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JP2008032853A - Liquid crystal alignment film, method for manufacturing liquid crystal alignment film, and liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal alignment film, method for manufacturing liquid crystal alignment film, and liquid crystal element Download PDF

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JP2008032853A
JP2008032853A JP2006203818A JP2006203818A JP2008032853A JP 2008032853 A JP2008032853 A JP 2008032853A JP 2006203818 A JP2006203818 A JP 2006203818A JP 2006203818 A JP2006203818 A JP 2006203818A JP 2008032853 A JP2008032853 A JP 2008032853A
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Yohei Ishida
陽平 石田
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Abstract

【課題】光耐久性の高い液晶配向膜、およびその液晶配向膜を簡便な方法で製造する方法を提供する。
【解決手段】基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔12を有する液晶配向膜11であって、該液晶配向膜はシリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムのいずれか1種と、酸素を含有する。基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔を有する液晶配向膜の製造方法であって、基板上に、アルミニウムを含有する柱状物質が、前記アルミニウムと共晶を形成し得るシリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムを含有する部材中に分散している構造体薄膜を形成する工程と、前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程を有する。
【選択図】図1
A liquid crystal alignment film having high light durability and a method for producing the liquid crystal alignment film by a simple method are provided.
A liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicularly or substantially perpendicular to a substrate, the liquid crystal alignment film comprising silicon, germanium, or one of silicon and germanium, oxygen Containing. A method for producing a liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicular or substantially perpendicular to a substrate, wherein a columnar substance containing aluminum forms a eutectic with the aluminum on the substrate, A step of forming a structure thin film dispersed in a member containing germanium or silicon and germanium; and a step of removing the columnar substance to form a plurality of pores.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、プロジェクター等に用いられる高強度の光による劣化の殆どない液晶配向膜、および液晶配向膜の簡易な製造方法、およびこの液晶配向膜を用いた液晶素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal alignment film that is hardly deteriorated by high-intensity light used in projectors and the like, a simple method for producing a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal element using the liquid crystal alignment film.

PCモニター、薄型テレビ、プロジェクター等に用いられる液晶素子は、画素電極および対向電極が形成された一対の基板間に、液晶組成物を導入した構成となっている。液晶素子が光スイッチング機能を有するためには、液晶を電界印加中、及びその前後で液晶配列が一定の規則性を保っている必要があり、そのために基板と液晶が接する部分には、液晶配列を一定方向に規制する、液晶配向膜が形成されている。   A liquid crystal element used for a PC monitor, a thin television, a projector, or the like has a configuration in which a liquid crystal composition is introduced between a pair of substrates on which a pixel electrode and a counter electrode are formed. In order for the liquid crystal element to have an optical switching function, it is necessary that the liquid crystal alignment has a certain regularity during and before and after the application of an electric field to the liquid crystal. A liquid crystal alignment film is formed that regulates in a certain direction.

液晶配向膜にはポリイミドに代表される有機配向膜が広く用いられている。しかし高輝度プロジェクター用途に用いられる液晶素子では、配向膜に照射される光強度が強いために、配向膜が光劣化するという問題がある。この問題は、有機配向膜に代わり、無機配向膜を採用することで解決される。   As the liquid crystal alignment film, an organic alignment film typified by polyimide is widely used. However, in a liquid crystal element used for a high-luminance projector, there is a problem that the alignment film is light-degraded because the intensity of light applied to the alignment film is high. This problem is solved by adopting an inorganic alignment film instead of the organic alignment film.

