WO1998054617A1

WO1998054617A1 - Couche a alignement de cristaux liquides et son procede de fabrication; afficheur a cristaux liquides comportant ladite couche et son procede de fabrication

Info

Publication number: WO1998054617A1
Application number: PCT/JP1998/002254
Authority: WO
Inventors: Kazufumi Ogawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1998-12-03
Also published as: CN1234877A; TW459157B; KR20000029598A

Description

明細書液晶配向膜とその製造方法及びその配向膜を用いた液晶表示装置とその製造方法技術分野

本発明は、液晶配向膜とその製造方法とその配向膜を用いた液晶表示装置とその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、テレビジョン（T V ) 画像やコンピュータ画像などを表示する液晶を用いた平面表示パネルに使用される液晶配向膜と、その製造方法と、この製造に好適に用い得る透光性基板、その配向膜を用いた液晶表示装置とその製造方法に関するものである。背景技術

従来から、カラー液晶表示パネルとしては、マトリックス状に配置された対向電極を形成した 2つの基板の間にポリビニルアルコールゃポリイミド溶液をスピナ一などで回転塗布して形成した液晶配向膜を介して液晶を封入した装置が一般的に用いられている。

例えば、ガラス基板上に画素電極を有する薄膜トランジスタ（T F T ) アレイを形成した第 1の基板と、ガラス基板上に複数個の赤青緑の力ラ一フィルターを形成し、さらにその上に共通透明電極を形成した第 2 の基板の、それぞれの電極面にポリビニルアルコールやポリイミド溶液をスピナ一などを用いて塗布して被膜を形成し、この被膜をラビングして液晶配向膜とし、この液晶配向膜が対向するようにスぺ一サ一を介して 2枚の基板を配置した後に、これら基板の間に液晶（ツイストネマチック（T N ) 液晶など）を注入し、さらにこのパネルの裏表に偏光板を設置し、裏面よりバックライトを照射しながら、 T F Tを動作させカラ —画像を表示するデバイスが知られている。

しかしながら、従来の液晶配向膜は、ポリビニルアルコールゃポリイミドを有機溶媒に溶解させ回転塗布法などを用いて塗布形成した後、フエルト布などを用いてラビングを行なう方法により成膜されるため、表面段差部や 1 4ィンチディスプレイ程度の大面積パネルでは、配向膜の均一性を十分に保つことができないという課題があった。また、前記樹脂による配向膜は膜厚を薄く形成することが非常に困難であり、このような配向膜を使用した液晶表示装置は、表示ムラや表示焼き付けを生じ易いという問題があった。発明の開示

本発明は、前記問題を解決するため、液晶表示パネルに好適に使用される液晶配向膜であって表面段差部ゃ大面積のパネルにおいても配向の均一性を良好に保ち得る液晶配向膜、ラビングを伴わずに効率よくこの液晶配向膜を製造する方法、この製造に好適に用い得る透光性基板、並びに、この液晶配向膜を用いた液晶表示装置およびその製造方法を提供することを第 1番目の目的とする。

また、本発明の第 2番目の目的は、液晶表示パネルにおいて使用される配向膜であって、膜厚がきわめて薄く、液晶の配向方向はラビングにより制御し、液晶のプレチルト角度は配向膜の臨界表面エネルギーを制御することにより制御し得る液晶配向膜、効率よくこの液晶配向膜を製造する方法、並びに、この液晶配向膜を用いた液晶表示装置およびその製造方法を提供することである。

前記第 1番目の目的を達成するため、本発明の第 1の液晶配向膜は、一端が基板の表面に化学吸着された分子群からなる被膜であつて、この分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子を含み、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特徵とする。

このような液晶配向膜によれば、大面積化したパネルゃ段差部分を有する基板表面においても配向の均一性の悪化を抑制することができる。この液晶配向膜は、ラビングのような物理的接触手段によらずに液晶に対する配向性が付与されているから、パネルの大面積化や基板表面の段差が、液晶の配向の均一性には基本的に影響しない。また、この液晶配向膜は、基板の表面に化学吸着しているため、耐剥離性などの被膜耐久性においても優れた特性を有する。

前記液晶配向膜においては、直鎖状炭素鎖が重合することにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御されていることが好ましい。液晶に対する配向規制力が向上するからである。

また、前記液晶配向膜においては、前記分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子よりも短い分子を含み、この分子の存在により前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御され、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合することにより、前記基板に対する傾きが前記角度よりも増加または減少し、この増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成していることが好ましい。この好ましい例によれば、被膜表面の分子レベルで制御された凸部または凹部が液晶配向の規則性の向上に貢献する。

また、前記液晶配向膜においては、基板の表面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状炭素鎖が重合していない領域を介して互いに略平行な複数の線条を形成していることが好ましい。この好ましい例によれば、液晶に対する配向規制力がさらに向上する。配向規制力の向上は、液晶配向膜の表面において、前述の凸部または凹部が同一方向に伸長する場合に特に顕著となる。また、前記液晶配向膜においては、直鎖状炭素鎖を有する分子の一端がシロキサン結合を介して基板の表面に固定されていることが好ましい

。液晶配向膜の耐剥離性などがさらに向上するからである。

また、前記液晶配向膜においては、分子群を構成する分子が互いにシロキサン結合を介して結合していることが好ましい。この好ましい例によれば、耐剥離性などをさらに向上させることができ、また、分子が互いに結合することにより、直鎖状炭素鎖の基板に対する配向の精度をさらに向上させることができる。

前記第 1番目の目的を達成するため、本発明の第 1の液晶配向膜の製造方法のは、基板の表面に化学吸着液を接触させてこの化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子と前記表面の親水性基とを化学反応させることにより、この分子の一端を前記表面に固定する工程と、前記分子を含む分子群からなる被膜を選択的に露光することにより、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付与する工程とを含むことを特徴とする。

この液晶配向膜の製造方法によれば、ラビングを伴わないので、大面積化したパネルや基板表面に段差部分においても均一性が良好に保持された液晶配向膜を効率よくかつ合理的に製造することができる。また、液晶に対する配向規制力の付与を露光による直鎖状炭素鎖の配向の変化を利用することにより行うので、パネルが大面積化しても生産の効率が基本的に低下しない。

前記液晶配向膜の製造方法においては、直鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付与する工程が、直鎖状炭素鎖を重合させることにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御する工程であることが好ましい。この好ましい例によれば、直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが固定化され、液晶の配向の精度を向上させた液晶配向膜を製造することができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子とともにこの分子よりも分子長が短い分子の一端を基板の表面に固定することにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御し、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を選択的に互いに重合させることにより、前記重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前記角度よりも増加または減少させ、前記増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成するような方法とすることが好ましい。この好ましい例によれば、被膜表面の分子レベルで制御された凸部または凹部が液晶に対する配向規制力の向上に貢献する液晶配向膜を製造することができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子の一端を前記表面に固定する工程の後であって、この分子を含む分子群からなる被膜を露光する工程の前に、基板の表面を有機溶剤で洗浄する工程を含むことが好ましい。この好ましい例によれば、基板の表面に固定されていない余剰の界面活性剤分子が有機溶剤とともに除去されるため、液晶配向膜を単分子膜状とすることができる。液晶配向膜を単分子膜状とすることにより、配向規制力、耐剥離性などをさらに向上させることができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、有機溶剤で洗浄するェ程において、基板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて行うことにより、直鎖状炭素鎖を前記所定の方向に配向させることが好ましい。この好ましい例によれば、直鎖状炭素鎖の傾きを一次的に配向させておくことができるので、液晶の配向の精度をさらに向上させることができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、基板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて行うことにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御し、さらに前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を選択的に互いに重合させることにより、前記重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前記角度よりも増加または減少させ、前記増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成することが好ましい。この好ましい例によれば、被膜表面の分子レベルで制御された凸部または凹部が液晶に対する配向規制力の向上に貢献する液晶配向膜を製造することができる。直鎖状炭素鎖に一次的な配向を付与する方法として、有機溶剤の液切り方向を所定の方向とする方法と、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子とともにこの分子よりも短い界面活性剤分子の一端を基板の表面に固定する方法とを併用すると、さらに液晶の配向の精度を向上させ得る液晶配向膜とすることができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、有機溶剤として、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基およびシロキサン基から選ばれる少なくとも一つを含む非水系の有機溶剤を用いることが好ましい。この好ましい例によれば、洗浄工程において、基板表面に結合していない余剰の界面活性剤分子と空気中の水分などの反応性分子との反応を抑制することができるため、余剰の界面活性剤分子を確実に除去して良好な単分子膜状の被膜とすることができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を介して露光することにより、基板の表面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状炭素鎖が重合していない領域を介して互いに平行な複数の線条を形成することが好ましい。このような選択的露光を行う好ましい例によれば、液晶に対する配向規制力がさらに向上した液晶配向膜を製造することができる。配向規制力の向上は、液晶配向膜の表面において、凸凹が同一方向に伸長する場合に特に顕著となる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、表面の凸凹の凹部の幅および深さが 0 . 0 1〜 0 . 5 / mである透光性基板を介して露光することが好ましく、さらには、透光性基板を介して被膜に到達する光が、前記透光性基板の凸凹により回折されていることが好ましい。配向規制力を向上させることができるからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子が、分子末端に、クロロシラン基、アルコキシシラン基およびィソシァネ一トシラン基から選ばれる含ゲイ素基を含むことが好ましい。耐剥離効果が高い化学吸着膜を効率よく製造することができるカヽらである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子がこの直鎖状炭素鎖中に光重合性官能基を含むことが好ましく、さらに、この光重合性官能基がジアセチレン基であることが好ましい。これらの好ましい例によれば、直鎖状炭素鎖が露光により効率よく重合する。

また、本発明の第 1の液晶配向膜の製造方法の別の構成は、基板の表面に化学吸着液を接触させて前記化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子と基板表面の親水性基とを化学反応させることにより、前記分子の一端を前記表面に固定する工程と、前記表面に接触させた有機溶媒を所定の方向に向けて液切りすることにより、前記表面を洗浄し乾燥する工程と、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を、前記凸凹が伸長する方向が前記液切りの方向と直交しないように配置し、前記透光性基板を介して前記分子を含む分子群からなる被膜を露光する工程とを含むことを特徵とする。このような構成によれば、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を介して被膜を露光する際に、透光性基板をその凸凹が伸長する方向が有機溶剤の液切りの方向と直交しないように配置するため、液晶の配向の精度をさらに向上させることができる。なお、ここで、直交しないように配置するとは、厳密に直交するように配置する場合のみを除くという意味であって、直交に近い状態での配置も含む。

本発明の第 1の液晶表示装置は、所定の間隔を保つように配置され、対向する表面の少なくとも一方に液晶配向膜を形成した 2枚の基板と、これら 2枚の基板に挟持され、前記液晶配向膜により配向が規制されている液晶とを含む液晶表示装置において、前記液晶配向膜は、一端が基板の表面に化学吸着した分子群からなる被膜であつて、この分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子を含み、この直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特徴とする。このような液晶表示装置は、大面積化したパネルや基板表面の段差部分においても液晶配向膜の均一性の低下が抑制され、液晶の配向性が良好に保持されたものとなる

前記液晶表示装置においては、直鎖状炭素鎖が重合することにより、この直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御されていることが好ましい。液晶に対する配向規制力が向上するからである。

また、前記液晶表示装置は、基板の表面の一部に、電極、カラーフィルタおよび薄膜トランジス夕から選ばれる少なくとも一つの薄膜部材が形成されることにより前記表面に段差が形成され、この段差を含む領域に液晶配向膜が形成されていても、ラビングにより液晶配向膜を製造した場合のような段差部における液晶配向の均一性の悪化が抑制されるという特徴を有する。

また、前記液晶表示装置においては、液晶配向膜が配向方向の異なる複数の領域を含んでいることが好ましい。視野角が広い表示装置とすることができるからである。

前記第 1番目の目的を達成するため、本発明の第 2の液晶配向膜の製造方法は、基板の表面に形成された被膜に、露光を含む工程により略同一方向に伸長する複数の凸凹を形成することを特徵とする。

このような製造方法によれば、表面の所定の凸凹のパターンが、ラビングではなく露光を含む工程により分子構造を変化させることにより形成されているため、表面段差部ゃ大面積のパネルにおいても液晶配向の均一性の悪化を抑制することができる。前記液晶配向膜の製造方法においては、凸凹の凹部の幅が 0 . 0 1〜 0 . 5 mであることが好ましい。液晶に対する配向規制力が向上するからである。

前記液晶配向膜の製造方法においては、被膜が化学吸着ポリマー膜であることが好ましい。この好ましい例によれば、耐剥離性など被膜耐久性を向上させることができる。

前記液晶配向膜の製造方法においては、化学吸着ポリマー膜が基板の表面とシロキサン結合を介して結合していることが好ましい。液晶配向膜の耐剥離性などがさらに向上するからである。

また、本発明の第 2の液晶配向膜の製造方法の別の構成は、基板の表面に感光性ポリマーを含む被膜を形成する工程と、露光部分が非露光部分を介して互いに略平行な複数の線条を形成するように前記被膜を露光する工程と、前記被膜を構成する分子の分子構造の露光により生じた相違を利用して前記被膜の一部を除去することにより略同一方向に伸長する複数の凸凹を被膜表面に形成する工程とを含むことを特徴とする。この液晶配向膜の製造方法によれば、表面の凸凹のパターンがラビングではなく露光を含む工程により形成されるため、表面段差部ゃ大面積のパネルにおいても液晶配向の均一性の悪化が抑制された液晶配向膜を効率よく製造することができる。また、パネルが大面積化しても生産の効率は基本的に低下しない。

前記液晶配向膜の製造方法においては、前記被膜を構成する分子の分子構造の露光により生じた相違が前記被膜を構成する分子の重合度の相違であることが好ましい。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を介して露光することが好ましい。簡便かつ効率的に製造できるからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、前記被膜を露光するェ程が、露光部分が前記透光性基板の表面の凸凹が伸長する方向と略同一方向に伸長する線条を形成するように前記被膜を露光する工程であることが好ましい。また、透光性基板の表面の凸凹のパターンを前記被膜の露光部分と未露光部分のパターンとして転写することが好ましい。これらの好ましい例によれば、一定の方向に高い配向規制力を付与する液晶配向膜を効率的に製造することができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、透光性基板の表面の凸凹の凹部の幅および深さが 0 . 0 1〜 0 . 5 μ ιηであることが好ましい。液晶に対する配向規制力が向上するからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、感光性の界面活性剤分子を含む溶液を基板の表面に接触させ、この界面活性剤分子を基板に化学吸着させることにより、感光性ポリマーを含む被膜を形成することが好ましい。この好ましい例によれば、耐剥離性など被膜耐久性に優れた化学吸着膜を形成することができる。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤分子が、分子末端に、クロロシラン基、アルコキシシラン基およびイソシアナートシラン基から選ばれる含ゲイ素基を含むことが好ましい。耐剥離効果が高い化学吸着膜を効率良く製造することができるからである。

また、本発明の液晶配向膜露光用透光性基板は、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長していることを特徴とする。この凸凹の凹部の幅および深さは、 0 . 0 1〜0 . 5 μ mであることが好ましい。これらの露光用透光性基板は、本発明の液晶配向膜の製造方法に好適に適用することができるものであって、液晶配向膜に優れた配向規制力を付与し得るものである。

また、本発明の液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法は、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長している液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法であって、透明基板を洗浄する工程と、前記透明基板よりも硬度が高い部材により前記透明基板の表面を略同一方向に擦る工程とを含むことを特徴とする。

前記液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法においては、透明基板がポリカーボネ一ト樹脂またはァクリル樹脂であることが好ましい。この好ましい例のように透光性基板が樹脂類の場合には、前記部材（基板を擦る部材）としては、ブラッシ、たわしなどを用いることもできるが、従来から液晶配向膜作製用に用いられてきたラビング布を用いることが好ましい。

また、本発明の液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法の別の構成は、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長している液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法であって、透明基板を洗浄する工程と、前記透明基板の表面に感光性レジストを塗布する工程と、露光部分が未露光部分を介して互いに略平行な複数の線条を形成するように前記感光性レジストを露光する工程と、前記感光性レジストを現像する工程とを含むことを特徵とする。この製造方法によれば、高精度の露光用透光性基板を製造することができ、光に対して回折作用を有する透光性基板とすることも可能である。

