KR100430120B1 - 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도 - Google Patents

박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR100430120B1
KR100430120B1 KR10-2001-7002314A KR20017002314A KR100430120B1 KR 100430120 B1 KR100430120 B1 KR 100430120B1 KR 20017002314 A KR20017002314 A KR 20017002314A KR 100430120 B1 KR100430120 B1 KR 100430120B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
group
adsorption
molecules
thin film
Prior art date
Application number
KR10-2001-7002314A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010072900A (ko
Inventor
오다케다다시
오가와가즈후미
노무라다카이끼
다케베다카고
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP19038599A external-priority patent/JP2001021897A/ja
Application filed by 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Publication of KR20010072900A publication Critical patent/KR20010072900A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100430120B1 publication Critical patent/KR100430120B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/025—Silicon compounds without C-silicon linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12—Organo silicon halides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명의 박막형성용 화학흡착물질은, 최소한 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 관능기와, 실록산결합에 의해 결합된 말단기로서의 －SiX 기(X 는 할로겐)를 가진다. 따라서, 단분자층형상의 박막형성이 가능한 화학흡착물질로서, 가시광 영역에서 투명하고 또한 안정되며, 자외광 영역에서 광화학반응을 일으키는 감광성 기를 가지는 신규의 화학흡착물질 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 액정배향막은, 전극이 부착된 기판면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착된 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 또한 흡착분자는 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가진다. 따라서, 기판에 균일하고 또한 강력하게 고정되어 배향의 열안정성이나 배향규제력도 우수하며, 생산성 양호하게 제조할 수 있는 나노미터레벨의 막두께의 액정배향막과, 그것을 사용한 LCD 를 제공할 수 있다.

Description

박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도{CHEMICALLY ADSORBABLE SUBSTANCE FOR THIN FILM FORMATION AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
근래, 정보기기의 소형ㆍ경량화를 실현하는 수단의 하나로서 액정표시소자가 급속하게 보급되고 있는데, 그 중요부재인 액정배향막을 배향처리하는 대표적인 방법으로서는 러빙처리법을 들 수 있다.
그러나, 이 러빙처리법에 있어서는 미세한 먼지의 발생이나 러빙줄무늬에 의한 표시품위의 열화 등 각종 문제를 안고 있으며, 이들 문제를 회피하기 위해 광배향처리법 등의 탈(脫)러빙배향처리화가 검토되고 있다.
상기한 광배향처리법으로서는, 예를 들면 폴리이미드나 폴리비닐알콜 등의 폴리머로 이루어지는 배향막에 편광한 자외광을 조사하여 배향처리하는 방법이 알려져 있다.
또, 폴리이미드 등의 폴리머에 한정되지 않고, 화학흡착 단분자막으로 이루어지는 배향막에 대해서도 광배향처리를 하는 방법이 보고되고 있다(일본국 특원평 8(1996)-224219호).
그 배향기구는, 편광광을 조사함으로써 막을 구성하는 흡착분자를 재배향시키고, 이로써 편광방향을 따라서 액정분자를 배향시킨다는 것이다.
그러나, 배향막이 폴리머로 이루어지는 경우, 그 표면부분을 제외하고 폴리머분자가 복잡하게 서로 얽혀 조밀하고 찌그러진 구조로 되어 있다. 그러므로, 막 표면의 폴리머의 선단부분이 돌출된 부분만이 액정분자의 배향에 관여할 수 있는 것에 불과하다.
또한, 측쇄(側鎖)의 배향방향도 불확정하며 반드시 배향에 기여하는 관능기가 표면에 노출된다고는 한정할 수 없다.
따라서, 액정분자의 배향에 기여하는 부분의 밀도가 단분자막에 비하여 명확하게 낮아, 충분한 배향규제력을 얻기 어렵다는 과제를 가지고 있었다.
또, 폴리머로 이루어지는 배향막은 막두께가 두껍고 절연성을 가지므로, 광투과나 액정분자를 구동하기 위한 전계를 저해하는 등의 과제도 가지고 있었다.
이에 대하여, 화학흡착 단분자막으로 이루어지는 배향막에서는 액정분자의 배향에 기여하는 관능기가 거의 완전히 막 표면에 노출되어 있으므로 충분한 배향규제력을 확보하는 것이 가능하다.
또한, 단분자막형상이므로 폴리머로 이루어지는 배향막과 비교하여 막두께가 얇고, 또 기판 표면에 화학흡착하고 있으므로 밀착성도 우수하다.
이와 같이, 종래 일반적으로는 폴리머로 이루어지는 배향막에서는 충분한 배향규제력을 얻을 수 없고, 또 막두께가 두껍고 절연성을 가지고 있다는 점에 문제가 있었다.
이들 문제에 대하여, 종래 화학흡착 단분자막으로 이루어지는 배향막이 개발되어 제공되고 있었다.
이 화학흡착 단분자막으로 이루어지는 배향막은, 상기 문제점을 해결하는데 있어서 상당히 유용하였지만, 막을 구성하는 흡착분자는 단지 편광방향으로 배향하여 배열하고 있는데 불과하여, 고온으로 가열하면 배향안정성이 저하되는 경우가 있었다.
따라서, 더욱 배향의 열적 안정성이 우수한 유용한 단분자막형상의 배향막의 개발이 요망되고 있었다.
그런데, 종래 액정표시장치는 매트릭스형으로 배치된 투명전극과 이 투명전극의 위에 형성된 액정배향막을 가지는 1쌍의 기판을 액정배향막면을 내측으로 하여 일정한 간극을 갖게 하여 대향시키고, 이 간극 내에 액정이 봉입된 구조를 하고 있다.
이 일반적인 제조방법을 컬러 액정표시장치를 예로 들어 설명한다.
화소전극과 박막트랜지스터(TFT)어레이가 형성된 제 1 유리기판과, 복수개의 적색 청색 녹색의 컬러필터가 형성되고, 다시 그 위에 공통 투명전극이 형성된 제 2 유리기판의 각각 표면에 고분자 피막을 형성하고, 이 피막면에 러빙처리를 하여 액정배향성을 부여한다.
이어서, 피막면을 내측으로 하여 스페이서를 개재시킨 상태로 대향시키고, 기판의 주위 에지를 접착하여 공(空)셀(패널구조체)을 구성한다.
이 공셀 내에 트위스티드네마틱(TN) 등의 액정을 주입하고 밀봉하여 액정표시소자를 구성하고, 다시 이 소자의 양 외면에 편광판을 배치하는 동시에, 제 1 유리기판의 외측에 백라이트를 배치하여 광학표시소자로서의 액정표시장치를 완성한다.
전술한 바와 같은 구조의 액정표시장치에서는 스위칭소자인 TFT 에 의해 전극간 전압을 제어하여 액정의 배향상태를 변화시켜 화소단위로 광투과를 ON / OFF 하여 임의의 영상을 표시시킨다.
따라서, 전압무인가시에 있어서의 액정의 배향상태를 규제하는 배향막은 장치의 표시성능을 직접 좌우하는 매우 중요한 역할을 하고 있다.
상기 액정배향막의 피막재료로서는 종래부터 폴리이미드막이 널리 사용되고 있다.
그 이유는 폴리이미드막은 액정과의 친화성이나 내열성(耐熱性), 기판 밀착성 등이 우수하기 때문이다.
폴리이미드막의 제작방법으로서는, 폴리이미드의 전구체(前驅體)폴리머인 폴리아믹산(酸)을 크실렌 등의 유기용매에 용해한 용액을 기판 상에 회전 도포한 후, 그것을 소성(燒成)하여 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드막으로 하는 방법과, 폴리이미드 자체를 DMF(N, N - 디메틸포름아미드), DMAc(디메틸아세트아미드), 부틸셀로솔브아세테이트, N - 메틸 - 2 - 피롤리돈 등의 유기용매에 용해시킨 용액을 기판 상에 회전 도포한 후, 용매를 증발시켜서 피막으로 하는 방법이 이용되고 있다.
그러나, 이와 같이 하여 제작된 폴리이미드막은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
(1) 전구체 물질인 폴리아믹산을 사용하는 제법은, 이미드화를 충분히 하기 위해 250℃ 이상의 고온으로 소성할 필요가 있다. 또, 폴리이미드 자체를 사용하는 제법에 있어서도, 폴리이미드를 용해시키는 적당한 저(低) 비점용매가 존재하고 있지 않으므로, 용매제거에 있어서 상당한 고온을 필요로 한다.
예를 들면, 폴리이미드를 용해시키는 용제로서 상기한 DMF, DMAc, 부틸셀로솔브아세테이트, N - 메틸 - 2 - 피롤리돈 등의 유기용매를 사용할 수 있다.
그러나, 어떤 용제도 비점이 높고(각각 153℃, 165℃, 192℃, 202℃), 또 가연성(可燃性)이므로, 막제작시에 방폭(防爆)에 배려하면서 용제를 고온에서 증발 건조시킬 필요가 있다.
이와 같은 점에서 폴리이미드막의 제작에는, 가열을 위해 특별한 장치를 필요로 하고 그만큼 제조코스트가 높아진다. 또, 가열에 의해 TFT 등의 회로가 손상될 우려도 있다.
(2) 폴리이미드는 막제작성이 충분하지 않으므로, 얇고 균일한 막두께의 피막을 제작하기 어렵다. 그러므로, 막두께의 불균일로 인한 표시불균일이 발생하고, 또 두꺼운 피막이 절연막으로서 작용하므로, 저(低)전압 구동의 액정표시소자를 실현하기 어렵다.
이상과 같은 각종 문제점을 가지는 폴리이미드막을 액정배향막으로서 사용하여 러빙처리 등의 배향처리를 하면 다시 다음과 같은 문제가 생긴다.
① 피막에 요철이 있으면 요부(凹部)를 문지를 수 없고, 특히 큰 면적의 패널이라면 균일하게 문지를 수 없으므로, 배향결함의 발생, 표시불균일의 발생, 표시늘어붙음 등의 문제가 생긴다.
② 배향막 위에 정전기가 발생하여 이 정전기가 TFT 의 기능을 저하시키는 원인이 된다.
③ 또한 러빙재(면포(綿布) 등)에서 먼지가 발생하여 이 먼지가 표시불균일이나 기판간극을 변화시키거나 하는 원인이 된다.
상기한 문제점은, 다음과 같은 예의 경우에 특히 현저해진다.
예를 들면, 일본국 특개평5(1993) - 173135호 공보에는, 배향막을 어떤 방향으로 러빙하고 다시 이 부분을 레지스트로 피복한 후, 반대 방향으로 러빙하는 방법을 반복함으로써 액정의 배향방향을 다르게 한 복수의 영역을 형성하는 방법이 제안되어 있다.
이와 같은 방법은 시야각이 좁다는 본래적인 결점을 가지는 TN 모드의 액정표시소자에 있어서는, 시야각 특성의 향상을 도모한다는 점에서 효과를 발휘한다.
그러나, 액정배향 방향이 다른 복수의 구획을 형성하는데는, 분할한 구획마다 마스킹처리를 하여 러빙한다는 번잡한 작업을 반복하지 않으면 안되어, 배향막의 생산효율이 대폭적으로 저하되는 동시에 먼지발생 등의 문제가 더욱 심각한 문제가 된다.
이와 같은 경위를 거쳐서 러빙방식에 있어서의 전술한 바와 같은 문제점을 해소하는 것을 목적으로 하여, 비(非)접촉식의 배향방식이 여러가지로 제안되고 있다.
예를 들면, 일본국 특개평5(1993) - 53118호 공보에서는, 기판 상에 감광성 조성물층을 형성하고, 노광 및 열처리에 의해 조성물층에 소정 패턴의 홈을 형성하여 이 홈에 의해 배향성을 부여하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 이 기술은 홈의 형성을 위해 큰 광에너지를 필요로 한다. 또, 균일한 홈을 형성하기 어려우므로 표시불균일의 발생 등의 문제가 생긴다. 게다가 배향규제력도 충분하지 않다.
또, 일본국 특개평7(1995) - 72483호 공보에서는, 폴리이미드 또는 폴리이미드 전구체를 포함하는 배향막형성용 화합물층에 직선 편광광을 조사하여 폴리이미드 등을 중합(重合)함으로써, 배향성을 부여하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 이 기술은 유기고분자인 폴리이미드를 사용하는 것이므로, 막두께가 두꺼우면 액정구동전압의 상승을 초래한다는 문제를 해소할 수 없다. 또한, 배향막의 기판에 대한 고정력이 충분하지 않다는 문제도 있다.
또, 일본국 특개평7(1995) - 318942호 공보에서는, 고분자 구조를 가지는 배향막에 비스듬히 광(光) 조사하여, 배향막의 분자사슬에 새로운 결합 또는 분해반응을 일으켜서 배향성을 가지는 분자구조로 하는 기술이 제안되어 있다.
그러나, 이 기술도 폴리이미드나 폴리비닐알콜, 폴리스틸렌 등의 유기고분자로 이루어지는 배향막을 대상으로 하고 있다.
따라서, 이 기술로는 막두께가 두꺼운, 기판 고정력이 작은 등의 전술한 과제를 해소할 수 없다.