無機配向膜は、一般的に斜方蒸着法と呼ばれる蒸着法を用いて形成する。これは基板法線と基板中心−蒸着源を結ぶ線分が、ある一定の角度を保った状態で蒸着を行う方法で、この角度を一般に蒸着角と呼ぶ。材料は一般的に酸化ケイ素(SiOx:x=1から2)が用いられ、抵抗加熱法や電子ビーム照射によりボートまたは坩堝内の酸化ケイ素を蒸発させる。このような斜方蒸着法を用いることで、基板上に斜め方向に成長したSiOxから成る柱状構造(カラム構造)を形成する。SiOxカラム構造を有する薄膜の表面は、蒸着角、蒸着方向に対応した形状異方性を有しており、それにより液晶が特定の方向に配向すると言われている。 The inorganic alignment film is formed by using a vapor deposition method generally called an oblique vapor deposition method. This is a method in which vapor deposition is performed in a state where a line segment connecting the substrate normal line and the substrate center-vapor deposition source is maintained at a certain angle, and this angle is generally called a vapor deposition angle. As a material, silicon oxide (SiO x : x = 1 to 2) is generally used, and silicon oxide in a boat or a crucible is evaporated by a resistance heating method or electron beam irradiation. By using such an oblique vapor deposition method, a columnar structure (column structure) made of SiO x grown obliquely on the substrate is formed. The surface of the thin film having the SiO x column structure has shape anisotropy corresponding to the deposition angle and the deposition direction, and it is said that the liquid crystal is oriented in a specific direction.

斜方蒸着法により形成した無機配向膜は、大きく分けて60度蒸着系と80度蒸着系に大別される。一般的なNp型液晶(誘電異方性が正のネマティック液晶)を用いた場合、60度系蒸着膜では、液晶分子は蒸着方向に対して直交する方向に配列し、図6に示すプレチルト角(電圧非印加時の、液晶ダイレクターの平均的方向と基板法線がなす角度)は90度となる。それに対して80度系蒸着では蒸着方向と同方向に液晶ダイレクターが向いており、プレチルト角は55度〜80度程度発生する。また、配向膜表面に対して垂直に配向するNn型液晶(誘電異方性が負のネマティック液晶)を用いた場合には、60度蒸着系の配向膜ではプレチルト角は0度になり、80度蒸着系の配向膜ではプレチルト角は10度から35度となる。   The inorganic alignment film formed by the oblique deposition method is roughly classified into a 60 degree deposition system and an 80 degree deposition system. When a general Np type liquid crystal (nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy) is used, in a 60 degree vapor deposition film, liquid crystal molecules are arranged in a direction perpendicular to the vapor deposition direction, and the pretilt angle shown in FIG. (An angle formed by the average direction of the liquid crystal director and the substrate normal when no voltage is applied) is 90 degrees. On the other hand, in 80 degree system vapor deposition, the liquid crystal director is oriented in the same direction as the vapor deposition direction, and a pretilt angle of about 55 degrees to 80 degrees occurs. Further, when Nn type liquid crystal (nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy) that is aligned perpendicularly to the surface of the alignment film is used, the pretilt angle is 0 degree in the alignment film of 60 degree vapor deposition system, and 80 In the case of a vapor deposition type alignment film, the pretilt angle is 10 to 35 degrees.

また、最近では斜方蒸着膜に代わり、他の有機材料、無機材料の表面形状異方性を利用して配向膜を形成する例が報告されている。これは液晶配向に必要である表面異方性を斜方蒸着以外の方法で得ようという試みである。例えば、スパッタリングにより作製した酸化ケイ素を斜め方向からイオンビーム照射を行う例(非特許文献1参照)や、表面にナノメートルオーダーの細孔が形成されたアルマイトを液晶配向膜として用いる例(例えば特許文献1、2)が報告されている。また、フォトリソプロセス等のプロセスで作製した、複数の空孔を有する薄膜を配向膜として用いる例(特許文献3)が報告されている。
特許第2764997号公報 特開2005−275194号公報 特開2004−240117号公報 Japanese Journal of Applied Physics,Volume44,pp.8071−8076(2005)
Recently, an example of forming an alignment film using surface shape anisotropy of another organic material or inorganic material instead of the obliquely deposited film has been reported. This is an attempt to obtain surface anisotropy necessary for liquid crystal alignment by a method other than oblique deposition. For example, silicon oxide produced by sputtering is irradiated with an ion beam from an oblique direction (see Non-Patent Document 1), or anodized with nanometer-order pores formed on the surface as a liquid crystal alignment film (for example, a patent) References 1, 2) have been reported. In addition, an example (Patent Document 3) in which a thin film having a plurality of holes produced by a process such as a photolithography process is used as an alignment film has been reported.
Japanese Patent No. 2764997 JP 2005-275194 A JP 2004-240117 A Japan Journal of Applied Physics, Volume 44, pp. 8071-8076 (2005)