前記液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法においては、感光性レジストを紫外線、遠紫外線および電子ビームから選ばれる少なくとも一つを用いて露光することが好ましい。

また、前記液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法においては、感光性レジストを現像する工程の後に、さらに化学エッチング、プラズマェツチングおよびスパッタエッチングから選ばれる少なくとも一つの方法により前記表面をエツチングすることが好ましい。この好ましい例によれば、透光性基板の凸凹のァスぺクト比を大きくすることができる。前記第 1番目の目的を達成するため、本発明の第 2の液晶表示装置は、所定の間隔を保つように配置され、対向する表面の少なくとも一方に液晶配向膜を形成した 2枚の基板と、これら 2枚の基板に挟持され前記液晶配向膜により配向が規制されている液晶とを含む液晶表示装置において、前記液晶配向膜は、液晶と接する表面に、露光を含む工程により形成された略同一方向に伸長する複数の凸凹を有することを特徴とする。このような液晶表示装置は、大面積化したパネルや基板表面の段差部においても液晶の配向性が良好に保持されたものとなる。

前記液晶表示装置は、基板の表面の一部に、電極、カラーフィルタおよび薄膜トランジス夕から選ばれる少なくとも一つの薄膜部材が形成されることにより前記表面に段差が形成され、前記段差を含む領域に液晶配向膜が形成されていても、ラビングにより液晶配向膜を製造した場合のような段差部における液晶配向の均一性の悪化が抑制されるという特 i¾を有する。

また、前記液晶表示装置においては、液晶配向膜が配向方向の異なる複数の領域を含むことが好ましい。視野角が広い表示装置とすることができるからである。前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 3の液晶配向膜は、基板の表面に形成された被膜であって、あらかじめ電極が形成され且つ前記電極表面が直接または任意の薄膜が形成された後、ラビングされている基板の表面に単分子膜状の被膜が形成されていることを特徴とする。前記液晶配向膜においては、単分子膜状の被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいることが好ましい。

このような構成にしたことにより、単分子状の被膜であるため膜厚がナノメータレベルときわめて薄く、且つ、液晶の配向方向はラビングにより制御し、液晶のプレチルト角度は配向膜の臨界表面エネルギーを制御することにより制御することができる液晶配向膜を提供することがでさ

また、前記液晶配向膜においては、被膜を構成する分子として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシラン系界面活性剤を混合して用い、固定された被膜が所望の臨界表面エネルギー値を示すように制御されていることが好ましい。液晶のプレチルト角を制御する上で都合がよいから ¾ Ό o

また、前記液晶配向膜においては、表面エネルギーを制御する官能基が、 3フッ化炭素基（- CF₃)、メチル基（- CH₃)、ビニル基、ァ

リル基（- CH=CH -)、アセチレン基（炭素—炭素の 3重結合）、フ Xニル基（- H₅)、フヱニレン基（- H₄ -)、ハロゲン原子、アルコキシ基（-OR ; Bはアルキル基を表す。とくに炭素数 1〜3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（- CN)、アミノ基（- NH₂)、水酸基（- 0H)、カルボニル基（=C0)、カルボキシ基（-C00- )及びカルボキシル基（-C00H)から選ばれる少なくとも一つの有機基であることが好ましい。臨界表面エネルギーの制御を容易に行えるからである。なお、被膜の臨界表面エネルギーは

1 5 m N Zm〜 5 6 m N Zmの間で所望の値に制御しておくことが好ましく、このように臨界表面エネルギーを制御することにより、注入する液晶のプレチルト角を 0〜9 0度の範囲で任意に制御できる。

また、前記液晶配向膜においては、被膜を構成する分子の末端に S i を含んでいることが好ましい。基板表面への分子の固定がきわめて容易になるからである。

前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法は、あらかじめ電極を形成した基板の表面を直接または任意の保護膜を形成した後その表面を任意の方向にラビングする工程と、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程とを含み、単分子膜状の液晶配向膜を製造することを特徴とする。

このような製造方法によれば、液晶の配向方向はラビングの方向で制御され、液晶のプレチルト角度は単分子膜状の被膜の表面エネルギーで制御され得る信頼性の高い液晶表示素子を構成し得る液晶配向膜を、効- 率よく製造することができる。

前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基またはアルコキシシリル基またはィソシァネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用いることが好ましい。単分子膜状の被膜を製造する上で都合がよいからである

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また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として臨界

4 表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用いることが好ましい。被膜の臨界表面エネルギーを細かく制御でき、液晶のプレチルト角を制御する上で都合がよいからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端または一部に、 3フッ化炭素基（- CF₃)、メチル基（- CH^) 、ビニル基（- CH=CH₂)、ァリル基（- CH=CH- )、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フニル基（- C₆H₅)、フユ二レン基（- C₆H₄ -)、ハロゲン原子、アルコキシ基（-0R ; Bはアルキル基を表す。とくに炭素数 1〜 3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（- CN)、アミノ基（_NH₂)、水酸基（-OH)、カルボニル基（=C0)、カルボキシ基（-C00- )及びカルボキシル基（- C00H)から選ばれる少なくとも一つの有機基を含んでいることが好ましい。臨界表面エネルギーの制御をより正確に行えるからであるまた、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程の後に、有機溶剤で洗浄して、さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い、液切り方向に前記固定された分子を配向させることが好ましい。さらに配向性に優れた液晶配向膜を提供することができるからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、分子を配向させた後、さらに偏光膜を介して露光して前記配向された分子を所望の方向に再配向させることが好ましい。より配向性能を向上させることができるから 5、あ «

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基またはィソシァネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用いることが好ましい。より欠陥の少ない単分子膜状の液晶配向膜を提供できるからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、非水系の有機溶媒として、アルキル基、ふつ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基を含む溶媒を用いることが好ましい。液切りに都合がよいからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、ラビング工程の後で界面活性剤分子を一端で固定する工程の前に、多数の S i 0基を含む被膜を形成する工程を行い、前記被膜を介して単分子膜状の被膜を形成することが好ましい。より密度の高い単分子膜状の液晶配向膜を提供できるカヽである。

前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 3の液晶表示装置は、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる分子で構成された被膜が、液晶用の配向膜として 2つの対向させる電極が形成され且つ前記電極表面が直接または任意の薄膜を形成した後ラビングされている基板表面の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記 2つの対向する電極に前記配向膜を介して挟まれていることを特徴とする。

前記液晶表示装置においては、対向させる電極が形成され且つラビングされた 2つの基板表面にそれぞれ前記被膜が配向膜として形成されていることが好ましい。よりコントラス卜の高い液晶表示装置を提供できる力、らである。

また、前記液晶表示装置は、基板表面の被膜がパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所含んでいることが好ましい。表示視野角を大幅に改良できて好都合であるからである。

また、前記液晶表示装置は、対向する電極が片方の基板表面に形成さ

6 れている、面内スィツチ（ I P S ) タイプの表示素子にも有効に利用可能である。

本発明の第 3の液晶表示装置の製造方法は、あらかじめマトリックス状に載置された第 1の電極群を有する第 1の基板を直接または任意の薄膜を形成した後その表面をラビングする工程と、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定された分子を配向させる工程と、前記第 1の電極群を有する第 1の基板と第 2の基板、または第 2の電極叉は電極群を有する第 2の基板を、電極面を内側にして所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第 1と第 2の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを特徴とする。このような製造方法によれば、前記液晶表示装置を効率よく製造することができる。

前記液晶表示装置の製造方法においては、固定された分子を配向させる工程の後、偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露光して前記界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃えるェ程を行うことが好ましい。より配向特性の優れた液晶表示装置を実現できる力ヽらである。

また、前記液晶表示装置の製造方法においては、偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露光して前記結合された界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程において、前記偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を複数回行い、同一面内

7 の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けることにより、マルチドメイン配向した液晶表示装置を提供することができる

0

前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 4の液晶配向膜は、所望の電極を形成した基板表面に形成された単分子膜状の被膜であり、前記被膜の表面がラビングされていることを特徴とする。前記液晶配向膜においては、被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいることが好ましい。

このような構成にしたことにより、単分子状の被膜であるため膜厚がナノメータレベルときわめて薄く、且つ、液晶の配向方向はラビングにより制御し、液晶のプレチル卜角度は配向膜の臨界表面エネルギーを制御することにより制御することができる液晶配向膜を提供することができる。

また、前記液晶配向膜においては、被膜を構成する分子として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用い、固定された被膜が所望の臨界表面エネルギー値になるように制御されていることが好ましい。注入された液晶のプレチルト角を任意に制御する上で都合がよいからである。

また、前記液晶配向膜においては、単分子膜の表面エネルギーを制御する官能基が、 3フッ化炭素基（- CF₃)、メチル基（-CH₀)、ビニル基（-CH =CH₂)、ァリル基（-CH=CH -)、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フエニル基（-C₆H_r)、フエ二レン基（- H₄ -)、ハロゲン原子、アルコキシ基（- 0R ; Bはアルキル基を表す、とくに炭素数 1〜 3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（- CN)、アミノ基（-NH₂)、水酸基（- 0H)、力ルボニル基（=C0)、カルボキシ基（- C00-)及びカルボキシル基（- C00H)から選ばれる少なくとも一つの有機基であることが好ましい。臨界表面ェネルギ一の制御を容易に行えるからである。なお、被膜の臨界表面エネルギ一を 1 5 m N Z m〜 5 6 m N / mの間で所望の値に制御しておくことが好ましく、このように臨界表面エネルギーを制御することにより、注入する液晶のプレチルト角を 0〜 9 0度の範囲で任意に制御することができる。

前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法は、電極を形成した基板を、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み且つ前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、表面をラビングする工程とを含み、単分子膜状の液晶配向膜を製造することを特徴とする。

前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基、またはアルコキシシラン基またはィソシァネートシラン基を含むシラン系の界面活性剤を用いることが好ましい。単分子膜状の被膜を製造する上で都合がよいからである

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用いることが好ましい。被膜の臨界表面エネルギーをより細かく制御でき、液晶のプレチルト角度を精度良く制御する上で都合がよいからである。また、前記液晶配向膜の製造方法においては、炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端または一部に、 3フッ化炭素基（- CF₃)、メチル基（- CH。）、ビニル基（- CH=CH₂)、ァリル基（- CH=CH -)、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フヱニル基（- C„H₅)、フエ二レン基（- C₆H₄ -)、ハロゲン原子、アルコキシ基（-0R ; Rはアルキル基を表す、とくに炭素数 1〜 3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（- CN)、アミノ基（- NH₂)、水酸基（- 0H)、カルボニル基（=C0)、カルボキシ基（- C00-)およびカルボキシル基（-C00H)から選ばれる少なくとも一つの有機基を含むことが好ましい。被膜の臨界表面エネルギーをより細かく制御できるからであるまた、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程の後に、有機溶剤で洗浄して、さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い、液切り方向に前記固定された分子を予備配向させ、その後にラビングを行うことが好ましい。注入した液晶の配向方向をより均一に制御できるからである。

また、前記液晶配向膜の製造方法においては、単分子膜を任意の方向にラビングして前記配向された分子を所望の方向に配向させた後、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行い、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けることが好ましい。デバイスの表示性能をより向上させることができるからである。また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロロシリル基またはィソシァネートシラン基を含むシラン系の界面活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用いることが好ましい。より欠陥の少ない単分子膜状の液晶配向膜を提供できるからである。また、前記液晶配向膜の製造方法においては、非水系の有機溶媒として、アルキル基、フッ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基を含む溶媒を用いることが好ましい。液切りに都合がよいからである。また、前記液晶配向膜の製造方法においては、界面活性剤分子を一端で固定する工程の前に、多数の S i 0基を含む被膜を形成する工程を行い、この膜を介して単分子膜状の被膜を形成した後ラビングすることが好ましい。より密度の高い単分子膜状の液晶配向膜を提供できるからである。

前記第 2番目の目的を達成するため、本発明の第 4の液晶表示装置は、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる分子で構成された単分子膜状の被膜がラビングされ、液晶用の配向膜として 2つの対向させる電極の形成された基板表面の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記 2つの対向する電極に前記配向膜を介して挟まれていることを特徴とする。厚みはナノメータレベルできわめて薄い液晶用配向膜を有し、液晶の配向方向はラビングにより制御され、液晶のプレチルト角度は配向膜の臨界表面エネルギーを制御することにより制御された液晶表示装置を提供できる。

前記液晶表示装置においては、対向させる 2つの電極の形成された基板表面にそれぞれ前記被膜が配向膜として形成されていることが好ましい。コントラス卜の高い液晶表示装置とすることができるからである。また、前記液晶表示装置においては、基板表面の被膜がパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所含んでいることが好ましい。表示視野角を大幅に改良できて好都合だからである。

また、前記液晶表示装置は、対向する電極が片方の基板表面に形成されている、面内スィツチ（ I P S ) タイプの表示素子にも有効に利用可能である。

本発明の第 4の液晶表示装置の製造方法は、あらかじめマトリックス状に載置された第 1の電極群を有する第 1の基板を直接または任意の薄膜を形成した後、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定された分子を予備配向させる工程と、表面をラビングする工程と、前記第 1の電極群を有する第 1の基板と第 2の基板、または第 2の電極叉は電極群を有する第 2の基板を、電極面を内側にして所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第 1と第 2の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを特徴とする。このような製造方法によれば、表示特性に優れた液晶表示装置を効率よく製造できる。

前記液晶表示装置の製造方法においては、ラビングして前記結合された界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程の後、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行うことより、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けることにより、マルチドメイン配向した液晶表示装置を効率よく提供できる。図面の簡単な説明

図 1 は、直鎖状炭素鎖とクロロシラン基を有する界面活性剤分子が基板表面に化学吸着した状態を示す図である。

図 2は、図 1に示した基板表面に化学吸着した界面活性剤分子が互いに結合した状態を示す図である。

図 3は、本発明の第 1の液晶配向膜の一実施態様を示す図である。図 4は、本発明の第 1の液晶配向膜の一実施形態における、直鎖状炭素鎖の重合の反応例を示す図である。

図 5は、本発明の第 1の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、基板を化学吸着液に浸漬した状態を示す断面図である。

図 6は、本発明の第 1の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、本発明の一実施形態の基板を有機溶剤により洗浄した後、液切りに移行する状態を示す断面図である。

図 7は、本発明の露光用透明基板の一実施形態における凸凹を設ける方法を示す断面図である。

図 8は、本発明の露光用透明基板の一実施形態における凸凹を設ける別の方法を示す断面図である。

図 9は、本発明の露光用透明基板の一実施態様を示す断面図である。図 1 0は、本発明の露光用透明基板の一実施形態の凸凹パターンの大きさと配向秩序度の関係を示す図である。

図 1 1は、本発明の第 1の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、透明基板をマスクとして露光する方法を示す斜視図である。

図 1 2は、本発明の第 1の液晶配向膜が形成された透明基板の一実施態様を示す図である。

図 1 3は、本発明の第 1の液晶表示装置の一実施態様を示す断面図でのる。

図 1 4は、本発明の第 2の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、露光用マスクを介して被膜を露光する方法を示す断面図である。図 1 5は、本発明の第 2の液晶配向膜が形成された透明基板の一実施態様を示す断面図である。

図 1 6は、本発明の第 2の液晶表示装置の一実施態様を示す断面図である。

図 1 7は、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、基板を化学吸着液に浸潰した状態を示す断面図である。

図 1 8は、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、基板を有機溶剤により洗浄した後、液切りに移行する状態を示す断面図である。

図 1 9は、本発明の第 3の液晶配向膜の一実施態様を示す図である。図 2 0は、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、偏光膜を介して露光する方法を示す斜視図である。

図 2 1は、本発明の第 3の液晶配向膜が形成された透明基板の一実施態様を示す図である。

図 2 2は、本発明の第 3の液晶配向膜の一実施態様を示す図である。図 2 3は、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、クロロシラン単分子膜の形成された状態（空気中の水分との反応前 ) を示す図である。

図 2 4は、本発明の第 3の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、シロキサン単分子膜の形成された状態を示す図である。

図 2 5は、本発明の第 3の液晶表示装置の一実施態様を示す断面図であ

図 2 6は、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、基板を化学吸着液に浸漬した状態を示す断面図である。

図 2 7は、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、基板を有機溶剤により洗浄した後、液切りに移行する状態を示す断面図である。