또, 이 기술로는 프레틸트각을 부여하기 위한 배향막에 대하여, 비스듬한 방향에서 광 조사하는 것을 필수로 하지만, 그와 같은 방향에서 정확하게 광 조사하기 위해서는 정밀도가 높은 광조사장치를 필요로 하므로, 그만큼 생산코스트가 상승한다.
이상에 설명한 상기 각 공보에 기재한 각 기술을 응용하면, 액정의 배향방향을 다르게 한 복수의 영역을 형성하는 것도 가능하므로, 시야각이 좁은 TN 모드의 액정표시장치에 대해서도 적용할 수 있다.
그러나, 상기 각 기술은 전술한 바와 같이 막두께가 두꺼운, 기판 고정력이 충분하지 않은 등의 과제를 가지고 있으므로, 이들 기술을 이용해도 역시 충분히 만족할 수 있는 액정배향막을 제공할 수 없다.
한편, 고(高)콘트라스트 및 고속 응답의 실현이 가능한 VA(Vertical Ali gnment)모드(수직배향)의 액정표시장치가 근래 주목되고 있지만, 이 배향모드에 있어서는 VA 배향용 액정배향막을 사용함으로써 액정분자의 수직배향을 실현하고 있다.
이 VA 용 액정배향막이라는 것은 측쇄에 장쇄(長鎖)알킬기 또는 플루오르계의 관능기를 도입한 폴리이미드를 배향막 재료로서 형성된 것을 들 수 있다.
그러나, 이와 같은 배향막 재료는 일반적으로 표면에너지가 높으므로(발수성 (撥水性)이 낮은 등)기판과의 밀착성이 열화된다는 문제점을 가지고 있다.
이에 더하여, 폴리머로 이루어지므로 막두께가 두껍고 불균일하여 절연성을 가지며 광투과나 액정분자를 구동하기 위한 전계를 저해한다는 상기와 같은 과제도 가지고 있다.
또한, 측쇄의 작용이 액정분자를 수직배향시키는 요인임에도 불구하고 측쇄를 효율적으로 액정과의 계면에 노출시키는 제어가 불가능하여 액정분자의 배향에 기여하는 부분의 밀도가 단분자막에 비하여 명백하게 낮아 충분한 배향규제력을 얻기 어렵다는 문제점도 가지고 있다.
그런데, 본 발명자들은 일본국 특개평3(1991) - 7913호 공보에 있어서, 나노미터레벨의 막두께의 배향막을 생산성 양호하게 제조할 수 있는 기술을 제안하였다.
이 기술은 실란계 화학흡착물질(계면활성제라고도 함)를 기판면에 화학흡착시켜서 이루어지는 단분자층을 배향막으로 하여 이용하는 것이다.
이 기술에 의하면, 기판 상에 결합 고정된 상태의 매우 얇은 투명한 피막을 용이하고도 또한 효율적으로 형성할 수 있고, 또한 러빙처리를 하지 않아도 액정분자에 대하여 어느 정도 배향규제력을 가지는 배향막을 제공할 수 있다.
그러나, 이 기술은 배향의 열안정성이나 배향규제력의 강도 등에 관하여, 아직 개선의 여지를 남기고 있다.
본 발명은 기체(基體) 표면에 화학흡착하여 박막을 형성할 수 있는 화학흡착물질 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 주로 액정배향막용 피막재료로서 사용되는 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은 이 박막형성용 화학흡착물질을 사용한 유기박막과 그 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 액정배향막과 그 제조방법, 그것을 사용한 액정표시장치와 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 텔레비젼(TV)화상이나 컴퓨터화상 등을 표시하는 액정을 사용한 평면표시패널에 사용하는 액정배향막과 그 제조방법 및 그것을 사용한 액정표시장치에 관한 것이다.
도 1은 제 1 의 발명군에 관한 실시예 1에 있어서 합성한 최종 생성물의1H - NMR 스펙트럼도이다.
도 2는 상기 최종 생성물의 자외ㆍ가시흡수 스펙트럼도이다.
도 3은 제 2 의 발명군에 관한 실시예 2-1 에 있어서 합성한 최종 생성물의1H - NMR 스펙트럼도이다.
도 4는 상기 최종 생성물의 자외ㆍ가시흡수 스펙트럼도이다.
도 5는 화학흡착공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 세정공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 자외편광광 조사공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 제 2 의 발명군에 관한 실시예 2-2 에 관한 액정표시장치의 단면을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
(발명의 개시)
일군(群)의 본 발명은 상기 현실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 제 1 의 목적은 단분자층형상의 박막을 형성할 수 있는 화학흡착물질로서, 가시광 영역에서 투명하고 또한 안정되며, 자외광 영역에서 광화학반응을 일으키는 감광성 기를 가지는 신규의 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
또, 제 2 의 목적은 나노미터레벨의 매우 얇은 박막으로 기판에 균일하고 또한 강력하게 고정할 수 있어, 배향의 열안정성이나 배향규제력이 우수한 동시에 넓은 시야각을 가져서, 수직배향에 의해 고속응답, 고(高)콘트라스트한 배향제어가 가능하며, 또한 생산성 양호하게 제조할 수 있는 신규의 수직배향용 액정배향막과 그와 같은 액정배향막을 사용한 액정표시소자를 제공하는데 있다.
그리고, 일군의 본 발명은 동일 내지 유사한 착상(着想)에 의한 것이다.
그러나, 각각의 발명은 다른 실시예에 의하여 구현화되는 것이므로, 본 명세서에서는 이들 일군의 본 발명을 밀접하게 관련된 발명마다 제 1 의 발명군, 제 2의 발명군 및 제 3 의 발명군으로 구분한다.
그리고, 다음에서는 각각의 구분(발명군)마다 그 내용을 순차 설명한다.
[제 1 의 발명군]
본 발명자들은 카르콘골격을 가진 화학흡착물질이 기체(基體)에 화학흡착하여 단분자층형상의 투명한 피막을 형성할 수 있고, 또한 원자외ㆍ자외광(200nm ∼ 400nm 파장광)영역의 광에 대하여 반응성을 가지는 한편, 가시광(400nm ∼ 700nm 파장광)영역의 광에 대해서는 안정된 성질을 나타내는 것을 발견하여, 다시 상세한 검토를 한 결과, 신규의 박막형성용 화학흡착물질(이하, 단지 화학흡착물질이라고 하는 경우도 있음) 및 이와 같은 화학흡착물질의 제조방법을 완성시켰다.
제 1 의 발명군에 관한 유기박막은, 상기 제 1 목적을 달성하기 위해, 최소한 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 관능기와, 실록산결합에 의해 결합된 말단기로서의 －SiX 기(단, X 는 할로겐을 나타냄)를 가지는 것을 특징으로 한다.상기 m은 0(제로) 또는 1이며, 상기 X는 할로겐이며, 상기 A는 다음 (1) 또는 (2)에서 선택되는 관능기이다.(1) 탄화수소기 또는 탄화수소기의 일부가 할로겐기, 수산기 또는 시아노기로 치환된 관능기.(2) 상기 (1)의 일부에 에테르결합 또는 카르보닐결합을 갖는 관능기.
상기 화학식(1-1)에서 나타내는 관능기에는, 다음 화학식(1-4)에서 나타내는 카르콘골격이 포함되어 있으며, 자외광 영역의 광이 조사되면 감광성 기로서 기능하고, 분자 상호를 가교(架橋)결합시킬 수 있다.
또한, 상기 화학식(1-1)중에 나타내는 파플루오로메틸기(－CF3기)는 그 임계표면장력이 모든 원자, 기(基)중에서 최소이며, 액정 등을 튀게 할 수 있다.
또, 상기 구성의 박막형성용 화학흡착물질에 의하면, 말단기로서 실록산 결합에 의해 결합된 SiX 기가 함유되어 있으므로, 이 Si 부분이 화학흡착기로서 기능하여 기체 표면에 존재하는 표면 관능기와 반응하여 화학흡착시킬 수 있다.
상기한 화학흡착물질로서는 다음 화학식(1-2)에서 나타내는 화합물을 적합하게 사용할 수 있다.
이상과 같은 성질을 가지는 박막형성용 화학흡착물질은 기체 표면의 성질을 개질하는 기능성 피막용 재료로서 유용하며, 특히 액정배향막용 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.
예를 들면 액정배향막용 재료로서 사용한 경우에는, 다음에 설명하는 작용ㆍ효과를 나타낸다.
상기 화학흡착물질을 기체에 접촉시켜서 화학흡착시켜서 이루어지는 박막은, 장축방향의 일단(SiX 기)을 기체면에 결합시키고, 타단을 기체와 멀어지는 방향을 향한 분자가 횡방향으로 배열한 단분자층형상의 구조를 하고 있다.
이 피막은 나노미터레벨의 매우 얇은 피막이며, 가시광 영역에서 화학적으로 안정되며 또한 투명하다.
한편, 화학흡착물질은 자외광 영역의 광의 조사에 의해 비닐기 부분이 광반응을 일으킨다는 특성을 가지고 있으므로, 이 화학흡착물질을 기체에 화학흡착시킨 후, 자외광을 조사함으로써 흡착분자끼리를 가교 결합할 수 있다. 이로써, 흡착분자의 배향이 입체구조적으로 안정화된 액정배향막으로 할 수 있다.
또한, 자외광의 조사에 있어서 편광광을 사용하면 특정방향을 따라서 가교 반응을 일으키게 할 수 있으므로 편광방향을 규정함으로써 흡착분자의 배향방향을 제어할 수 있다.
여기서, 기체면을 따라서 화학흡착물질이 흡착한 구조의 단분자층형상의 박막에서는, 액정분자가 개개의 흡착분자의 사이(골짜기)에 파고 드는 것이 가능하다.
따라서, 박막구성분자(흡착분자)가 일정 방향으로 배향한 박막은, 특정한 액정배향성을 가진다.
그리고, 상기 박막에서는 박막구성분자의 각각이 액정 배향성에 관여하므로, 단분자층형상의 매우 얇은 피막임에도 불구하고, 강력한 배향규제력을 발휘한다.
또한, 박막구성분자에 있어서의 박막표면측의 말단기는 임계표면장력이 매우 작은 파플루오로메틸기이므로, 고(高)프레틸트각으로 액정분자를 배향시킬 수 있다. 또, 가교반응에 의해 흡착분자 서로가 연결결합되어 있으므로, 열이나 마찰 등의 외부 자극에 의해 배향성이 열화되는 일도 없다.
이에 더하여, 이 피막은 매우 얇고 투명하며, 또한 유기 고분자막은 아니므로 전기저항막으로서 거의 작용하지 않는다. 따라서, 광투과성이나 액정구동전계를 저해하지 않는다는 액정배향막으로서 매우 적합한 성질을 구비하고 있다.
이에 대하여, 긴 주(主)사슬이 서로 얽힌 상태에서 조밀하게 구성된 종래의 액정배향막(예를 들면 상기 폴리이미드로 이루어지는 고분자막 등)은 표면부분만이 액정배향에 기여할 수 있는 것에 지나지 않으므로, 충분한 배향규제력을 얻기 어렵다.
또, 러빙에 의해 배향성을 부여하는 종래의 배향막에서는, 열이나 마찰 등의 외부 자극이 가해지면 배향성이 변화 또는 열화되어 버린다.
또한, 폴리이미드 등의 고분자막은 막두께가 두껍고, 또한 전기저항성이 높으므로, 광투과나 액정구동에 있어서의 저해요인이 된다.
또, 본 발명의 화학흡착물질은, 최소한 4－(2,2,3,3,3－Pentafluoropropy loxy)benzaldehyde 와, 4－Hydroxyacetophenone 를 알돌 축합반응시켜서, 다음 화학식(1-3)에서 나타내는 카르콘골격을 가진 알콜을 합성하는 화학반응공정 1 과, 상기 화학반응공정 1 의 후 불활성 가스분위기내에서 상기 카르콘골격을 가지는 알콜에 SiX4(단, X 는 할로겐을 나타냄)를 탈(脫)할로겐화 수소반응시켜서, 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 특성기 및 －O－Six3기를 가지는 화학흡착물질을 합성하는 화학반응공정 2 를 최소한 구비함으로써 제조 가능하다.
이로써, 자외광 영역의 광이 조사되면 분자 서로를 가교 결합시킬 수 있고, 또한 기체 표면에 존재하는 표면 관능기와 반응하여 화학흡착시키는 것이 가능한 화학흡착물질을 제조할 수 있다.
또한, 상기 화학흡착물질로서는, 다음 화학식(1-2)에서 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[제 2 의 발명군]
제 2의 발명군은, 상기 제 2 목적을 달성하기 위해 기체 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 유기박막으로서, 상기 흡착분자는 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 것임을 특징으로 한다.
상기 구성의 유기박막은 일단(－O－Si 결합기측)이 기체에 화학흡착하고, 타단이 기체면에서 멀어지는 방향으로 돌출한 상태로 기체면을 따라서 배열한 흡착분자의 집합군으로 이루어진다.
그리고, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 －O－Si 결합기를 포함하는 흡착분자집합군에서는, 흡착분자의 각각이 화학결합에 의해 기판에 견고하게 결착하고 있으므로 피막의 박리라는 현상을 일으키지 않는다. 따라서, 우수한 내(耐)박리성을 가지고 있다.