しかし、特許文献1や2に示すような、多孔質アルマイトを使用する方法においては、アルミニウム膜を形成した後に、酸水溶液中で陽極酸化を行う必要があり、プロセスが煩雑になる。また特許文献3に示すような、直径5nmから100nmの空孔を有する薄膜を作製するには、実質的には通常のフォトリソグラフィーでは作製できない領域があり、電子ビームリソグラフィー等の手法を用いる必要がある。   However, in the method using porous alumite as shown in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to perform anodization in an acid aqueous solution after forming an aluminum film, and the process becomes complicated. Further, as shown in Patent Document 3, in order to produce a thin film having a hole with a diameter of 5 nm to 100 nm, there is a region that cannot be substantially produced by ordinary photolithography, and it is necessary to use a technique such as electron beam lithography. is there.

本発明は、上記問題点を鑑みなされたもので、ナノメートルオーダーの構造を有する無機材料を用いた、光耐久性の高い液晶配向膜を提供するものである。また、その液晶配向膜の製造方法およびその液晶配向膜を用いた光耐久性の高い液晶素子を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid crystal alignment film having high light durability using an inorganic material having a nanometer-order structure. Moreover, the manufacturing method of the liquid crystal aligning film, and the liquid endurance liquid crystal element using the liquid crystal aligning film are provided.

即ち、本発明に係る第1の発明は、基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔を有する液晶配向膜であって、該液晶配向膜は、シリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンゲルマニウムのいずれか1種と、酸素を含有することを特徴とする。   That is, the first invention according to the present invention is a liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicularly or substantially perpendicular to the substrate, and the liquid crystal alignment film is made of silicon, germanium, or silicon germanium. It is characterized by containing 1 type and oxygen.

前記複数の細孔の底部に、直径が前記細孔の直径以下である金属の柱状物質が設置され、該柱状物質の長軸方向の長さをL、前記液晶配向膜の膜厚をTとしたとき、L<Tが成立することが好ましい。   A metal columnar substance having a diameter equal to or smaller than the diameter of the pores is installed at the bottom of the plurality of pores, the length of the columnar substance in the major axis direction is L, and the film thickness of the liquid crystal alignment film is T. In this case, it is preferable that L <T.

前記複数の細孔の平均直径が1nm以上30nm以下であり、かつ複数の細孔の平均間隔が3nm以上50nm以下であることが好ましい。
前記細孔の底部に設置された金属の柱状物質の材質がAlを含有することが好ましい。
The average diameter of the plurality of pores is preferably 1 nm or more and 30 nm or less, and the average interval between the plurality of pores is preferably 3 nm or more and 50 nm or less.
It is preferable that the material of the metal columnar substance placed at the bottom of the pore contains Al.

また、本発明に係る第2の発明は、基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔を有する液晶配向膜の製造方法であって、基板上に、第一の成分を含有する柱状物質が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含有する部材中に分散している構造体薄膜を形成する工程と、前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicularly or substantially perpendicular to a substrate, the first component being contained on the substrate. Forming a structure thin film in which a columnar substance is dispersed in a member containing a second component capable of forming a eutectic with the first component; and removing the columnar substance to form a plurality of pores It has the process of forming.

前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程において、柱状物質を完全に除去せず、前記細孔底部に柱状物質を残留させることが好ましい。
前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程が、溶液を用いたウェットエッチングであることが好ましい。
In the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores, it is preferable that the columnar substance is not completely removed and the columnar substance is left at the bottom of the pores.
It is preferable that the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores is wet etching using a solution.