図 2 8は、本発明の第 4の液晶配向膜の一実施態様を示す図である。図 2 9は、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法の一実施形態において、偏光膜を介して露光する方法を示す斜視図である。

図 3 0は、本発明の第 4の液晶配向膜が形成された透明基板の一実施態様を示す図である。

図 3 1は、本発明の第 4の液晶配向膜の一実施態様を示す図である。図 3 2は、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、クロロシラン単分子膜の形成された状態（空気中の水分との反応前 ) を示す図である。

図 3 3は、本発明の第 4の液晶配向膜の製造方法の一実施形態における、シロキサン単分子膜の形成された状態を示す図である。

図 3 4は、本発明の第 4の液晶表示装置の一実施態様を示す断面図である発明を実施するための最良の形態

本発明の第 1の液晶配向膜は、一端が基板の表面に固定された直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子を含んでいる。このような界面活性剤分子としては、直鎖状炭素鎖の末端または一部に、 3フッ化炭素基（- CF₃) 、メチル基（-CH₀)、ビニル基（- CH=CH₂)、ァリル基（- CH=CH -)、ァセチレン基（炭素—炭素の 3重結合）、フヱニル基（- C₆H₅：)、フ二レン基（-C ₆IL -)、ハロゲン基、アルコキシ基（-0R ; Rはアルキル基を表す、特に炭素数 1〜3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（- CN)、アミノ基（_NH₂)、水酸基（- 0H)、カルボニル基（=C0)、カルボキシ基（-C00 -）、カルボキシル基（- C00H)およびイソシアナ一ト基（- NC0)から選ばれる少なくとも一つの置換基を含む界面活性剤分子を挙げることができる。界面活性剤分子としては、クロロシラン基、アルコシキシラン基およびィソシアナ一トシラン基から選ばれる置換基を分子末端に有する界面活性剤分子が好ましい。

さらに、直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子としては、直鎖状炭素鎖中にジアセチレン基ゃァセチレン基などの光重合性官能基を含むものが好ましく、具体的には、下記式（1)〜（6)に示す界面活性剤分子が好ましい。

(1) CH₃(CH₂) - Cョ C- Cョ C-(CH₂) SiClg

(2) CN(CH₂) - Cョ C- Cョ C- (CH₂) SiClg

(3) (CH₃)₀Si-C≡C-(CH₂)_rSiCl₃

(4) CH₃(CH₂)_p- Cョ C-Cョ C-(CH₂)_qSi(OCH₃)₃

(5) CH₃(CH₂ - Cョ C-C≡C-(CHり） Si(NC0)。

(6) (CH₃) Si-C≡C-(CH₂)_rSi(OCH₃)₃

ただし、 p、 qは、 0以上の整数であって好ましくは 0〜1 0の整数である。また、 rは、 0以上の整数であって好ましくは 2〜24の整数ある。

上記式（1)〜（6)に示したような好適に使用し得る界面活性剤分子は、その他の種類の界面活性剤と混合して用いることが好ましく、この場合のその他の界面活性剤分子としては、下記式（7)〜（20) に示す界面活性剤分子を挙げることができる。

(7) CH （CH₂)_nSiCl。

(8) CH (CH₂)^Si(CH_n)₂(CH )_qSiCl₃

(9) CH_oC00(CH_o) SiClゥ

） C₆H₅(CH₂)_nSiCl₃

(11) CN(CH )_nSiCl₃

(12) Cl Si(CH₀)_sSiCl₃ (13) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)_t(CH₂)₂SiCl₃

(14) Ha(CH₂)_uSi(OCH₃)₃

(15) CH₃(CH₂)_nSi(NCO)₃

(16) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSi(OCH₃)₃

(17) HOOC(CH ) Si(OCH ）

(18) H₂N(CH₂)_mSi(OCH₃)₃

(19) C₆H₅(CH₂)_nSi(NC0)_o

(20) CN(CH_o)_Si(0C₂H₅)₃

ただし、 H aは塩素、臭素、ヨウ素、ふつ素等のハロゲン原子を表し、 mは 0以上の整数であって好ましくは 7〜24の整数であり、 nは 0 以上の整数であつて好ましくは 0〜 24の整数であり、 sは 0以上の整数であつて好ましくは 3〜24の整数であり、 tは 0以上の整数であつて好ましくは 1〜 1 0の整数である。 uは 0以上の整数であって好ましくは 1〜24の整数である。

さらに具体的には、下記式（21)· (45)に示す界面活性剤分子を挙げることができる。

(21) Br(CH₂)₈SiCl_n

(22) CH₂=CH(CH。）₁₇SiCl₃

(23) CH₃(CH₂)₈-CO-(CH₂)₁₍₎SiCl₃

(24) CH₃(CHJ_r-COO-(CH₂)₁₍₎SiCl₃

(25) CH₃(CH₂)₈-Si(CH₃)₂-(CH₂)₁₍₎SiCl₃

(26) CH₃(CH₉)₁₇SiCl₃

(27) CH (CH₂) _rSi (CH。） ₂ (CH₂) _gSiCl₃

(28) CH₃COO(CH₂)₁₄SiCl₃

(29) C₆H （CH₂)₈SiCl₃

(30) CN(CH₂)₁₄SiCU (31) Cl₃Si(CH₂)_gSiCl₃

(32) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₄(CH₂)₂SiCl₃

(33) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₆(CH₂)₂SiCl₃

(34) CF₃CF₂(CF₂)_?(CH₂)₂SiCl₃

(35) (CF₃)₂CHO(CH₂)₁₅Si(CH₃)₂Cl

(36) CF₃CF₂(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅SiCl₃

(37) CF₃(CF₂)₄(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₉SiCl₃

(38) CFg (CF₂)？ (CH₂) (CH₃) ₂ (CHg) gSiCl ₃

(39) CF₃C00(CH₂)₁₅SiCH_oCl_Q

(40) CF₃(CF₂)₅(CH。）₂SiCl₃

(41) CH₃CH₂C*HCH₃CH₂OCO(CH₂)₁₍₎SiCl₃

(42) CH₃CH₂C*HCH₃CH₂OCOC₆H₄OCOC₆H₄0(CH₂)₅SiCl₃

(43) ClSi (CH₃)₂OSi (CH₃) ₂OSi (CH₃) ₂OSi (CHg)

(44) ClgSiOSi (CH₃) ₂。Si (CH₃) ₂OSi (CHg) ₂OSi (CHg) ₂。SiCl ₃

(45) CH₃(CH₂)₈- Cョ C- Cョ C-(CH₂)₄SiCl₃

ただし、は光学活性の不斉炭素を示す。

なお、式（7)〜（45)に示した界面活性剤分子を併用する場合には、式（ 1)〜（6)で示したような互いに重合する直鎖状炭素鎖を有する分子の分子長よりも分子長が短いものを選択することが好ましい。

界面活性剤分子は、有機溶媒、好ましくは非水系の有機溶媒中に加えられて化学吸着液とされる。有機溶媒としては、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基、シロキサン基などを含む溶媒を使用することができるが、さらに具体的には、アルキル基を含むへキサデカン、フッ化炭素基および Zまたは塩化炭素基を含むフロン、シロキサン基を含むへキサメチルジシロキサンなどを非水系溶媒として用いて水分含有率を低減することが、均一な単分子膜を得るためには好ましい。化学吸着液を接触させる基板としては、透明のガラス基板、樹脂基板を用いることができ、さらに具体的には、ソ一ダライムシリケ一ト、ボロシリゲート、アルミノシリケ一卜など各種ガラス基板、ポリエステルフィルムなど各種樹脂基板を用いることができる。

界面活性剤分子を含む化学吸着液を基板の表面に接触させ、この表面に被膜を形成する際に生ずる一連の化学反応を、界面活性剤分子が前記式（1) で示されるシラン系界面活性剤であり、基板表面の親水性基が水酸基である場合につき、以下に説明する。

この場合、図 5に示すように化学吸着液 2を基板 1表面に接触させると、クロロシラン基と水酸基との間に脱塩酸反応が生じ、図 1に示すようにシロキサン結合により界面活性剤分子が基板表面に固定される。次に、この基板を液 2から引き上げ、非水系溶媒によりょく洗浄し、水分を含む空気中に暴露すると、洗浄した後も基板表面に化学吸着し残存している界面活性剤分子と空気中の水分とが脱塩酸反応し、図 2のように界面活性剤分子が互いにシロキサン結合を介して結合する。

このような工程により形成された被膜は、一端が基板の表面に固定された分子群からなる化学吸着単分子膜であり、この分子群は、シロキサン結合により基板と結合し、また単分子同士が互いに結合しているため、耐剥離性などに優れた特性を有している。

図 3は、式（1) で示されるようなジアセチレン基（a ) を含む直鎖状炭素鎖を有し、分子末端にクロ口シラン基を有する界面活性剤分子とともに、この分子よりも短い分子である C H ₃ S i C 1 ₃を含む化学吸着液を、前述の方法と同様に、基板に接触させ非水系溶剤で洗浄して形成した被膜の分子レベルでの断面を示す図である。

図 3において、直鎖状炭素鎖は、相対的に短い分子により基板に対する傾きが一定の範囲となるように制御されている。このような傾きの制御は、非水系溶剤の液切りの方向（基板引上げ方向 5と逆向きの方向）を一定の方向とすることにより、精度を高めることができる。なお、直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが制御された図 3に示したような被膜自体がすでに液晶に対する配向規制力を有しており、本発明は、このような液晶配向膜が有する配向規制力をさらに向上させるものであるという側面を有している。

図 3に示したような基板に対する傾きが制御された直鎖状炭素鎖に含まれるジアセチレン基は、露光により重合する際にも一定の規則性を示しながら重合し得る。この規則的な重合は、典型的には、図 4に例示したように、ジアセチレン基（a ) が互いに付加重合してポリジァセチレン（b ) 化するものである。ジアセチレン基の重合により直鎖状炭素鎖の基板に対する角度は変化するため、露光による重合を基板の所定の領域においてのみ選択的に行うと、ジァセチレン基が重合した部分と重合していない部分との間には、重合前には存在しなかった凸凹が生じ得る。この現象を利用すれば、例えば、一定の方向に伸長する互いに平行な複数の凸凹を被膜表面に形成することができる。これら同一方向に伸長する凸凹は、サイズが分子レベルで制御された高精度なものであり、液晶に対する配向規制力を向上させるために有効なものとなる。

直鎖状炭素鎖を一次的に配向させて規則的に重合を生じさせるためには、基板洗浄に用いる非水系の溶剤の液切り方向を一定方向とすることが好ましい。例えば、非水系溶剤に浸潰した基板を引き上げて液切りする場合には、図 6に示したように、基板表面が鉛直方向と平行となるように基板を引き上げることが好ましい。図 3に示した矢印は、図 6における矢印 5と同様、基板引上げ方向に相当する。もっとも、溶剤の液切り方法は図示した方法に限られるものではなく、乾燥空気などの気体を一定方向から基板表面に吹き付けて同一方向に非水系溶媒を飛散除去することとしてもよい。この場合は、非水系溶媒が飛散除去していく方向が液切り方向となる。

基板を洗浄する有機溶剤としては、前述した有機溶媒と同様の非水系の溶剤が好ましく、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基、シロキサン基などを含む非水系溶剤を好適に使用することができる。特に制限されるものではないが、具体的には、 n—へキサン、フレオン 1 1 3、クロロホルム、へキサメチレンジアミンなどを用いることができる。

被膜を露光するために使用される透光性基板は、 0 . 0 1〜0 . 5 mの幅および深さを有する複数の溝が互いに平行に形成されたものが好ましい。このような凸凹を有する透光性基板は、その凸凹パターン自体が液晶に配向性を付与し得るものであるため、この透光性基板を介しての露光により前記凸凹パターンを被膜に転写することにより、液晶に対する配向規制力をさらに向上させることができる。

このような透光性基板を介して露光する場合には、非水系の非水系溶剤の液切り方向に対して、表面の凸凹の伸長方向が直交しないように透光性基板を配置することが好ましい。

この透光性基板の材料としては、各種のガラス、樹脂、具体的にはソ一グライムシリケ一トガラス、石英ガラス、ポリカーボネート樹脂、ァクリル樹脂などを用いることができる。透光性基板の表面の凸凹は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを樹脂などの基板として用いた場合には、従来から液晶配向膜作成用として用いられてきたラビング布で擦ることなどにより形成できる。また、ガラス系の基板を採用した場合には、ガラス板表面にレジスト被膜を形成し、所定のパターンに露光し、現像することなどにより形成できる。なお、凸凹の形成後に、さらに、化学エッチング、プラズマエッチング、スパッ夕エツチングなどにより基板をエッチングすると、凸凹の溝のァスぺクト比を大き

3 くすることができて好ましい。

図 1 3は、本発明の第 1の液晶表示装置の一実施形態を示したものである。この液晶表示装置は、マトリックス状に載置された第 1の電極群 2 1とこの電極を駆動するトランジスター群 2 2とを表面に形成した第 1の基板 2 3と、第 2の電極 2 5とカラ一フィルタ一群 2 4とを有する第 2の基板 2 6とを、第 1の電極群 2 1などとカラーフィルタ一群 2 4 とが対向するように配置し、スぺーサー 2 8および接着剤 2 9で固定したものである。これら第 1の基板 2 3および第 2の基板 2 6の対向する表面における電極、薄膜トランジスタ、カラーフィルタなどが形成された領域を含む表面には、本発明の第 1の液晶配向膜 2 7が形成されている。この液晶配向膜 2 7は、前記電極などを覆うように形成され、液晶 3 0を挟み込み、液晶 3 0に配向性を付与している。また、基板 2 3、 2 6により構成されるパネルの両側には、このパネルを挟み込むように偏光板 3 1、 3 2が配置されている。このように構成されたデバイスの第 1の基板側からバックライト 3 3が全面に照射されながら、ビデオ信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印 Aの方向に映像が表示される。

このような液晶表示装置は、液晶配向膜 2 7の配向方向が、ラビングのような機械的接触手段により制御されるものではなく、前述のように露光を含む手段により制御されるものである点に特色を有する。したがつて、表面段差部の存在ゃ大面積化による局地的な液晶配向の不均一化が抑制された液晶表示装置とすることができる。

本発明の第 2の液晶配向膜は、露光を含む工程により凸凹が形成された被膜である。このような液晶配向膜の原料としては、感光性樹脂を好適に用いることができる。感光性樹脂としては、露光により、光架橋、光変性、光重合、光分解など何らかの分子構造の変化が生じるものを用い得るが、ホトレジストとして用いられるものが好ましく、具体的には感光性ポリィミドを含む樹脂が好ましい。

基板としては、透明のガラス基板、樹脂基板を用いることができ、さらに具体的には、ソ一ダライムシリケ一ト、ポロシリゲート、アルミノシリゲートなど各種ガラス基板、ポリエステルフィルムなど各種樹脂基板を用いることができる。このような基板表面に、前記感光性樹脂を塗布することによって被膜を形成することができる。

また、液晶配向膜の原料としては、感光性の界面活性剤を用いることができる。このような界面活性剤としては、ジアセチレン基ゃァセチレン基などの光重合性官能基を含む直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、本発明の第 1の液晶配向膜の原料として例示したような界面活性剤が使用可能である。このような界面活性剤を使用した場合の第 2の液晶配向膜は、第 1の液晶配向膜として前述したものと実質的に同様の実施形態を採り得る。但し、第 2の液晶配向膜は、必ずしも単分子膜である必要はない。

このような界面活性剤を使用した場合においては、本発明の第 1の液晶配向膜において説明したように、直鎖状炭素鎖に含まれる光重合性官能基が、露光により重合する。この露光による重合を基板の所定の領域においてのみ選択的に行うと、光重合性官能基が重合した部分と重合していない部分との間には、重合前には存在しなかった凸凹が生じ得る。この現象を利用すれば、一定の方向に伸長する複数の凸凹を被膜表面に形成することができる。これら同一方向に伸長する凸凹は、サイズが分子レベルで制御された高精度なものであり、液晶に対する配向規制力を向上させるために有効なものとなる。

被膜を露光する際にマスクとして使用される透光性基板は、 0 . 0 1 〜 0 . 5 // mの幅および深さを有する複数の溝が互いに平行に形成されたものが好ましい。このような凸凹を有する透光性基板は、その凸凹パターン自体が液晶に配向性を付与し得るものであるため、この透光性基板を介しての露光により前記凸凹パターンを被膜に転写することにより、液晶に対する配向規制力をさらに向上させることができる。このような露光用透光性基板は、第 1の液晶配向膜の実施形態で説明したものと同様の材料および加工方法によつて作製することができる。