또, 유기박막을 액정배향막에 적용한 경우에는, 그 흡착분자집합군에서는 흡착분자 상호의 간극(골짜기)에 액정분자가 파고 들 수 있고, 그때 액정분자의 기판에 대한 경사 및/또는 배향방위(다음, 이들을 배향방향이라고 총칭함)로 규제된다.
따라서, 단분자층형상의 매우 얇은 피막임에도 불구하고, 강력한 배향규제력을 발휘한다.
또한, 박막구성분자에 있어서의 박막표면측의 말단기로서 임계표면장력이 매우 작은 파플루오로메틸기(－CF3기)를 가지고 있으므로, 액정분자를 고(高)프레틸트각으로 배향시킬 수 있다. 또, Si 원자를 통하여 기판과 견고하게 결합시킬 수 있는 동시에, Si 를 통하여 흡착분자끼리를 견고하게 결합시킬 수 있으므로, 내구성이 우수한 액정배향막이 얻어진다.
그리고, 상기 기체로서는 유리 등으로 이루어지는 기판이나 금속, 세라믹스, 유리, 플라스틱, 폴리머, 종이, 섬유, 피혁 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
또한, 상기 기판에는 전극(배선 등을 포함) 및/또는 그 다른 물질층이 형성되어 있어도 된다.
상기 유기박막을 구성하는 흡착분자는, 상기 화학식(2-1)에 나타낸 관능기에 있어서의 카르콘골격과, －O－SiX 기가 직접 결합된 분자라도 되고, 또는 카르콘골격에 대하여 －O－결합을 통하여 다음에 예시하는 관능기가 간접적으로 결합된 분자라도 된다.
(1) －(CH2)n(단, n 은 1 ∼ 20의 정수임). －C6H5등의 탄화수소기
(2) 상기 (1) (단, －CH2를 제외함)의 탄화수소기의 일부에 탄소－탄소 이중결합 또는 탄소－탄소 삼중결합을 포함하는 탄화수소기.
(3) 상기 (1) 및 (2)의 탄화수소기의 수소가 다른 관능기(예를 들면, 메틸기, 할로겐화 메틸기, 수산기, 시아노기 등) 및/또는 원자(예를 들면, F, Cl, Br, I 등)로 치환된 관능기.
(4) 상기 (1) 및 (2)의 탄화수소기의 C－C 결합의 일부가 C－O－C(에테르)결합 또는 C－CO－C－(카르보닐)결합 치환된 관능기.
이상과 같이 설명한 흡착분자로서는, 예를 들면 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화학구조를 가지는 것을 들 수 있다.
또, 상기 흡착분자집합군은 소정 방향으로 배향시킨 것으로 할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 유기박막을 액정배향막으로서 사용한 경우에는 균일한 액정배향성이 얻어진다.
또, 상기 구성에 있어서는 인접하는 분할 영역의 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 할 수 있다.
여기서, 상기 분할영역이라는 것은 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 미소영역을 말하지만, 이와 같이 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 미소영역마다 흡착분자의 배향방향이 제어된 이른바 멀티도메인타입의 액정배향막으로 하면, 각 화소에 있어서의 투과광이 각도가 다른 복수의 광의 다발로 구성되게 되므로, 표시에 있어서의 시야각 의존성이 적어진다.
또, 상기 구성에 있어서는, 흡착분자집합군의 흡착분자 서로가 상기 화학식 (2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 탄소 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합된 구성으로 할 수 있다.
흡착분자끼리 가교 결합에 의해 견고하게 고정되어 있으므로, 흡착분자의 경사나 배향방위가 마찰이나 열 등의 외적 자극에 의해 변화하지 않는다. 따라서, 신뢰성이 높은 유기박막이 얻어진다.
또, 상기 구성에 있어서는, 유기박막의 막두께를 0.5nm 이상 10nm 미만으로할 수 있다.
이 범위의 막두께라면 막두께와의 관계에 있어서의 배향효율이 높은 동시에, 쓸데없이 광투과나 전계를 저해하지 않는다. 따라서, 액정배향막에 적용한 경우에는, 그 유용성이 한층 높아진다.
또, 상기 구성에 있어서는 유기박막을 단분자층형상의 박막으로 이루어지는 것으로 할 수 있다. 단분자층형상이라면 액정배향막에 적용한 경우에는 흡착분자의 각각이 액정분자의 배향에 직접 관여할 수 있으므로, 막두께와의 관계에서 보아 액정배향효율이 현격하게 향상된다.
또, 상기 구성에 있어서는 상기 유기박막이 복수종의 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 것으로 할 수 있다. 복수종의 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 유기박막이라면 복합기능을 가지는 유기박막으로 할 수 있다.
또, 유기박막을 액정배향막에 적용한 경우에는, 이 액정배향막이 액정분자에 대하여 원하는 프레틸트각을 발현시키는 배향막으로 할 수 있다.
또한 상기 구성에 있어서, 상기 액정배향막이 복수종의 흡착분자의 집합군으로 이루어지며, 이 복수종의 흡착분자의 구성비율을 변경함으로써, 액정분자를 원하는 프레틸트각으로 배향시키는 것이 가능해진다.
여기서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기 및 분자말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 상기 흡착분자 외에는, 예를 들면 다음에 예시하는 흡착분자가 있다.
즉, －O－Si 결합기와 장쇄의 알킬기(탄소수 7 이상, 18 이하)를 가지는 흡착분자 또는 －O－Si 결합기와, 장쇄의 플루오르화 탄소기(탄소수 7 이상, 18 이하)를 가지는 흡착분자 등을 들 수 있다.
상기 알킬기 및 플루오르화 탄소기의 말단에 시아노기, 에스테르기, 클로로기 또는 블로모기 등이 결합된 흡착분자 등을 들 수 있다. 또한 이들 흡착분자가 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기를 구비한 흡착분자라도 된다.
다음에, 본 발명의 유기박막의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 유기박막의 제조방법은, 기체 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 유기박막의 제조방법으로서, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질을 최소한 비수계 용제에 용해시켜서 화학흡착액을 제조하는 공정과, 상기 화학흡착액을 상기 기체면에 접촉시켜서 화학흡착액중의 화학흡착물질을 기체면에 화학흡착시키는 화학흡착공정과, 상기 화학흡착물질이 결합한 기체면을 세정용 비수계 용제로 세정하고, 그 후 기체를 일정 방향으로 세워서 상기 세정액을 액체제거 건조하는 액체제거 건조공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제조방법은, 다시 상기 액체제거 건조공정 후에 기체면의 흡착분자에 자외편광광을 조사하여, 상기 화학식(2-1)의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 결합수(手)를 통하여 흡착분자 서로를 가교 결합시키는 자외편광광 조사공정을 구비하는것으로 할 수 있다.
또, 상기 제조방법은 상기 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정으로 이루어지는 일련의 배향처리공정을 상기 자외편광광 조사공정 후, 다시 액체제거 건조공정으로 복귀하는 방법으로, 반복할 때마다 액체제거 건조방향을 다르게 하는 동시에, 자외편광광의 조사영역과 조사방향 또는 조사영역과 조사각도 또는 조사영역과 조사방향과 조사각도를 다르게 하여, 복수회 반복하여 행함으로써 1 화소에 대응하는 영역이 복수 또한 패턴형으로 분할된 분할영역마다 흡착분자 장축의 기체면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 하는 구성으로 할 수 있다.
이 구성에 의하면, 멀티도메인배향의 액정배향막에 적합한 유기박막을 확실하고 또한 생산성 양호하게 제조할 수 있다.
또, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막을 이루는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제와 프로톤계 용제의 혼합용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막을 이루는 구성으로 할 수 있다.
상기 구성의 혼합용제를 사용하는 것은 화학흡착물질에 대한 용해능(能)이나 증발속도를 적당하게 조정할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 각 구성의 의의를 설명한다.
상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를가지는 화학흡착물질의 용액을 기판에 접촉시키면, 화학흡착물질이 기판 표면의 활성수소를 가지는 표면 관능기와 반응하여 화학흡착하여 유기박막이 형성된다.
이 유기박막은 흡착분자 장축방향의 일단(－O－Si 결합기)이 기판면측에 결합하고, 타단이 기체와 멀어지는 방향으로 배향한 흡착분자의 집합군으로 이루어지지만, 이와 같은 흡착분자 집합군으로 이루어지는 유기박막이 액정배향막이면, 액정분자가 흡착분자 상호의 간극(골짜기)에 파고 들 수 있다. 그리고, 간극에 파고 든 액정분자의 기체에 대한 배향방향으로 규제된다.
따라서, 흡착분자의 배향방향을 규정함으로써 액정분자의 배향방향을 제어할 수 있게 된다.
한편, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기를 가지는 화합물은 가시광 영역에서 투명하고 화학적으로 안정적인 한편, 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 자외광에 대한 감응성이 높다는 특성을 가진다.
따라서, 기판에 화학흡착시킨 후 자외광에 조사함으로써, 탄소ㆍ탄소 이중결합을 통하여 흡착분자끼리 가교 결합할 수 있고, 이때 자외편광광을 사용함으로써 가교 결합의 방향을 편광광의 편광방향에 대응하는 일정한 방향으로 제어할 수있다.
그리고, 편광광의 조사에 의해 기판면의 흡착분자가 재배향되고, 이 재배향은 분자 상호가 가교 결합되어 이루어지는 것이므로, 열이나 마찰 등의 외부 자극에 의해 변화되기 어려운 것이 된다.
여기서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si결합기를 가지는 화학흡착물질로서는, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물을 사용할 수 있다.
화학식(2-2)에서 나타내는 화학흡착물질이면 기체면에 용이하게 화학흡착시킬 수 있고, 또한 결합이 견고한 동시에 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 광(光)감응성이 높다.
또, 이 물질은 막 표면측의 말단기에 파플루오로메틸기를 가지고 있으므로, 액정분자를 고(高)프레틸트각으로 배향시키는 것이 가능하다.
이상에서, 상기 화학식(2-2)의 화합물을 사용하는 제조방법이면, 액정배향막으로서 적합하게 사용할 수 있는 유기박막을 생산성 양호하게 제조할 수 있다.
상기 제조방법의 요부(要部)를 더욱 상세하게 설명한다.
상기 본 발명의 제조방법에 관한 액체제거 건조공정에 있어서는, 먼저 세정조작에 의해 과잉으로 존재하는 미흡착의 화학흡착물질을 기판면에서 제거하는 동시에, 액체제거 건조에 의해 세정용 비수계 용제를 건조하여 제거한다.
이 일련의 조작에 의해, 기판이 액체제거 건조방향으로 배향한 단분자층형상의 박막을 형성할 수 있다.
단, 액체제거 건조에 의한 흡착분자의 배향상태는 재차의 액체제거 건조에 의해 변동하는 동시에, 외부자극(예를 들면 열이나 마찰)에 의해서도 변화되기 쉽다. 따라서, 본 명세서에서는 이 배향을 임시 배향이라고 한다.
또한, 상기 자외편광광 조사공정에 있어서는, 임시 배향시킨 박막면(흡착분자 집합군)에 자외편광광을 조사하지만, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기를 가지는 흡착분자는 광감응성이 높다.
따라서, 자외편광광의 조사에 의해 탄소ㆍ탄소 이중결합부분에서 분자가 서로 반응하여, 이 탄소의 결합수를 통하여 흡착분자끼리가 편광방향으로 대응하는 일정 방향으로 가교 결합한다.
여기서, 편광방향으로서는 상기 임시 배향방향과 일치시켜도 되고, 또 임시 배향방향과 다른 방향으로 할 수도 있어, 어느 경우에 있어서도 편광강의 조사에 의해 편광방향에 대응하는 일정 방향으로 재배향시킬 수 있다.
단, 액체제거방향과 편광방향을 완전히 90°로 교차하는 것이 아니라, 다소 바람직한 것은 수(數)°이상 어긋나게 하는 것이 좋다.
완전히 90°로 교차시킨 경우, 개개의 분자가 랜덤한 2 방향을 향하여 버릴 우려가 있기 때문이다.
그리고, 그 이유는 충분히 명백하게 되어 있지 않지만, 임시 배향시킨 후에 자외편광광을 조사하면, 가교 결합이 일정 방향으로 원활하게 진행하여, 자외편광광에 의한 배향처리효과가 높아지는 것이 실험적으로 확인되고 있다.
또, 본 명세서에서는 상기 임시 배향과 구별하기 위해, 자외편광광의 조사에 의한 배향을 재배향이라고 칭한다.
또한, 기판에 화학흡착한 분자를 흡착분자라고 칭하고, 흡착 전의 것을 화학흡착물질이라고 칭한다.
또한, 기판면에 흡착분자가 화학흡착하여 이루어지는 박막의 두께는, 대개 흡착분자의 분자길이(나노미터레벨)인 것을 실험적으로 확인되고 있다.
즉, 본 발명에 관한 액정배향막으로서의 유기박막과 종래의 액정배향막과의 차이는 다음과 같다.
긴 주(主)사슬이 서로 얽힌 상태에서 조밀하게 구성된 종래의 액정배향막(예를 들면 상기 폴리이미드로 이루어지는 고분자막 등)은 표면부분만이 액정배향에 기여할 수 있는 것에 지나지 않으므로, 충분한 배향규제력을 얻기 어렵다.