前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程が、ドライエッチングであることが好ましい。
前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程の後に、液晶配向膜にイオンビームを斜方から照射する工程を有することが好ましい。
The step of removing the columnar substance to form a plurality of pores is preferably dry etching.
It is preferable to have a step of irradiating the liquid crystal alignment film with an ion beam obliquely after the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores.

前記第一の成分がアルミニウムであり、第二の成分がシリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムのいずれか1種であることが好ましい。
また、本発明に係る第3の発明は、互いに対向して配置された一対の基板間に液晶層が狭持され、前記一対の基板の一方の基板には複数の画素電極が設けられ、他方の基板には対向電極が設けられ、前記画素電極と対向電極の上部に液晶配向膜がそれぞれ設けられている液晶素子であって、前記液晶配向膜の少なくとも1つは請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶配向膜からなることを特徴とする。
Preferably, the first component is aluminum and the second component is silicon, germanium, or any one of silicon and germanium.
According to a third aspect of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates disposed to face each other, a plurality of pixel electrodes are provided on one substrate of the pair of substrates, and the other 5. A liquid crystal element in which a counter electrode is provided on the substrate and a liquid crystal alignment film is provided on the pixel electrode and the counter electrode, respectively, wherein at least one of the liquid crystal alignment films is any one of claims 1 to 4. It is characterized by comprising the liquid crystal alignment film as described above.

前記画素電極が設けられた基板に設けられた液晶配向膜は、複数の細孔の底部に金属の柱状物質が設置された液晶配向膜であり、前記対向電極が設けられた基板に設けられた液晶配向膜は、複数の細孔の底部に金属の柱状物質が設置されていない液晶配向膜であり、前記金属の柱状物質は、画素電極および入射光を反射させる機能を有する反射電極として用いることが好ましい。   The liquid crystal alignment film provided on the substrate provided with the pixel electrode is a liquid crystal alignment film in which a metal columnar substance is provided at the bottom of a plurality of pores, and provided on the substrate provided with the counter electrode. The liquid crystal alignment film is a liquid crystal alignment film in which a metal columnar substance is not provided at the bottom of a plurality of pores, and the metal columnar substance is used as a pixel electrode and a reflective electrode having a function of reflecting incident light. Is preferred.

本発明によれば、光耐久性の高い液晶配向膜、およびその液晶配向膜より簡便な方法で製造する方法を提供できる。また、この液晶配向膜を用いた、光耐久性の高い液晶素子を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal alignment film having high light durability and a method for producing the liquid crystal alignment film by a simpler method than the liquid crystal alignment film. In addition, a liquid crystal element having high light durability using the liquid crystal alignment film can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。
まず、図を用いて本発明の液晶配向膜について説明する。
図1は、本発明の液晶配向膜の構成の一例を示す概略図である。図1に示す様に、液晶配向膜11は基板14上に設けられ、前記液晶配向膜11は基板14に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔12を有し、該細孔12の底部には反射電極13が設けられている。細孔の底部に設けられた反射電極13は柱状物質からなり、該柱状物質の長軸方向の長さをL、前記液晶配向膜の膜厚をTとしたときL<Tである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the liquid crystal alignment film of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the liquid crystal alignment film of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal alignment film 11 is provided on a substrate 14, and the liquid crystal alignment film 11 has a plurality of pores 12 formed perpendicular or nearly perpendicular to the substrate 14. A reflective electrode 13 is provided on the bottom of the substrate. The reflective electrode 13 provided at the bottom of the pore is made of a columnar material, and L <T, where L is the length of the columnar material in the major axis direction and T is the thickness of the liquid crystal alignment film.

