果から、シラン化合物としては、
耐久性の点でトリクロロシラン系化合物が優れているこ
とが判る。 (実施例4)シラン系化合物を溶解するための溶剤とし
て、C818に代えてヘキサメチルジシロキサン(直鎖
状シリコーン)を用いたこと以外は、実施例1と同様に
して、実施例4にかかる基板F1を作製した。
The measurement result is shown in FIG. From FIG. 6, although the initial contact angles of both substrates were the same, the substrate A1 using C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 as the silane compound (Example 1)
Is a substrate E1 using C 8 F 17 C 2 H 4 Si (OC 2 H 5 ) 3.
It was confirmed that the decrease in the contact angle with time was less than that in (Example 3). From this result, as the silane compound,
It can be seen that the trichlorosilane compound is superior in terms of durability. Example 4 Example 4 was repeated in the same manner as in Example 1 except that hexamethyldisiloxane (linear silicone) was used instead of C 8 F 18 as the solvent for dissolving the silane compound. The substrate F1 according to No. 4 was manufactured.

【0114】〔溶剤の違いと耐久性〕前記加熱耐久試験
法を用いて、実施例4の基板F1と実施例1の基板A1
の性能を比較した。
[Difference in Solvents and Durability] Using the heating durability test method, the substrate F1 of Example 4 and the substrate A1 of Example 1 were used.
We compared the performance of.

【0115】測淀結果を図7に示す。図7より、両基板
の当初の接触角は同じであったが、シラン化合物を溶解
するための溶剤として、ヘキサメチルジシロキサンを用
いた基板F1(実施例4)は、C818を用いた基板A
1(実施例1)よりも経時的な接触角の低下が少ないこ
とが認められた。この結果から、シラン化合物を溶解す
るための溶剤としては、高温耐久性の機能性膜が得られ
る点で、ヘキサメチルジシロキサンが優れていることが
判る。
The measurement result is shown in FIG. From FIG. 7, although the initial contact angles of both substrates were the same, C 8 F 18 was used for the substrate F1 (Example 4) using hexamethyldisiloxane as a solvent for dissolving the silane compound. Substrate A
It was confirmed that the decrease in the contact angle with time was smaller than that in Example 1 (Example 1). From this result, it is understood that hexamethyldisiloxane is excellent as a solvent for dissolving the silane compound in that a functional film having high temperature durability can be obtained.

【0116】なお、シクロヘキサメチルトリシロキサン
(環状シリコーン)を用いた場合においても、上記と同
様な結果が得られた。 (実施例5)シラン系化合物として、C1021SiCl
3を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例
5にかかる基板G1を作製した。 (実施例6)シラン化合物としてSiCl4を用いたこ
と以外は前記実施例1と同様にして、実施例6にかかる
基板H1を作製した。
Even when cyclohexamethyltrisiloxane (cyclic silicone) was used, the same results as above were obtained. (Example 5) As a silane compound, C 10 H 21 SiCl
A substrate G1 according to Example 5 was made in the same manner as Example 1 except that 3 was used. Example 6 A substrate H1 according to Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that SiCl 4 was used as the silane compound.

【0117】〔防汚性試験〕上記基板G1(実施例5)
と基板H1(実施例6)、及び前記基板A1(実施例
1)の被膜性能を比較するため、各々の基板について防
汚性試験を行った。防汚性試験の方法は、次の通りであ
る。先ず、砂糖/醤油=1/1(重量比)からなるシロ
ップを基板上に0.2cc滴下し、300℃で15分焼
き付ける。この後、こびりつきを濡れふきんで拭き取
り、再び上記シロップ0.2ccを基板上に滴下し、3
00℃で15分焼き付け、上記と同様にしてこびりつき
を拭き取る。このサイクルをこびりつきが拭き取れなく
なるまで繰り返し、その回数を数えた。その結果を表1
に示す。
[Antifouling Test] The Substrate G1 (Example 5)
In order to compare the film performances of the substrate H1 (Example 6) and the substrate A1 (Example 1), an antifouling test was performed on each substrate. The method of the antifouling test is as follows. First, 0.2 cc of syrup consisting of sugar / soy sauce = 1/1 (weight ratio) is dropped on a substrate and baked at 300 ° C. for 15 minutes. After this, wipe off the stickiness and wipe down again, and then drop 0.2 cc of the syrup again on the substrate and
Bake at 00 ° C. for 15 minutes and wipe off stickiness in the same manner as above. This cycle was repeated until stickiness could not be wiped off, and the number of times was counted. The results are shown in Table 1.
Shown in.

【0118】[0118]

【表1】 表1の結果をシラン化合の種類と防汚性との関係で防汚
性が良い順に表すと、C81724SiCl3(基板A
1)>>C1021SiCl3(基板G1)>>SiCl4
(基板H1)であり、C81724SiCl3とC10
21SiCl3とが良好な防汚性を示し、特にC8172
4SiCl3の防汚性が優れていた。他方、SiCl4
は、殆ど防汚性を有していなかった。
[Table 1] When the results in Table 1 are shown in order of good antifouling property in relation to the type of silane compound and antifouling property, C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 (Substrate A
1) >> C 10 H 21 SiCl 3 (substrate G1) >> SiCl 4
(Substrate H1), C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 and C 10 H
21 SiCl 3 shows good antifouling property, especially C 8 F 17 C 2
The antifouling property of H 4 SiCl 3 was excellent. On the other hand, SiCl 4
Had almost no stain resistance.

【0119】これらの結果から、防汚性を高めるために
は、アルキル基やフルオロアルキル基を有するシラン系
化合物を用いるのが好ましい。
From these results, it is preferable to use a silane compound having an alkyl group or a fluoroalkyl group in order to improve the antifouling property.

【0120】〔実験〕以上に記載した実施例ではシラン
化合物溶液への浸漬引き上げを無水雰囲気下で行った
が、ここでは下地層の形成された基板にシラン化合物溶
液を塗布する際における周囲雰囲気中の湿度の影響を調
べた。実験方法としては、シラン化合物溶液への基板の
浸漬引き上げ時における周囲雰囲気の相対湿度を5、1
0、15、20、25、30、35、40%の8通り設
定して行ったこと以外は、上記実施例4と同様にして機
能性膜の形成された基板の作製を行い、機能性膜の形成
時と形成後における基板の外観状態を肉眼観察するとい
うものである。
[Experiment] In the examples described above, the dipping and withdrawing in the silane compound solution was carried out in an anhydrous atmosphere. Here, in the ambient atmosphere at the time of applying the silane compound solution to the substrate on which the underlayer was formed, The effect of humidity was investigated. As an experimental method, the relative humidity of the ambient atmosphere at the time of dipping and pulling the substrate into the silane compound solution was set to 5: 1.
A substrate on which a functional film was formed was produced in the same manner as in Example 4 except that the setting was performed in 8 ways of 0, 15, 20, 25, 30, 35, and 40%. The appearance state of the substrate during and after formation of the is visually observed.

【0121】上記各湿度条件で作製した基板を観察した
ところ、30%以下の湿度条件では、無水雰囲気下(5
%以下)と同様な外観の基板が得られた。その一方、4
0%以上の湿度条件では、明らかに雰囲気中の水分とシ
ラン化合物との反応物と思われる白色の生成物が確認さ
れた。また、このような白色生成物は、湿度35%では
殆ど観察されなかった。これらのことから、基板に対す
るシラン化合物溶液の接触は、相対湿度35%以下の雰
囲気中で行うことが好ましい。 (実施例7)本実施例は、第2の態様に係る機能性膜に
対応する。
Observation of the substrates prepared under the above-mentioned respective humidity conditions revealed that under a humidity condition of 30% or less, under an anhydrous atmosphere (5
% Or less), a substrate having an appearance similar to that of On the other hand, 4
Under a humidity condition of 0% or more, a white product which was apparently a reaction product of moisture in the atmosphere and a silane compound was confirmed. Moreover, such a white product was hardly observed at a humidity of 35%. From these things, it is preferable that the contact of the silane compound solution with the substrate is performed in an atmosphere having a relative humidity of 35% or less. (Embodiment 7) This embodiment corresponds to the functional film according to the second aspect.

【0122】X’−(AlOX’)n−AlX’2(但
し、X’はアルコキシ基、nは0以上の整数である。)
で表される化合物として、Al(OC253を用意
し、Al(OC253/HCl/水/イソプロピルア
ルコール=1/0.01/5/25(モル比)の下地層
溶液を作製した。この下地層溶液にガラス板を浸漬した
後、1mm/秒の速度で引き上げガラス板の表面に下地
層溶液を塗布し、80℃の温度で15分間乾燥してAl
(OC253からなる未焼成の下地層をガラス板の表
面に形成した。
X '-(AlOX') n -AlX ' 2 (where X'is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more).
Al (OC 2 H 5 ) 3 is prepared as a compound represented by, and under the condition of Al (OC 2 H 5 ) 3 / HCl / water / isopropyl alcohol = 1 / 0.01 / 5/25 (molar ratio) A formation solution was prepared. After immersing the glass plate in this underlayer solution, the glass plate is pulled up at a speed of 1 mm / sec, the underlayer solution is applied to the surface of the glass plate, and dried at a temperature of 80 ° C. for 15 minutes to form Al.
An unbaked underlayer made of (OC 2 H 5 ) 3 was formed on the surface of the glass plate.

【0123】次に、シラン化合物としてC81724
SiCl3を用意し、またこの化合物を溶解する溶剤と
てC818を用意して、C81724SiCl3/C8
18=1/99の組成比(容積比)のシラン化合物溶液を
作製した。そして、相対湿度を5%以下とした無水雰囲
気下で、このシラン化合物溶液に、下地層(未焼成)の
形成された前記ガラス板を浸漬し、1mm/秒の速度で
引き上げる手法によりガラス板表面にシラン化合物溶液
を塗布した。この後、ガラス板表面の溶剤(C818
を蒸発させ、更にこのガラス板を400℃で15分焼成
した。このようにして機能性膜を有する基板A2を作製
した。
Next, as a silane compound, C 8 F 17 C 2 H 4 was used.
SiCl 3 is prepared, C 8 F 18 is prepared as a solvent for dissolving this compound, and C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 / C 8 F is prepared.
A silane compound solution having a composition ratio (volume ratio) of 18 = 1/99 was prepared. The surface of the glass plate is then immersed in the silane compound solution in an anhydrous atmosphere with a relative humidity of 5% or less, and the glass plate on which the underlayer (unfired) is formed is pulled up at a speed of 1 mm / sec. A silane compound solution was applied to. After this, the solvent on the glass plate surface (C 8 F 18 )
Was evaporated, and the glass plate was baked at 400 ° C. for 15 minutes. Thus, the substrate A2 having the functional film was produced.

【0124】この方法の製造フローを説明するための概
念図を図8に示す。図8(a)はガラス板に下地層溶液
を塗布し乾燥したときにおける下地層の状態を模式的に
表した図である。図8(a)に示すように、下地層溶液
を塗布し焼成温度以下の温度で乾燥すると、先ずガラス
板表面近傍に位置するAl(OC253がガラス板表
面のOH基と脱アルコール反応して結合(−O−)する
一方、基板のOH基と結合しない大多数のAl(OC2
53分子は、周囲に微量に存在する水分(例えば空気
中の湿度)と反応する。これにより下地層が基板に結合
固定されるとともに、下地層の表面のOH基が増大す
る。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the manufacturing flow of this method. FIG. 8A is a diagram schematically showing the state of the underlayer when the underlayer solution is applied to a glass plate and dried. As shown in FIG. 8A, when the underlayer solution is applied and dried at a temperature equal to or lower than the baking temperature, Al (OC 2 H 5 ) 3 located near the surface of the glass plate is desorbed from OH groups on the surface of the glass plate. while bound to the alcohol reaction (-O-), the majority of Al that does not bind to OH groups of the substrate (OC 2
The H 5 ) 3 molecule reacts with a small amount of moisture (for example, humidity in the air) present in the surroundings. As a result, the underlayer is bonded and fixed to the substrate, and OH groups on the surface of the underlayer increase.

【0125】図8(b)は、前記下地層にシラン化合物
溶液を塗布したときの状態を示す模式図であり、シラン
系化合物(C81724SiCl3)が下地層表面のO
H基部分に化学結合(吸着)した様子を示している。更
に、図8(c)は、焼成後の基板の状態を示す図であ
り、下地層の構成分子同士が重合した様子を示してい
る。
FIG. 8 (b) is a schematic view showing a state in which a silane compound solution is applied to the underlayer, in which the silane compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 ) is formed on the underlayer surface. O
It shows a state of being chemically bonded (adsorbed) to the H group portion. Further, FIG. 8C is a diagram showing a state of the substrate after firing, showing a state in which constituent molecules of the underlayer are polymerized.