또, 러빙에 의해 배향성을 부여하는 종래의 배향막에서는, 열이나 마찰 등의 외부 자극이 가해지면 배향성이 변화 또는 열화되어 버린다.
또한, 폴리이미드 등의 고분자막은 막두께가 두껍고, 또한 전기저항성이 높으므로, 광투과나 액정구동에 있어서의 저해요인이 된다.
한편, 단분자층형상의 박막으로 이루어지는 액정배향막이라도, 흡착분자 서로가 가교하고 있지 않은 배향막은 배향 안정성이 불충분하다.
예를 들면, 상기 일본국 특개평3(1991) - 7913호 공보에 기재한 화학흡착물질은 감광성 기를 가지고 있지 않으므로, 흡착분자 서로를 화학적으로 연결할 수 없어, 이 물질을 사용하여 이루어지는 액정배향막은 200℃ 전후의 열이 가해지면 배향특성이 열화되기 쉽다.
다음에, 상기 유기박막을 액정배향막으로서 사용한 본 발명의 액정표시장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 액정표시장치는 대향하는 1 쌍의 기판과, 상기 1 쌍의 기판중 최소한 전극을 가지는 기판면에 형성된 액정배향막과, 상기 대향하는 1 쌍의 기판 사이에 형성된 셀갭 내에 수용된 액정을 구비하는 액정표시장치로서, 상기 액정배향막은 전극이 형성된 기판면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정되어 이루어지는 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 상기 흡착분자의 집합군에는, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 있어서, 상기 셀갭 내에 수용된 액정분자의 프레틸트각 및/또는 프레틸트방위는, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위에 의해 제어되고 있다.
또, 상기 구성의 액정표시장치에 있어서는, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위는 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 인접하는분할영역마다 다르게 한 구성으로 할 수 있다.
또, 화소전극과 대향전극이 동일 기판 상에 배치되는 동시에, 상기 전극이 배치된 기판 표면에 액정배향막이 형성된 인플레인스위칭형 액정표시장치로서, 상기 액정배향막은 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정되어 이루어지는 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 상기 흡착분자의 집합군에는, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에－O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 액정표시장치(인플레인스위칭형을 포함. 이하 동일)에 있어서의 상기 셀갭 내에 수용된 액정분자의 프레틸트각 및/또는 프레틸트방위가, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위에 의해 제어된 장치로 할 수 있다.
또, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 서로는 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합된 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 화학식(2-1)에서 나타낸 특성기와 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 다음 화학식(2-2)에서 나타낸 구조의 것으로 할 수 있다.
또, 상기 액정배향막의 막두께는 0.5nm 이상 10nm 미만으로 할 수 있다.
또, 상기 액정배향막은 단분자층형상의 박막으로 할 수 있다. 단분자층형상이라면 액정구동을 위한 전계를 저해하는 정도가 매우 작은 동시에, 광투과경로에 배치해도 광투과를 저해하지 않는다.
따라서, 저전압으로 구동할 수 있고 또한 휘도가 우수한 액정표시장치를 실현할 수 있다.
그런데, 이상적인 단분자층은 개개의 구성분자가 기판면을 따라서 배열되어 분자의 중복이 없는 층을 의미하지만, 완전한 단분자층을 형성하는 것은 현실적으로 용이하지 않다.
그리고, 완전한 단분자층이 아니라도 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 말하는「단분자층형상의 박막」이라는 것은 대개 단분자층이라고 인식할 수 있는 정도의 박막이면 된다.
예를 들면 기판에 흡착된 흡착분자의 위에 미흡착의 분자가 올라타서 복수 분자층이 된 부분이라도 되며, 또 스스로는 직접 기판에 결합 고정되어 있지 않지만 직접 고정된 분자에 결합하고, 또는 직접 고정되어 있지 않은 상기 분자에 다시 다른 분자가 결합하는 형태로 복수의 분자가 연결되어 복수 분자로 이루어지는 층을 형성하는 것이 있지만, 본 발명에서 말하는 단분자층형상의 박막에는 이와 같은 복수 분자로 이루어지는 층과 부분에 포함하는 것도 포함된다.
또, 상기에서는 1 종류의 화학흡착물질만으로 조성된 흡착분자의 집합체를 전제로 하여 설명하였지만, 본 발명에 관한 흡착분자에 다른 흡착물질이 혼합된 것이라도 된다.
다음에, 본 발명의 액정표시장치의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 액정표시장치의 제조방법은, 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 액정배향막이 형성된 액정표시장치의 제조방법으로서, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질을비수계 용제에 용해시켜서 화학흡착액을 제조하는 공정과, 상기 화학흡착액을 상기 전극이 형성된 기판면에 접촉시켜서 화학흡착액중의 화학흡착물질을 기판면에 화학흡착시키는 화학흡착공정과, 상기 화학흡착물질이 결합한 기판면을 세정용 비수계 용제로 세정하고, 그 후 기판을 일정 방향으로 세워서 상기 세정액을 액체제거 건조하는 액체제거 건조공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제조방법은 상기 액체제거 건조공정 후에 기판면의 흡착분자에 자외편광광을 조사하여, 상기 화학식(2-1)의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 결합수를 통하여 흡착분자 서로를 가교 결합시키는 자외편광광 조사공정을 구비하는 것으로 할 수 있다.
또, 상기 제조방법은 상기 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정으로 이루어지는 일련의 배향처리공정을 상기 자외편광광 조사공정 후, 다시 액체제거 건조공정으로 복귀하는 방법으로, 반복할 때마다 액체제거 건조방향을 다르게 하는 동시에, 자외편광광의 조사영역과 조사방향 또는 조사영역과 조사각도 또는 조사영역과 조사방향과 조사각도를 다르게 하여, 복수회 반복하여 행함으로써 1 화소에 대응하는 영역이 복수 또한 패턴형으로 분할된 분할영역마다 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 하는 구성으로 할 수 있다.
이 방법에 의하면, 패턴형으로 분할된 분할구획마다 배향방향이 다른 멀티도메인타입의 액정배향막을 구비한 액정표시장치를 확실하고 또한 효율적으로 제조할수 있다.
또, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 구성으로 할 수 있다.
또, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제와 프로톤계 용제의 혼합용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 구성으로 할 수 있다.
상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질이 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 구성으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특성 및 우수한 점은, 다음에 나타낸 설명에 의해 충분히 알 수 있을 것이다. 또, 본 발명의 이점은 첨부 도면을 참조한 다음 설명에서 명백하게 될 것이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
[제 1 의 발명군]
제 1 의 발명군에 관한 실시형태에 대하여 다음에 설명한다.
본 발명의 박막형성용 화학흡착물질은 카르콘골격이 높은 광반응성을 가지는 것에 착안하여 완성된 것이며, 최소한 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 관능기와, 실록산결합에 의해 결합된 말단기로서의 －SiX 기(단, X 는 할로겐을 나타냄)를 포함하여 구성된다.
말단기로서의 －SiX 기는 기체 표면에 존재하는 활성수소를 가지는 표면 관능기와, HX 의 이탈을 수반하는 반응을 일으키므로 흡착매(媒)로서의 기체 표면에 화학흡착시키는 흡착질로서 기능을 할 수 있다.
따라서, 장축방향의 일단(SiX 기)을 기체면에 결합시키고, 타단을 기체와 멀어지는 방향을 향한 분자가 횡방향으로 배열한 단분자층형상의 박막을 성막할 수 있다.
상기 －SiX 기와 화학반응하는 상기 표면 관능기로서는, 구체적으로는 예를 들면 －OH 기, －COOH 기, －NH2기, －NH 기, －SH 기 등의 친수성 기를 들 수 있다.
또, 본 발명에 관한 박막형성용 화학흡착물질은 카르콘골격을 가지고 있으므로, 원자외ㆍ자외광(200nm ∼ 400nm)영역의 광이 조사되면 흡착분자끼리를 광중합 반응에 의해 가교 결합시킬 수 있다.
한편, 가시광(400nm ∼ 700nm)영역의 광에 대해서는 화학적 안정성을 나타내고, 또한 무색 투명하므로 액정배향막용 재료로서 적합한 화합물이다.
또한, 막 표면측에 있어서의 말단기에는 파플루오로메틸기가 존재하므로, 임계표면장력이 매우 작고, 액정분자를 튀기는 성질을 가진 액정배향막을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 카르콘골격과 －O－SiX 기는 직접 결합되어 있어도 되고, 또는 카르콘골격에 대하여 －O－결합을 통하여 다음에 예시하는 관능기가 간접적으로 결합되어 있어도 된다.
(1) －(CH2)n(단, n 은 1 ∼ 20 의 정수임). －C6H5등의 탄화수소기
(2) 상기 (1) (단, －CH2를 제외함)의 탄화수소기의 일부에 탄소－탄소 이중결합 또는 탄소－탄소 삼중결합을 포함하는 탄화수소기.
(3) 상기 (1) 및 (2)의 탄화수소기의 수소가 다른 관능기(예를 들면, 메틸기, 할로겐화 메틸기, 수산기, 시아노기 등) 및/또는 원자(예를 들면, F, Cl, Br, I 등)로 치환된 관능기.
(4) 상기 (1) 및 (2)의 탄화수소기의 C－C 결합의 일부가 C－O－C(에테르)결합 또는 C－CO－C－(카르보닐)결합 치환된 관능기.
이상과 같이 설명한 흡착분자로서는, 예를 들면 다음 화학식(1-2)에서 나타내는 화합물을 예시할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 화학흡착물질로 이루어지는 단분자층형상의 박막은, 다음에 설명하는 바와 같은 구조가 된다.
즉, 원자외ㆍ자외광영역(200nm ∼ 400nm)의 광을 조사함으로써 카르콘골격에 있어서의 탄소－탄소 이중결합의 결합수를 통하여 흡착분자 서로가 가교 결합한 구조를 가지고 있다.
따라서, 박막구성분자의 배향이 입체구조적으로 안정화된 구조로 되어 있으며, 그와 같은 박막을 액정배향막으로 사용하면 내열성이나 내(耐)마찰손상성이 우수한 배향막으로 할 수 있다.
게다가, 입체구조적 안정성이 배향규제력을 증대시키는 방향으로 작용하므로, 우수한 배향능을 가지고 있다.
또, 박막구성분자의 막 표면측의 말단에는 임계표면장력이 매우 작은 파플루오로메틸기(－CF3기)가 존재하므로 액정을 튀기는 성질을 가지고 있으며, 따라서 액정분자를 고(高)프레틸트각으로 배향시키는 것이 가능하다.
또, 소정의 방향으로 편광한 자외광으로 조사하면 그 편광방행으로 평행해지는 방향을 따라서 가교 반응을 일으키게 할 수 있고, 이로써 흡착분자의 배향방향이 제어된 구조로 할 수 있다.
그 결과, 액정분자를 소정 방향으로 배향시킬 수 있는 등, 이 액정분자의 배향방향의 제어를 가능하게 한다.
또, 카르콘유도체는 400nm 이상의 파장영역의 가시광선에 대하여 투명성을 가지고 있으므로, 매우 높은 투과성을 나타내고 투명성이 우수한 박막을 형성할 수 있다. 또한, 이 피막은 나노미터레벨의 매우 얇은 피막이다.
다음에, 본 발명의 박막형성용 화학흡착물질의 제조방법에 대하여 다음과 같이 설명한다.
먼저, 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)benzaldehyde 와, 4－Hydroxy acetophenone 를 알돌 축합반응시켜서, 다음 화학식(1-3)에서 나타내는 카르콘골격을 가진 알콜을 합성한다(화학반응공정 1).
다음에, 불활성 가스분위기내에서 상기 카르콘골격을 가지는 알콜에 SiX4를 탈(脫)할로겐화 수소반응시켜서, 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 특성기 및 －O－ Six3기를 가지는 화학흡착물질을 합성한다(화학반응공정 2).
또, 카르콘골격의 4' 정도에 대하여 －O－ 결합을 통하여 탄화수소기 등의 다른 관능기를 부가하는 반응공정을 다시 행해도 된다.
이 경우, 이 반응공정은 상기 화학반응공정 1 의 후에 행할 필요가 있다.
이상에 의해 본 발명에 관한 화학흡착물질을 효율적으로 제조할 수 있다.
그리고, 본 발명의 화학흡착물질은 상기 방법에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 카르콘유도체를 출발물질로 하여, 이에 특성기를 부가시키는 반응에 의해 합성하는 것도 가능하다.
(실시예 1-1)
본 발명에 관한 신규의 화학흡착물질의 합성방법을 반응공정 1 ∼ 4로 나누어 순차 설명한다.
다음에서 합성한 화학흡착물질(실란계 화학흡착물질)은 상기 화학식(1-2)에서 나타내는 화합물이다.
반응공정 1 :
반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 수소화 나트륨(60％)과 HMPA(hexamethyl phosphoramide)를 1675㎖ 집어 넣고 빙냉(氷冷) 하였다.
이것에 1H, 1H－pentafluoropropano 380g(2.53mol)을 15℃ 이하에서 3시간 에 걸쳐서 적하(滴下)하였다. 그 후 실온으로 되돌려 1시간 교반(攪拌)시켰다.