はじめに基板14について説明する。基板14には、液晶を駆動するためのトランジスタが形成されたSi基板や、ガラス基板上に形成されたTFT基板、スズドープ酸化インジウム(ITO)や酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)等の透明電極が形成されたガラス基板等が用いられる。上記の基板のうち、基板上面にスパッタリング法等の成膜法で薄膜が成膜可能な基板であれば、基本的にはどのような基板を用いてもよい。 First, the substrate 14 will be described. The substrate 14 includes a Si substrate on which a transistor for driving a liquid crystal is formed, a TFT substrate formed on a glass substrate, tin-doped indium oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), and the like. A glass substrate or the like on which a transparent electrode is formed is used. Of the above substrates, basically any substrate may be used as long as a thin film can be formed on the upper surface of the substrate by a film forming method such as sputtering.

次に液晶配向膜11について説明する。図2は本発明の液晶配向膜の製造過程で作製する構造体薄膜の概略図である。液晶配向膜は、図2(a)に示す第一の成分を含み構成される柱状物質21が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される母材物質24中に分散している構造体薄膜23から、柱状物質21を除去することで形成される。この液晶配向膜を図2(b)に示す。図2(b)において、液晶配向膜25は柱状物質21を部分的に、あるいは完全に除去して形成された多孔質の薄膜であり、母材物質24中に、柱状物質21を除去して形成された細孔26が存在する。   Next, the liquid crystal alignment film 11 will be described. FIG. 2 is a schematic view of a structure thin film produced in the manufacturing process of the liquid crystal alignment film of the present invention. The liquid crystal alignment film includes a base material 24 in which the columnar substance 21 including the first component shown in FIG. 2A includes a second component capable of forming a eutectic with the first component. It is formed by removing the columnar substance 21 from the structure thin film 23 dispersed therein. This liquid crystal alignment film is shown in FIG. In FIG. 2B, the liquid crystal alignment film 25 is a porous thin film formed by partially or completely removing the columnar substance 21, and the columnar substance 21 is removed in the base material 24. There are formed pores 26.

ここで、第一の成分を含み構成される柱状物質21は、例えば、アルミニウムを主成分とする材料から構成されている。柱状物質に含有されるアルミニウムの含有量は60%以上、好ましくは80%以上である。また、アルミニウム以外に含有される元素は、後述する第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分であり、例えばシリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。   Here, the columnar substance 21 including the first component is made of, for example, a material mainly composed of aluminum. The content of aluminum contained in the columnar substance is 60% or more, preferably 80% or more. Moreover, the element contained other than aluminum is a 2nd component which can form a eutectic with the 1st component mentioned later, for example, silicon, germanium, etc. are mentioned.

また、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される母材物質24は、例えば、ゲルマニウム、シリコン、あるいはゲルマニウムとシリコンの混合物からなる。この母材物質24は、シリコンあるいはゲルマニウムを主成分とすることが好ましい。また、シリコンとゲルマニウムの混合物を主成分とすることも可能である。母材物質に含有されるゲルマニウム、シリコン、あるいはゲルマニウムとシリコンの混合物の含有量は40%以上、好ましくは60%以上である。   The base material 24 including the second component that can form a eutectic with the first component is made of, for example, germanium, silicon, or a mixture of germanium and silicon. The base material 24 is preferably composed mainly of silicon or germanium. It is also possible to use a mixture of silicon and germanium as a main component. The content of germanium, silicon, or a mixture of germanium and silicon contained in the base material is 40% or more, preferably 60% or more.

また、母材物質24は、シリコンあるいはゲルマニウムを主成分とすることが望ましいが、数atomic%から数十atomic%程度のアルミニウム(Al)、酸素(O)、アルゴン(Ar)、窒素(N)、水素(H)などの各種の元素を含有してもよい。   The base material 24 is preferably composed mainly of silicon or germanium, but aluminum (Al), oxygen (O), argon (Ar), nitrogen (N) of several atomic% to several tens atomic%. Various elements such as hydrogen (H) may be contained.

母材物質24は酸化物であることが望ましい。しかし多孔質体薄膜表面および細孔表面が酸化されていれば、母材物質の内部は酸化物ではない結晶質や非晶質のシリコンあるいはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの混合物であっても構わない。   The base material 24 is preferably an oxide. However, if the surface of the porous thin film and the surface of the pores are oxidized, the inside of the base material may be crystalline or amorphous silicon or germanium which is not an oxide, or a mixture of silicon and germanium.