【0126】なお、以下では、機能性膜の形成されたガ
ラス板を基板と称し、また下地層形成時に焼成を行わず
に、シラン化合物溶液を塗布した後に焼成を行う方法を
後焼成法と称することとする。 (比較例3)前記下地層溶液が塗布されたガラス板に対
し、80℃・15分間の乾燥に代えて、400℃・15
分間の焼成を行う方法により下地層(焼成下地層)を形
成したこと、及びシラン化合物溶液が塗布されたガラス
板に対し、400℃・15分間の後焼成を行わなかった
こと以外は、前記実施例7同様にして、機能性膜を有す
る基板B2を作製した。
In the following, the glass plate on which the functional film is formed is referred to as a substrate, and a method of applying a silane compound solution and then performing firing without performing firing during formation of the underlayer is referred to as a post-firing method. I will. (Comparative Example 3) Instead of drying at 80 ° C for 15 minutes, the glass plate coated with the underlayer solution was replaced by 400 ° C at 15 ° C.
Except that the underlayer (sintered underlayer) was formed by a method of performing the baking for 1 minute, and that the glass plate coated with the silane compound solution was not baked at 400 ° C. for 15 minutes. A substrate B2 having a functional film was produced in the same manner as in Example 7.

【0127】この方法の概念図を図15に示す。図15
(a)はガラス板に下地層溶液を塗布し乾燥したときの
様子を模式的に示した図であり、この図は前記図1
(a)と同様である。図15(b)は、前記下地層を焼
成した状態を示しており、焼成により下地層表面のOH
基の一部が失われる様子を示している。更に、図15
(c)は、少ないOH基にシラン系化合物(C8172
4SiCl3)が化学吸着した様子を示している。
A conceptual diagram of this method is shown in FIG. Figure 15
FIG. 1A is a diagram schematically showing a state in which a base layer solution is applied to a glass plate and dried, which is shown in FIG.
It is similar to (a). FIG. 15B shows a state in which the underlayer is baked, and the OH on the surface of the underlayer is caused by the baking.
It shows how some of the radicals are lost. Furthermore, FIG.
(C) is a silane-based compound (C 8 F 17 C 2
H 4 SiCl 3 ) is chemically adsorbed.

【0128】なお、比較例3は従来技術にかかる方法で
あり、この方法で下地層形成時に行う焼成を前焼成法と
称することとする。 (比較例4)下地層を全く施さない無処理のガラス板を
用い、このガラス板を前記シラン化合物溶液に浸漬し1
mm/秒の速度で引き上げ、C818を蒸発させて比較
例4にかかる機能性膜を有する基板C2を作製した。こ
の方法を説明するための概念図を図16に示す。
Comparative Example 3 is a method according to the prior art, and the firing performed when forming the underlayer by this method is referred to as a pre-firing method. (Comparative Example 4) An untreated glass plate having no underlying layer was used, and the glass plate was dipped in the silane compound solution to obtain 1
The substrate C2 having the functional film according to Comparative Example 4 was prepared by pulling up at a speed of mm / sec to evaporate C 8 F 18 . FIG. 16 shows a conceptual diagram for explaining this method.

【0129】図16(a)はガラス表面の状態を示す図
であり、図16(b)はガラス板表面に下地層成分であ
るAl(OC253を塗布した様子を示す図である。
図16(b)に示すがごとく、ガラスに直接被膜形成用
のシラン系化合物(C81724SiCl3)を塗布し
た場合には、ガラス基板上に存在する少ない量のOH基
にシラン系化合物(C81724SiCl3)が化学吸
着することになるので、密度が粗な被膜が形成されるこ
とになる。
FIG. 16 (a) is a diagram showing a state of the glass surface, and FIG. 16 (b) is a diagram showing a state in which Al (OC 2 H 5 ) 3 as an underlayer component is applied to the surface of the glass plate. is there.
As shown in FIG. 16 (b), when the glass is directly coated with the silane compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 ) for forming a film, a small amount of OH groups present on the glass substrate is present. Since the silane compound (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 ) is chemically adsorbed on the film, a film having a coarse density is formed.

【0130】〔膜作製条件と耐久性〕上述の基板A2、
B2、C2を用いて、下地層の有無、焼成条件の違いと
接触角との関係を調べた。接触角の測定は次のようにし
て行った。基板A2〜C2の各々について、食器洗い用
スポンジを用い2kgfの荷重を加えて50000回擦
り、この間、5000回毎に基板の汚れをエタノールを
用いた超音波洗浄により除去し、しかる後に被膜形成面
に水10μlを滴下し接触角を測定した。この測定法を
以下、擦り耐久試験法という。測定結果を図9に示し
た。
[Film Fabrication Conditions and Durability] The above-mentioned substrate A2,
Using B2 and C2, the relationship between the presence or absence of an underlayer, the difference in firing conditions, and the contact angle was investigated. The contact angle was measured as follows. For each of the substrates A2 to C2, a dish-washing sponge was used and a load of 2 kgf was applied, and the substrate was rubbed 50,000 times. 10 μl of water was dropped and the contact angle was measured. Hereinafter, this measuring method is referred to as a rubbing durability test method. The measurement results are shown in FIG.

【0131】図9より明らかなように、本発明にかかる
製造方法で製造した基板A2(実施例7)は、当初の接
触角が大きく、またスポンジでの擦りによっても接触角
の低下が殆ど認められなかった。これに対し、前焼成法
にかかる基板B2(比較例3)は、上記基板A2に比較
し当初の接触角が小さく、またスポンジでの擦りにより
接触角が低下する傾向が認められた。更に、下地層を設
けなかった基板C2(比較例4)については、上記基板
B2よりも当初の接触角が小さく、スポンジでの擦りに
よる接触角の低下も大きかった。
As is clear from FIG. 9, the substrate A2 (Example 7) manufactured by the manufacturing method according to the present invention had a large initial contact angle, and the contact angle was almost decreased even by rubbing with a sponge. I couldn't do it. On the other hand, it was confirmed that the substrate B2 (Comparative Example 3) subjected to the pre-baking method had a smaller initial contact angle than the substrate A2 and that the contact angle tended to decrease due to rubbing with a sponge. Further, the substrate C2 (Comparative Example 4) having no underlying layer had a smaller initial contact angle than the substrate B2, and the contact angle was largely reduced by rubbing with a sponge.

【0132】以上の結果から、本発明にかかる製造方法
によると、撥水性および耐久性に優れた機能性膜が形成
できることが確認された。
From the above results, it was confirmed that according to the manufacturing method of the present invention, a functional film excellent in water repellency and durability could be formed.

【0133】上記結果を図8、15、16に基づいて考
察する。前焼成を行わない基板A2において優れた接触
角および擦り耐久性が得られたのは、被膜形成溶液の塗
布時に下地層表面のOH基密度が高いので、下地層表面
にシラン化合物の分子が均一かつ高密度に化学結合した
良質の薄膜が形成され、かつその後の焼成により下地層
構成分子相互や被膜構成分子相互が重合して強固な構造
を形成するためであると考えられる。
The above results will be considered with reference to FIGS. The excellent contact angle and rubbing durability were obtained on the substrate A2 which was not pre-baked because the OH group density on the surface of the underlayer was high during the application of the film-forming solution, so that the molecules of the silane compound were uniform on the surface of the underlayer. It is considered that this is because a high-quality thin film chemically bonded at high density is formed, and by subsequent firing, the underlying layer constituent molecules and the coating constituent molecules are polymerized to form a strong structure.

【0134】これに対し、基板A2に比較し下地層を前
焼成した基板B2の擦り耐久性等が劣るのは、前焼成に
より基板表面の水酸基が失われるために不均一で結着点
の少ない被膜が形成されるためと考えられる。また、下
地層を有しないガラス基板をそのまま用いた基板C2で
は、シラン化合物分子が結合すべき活性水素部位が少な
いために、基板に直接結合していない宙ぶらりんのシラ
ン化合物分子を有する不均一な薄膜が形成され、その結
果として当初の接触角が小さく、擦りに対する抵抗性が
小さくなったものと考えられる。 (実施例8)本実施例は、第3の態様に係る機能性膜に
対応する。
On the other hand, the rubbing durability and the like of the substrate B2 having the base layer pre-baked is inferior to that of the substrate A2 because the hydroxyl groups on the surface of the substrate are lost by the pre-baking, resulting in nonuniformity and less binding points. It is considered that this is because a film is formed. In addition, in the substrate C2 which uses the glass substrate having no underlying layer as it is, since the silane compound molecules have few active hydrogen sites to be bonded, a non-uniform thin film having dangling silane compound molecules not directly bonded to the substrate. It is considered that the initial contact angle was small and the resistance to rubbing was small as a result. (Example 8) This example corresponds to the functional film according to the third aspect.

【0135】X−(SiOX2n−SiX3(但し、X
はハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基から
なる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、n
は0以上の整数である)で示される化合物と、X’−
(AlOX’)n−AlX’2(但し、X’はアルコキシ
基、nは0以上の整数である。)で表される化合物から
なる混合物(加水分解できるもの)として、Si(OC
254およびAl(OC253を用意して、両化合物
の混合比をSiのモル数/Alモル数(分子/分母)で
表すとき、10/90、25/75、50/50、75
/25、90/10、100/0の6通りの混合比の2
成分系下地層溶液を作製した。そして、これらの2成分
系下地層溶液を用いて下地層を形成した。これ以外の事
項については、前記実施例7と同様にして、実施例8に
かかる基板D2、E2、F2、G2、H2、I2を作製
した。
X- (SiOX 2 ) n -SiX 3 (provided that X
Is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n
Is an integer of 0 or more), X'-
As a mixture (hydrolyzable) of a compound represented by (AlOX ′) n —AlX ′ 2 (where X ′ is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more), Si (OC)
2 H 5 ) 4 and Al (OC 2 H 5 ) 3 are prepared, and when the mixing ratio of both compounds is expressed by the number of moles of Si / the number of moles of Al (numerator / denominator), 10/90, 25/75, 50/50, 75
/ 25, 90/10, 100/0 6 different mixing ratios of 2
A component-based underlayer solution was prepared. Then, an underlayer was formed using these two-component underlayer solutions. Except for this, the substrates D2, E2, F2, G2, H2, and I2 according to Example 8 were manufactured in the same manner as in Example 7.

【0136】〔下地層成分の違いと擦り耐久性〕上記実
施例7にかかる基板A2と実施例8にかかる基板D2〜
I2の耐久性の違いを、上記擦り耐久試験法で調べた。
測定結果を図10に示した。
[Difference in Components of Underlayer and Rubbing Durability] The substrate A2 according to Example 7 and the substrate D2 according to Example 8 described above
The difference in durability of I2 was examined by the above-mentioned rubbing durability test method.
The measurement results are shown in FIG.

【0137】図10から明らかなように、Al(OC2
53を単独で用いた基板A2は、Si(OC254
を単独で用いた基板I2よりも、初期接触角および擦り
耐久性が顕著に優れていた。また、接触角の経時的低下
は、基板A2(実施例7)、基板D2、基板E2、基板
F2、基板G2、基板H2、基板I2(基板D2〜I
2;実施例8)の順に大きくなった。
As is clear from FIG. 10, Al (OC 2
The substrate A2 using H 5 ) 3 alone is Si (OC 2 H 5 ) 4
The initial contact angle and rubbing durability were remarkably superior to those of the substrate I2 used alone. In addition, the contact angle decreases with time due to the following problems.
2; it increased in the order of Example 8).

【0138】上記結果から、X’−(AlOX’)n
AlX’2(但し、Xはアルコキシ基、nは0以上の整
数である。)で表される化合物を単独で使用すると、耐
磨耗性に優れた機能性膜を得ることができることが判っ
た。なお、擦りによって接触角が小さくなるのは、表面
改質被膜を構成する分子(C81724−)が擦りに
よって次第に基板表面から失われるためと考えられる。
このことから上記結果は、下地層の強度ないし硬度を反
映したものであり、Siの配合割合が増加するに従い下
地層の強度ないし硬度が小さくなり、その結果として擦
りによって接触角がより大きく劣化したものと考えられ
る。
From the above results, X '-(AlOX') n-
It was found that when a compound represented by AlX ' 2 (where X is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) is used alone, a functional film excellent in abrasion resistance can be obtained. . The reason why the contact angle becomes smaller by rubbing is considered to be that the molecules (C 8 F 17 C 2 H 4 −) forming the surface-modified film are gradually lost from the substrate surface by rubbing.
From this, the above results reflect the strength or hardness of the underlayer, and the strength or hardness of the underlayer became smaller as the blending ratio of Si increased, and as a result, the contact angle was significantly deteriorated by rubbing. It is considered to be a thing.