다음에, 10℃ 이하로 냉각한 후 p－fluorobenzaldehyde 209.4g(1.69mol)을 1시간에 걸쳐서 적하하였다. 그 후 동일한 온도에서 3시간 교반시켰다.
그렇게 하여 얻어진 반응물을 5％ 염산 3.4ℓ 에 주입하여 아세트산에틸 추출, 희(希)염산을 세정하여 무수(無水) 황산마그네슘으로 건조 후 용매를 유거(留去) 하였다.
얻어진 조(粗)결정을 실리카겔 칼럼에서 정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 10/1)하여 330.0g 의 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)benzaldehy de 를 얻었다(GLC 순도 95％, 수율 76.9％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (1-5)에 나타낸다.
반응공정 2 :
4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)benzaldehyde 330g(1.30mol), 4－Hy droxyacetophenone 176.7g(1.30mol), 피페리딘 33.0g, 아세트산 33㎖, 톨루엔 3.3ℓ을 반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 집어 넣고 110℃ 에서 5일간 교반(攪拌)시켰다.
실온까지 냉각하여 반응액을 1N 염산 2.1ℓ에 주입하여 석출(析出)한 액정을 여과 채취하였다.
그 후, 결정을 수세(水洗)하여 클로로포름 15ℓ에 녹여서 무수(無水) 황산마그네슘으로 건조하여 용매를 유거(留去)하여 322.0g 의 4－(2,2,3,3,3－pentaflu oropropyloxy)－4'－hydroxychalcone 를 얻었다(GLC 순도 98％, 수율 66.6％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (1-6)에 나타낸다.
반응공정 3 :
아르곤 기류하, 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－hydroxychalco
ne 322g(0.866mol), dryDMF(N,N－dimethylformamide)3ℓ 을 반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 집어 넣고 빙냉한 상태에서 수소화나트륨(60％)34.6g(0.865mol)을 30분에걸쳐서 첨가하였다. 그 후, 실온까지 가온하여 20시간 교반시켰다.
다음에, 동일한 온도에서 6-chlorohexanol 117.7g(0.865mol)을 20분간에서 적하하고, 그 후 80℃로 가열하여 23시간 반응시켰다.
반응액을 얼음물중에 주입하여 반응생성물을 아세트산에틸 추출하고, 그 용액을 수세하여 아세트산에틸 추출액에 황산마그네슘을 첨가하여 처리한 후, 용매를 유거하였다.
얻어진 조(粗)결정을 실리카겔 칼럼 정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 2/1)하였다. 이것을 다시 실리카겔컬럼정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 1/1)로 재결정하여, 123.0g의 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－hydroxyhexyloxy)chalcone 를 얻었다(HPLC 순도 98％, 수율 30.1％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (1-7)에 나타낸다.
반응공정 4 :
아르곤 기류하, 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－hydroxyhe xyloxy)chalcone 60.0g(0.127mol), 4염화규소 240.0g(1.41mol) 을 반응용 코르벤(내용량 : 500㎖)에 집어 넣고 실온에서 1시간 교반시켰다.
과잉의 4염화규소를 유거하여 69.4g 의 생성물인 4－(2,2,3,3,3－pentaflu oropropyloxy)－4'－(6'－trichlorosilyloxyhexyloxy)chalcone 를 얻었다(수율 90 .2％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (1-8)에 나타낸다.
그리고, 이 최종 생성물은1H-NMR 스펙트럼을 측정하여 해석하였다. 도 1에1H-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 1에 나타낸 각 피크는 최종 생성물이 상기 화학식(1-1)에서 나타내는 화학 구조를 가지는 것임을 뒷받침하고 있다.
또, 상기 최종 생성물을 클로로포름에 용해시켜서 자외ㆍ가시흡수 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2에 의해 최종 생성물은 가시광영역에는 흡수피크를 가지고 있지 않는 한편, 자외광영역인 327nm 에서 흡수피크를 가지고 있는 것이 확인되었다.
이것에서 본 실시예에 있어서 합성된 화학흡착물질은 가시광에 대한 감응성이 낮고, 자외광에 대한 감응성이 높은 물질인 것을 알았다.
그리고, 다음 실시예에 있어서의1H-NMR 스펙트럼분석에는 히다치세이샤쿠쇼 제품인 R－1200 를 사용하고, IR 스펙트럼분석에는 시마쓰세이샤쿠쇼 제품의 FTIR 4300 를 사용하고, UV/VIS 스펙트럼분석에는 시마쓰세이샤쿠쇼 제품의 UV－240 을 사용하였다.
[막형성 확인반응]
상기 화학흡착물질의 피막형성능(能) 및 형성된 피막의 특성을 조사하기 위해 유리기판 위에 실제로 피막을 형성하였다. 피막형성방법은 다음과 같이 하여 행하였다.
크실렌/KF96L(싱에쓰가가꾸사 제품)1/5 혼합용액에 상기 화학흡착물질을 0.5중량％ 농도로 용해한 용액에 유리기판을 약 2시간 침지한 후, 기판을 용액내에서 꺼내서 기판을 세운 상태에서 이 기판 표면을 충분히 클로로포름으로 세정하고, 미반응 화학흡착물질을 제거하였다. 또한, 공기중에서 건조하였다. 이와 같이 하여 박막을 형성하였다.
상기 박막에 대하여 물에 대한 접촉각을 측정한 바 94°이며 충분한 발수성 (撥水性)을 가지는 것이 확인되었다. 또, 에리프소미터(굴절율 1.45로 함)를 사용하여 막두께를 측정한 바 약 2.5nm 이며, 대개 단분자층형상의 박막이 형성되어 있는 것이 확인되었다.
[편광조사와 액정배향성]
상기와 마찬가지로 하여 제작한 박막에 편광판을 사용하여 조제한 편광광(파장 312nm, 광강도 2.1mW/cm2)을 조사하는 편광조사처리를 하였다.
그리고, 편광조사 전후의 박막에 대하여 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)을 사용하여 분석하였다.
그 결과, 편광조사에 의해 상기 화학식 6의 탄소－탄소 이중결합(－CH＝CH－)으로 분자끼리가 가교 결합하고 있는 것이 확인되었다.
또, UV/VIS 측정을 한 바, 조사 전에 존재한 327nm 의 흡수가 조사 후에는 소실되고 있었다. 이것은 카르콘골격의 공역계(共役系)가 끊겨 가교 구조로 변화한 것을 나타내고 있다.
한편, 편광 조사 후의 박막이 부착된 기판을, 박막면을 내측으로 하여 약 12㎛ 의 간극을 형성하여 다른 유리판과 겹치게 하여 주위를 봉지(封止)하고, 그런 후에 상기 간극 내에 네마틱액정(멜크(주)사 제품 상품명 : ZL 14792)을 주입하는 방법에 의해 액정셀(이하, 테스트용 셀이라고 함)을 제작하였다.
그리고, 이 테스트용 셀의 양 외면에 편광판을 배치하여 가시광을 사용하여 박막의 액정배향성을 조사하였다.
그 결과, 셀내의 액정분자는 일정한 방향으로 균일하게 배향하고 있는 것이 확인되었다.
또한, 편광 조사 후의 기판면(박막 형성면의 반대측면)을 러빙하고, 또 동일한 기판면을 약 200℃ 에서 1시간 가열한 후, 액정셀을 조립하여 다시 액정분자의 배향방향을 조사하였다.
그 결과, 이들 외부 자극에 의해서는 액정분자의 배향성이 변화되지 않는 것이 확인되었다.
그리고, 액정의 배향성은 테스트용 셀의 한쪽면에 편광판을 겹쳐서 소정 편광광(가시광)을 입광시켜서 셀의 다방면으로 투과하는 광을 조사하는 방법에 의해 확인할 수 있다.
[제 2 의 발명군]
본 발명의 실시형태를 실시예에 따라서 설명한다.
(실시예 2-1)
먼저, 본 실시예에서 사용한 신규의 화학흡착물질의 합성방법에 대하여 설명한다.
(1) 화학흡착물질의 합성
다음에서 합성한 화학흡착물질(실란계 화학흡착물질)은 다음 화학식(2-3)에서 나타내는 화합물이다.
반응공정 1 :
반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 수소화 나트륨(60％)과 HMPA(hexamethyl phosphoramide)를 1675㎖ 집어 넣고 빙냉(氷冷) 하였다.
이것에 1H, 1H－pentafluoropropano 380g(2.53mol)을 15℃ 이하에서 3시간 에 걸쳐서 적하(滴下)하였다. 그 후 실온으로 되돌려 1시간 교반(攪拌)시켰다.
다음에, 10℃ 이하로 냉각한 후 p－fluorobenzaldehyde 209.4g(1.69mol)을 1시간에 걸쳐서 적하하였다. 그 후 동일한 온도에서 3시간 교반시켰다.
그렇게 하여 얻어진 반응물을 5％ 염산 3.4ℓ에 주입하여 아세트산에틸 추출, 희(希)염산을 세정하여 무수(無水) 황산마그네슘으로 건조 후 용매를 유거(留去) 하였다.
얻어진 조(粗)결정을 실리카겔 칼럼에서 정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 10/1)하여 330.0g 의 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)benzaldehy de 를 얻었다(GLC 순도 95％, 수율 76.9％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (2-4)에 나타낸다.
반응공정 2 :
4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)benzaldehyde 330g(1.30mol), 4－Hy droxyacetophenone 176.7g(1.30mol), 피페리딘 33.0g, 아세트산 33㎖, 톨루엔 3.3ℓ을 반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 집어 넣고 110℃ 에서 5일간 교반(攪拌)시켰다.
실온까지 냉각하여 반응액을 1N 염산 2.1ℓ에 주입하여 석출(析出)한 액정을 여과 채취하였다.
그 후, 결정을 수세(水洗)하여 클로로포름 15ℓ 에 녹여서 무수(無水) 황산마그네슘으로 건조하여 용매를 유거(留去)하여 322.0g 의 4－(2,2,3,3,3－penta fluoropropyloxy)－4'－hydroxychalcone 를 얻었다(GLC 순도 98％, 수율 66.6％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (2-5)에 나타낸다.
반응공정 3 :
아르곤 기류하에서, 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－hydroxy chalcone 322g(0.866mol), dryDMF 3ℓ을 반응용 코르벤(내용량 : 5ℓ)에 집어 넣고 빙냉한 상태에서 수소화나트륨(60％)34.6g(0.865mol)을 30분에 걸쳐서 첨가하였다.그 후, 실온까지 가온하여 20시간 교반시켰다.
다음에, 동일한 온도에서 6-chlorohexanol 117.7g(0.865mol)을 20분간에 적하하고, 그 후 80℃로 가열하여 23시간 반응시켰다.
반응액을 얼음물중에 주입하여 반응생성물을 아세트산에틸 추출하고, 그 용액을 수세하여 아세트산에틸 추출액에 황산마그네슘을 첨가하여 처리한 후, 용매를 유거하였다.
얻어진 조(粗)결정을 실리카겔 칼럼 정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 2/1)하였다. 이것을 다시 실리카겔컬럼정제(이동상(相) : n－헥산/아세트산에틸 ＝ 1/1)로 재결정하여, 123.0g의 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－hydroxyhexyloxy)chalcone 를 얻었다(HPLC 순도 98％, 수율 30.1％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (2-6)에 나타낸다.
반응공정 4 :
아르곤 기류하에서, 4－(2,2,3,3,3－pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－hydro xyhexyloxy)chalcone 60.0g(0.127mol), 4염화규소 240.0g(1.41mol)을 반응용 코르벤(내용량 : 500㎖)에 집어 넣고 실온에서 1시간 교반시켰다.
과잉의 4염화규소를 유거하여 69.4g 의 생성물인 4－(2,2,3,3,3－penta fluoropropyloxy)－4'－(6'－trichlorosilyloxyhexyloxy)chalcone 를 얻었다(수율 90.2％).
이 공정에 있어서의 화학식을 다음 (2-7)에 나타낸다.
그리고, 이 최종 생성물은1H-NMR 스펙트럼을 측정하여 해석하였다. 도 3에1H-NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 3에 나타낸 각 피크는 최종 생성물이 상기 화학식(2-7)에서 나타내는 화학 구조를 가지는 것임을 뒷받침하고 있다.
또, 상기 최종 생성물을 클로로포름에 용해시켜서 자외ㆍ가시흡수 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 도 4에 나타낸다. 도 4에 의해 최종 생성물은 가시광영역에는 흡수피크를 가지고 있지 않는 한편, 자외광영역인 327nm 에서 흡수피크를 가지고 있는 것이 확인되었다.
이것에서 본 실시예에 있어서 합성된 화학흡착물질은 가시광에 대한 감응성이 낮고, 자외광에 대한 감응성이 높은 물질인 것을 알았다.
그리고, 다음 실시예에 있어서의1H-NMR 스펙트럼분석에는 히다치세이샤쿠쇼 제품인 R－1200 를 사용하고, IR 스펙트럼분석에는 시마쓰세이샤쿠쇼 제품의 FT－ IR 4300 를 사용하고, UV/VIS 스펙트럼분석에는 시마쓰세이샤쿠쇼 제품의 UV－240 을 사용하였다.