図 1 6は、本発明の第 2の液晶表示装置の一実施形態を示したものである。この液晶表示装置は、液晶配向膜 1 2 7が本発明の第 2の液晶配向膜であること以外は、本発明の第 1の液晶表示装置と実質的に同様の構造を有するものである。この液晶表示装置においては、液晶配向膜 1 2 7の凸凹は、ラビングのような機械的接触手段により形成されるのではなく、前述のように露光を含む手段により形成されるものである点に特色を有する。したがって、表面段差部の存在ゃ大面積化による局地的な液晶配向の不均一化が抑制された液晶表示装置とすることができる。本発明の第 3の液晶配向膜は、あらかじめ電極が形成され且つ前記電極表面が直接または任意の薄膜が形成された後ラビングされている基板の表面に、単分子膜状の被膜が形成されていることを特徵とする。基板表面に形成され得る任意の薄膜としては、例えば S i o ₂膜が挙げられる。また、ラビングは従来から慣用のラビング布などを用いて実施することができる。

基板としては、透明のガラス基板、樹脂基板を用いることができ、さらに具体的には、ソーダライムシリゲート、ポロシリゲート、アルミノシリケ一トなど各種ガラス基板、ポリエステルフィルムなど各種樹脂基板を用いることができる。

また、基板には、表面に存在する親水性基の数を増大させる処理を施すことが好ましい。このような処理としては、例えば、基板表面に多数の S i O H基を含む被膜を形成する処理が採用できる。このような被膜は、クロロシリル基を複数個含む化合物を溶かして吸着溶液を作製して基板表面とこの吸着液とを接触させることによりに形成することができる。この被膜形成の機構をクロロシリル基を含む化合物として SiCl を使用した場合を例に挙げて説明すると、基板表面に含まれた水酸基と Si Cl₄のクロロシリル基が脱塩酸反応し、下記式（46)および Zまたは（47) に示すように、クロロシラン基を含む分子がシロキサン結合により基板表面に固定される。

(46)

C 1

I

C 1 - S i — 0—基板

C 1

(47)

C 1

C 1一 S i — 0—基板

0—基板さらに空気中の水と反応してクロロシリル基が水酸基に変化して、下記式（48)およびノまたは（49)に示すように、表面に水酸基を多数含む化学吸着膜が形成される。

(48)

O H

I

H O - S i —0—基板

0 H

(49)

0 H

H 0 - S i - 0—基板

0一基板このようなクロルシリル基を複数個含む化合物としては、例えば、 Si Cl₄、 Cl-(SiCl₂0)₂- SiCl₃、 SiHCl^ SiH。Cl₉、 Cl-(SiCl_o0) -SiClg (n は整数）が挙げられる。

液晶配向膜の原料としては、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、その一部に被膜の表面エネルギーを制御し得る官能基を含む界面活性剤分子を用いることができる。表面エネルギーを制御し得る官能基としては、例えば、 3フッ化炭素基（― C F₃) 、メチル基（― CH₃) 、ビニル基（― C H- C Hn) 、ァリル基（一 C H = C H— ) 、アセチレン基 (炭素—炭素の 3重結合）、フユニル基（― C₆H₅) 、フ二レン基（ - C_gH₄ -) 、ハロゲン原子、アルコキシ基（一 OR ； Rはアルキル基を表す、とくに炭素数 1〜 3の範囲のアルキル基が好ましい。）、シァノ基（— C N) 、アミノ基（一 NH_Q) 、水酸基（― O H) 、カルボ二ル基（= C O) 、カルボキシ基（一 C O O— ) 及びカルボキシル基（一 C O OH) から選ばれる少なくとも一つの有機基あるいは光学活性を有する炭化水素基が挙げられる。

液晶配向膜の原料として用い得る界面活性剤分子としては、クロロシラン基、アルコキシシラン基およびィソシアナ一トシラン基から選ばれる置換基を末端に有する炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含むものが好ましい。

末端にクロ口シラン基を有する炭素鎖を含む界面活性剤分子としては、下記の一般式（50)~(57)で示される化合物が挙げられる。

(50) Ha(CH₀) SiCl (H aは塩素、臭素、ヨウ素、ふつ素等のハロゲン

L η ό

原子を表し、 ηは整数で 1〜 2 4が好ましい。）

(51) CH₃(CH₀)— SiCl₃ (nは整数で 0〜 2 4が好ましい。）

(52) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSiCl₃ (p, qは整数で 0〜 1 0が好ましい。） (53) CH₃COO(CH₂)_mSiCl₃ (mは整数で 7〜 24が好ましい。）

(54) C„H₅(CH₀),.SiCl₃ (nは整数で 0〜24が好ましい。）

(55) CN(CH₂) SiCl^ (nは整数で 0〜24が好ましい。）

(56) Cl₃Si(CH₂)_nSiCl₃ (nは整数で 3〜24が好ましい。）

(57) Cl₃Si(CH₂)。（CF₂)_n(CH₂)₂SiCl。（nは整数で 1〜1 0が好ましい o )

末端にアルコキシシリル基またはィソシァネートシリル基を有する炭素鎖を含む界面活性剤としては、下記の一般式（58)~(64)で示される化合物が挙げられる。

(58) Ha(CH。）_ Si(0CH_n)。（H aは塩素、臭素、ヨウ素、ふつ素等のハロゲン原子を表し、 nは整数で 1〜24が好ましい。）

(59) CH₃(CH₉)_nSi(NCO)₃ ( nは整数で 0〜 24が好ましい。）

(60) CH₃(CH₉)_pSi(CH₃)₂(CH_o)_qSi(0CH₃)_o (p, qは整数で 0-10が好ましい。）

(61) HOOC(CH₀)_mSi(OCH₃)3 (mは整数で 7〜24が好ましい。）

(62) H_oN(CH_¾)_mSi(0CHJ_o (mは整数で 7〜 24が好ましい。）

(63) C。H₅(CH₀)_nSi(NCO)₃ ( nは整数で 0〜 24が好ましい。）

(64) CN(CH₂)_nSi(OC₂H,)₀ ( nは整数で 0〜 24が好ましい。）

更に具体的には、下記式（65)~(88)に示す化合物を例示することができる。

(65) Br(CH。）₈SiCl₃

(66) CH₉=CH(CH₂)_1?SiCl_n

(67) CH₃(CH_n)_n-CO-(CH₂)_1QSiCl₃

(68) CH (CH₂)_r-COO-(CH₀)_lfiSiCl₃

(69) CH₃(CH。）。- Si(CH₃)₂-(CH。）₁₍₎SiCし

(70) CH (CH₂)₁₇SiCl₀ (71) CH₃(CH₂)₅Si(CH₃)₂(CH₂)₈SiCl₃

(72) CH₃COO(CH₂)₁₄SiCl₃

(73) C₆H₅(CH₂)₈SiCl₃

(74) CN(CH₂)₁₄SiCl₃

(75) Cl₃Si(CH₂)₈SiCl₃

(76) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₄(CH₂)₂SiCl₃

(77) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₆(CH₂)₂SiCl₃

(78) CF₃CF₂(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃

(79) (CF₃)₂CHO(CH₂)₁₅Si(CH₃)₂Cl

(80) CF_nCF。（CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅SiCl₃

(81) CF₃ (CF₂) ₄ (CH₂) ₂Si (CH₃) ₂ (CH₂) _gSiCl₃

(82) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)_gSiCl₃

(83) CF₃COO(CH₂)₁₅SiCH₃Cl₂

(84) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃

(85) CH₃CH₂C*HCH₃CH₂OCO(CH₂)_1{)SiCl₃ ( C *は光学活性の不斉炭素を示す。）

(86) CH₃CH₂(THCH₃CH。OCOC₆H₄OCOC₆H₄0(CH₂)₅SiCl₃(C Ίま光学活性の不斉炭素を示す。）

(87) CH₃(CH₉)₈- Cョ C- (CH₂)₁₍₎SiCl₃

(88) CH„(CH₂)₀-C≡C-C≡C-(CHj^SiCl₃

末端にクロロシリル基、アルコキシシラン基またはイソシァネートシラン基を含むシロキサン結合鎖を含む界面活性剤としては、具体的には、下記式（89)~(90)に示す化合物を例示することができる。

(89) ClSi (CH₃) ₂0Si (CH₃) .OSi (CHg)。0Si (CHg) C1

(90) Cl₃SiOSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)り 0Si(CHつ）₂OSiCl₃

また、液晶配向膜の原料となる界面活性剤として、表面エネルギーの異なる複数種の界面活性剤を混合して使用することにより、配向膜の表面エネルギーを制御することができる。

界面活性剤分子は、有機溶媒、好ましくは非水系の有機溶媒中に加えられて化学吸着液とされる。有機溶媒としては、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基、シロキサン基などを含む溶媒を使用することができるが、さらに具体的には、アルキル基を含むへキサデカン、フッ化炭素基およびまたは塩化炭素基を含むフロン、シロキサン基を含むへキサメチルジシロキサンなどを非水系溶媒として用いて水分含有率を低減することが、均一な単分子膜を得るためには好ましい。

この化学吸着液を基板の表面に接触させ、界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させて、基板表面に被膜を形成する。一連の化学反応を、界面活性剤分子が前記式（51)で示されるシラン系界面活性剤であり、基板表面の親水性基が水酸基である場合につき、以下に説明する。

化学吸着液を基板表面に接触させると、クロロシラン基と水酸基との間に脱塩酸反応が生じて下記式（91)に示すようなシロキサン結合により界面活性剤分子が基板表面に固定される。

(91)

C 1

I

H g C - ( C H ₂ ) „— S i ー 0 -基板

C 1

次に、この基板を液から引き上げた後、水分を含む空気中に暴露すると、基板表面に化学吸着している界面活性剤分子と空気中の水分とが脱塩酸反応し、下記式（92) に示すようにシロキサン結合が生じる。 (92)

I

O

H ₃ C - ( C H ₂ ) _n - S i — 0—基板

0

吸着膜と基板を接触させる方法としては、基板を吸着液に浸漬する方法などが利用できる。また、被膜を選択的に形成したい場合には、印刷機を用いて所望のパターンで基板表面に吸着液を印刷する方法、または、あらかじめ基板表面をレジス卜で選択的に覆って置いた後化学吸着ェ程を全面に行ってからレジストを除く方法などが利用できる。この場合、化学吸着された膜は有機溶媒では剥離しないので、有機溶媒で溶解除去できるレジストを使用することが好ましい。

また、基板と吸着液とを接触させて界面活性剤分子を固定した後、基板を有機溶剤で洗浄し、基板を所望の方向に立てて液切りを行うことが好ましい。これにより、基板に固定された界面活性剤分子を溶剤の液切りの方向に配向させることによって、液晶配向膜の配向性を向上させることができる。洗浄用の有機溶剤としては、水を含まず界面活性剤を溶かす溶媒ならどのような溶媒でも使用可能であるが、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基、シロキサン基などを含む非水系溶剤を好適に使用することができる。特に制限されるものではないが、具体的には、 n 一へキサン、フレオン 1 1 3、クロ口ホルム、へキサメチレンジァミン、へキサメチルジシロキサンなどを用いることができる。

また、基板に固定された界面活性剤分子は、偏光膜を介して露光することによって、その偏光方向に再配向させることができる。なお、このとき、分子の再配向後の配向方向を一方向に揃えるためには、偏光方向を再配向前の配向方向と完全に 9 0 ° で交差するのではなく、多少、好ましくは数度以上ずらす方が良い。この場合、最大、再配向前の配向方向と平行になるように偏光方向を合わせることもできる。完全に 9 0 ° に交差させれば、個々の分子が 2方向に向いてしまう場合があるからである。また、選択的に配向方向を変えたい場合には、所望のマスクを偏光板に重ねて露光する工程を複数回行う方法を採ることができ、このような方法によれば、きわめて容易にパターン状に配向方向の異なる単分子膜状のマルチドメイン液晶配向膜を作製できる。

図 2 5は、本発明の第 3の液晶表示装置の一実施形態を各々示したものである。この液晶表示装置は、マトリックス状に載置された第 1の電極群 2 2 1とこの電極を駆動するトランジスタ一群 2 2 2とを表面に形成した第 1の基板 2 2 3と、第 2の電極 2 2 5とカラーフィルタ一群 2 2 4とを有する第 2の基板 2 2 6とを、第 1の電極群 2 2 1などとカラ —フィルタ一群 2 2 4とが対向するように配置し、スぺ一サ一 2 2 8および接着剤 2 2 9で固定したものである。これら第 1の基板 2 2 3および第 2の基板 2 2 6の対向する表面における電極、薄膜トランジスタ、カラーフィルタなどが形成された領域を含む表面には、本発明による液晶配向膜 2 2 7が形成されている。この液晶配向膜 2 2 7は、前記電極などを覆うように形成され、液晶 2 3 0を挟み込んでいる。また、基板 2 2 3、 2 2 6により構成されるパネルの両側には、このパネルを挟み込むように偏光板 2 3 1、 2 3 2が配置されている。このように構成されたデバイスの第 1の基板側からバックライト 2 3 3が全面に照射され

4 ながら、ビデオ信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印

Aの方向に映像が表示される。

このような液晶表示装置においては、液晶 2 3 0の配向方向はラビングの方向に制御されている。また、液晶 2 3 0のプレチルト角度は液晶配向膜の臨界表面エネルギーにより制御されている。

本発明の第 4の液晶配向膜は、所望の電極を形成した基板表面に形成された単分子膜状の被膜であり、前記被膜の表面がラビングされていることを特徵とする。つまり、第 3の液晶配向膜においては液晶配向膜を構成する被膜を形成する工程の前の基板表面に対してラビングが実施されるが、それに代えて、第 4の液晶配向膜においては液晶配向膜を構成する被膜を形成する工程の後、その被膜表面に対してラビングが実施さ L o o

第 4の液晶配向膜は、ラビング工程を除いて、本発明の第 3の液晶配向膜と実質的に同様の材料及び方法にて作製し得る。簡単に説明すれば、液晶配向膜を形成する材料としては、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いることができる。被膜の形成は、このような界面活性剤を用いて化学吸着液を作製し、化学吸着液と基板とを接触させて吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させることにより、界面活性剤分子を基板表面に固定する方法が採用できる。また、基板と吸着液とを接触させて界面活性剤分子を固定した後、基板を有機溶剤で洗浄し、基板を所望の方向に立てて液切りを行うことが好ましい。

前述したように、基板に固定された後有機溶剤で洗浄された界面活性剤分子は、洗浄用有機溶媒の液切り方向に配向している。第 4の液晶配向膜においては、この後に界面活性剤被膜表面をラビングする工程が実施されることにより、界面活性剤分子はこのラビング方向に配向する。更に、第 3の液晶配向膜と同様に、偏光膜を介して露光することにより、基板に固定された界面活性剤分子を再配向させることができる。なお、ラビングは、慣用のラビング布などにより実施することができる。図 3 4は、本発明の第 4の液晶表示装置の一実施形態を示したものである。この液晶表示装置は、液晶配向膜 3 2 7が本発明の第 4の液晶配向膜であること以外は、本発明の第 3の液晶表示装置と実質的に同様の構造を有するものである。このような液晶表示装置においては、液晶 3 3 0の配向方向はラビングの方向にに制御されている。また、液晶 3 3 0のプレチルト角度は液晶配向膜の臨界表面エネルギーにより制御されている。

(実施例 1 )

まず、以下の実施例により露光用マスクに適した透光性基板を作製しナこ₀

図 7に示すように、洗剤を用いて超音波洗浄したァクリル透明基板 1 2の表面 1 1をこのアクリル板よりも硬度が高いナイロン布 1 3 (繊維径 1 6〜2 0 ^ m、毛の長さ 3 m m ) により、押し込み 0 . 4 m m、スピ一ド 5 0 O m Z分で基板表面を同一方向に擦ってラビング処理を施した。この基板表面を走査型電子顕微鏡により観察すると、略同一方向に向いた凸凹が多数形成されており、この凹部（溝部分）の幅および深さは、概ね 0 . 0 1〜 0 . 5 i mの範囲であった。このようにして作製した透明な露光用マスクの表面にネマチック液晶（メルク社製； Z L I 4 7 9 2 ) を塗りつけたところ、ラビング方向にきれいに液晶が配向し、この凸凹面が液晶配向作用を有することが確認できた。