液晶配向膜25の膜厚は、細孔が形成可能な膜厚であるならば特に制限は無いが、液晶配向膜として用いる場合には1nm以上1μm以下が好ましく、さらには50nm以上300nm以下が好ましい。   The thickness of the liquid crystal alignment film 25 is not particularly limited as long as it is a film thickness capable of forming pores, but when used as a liquid crystal alignment film, it is preferably 1 nm or more and 1 μm or less, and more preferably 50 nm or more and 300 nm or less. .

液晶配向膜25中に形成された細孔26の直径は特に制限はないが、1nm以上30nm以下、好ましくは3nm以上25nm以下であることが望ましい。この程度の細孔径を有していることで、良好な液晶配向特性が得られるからである。また、各細孔の平均間隔は3nm以上50nm以下、好ましくは6nm以上15nm以下であることが望ましい。   The diameter of the pores 26 formed in the liquid crystal alignment film 25 is not particularly limited, but is desirably 1 nm to 30 nm, preferably 3 nm to 25 nm. This is because a good liquid crystal alignment characteristic can be obtained by having such a pore size. The average interval between the pores is 3 nm to 50 nm, preferably 6 nm to 15 nm.

次に、液晶配向膜の断面を図1(b)に示す。基板14上に液晶配向膜11が配置され、液晶配向膜11内に形成された細孔12の底部に、反射電極13が形成されている。
反射電極13は、図2(a)の柱状物質21を除去する際に、柱状物質21を完全に除去せず、細孔底部に柱状物質21を残留させることで形成することが好ましい。このような方法で形成することにより、簡便に反射電極13を形成できる。しかし、細孔12内への反射電極13の形成方法は特に上記方法に限定されず、その他の方法により形成しても構わない。反射電極13の材料は、柱状物質を残留させる方法により形成する場合は、必然的に柱状物質と同じとなり、前記のようにアルミニウムを主成分とする材料となる。その他の場合には、材料は特に限定されない。しかし、液晶素子に導入された光を、効率よく反射させる必要があるため、光反射率の高い材料であることが好ましく、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銀等が好ましい。
Next, a cross section of the liquid crystal alignment film is shown in FIG. A liquid crystal alignment film 11 is disposed on the substrate 14, and a reflective electrode 13 is formed at the bottom of the pores 12 formed in the liquid crystal alignment film 11.
When the columnar substance 21 in FIG. 2A is removed, the reflective electrode 13 is preferably formed by leaving the columnar substance 21 at the bottom of the pore without completely removing the columnar substance 21. By forming by such a method, the reflective electrode 13 can be easily formed. However, the method of forming the reflective electrode 13 in the pores 12 is not particularly limited to the above method, and may be formed by other methods. The material of the reflective electrode 13 inevitably becomes the same as the columnar substance when formed by a method in which the columnar substance remains, and is a material mainly composed of aluminum as described above. In other cases, the material is not particularly limited. However, since it is necessary to efficiently reflect light introduced into the liquid crystal element, a material having high light reflectance is preferable, and for example, aluminum, aluminum alloy, silver, and the like are preferable.

図3は本発明の液晶配向膜の構成の一例を示す断面図である。図3(a)のように、もともと反射電極が形成された基板上へ、液晶配向膜を形成しても良い。その際には、図3(a)に示すように、上部反射電極33を設けても良いし、下部反射電極34だけで十分機能する場合には、上部反射電極33は設けなくても良い。しかし、上部反射電極33があるほうが下部反射電極34と液晶配向膜31との接着性が十分確保されるため、存在する方が好ましい。また、上部反射電極33と、下部反射電極34の材料は、特に同一材料を用いる必要はなく、異なる材料を用いてもよい。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal alignment film of the present invention. As shown in FIG. 3A, a liquid crystal alignment film may be formed on a substrate on which a reflective electrode is originally formed. In that case, as shown in FIG. 3A, the upper reflective electrode 33 may be provided, or when the lower reflective electrode 34 functions sufficiently, the upper reflective electrode 33 may not be provided. However, the presence of the upper reflective electrode 33 is preferable because it provides sufficient adhesion between the lower reflective electrode 34 and the liquid crystal alignment film 31. Moreover, the material of the upper reflective electrode 33 and the lower reflective electrode 34 is not particularly required to be the same material, and different materials may be used.