【0139】〔下地層成分の違いと温度耐性〕上記実施
例7にかかる基板A2と実施例8にかかる基板D2〜I
2の温度耐性の違いを加熱耐久試験法で調べた。具体的
には、300℃に加熱した空気中に1000時間放置し
た。この間、100時間ごとに基板の汚れをエタノール
を用いて超音波洗浄して除去し、しかる後に被膜形成面
にに水10μlを滴下して接触角を測定した。測定結果
を図11に示した。
[Difference in Underlayer Components and Temperature Resistance] The substrate A2 according to the above Example 7 and the substrates D2 to I according to the above Example 8
The difference in temperature resistance of No. 2 was examined by the heating durability test method. Specifically, it was left to stand in the air heated to 300 ° C. for 1000 hours. During this time, the stains on the substrate were removed by ultrasonic cleaning with ethanol every 100 hours, and then 10 μl of water was dropped on the film formation surface to measure the contact angle. The measurement results are shown in FIG.

【0140】図11より、加熱耐久試験法における接触
角の経時的変化は、基板I2(100/0)>基板A2
(0/100)>基板D2(10/90)>基板E2
(25/75)>基板F2(50/50)>基板G2
(75/25)>基板H2(90/10)の順に小さく
なることが認められた。
From FIG. 11, the change with time of the contact angle in the heating durability test method is as follows: Substrate I2 (100/0)> Substrate A2
(0/100)> Substrate D2 (10/90)> Substrate E2
(25/75)> Substrate F2 (50/50)> Substrate G2
It was confirmed that the order of (75/25)> substrate H2 (90/10) became smaller.

【0141】これらの結果から、下地層溶液をX−(S
iOX2n−SiX3(但し、X’はハロゲン、アルコ
キシ基およびイソシアネート基、nは0は以上の整数で
ある。)で表される化合物と、X’−(AlOX’)n
−AlX’2(但し、Xはアルコキシ基、nは0は以上
の整数である。)で表される化合物とを混合して用いる
と、撥水性における耐熱性が向上することが確認され
た。更に、上記2成分系下地層溶液におけるSi/Al
比を1以上にすると、一層耐熱性に優れた機能性膜が製
造できることが判った。なお、上記結果は、下地層の緻
密性と密接に関係しており、下地層が緻密な基板ほど優
れた温度耐性が得られるものと考えられる。 (実施例9)X−(SiOX2n−SiX3(但し、X
はハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基)で
表される化合物として、Si(OC254に代えてS
i(NCO)4を用いたこと以外は前記実施例8の基板
H2(Si/Al=90/10)と同様にして、実施例
9にかかる基板J2を作製した。
From these results, the underlayer solution was treated with X- (S
'and halogen, alkoxy group and isocyanate group, n represents 0 is an integer equal to or greater than) the compound represented by, X.' iOX 2) n -SiX 3 ( where, X - (AlOX ') n
It has been confirmed that the heat resistance in water repellency is improved by using a mixture of a compound represented by —AlX ′ 2 (where X is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more). Furthermore, Si / Al in the above-mentioned two-component system underlayer solution
It has been found that when the ratio is 1 or more, a functional film having more excellent heat resistance can be produced. The above results are closely related to the denseness of the underlayer, and it is considered that a substrate having a denser underlayer has better temperature resistance. (Example 9) X- (SiOX 2) n -SiX 3 ( where, X
Is a compound represented by halogen, an alkoxy group and an isocyanate group), and S (OC 2 H 5 ) 4 instead of S
A substrate J2 according to Example 9 was produced in the same manner as the substrate H2 (Si / Al = 90/10) of Example 8 except that i (NCO) 4 was used.

【0142】[下地層成分の種類と耐久性]上記実施例
8にかかる基板H2と実施例9にかかる基板J2の温度
耐性を上記加熱耐久試験法で調べた。その結果を図12
に示した。
[Types of Underlayer Components and Durability] The temperature resistance of the substrate H2 according to Example 8 and the substrate J2 according to Example 9 was examined by the above heating durability test method. The result is shown in FIG.
It was shown to.

【0143】図12から明らかなように、下地層の成分
として、Si(OC254とAl(OC253を用い
た実施例8の基板H2は、Si(NCO)4とAl(O
253を用いた実施例9の基板J2に比較し、当初
の接触角が大きいとともに、接触角の経時的変化も小さ
かった。この結果より、イソシアネートシランを用いた
2成分系下地層溶液よりもアルコキシシランを用いた2
成分系下地層溶液の方が、機能性膜の撥水性および耐久
性を高めることができる点で優れていることが判る。 (実施例10)シラン化合物(機能性膜の主剤)とし
て、C81724SiCl3に代えて、C81724
Si(OC253を用いたこと以外は、実施例7と同
様にして実施例10にかかる基板K2を作製した。な
お、実施例10は1成分系の下地層が用いられたもので
ある。
As is clear from FIG. 12, the substrate H2 of Example 8 using Si (OC 2 H 5 ) 4 and Al (OC 2 H 5 ) 3 as the components of the underlayer is Si (NCO) 4 And Al (O
Compared to the substrate J2 of Example 9 using C 2 H 5 ) 3 , the initial contact angle was large and the change in contact angle with time was small. From this result, it was confirmed that the use of the alkoxysilane was better than that of the two-component underlayer solution using the isocyanatesilane.
It can be seen that the component-based underlayer solution is superior in that it can enhance the water repellency and durability of the functional film. (Example 10) a silane compound (main component of the functional film), instead of the C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3, C 8 F 17 C 2 H 4
A substrate K2 according to Example 10 was made in the same manner as Example 7 except that Si (OC 2 H 5 ) 3 was used. In Example 10, a one-component underlayer was used.

【0144】[シラン化合物の違いと耐久性]実施例1
0にかかる基板K2と前記実施例7の基板A2を用い
て、薄膜成分(機能性膜の主剤)の違いと耐久性の関係
を、上記加熱耐久試験法で調べた。その結果を図13に
示した。
[Difference of Silane Compounds and Durability] Example 1
Using the substrate K2 of No. 0 and the substrate A2 of Example 7, the relationship between the difference in the thin film component (the main agent of the functional film) and the durability was examined by the heating durability test method. The result is shown in FIG.

【0145】図13より両基板の当初の接触角は同じで
あったが、シラン化合物としてC81724Si(O
253を用いた基板K2(実施例10)よりも、C8
1724SiCl3を用いた基板A2(実施例7)の
方が、接触角の経時的な低下が顕著に少ないことが認め
られた。この結果から、機能性膜の主剤としてのシラン
化合物としては、耐久性の点でトリクロロシラン系化合
物が好ましい。 (実施例11)シラン化合物を溶解させる溶剤として、
818に代えて、ヘキサメチルジシロキサン(直鎖状
シリコーン)を用いたこと以外は、実施例7と同様にし
て実施例11にかかる基板L2を作製した。
From FIG. 13, the initial contact angles of both substrates were the same, but as the silane compound, C 8 F 17 C 2 H 4 Si (O
C 8 rather than substrate K 2 (Example 10) using C 2 H 5 ) 3
It was confirmed that the substrate A2 using F 17 C 2 H 4 SiCl 3 (Example 7) had a significantly smaller decrease in contact angle with time. From this result, a trichlorosilane-based compound is preferable in terms of durability as the silane compound as the main component of the functional film. (Example 11) As a solvent for dissolving a silane compound,
A substrate L2 according to Example 11 was made in the same manner as Example 7 except that hexamethyldisiloxane (linear silicone) was used instead of C 8 F 18 .

【0146】[溶剤の違いと耐久性]上記加熱耐久試験
法を用いて、実施例11の基板L2と実施例7の基板A
2の性能を比較し、シラン化合物を溶解させる溶剤の違
いと耐久性の関係を調べた。その結果を図14に示し
た。
[Difference in Solvents and Durability] Using the above heating durability test method, the substrate L2 of Example 11 and the substrate A of Example 7 were used.
The performance of No. 2 was compared, and the relationship between the difference in the solvent that dissolves the silane compound and the durability was examined. The results are shown in Fig. 14.

【0147】図14より両基板の当初の接触角は同じで
あったが、ヘキサメチルジシロキサンを用いた基板L2
(実施例11)は、C818を用いた基板A2(実施例
7)よりも経時的な接触角の変化が少ないことが認めら
れた。この結果から、シラン化合物を溶解するための溶
剤としては、高温耐久性に優れた機能膜が得られる点
で、ヘキサメチルジシロキサンが好ましい。なお、シク
ロヘキサメチルトリシロキサン(環状シリコーン)を用
いた場合においても、上記と同様な結果が得られた。 (実施例12)機能性膜の主剤としてのシラン化合物と
して、C81724SiCl3に代えて、C1021Si
Cl3を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、実
施例12にかかる基板M2を作製した。 (実施例13)機能性膜の主剤としてのシラン化合物と
して、C81724SiCl3に代えて、SiCl4
用いたこと以外は、実施例7と同様にして、実施例13
にかかる基板N2を作製した。
From FIG. 14, although the initial contact angles of both substrates were the same, the substrate L2 using hexamethyldisiloxane was used.
It was confirmed that (Example 11) showed less change in contact angle over time than the substrate A2 using C 8 F 18 (Example 7). From this result, hexamethyldisiloxane is preferable as the solvent for dissolving the silane compound, because a functional film excellent in high temperature durability can be obtained. The same results as above were obtained when cyclohexamethyltrisiloxane (cyclic silicone) was used. As the silane compound as a main agent (Example 12) functional film, in place of the C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3, C 10 H 21 Si
A substrate M2 according to Example 12 was made in the same manner as Example 7 except that Cl 3 was used. As the silane compound as a main agent (Example 13) functional film, in place of the C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3, except for using SiCl 4, in the same manner as in Example 7, Example 13
The substrate N2 according to the above was manufactured.

【0148】〔シラン化合物の種類と防汚性の関係〕機
能性膜の主剤としてのシラン化合物の種類のみが相違す
る上記基板A2(実施例7)、基板M2(実施例1
2)、基板N2(実施例13)を用いて、基板表面の防
汚性の良否を防汚性試験により調べた。
[Relationship Between Type of Silane Compound and Antifouling Property] The above-mentioned substrate A2 (Example 7) and substrate M2 (Example 1) which differ only in the type of silane compound as the main ingredient of the functional film.
2) Using the substrate N2 (Example 13), the quality of the antifouling property of the substrate surface was examined by an antifouling property test.

【0149】防汚性試験は、次のようにして行った。ま
ず、砂糖/醤油=1/1(重量比)からなるシロップを
基板上に0.2cc滴下し、300℃で15分間焼き付
ける。この後、こびりつきを濡れふきんで拭き取り、再
び上記シロップ0.2ccを基板上に滴下し、300℃
で15分焼き付け、上記と同様に拭き取る。このサイク
ルをこびりつきが拭き取れなくなるまで繰り返し、その
回数を数えた。その結果を表2に示した。
The antifouling test was conducted as follows. First, 0.2 cc of syrup consisting of sugar / soy sauce = 1/1 (weight ratio) is dropped on a substrate and baked at 300 ° C. for 15 minutes. After that, wipe off any stickiness and drop 0.2 cc of the above syrup on the substrate again, and 300 ° C.
Bake for 15 minutes and wipe off as above. This cycle was repeated until stickiness could not be wiped off, and the number of times was counted. The results are shown in Table 2.

【0150】[0150]

【表2】 表2から明らかなように、防汚性(良い順)は、基板A
2(C81724SiCl3)>>基板M2(C1021
SiCl3)>>基板N2(SiCl4)であり、基板N
2に比較して基板A2、M2が高い防汚性を示し、特に
基板A2の防汚性が優れていた。この結果から、機能性
膜の防汚性を高めるためには、好ましくはアルキル基や
フルオロアルキル基を有するシラン化合物を用い、より
好ましくはフルオロアルキル基を有するシラン化合物を
用いるのがよいことが判る。
[Table 2] As is clear from Table 2, the antifouling property (in order of goodness) was
2 (C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 ) >> Substrate M2 (C 10 H 21
SiCl 3 ) >> substrate N 2 (SiCl 4 ), substrate N
Substrates A2 and M2 exhibited higher antifouling properties than those of No. 2, and substrate A2 was particularly excellent in antifouling properties. From this result, it can be seen that in order to enhance the antifouling property of the functional film, it is preferable to use a silane compound having an alkyl group or a fluoroalkyl group, and more preferably to use a silane compound having a fluoroalkyl group. .