また、基板としてァクリル板に代えてポリカーボネート板を用い、液晶配向膜作成用のラビング布で前記と同様に擦ることでも、液晶配向作用を有する 0. 0 1〜 0. 5 zmの多数の略同一方向に向いた凸凹形状を表面に有する透光性基板（露光用マスク）を作成できた。

比較のために、ナイロン布に代えてスコッチスポンジ（住友スリ一ェム社製）を用いた他は前記と同様にして透光性基板を作製したところ、表面に多数の略同一方向に向いた凸凹を形成することはできたが、光透過度が劣化した。表面に形成された溝部の幅および深さは概ね 1〜 1 0 ；/mの範囲にあった。この基板表面に前記ネマチック液晶を塗りつけたところ、液晶は、溝が部分的に折り重なって形成された 0. 5 ^mよりも小さな溝部において部分的に配向したものの、その他の表面においてはほとんど配向しなかった。

さらに、比較のために、ナイロン布を用いた前記実施例において、押し込み量を 0. 0 5 mmにした他は同様にして凸凹を作製したところ、ァクリル板は全く失透せず、表面に少数の略同一方向に向いた溝がまばらに形成された。この溝の幅および深さは概ね 0. 0 0 1〜0. 0 1〃 m (1〜 1 0 nm) であった。この基板表面に前記ネマチック液晶を塗りつけてみたが液晶はラビング方向にまばらに配向するのみであった。

(実施例 2 )

さらに、以下の実施例により露光用マスクとして適した透光性基板を作製した。

洗剤を用いて超音波洗浄した A 4サイズの白板ガラス基板の表面に、レジストとして P D UR— P— 1 4 (東京応化工業社製）を 0. 5 w m 厚に塗布してレジスト被膜を形成した。図 8に示すように、このレジスト被膜 1 6の全面を、 0. 4 // m幅の白黒パターンを有する 5 c m角のクロムマスク 1 8を用い、 K r Fェキシマ一レーザ露光装置によりステップ · アンド · リビート露光（ 1 0 0 m J / c m ² ) を繰り返して露光した。この際の露光は、継ぎ目が数 m m重なり合うようにマスクの位置合わせを行った。その後、現像液 N M D 3 (東京応化工業社製）により現像し、純水によりリンスしたところ、図 9に示したような、光に対して回折作用のある凸凹であって 0 . 4 m幅の溝（すなわち、 1 2 5 0 本 Zm mの回折格子）を有するレジスト薄膜 1 7がガラス板 1 5表面に形成された透光性基板（露光用マスク）が得られた。この基板表面にネマチック液晶（メルク社製； Z L I 4 7 9 2 ) を塗りつけるとパターンの筋に沿ってきれいに液晶が配向することが確認できた。継ぎ目においても液晶は同様に配向した。

レジスト被膜に転写するクロムマスクのパターンピッチを代えた他は、同様の実験を繰り返し、図 1 0に示した結果を得た。図 1 0から明らかなように、幅および深さが 0 . 5 m以下の溝を同一方向に形成すると、液晶に対する配向規制力が優れた表面形状が得られることが確認された。また、 0 . 0 1 /z m以下の溝をラビング法で作成した場合、液晶が配向することは確認できたものの、この溝を基板全面に亘つて均一に形成することは困難であり実用性に欠けるものであった。なお、図 1 0 に示す Tは配向膜評価時のサンプル温度を示すものである。

各種の基板材料を用いて同様の実験を実施したところ、基板としては、ボロシリケートガラス、石英ガラス、ポリカーボネート樹脂、ァクリル樹脂などを利用できることが確認された。また、 0 . 5 / mパターン以下の回折格子パターンを形成するための露光用光源として、 K r Fェキシマ一レーザ光に代えて紫外線、遠紫外線を利用できることが確認された。また、微細な凸凹が形成できればよいので、レジストは、ポジ型でもネガ型でも構わない。

また、現像後、さらに基板を A rガスを用いてスパッ夕エッチングしたり、あるいは C F ₄ ガスを用いてプラズマエッチングして溝の深さを深くすると、溝のァスぺクト比を大きくすることができ、配向規制力を向上させることができた。なお、基材にガラス板や石英板を用いた場合には、フッ酸系の液を用いて化学ェッチングすることでも同様の結果を得た。

(実施例 3 )

次に、前記実施例 1で作製した露光用マスクを利用して基板表面に液晶配向膜を形成した。

表面に透明電極を形成したガラス基板（表面に水酸基を多数含む。）を準備し、よく洗浄脱脂した。次に、イェロールーム（紫外線を感光する感光性材料を取り扱うための部屋）内において、下記化学式（93)により示されるシラン系界面活性剤と、 CH₃SiCl ₃とをモル比で 1 ： 2となるように混合し、この混合物が 1重量％程度の濃度となるように非水系の溶媒に溶かして化学吸着液とした。このときの非水系の溶媒としては、よく脱水したへキサデ力ンを用いた。

(93) CH₃ (CH。）₈- Cョ C- C三 C- (CH₉) ₄SiCl ₃

図 5に示したように、乾燥雰囲気中（相対湿度 3 0 %以下）において、ガラス基板 1をこの化学吸着液 2に 1時間程度浸漬した。ガラス基板 1を化学吸着液 2から引き上げ、図 6に示したようによく脱水した非水系の溶媒である n—へキサン 3で洗浄し、基板を垂直方向に立てた状態で洗浄液より引き上げ、この状態で液切りした。この一連の工程により、膜厚が約 2 n mの化学吸着膜が形成された。なお、浸潰せずに吸着液を塗布することとしてもよい。

この化学吸着膜は、上記化学式（93)により示されるクロロシラン系界面活性剤および CH₃SiCl ₃に含まれるクロロシラン基と、ガラス基板表面の水酸基との間に脱塩酸反応が生じることにより形成された化学吸着単分子膜であり、この単分子膜に含まれる直鎖状炭化水素基は、図 3と同様に、非水系溶剤の液切り方向に一次配向しているものである。

その後、図 1 1に示したように、実施例 1で作成したマスクと同様の露光用マスク 7を、基板引き上げ方向 5とラビング方向 6とが直交には近いが正確には直交しないように、基板に近接配置し、 3 6 5 n mの紫外線（U V光 8 ) により 2 0 0 m J Z c m の強度で露光して、前記ラビングマスクのパターンを単分子膜に転写した。

このようにして作成された単分子膜表面を A F M (原子間力走査顕微鏡）を用いて観察すると、図 1 2に示したように、多数の略同一方向に向いた幅が 0 . 0 1〜 0 . 5 // mであって分子レベルの深さを有する凸凹がマスクのラビング方向 6に沿って多数形成されていることが確認できた。

なお、露光用マスク Ίによる露光工程において、基板引き上げ方向 5 とラビング方向 6との角度を種々変化させてみたところ、両者が正確に直交していなければ、略同一方向に伸長する凸凹を形成できることが確さらに、この基板 2枚を用い、化学吸着単分子膜が対向するように組み合わせて、アンチパラレル配向するように 2 0 μ mギヤップの液晶セルを組み立て、前記ネマチック液晶を注入して配向状態を確認した。注入した液晶分子は、基板面に対してプレチルト角約 7 3 ° で、化学吸着された前記単分子膜のラビングパターンに沿ってほぼ配向していた。また、所望のマスクを前記露光用のマスクに重ねて露光する工程を複数回行うことできわめて容易にパターン状に配向方向の異なる単分子膜状の液晶配向膜（すなわち、マルチドメイン配向用の配向膜）を作製することができた。 (実施例 4 )

次に、前記実施例 3で作製した液晶配向膜を用いて液晶表示デバイスを製造した。

まず、図 1 3に示したと同様に、マトリックス状に載置された第 1の電極群とこの電極を駆動するトランジスター群を有する第 1の基板上、および第 1の電極群と対向するように載置したカラーフィルター群と第 2の電極を有する第 2の基板上に、実施例 3と同様の方法で、単分子膜状の液晶配向膜を製造した。

次に、前記第 1と第 2の基板とを電極が対向するように位置合わせしてスぺ一サ一と接着剤で約 5 / mのギヤップを構成するように固定した。その後、前記第 1と第 2の基板に前記 T N液晶を注入した後、偏光板を組み合わせて表示素子を完成した。

このようなデバイスは、バックライトを全面に照射しながら、ビデオ信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印 Aの方向に映像を表示できた。

この実施例のように対向させる 2つの電極の形成された基板表面にそれぞれ前記被膜を配向膜として形成しておくと T N型の液晶表示装置を提供できる。また、本実施例の方法は、 T N型の液晶表示装置以外の対向する電極が片方の基板表面に形成されている I P S (インプレーンスイッチング）型の液晶表示装置にも適用可能であった。

(実施例 5 )

実施例 3の光照射工程において、前記露光マスクに各々の画素を市松状に 4分割するパターン状のマスクを重ねて露光する工程を溝状パターンの方向を変えて 2回行うと、同一画素内でパターン状に配向方向の異なる部分を 4箇所設けることができた。そして、この配向膜を形成した基板を用いると液晶表示装置の視野角を大幅に改善することができた。

(実施例 6 )

前記実施例 2で作製した露光用マスクを利用して基板表面に別の液晶配向膜を形成した。

表面に透明電極を形成したホウゲイ酸ガラス基板を準備し、あらかじめよく洗浄脱脂した。次に、感光性のポリイミド樹脂（東レ社製ホトニース）を塗布して 0 . 1 / mの厚さの被膜を形成した。その後、図 1 4 に示したように、実施例 2と同様にして作成した露光用マスク 1 5を介し、 3 6 5 n mの紫外線 1 0 7により、ガラス基板 1 0 1上の被膜 1 0 4を約 5 0 0 m J Z c m ² で密着露光した。さらに、専用の現像液、リンス液を用いて現像、リンスを行い、露光用マスク 1 5のマスクパターンをポリイミド樹脂膜に転写した。図 1 5に示したように、このようにして作成されたポリィミド樹脂膜 1 0 4 ' の表面には、筋状の互いに平行な凸凹が多数形成されていた。この凸凹のピッチ（サイクル）は約 0 . 8 / m (各凸部凹部の幅としては約 0 . 4 / m ) であり、深さは約 0 . 0 5 mであった。

この基板表面にネマチック液晶を塗布すると、液晶はパターンに沿つて配向することが確かめられた。さらに、この状態の基板 2枚を用い、配向膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレル配向するように 2 0 // mギャップの液晶セルを組み立て、前記ネマチック液晶を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子が筋状の凸凹に沿って基板に対しておよそプレチルト角 5 ° で配向していた。

このように、被膜を構成する物質として感光性のポリマーを用い、液晶が配向することが確かめられている筋状の凸凹パターンを有するマスクを介して露光現像すると、このパターンが膜表面に転写されて、液晶配向膜とすることができることが確認された。

なお、感光性を有していない樹脂を用いた場合にでも、 K r Fエキシマーレ—ザを用い 2 4 8 n mの遠紫外線で露光時間を 1 0〜 1 0 0倍程度長くすると、樹脂表面に部分的な分解または重合が生じ、その結果として同様の微細な凸凹が形成され、同様の配向作用を示す被膜が形成できることが確認された。

(実施例 7 )

さらに、前記実施例 2で作製した露光用マスクを利用して基板表面に別の液晶配向膜を形成した。

表面に透明電極を形成したガラス基板（表面に水酸基を多数含む。）を準備し、よく洗浄脱脂した。次に、イェロールーム内において、下記化学式（94)により示されるシラン系界面活性剤と、 CH₃SiC とをモル比で 1 ： 2となるように混合し、この混合物が 1重量％程度の濃度となるように非水系の溶媒に溶かして化学吸着液とした。このときの非水系の溶媒としては、よく脱水したへキサデカンを用いた。

(94) CH₃ (CHり）₈-Cョ C-Cョ C- (CHり）₄SiCl₃

乾燥雰囲気中（相対湿度 3 0 %以下）において、ガラス基板をこの化学吸着液に 1時間程度浸漬した。ガラス基板を化学吸着液から引き上げ、ガラス基板表面にジアセチレン基を有する界面活性剤分子を含む化学吸着ポリマー膜を形成した。次に実施例 6と同様にして、前記化学吸着ポリマ一膜を露光し、現像し、リンスしたところ、実施例 6と同様の液晶に対する配向規制力を有する膜とすることができた。 (実施例 8 )

次に、前記実施例 6で作製した液晶配向膜を用いて液晶表示デバィスを製造した。

まず、図 1 6に示したと同様に、マトリックス状に載置された第 1の電極群とこの電極を駆動する卜ランジスター群を有する第 1の基板上、および第 1の電極群と対向するように載置したカラ一フィルター群と第 2の電極を有する第 2の基板上に、実施例 6と同様の方法より、液晶配向膜を製造した。

次に、前記第 1と第 2の基板とを電極が対向するように位置合わせしてスぺ一サ一と接着剤で約 5 cz mのギヤップを構成するように固定した。その後、前記第 1と第 2の基板に前記 T N液晶（メルク社製； Z L I 4 7 9 2 ) を注入した後、偏光板を組み合わせて表示素子を完成した。このようなデバイスは、バックライトを全面に照射しながら、ビデオ信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印 Aの方向に映像を表示できた。

この実施例のように対向させる 2つの電極の形成された基板表面にそれぞれ前記被膜を配向膜として形成しておくと T N型の液晶表示装置を提供できる。また、本実施例の方法は、 T N型の液晶表示装置以外の対向する電極が片方の基板表面に形成されている I P S (インプレーンスイッチング）型の液晶表示装置にも適用可能であった。 (実施例 9 )

実施例 6の光照射工程において、前記露光マスクに各々の画素を市松状に 4分割するパターン状のマスクを重ねて露光する工程を溝状パターンの方向を変えて 2回行うと、同一画素内でパターン状に配向方向の異なる部分を 4箇所設けることができた。そして、この配向膜を形成した基板を用いると液晶表示装置の視野角を大幅に改善することができた。 (実施例 1 0)

表面に透明電極の形成されたガラス基板 2 0 1 (表面に水酸基を多数含む）を準備し、あらかじめよく洗浄脱脂した後、ゾルゲル法を用いて約 0. 1 の厚みで S i 0₂の保護膜を形成した後加熱硬化した。その後、表面を一般の液晶表示装置製造工場で用いられているレーヨン製ラビング布を用いて、押し込み深さ 0. 3mm、スピード 8 0 mZ分で希望する配向方向に向けてラビングを行った。次に、末端に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を一つ組み込んだ直鎖状炭化水素基及び S iを含むシラン系界面活性剤（以下、化学吸着化合物ともいう。）、 CH ₃(CH₂)₁₄SiCl₀と NC(CH₂)₁₄SiCl3 (モル比で 1 ： 1に混合して用いた）を用い、 1重量％程度の濃度で非水系の溶媒に溶かして化学吸着溶液を調製した。非水系溶媒としては、良く脱水したへキサデカンを用いた。このようにして調製された溶液を吸着溶液 2 02とし、この吸着溶液 2 02の中に、乾燥雰囲気中（相対湿度 3 0 %以下）で前記基板 2 0 1を 1時間程度浸漬（塗布しても良い。）した（図 1 7) 。その後、吸着液から引き上げて、良く脱水した水を含まない非水系の溶媒である n—へキサン 20 3で洗浄した後、基板を所望の方向（液切り方向）に立てた状態で洗浄液より引き上げて液切りし、水分を含む空気中に暴露した（図 1 8) 。以上の一連の工程で、前記クロロシラン系界面活性剤の S i C 1基と前記基板表面の水酸基とで脱塩酸反応が生じ、基板表面で下記式（95)及び（96)の結合が生成された。さらに、空気中の水分と反応して式（97)及び（98) の結合が生成された。

(95)

C 1

H₃C— (CH₂ ) ₁₄— S i — 0—基板

C 1 (96)

C I

N≡ C (CH₂₎

14 — S i - 0 -基板

C 1

(97)

0

H₃C- (CH₂ ) ₁₄- S i一 0 -基板

0

(98)