また、液晶素子を形成する際には、液晶配向膜が形成された2枚の基板のうち、少なくとも1方はガラス基板上に透明電極が形成された、透明な基板を用いる必要がある。透明な基板を用いる場合には反射電極を形成する必要はないため、この場合には、図2における柱状物質21を完全に除去すればよい。   Further, when forming a liquid crystal element, at least one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed needs to use a transparent substrate in which a transparent electrode is formed on a glass substrate. In the case of using a transparent substrate, it is not necessary to form a reflective electrode. In this case, the columnar substance 21 in FIG. 2 may be completely removed.

次に、液晶配向膜の製造方法について説明する。
以下に液晶配向膜の製造方法の一実施態様の各工程を示す。液晶配向膜の製造方法は、下記の工程(a)および工程(b)を有する。
Next, the manufacturing method of a liquid crystal aligning film is demonstrated.
The steps of one embodiment of the method for producing a liquid crystal alignment film are shown below. The manufacturing method of a liquid crystal aligning film has the following process (a) and process (b).

工程(a):基板上に、第一の成分を含み構成される柱状物質が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体薄膜を形成する工程、
工程(b):前記柱状物質を除去し、液晶配向膜と反射電極を形成する工程。
Step (a): A columnar substance containing a first component is dispersed on a substrate in a member containing a second component capable of forming a eutectic with the first component. Forming a structure thin film;
Step (b): A step of removing the columnar substance and forming a liquid crystal alignment film and a reflective electrode.

次に、工程(a)について説明する。
図2(a)に示すように、基板上に、第一の成分を含み構成される柱状物質21が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される母材物質24中に分散している構造体薄膜23を用意する。例えば、母材物質(第二の成分)と、母材物質(第二の成分)内に柱状物質(第一の成分)を形成する物質を用意する。例えば、アルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)を用意する。次に、スパッタリング法、電子ビーム蒸着などの非平衡状態で物質を形成可能な方法により、基板上に構造体薄膜である混合膜(アルミニウムシリコン混合膜あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)を形成する。
Next, process (a) is demonstrated.
As shown in FIG. 2A, a columnar substance 21 including a first component on a substrate includes a second component capable of forming a eutectic with the first component. A structure thin film 23 dispersed in the material 24 is prepared. For example, a base material (second component) and a material that forms a columnar material (first component) in the base material (second component) are prepared. For example, aluminum and silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) are prepared. Next, a mixed film (aluminum silicon mixed film, aluminum germanium mixed film, or aluminum silicon germanium mixed film) that is a structure thin film on a substrate by a method capable of forming a substance in a non-equilibrium state such as sputtering or electron beam evaporation. Form.

このような方法でアルミニウムシリコン混合膜(あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜、あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)を形成すると、アルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)が準安定状態の共晶型組織となる。そして、アルミニウムからなる柱状物質がアモルファスシリコン(あるいはアモルファスゲルマニウム、あるいはアモルファス状態のシリコンとゲルマニウムの混合物)からなる母材物質内にアルミニウムが数nmから数十nmレベルのナノ構造体(柱状構造体)を形成し、自己組織的に分離する。   When an aluminum silicon mixed film (or aluminum germanium mixed film or aluminum silicon germanium mixed film) is formed by such a method, an eutectic structure in which aluminum and silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) are metastable. It becomes. Then, a nanostructure (columnar structure) in which aluminum is in the level of several nanometers to several tens of nanometers in a base material composed of amorphous silicon (or amorphous germanium, or a mixture of amorphous silicon and germanium). And self-organizing.