【0151】〔製造雰囲気中の湿度の影響〕以上の実施
例7〜13等ではシラン化合物溶液への浸漬・引き上げ
を相対湿度5%以下の無水雰囲気下で行った。しかし、
シラン化合物溶液を塗布する際における周囲雰囲気中の
相対湿度の高低は、薄膜形成反応に大きく影響を与え
る。そこで、下地層の形成された基板にシラン化合物溶
液を塗布する際における周囲雰囲気中の湿度の影響を調
べる実験を行った。
[Influence of Humidity in Manufacturing Atmosphere] In Examples 7 to 13 and the like described above, dipping / pulling in the silane compound solution was performed in an anhydrous atmosphere having a relative humidity of 5% or less. But,
The level of relative humidity in the ambient atmosphere when the silane compound solution is applied greatly affects the thin film formation reaction. Therefore, an experiment was conducted to investigate the influence of humidity in the ambient atmosphere when the silane compound solution was applied to the substrate on which the underlayer was formed.

【0152】実験方法としては、シラン化合物溶液への
基板の浸漬・引き上げ時における周囲雰囲気の相対湿度
を5、10、15、20、25、30、35、40%の
8通り設定して行ったこと以外は、上記実施例11と同
様にして機能性膜の形成された基板の作製を行い、機能
性膜の形成時と形成後における基板の外観状態を肉眼観
察するというものである。
As an experimental method, the relative humidity of the ambient atmosphere at the time of dipping / pulling up the substrate in the silane compound solution was set to 8 kinds of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40%. Except for the above, a substrate on which a functional film is formed is manufactured in the same manner as in Example 11 above, and the appearance state of the substrate during and after the formation of the functional film is visually observed.

【0153】上記各湿度条件で作製した基板を観察した
ところ、30%以下の湿度条件では、無水雰囲気下(5
%以下)と同様な外観の基板が得られた。その一方、4
0%以上の湿度条件下では、明らかに雰囲気中の水分と
シラン化合物との反応物と思われる白色の生成物が認め
られた。これらのことから、基板に対するシラン化合物
溶液の接触は、相対湿度35%以下の雰囲気中で行うこ
とが好ましい。次に、本発明の機能性膜を液晶配向膜に
適用した場合の実施例について述べる。 (実施例14)本実施例に係る液晶表示素子は、以下に
述べる方法にて作製した。先ず、図17に示すように、
マトリックス状に形成された第1の電極群1と、この電
極を駆動するトランジスタ群2とを有する第1の基板3
上に、下地層7を形成した。
Observation of the substrates produced under the above-mentioned respective humidity conditions revealed that under a humidity condition of 30% or less, under an anhydrous atmosphere (5
% Or less), a substrate having an appearance similar to that of On the other hand, 4
Under a humidity condition of 0% or more, a white product which was apparently a reaction product of moisture in the atmosphere and a silane compound was observed. From these things, it is preferable that the contact of the silane compound solution with the substrate is performed in an atmosphere having a relative humidity of 35% or less. Next, examples in which the functional film of the present invention is applied to a liquid crystal alignment film will be described. (Example 14) A liquid crystal display element according to this example was manufactured by the method described below. First, as shown in FIG.
A first substrate 3 having a first electrode group 1 formed in a matrix and a transistor group 2 driving the electrodes.
A base layer 7 was formed on the top.

【0154】すなわち、X−(SiOX2n−SiX3
(但し、Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネ
ート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基
であり、nは0以上の整数である。)で表される化合物
として、Si(OC254を用意し、Si(OC
254/HCl/水/イソブロピルアルコール=1/
0.01/5/25(モル比)の下地層溶液を調製し
た。そして、この下地層溶液を、第1の基板3に於ける
第1の電極群1が形成されている領域に印刷機を用いて
塗布した。このときの塗布膜は約1μmとなるようにし
た。さらに、この塗布膜を80℃で15分間乾燥してS
i(OC254からなる未焼成の下地層7を第1の基
板3の表面に形成した(下地層形成工程)。
That is, X- (SiOX 2 ) n -SiX 3
(However, X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more.) As a compound represented by Si (OC 2 H 5 ). 4 is prepared and Si (OC
2 H 5 ) 4 / HCl / water / isopropyl alcohol = 1 /
An underlayer solution of 0.01 / 5/25 (molar ratio) was prepared. Then, this underlayer solution was applied to a region of the first substrate 3 where the first electrode group 1 was formed using a printing machine. The coating film at this time was made to have a thickness of about 1 μm. Further, this coating film is dried at 80 ° C. for 15 minutes to remove S
An unfired underlayer 7 made of i (OC 2 H 5 ) 4 was formed on the surface of the first substrate 3 (underlayer forming step).

【0155】次に、シラン系化合物としてC65−CH
=CH−CO−C64−O−(CH 26−O−SiCl
3を用意し、またこの化合物を溶解させる溶剤としてヘ
キサメチルジシロキサンを用意して、10-3mol/L
のC65−CH=CH−CO−C64−O−(CH2
6−O−SiCl3/ヘキサメチルジシロキサンのシラン
化合物溶液を調製した。そして、相対湿度を5%以下と
した無水雰囲気下で、このシラン化合物溶液に、下地層
7(未焼成)の形成された第1の基板3に印刷機を用い
て塗布した(薄膜形成工程)。塗布した液膜の厚みは約
1μmとした。この後、第1の基板3表面に残存する溶
剤(ヘキサメチルジシロキサン)を蒸発させ、さらにこ
の第1の基板3を300℃で15分間焼成して液晶配向
膜4を形成した(焼成工程)。
Next, C was used as a silane compound.6HFive-CH
= CH-CO-C6HFour-O- (CH 2)6-O-SiCl
3As a solvent for dissolving this compound.
Prepare oxamethyldisiloxane, 10-3mol / L
 C6HFive-CH = CH-CO-C6HFour-O- (CH2)
6-O-SiCl3/ Hexamethyldisiloxane silane
A compound solution was prepared. And the relative humidity is 5% or less
Under this anhydrous atmosphere, the silane compound solution was added to the underlayer.
A printing machine is used for the first substrate 3 on which 7 (unbaked) is formed.
And applied (thin film forming step). The thickness of the applied liquid film is about
It was 1 μm. After this, the melt remaining on the surface of the first substrate 3
The agent (hexamethyldisiloxane) is evaporated and
The first substrate 3 is baked at 300 ° C. for 15 minutes to align the liquid crystal.
The film 4 was formed (firing process).

【0156】上記焼成工程の後、液晶配向膜4が形成さ
れた第1の基板3を、非水系溶剤であるクロロホルム中
に浸漬して洗浄した(洗浄工程)。さらに、第1の基板
3を所望の方向に立てた状態でクロロホルムより引き上
げてクロロホルムを液切りした(液切り配向工程)。こ
れにより、液晶配向膜4を構成する分子を、引き上げ方
向とは反対側の液切り方向に傾斜させて配向させること
ができた。
After the above firing step, the first substrate 3 having the liquid crystal alignment film 4 formed thereon was immersed in chloroform, which is a non-aqueous solvent, and washed (washing step). Further, the first substrate 3 was pulled up from chloroform in a state of standing in a desired direction and the chloroform was drained (a draining alignment step). As a result, the molecules forming the liquid crystal alignment film 4 were able to be aligned while being inclined in the liquid draining direction opposite to the pulling direction.

【0157】液切り配向工程の後、液切り方向と偏光方
向が同じ方向になるように、400mJ/cm2(波
長:365nm)の偏光紫外線を照射した(偏光配向工
程)。これにより、液晶配向膜4としての機能性膜を構
成する分子を、偏光方向に沿って感光性基の部分で架橋
結合させた。このようにして、第1の基板3上に、膜構
成分子が偏光方向に配向した液晶配向膜4としての機能
性膜を形成した。
After the liquid draining alignment step, polarized ultraviolet rays of 400 mJ / cm 2 (wavelength: 365 nm) were irradiated so that the liquid draining direction and the polarization direction were the same direction (polarization aligning step). As a result, the molecules forming the functional film as the liquid crystal alignment film 4 were cross-linked at the photosensitive group along the polarization direction. In this way, a functional film as the liquid crystal alignment film 4 in which the film constituent molecules were aligned in the polarization direction was formed on the first substrate 3.

【0158】一方、順にカラーフィルター群13と、第
2の電極14とが設けられた第2の基板6についても、
上記と同様の工程を行うことにより、下地層5および所
定の方向に配向処理された液晶配向膜5を形成した。
On the other hand, regarding the second substrate 6 on which the color filter group 13 and the second electrode 14 are sequentially provided,
By performing the same steps as described above, the base layer 5 and the liquid crystal alignment film 5 that has been subjected to the alignment treatment in a predetermined direction were formed.

【0159】さらに、第1の基板3上にビーズを散布し
ておき、かつ該基板3の縁部に、塗布形状が枠状となる
ようにスペーサ入り接着剤8を塗布した。続いて、第1
の電極群1と第2の電極14とが平行に相対し、セルギ
ャップが約5μmとなるように第1の基板3と第2の基
板6とを貼り合わせた。このとき、第1の基板3上に設
けられた液晶配向膜4の配向処理方向と、第2の基板6
上に設けられた液晶配向膜5に於ける配向処理方向との
相対的な交差角が、90°となるように位置合わせして
おいた。
Further, beads were scattered on the first substrate 3, and the adhesive 8 containing a spacer was applied to the edge portion of the substrate 3 so that the application shape was a frame shape. Then, the first
The first electrode group 1 and the second electrode 14 were opposed to each other in parallel, and the first substrate 3 and the second substrate 6 were bonded so that the cell gap became about 5 μm. At this time, the alignment treatment direction of the liquid crystal alignment film 4 provided on the first substrate 3 and the second substrate 6
The alignment was performed so that the relative crossing angle with the alignment treatment direction in the liquid crystal alignment film 5 provided above was 90 °.

【0160】次いで、第1の基板3および第2の基板6
間に、液晶材料を注入して捻れ角が90°のTN配向を
有する液晶層10を形成した。また、第1の基板3およ
び第2の基板6の外面には、ノーマリーホワイトモード
となるように光学軸方向を設定した偏光板11・12を
それぞれ設けた。以上により、本実施例に係るTN型の
液晶表示素子Oを作製した。
Next, the first substrate 3 and the second substrate 6
In between, a liquid crystal material was injected to form a liquid crystal layer 10 having a TN orientation with a twist angle of 90 °. Further, on the outer surfaces of the first substrate 3 and the second substrate 6, polarizing plates 11 and 12 whose optical axis directions are set so as to be in a normally white mode are provided. As described above, the TN type liquid crystal display element O according to this example was manufactured.

【0161】この方法の製造フローを説明するための概
念図を図18に示す。図18(a)は第1の基板3に下
地層溶液を塗布し乾燥したときにおける下地層7の状態
を模式的に表した図である。図18(a)に示すよう
に、下地層溶液を塗布し焼成温度以下の温度で乾燥する
と、先ず第1の基板3表面近傍に位置するSi(OC2
53が第1の基板3および第1の電極群1表面のOH
基と脱アルコール反応して結合(−O−)する一方、第
1の基板3のOH基と結合しない大多数のSi(OC2
53分子は、周囲に微量に存在する水分(例えば空気
中の湿度)と反応する。これにより下地層7が第1の基
板3に結合固定されるとともに、下地層7の表面のOH
基が増大する。
FIG. 18 shows a conceptual diagram for explaining the manufacturing flow of this method. FIG. 18A is a diagram schematically showing the state of the underlayer 7 when the underlayer solution is applied to the first substrate 3 and dried. As shown in FIG. 18A, when the underlayer solution is applied and dried at a temperature equal to or lower than the baking temperature, first, Si (OC 2) located near the surface of the first substrate 3 is firstly formed.
H 5 ) 3 is OH on the surface of the first substrate 3 and the first electrode group 1
The majority of Si (OC 2) does not bond with the OH group of the first substrate 3 while being dealcoholized with the group to bond (-O-).
The H 5 ) 3 molecule reacts with a small amount of moisture (for example, humidity in the air) present in the surroundings. As a result, the underlayer 7 is bonded and fixed to the first substrate 3, and the OH on the surface of the underlayer 7 is
The group increases.

【0162】図18(b)は、前記下地層7にシラン化
合物溶液を塗布したときの状態を示す模式図であり、シ
ラン系化合物(C65−CH=CH−CO−C64−O
−(CH26−O−SiCl3)が下地層7表面のOH
基部分に化学結合(吸着)した様子を示している。更
に、図18(c)は、焼成後の基板の状態を示す図であ
り、下地層7の構成分子同士が重合した様子を示してい
る。
FIG. 18B is a schematic view showing a state in which a silane compound solution is applied to the underlayer 7, and the silane compound (C 6 H 5 —CH═CH—CO—C 6 H 4) is used. -O
- (CH 2) a 6 -O-SiCl 3) is underlying layer 7 surface OH
It shows a state of being chemically bonded (adsorbed) to the base portion. Further, FIG. 18C is a diagram showing a state of the substrate after firing, showing a state in which constituent molecules of the underlayer 7 are polymerized.