0

N≡C- (CH₂) ₁₄一 S i一 0—基板

0

以上の処理により、前記クロロシラン系界面活性剤が反応してなる化学吸着単分子膜 2 04があらかじめラビングされた基板の表面の水酸基が含まれていた部分にシロキサンの共有結合を介して化学結合した状態で、約 1. 5 nmの膜厚で単分子膜状に形成された。なお、このとき化学吸着膜の臨界表面エネルギーは約 2 7 mNZmであった。また、単分子膜内の直鎖状炭素炭化水素基は、液切り引き上げ方向と反対方向（すなわち液切り方向）に配向していた。

さらに、この状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、ァンチパラレル配向するように 20ミクロンギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4792 ；メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子は、洗浄引き上げにより予備配向された吸着分子に沿って配向するのではなくラビング方向に沿って配向した。また、プレチルト角度は、化学吸着された分子の表面エネルギーに依存して、基板に対して約 65° でほぼ配向していた (図 19) 。

さらに、 CH₃(CH₂)₁₄SiCl₀と NC(CH₂)₁₄SiCl₃の組成を 1 ： 0〜0 ： 1 (好ましくは 1 0 ： 1〜 1 ： 50) で変えると、臨界表面エネルギーは 2 OmNZmから 29mNZmに変化し、配向方向はラビング方向で制御された状態で、且つそれぞれプレチルト角のみ 90° から 40° の範囲で任意に制御できた。さらに、化学吸着化合物としてフッ素を含む界面活性剤、たとえば、 CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl を添加して行くと、臨界表面エネルギーは 15 mNZmまで小さくできた。

このとき、ラビングではあらかじめ形成した一般に用いられているポリイミド樹脂などに比べて硬度が高い S i o₂の保護膜をこするので、ほとんど傷つくことはなかった。なお、配向方向がラビング方向に依存した理由は、単分子膜は極めて薄いので、ラビングにより形成された下地保護膜の分子レベルでの凸凹が単分子膜により緩和されることがないため、すなわち、ラビングの効果が単分子膜表面まで影響して配向方向を決定するためと考えられた。一方、プレチルト角が形成された単分子膜の種類に依存したのは、単分子膜の種類により表面エネルギーが異なつていたためと考えられた。

なお、本実施例では、得られる膜の臨界表面エネルギーが異なり、且つ、炭素鎖長が- (CH₂)₁₄ -と同じ長さのシラン系界面活性剤を用いたが、炭素鎖長の長さが異なる（例えば、（CH₂)_n - ; nは 1から 30の範囲の整数）界面活性剤を混合して用いれば、さらにプレチルト角配向規制力を高められた。

一方、同様に処理したこの状態の基板を 2枚を用い、それぞれ液切り引上げ方向 205とほぼ直交する方向に偏光方向 2 13が向くように偏光板（HNP'B) 206 (ボラロイド社製）を基板に重ねてセットし、 500Wの超高圧水銀灯の 365 nm ( i線）の光 207 (偏光膜透過後 3. 6mW/cm²) を用いて 950 m J照射した（図 20) 。

さらに、この状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、照射部がアンチパラレル配向するように 20ミクロンギャップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4792 ；メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子は未照射部ではラビング方向に沿って配向し、照射部では、偏光方向に沿って配向していた。

また、照射部における、前記化学吸着単分子膜 204' 中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べると、臨界表面エネルギーとチルト角は変わらなかったが配向方向 208は液切り方向とは異なり偏光方向 21 3とほぼ平行方向に変化し、しかも配向ばらつきも液切り引き上げ後の状態より改善されていた（図 2 1および 22) 。なお、図中、 209は透明電極を表わす。

なお、上記実施例では、露光に用いる光として超高圧水銀灯の i線である 365 nmの光を用いたが、膜物質の光の吸収度合いに応じて、 K r Fエキシマレ一ザ一で得られる 248 n mの光や、 436 nm、 40 5 nm、 254 nmの光を用いることも可能であった。特に、 248 η mや 254 nmの光は大部分の物質に吸収され易いため配向効率が高かつた o (実施例 1 1 )

実施例 1 0において、ラビング工程後で炭素鎖やシロキサン結合鎖を含む界面活性剤分子の化学吸着を行う工程の前に、クロロシリル基を複数個含む化合物を溶かして作製した吸着溶液を作り、ドライ雰囲気中で浸漬した。すると、基板表面に含まれた水酸基とクロロシリル基を複数個含む化合物のクロロシリル基が脱塩酸反応した。その後、さらに水と反応させると残ったクロロシリル基が水酸基に変化して、表面に水酸基を多数含む化学吸着膜が形成された。

たとえば、クロル基を複数個含むシリル化合物として S i C 1 を用い n —オクタンに溶かして吸着液を作製し、乾燥雰囲気中で基板を浸漬すると、表面には一 O H基が含まれているので、界面で脱塩酸反応が生じ下記式（99) 及び Zまたは（100) が形成され、クロロシラン分子 2 1 1が— S i 0—結合を介して基板表面に固定される。

(99)

C 1

C 1 一 S i — 0 -基板

C 1

(100)

C 1

C 1 一 S i — 0—基板

0—基板

その後、非水系の溶媒例えばクロ口ホルムで洗浄すると、基板と反応していない余分の S i C 1 ₄ 分子は除去される（図 2 3 ) 。さらに空気中に取りだし水と反応させると、表面に下記式（101) 及びまたは（1 02) で示される多数の S i 0結合を含むシロキサン単分子吸着膜 2 1 2 が得られた（図 2 4 ) 。

(101)

0 H

H 0 - S 0一基板

0 H

(102)

0 H

I

H 0 - S i — 0 -基板

I

0 -基板

このとき、非水系の溶媒、例えばクロ口ホルムで洗浄する工程を省けば、非常に薄い 1 0 n mくらいの膜厚のポリシロキサン化学吸着膜が形成された。

なお、このときできたシロキサン単分子膜 2 1 2も基板とは— S i 0 一の化学結合を介して完全に結合されているので剥がれることが無かつた。また、得られた単分子膜は表面に S i O H結合を数多く持ち、当初の一 O H基の約 2 ~ 3倍程度の数が生成された。この状態での処理部は、極めて親水性が高かった。

この状態で、実施例 1 0と同様の界面活性剤を用いて化学吸着工程を行うと、図 1 9と同様の界面活性剤が反応してなる炭素鎖を含む化学吸着単分子膜が、前記シロキサン単分子膜 2 1 2を介してシロキサンの共有結合で化学結合した状態で約 1 . 5 n mの膜厚で形成された。このとき、界面活性剤の吸着前の基材表面の吸着サイト（この場合は O H基）は、実施例 1 0に比べて約 2〜 3倍程度と多いため、実施例 1 0の場合に比べより吸着分子密度を大きくできた。また、処理部は親油性となつた。なお、このときの化学吸着膜中の分子密度は異なるが液切り引き上げ方向と反対方向、すなわち液切り方向に配向していた。また、このときの臨界表面エネルギーは 2 8 m N Zmであつた。

この状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、アンチパラレル配向するように 2 0 ミクロンギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4 7 9 2 ；メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子がラビング方向に沿って配向し、且つ基板に対してプレチルト角約 4 6 ° で配向することが確認できた。

さらに、別の液切り後の基板を用い、液切り引上げ方向とほぼ直交する方向に偏光方向が向くように偏光板を基板に重ねて、 K r Fエキシマ —レーザーの 2 4 8 n mの光を 8 0 0 m Jで半面照射した。その後、前記化学吸着単分子膜中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べると配向方向は液切り引上げ方向とほぼ直交する方向に変化し、しかも配向ばらつきも改善されていた。なお、未照射部では直鎖状炭素鎖の配向方向は照射前と全く変わりなかった。

そこでこの状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、照射部がアンチパラレル配向するように 2 0 ミクロンギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4 7 9 2 ; メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、未照射部では配向方向はラビング方向と平行のままであり変わりなかったが。照射部では注入した液晶分子が偏光方向に沿って基板に対してプレチルト角約 4 5 ° で配向することが確認できた <

(実施例 1 2 )

実施例 1 0において、化学吸着物質として CH₃(CH₂)_1/(SiCl₃と NC(CH₃) ₂(CH₂)₁₄SiCl₃の代わりに、 ClSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂Cl と CH₃(CH₂)₁₄SiCl₃を 1 _: 0〜 0 ： 1の間で混合して用いた場合、臨界表面エネルギーは混合比に応じて 3 5 mN/mから 2 1 mN/mの範囲で制御できた。さらに、セルを組立、同様の液晶を注入すると、液晶の配向方向はラビング方向と平行で、プレチルト角は 5度から 9 0度の範囲で制御できた。

なお、直鎖状のシロキサン結合鎖を含んだ ClSi(CH₀)₂OSi(CH₃)₂OSi(C H₃)₂OSi(CH )₂Clと直鎖状の炭化水素鎖を含んだ CH₃(CH₉)_1/tSiCl₃を所望の比率で混合して用いて被膜を作製すると、表面に下記式（103) および（104) で示される分子を混合比率に応じて含む化学吸着単分子膜が得られた。

(103)

C H C H C H C H

3 3 3

H 0 - S 一 0 S i — 0 - S i — 0 - S i—基板

C H C H C H C H

3

(104)

0

HgC - (C H₂)_1/(— S i 一 0 -基板

0 (実施例 13 )

実施例 10において、化学吸着物質としてと NC(CHつ）

2(CH₂)₁₄SiCl₃の代わりに、 HOOC(CH₂) ₆Si(OCH₃)qと Br(CH₂)₈Si(OCH₃)_n を 1 ： 0〜0 ： 1の間で混合して用い、化学吸着時に 100°Cで 2時間還流した。この場合にも臨界表面エネルギーは混合比に応じて 56 mN Zmから 31 mNZmの範囲で制御できた。

さらに、セルを組立後同様の液晶を注入すると、液晶の配向方向はラビング方向と平行で、プレチルト角は 0度から 28度の範囲で制御できた。

(実施例 14)

実施例 10において、化学吸着物質として CH。(： CH₂)₁₄SiCl₃と NCCCHJ ₂(CH₂)₁₄SiCl₃の代わりに、 CH₃CH。C*HCH3CH₂OCO(CH₂)₁₍₎SiCl₃(ただし、は不斉炭素）と CH₃SiCl₃とを 1 .· 0〜 1 ： 20の間で混合して用い同様の配向膜を作製した。この場合にも臨界表面エネルギーは混合比に応じて 36 mNZmから 41 mNZmの範囲で制御できた。さらに、セルを組立後同様の液晶を注入すると、液晶の配向方向はラビング方向と平行で、プレチルト角は 3度から 0. 1度の範囲で制御できた。

(実施例 15)

次に、上記液晶配向膜を用いて実際に液晶表示デバイスを製造した。まず、図 25に示すように、マトリックス状に載置された第 1の電極群 221とこの電極を駆動するトランジスタ一群 222を有する第 1の基板 223上、および第 1の電極群と対向するように載置したカラ一フィルター群 224と第 2の電極 225を有する第 2の基板 226を用意し、実施例 14と同様の手順にしたがって、保護膜の形成、ラビング、化学吸着、洗浄液切り工程を行い、臨界表面エネルギーが 37mNZm の化学吸着単分子膜を作製した。

その後、前記第 1と第 2の基板 2 2 3 . 2 2 6を電極が対向し且つッイスト配向するようにするように位置合わせしてスぺーサー 2 2 8と接着剤 2 2 9で約 5 ミクロンのギヤップで固定した。次に、前記第 1と第 2の基板に前記 T N液晶 2 3 0を注入して封止した後、偏光板 2 3 1、 2 3 2を組み合わせて表示素子を完成した。このとき注入された液晶のプレチルト角は 3度であった。また、液晶の配向方向は、ラビングと平行、すなわち、電極パターンと平行に配向した。

この様なデバイスは、バックライト 2 3 3を全面に照射しながら、ビデォ信号を用いて各々のトランジス夕を駆動することで矢印 Aの方向に映像を表示できた。

(実施例 1 6 )

実施例 1 5において、洗浄、液切り引き上げ工程後、さらに偏光板に各々の画素を市松状に 4分割するパターン状のマスクを重ねて、実施例 1 1における照射を同様に 1回行うと、同一画素内でモザィクパターン状に配向方向の異なる部分を 4箇所設けることができた。そして、この配向膜を形成した基板を用いると液晶表示装置の視野角を大幅に改善で

(実施例 1 7 )

表面に透明電極の形成されたガラス基板 3 0 1 (表面に水酸基を多数含む）を準備し、あらかじめよく洗浄脱脂する。次に、末端に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を一つ組み込んだ直鎖状炭化水素基及び S iを含むシラン系界面活性剤（以下、化学吸着物質あるいは化学吸着化合物ともいう。）でとして、 cm (cH₂) ₁₄sici₀と NC (CH₂) ₁₄SiC （モル比で 1 ： 1に混合して用いた）とを用い、 1重量％程度の濃度で非水系の溶媒に溶かして化学吸着溶液を調製した。非水系溶媒としては、良く脱水したへキサデ力ンを用いた。このようにして調製された溶液を吸着溶液 302とし、この吸着溶液 302の中に、乾燥雰囲気中（相対湿度 30%以下）で前記基板 301を 1時間程度浸漬（塗布しても良い）した（図 26) 。その後、液から引き上げて、良く脱水した水を含まない非水系の溶媒である n—へキサン 303で洗浄した後、基板を所望の方向に立てた状態で洗浄液より引き上げて液切りし水分を含む空気中に暴露した（図 27) 。前記の一連の工程で、前記クロロシラン系界面活性剤の S i C 1基と前記基板表面の水酸基とで脱塩酸反応が生じ、下記式（105)および（106) の結合が生成された。さらに、空気中の水分と反応して式（107)及び（108)の結合が生成された。なお、このとき吸着された分子の炭素鎖は液切り方向にある程度配向していた。

(105)

C 1

H_SC— (CH^ ) ₁₄— S i — O—基板

C 1

(106)

C 1

N= C

一（ ^{C H}2) S i 一 0 -基板

14 I

C 1 (107)

0

H_gC - (C H₂ ) ₁₄— S i — 0—基板

0

(108)

0

N= C - (CH₂) ₁₄— S i - 0一基板

0

次に、レーヨン布をセットしたラビング装置を用いて押し込み 0. 3 mmで 5 mZ分の条件で引き上げ方向に対して 45度となるようラビングを行った。

以上の処理により、前記クロロシラン系界面活性剤が反応してなる化学吸着単分子膜 304が基板表面の水酸基が含まれていた部分にシロキサンの共有結合を介して化学結合した状態で結合され、結合された分子がラビング方向 305に沿って配向して約 1.3 n mの膜厚で形成された（図 28) 。なお、このとき化学吸着膜の臨界表面エネルギーは約 2 5 mN/mであつた。

さらに、この状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、ラビング方向がアンチパラレルになるようにセッ卜し 2 0ミクロンギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4 792 ; メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子がラビング方向 305に沿って、すなわち化学吸着された分子に沿つて基板に対して約プレチルト角 61° で配向していた（図 28) 。このとき、 CH₃(CH₂)₁₄SiCl。と NC(CH₂)₁₄SiCl₃の組成を 1 ： 0〜0 ： 1 (好ましくは 10 : 1〜 1 : 50) で変えると、臨界表面エネルギーは 17mNZmから 26 mNZmに変化し、それぞれプレチルト角は 8 6° から 33° の範囲で任意に制御できた。さらに、化学吸着化合物としてフッ素を含む界面活性剤、例えば、 CF₃(CF。）₅(CH。）。SiCl₃を添加して行くと臨界表面エネルギーは 15 mNZmまで小さくできた。この場合は、液晶のプレチルト角はほぼ 90度であつたが、電圧を印加して駆動してみると、きわめて均一な配向変化を示した。

以上のように、本実施例では、得られる膜表面の臨界表面エネルギーが異なり、且つ炭素鎖長が- (CH₂)_1;1-と同じ長さのシラン系界面活性剤を用いたが、炭素鎖長の長さが異なる（例えば、 -（CH₂)__-； nは 1から 30の範囲の整数）界面活性剤を混合して用いても、臨界表面エネルギ一が同じなら配向方向はラビング方向で制御でき、プレチルト角度は単分子膜の臨界表面エネルギーで同様に制御できた。