(2) 액정배향막의 제작
도 5 및 도 6을 참조하면서 액정배향막의 제작벙법에 대하여 설명한다. 표면에 투명전극이 형성된 유리기판(수산기를 다수 포함)의 표면을 잘 세정하여 탈지하여, 유리기판(1)으로 하였다.
한편, 잘 탈수한 실록산계 용매(상품명 : KF96L, 싱에쓰가가꾸사 제품) 및 클로로포름의 혼합용매에, 상기에서 합성한 (실란계)화학흡착물질을 약 1중량％ 농도로 용해하였다. 이 용액을 화학흡착액(2)으로 하였다.
이어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상대습도 30％ 이하의 건조 분위기내에서 화학흡착액(2)중에 유리기판(1)을 1시간 정도 침지하였다(A 공정).
그 후, 도 7에 나타낸 바와 같이 하여 유리기판(1)을 잘 탈수한 클로로포름 (3)(비(非)프로톤계 용매)내에 넣었다 꺼냈다 하여 기판 표면을 세정하였다(B 공정).
그런 후에, 이 유리기판(1)을 화학흡착액(2)으로부터 화살표(4) 방향으로 들어 올려 건조 분위기내에서 이 유리기판(1)을 수직으로 세운 상태로 세정액을 액체제거 건조하였다(C 공정).
이어서, 유리기판(1)의 표면을 습도를 함유하는 공기(상대습도 50 ∼ 80％)에 노출시켰다(D 공정).
상기 공정의 의의는 다음과 같다.
화학흡착액(2)에 유리기판(1)을 침지하는 A 공정은 클로로실란계 화학흡착물질의 SiCl 기와 기판 표면의 수산기를 탈(脫)HCl 반응시키는 공정이다.
이 공정에 의해 클로로실란계 화학흡착물질이 유리기판(1)의 표면에 견고하게 결합한다.
화학흡착액(2)에서 들어 올린 유리기판(1)을 클로로포름(3)으로 세정하는 B 공정은 미반응의 화학흡착물질을 기판면에서 제거하기 위한 공정이다. 이 공정은 단분자층형상의 박막을 형성하는데 필요한 공정이다.
또, 상기 세정 후에 행하는 액체제거 건조공정(C 공정)은 흡착분자를 일정 방향으로 배향시키는 공정이다.
박막 표면에 세정액이 잔류하고 있는 기판을 일정 방향으로 세워 세정액을 액체제거 건조하면, 액체제거 건조방향을 따라서 흡착분자가 임시 배향한다.
그리고, 도 6의 세정 후에 들어 올린 유리기판(1)을 그대로 수직으로 세울 때에 있어서의 액체제거방향은 화살표(5)의 방향이 된다.
또, 액체제거 건조 후의 기판면을 온도를 함유하는 공기에 노출되는 D 공정은 SiCl 기의 잔여 Cl 을 공기중의 수분과 반응시키는 탈(脫)HCl 반응 공정이다.이 반응에 의해 흡착분자끼리가 실록산 결합하게 된다.
이상의 일련의 처리공정에 의해 기판 표면의 수산기에 클로로실란계 화학흡착물질이 실록산결합하여 이루어지는 단분자막(9)(임시배향상태)을 형성하였다.
이 단분자막(9)은 다음 화학식(2-8)에 나타낸 화학결합단위에 의해 구성된 단분자층형상의 박막이다.
그리고, 화학흡착액(2)중에 유리기판(1)을 침지하는 방법 대신 유리기판(1)의 표면에 화학흡착액(2)을 도포하는 방법을 채용해도 된다
상기에서 제작한 단분자막(9)의 막두께를 에리프소미터(굴절율을 1.45로 함)로 측정한 바 약 2.5nm 였다.
또, 단분자막(9)의 배향상태를 테스트셀에 의해 조사하였다.
테스트셀은 단분자막(9)이 부착된 기판을 2매 제작하여 각각의 막면을 내측으로 하여 액체제거방향이 반대방향(안티파라렐한 상태)으로 되도록 하여 약 12㎛의 간극을 취하여 겹치게 하고 주위를 봉지(封止)한 후, 상기 간극 내에 네마틱액정(Δε 가 약 －2, Δn 이 약 0.08)을 주입하는 방법으로 제작하였다.
그리고, 이 테스트셀의 양측면에 편광판을 배치하여 한쪽면에서 가시광을 투과시켜 다방면에서 투과광을 관찰하는 방법에 의해 액정분자의 배향을 조사하였다.
그 결과, 액정분자는 액체제거 건조방향을 따라서 배향하고 있는 것이 확인되었다.
[편광광의 조사공정]
도 7을 참조하면서 편광광 조사공정을 설명한다.
도 7중 5 는 액체제거 건조방향, 6 은 자외 편광광, 7 은 편광방향, 8 은 투명전극, 9 는 흡착분자 집합군(단분자막)을 나타낸다.
단분자막(9)에 대한 재배향처리는 도 7에 나타낸 바와 같이 행하였다.
즉, 단분자막(9)에 대하여 편광방향(6)이 액체제거 건조방향(5)과는 거의 편행방향으로 향하도록 그란티러형 편광자를 세트하고, 500W 의 고압수은등 365nm 의 자외광(8)(편광막 투과 후 2.1mW/㎠)을 480mJ 조사하는 방법에 의해 행하였다.
이어서, 상기에서 자외광(8)을 조사한 단분자막(9)의 화학적 성상을 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)을 사용하여 조사하였다.
그 결과, 편광방향과 이것에 직교하는 방향에서는 IR 흡수에 차이가 확인되어 편광방향에 있어서의 IR 흡수가 이것에 직교하는 방향보다 현저하게 감소하고 있는 것이 확인되었다.
IR 흡수의 감소는 카르콘골격의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분이 편광방향의 광에너지를 받아서 가교 결합한 것을 의미하므로, 이 결과에서 자외편광강의 조사에서 가교 결합이 가능한 것이 확인되었다.
그리고, FT-IR 분석에서는 분자 상호의 결합방향을 명확하게 할 수 없었지만, 흡착분자 서로가 가교 결합하면 흡착분자의 상호 관계가 입체구조적으로 안정되는 것은 명백하다.
따라서, 재배향처리 후의 단분자막(액정배향막)은, 상기 임시배향상태보다 안정된 배향상태로 되어 있는 것을 생각할 수 있다.
또, 재배향 후의 액정배향막이 부착된 기판을 사용하여, 상기 테스트셀과 동일한 방법으로 액정셀을 제작하고, 이 액정셀을 사용하여 액정배향테스트를 하였다.
그 결과, 전압 무(無)인가시에는 셀내의 광투과가 저지된 결과, 흑(黑)표시였지만, 3V 의 전압을 인가한 상태에서는 광이 투과되어 백(白)표시가 되었다.
이것은 전압의 인가에 의해 액정분자의 배향상태가 호메오토로픽배향에서 호모지니어스배향으로 변화된 것을 의미한다.
또한, 자장(磁場)스레시홀드법을 이용하여 프레틸트각을 측정한 바, 약 89.5°의 프레틸트각으로 액정분자가 배향하고 있는 것이 확인되었다.
이상의 결과에서, 상기 화학식(1-8)에서 나타내는 화학결합 단위를 가지는 흡착분자의 집합군에 임시 배향처리에 더하여 가교 결합을 수반하는 재배향 처리를 실시하면 전압의 ON/OFF 에 의해 콘트라스트비가 높은 표시를 실현할 수 있는 매우 얇은 액정배향막을 실현할 수있는 것이 확인되었다.
그리고,이 액정배향막은 흡착분자끼리가 가교 결합되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 배향 특성이 열화되기 어렵다.
(실시예 2-2)
본 실시예 2-2 에 있어서는, 매트릭스형으로 화소전극이 배치된 기판을 사용하고, 상기 실시예 2-1 과 동일한 방법으로 액정배향막을 형성하고, 이 액정배향막이 부착된 기판을 사용하여 액정표시장치를 제작하였다.
다음, 도 8을 참조하면서 실시예 2-2 의 액정표시장치의 제조프로세스를 설명한다.
매트릭스형으로 재치된 제 1 의 투명전극군(21)과 이 전극을 구동하는 트랜지스터군(22)을 가지는 제 1 의 기판(23)위 및 컬러필터군(24)과 제 2 의 투명전극군(25)(공통전극)을 가지는 제 2 의 기판(26)위에, 각각 실시예 2-1 과 동일하게 하여 조제한 화학흡착액을 접촉시키고, 또한 실시예 2-1 의 경우와 동일하게 하여 액체제거 건조와 편광광 조사의 일련의 처리를 하여 액정배향막이 부착된 기판(23) ,(26)을 제작하였다.
이 액정배향막이 부착된 기판(23),(26)의 배향막의 배향특성을 실시예 2-1 과 마찬가지로 하여 조사한 바, 전극패턴에 따라서 재배향한 액정배향막(27)이 제작되어 있었다.
그래서, 이 액정배향막이 부착된 기판(23),(26)을 액정배향막의 배향상태가 호메토로픽배향으로 되도록 하고, 또한 스페이서(28)와 접착제(29)로 4.5㎛의 셀갭을 형성시켜서 겹치게 하여 액정셀을 구성하였다.
이어서, 상기 셀갭 내에 네마틱액정(Δε 가 약 －3, Δn 이 약 0.09)(30)을 주입하여 셀을 완전히 밀폐하고, 그런 후 편광판(31),(32)을 조합시켜서 액정표시장치를 완성하였다.
상기 액정표시장치에 있어서의 액정분자의 프레틸트각을 자장(磁場)스레시홀드법에 의해 측정한 바, 약 89.8°였다. 또, 상기 액정표시장치의 배면에서 백라이트(33)를 조사하면서 비디오신호를 사용하여 장치를 구동시킨 바, 화살표(A)의 방향으로 선명한 영상을 표시할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2-3)
상기 실시예 2-2 와 동일하게 하여, 액정배향막을 기판 상에 형성하였다. 단, 화학흡착용액으로서는 페닐트리클로로실란과 상기 실시예 1에서 사용한 플루오르계의 화학흡착물질(4－(2,2,3,3,3－Pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－trichloro silyloxyhexyloxy)chalcone)을 혼합비 9 : 1 로 혼합한 혼합용액을 사용하였다.
상기와 같이 하여 제작된 액정배향막에 대하여 프레틸트각을 크리스탈로테이션법에 의해 구하였다. 그 결과, 프레틸트각은 8.5°였다.
또한, 상기 실시예 2-2 와 동일하게 하여 액정표시장치를 제작하였다.
그리고, 사용한 액정재료는 Δε 가 약 2.3, Δn 이 약 0.26의 네마틱액정을 사용하였다.
또한, 이 액정표시장치의 배면에서 백라이트를 조사하면서 비디오신호를 사용하여 장치를 구동시킨 바, 선명한 화상을 표시할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
이로써, 2 종류의 화학흡착재료를 혼합함으로써, 원하는 프레틸트각으로 제어할 수 있는 액정배향막을 제공하는 것이 가능해져 선명한 화상이 표시 가능한, 액정배향성이 양호한 액정배향막을 제작할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2-4)
임시 배향 후에 행하는 자외편광광의 조사에 있어서, 편광판에 각각의 화소를 체크무늬형으로 4분할 하는 패턴형의 마스크를 겹쳐서 1회의 노광을 함으로써, 동일 화소내에서 패턴형으로 배향방향이 다른 분할 영역이 4개소 형성된 멀티도메인타입의 액정배향막을 제작하고, 그 이외의 조건에 대해서는 실시예 2-2 와 마찬가지로 하여, 실시예 2-4 에 관한 멀티도메인타입의 액정표시장치를 제작하였다.
이 액정표시장치를, 상기 실시예 2-2 와 마찬가지로 비디오신호를 사용하여 구동한 바, 실시예 2-2 의 경우와 비교하여 시야각이 넓은 화상을 표시할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(실시예 2-5)
1매의 기판의 동일면에 서로 접촉하지 않은 상태에서 빗살형상으로 맞물린 2개의 빗살형 전극을 배치하고, 다시 이들 전극 위에 실시예 1과 마찬가지로 하여 재배향처리가 완료된 액정배향막을 형성하였다.
단, 화학흡착용액으로서는, 상기 실시예 1에서 합성한 플루오르계의 화학흡착물질(4－(2,2,3,3,3－Pentafluoropropyloxy)－4'－(6'－trichlorosilyloxyhexyloxy)chalcone)과, 실시예 1에서 합성한 플루오르계의 화학흡착물질에 있어서 플루오르를 함유하지 않은 화학흡착물질을 혼합비 1 : 29 로 혼합한 혼합용액을 사용하였다.
그리고, 이 액정배향막이 부착된 기판에 대향기판을 겹치게 하여 상법(常法)에 따라서 액정셀을 구성하여 인플레인스위칭(IPS)방식의 액정표시장치를 제작하였다.
이 액정표시장치에 대해서도 상기 실시예 2-2 또는 실시예 2-4 와 동일하게 하여 비디오신호를 사용하여 화상표시테스트를 하였다.