【0163】図18(d)は、下地層7表面に化学吸着
したシラン系化合物を液切り配向したときの状態を示す
模式図であり、洗浄液の液切り方向に液晶配向膜5の構
成分子が傾斜して配向している様子を示している。さら
に、図18(e)は、偏光配向工程後の液晶配向膜5の
配向状態を示す図であり、液晶配向膜5の構成分子にお
ける感光性基同士が偏光方向に平行な方向に沿うように
して架橋した状態を示している。 (比較例5)前記下地層溶液が塗布された第1および第
2の基板に対し、80℃・15分間の乾燥に代えて、3
00℃・15分間の焼成を行う方法により下地層(焼成
下地層)を形成したこと、及びシラン化合物溶液が塗布
された第1および第2の基板に対し、400℃・15分
間の後焼成を行わなかったこと以外は、前記実施例14
と同様にしてTN型の液晶表示素子Pを製作した。 (比較例6)下地層を全く施さない第1および第2の基
板を用い、これらの基板に前記シラン化合物溶液を実施
例7と同様に塗布し、ヘキサメチルジシロキサンを蒸発
させて、液晶配向膜としての機能性膜を形成した。さら
に、前記実施例14と同様にして比較例6に係るTN型
の液晶表示素子Qを製作した。
FIG. 18D is a schematic view showing a state in which the silane compound chemically adsorbed on the surface of the underlayer 7 is liquid-distributed and aligned, and the constituent molecules of the liquid crystal alignment film 5 are arranged in the liquid-discharging direction of the cleaning liquid. It shows a state of being inclined and oriented. Further, FIG. 18 (e) is a diagram showing an alignment state of the liquid crystal alignment film 5 after the polarization alignment step, in which the photosensitive groups in the constituent molecules of the liquid crystal alignment film 5 are arranged along the direction parallel to the polarization direction. Shows a cross-linked state. (Comparative Example 5) For the first and second substrates coated with the underlayer solution, instead of drying at 80 ° C for 15 minutes, 3
A base layer (baking base layer) was formed by a method of baking at 00 ° C. for 15 minutes, and post baking at 400 ° C. for 15 minutes was performed on the first and second substrates coated with the silane compound solution. Example 14 above, except not performed
A TN type liquid crystal display element P was manufactured in the same manner as in. (Comparative Example 6) Using the first and second substrates having no underlying layer at all, the silane compound solution was applied to these substrates in the same manner as in Example 7, and hexamethyldisiloxane was evaporated to align the liquid crystal. A functional film as a film was formed. Further, a TN type liquid crystal display element Q according to Comparative Example 6 was manufactured in the same manner as in Example 14.

【0164】[膜作製条件と表示特性]上述の液晶表示
素子O、P、Qを用いて、液晶の初期配向と、表示特性
を評価するためのコントラストとを調べた。結果を表3
に併記する。
[Film Fabrication Conditions and Display Characteristics] Using the above-mentioned liquid crystal display elements O, P and Q, the initial alignment of the liquid crystal and the contrast for evaluating the display characteristics were examined. The results are shown in Table 3.
Also described in.

【0165】[0165]

【表3】 この表から明らかなように、本発明の機能性膜を液晶配
向膜として用いた液晶表示素子Oには、配向欠陥が全く
みられないことが確認された。
[Table 3] As is clear from this table, it was confirmed that the liquid crystal display element O using the functional film of the present invention as a liquid crystal alignment film had no alignment defects.

【0166】一方、液晶表示素子Qの液晶の初期配向お
よび表示特性がかなり劣化しているのは、第1および第
2の基板表面の電極材料ITOには、シラン化合物の吸
着サイトとなる活性水素を有する表面水酸基がほとんど
存在しないためと考えられる。よって、シラン系化合物
が下地層に吸着するための吸着サイトを増やす本発明の
効果は、液晶配向膜として使用した場合においても極め
て高いと言える。
On the other hand, the initial alignment of the liquid crystal of the liquid crystal display device Q and the display characteristics are considerably deteriorated because the electrode material ITO on the surfaces of the first and second substrates has active hydrogen which becomes an adsorption site of a silane compound. It is considered that this is because there are almost no surface hydroxyl groups having. Therefore, it can be said that the effect of the present invention of increasing the number of adsorption sites for the silane compound to be adsorbed to the underlayer is extremely high even when used as a liquid crystal alignment film.

【0167】なお、本願発明者等は、洗浄工程および液
切り配向工程を行わない以外は、上記実施例14と同様
の方法で作製した液晶表示素子についても、初期配向お
よびコントラストを調べた。また、液切り配向工程に於
ける液切り方向と偏光配向工程に於ける偏光方向とを相
違させた以外は、上記実施例14と同様の方法で作製し
た液晶表示素子についても同様に調べた。その結果、液
晶配向膜を構成する分子は偏光方向に配向し、該液晶配
向膜近傍の液晶分子も偏光方向に配向することがわかっ
たが、液晶表示素子Oと同様の初期配向性および表示特
性は得られなかった。そこで、偏光配向工程に於ける偏
光紫外線照射量を、上記実施例14の場合よりも増やす
ことで、液晶表示素子Oの特性に近づけることが分かっ
た。以上のことから、予め洗浄剤の液切り方向を偏光紫
外線の偏光方向と平行となるようにすることで、従来の
光配向法よりも偏光紫外線の照射量を低減できることが
分かった。これは、偏光紫外線を照射する前に、洗浄剤
の液切りにより液晶配向膜の膜構成分子を偏光方向に平
行となるように予め仮配向させた結果、偏光紫外線照射
の際には偏光方向に感光性基の異方的な光反応が起こし
やすくなり、これにより偏光紫外線照射量を少なくでき
たと考えられる。
The inventors of the present application also examined the initial alignment and the contrast of the liquid crystal display element manufactured by the same method as in Example 14 except that the washing step and the liquid draining alignment step were not performed. Further, a liquid crystal display element manufactured by the same method as in Example 14 was examined in the same manner except that the liquid draining direction in the liquid draining alignment step and the polarization direction in the polarization aligning step were different. As a result, it was found that the molecules constituting the liquid crystal alignment film are aligned in the polarization direction, and the liquid crystal molecules in the vicinity of the liquid crystal alignment film are also aligned in the polarization direction. Was not obtained. Therefore, it was found that the characteristics of the liquid crystal display element O can be approximated by increasing the irradiation amount of polarized ultraviolet rays in the polarization alignment step as compared with the case of the above-described Example 14. From the above, it was found that the irradiation amount of the polarized ultraviolet light can be reduced as compared with the conventional photo-alignment method by making the drainage direction of the cleaning agent parallel to the polarized direction of the polarized ultraviolet light in advance. This is because, as a result of preliminarily preliminarily preliminarily aligning the film-constituting molecules of the liquid crystal alignment film so as to be parallel to the polarization direction by draining the cleaning agent before irradiation with polarized ultraviolet light, It is considered that the anisotropic photoreaction of the photosensitive group was apt to occur, and thereby the polarized UV irradiation dose could be reduced.

【0168】また、下地層溶液X−(SiOX2n−S
iX3(ただしXはハロゲン、アルコキシ基およびイソ
シアネート基、nは0は以上の整数である。)で表され
る化合物とX’−(AlOX’)n−AlX’2(ただし
X’はアルコキシ基)で表される化合物との、加水分解
させることができる混合物の組成を変えて、実施例7の
同様にして液晶表示素子を作製したが、いずれの場合
も、液晶表示素子Oとほぼ同じ表示液晶の初期配向およ
び表示特性を示した。
The underlayer solution X- (SiOX 2 ) n- S
iX 3 (where X is a halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, n is an integer of 0 or more) and X ′-(AlOX ′) n —AlX ′ 2 (where X ′ is an alkoxy group) A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 7 by changing the composition of the compound capable of being hydrolyzed with the compound represented by the formula (4). The initial alignment and display characteristics of the liquid crystal are shown.

【0169】また、X−(SiOX2n−SiX3(但
し、Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート
基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であ
り、nは0以上の整数である)で示される化合物と、
X’−(AlOX’)n−AlX’2(但し、X’はアル
コキシ基、nは0以上の整数である。)で表される化合
物からなる混合物(加水分解できるもの)として、Si
(OC254およびAl(OC253を用意して、両
化合物の混合比を変えて、上記実施例14と同様にして
液晶表示素子を作製した場合も、液晶表示素子Oとほぼ
同様の初期配向および表示特性を示すことが分かった。 (実施例15)シラン化合物(薄膜成分)として、C6
5−CH=CH−CO−C64−O−(CH26−O
−SiCl3(カルコニル基含有)に代えて、C65
CH=CH−CO−O−(CH26−O−SiCl
3(シンナモイル基含有)を用いた以外は、実施例14
と同様にして、実施例15に係るTN型の液晶表示素子
Rを製作した。 (実施例16)シラン化合物(薄膜成分)として、C6
5−CH=CH−CO−C64−O−(CH26−O
−SiCl3(カルコニル基含有)に代えて、C1021
SiCl3(感光性基なし)を用いた以外は、実施例1
4と同様にして、実施例16に係るTN型の液晶表示素
子Sを製作した。
X- (SiOX 2 ) n -SiX 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more). A compound represented by
Si 'as a mixture (hydrolyzable) composed of a compound represented by X'-(AlOX ') n -AlX' 2 (where X'is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more).
When (OC 2 H 5 ) 4 and Al (OC 2 H 5 ) 3 were prepared and the mixing ratio of both compounds was changed to prepare a liquid crystal display element in the same manner as in Example 14, the liquid crystal display element was also prepared. It has been found that it exhibits almost the same initial orientation and display characteristics as O. (Example 15) As a silane compound (thin film component), C 6
H 5 -CH = CH-CO- C 6 H 4 -O- (CH 2) 6 -O
In place of —SiCl 3 (containing a chalcone group), C 6 H 5
CH = CH-CO-O- ( CH 2) 6 -O-SiCl
Example 14 except that 3 (containing cinnamoyl group) was used.
Similarly to the above, a TN type liquid crystal display element R according to Example 15 was manufactured. (Example 16) As a silane compound (thin film component), C 6
H 5 -CH = CH-CO- C 6 H 4 -O- (CH 2) 6 -O
Instead of —SiCl 3 (containing a chalconeyl group), C 10 H 21
Example 1 except that SiCl 3 (no photosensitive group) was used
In the same manner as in Example 4, a TN type liquid crystal display element S according to Example 16 was manufactured.

【0170】[シラン化合物の違いと表示特性]実施例1
5および実施例16にかかるTN型の液晶表示素子R、
Sと、上記実施例14に係る液晶表示素子Oを用いて、
液晶の初期配向および表示特性としてコントラストを調
べた。その結果を表4に併記する。
[Difference of Silane Compounds and Display Characteristics] Example 1
5 and the TN type liquid crystal display element R according to Example 16;
Using S and the liquid crystal display element O according to Example 14 above,
The contrast was investigated as the initial alignment and display characteristics of the liquid crystal. The results are also shown in Table 4.

【0171】[0171]

【表4】 表4から明らかな様に、カルコニル基を有するシラン化
合物のほうが、シンナモイル基を有するものより、液晶
の初期配向および表示特性が優れていることがわかる。
ただし、シンナモイル基を有するシラン化合物からなる
液晶配向膜の場合でも、偏光紫外線の照射量を増大させ
ることにより、液晶分子の初期配向状態および表示特性
を改善できることがわかった。これは、偏光紫外線に対
する感光性基の感度がカルコニル基>シンナモイル基で
あるためと考えられる。また、感光性基を有しないシラ
ン化合物からなる液晶配向膜を備えた液晶表示素子Sで
は、液晶分子が所望の方向に配向せず、配向特性が劣化
していることが分かった。以上のことから、液晶表示素
子O、Rに於いては、偏光紫外線の照射よりに偏向方向
に沿うようにして感光性基が重合した結果、液晶分子が
配向したためと考えられる。 (実施例17)偏光配向工程をラビング配向工程に代え
たこと以外は、実施例14と同様にしてTN型の液晶表
示素子Tを製作した。なお、ラビング処理に於けるラビ
ング方向は、液切り配向方向と平行として、ナイロン布
(繊維経16〜20μm、毛の長さ3mm)を使用し、
押し込み0.4mm、スピード500m/分で液晶配向
膜表面をこすった。
[Table 4] As is clear from Table 4, the silane compound having a chalcone group is superior to the one having a cinnamoyl group in the initial alignment and display characteristics of liquid crystal.
However, it was found that even in the case of a liquid crystal alignment film made of a silane compound having a cinnamoyl group, the initial alignment state and display characteristics of liquid crystal molecules can be improved by increasing the irradiation amount of polarized ultraviolet light. It is considered that this is because the sensitivity of the photosensitive group to polarized ultraviolet light is chalconyl group> cinnamoyl group. Further, in the liquid crystal display element S including the liquid crystal alignment film made of a silane compound having no photosensitive group, it was found that the liquid crystal molecules were not aligned in a desired direction and the alignment characteristics were deteriorated. From the above, it is considered that in the liquid crystal display elements O and R, liquid crystal molecules were aligned as a result of polymerization of the photosensitive groups along the deflection direction due to irradiation of polarized ultraviolet light. (Example 17) A TN type liquid crystal display element T was produced in the same manner as in Example 14 except that the polarization alignment step was replaced with the rubbing alignment step. In addition, the rubbing direction in the rubbing treatment is parallel to the liquid cutting orientation direction, and a nylon cloth (fiber warp 16 to 20 μm, hair length 3 mm) is used,
The surface of the liquid crystal alignment film was rubbed with a push-in of 0.4 mm and a speed of 500 m / min.