さらに、この状態の基板を 2種類用い、ラビング方向 305とほぼ直交する方向に偏光方向 313が向くように偏光板（HN P'B) 3 06 (ボラロイド社製）を基板に重ねてセットし、 500Wの超高圧水銀灯の 365 nm ( i線）の光 7 (偏光膜透過後 3. 6 mW/ c m²) を用いて 900 m J照射した（図 29) 。

その後、前記化学吸着単分子膜 304' 中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べると臨界表面エネルギーとチルト角は変わらなかったが配向方向 308は偏光方向 31 3とほぼ平行方向に変化し、しかも配向ばらつきも予備配向時より改善されていた（図 30〜31) 。図中、 309は透明電極を表わす。

また、あらかじめ全面ラビングを行った後、偏光板にパターン状のマスクを重ねて 800〜1200mJのエネルギーで 365 n mの波長の紫外線を照射すると、照射された部分のみ配向方向が変化し同一面内の配向膜内でパターン状に配向方向の異なる部分、すなわち、ラビング方向 3 0 5と偏光方向 3 1 3にそれぞれ沿って液晶が配向する部分を複数箇所設けることができた。さらに、所望のマスクを偏光板に重ねて同様の条件で露光する工程を複数回行うと、きわめて容易にパターン状に複数の配向方向の異なる単分子膜状の液晶配向膜を作製できた。すなわち、一つの画素がマルチドメイン配向された液晶表示装置を提供できた。なお、本実施例では、露光に用いる光として超高圧水銀灯の i線である 3 6 5 n mの光を用いたが、膜物質の光の吸収度合いに応じて 4 3 6 n m、 4 0 5 n m、 2 5 4 n mや K r Fエキシマレーザーで得られる 2 4 8 n mの光を用いることも可能であつた。特に、 2 4 8 n mや 2 5 4 n mの光は大部分の物質に吸収され易いためエネルギー配向効率が高かつた。

(実施例 1 8 )

実施例 1 7において、炭素鎖やシロキサン結合鎖を含む界面活性剤分子の化学吸着を行う工程の前に、クロロシリル基を複数個含む化合物を溶かして作製した吸着溶液を作り、ドライ雰囲気中で浸潰した。すると、基板表面に含まれた水酸基とクロロシリル基を複数個含む化合物のクロロシリル基が脱塩酸反応した。その後、さらに水と反応させると残つたクロロシリル基が水酸基に変化して、表面に S i 0 H結合、すなわち水酸基を多数含む化学吸着膜が形成された。

クロル基を複数個含むシリル化合物として S i C 1 , を用い n—ォクタンに溶かして吸着液を作製し、乾燥雰囲気中で基板を浸漬すると、表面には— O H基が含まれているので、界面で脱塩酸反応が生じ下記式（ 109) 及び Zまたは（110) が形成され、クロロシラン分子 3 1 1がー S i 0—結合を介して基板表面に固定された。 (109)

C 1

I

C 1 - S i - 0—基板

C 1

(110)

C 1

C 1 一 S i — 0—基板

0 -基板

その後、非水系の溶媒例えばクロ口ホルムで洗浄すると、基板と反応していない余分の S i C 1 ₄ 分子は除去された（図 3 2 ) 。さらに空気中に取りだし水と反応させると、表面に下記式（111) 及び/または（1 12) で示される多数の S i O H結合を含むシロキサン単分子吸着膜 3 1 2が得られた（図 3 3 ) 。

(111)

0 H

H 0 - S i - 0一基板

O E

(112)

0 H

H 0 - S i - 0—基板

0 -基板なお、このとき非水系の溶媒例えばクロロホルムで洗浄する工程を省けば、表面に多数の S i OH結合を含むポリシロキサン化学吸着膜が形成された。

このときできたシロキサン単分子膜 312は基板とは— S i 0—の化学結合を介して完全に結合されているので剥がれることが無い。また、得られた単分子膜は表面に S i OH結合を数多く持つ。特に一 0H基は、当初の約 2〜 3倍程度の数が生成された。この状態での処理部は、極めて親水性が高かった。そこで、この状態で、実施例 1 7と同様の界面活性剤を用い化学吸着工程を行うと、図 28と同様の界面活性剤が反応してなる炭素鎖を含む化学吸着単分子膜が前記シロキサン単分子膜 31 2を介してシロキサンの共有結合で化学結合した状態で約 1. 5 nmの膜厚で形成された。このとき、界面活性剤の吸着前の基材表面の吸着サィト（この場合は OH基）は、実施例 1 7に比べて約 2〜3倍程度と多いため、実施例 17の場合に比べて、より吸着分子密度を大きくできた。また、処理部は親油性となった。

次に、この状態の基板を用い、引き上げ方向とほぼ直交する方向にラビング方向が向くようにラビングを行った。その後、前記化学吸着単分子膜中の直鎖状炭素鎖の配向方向を調べると実施例 1 7に比べチルト角は 86° と多少大きくなっていたが配向方向はラビング方向とほぼ平行に変化し、しかも配向ばらつきも改善されていた。なお、このときの臨界表面エネルギーは 28mNZmであった。

この状態の基板 2枚を用い、化学吸着膜が向かい合うように組み合わせて、配向方向がアンチパラレルになるようにして 20 ミクロンギヤップの液晶セルを組み立て、ネマチック液晶（Z L I 4792 ; メルク社製）を注入して配向状態を確認すると、注入した液晶分子が化学吸着された分子に沿って基板に対してプレチルト角約 46° で配向することが確認できた,

(実施例 1 9 )

実施例 1 7において、化学吸着物質として CH₃(CH₂)₁ SiCl₃と NC(CH₃) ₂(CH₂)₁₄SiCl₃の代わりに、 ClSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂Cl とを 1 ： 0〜 0 ： 1の間で混合して用いた場合、臨界

表面エネルギーは混合比に応じて 3 5 mNZmから 2 1 mNZmの範囲で制御できた。さらに、セルを組立同様の液晶を注入するとプレチルト角は 5度から 8 9度の範囲で制御できた。

なお、直鎖状のシロキサン結合鎖を含んだ ClSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(C H₃)₂OSi(CH₃)₂Clと直鎖状の炭化水素鎖を含んだ CH₃(CH_n) SiCしを所望の比率で混合して用いて被膜を作製すると、表面に下記式（113) および（114) で示される分子を混合比率に応じて含む化学吸着単分子膜が得られた。

(113)

C H C H C H C H

3 丫" 3 3 3

H 0 S i - 0 - S i - 0 S i - 0 S i一基板

C H C H CH₃ CH₃

3 3

(114)

0

H₃C - (CH₂)₁₄ S i - 0—基板

0 (実施例 20)

実施例 17において、化学吸着物質として CH₃(CH₉)₁₄SiCl₃と NC(CH₃)₀ (CH₂) ₁₄SiCl₃の代わりに、 HOOC(CH₂)₁₆Si (OCH^と Br (CH₀) _gSi (OCHg)。を 1 : 0〜0 : 1の間で混合して用い、化学吸着時に 100°Cで 2時間還流した。この場合には、臨界表面エネルギーは混合比に応じて 56m NZmから 3 1 mNZmの範囲で制御できた。さらに、セルを組立後同様の液晶を注入すると、液晶の配向方向はラビング方向で制御され、プレチルト角は 0度から 27度の範囲で制御できた。 (実施例 2 1 )

実施例 17に於て、化学吸着物質として CH_n(CH₂)₁₄SiCl₃と NC(CH₃)₉( CH₂)₁₄SiCl₃の代わりに、 CH₃CH₂C，'HCH₃CH„OCO(CH₂)₁₀SiCl₃ (ただし、は不斉炭素）と CH₃SiCl₃とを 1 '· 0〜 1 ： 20の間で混合して用い同様の配向膜を作製した。この場合には、臨界表面エネルギ一は混合比に応じて 36 mNZmから 41 mNZmの範囲で制御できた。さらに、セルを組立後同様の液晶を注入すると、液晶の配向方向はラビング方向で制御され、プレチルト角は 3度から 0. 1度の範囲で制御できた。

(実施例 22)

次に、上記液晶配向膜を用いて実際に液晶表示デバイスを製造した。まず、図 34に示すように、マトリツクス状に載置された第 1の電極群 321とこの電極を駆動するトランジスタ一群 322を有する第 1の基板 323上、および第 1の電極群と対向するように載置したカラーフィルター群 324と第 2の電極 325を有する第 2の基板 326上に、実施例 5と同様の手順にしたがって、調製した化学吸着液を塗布し、臨界表面エネルギーが 36 mNZmの化学吸着単分子膜を作製した。その後、実施例 1 7と同様の条件で電極パターンと平行になるようにラビングを行った。その結果、実施例 2 1 と同様に電極パターンに沿つて直鎖状の炭化水素基が再配向した臨界表面エネルギーが 3 7 m N /m の液晶配向膜 3 2 7が作製できた。次に、前記第 1 と第 2の基板 3 2 3 、 2 2 6を電極が対向するように位置合わせしてスぺ一サー 3 2 8と接着剤 3 2 9でおよそ 5 ミク口ンのギヤップで固定した。その後、前記第 1と第 2の基板に前記 T N液晶 3 3 0を注入した後、偏光板 3 3 1、 3 3 2を組み合わせて表示素子を完成した。このとき注入された液晶のプレチルト角は 3度であった。

この様なデバイスは、バックライト 3 3 3を全面に照射しながら、ビデォ信号を用いて各々のトランジスタを駆動することで矢印 Aの方向に映像を表示できた。

(実施例 2 3 )

実施例 2 2におけるラビング工程後、実施例 1 7と同様に前記偏光板に各々の画素を市松状に 4分割するパターン状のマスクを重ねて露光する工程を 1回行うと、同一画素内でパターン状に配向方向の異なる部分を 4箇所設けることができた。そして、この配向膜を形成した基板を用いると液晶表示装置の視野角を大幅に改善できた。産業上の利用可能性

以上、説明したとおり、本発明の液晶配向膜によれば、大面積化したパネルや段差部分を有する基板表面においても液晶配向の均一性が良好に保持され、さらには耐剥離効果が高い膜を提供することができる。本発明の液晶表示装置によれば、このような液晶配向膜を構成要素とすることにより、大面積化したパネルや基板表面に段差部分においても液晶配向膜の均一性が悪くならず、液晶の配向性を良好に保持することがでさる。

また、本発明の液晶配向膜の製造方法によれば、大面積化したパネルや基板表面に段差部分においても均一性が良好に保持された液晶配向膜を効率よくかつ合理的に製造することができる。この製造方法によれば、パネルの大面積化や基板表面の段差が、配向性の均一性に基本的に影響せず、パネルが大面積化しても生産の効率が基本的には低下しない。

さらに、本発明の露光用透光性基板によれば、本発明の製造方法を簡便かつ効率的に実施することが可能となり、本発明の露光用透光性基板の製造方法によれば、極めて簡便に露光用透光性基板を製造することができる。

また本発明によれば、液晶の配向方向はラビングの方向で制御され、液晶のプレチルト角度は単分子膜状の被膜の表面エネルギーで制御されている信頼性の高い液晶表示素子用配向膜を効率よく合理的に提供できる。また、液晶配向膜の製造時に、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行うと、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向のみ異なる部分を複数箇所設けることができ、従来のようなラビングのみでは難しかった個々の画素の配向が複数種に分割されたマルチドメインの液晶表示装置を効率良く合理的に作製できる。

さらにまた、このような液晶配向膜を用いることで、従来のような樹脂をラビングして配向膜を作成する場合に比べ、電極や電極上に形成された S i 0。保護膜は固いので、欠陥の発生が少なくなり且つ所望のチルト角を示す配向膜が得られるので、歩留まりが高く極めて低コスト高信頼で且つ表示性能に優れた液晶表示装置を提供できる効果がある。なお、吸着形成された配向膜は、特定の表面エネルギーを有する液晶例えばネマティック液晶や強誘電液晶を結合して組み込むことも可能な

7 ため、配向方向およびチルト角の制御のみならず、配向規制力の大きな配向膜を効率良く合理的に作製できる効果もある。

また本発明によれば、電極を形成した基板を、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ、前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、ラビング工程を用いることにより、従来のものに比べて格段に均一で薄く、注入される液晶の配向方向はラビング方向で制御され、プレチルト角度は単分子膜の表面エネルギ一で制御された新規な配向膜を提供できる効果がある。

また、ラビング工程後に、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を複数回行うと、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向のみ異なる部分を複数箇所設けることができ、従来のようなラビングでは難しかった個々の画素の配向が複数種に分割されたマルチドメィンの液晶表示装置を効率良く合理的に作製できる。

さらにまた、このような配向膜は、基板表面に共有結合を介して強固に結合されているため、極めて高信頼な液晶表示装置を提供できる。なお、吸着形成された配向膜は、特定の表面エネルギーを有する液晶例えばネマティック液晶や強誘電液晶を結合組み込むことも可能なため、配向方向およびチルト角の制御のみならず配向規制力の大きな配向膜を効率良く合理的に作製できる。

Claims

請求の範囲

1 . 一端が基板の表面に化学吸着された分子群からなる被膜であつて、前記分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子を含み、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特徵とする液晶配向膜。

2 . 直鎖状炭素鎖が重合することにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御されている請求項 1に記載の液晶配向膜。

3 . 前記分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子よりも短い分子を含み、前記分子の存在により前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御され、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合することにより前記基板に対する傾きが前記角度よりも増加または減少し、前記増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成している請求項 2に記載の液晶配向膜。

4 . 基板の表面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状炭素鎖が重合していない領域を介して互いに略平行な複数の線条を形成している請求項 2に記載の液晶配向膜。

5 . 直鎖状炭素鎖を有する分子の一端がシロキサン結合を介して基板の表面に固定されている請求項 1に記載の液晶配向膜。

6 . 前記分子群を構成する分子がシロキサン結合を介して互いに結合している請求項 1に記載の液晶配向膜。

7 . 基板の表面に化学吸着液を接触させて前記化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子と前記表面の親水性基とを化学反応させることにより、前記分子の一端を前記表面に固定する工程と、前記分子を含む分子群からなる被膜を選択的に露光することにより、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付与する工程とを含むことを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

8 . 直鎖状炭素鎖の少なくとも一部に基板に対する配向性を付与するェ程が、直鎖状炭素鎖を重合させることにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御する工程である請求項 7に記載の液晶配向膜の製造方法。

9 . 直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子とともに前記分子よりも分子長が短い分子の一端を基板の表面に固定することにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御し、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を選択的に互いに重合させることにより、前記重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前記角度よりも増加または減少させ、前記増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成するようにした請求項 8に記載の液晶配向膜の製造方法。

1 0 . 直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子の一端を前記表面に固定する工程の後であって、前記分子を含む分子群からなる被膜を露光するェ程の前に、基板の表面を有機溶剤で洗浄する工程を含む請求項 7に記載の液晶配向膜の製造方法。

1 1 . 有機溶剤で洗浄する工程において、基板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて行うことにより、直鎖状炭素鎖を前記所定の方向に配向させる請求項 1 0に記載の液晶配向膜の製造方法。

1 2 . 基板の表面からの有機溶剤の液切りを所定の方向に向けて行うことにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きを一定の角度に制御し、さらに前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部を選択的に互いに重合させることにより、前記重合した直鎖状炭素鎖の基板に対する角度を前記角度よりも増加または減少させ、前記増加または減少により直鎖状炭素鎖が重合している領域が凸部または凹部を形成するようにした請求項 1 1 に記載の液晶配向膜の製造方法。

13. 有機溶剤として、アルキル基、フッ化炭素基、塩化炭素基およびシロキサン基から選ばれる少なくとも一つを含む非水系の有機溶剤を用いる請求項 1 0に記載の液晶配向膜の製造方法。

14. 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を介して露光することにより、基板の表面において、直鎖状炭素鎖が重合している領域が直鎖状炭素鎖が重合していない領域を介して互いに平行な複数の線条を形成するようにした請求項 8に記載の液晶配向膜の製造方法。

15. 表面の凸凹の凹部の幅および深さが 0. 01〜0. である透光性基板を介して露光する請求項 14に記載の液晶配向膜の製造方法

16. 透光性基板を介して被膜に到達する光が、前記透光性基板の凸凹により回折されている請求項 14に記載の液晶配向膜の製造方法。

1 7. 直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子が、分子末端に、クロロシリル基、アルコキシシリル基およびイソシアナ一トシリル基から選ばれる含ゲイ素基を含む請求項 7 ~ 16のいずれかに記載の液晶配向膜の製造方法。