그 결과, 시야각을 확대시켜서 화상을 표시할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
[그 외의 사항]
(1) 상기 실시예 2-2 ∼ 실시예 2-4 에 있어서는, 대향하는 1쌍의 기판면에 액정배향막을 형성하였지만, 한쪽의 기판면에만 액정배향막을 형성해도 된다.
단, 대향하는 1쌍의 기판면의 양쪽에 본 발명에 관한 액정배향막을 형성하면, 배향안정성이 한층 향상된다.
(2) 상기 실시예 2-1 ∼ 실시예 2-5 에서는, 자외편광광으로서 초고압 수은등의 365nm 의 광을 사용하였지만, 이 파장의 광에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식(2-1)에 나타낸 신규의 화학흡착물질은 도 4에 나타낸 바와 같이, 자외광 영역에 있어서의 흡수폭이 넓으므로 각종 자외광을 사용할 수 있다.
예를 들면 436nm, 405nm, 254nm 나 KrF 엑시머레이저에서 얻어지는 248nm 의 광을 사용하는 것도 가능하다.
이들 파장의 광 중 248nm 나 254nm 의 광이 본 발명에 관한 화학흡착물질에 흡수되기 쉬우므로, 에너지배향효율의 점에서 우수하다.
(3) 상기 실시예 2-4 에서는, 각각의 화소를 체크무늬형상으로 4분할하는 패턴형의 마스크를 겹쳐서 1회의 노광을 하였지만, 이 방법 대신 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정을 복수회 반복하는 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 다음과 같이 할 수 있다.
N 회째(단, N 은 2 이상의 정수)에 있어서의 액체제거 건조방향을 (N－1)회째까지의 액체제거 건조방향과 다르게 하는 동시에, N 회째의 액체제거 건조에 계속해서 행하는 N 회째의 자외편광광의 조사에 있어서의 기판 상의 조사영역을 (N －1)회째까지의 조사영역과 다르게 한다.
이로써, 1 화소에 대응하는 구획을 복수 또한 패턴형으로 분할한 배향막 분할 구획마다 박막구성분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 할 수 있다.
그리고, 자외편광광의 조사영역만을 변경하여 복수회의 조사를 행할 수도 있지만, 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정을 반복하는 방법에 의하면, 가교 반응방향을 제어하기 쉬우므로, 배향특성이나 배향안정성이 우수한 배향막이 얻어진다.
(4) 상기 실시예 2-1 ∼ 실시예 2-5 에서는, 세정용 용제로서 물을 함유하지 않은 클로로포름을 사용하였지만, 세정용제는 이것에 한정되는 것은 아니다.
이 외에도 물을 함유하지 않은 화학흡착물질을 녹이는 각종 용제가 사용 가능하며, 예를 들면 비(非)프로톤계 용매로서는 클로로포름 등의 염소계 용매, 벤젠, 톨루엔 등의 방향족계 용매, γ－부틸락톤 등의 락톤계 용매, 아세트산에틸 등의 에스테르계 용매가 사용 가능하다.
또, 프로톤계 용매로서는 메탄올, 에탄올 등의 알콜계 용매가 사용 가능하다.
(5) 본 발명의 액정표시장치에서는 네마틱액정, 스메틱액정, 디스코틱액정, 강유전성 액정 등을 사용할 수 있지만, 분자형상 면에서 특히 네마틱액정을 적합하게 사용할 수 있다.
네마틱액정으로서는, 예를 들면 비페닐계, 타페닐계, 아족시계, 시프베이스계, 페닐시클로헥산계, 비페닐시클로헥산계, 에스테르계, 피리미딘계, 디옥산계, 비시클로옥탄계, 큐반계 등을 들 수 있다.
(6) 상기 실시예 2-1 ∼ 실시예 2-5 에서는, 전극을 가지는 기판의 표면에 직접, 화학흡착물질을 접촉시키는 방법에 의해 기판 표면에 흡착분자 집합군(박막)을 형성하였지만, 미리 전극을 가지는 기판의 표면에 친수성 기를 가지는 바탕층(다른 물질층)을 형성하고, 이 바탕층을 통하여 기판면에 화학흡착물질을 화학 결합시켜도 된다.
이 방법은 기판면에 친수성 기가 적은 경우에 유효하다. 바탕층으로서는 표면에 OH 기, COOH 기, NH2기, NH 기, SH 기 등의 친수성 기를 가지는 층을 사용할 수 있고, 더욱 구체적으로는 SiO2층이나 TiO2층 등을 사용할 수 있다.
(7) 상기 실시예 2-1 ∼ 실시예 2-5 에서는, 각 실시예에서 성막한 액정배향막에 대하여 다음에 설명하는 조작을 함으로써, 원하는 프레틸트각으로 액정분자를 배향 제어가 가능한 배향막으로 할 수 있다.
즉, 예를 들면 실시예 2-3 에서 성막한 액정배향막의 일부에 자외선을 스폿조사하여, 그 후 이 조사부분에 대하여 가열온도 90℃, 처리시간 30분간으로 어닐처리를 하면 액정배향막의 일부에 프레틸트각 약 10.3°로 액정분자를 배향시키는 것이 가능한 영역을 형성할 수 있었다.
또한, 처리조건을 가열온도 150℃, 처리시간 30분간으로 한 경우에는 프레틸트각 약 11.5°로 액정분자를 배향시키는 것이 가능한 영역을 형성할 수 있었다.
또, 액정배향막에 있어서의 액정배향능의 제어는 상기한 어닐처리에 한정되는 것은 아니고, 상기 실시예 2-1 에서 합성한 화학흡착물질과는 액정에 대한 친화성이 다른 화학흡착물질을 첨가하고, 또한 양자의 혼합비율을 여러가지 로 변경함으로써도 가능하다.
또한, 화학흡착물질을 흡착시킨 기판의 세정(상기 실시예 2-1 에 있어서의 B 공정에 상당함)에서 사용하는 세정제의 종류를 변경함으로써도 가능하다.
이상으로 설명한 구체적인 실시형태는, 어디까지나 본 발명의 기술내용을 명확하게 하는 것으로서, 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의(狹義)로 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 정신과 다음 특허청구 사항과의 범위내에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 본 발명의 각 과제를 충분히 달성할 수 있다.
즉, 제 1 의 발명군에 의하면, 본 발명에 관한 신규의 화학흡착물질은 한쪽의 말단에는 임계표면장력이 매우 작은 관능기를 구비하는 동시에, 다른 쪽의 말단에는 기체 표면의 친수성 기에 강력하게 화학 결합할 수 있는 관능기를 구비하고, 또한 감광성 기도 가지고 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 기체 표면에 단분자층형상의 박막을 용이하게 형성할 수 있고, 이 박막은 가시광 영역에서는 안정되고 또한 투명하며, 친수성, 내구성이 우수하므로 표면 개질용의 기능성 피막으로서 유용하다.
또한, 본 발명의 화학흡착물질은 기체면에 화학흡착시킨 후에 자외편광광을 조사함으로써, 흡착분자 상호를 일정 방향으로 가교 결합시킬 수 있지만, 이로써 강력하고 또한 안정된 배향성을 가지는 액정배향막으로 할 수 있다.
또, 본 발명의 화학흡착물질의 제조방법에 의하면, 전술한 화학흡착물질을 효율적으로 제조할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의하면, 기체의 표면 개질재로서 유용하며, 특히 액정배향막용 재료로서 유용한 신규의 박막형성용 화학흡착물질을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 산업적 의의는 크다.
또, 제 2 의 발명군에 의하면, 종래의 유기고분자계의 액정배향막에 비하여 현격하게 얇고, 배향불균일이 없는 균일한 액정배향막을 제공할 수 있다.
그리고, 이 액정배향막은 흡착분자가 전극 표면에 화학흡착에 의해 강력하게 결합 고정되고, 또한 흡착분자끼리가 가교 결합된 구조이므로, 기판에 대한 밀착성이 우수한 동시에 열이나 마찰 등의 외적 요인에 의해 배향특성이 열화되지 않는다.
또한, 흡착분자에 있어서의 막 표면측의 말단부분에는 파플루오로메틸기가 존재하므로 임계표면장력이 매우 큰 액정배향막으로 할 수 있고, 액정분자를 고(高)프레틸트각으로 배향 가능하다.
또한, 흡착분자의 개개가 액정분자의 배향제어에 관여하므로, 현격하게 우수한 배향특성이 얻어진다.
또한, 이와 같은 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 단분자층형상의 박막은 가시광에 대한 투과성이 우수하므로 광투과를 저해하지 않고, 또 전기 저항성이 작으므로, 액정구동전계를 저해하지 않는다는 액정배향막으로서 매우 적합한 성질을 가진다.
또, 본 발명의 제조방법에 의하면, 액체제거 건조와 편광광의 조사라는 비교적 간편한 방법에 의해, 패턴형으로 분할된 분할구획 마다 배향방향이 다른 멀티도메인타입의 액정배향막을 확실하고 또한 효율적으로 제조할 수 있다.
그리고, 이와 같이 본 발명에 관한 액정배향막을 사용하면, 광(廣)시야각으로 고화질, 고(高)콘트라스트이며, 더욱이 고속 응답성도 우수한 호메오토로픽 배향모드의 멀티도메인형의 액정표시장치를 대부분 코스트증가를 수반하지 않고 실현할 수 있다.

Claims (57)

  1. 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 박막형성용 화학흡착물질.
    상기 m은 0(제로) 또는 1이며, 상기 X는 할로겐이며, 상기 A는 다음 (1) 또는 (2)에서 선택되는 관능기이다.
    (1) 탄화수소기 또는 탄화수소기의 일부가 할로겐기, 수산기 또는 시아노기로 치환된 관능기.
    (2) 상기 (1)의 일부에 에테르결합 또는 카르보닐결합을 갖는 관능기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학흡착물질은 다음 화학식(1-2)에서 나타내는 것을 특징으로 하는 박막형성용 화학흡착물질.
  3. 최소한 4－(2,2,3,3,3－Pentafluoropropyloxy)benzaldehyde 와, 4－Hydroxy acetophenone 를 알돌 축합반응시켜서, 다음 화학식(1-3)에서 나타내는 카르콘골격을 가진 알콜을 합성하는 화학반응공정 1 과,
    상기 화학반응공정 1 의 후 불활성 가스분위기내에서 상기 카르콘골격을 가지는 알콜에 SiX4(단, X 는 할로겐을 나타냄)를 탈(脫)할로겐화 수소반응시켜서, 다음 화학식(1-1)에서 나타내는 특성기 및 －O－Six3기를 가지는 화학흡착물질을 합성하는 화학반응공정 2 를 최소한 구비하는 것을 특징으로 하는 박막형성용 화학흡착물질의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화학흡착물질이 다음 화학식(1-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 박막형성용 화학흡착물질의 제조방법.
  5. 기체(基體) 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 유기박막으로서,
    상기 흡착분자의 집합군에는 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기박막.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자말단 부분에 －O－Si 결합기를 가지는 상기 흡착분자는, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기박막.
  7. 제5항에 있어서, 상기 유기박막을 구성하는 흡착분자 집합군은 소정방향으로 배향하고 있는 것을 특징으로 하는 유기박막.
  8. 제5항에 있어서, 상기 유기박막을 구성하는 흡착분자 집합군은, 인접하는 분할 영역의 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르도록 흡착하고 있으며, 상기 분할영역은 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 것임을 특징으로 하는 유기박막.
  9. 제5항에 있어서, 상기 유기박막을 구성하는 흡착분자 상호는, 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 탄소 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 유기박막.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기박막의 막두께는 0.5nm 이상 10nm 미만인 것을 특징으로 하는 유기박막.
  11. 제9항에 있어서, 상기 유기박막은 단분자층형상의 박막인 것을 특징으로 하는 유기박막.
  12. 제5항에 있어서, 상기 유기박막이 복수 종류의 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기박막.
  13. 기체 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 유기박막의 제조방법으로서,
    다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질을 최소한 비수계 용제에 용해시켜서 화학흡착액을 제조하는 공정과,
    상기 화학흡착액을 상기 기체면에 접촉시켜서 화학흡착액중의 화학흡착물질을 기체면에 화학흡착시키는 화학흡착공정과,
    상기 화학흡착물질이 결합한 기체면을 세정용 비수계 용제로 세정하고, 그 후 기체를 일정 방향으로 세워서 상기 세정액을 액체제거 건조하는 액체제거 건조공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정 후에 기체면의 흡착분자에 자외편광광을 조사하여, 상기 화학식(2-1)의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 결합수를 통하여흡착분자 상호를 가교 결합시키는 자외편광광 조사공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정으로 이루어지는 일련의 배향처리공정을 상기 자외편광광 조사공정 후, 다시 액체제거 건조공정으로 복귀하는 방법으로, 반복할 때마다 액체제거 건조방향을 다르게 하는 동시에, 자외편광광의 조사영역과 조사방향 또는 조사영역과 조사각도 또는 조사영역과 조사방향과 조사각도를 다르게 하여, 복수회 반복하여 행함으로써 1 화소에 대응하는 영역이 복수 또한 패턴형으로 분할된 분할영역마다 흡착분자 장축의 기체면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기체면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제와 프로톤계 용제의 혼합용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기체면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질이, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기박막의 제조방법.