【0172】[配向方法と表示特性]実施例17にかか
るTN型の液晶表示素子Tと、上記実施例14に係るT
N型の液晶表示素子Oを用いて、液晶の初期配向および
表示特性としてコントラストを調べた。その結果を表5
に併記する。
[Alignment Method and Display Characteristics] The TN type liquid crystal display element T according to Example 17 and the T according to Example 14 described above.
Using the N-type liquid crystal display element O, the initial alignment of the liquid crystal and the contrast as the display characteristics were examined. The results are shown in Table 5.
Also described in.

【0173】[0173]

【表5】 表5から明らかな様に、顕微鏡観察では液晶配向膜の表
面に多数のラビング筋が見られたが、液晶配向膜Oと同
様に液晶分子は所望の方向に配向し、配向欠陥は確認さ
れなかった。また、コントラストの高い表示特性も得ら
れた。
[Table 5] As is clear from Table 5, a lot of rubbing lines were observed on the surface of the liquid crystal alignment film under the microscope observation, but like the liquid crystal alignment film O, the liquid crystal molecules were aligned in a desired direction, and no alignment defect was confirmed. It was Also, display characteristics with high contrast were obtained.

【0174】なお、シラン化合物(薄膜成分)として、
65−CH=CH−CO−C64−O−(CH26
O−SiCl3(カルコニル基含有)に代えて、C10
21SiCl3(感光性基なし)を用いることにより、液
晶表示素子Tに於いて感光性基の存在が液晶分子の初期
配向や表示特性に影響を与えるかどうかについて検討し
た。その結果、C1021SiCl3を用いた場合であっ
ても、液晶表示素子Tと同様の初期配向を示し、かつ表
示特性が得られた。よって、液晶分子の初期配向はラビ
ング処理によるものと確認された。
As the silane compound (thin film component),
C 6 H 5 -CH = CH- CO-C 6 H 4 -O- (CH 2) 6 -
Instead of O—SiCl 3 (containing a chalconeyl group), C 10 H
By using 21 SiCl 3 (no photosensitive group), it was examined whether or not the presence of the photosensitive group in the liquid crystal display element T affects the initial alignment of liquid crystal molecules and display characteristics. As a result, even when C 10 H 21 SiCl 3 was used, the same initial alignment as that of the liquid crystal display element T was exhibited and the display characteristics were obtained. Therefore, it was confirmed that the initial alignment of the liquid crystal molecules was due to the rubbing treatment.

【0175】また、本願発明者等は、洗浄工程および液
切り配向工程を行わない以外は、上記実施例14と同様
の方法で作製した液晶表示素子についても、初期配向お
よびコントラストについて調べた。また、液切り配向工
程に於ける液切り方向とラビング工程に於けるラビング
処理方向とを相違させた以外は、上記実施例14と同様
の方法で作製した液晶表示素子についても同様に調べ
た。その結果、液晶配向膜を構成する分子はラビング処
理方向に配向する結果、該液晶配向膜近傍の液晶分子も
ラビング処理方向に配向することがわかったが、液晶表
示素子Tと同様の良好な初期配向性および表示特性は得
られなかった。そこで、ラビング工程に於けるラビング
条件を変え、強く擦ることで、上記実施例17の液晶表
示素子Tの特性に近づけることが分かった。ただし、こ
のとき液晶配向膜表面にラビングくずが認められた。以
上のことから、予め洗浄剤の液切り方向をラビング処理
方向と平行となるようにすることで、従来のラビング処
理よりも強く擦らないで済み、かつ液晶配向膜が削り取
られるのを防止できることが分かった。これは、ラビン
グ処理を行う前に、洗浄剤の液切りにより液晶配向膜の
膜構成分子をラビング処理方向に平行となるように予め
仮配向させた結果、ラビング処理の際には膜構成分子を
配向処理しやすくなったことによる。
The inventors of the present application also examined the initial alignment and the contrast of the liquid crystal display element manufactured by the same method as in Example 14 except that the washing step and the liquid-draining alignment step were not performed. A liquid crystal display device manufactured by the same method as in Example 14 was examined in the same manner except that the liquid draining direction in the liquid draining alignment step and the rubbing treatment direction in the rubbing step were different. As a result, it was found that the molecules constituting the liquid crystal alignment film were aligned in the rubbing treatment direction, and as a result, the liquid crystal molecules in the vicinity of the liquid crystal alignment film were also aligned in the rubbing treatment direction. Orientation and display characteristics were not obtained. Therefore, it was found that the characteristics of the liquid crystal display element T of Example 17 were approximated by changing the rubbing conditions in the rubbing process and rubbing strongly. However, rubbing debris was observed on the surface of the liquid crystal alignment film at this time. From the above, by making the drainage direction of the cleaning agent parallel to the rubbing treatment direction in advance, it is possible to prevent rubbing more strongly than in the conventional rubbing treatment and prevent the liquid crystal alignment film from being scraped off. Do you get it. This is because, as a result of preliminarily preliminarily aligning the film-constituting molecules of the liquid crystal alignment film in parallel with the rubbing treatment direction by draining the cleaning agent before performing the rubbing treatment, the film-constituting molecules are removed during the rubbing treatment. This is because the orientation process is easier.

【0176】[実験2]以上に記載した実施例では、洗
浄工程における洗浄剤として非水系溶剤を使用した場合
について述べたが、本実験では洗浄剤として水を使用し
た。実験方法としては、洗浄工程における洗浄剤を水で
行ったこと以外は、上記実施例14と同様にして液晶配
向膜を形成した。さらに、形成された液晶配向膜の外観
状態を肉眼観察を行った。
[Experiment 2] In the embodiment described above, the case where the non-aqueous solvent was used as the cleaning agent in the cleaning step was described. In this experiment, water was used as the cleaning agent. As an experimental method, a liquid crystal alignment film was formed in the same manner as in Example 14 except that water was used as the cleaning agent in the cleaning step. Further, the appearance state of the formed liquid crystal alignment film was visually observed.

【0177】上記洗浄工程で作製した基板を観察したと
ころ、明らかに水とシラン化合物との反応によると思わ
れる白色の生成物が確認され、それを取り除くことがで
きなかった。これらのことから、洗浄工程における溶媒
として水を含まない非水系溶剤で行うことが好ましい。 (実施例18)洗浄工程における洗浄剤としてクロロホ
ルムに代えて、N−メチル−2−ピロリジノンを用いた
以外は、上記実施例14と同様にして液晶表示素子を製
作した。
Observation of the substrate produced in the above-mentioned washing step revealed a white product apparently due to the reaction between water and the silane compound, and it could not be removed. For these reasons, it is preferable to use a non-aqueous solvent containing no water as the solvent in the washing step. (Example 18) A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 14 except that N-methyl-2-pyrrolidinone was used instead of chloroform as the cleaning agent in the cleaning step.

【0178】本実施例では、洗浄工程に於いて、過剰に
存在する未反応のシラン化合物の除去性を観察した。実
施例14に使用したクロロホルムに比べ、本実施例に於
いて使用したN−メチル−2−ピロリジノンは、その除
去性に優れていることがわかった。したがって、洗浄工
程におけるN−メチル−2−ピロリジノンの使用は薬液
の安全性を考慮すれば量産性を向上させることができ
る。 (実施例19)シラン化合物(薄膜成分)として、C6
5−CH=CH−CO−C64−O−(CH26−O
−SiCl3(カルコニル基含有)に、混合比で1mo
l%のC81724SiCl3を混合させた混合物を使
用した以外は、上記実施例14と同様にして、本実施例
19に係る液晶表示素子Uを作製した。 (実施例20)偏光配向工程に於いて偏光紫外線の照射
量として400mJ/cm2に代えて、100mJ/c
2にした以外は、上記実施例14と同様にして本実施
例に係るTN型の液晶表示素子Vを製作した。 (実施例21)偏光配向工程に於いて偏光紫外線の照射
量として400mJ/cm2に代えて、1000mJ/
cm2にした以外は、上記実施例14と同様にして本実
施例に係るTN型の液晶表示素子Wを製作した。
In this example, the removability of the unreacted silane compound present in excess was observed in the washing step. It was found that the N-methyl-2-pyrrolidinone used in this example was superior to the chloroform used in Example 14 in its removability. Therefore, the use of N-methyl-2-pyrrolidinone in the washing step can improve the mass productivity in consideration of the safety of the chemical solution. (Example 19) As a silane compound (thin film component), C 6
H 5 -CH = CH-CO- C 6 H 4 -O- (CH 2) 6 -O
-SiCl 3 (containing a chalcone group) at a mixing ratio of 1 mo
A liquid crystal display element U according to the present Example 19 was produced in the same manner as in the above Example 14 except that a mixture containing 1% of C 8 F 17 C 2 H 4 SiCl 3 was used. (Example 20) 100 mJ / c instead of 400 mJ / cm 2 as the irradiation amount of polarized ultraviolet rays in the polarization alignment step.
A TN type liquid crystal display element V according to this example was manufactured in the same manner as in Example 14 except that m 2 was used. (Example 21) Instead of 400 mJ / cm 2 as the irradiation amount of polarized ultraviolet rays in the polarization orientation step, 1000 mJ /
A TN type liquid crystal display element W according to this example was manufactured in the same manner as in Example 14 except that the size was changed to cm 2 .

【0179】[液晶の配向モード]上記実施例19にか
かる液晶表示素子U、実施例20にかかる液晶表示素子
Vおよび実施例21にかかる液晶表示素子Wと、前記実
施例14の液晶表示素子Oとについて、液晶配向膜近傍
の液晶分子のプレチルト角をそれぞれ調べた。その結果
を、下記表6に併記する。
[Liquid Crystal Alignment Mode] The liquid crystal display element U according to Example 19, the liquid crystal display element V according to Example 20, the liquid crystal display element W according to Example 21, and the liquid crystal display element O according to Example 14 described above. For and, the pretilt angles of the liquid crystal molecules near the liquid crystal alignment film were examined. The results are also shown in Table 6 below.

【0180】[0180]

【表6】 以上のことから、シラン化合物に5mol%以下のフロ
オロアルキル基を有するシラン化合物を混合することに
より、ホメオトロピック配向が可能な液晶配向膜にでき
ることが確認された。
[Table 6] From the above, it was confirmed that a liquid crystal alignment film capable of homeotropic alignment can be obtained by mixing a silane compound having a fluoroalkyl group of 5 mol% or less with the silane compound.

【0181】また、本発明の機能性膜では、偏光配向工
程で1J/cm2(波長:365nm)以上の照射量に
て偏光紫外線を照射することより、ホモジニアス配向が
可能な液晶配向膜にできることが確認された。さらに、
照射量が100mJ/cm2以下では、TN液晶に最適
なプレチルト角5〜10゜のプレチルト配向にできるこ
とが確認された。
Further, in the functional film of the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal alignment film capable of homogeneous alignment by irradiating polarized UV with a dose of 1 J / cm 2 (wavelength: 365 nm) or more in the polarization alignment step. Was confirmed. further,
It has been confirmed that when the irradiation amount is 100 mJ / cm 2 or less, pretilt alignment with a pretilt angle of 5 to 10 ° which is optimum for TN liquid crystal can be achieved.

【0182】[0182]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明では、ガ
ラス板等の基材に水酸基等を有する下地層を形成し、こ
の下地層を焼成することなく、その表面にシラン系化合
物を化学吸着させ、しかる後に焼成を行う製造方法を採
用した。このような製造方法であると、下地層表面によ
り多くの活性水素を存在させることができるので、シラ
ン系化合物の接触により、高密度でシラン系化合物分子
を化学結合させることができる。
As described above, according to the present invention, a base layer having hydroxyl groups or the like is formed on a substrate such as a glass plate, and the surface of the base layer is chemically treated with a silane compound without firing. A manufacturing method of adsorbing and then firing is adopted. With such a manufacturing method, a large amount of active hydrogen can be present on the surface of the underlayer, so that the silane compound molecules can be chemically bonded at a high density by contact with the silane compound.