18. 直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子が、直鎖状炭素鎖中に光重合性官能基を含む請求項 8に記載の液晶配向膜の製造方法。

19. 光重合性官能基がジアセチレン基である請求項 18に記載の液晶配向膜の製造方法。

20. 基板の表面に化学吸着液を接触させて前記化学吸着液に含まれる直鎖状炭素鎖を有する界面活性剤分子と基板表面の親水性基とを化学反応させることにより、前記分子の一端を前記表面に固定する工程と、前記表面に接触させた有機溶媒を所定の方向に向けて液切りすることにより、前記表面を洗浄し乾燥する工程と、表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を、前記凸凹が伸長する方向が前記液切りの方向と直交しないように配置し、前記透光性基板を介して前記分子を含む分子群からなる被膜を露光する工程とを含むことを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

2 1 . 所定の間隔を保つように配置され、対向する表面の少なくとも一方に液晶配向膜を形成した 2枚の基板と、これら 2枚の基板に挟持され前記液晶配向膜により配向が規制されている液晶とを含む液晶表示装置において、前記液晶配向膜は、一端が基板の表面に化学吸着した分子群からなる被膜であって、前記分子群が直鎖状炭素鎖を有する分子を含み、前記直鎖状炭素鎖の少なくとも一部が選択的に互いに重合していることを特徴とする液晶表示装置。

2 2 . 直鎖状炭素鎖が重合することにより、前記直鎖状炭素鎖の基板に対する傾きが一定の角度に制御されている液晶配向膜を備えた請求項 2

1に記載の液晶表示装置。

2 3 . 基板の表面の一部に、電極、カラーフィルタおよび薄膜トランジス夕から選ばれる少なくとも一つの薄膜部材が形成されることにより前記表面に段差が形成され、前記段差を含む領域に液晶配向膜が形成されている請求項 2 1に記載の液晶表示装置。

2 4 . 液晶配向膜が配向方向の異なる複数の領域を含む請求項 2 1に記載の液晶表示装置。

2 5 . 基板の表面に形成された被膜に、露光を含む工程により略同一方向に伸長する複数の凸凹を形成することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

2 6 . 凸凹の凹部の幅が 0 . 0 1〜0 . 5 mである請求項 2 5に記載の液晶配向膜の製造方法。

2 7 . 被膜が化学吸着ポリマー膜である請求項 2 5に記載の液晶配向膜の製造方法。

2 8 . 化学吸着ポリマー膜が基板の表面とシロキサン結合を介して結合している請求項 2 7に記載の液晶配向膜の製造方法。

2 9 . 基板の表面に感光性ポリマ—を含む被膜を形成する工程と、露光部分が未露光部分を介して互いに略平行な複数の線条を形成するように前記被膜を露光する工程と、

前記被膜を構成する分子の分子構造の露光により生じた相違を利用して前記被膜の一部を除去することにより略同一方向に伸長する複数の凸凹を被膜表面に形成する工程とを含むことを特徴とする液晶配向膜の製造方法。

3 0 . 前記被膜を構成する分子の分子構造の露光により生じた相違が前記被膜を構成する分子の重合度の相違である請求項 2 9に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 1 . 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長する透光性基板を介して露光する請求項 2 9に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 2 . 前記被膜を露光する工程が、露光部分が前記透光性基板の表面の凸凹が伸長する方向と略同一方向に伸長する線条を形成するように前記被膜を露光する工程である請求項 3 1に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 3 . 透光性基板の表面の凸凹のパターンを前記被膜の露光部分と非露光部分のパターンとして転写する請求項 3 1に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 4 . 透光性基板の表面の凸凹の凹部の幅および深さが 0 . 0 1〜 0 . 5 mである請求項 3 1に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 5 . 感光性の界面活性剤分子を含む溶液を基板の表面に接触させ、前記界面活性剤分子を基板に化学吸着させることにより、感光性ポリマーを含む被膜を形成する請求項 2 9に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 6 . 界面活性剤分子が、分子末端に、クロロシリル基、アルコキシシリル基およびィソシアナ一トシリル基から選ばれる含ゲイ素基を含む請求項 3 5に記載の液晶配向膜の製造方法。

3 7 . 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長していることを特徵とする液晶配向膜露光用透光性基板。

3 8 . 凸凹の幅および深さが 0 . 0 1〜0 . 5 mである請求項 3 7に記載の液晶配向膜露光用透光性基板。

3 9 . 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長している液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法であって、透明基板を洗浄する工程と、前記透明基板よりも硬度が高い部材により前記透明基板の表面を略同一方向に擦る工程とを含むことを特徴とする液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法。

4 0 . 透明基板がポリカーボネート樹脂またはァクリル樹脂である請求項 3 9に記載の液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法。

4 1 . 表面に複数の凸凹が略同一方向に伸長している液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法であつて、

透明基板を洗浄する工程と、

前記透明基板の表面に感光性レジストを塗布する工程と、

露光部分が未露光部分を介して互いに略平行な複数の線条を形成するように前記感光性レジストを露光する工程と、

前記感光性レジストを現像する工程とを含むことを特徴とする液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法。

4 2 . 感光性レジストを紫外線、遠紫外線および電子ビームから選ばれる少なくとも一つを用いて露光する請求項 4 1に記載の液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法。

4 3 . 感光性レジストを現像する工程の後に、さらに化学エッチング、プラズマエッチングおよびスパッタエツチングから選ばれる少なくとも

—つの方法により前記表面をエツチングする請求項 4 1に記載の液晶配向膜露光用透光性基板の製造方法。

4 4 . 所定の間隔を保つように配置され、対向する表面の少なくとも一方に液晶配向膜を形成した 2枚の基板と、これら 2枚の基板に挟持され前記液晶配向膜により配向が規制されている液晶とを含む液晶表示装置において、前記液晶配向膜は、液晶と接する表面に、露光を含む工程により形成された略同一方向に伸長する複数の凸凹を有することを特徴とする液晶表示装置。

4 5 . 基板の表面の一部に、電極、カラーフィルタおよび薄膜トランジス夕から選ばれる少なくとも一つの薄膜部材が形成されることにより前記表面に段差が形成され、前記段差を含む領域に液晶配向膜が形成されている請求項 4 4に記載の液晶表示装置。

4 6 . 液晶配向膜が配向方向の異なる複数の領域を含む請求項 4 4に記載の液晶表示装置。

4 7 . 基板の表面に形成された被膜であって、あらかじめ電極が形成され且つ前記電極表面が直接または任意の薄膜を形成した後、ラビングされている基板の表面に単分子膜状の被膜が形成されていることを特徴とする液晶配向膜。

4 8 . 単分子膜状の被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる請求項 4 7に記載の液晶配向膜。

4 9 . 被膜を構成する分子として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシラン系界面活性剤を混合して用い、固定された被膜が所望の臨界表面エネルギー値を示すように制御されている請求項 4 7に記載の液晶配向膜。

5 0. 表面エネルギーを制御する官能基が、 3フッ化炭素基（― C F₃) 、メチル基（― CHJ 、ビニル基（一 CH = C H₂) 、ァリル基（― C H = C H-) 、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フユニル基（ - C_cH_r) 、フエ二レン基（一 CeH _) 、ハロゲン原子、アルコキシ

0 5 D 4

基（― OR ； Rはアルキル基を表す）、シァノ基（— C N) 、アミノ基 (-NH₉) 、水酸基（一 OH) 、カルボニル基（= C O) 、カルボキシ基（一 C O O— ) 及びカルボキシル基（― C O OH) から選ばれる少なくとも一つの有機基である請求項 47に記載の液晶配向膜。

5 1. 被膜を構成する分子の末端に S iを含んでいる請求項 4 7に記載の液晶配向膜。

52. あらかじめ電極を形成した基板の表面を直接または任意の保護膜を形成した後その表面を任意の方向にラビングする工程と、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程とを含むことを特徴とする単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

5 3. 界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロ口シリル基またはアルコキシシリル基またはイソシァネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用いた請求項 52に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

54. 界面活性剤として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用いる請求項 52に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

55. 炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端または一部に 3フッ化炭素基（― C Fg) 、メチル基（— C H₃) 、ビニル基（一 C H = C HJ 、ァリル基（― C H = CH— ) 、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フエニル基（一 C„H「）、フエ二レン基（一 C„H ,— ) 、ハロゲン原子、アルコキシ基（一 0 R ； Rはアルキル基を表す）、シァノ基（― C N) 、アミノ基（― NH₂) 、水酸基（一 OH) 、カルボニル基（= C 0) 、カルボキシ基（― C 00— ) 及びカルボキシル基（― C O OH) から選ばれる少なくとも一つの有機基を含む請求項 52に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

56. 界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程の後に、有機溶剤で洗浄して、さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い、液切り方向に前記固定された分子を配向させる請求項 52に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

5 7. 分子を配向させた後、さらに偏光膜を介して露光して前記配向された分子を所望の方向に再配向させる請求項 5 6に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

58. 界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とク口口シリル基またはィソシァネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用いた請求項 5 6に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

59. 非水系の有機溶媒として、アルキル基、ふつ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基を含む溶媒を用いた請求項 58に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

60. ラビング工程の後で界面活性剤分子を一端で固定する工程の前に、多数の S i 0基を含む被膜を形成する工程を行い、前記膜を介して単分子膜状の被膜を形成する請求項 52に記載の単分子膜状の液晶配向膜

8 の製造方法。

6 1 . 炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる分子で構成された被膜が、液晶用の配向膜として 2つの対向させる電極が形成され且つ前記電極表面が直接または任意の薄膜を形成した後ラビングされている基板表面の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記 2つの対向する電極に前記配向膜を介して挟まれていることを特徴とする液晶表示装置。

6 2 . 対向させる電極が形成され且つラビングされた 2つの基板表面にそれぞれ前記被膜が配向膜として形成されている請求項 6 1に記載の液晶表示装置。

6 3 . 基板表面の被膜がパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所含んでいる請求項 6 1に記載の液晶表示装置。

6 4 . 対向する電極が片方の基板表面に形成されている請求項 6 0に記載の液晶表示装置。

6 5 . あらかじめマトリックス状に載置された第 1の電極群を有する第 1の基板を直接または任意の薄膜を形成した後その表面をラビングする工程と、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定された分子を配向させる工程と、前記第 1の電極群を有する第 1の基板と第 2の基板、または第 2の電極叉は電極群を有する第 2の基板を、電極面を内側にして所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第 1と第 2の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを特徴とした液晶表示装置の製造方法。

66. 固定された分子を配向させる工程の後、さらに偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露光して前記界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程を行う請求項 65に記載の液晶表示装置の製造方法。

67. 偏光板を介して所望の方向に偏光した光で露光して前記結合された界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程において、前記偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光するェ程を複数回行い、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けた請求項 66に記載の液晶表示装置の製造方法。

68. 所望の電極を形成した基板表面に形成された単分子膜状の被膜であり、前記被膜の表面がラビングされている液晶配向膜。

69. 被膜を構成する分子が炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる請求項 68に記載の液晶配向膜。

70. 被膜を構成する分子として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシラン系界面活性剤を混合して用い、固定された被膜が所望の臨界表面エネルギー値を示すように制御されている請求項 68に記載の液晶配向

71. 表面エネルギーを制御する官能基が、 3フッ化炭素基（― C F₃) 、メチル基（― CH₃) 、ビニル基（― CH = CH₂) 、ァリル基（― C H = CH-) 、アセチレン基（炭素—炭素の 3重結合）、フニル基（ - CgH₅) 、フエ二レン基（― ) 、ハロゲン原子、アルコキシ

基（— OR ; Rはアルキル基を表す）、シァノ基（一 CN) 、アミノ基 (― NH₂) 、水酸基（一 OH) 、カルボニル基（= C 0) 、カルボキシ基（― COO—）及びカルボキシル基（一 COOH) から選ばれる少なくとも一つの有機基である請求項 69に記載の液晶配向膜。

72. 被膜を構成する分子の末端に S iを含んでいる請求項 68のいずれかに記載の液晶配向膜。

73. 電極を形成した基板を、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み且つ前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、表面をラビングする工程を含むことを特徴とする単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

74. 界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鎖とクロ口シリル基またはアルコキシシリル基またはイソシァネートシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用いた請求項 73に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

75. 界面活性剤として臨界表面エネルギーの異なる複数種のシリコン系界面活性剤を混合して用いる請求項 73に記載の単分子膜状の液晶配' 向膜の製造方法。

76. 炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端または一部に 3フッ化炭素基（一 CF₃) 、メチル基（― CH₃) 、ビニル基（― CH = CH₀) 、ァリル基（― CH = CH— ) 、アセチレン基（炭素一炭素の 3重結合）、フヱニル基（一 C„H ) 、フエ二レン基（一 C₆H₄―) 、ハロゲン原子、アルコキシ基（― 0 R ； Rはアルキル基を表す）、シァノ基（― C N) 、アミノ基（― NH₂) 、水酸基（一 OH) 、カルボニル基（= C 0 ) 、カルボキシ基（— C O O—）及びカルボキシル基（― C 0 0 H ) から選ばれる少なくとも一つの有機基を含む請求項 7 3に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

7 7 . 界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程の後に、有機溶剤で洗浄して、さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い、液切り方向に前記固定された分子を予備配向させ、その後にラビングを行う請求項 7 3に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

7 8 . 単分子膜を任意の方向にラビングして前記配向された分子を所望の方向に配向させた後、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行い、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けた請求項 7 3に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

7 9 . 界面活性剤として直鎖状炭素鎖またはシロキサン結合鑌とクロ口シリル基またはィソシァネ一トシリル基を含むシラン系の界面活性剤を用い、洗浄有機溶媒として水を含まない非水系の有機溶媒を用いた請求項 7 3〜 7 8のいずれかに記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

8 0 . 非水系の有機溶媒として、アルキル基、ふつ化炭素基または塩化炭素基またはシロキサン基を含む溶媒を用いた請求項 7 9に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

8 1 . 界面活性剤分子を一端で固定する工程の前に、多数の S i 0基を含む被膜を形成する工程を行い、前記膜を介して単分子膜状の被膜を形成した後ラビングする請求項 7 3に記載の単分子膜状の液晶配向膜の製造方法。

8 2 . 炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み、前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいる分子で構成された単分子膜状の被膜がラビングされ、液晶用の配向膜として 2つの対向させる電極の形成された基板表面の少なくとも一方の基板の電極側表面に直接または他の被膜を介して間接に形成されており、液晶が前記 2つの対向する電極に前記配向膜を介して挟まれていることを特徴とする液晶表示装置。

8 3 . 対向させる 2つの電極の形成された基板表面にそれぞれ前記被膜が配向膜として形成されている請求項 8 2に記載の液晶表示装置。

8 4 . 基板表面の被膜がパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所含んでいる請求項 8 2に記載の液晶表示装置。

8 5 . 対向する電極が片方の基板表面に形成されている請求項 8 2に記載の液晶表示装置。

8 6 . あらかじめマトリツクス状に載置された第 1の電極群を有する第 1の基板を直接または任意の薄膜を形成した後、炭素鎖またはシロキサン結合鎖を含み前記炭素鎖またはシロキサン結合鎖の末端あるいは一部に被膜の表面エネルギーを制御する官能基を少なくとも一つ含んでいるシラン系界面活性剤を用いて作製した化学吸着液に接触させ前記吸着液中の界面活性剤分子と基板表面とを化学反応させ前記界面活性剤分子を基板表面に一端で結合固定する工程と、有機溶剤で洗浄後さらに所望の方向に基板を立てて液切りを行い液切り方向に前記固定された分子を予備配向させる工程と、表面をラビングする工程と、前記第 1の電極群を有する第 1の基板と第 2の基板、または第 2の電極叉は電極群を有する第 2の基板を、電極面を内側にして所定の間隙を保ちつつ位置合わせして接着固定する工程と、前記第 1と第 2の基板の間に所定の液晶を注入する工程を含むことを特徴とした液晶表示装置の製造方法。

8 7 . ラビングして前記結合された界面活性剤分子の向きを所望の傾きを有した状態で特定の方向に揃える工程の後、偏光板にパターン状のマスクを重ねて露光する工程を行い、同一面内の配向膜内でパターン状の配向方向の異なる部分を複数箇所設けた請求項 8 6に記載の液晶表示装置の製造方法。