  19. 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 액정배향막으로서,
    상기 흡착분자의 집합군에는, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  20. 제19항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 상기 흡착분자는, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  21. 제19항에 있어서, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 집합군은 소정 방향으로 배향하고 있는 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  22. 제19항에 있어서, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 집합군은 인접하는 분할영역의 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위가 다르도록 흡착하고 있으며,
    상기 분할영역은 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 것임을 특징으로 하는 액정배향막.
  23. 제19항에 있어서, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 상호는, 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 탄소 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  24. 제23항에 있어서, 상기 액정배향막의 막두께는 0.5nm 이상 10nm 미만인 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  25. 제23항에 있어서, 상기 액정배향막은 단분자층형상의 박막인 것을 특징으로하는 액정배향막.
  26. 제19항에 있어서, 상기 액정배향막이 액정분자에 대하여 원하는 프레틸트각을 발현시키는 배향막인 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  27. 제26항에 있어서, 상기 액정배향막이 복수 종류의 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 이 복수 종류의 흡착분자의 구성비율을 변경함으로써, 액정분자를 원하는프레틸트각으로 배향시키는 것을 특징으로 하는 액정배향막.
  28. 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 액정배향막의 제조방법으로서,
    다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질을 최소한 비수계 용제에 용해시켜서 화학흡착액을 제조하는 공정과,
    상기 화학흡착액을 상기 전극이 형성된 기판면에 접촉시켜서 화학흡착액중의 화학흡착물질을 기판면에 화학흡착시키는 화학흡착공정과,
    상기 화학흡착물질이 결합한 기판면을 세정용 비수계 용제로 세정하고, 그 후 기판을 일정 방향으로 세워서 상기 세정액을 액체제거 건조하는 액체제거 건조공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정 후에 기판면의 흡착분자에 자외편광광을 조사하여, 상기 화학식(2-1)의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 결합수를 통하여 흡착분자 상호를 가교 결합시키는 자외편광광 조사공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정으로 이루어지는 일련의 배향처리공정을 상기 자외편광광 조사공정 후, 다시 액체제거 건조공정으로 복귀하는 방법으로, 반복할 때마다 액체제거 건조방향을 다르게 하는 동시에, 자외편광광의 조사영역과 조사방향 또는 조사영역과 조사각도 또는 조사영역과 조사방향과 조사각도를 다르게 하여, 복수회 반복하여 행함으로써 1 화소에 대응하는 영역이 복수 또한 패턴형으로 분할된 분할영역마다 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  32. 제28항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제와 프로톤계 용제의 혼합용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  33. 제28항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질이, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 액정배향막의 제조방법.
  34. 대향하는 1 쌍의 기판과,
    상기 1 쌍의 기판중 최소한 전극을 가지는 기판의 표면에 형성된 액정배향막과,
    상기 대향하는 1 쌍의 기판 사이에 형성된 셀갭 내에 수용된 액정을 구비하는 액정표시장치로서,
    상기 액정배향막은 전극이 형성된 기판면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정되어 이루어지는 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 상기 흡착분자의 집합군에는, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 상기 흡착분자는, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  36. 제34항에 있어서, 상기 셀갭 내에 수용된 액정분자의 프레틸트각 및/또는 프레틸트방위는, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위에 의해 제어되고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  37. 제34항에 있어서, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위는 1 화소가 복수 또한 패턴형으로 분할된 인접하는 분할영역마다 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  38. 제34항에 있어서, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 상호는 상기화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  39. 제34항에 있어서, 상기 액정배향막의 막두께는 0.5nm 이상 10nm 미만인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  40. 제34항에 있어서, 상기 액정배향막은 단분자층형상의 박막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  41. 제34항에 있어서, 상기 액정배향막이 액정분자에 대하여 원하는 프레틸트각을 발현시키는 배향막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 액정배향막이 복수 종류의 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 이 복수 종류의 흡착분자의 구성비율을 변경함으로써, 액정분자를 원하는프레틸트각으로 배향시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 액정표시장치에 있어서의 표시모드가, TN(Twisted Nematic)모드, STN(Super Twisted Nematic)모드, OCB(Optically self-Compensated Birefringence)모드 또는 VA(Vertical Ali gnment)모드중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  44. 화소전극과 대향전극이 동일 기판 상에 배치되는 동시에, 상기 전극이 배치된 기판 표면에 액정배향막이 형성된 인플레인스위칭형 액정표시장치로서,
    상기 액정배향막은 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정되어 이루어지는 흡착분자의 집합군으로 이루어지고, 상기 흡착분자의 집합군에는, 다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단기에 －O－Si 결합기를 가지는 흡착분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 상기 흡착분자는, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  46. 제44항에 있어서, 상기 셀갭 내에 수용된 액정분자의 프레틸트각 및/또는 프레틸트방위는, 상기 흡착분자의 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위에 의해 제어되고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  47. 제44항에 있어서, 상기 액정배향막을 구성하는 흡착분자 상호는 상기 화학식(2-1) 또는 화학식(2-2)에 나타낸 C' 및/또는 C" 의 결합수(手)를 통하여 가교 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  48. 제44항에 있어서, 상기 액정배향막의 막두께는 0.5nm 이상 10nm 미만인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  49. 제44항에 있어서, 상기 액정배향막은 단분자층형상의 박막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  50. 제44항에 있어서, 상기 액정배향막이 복수 종류의 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  51. 제50항에 있어서, 상기 액정배향막이 복수 종류의 흡착분자의 비율을 변경함으로써 액정분자를 원하는 프레틸트각으로 배향시키도록 액정배향능을 제어한 배향막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  52. 전극이 형성된 기판 표면에 직접 또는 다른 물질층을 통하여 화학흡착에 의해 결합 고정된 흡착분자의 집합군으로 이루어지는 액정배향막이 형성된 액정표시장치의 제조방법으로서,
    다음 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질을 비수계 용제에 용해시켜서 화학흡착액을 조제하는 공정과,
    상기 화학흡착액을 상기 전극이 형성된 기판면에 접촉시켜서 화학흡착액중의 화학흡착물질을 기판면에 화학흡착시키는 화학흡착공정과,
    상기 화학흡착물질이 결합한 기판면을 세정용 비수계 용제로 세정하고, 그 후 기판을 일정 방향으로 세워서 상기 세정액을 액체제거 건조하는 액체제거 건조공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  53. 제52항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정 후에 기판면의 흡착분자에 자외편광광을 조사하여, 상기 화학식(2-1)의 탄소ㆍ탄소 이중결합부분의 결합수를 통하여 흡착분자 상호를 가교 결합시키는 자외편광광 조사공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  54. 제52항에 있어서, 상기 액체제거 건조공정과 자외편광광 조사공정으로 이루어지는 일련의 배향처리공정을 상기 자외편광광 조사공정 후, 다시 액체제거 건조공정으로 복귀하는 방법으로, 반복할 때마다 액체제거 건조방향을 다르게 하는 동시에, 자외편광광의 조사영역과 조사방향 또는 조사영역과 조사각도 또는 조사영역과 조사방향과 조사각도를 다르게 하여, 복수회 반복하여 행함으로써 1 화소에 대응하는 영역이 복수 또한 패턴형으로 분할된 분할영역마다 흡착분자 장축의 기판면에 대한 경사 및/또는 배향방위를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  55. 제52항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  56. 제52항에 있어서, 상기 세정용 비수계 용제로서 비(非)프로톤계 용제와 프로톤계 용제의 혼합용제를 사용하고, 미반응의 화학흡착물질을 기판면으로부터 세정하여 제거하고 단분자층형상의 박막으로 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  57. 제52항에 있어서, 상기 화학식(2-1)에서 나타내는 특성기와 분자 말단부분에 －O－Si 결합기를 가지는 화학흡착물질이, 다음 화학식(2-2)에서 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
KR10-2001-7002314A 1999-07-05 2000-07-05 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도 KR100430120B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19043799 1999-07-05
JP19038599A JP2001021897A (ja) 1999-07-05 1999-07-05 薄膜形成用化学吸着物質及びその製造方法
JP190385 1999-07-05
JP190437 1999-07-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010072900A KR20010072900A (ko) 2001-07-31
KR100430120B1 true KR100430120B1 (ko) 2004-05-03

Family

ID=26506052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-7002314A KR100430120B1 (ko) 1999-07-05 2000-07-05 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6524715B1 (ko)
EP (1) EP1130072A4 (ko)
KR (1) KR100430120B1 (ko)
CN (1) CN1179015C (ko)
TW (1) TW483929B (ko)
WO (1) WO2001002510A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100601454B1 (ko) * 2000-10-04 2006-07-14 엘지.필립스 엘시디 주식회사 멀티 도메인 액정표시장치 및 그 제조방법
KR100487959B1 (ko) * 2001-09-27 2005-05-04 재단법인서울대학교산학협력재단 광이미지 및 광메모리용 찰콘 화합물 및 그 제조방법
US7074344B2 (en) * 2001-10-03 2006-07-11 Jsr Corporation Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
US7700000B2 (en) * 2005-11-23 2010-04-20 Lg Chem, Ltd. Silicon derivative, liquid crystal composition comprising the same and compensation film using the same liquid crystal composition
CN102472934A (zh) * 2009-07-28 2012-05-23 夏普株式会社 液晶显示元件
CN116560142A (zh) * 2023-03-13 2023-08-08 成都瑞波科材料科技有限公司 一种液晶配向膜、配向膜制备方法以及液晶显示面板
CN116651383B (zh) * 2023-04-21 2024-04-05 海南大学 一种大通道厚膜水凝胶材料及工程用海水提铀装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2558903B2 (ja) 1989-03-09 1996-11-27 松下電器産業株式会社 液晶配向膜とその製造方法およびそれを用いた液晶表示装置
EP0549283B1 (en) 1991-12-20 1997-07-23 Fujitsu Limited Liquid crystal display device with differing alignment domains
JP3308356B2 (ja) 1993-09-03 2002-07-29 旭硝子株式会社 液晶素子用配向膜付き基板およびその製造方法ならびに液晶素子
JP3075917B2 (ja) 1994-05-27 2000-08-14 シャープ株式会社 液晶表示装置、その製造方法およびその製造装置
JPH11125822A (ja) 1997-10-23 1999-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶配向膜用化学吸着物質とその製造方法
CN1113886C (zh) * 1997-07-31 2003-07-09 松下电器产业株式会社 化学吸附物质以及它们的制备方法
CN1202919C (zh) * 1997-11-18 2005-05-25 松下电器产业株式会社 单分子层状的化学吸附膜的制造方法和使用化学吸附膜的液晶取向膜的制造方法、以及液晶显示装置的制造方法
JP3302645B2 (ja) * 1998-08-04 2002-07-15 松下電器産業株式会社 液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示素子
JP3540167B2 (ja) * 1998-08-05 2004-07-07 松下電器産業株式会社 化学吸着物質およびその製造方法
TW482932B (en) 1999-07-05 2002-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Chemical adsorbate compound, organic film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device utilizing the chemical adsorbate compound

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001002510A1 (en) 2001-01-11
WO2001002510A8 (fr) 2001-03-01
KR20010072900A (ko) 2001-07-31
EP1130072A1 (en) 2001-09-05
US6524715B1 (en) 2003-02-25
CN1179015C (zh) 2004-12-08
CN1321183A (zh) 2001-11-07
TW483929B (en) 2002-04-21
EP1130072A4 (en) 2007-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0179115B1 (ko) 액정배향용 감광성물질 및 이를 이용한 액정표시장치
US6822713B1 (en) Optical compensation film for liquid crystal display
KR100483504B1 (ko) 액정 조성물 및 액정 정렬층
KR100376368B1 (ko) 화학흡착물질 및 그 제조방법
WO1998001789A1 (fr) Film d'alignement de cristal liquide, procede de fabrication du film, afficheur a cristaux liquides utilisant ce film et principes utilises, et procede de fabrication de l'afficheur a cristaux liquide
KR100430120B1 (ko) 박막형성용 화학흡착물질 및 그 제조방법 및 그 용도
US6610462B1 (en) Liquid crystal alignment using photo-crosslinkable low molecular weight materials
US6451392B1 (en) Chemical adsorbate compound, organic film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device utilizing the chemical adsorbate compound
JPH10153783A (ja) 液晶配向膜とその製造方法およびそれを用いた液晶表示装置とその製造方法
JP4863447B2 (ja) 配向膜組成物及び液晶表示素子
JP3537709B2 (ja) 液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示装置
JP2950824B2 (ja) 液晶配向膜とその製造方法およびそれを用いた液晶表示装置とその製造方法
JP3497119B2 (ja) 有機薄膜とその製造方法、液晶配向膜とその製造方法、並びに液晶表示装置とその製造方法
JP3302645B2 (ja) 液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示素子
JP3537713B2 (ja) 液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示装置
KR100205174B1 (ko) 브이에이 엠오디이용 시나메이트계 광중합형 액정 배향재
JPH11125821A (ja) 液晶配向膜とその製造方法およびそれを用いた液晶表示装置とその製造方法
JP2880361B2 (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
KR100241925B1 (ko) 감광성 고분자 액정배향제
MXPA99000938A (en) Liquid crystal composition and alignment layer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160318

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180316

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190319

Year of fee payment: 16