【0183】そして、本発明では製造の最終段階で行う
焼成により、下地層を強力に固化させ基材に強固に結着
させる。このような本発明製造方法によると、均一かつ
強力に基材に結合固定してなる機能性膜が形成でき、こ
のような機能性膜であると、撥水性や液晶配向性等の所
望の表面改質効果が長期にわたって発揮される。
In the present invention, the base layer is strongly solidified and firmly bound to the base material by firing at the final stage of production. According to such a production method of the present invention, a functional film formed by uniformly and strongly bonding and fixing to a substrate can be formed. With such a functional film, a desired surface such as water repellency or liquid crystal alignment property can be obtained. The modifying effect is exerted for a long time.

【0184】更に、本発明では、X−(SiOX)n
SiX2(但し、Xはハロゲン、アルコキシ基およびイ
ソシアネート基、nは0以上の整数である。)を下地層
形成成分として使用するが、この化合物を用いると極め
て堅固な下地層を形成でき、その結果として撥水性や擦
り耐久性に優れた機能性膜とすることができる。
Furthermore, in the present invention, X- (SiOX) n-
SiX 2 (where X is a halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more) is used as the underlayer forming component. By using this compound, an extremely solid underlayer can be formed. As a result, a functional film having excellent water repellency and abrasion resistance can be obtained.

【0185】更に、本発明の他の態様では、X’−(A
lOX’)n−AlX’2(但し、X’はアルコキシ基、
nは0以上の整数である。)を下地層形成成分として使
用するが、この化合物を用いると極めて堅固な下地層を
形成でき、その結果として撥水性や擦り耐久性に優れた
機能性膜とすることができる。
Furthermore, in another embodiment of the present invention, X '-(A
lOX ') n -AlX' 2 (where X'is an alkoxy group,
n is an integer of 0 or more. ) Is used as the underlayer-forming component, an extremely firm underlayer can be formed by using this compound, and as a result, a functional film excellent in water repellency and rubbing durability can be obtained.

【0186】また、本発明のさらに他の態様では、X’
−(AlOX’)n−AlX’2(但し、Xはアルコキシ
基、nは0以上の整数である。)と、X−(SiO
2n−SiX3(但し、Xはハロゲン、アルコキシ基
およびイソシアネート基、nは0以上の整数である。)
とを混合した2成分系下地層形成成分を使用するが、こ
れによると撥水性等の所望の表面改質効果が熱劣化しに
くい優れた機能性膜とすることができる。
In still another embodiment of the present invention, X '
- (AlOX ') n -AlX' 2 (. Where, X is an alkoxy group, n represents an integer of 0 or more) and, X- (SiO
X 2) n -SiX 3 (where, X is a halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, n represents an integer of 0 or more.)
A two-component underlayer-forming component mixed with and is used, which makes it possible to obtain an excellent functional film in which the desired surface-modifying effect such as water repellency does not easily deteriorate due to heat.

【0187】また、上記機能性膜に、液切り乾燥法や紫
外線を用いた偏光照射法を適用すると、所望の液晶配向
特性を有した液晶配向膜が得られる。
Further, when a liquid draining drying method or a polarized light irradiation method using ultraviolet rays is applied to the functional film, a liquid crystal alignment film having desired liquid crystal alignment characteristics can be obtained.

【0188】更にまた、このような本発明にかかる液晶
配向膜を用いると、表示性能に優れた液晶表示素子が提
供できる。
Furthermore, by using such a liquid crystal alignment film according to the present invention, a liquid crystal display device having excellent display performance can be provided.

【0189】なお、下地層形成成分としてのX’−(A
lOX’)n−AlX’2を単独で使用する製造方法は、
擦り洗い等を必要とする例えば料理器具等に好適に適用
できる。また、X’−(AlOX’)n−AlX’2とX
−(SiOX2n−SiX3との2成分系下地層形成溶
液を使用する製造方法は、例えば電気アイロンの底部に
好適に適用でき、これにより長期にわたって皺伸ばし機
能が劣化しにくいアイロンが得られる。
It should be noted that X '-(A
lOX ') n -AlX' 2 is used alone,
It can be suitably applied to, for example, cooking utensils that require scrubbing. In addition, X '-(AlOX') n -AlX ' 2 and X
- (SiOX 2) manufacturing method using a two-component undercoat layer forming solution with n -SiX 3, for example electric iron base can be preferably applied to portions of, thereby the iron over a long period crease smoothing function is hardly degraded give To be

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる機能性膜の製造方法を説明する
ための概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a method for producing a functional film according to the present invention.

【図2】従来の方法にかかる機能性膜の製造方法を説明
するための概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a functional film according to a conventional method.

【図3】下地層を形成しない従来方法にかかる機能性膜
の製造方法を説明するための概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a functional film according to a conventional method in which an underlayer is not formed.

【図4】擦り回数と接触角の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of rubbing and the contact angle.

【図5】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を示
すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing changes with time in contact angle in a heating durability test.

【図6】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing changes with time in contact angle in a heating durability test.

【図7】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を示
すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a change in contact angle over time in a heating durability test.

【図8】本発明にかかる機能性膜の製造方法を説明する
ための概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining a method for producing a functional film according to the present invention.

【図9】擦り回数と接触角の関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of rubbing and the contact angle.

【図10】擦り回数と接触角の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the number of rubbing and the contact angle.

【図11】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を
示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a change in contact angle over time in a heating durability test.

【図12】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing changes with time in contact angle in a heating durability test.

【図13】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を
示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing changes in contact angle over time in a heating durability test.

【図14】加熱耐久試験における接触角の経時的変化を
示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a change in contact angle with time in a heating durability test.

【図15】従来の方法にかかる機能性膜の製造方法を説
明するための概念図である。
FIG. 15 is a conceptual diagram for explaining a method of manufacturing a functional film according to a conventional method.

【図16】下地層を形成しない従来方法にかかる機能性
膜の製造方法を説明するための概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram for explaining a method for manufacturing a functional film according to a conventional method in which an underlayer is not formed.

【図17】本発明に係る液晶表示素子の構成を示す断面
模式図である。
FIG. 17 is a schematic sectional view showing a configuration of a liquid crystal display element according to the present invention.

【図18】本発明にかかる液晶配向膜の製造方法を説明
するための概念図である。
FIG. 18 is a conceptual diagram for explaining a method for manufacturing a liquid crystal alignment film according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の電極群 2 トランジスタ群 3 第1の基板 4 液晶配向膜 6 第2の基板 7 下地層 10 液晶層 14 第2の電極 1 First electrode group 2 transistor group 3 First substrate 4 Liquid crystal alignment film 6 Second substrate 7 Underlayer 10 Liquid crystal layer 14 Second electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G02F 1/1333 505 G02F 1/1333 505 1/1337 530 1/1337 530 (72)発明者 武部 尚子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−86353(JP,A) 特開 平7−328538(JP,A) 特開 平11−167114(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05D 1/00 - 7/26 B32B 1/00 - 35/00 C03C 17/30 C09D 183/10 C09D 185/00 G02F 1/1333 505 G02F 1/1337 530 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G02F 1/1333 505 G02F 1/1333 505 1/1337 530 1/1337 530 (72) Inventor Naoko Takebe 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Address: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-5-86353 (JP, A) JP-A-7-328538 (JP, A) JP-A-11-167114 (JP, A) (58) Survey Areas (Int.Cl. 7 , DB name) B05D 1/00-7/26 B32B 1/00-35/00 C03C 17/30 C09D 183/10 C09D 185/00 G02F 1/1333 505 G02F 1/1337 530

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基材表面に、X−(SiOX2n−Si
3(ただしXはハロゲン、アルコキシ基およびイソシ
アネート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官
能基であり、nは0以上の整数である。)で表される、
加水分解させることのできる化合物を含む下地層溶液を
接触させ、乾燥して下地層を形成する下地層形成工程
と、 前記下地層の形成された基材表面にシラン系化合物を含
む溶液を接触させ、シラン系化合物を基材表面に化学吸
着させることにより薄膜を形成する薄膜形成工程と、 薄膜形成工程の後、当該基材を焼成する焼成工程と、を
備える機能性膜の製造方法。
1. An X- (SiOX 2 ) n -Si film on the surface of a substrate.
X 3 (where X is at least one functional group selected from the group consisting of halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more),
An underlayer forming step of contacting an underlayer solution containing a compound capable of being hydrolyzed and drying it to form an underlayer, and bringing a solution containing a silane compound into contact with the substrate surface on which the underlayer is formed. A method for producing a functional film, comprising: a thin film forming step of forming a thin film by chemically adsorbing a silane compound on the surface of a base material; and a baking step of baking the base material after the thin film forming step.
【請求項2】 基材表面に、X'−(AlOX')n−A
lX'2(ただし、X'はアルコキシ基を表し、nは0以
上の整数である。)で表される加水分解させることので
きる化合物を含む下地層溶液を接触させ、乾燥して、下
地層を形成する下地層形成工程と、 前記下地層の形成された基材表面にシラン系化合物を含
む被膜形成溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基材
表面に化学吸着させることにより被膜となす被膜形成工
程と、 前記被膜形成工程の後、当該基材を焼成する焼成工程
と、 を備える機能性膜の製造方法。
2. X ′-(AlOX ′) n —A on the surface of the substrate.
1X ′ 2 (where X ′ represents an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) is brought into contact with a base layer solution containing a hydrolyzable compound, and the base layer solution is dried. And a base layer forming step of forming a film, and a film is formed by contacting a film forming solution containing a silane compound to the surface of the base material on which the base layer is formed and chemically adsorbing silane compound molecules on the surface of the base material. A method for producing a functional film, comprising: a forming step; and a baking step of baking the base material after the film forming step.
【請求項3】 基材表面に、X−(SiOX2n−Si
3(ただしXはハロゲン、アルコキシ基およびイソシ
アネート基からなる群より選ばれる少なくとも一種の官
能基であり、nは0以上の整数である。)で表される加
水分解させることのできる化合物と、X'−(AlO
X')n−AlX'2(ただし、X'はアルコキシ基、nは
0以上の整数である。)で表される加水分解させること
のできる化合物とからなる2成分系混合物を含む下地層
溶液を接触させ、乾燥して、下地層を形成する下地層形
成工程と、 前記下地層の形成された基材表面にシラン系化合物を含
む被膜形成溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基材
表面に化学吸着させることにより被膜となす被膜形成工
程と、 前記被膜形成工程の後、当該基材を焼成する焼成工程
と、 を備える機能性膜の製造方法。
3. X- (SiOX 2 ) n- Si is formed on the surface of the base material.
A hydrolyzable compound represented by X 3 (wherein X is at least one functional group selected from the group consisting of a halogen, an alkoxy group and an isocyanate group, and n is an integer of 0 or more); X '-(AlO
X ') n -AlX' 2 ( where X'is an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) and a hydrolyzable compound is contained in the underlayer solution containing a binary mixture. And a base layer forming step of forming a base layer by drying and contacting a film forming solution containing a silane compound on the base material surface on which the base layer is formed to bring the silane compound molecules onto the base material surface. A method for producing a functional film, comprising: a film forming step of forming a film by being chemically adsorbed onto the film; and a baking step of baking the substrate after the film forming step.
【請求項4】 前記2成分系混合物のSiとAlのモル
比Si/Alを1以上とすることを特徴とする、請求項
記載の機能性膜の製造方法。
4. The molar ratio of Si to Al of the binary mixture, Si / Al, is set to 1 or more.
3. The method for producing a functional film according to item 3 .
【請求項5】 前記X−(SiOX2n−SiX3 で示
される化合物がアルコキシシランであることを特徴とす
る、請求項1、請求項または請求項の何れか1つに
記載の機能性膜の製造方法。
Characterized in that wherein said X- (SiOX 2) a compound represented by n -SiX 3 is an alkoxysilane, claim 1, as claimed in any one of claims 2 or claim 3 Method for manufacturing functional film.
【請求項6】 上記下地層形成工程に於ける乾燥は、下
地層溶液に含まれる溶媒を蒸発させることを特徴とする
請求項ないし請求項の何れか1つに記載の機能性膜
の製造方法。
6. in dry the underlying layer forming step, the functional film according to any one of claims 1 to 5, characterized in that evaporating the solvent contained in the undercoat layer solution Production method.
【請求項7】 下地層形成工程における前記乾燥を30
0℃未満の温度で行うことを特徴とする、請求項に記
載の機能性膜の製造方法。
7. The drying in the base layer forming step is performed 30 times.
The method for producing a functional film according to claim 6 , wherein the method is performed at a temperature lower than 0 ° C.
【請求項8】 上記焼成工程は、上記下地層に於ける構
成分子相互を重合・固化させることを特徴とする請求項
ないし請求項の何れか1つに記載の機能性膜の製造
方法。
8. The firing step comprises polymerizing and solidifying constituent molecules in the underlayer.
The method for producing a functional film according to any one of claims 1 to 6 .
【請求項9】 焼成工程における前記焼成を300℃以
上の温度で行うことを特徴とする、請求項に記載の機
能性膜の製造方法。
9. The method for producing a functional film according to claim 8 , wherein the firing in the firing step is performed at a temperature of 300 ° C. or higher.
【請求項10】 被膜形成用の前記シラン系化合物とし
て、トリクロロシラン系化合物を用いることを特徴とす
る、請求項ないし請求項の何れか1つに記載の機能
性膜の製造方法。
As claimed in claim 10, wherein the silane compound for film formation, which comprises using the trichlorosilane compound, method for producing a functional membrane according to any one of claims 1 to 9.
【請求項11】 被膜形成用の前記シラン系化合物とし
て、アルキル基またはフルオロアルキル基を有するシラ
ン系化合物を用いることを特徴とする、請求項ないし
請求項10の何れか1つに記載の機能性膜の製造方法。
As claimed in claim 11, wherein the silane compound for film formation, which comprises using a silane compound having an alkyl group or a fluoroalkyl group, function according to any one of claims 1 to 10 Of a flexible film.
【請求項12】 前記被膜形成溶液の溶剤として、非水
系溶剤を用いることを特徴とする、請求項ないし11
の何れか1つに記載の機能性膜の製造方法
12. A non-aqueous solvent is used as a solvent for the film-forming solution, according to any one of claims 1 to 11.
1. A method for producing a functional film according to any one of 1.
【請求項13】 前記非水系溶剤がシリコーンである、
請求項12に記載の機能性膜の製造方法。
13. The non-aqueous solvent is silicone.
The method for producing the functional film according to claim 12 .
【請求項14】 前記基材表面に対する被膜形成溶液の
接触を、相対湿度35%以下の雰囲気中で行うことを特
徴とする、請求項ないし請求項13の何れか1つに記
載の機能性膜の製造方法。
14. The contact of the film-forming solution for the substrate surface, and performing a relative humidity of 35% in the following atmosphere functionality according to any one of claims 1 to 13 Membrane manufacturing method.
【請求項15】 上記焼成工程の後、未吸着のシラン系
化合物分子を除去する洗浄工程を備えることを特徴とす
る請求項ないし請求項14の何れか1つに記載の機能
性膜の製造方法。
15. After the firing process, the production of a functional film according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it comprises a cleaning step of removing the silane compound molecule unadsorbed Method.
【請求項16】 上記洗浄工程における洗浄剤として非
水系溶剤を使用することを特徴とする請求項15に記載
の機能性膜の製造方法。
16. The method for producing a functional film according to claim 15 , wherein a non-aqueous solvent is used as a cleaning agent in the cleaning step.
【請求項17】 上記洗浄工程における前記非水系溶剤
として、クロロホルムを用いることを特徴とする請求項
16に記載の機能性膜の製造方法。
17. The chloroform is used as the non-aqueous solvent in the washing step.
16. The method for producing the functional film according to 16 .
【請求項18】 上記洗浄工程における前記非水系溶剤
として、N−メチル−2ピロリジノンを用いることを特
徴とする請求項16に記載の機能性膜の製造方法。
18. The method for producing a functional film according to claim 16 , wherein N-methyl-2pyrrolidinone is used as the non-aqueous solvent in the cleaning step.
【請求項19】 少なくとも何れか一方の内側に液晶配
向膜を備えた一対の基板と、 上記基板間に設けられた液晶層であって、上記液晶配向
膜により所定の配向構造を有する液晶層とを備えた液晶
表示素子の製造方法において、 上記基板上に、X−(SiOX2n−SiX3(ただし
Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基か
らなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、
nは0以上の整数である。)で表される、加水分解させ
ることのできる化合物を含む下地層溶液を接触させ、乾
燥して下地層を形成する下地層形成工程と、 前記下地層の形成された基板表面にシラン系化合物を含
む溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基板表面に化
学吸着させることにより液晶配向膜を形成する薄膜形成
工程と、 上記基板を焼成する焼成工程と、 上記液晶配向膜を配向処理する配向処理工程と、 を備える液晶表示素子の製造方法。
19. A pair of substrates having a liquid crystal alignment film inside at least one of them, a liquid crystal layer provided between the substrates, the liquid crystal layer having a predetermined alignment structure by the liquid crystal alignment film. the manufacturing method of a liquid crystal display device having a, on the substrate, X- (SiOX 2) n -SiX 3 ( wherein X is halogen, at least one functional group selected from the group consisting of alkoxy group and an isocyanate group ,
n is an integer of 0 or more. ), An underlayer forming step of contacting an underlayer solution containing a compound capable of being hydrolyzed and drying to form an underlayer; and a silane compound on the surface of the substrate on which the underlayer is formed. A thin film forming step of forming a liquid crystal alignment film by contacting a solution containing the same and chemically adsorbing silane compound molecules on the substrate surface, a baking step of baking the substrate, and an alignment treatment step of aligning the liquid crystal alignment film. And a method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
【請求項20】 少なくとも何れか一方の内側に液晶配
向膜を備えた一対の基板と、 上記基板間に設けられた液晶層であって、上記液晶配向
膜により所定の配向構造を有する液晶層とを備えた液晶
表示素子の製造方法において、 上記基板上に、X'−(AlOX')n−AlX'2(ただ
し、X'はアルコキシ基を表し、nは0以上の整数であ
る。)で表される、加水分解させることのできる化合物
を含む下地層溶液を接触させ、乾燥して下地層を形成す
る下地層形成工程と、 前記下地層の形成された基板表面にシラン系化合物を含
む溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基板表面に化
学吸着させることにより液晶配向膜を形成する薄膜形成
工程と、 上記基板を焼成する焼成工程と、 上記液晶配向膜を配向処理する配向処理工程と、 を備える液晶表示素子の製造方法。
20. A pair of substrates having a liquid crystal alignment film inside at least one of them, a liquid crystal layer provided between the substrates, the liquid crystal layer having a predetermined alignment structure by the liquid crystal alignment film. In the method for producing a liquid crystal display device including: X ′-(AlOX ′) n —AlX ′ 2 (where X ′ represents an alkoxy group and n is an integer of 0 or more) on the substrate. An underlayer forming step of contacting an underlayer solution containing a compound capable of being hydrolyzed and drying to form an underlayer, and a solution containing a silane compound on the surface of the substrate on which the underlayer is formed. A thin film forming step of forming a liquid crystal alignment film by chemically adsorbing silane compound molecules on the substrate surface, a baking step of baking the substrate, an alignment treatment step of aligning the liquid crystal alignment film, Equipped with Method of manufacturing a crystal display element.
【請求項21】 少なくとも何れか一方の内側に液晶配
向膜を備えた一対の基板と、 上記基板間に設けられた液晶層であって、上記液晶配向
膜により所定の配向構造を有する液晶層とを備えた液晶
表示素子の製造方法において、 上記基板上に、X−(SiOX2n−SiX3(ただし
Xはハロゲン、アルコキシ基およびイソシアネート基か
らなる群より選ばれる少なくとも一種の官能基であり、
nは0以上の整数である。)で表される、加水分解させ
ることのできる化合物と、X'−(AlOX')n−Al
X'2(ただし、X'はアルコキシ基、nは0以上の整数
である。)で表される加水分解させることのできる化合
物とからなる2成分系混合物を含む下地層溶液を接触さ
せ、乾燥して下地層を形成する下地層形成工程と、 前記下地層の形成された基板表面にシラン系化合物を含
む溶液を接触させ、シラン系化合物分子を基板表面に化
学吸着させることにより液晶配向膜を形成する薄膜形成
工程と、 上記基板を焼成する焼成工程と、 上記液晶配向膜を配向処理する配向処理工程と、 を備える液晶表示素子の製造方法。
21. A pair of substrates having a liquid crystal alignment film inside at least one of them, and a liquid crystal layer provided between the substrates, the liquid crystal layer having a predetermined alignment structure by the liquid crystal alignment film. the manufacturing method of a liquid crystal display device having a, on the substrate, X- (SiOX 2) n -SiX 3 ( wherein X is halogen, at least one functional group selected from the group consisting of alkoxy group and an isocyanate group ,
n is an integer of 0 or more. ), Which can be hydrolyzed, and X ′-(AlOX ′) n -Al
X '2 (however, X' is an alkoxy group, n represents an integer of 0 or more.) Contacting an underlying layer solution containing represented by comprising a compound capable of hydrolyzing 2-component mixture, dried And a base layer forming step of forming a base layer, and a solution containing a silane-based compound is brought into contact with the substrate surface on which the base layer is formed to chemically adsorb silane-based compound molecules on the substrate surface to form a liquid crystal alignment film. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a thin film forming step of forming; a baking step of baking the substrate; and an alignment treatment step of aligning the liquid crystal alignment film.
【請求項22】 上記焼成工程の後、未吸着のシラン系
化合物分子を除去する洗浄工程を備えることを特徴とす
る請求項19、請求項20または請求項21の何れか1
つに記載の液晶表示素子の製造方法。
22. A washing process for removing unadsorbed silane compound molecules after the firing process, according to claim 19 , 20 or 21.
7. A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
【請求項23】 上記洗浄工程における洗浄剤として非
水系溶剤を使用することを特徴とする請求項22に記載
の液晶表示素子の製造方法。
23. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 22 , wherein a non-aqueous solvent is used as a cleaning agent in the cleaning step.
【請求項24】 上記非水系溶剤として、クロロホルム
を用いることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示
素子の製造方法。
24. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 23 , wherein chloroform is used as the non-aqueous solvent.
【請求項25】 上記非水系溶剤として、N−メチル−
2ピロリジノンを用いることを特徴とする請求項23
記載の液晶表示素子の製造方法。
25. The non-aqueous solvent, N-methyl-
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 23 , wherein 2 pyrrolidinone is used.
【請求項26】 上記洗浄工程の後、上記洗浄剤を所望
の液切り方向に液切りして、上記液晶配向膜を構成する
シラン系化合物分子を該液切り方向に配向させる液切り
配向工程を備えることを特徴とする請求項19ないし請
求項25の何れか1つに記載の液晶表示素子の製造方
法。
26. After the cleaning step, a liquid draining alignment step of draining the cleaning agent in a desired liquid draining direction to align the silane compound molecules constituting the liquid crystal alignment film in the liquid draining direction. method of manufacturing a liquid crystal display device according to any one of claims 19 to claim 25, characterized in that it comprises.
【請求項27】 上記配向処理工程は、ラビング処理に
より上記液晶配向膜に於けるシラン系化合物分子を所望
の方向に配向させるラビング配向工程であることを特徴
とする請求項19ないし請求項26の何れか1つに記載
の液晶表示素子の製造方法。
27. the alignment treatment step, by rubbing of claim 19 to claim 26, characterized in that a rubbing orientation step of orienting the at silane compound molecule in the desired direction to the liquid crystal alignment film A method for manufacturing the liquid crystal display element according to any one of the above.
【請求項28】 上記液晶配向膜は感光性基を備えたシ
ラン系化合物分子の集合群からなる場合、上記配向処理
工程は、上記液晶配向膜の形成された基板面に偏光を照
射し、シラン系化合物分子相互を架橋反応させることに
より、液晶分子を特定方向に配向させることができる配
向規制力を付与する偏光配向工程であることを特徴とす
る請求項19ないし請求項26の何れか1つに記載の液
晶表示素子の製造方法。
28. When the liquid crystal alignment film comprises a group of silane-based compound molecules having a photosensitive group, in the alignment treatment step, the surface of the substrate on which the liquid crystal alignment film is formed is irradiated with polarized light, by crosslinking reaction system compound molecules each other, any one of claims 19 to claim 26, characterized in that a polarization orientation step of applying alignment regulating force capable of orienting the liquid crystal molecules in a specific direction A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
【請求項29】 上記偏光配向工程において照射する偏
光の光強度は波長365nmで1J/cm2以上である
ことを特徴とする請求項28に記載の液晶表示素子の製
造方法。
29. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 28 , wherein the light intensity of the polarized light irradiated in the polarization alignment step is 1 J / cm 2 or more at a wavelength of 365 nm.
【請求項30】 上記シラン系化合物を含む溶液に、5
mol%以下のフロオロアルキル基を有するシラン化合
物を混合することを特徴とする請求項 ないし請求項
28の何れか1つに記載の液晶表示素子の製造方法。
30. A solution containing the silane compound is added to the solution.
claims 1-9 or claims, characterized in that mixing the silane compound having a mol% or less of the fluoroalkyl group
29. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to any one of 28 .
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