なお、アルミニウムとアモルファスシリコン(あるいはアモルファスゲルマニウム、あるいはアモルファス状態のシリコンとゲルマニウムの混合物)の混合膜において、形成される膜中のシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)の量は、アルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)の全量に対して20atomic%以上70atomic%以下であり、好ましくは25atomic%以上65atomic以下%である。シリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)の量が斯かる範囲内であれば、アモルファスシリコン(あるいはアモルファスゲルマニウム、あるいはアモルファス状態のシリコンとゲルマニウムの混合物)母材物質内にアルミニウムの柱状物質が分散したアルミニウムシリコン混合膜(あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜、あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)が得られる。柱状物質の形状は混合膜中のアルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)の割合により変化する。   Note that in a mixed film of aluminum and amorphous silicon (or amorphous germanium, or a mixture of amorphous silicon and germanium), the amount of silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) in the formed film is the same as that of aluminum. It is 20 atomic% or more and 70 atomic% or less, preferably 25 atomic% or more and 65 atomic% or less, based on the total amount of silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium). If the amount of silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) is within such a range, the columnar material of aluminum is present in the matrix material of amorphous silicon (or amorphous germanium, or a mixture of silicon and germanium in an amorphous state). A dispersed aluminum silicon mixed film (or aluminum germanium mixed film or aluminum silicon germanium mixed film) is obtained. The shape of the columnar substance varies depending on the ratio of aluminum and silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) in the mixed film.

上記のアルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)の割合を示すatomic%とは、シリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウムの混合物)とアルミニウムそれぞれの原子数の割合を示し、atom%あるいはat%とも記載され、例えば誘導結合型プラズマ発光分析法(ICP法)でアルミニウムシリコン混合膜(あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜、あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)中のシリコン(あるいはゲルマニウム、あるいはシリコンとゲルマニウム)とアルミニウムの量を定量分析したときの値である。   The atomic% indicating the ratio of aluminum and silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) indicates the ratio of the number of atoms of silicon (or germanium, or a mixture of silicon and germanium) and aluminum, and atom% Alternatively, it is also described as at%. For example, silicon (or germanium, or silicon and germanium) in an aluminum silicon mixed film (or aluminum germanium mixed film or aluminum silicon germanium mixed film) by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP method). It is the value when the amount of aluminum is quantitatively analyzed.

次に、工程(b)について説明する。
柱状物質21を除去し、液晶配向膜25を用意する。例えば、上記のアルミニウムシリコン混合膜(あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)中の柱状物質であるアルミニウムを溶液(ウェットエッチング)またはガス(ドライエッチング)でエッチングし、マトリックス内(ここではシリコンあるいはゲルマニウムあるいはシリコンゲルマニウム)内に細孔56を形成する。これにより図2(b)のような多孔質体薄膜が形成される。多孔質体薄膜の細孔の形状はアルミニウムシリコン混合膜(あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜)中のアルミニウムとシリコン(あるいはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウム)の割合によって変化し、アルミニウムの割合が増加するに従い細孔形状は円形から楕円形、不定形へと変化する。
Next, step (b) will be described.
The columnar substance 21 is removed, and a liquid crystal alignment film 25 is prepared. For example, aluminum, which is a columnar substance in the aluminum silicon mixed film (or aluminum germanium mixed film or aluminum silicon germanium mixed film), is etched with a solution (wet etching) or a gas (dry etching) to form a matrix (here, silicon). Alternatively, pores 56 are formed in germanium or silicon germanium). Thereby, a porous thin film as shown in FIG. 2B is formed. The pore shape of the porous thin film varies depending on the ratio of aluminum and silicon (or germanium or silicon and germanium) in the aluminum silicon mixed film (or aluminum germanium mixed film or aluminum silicon germanium mixed film). As it increases, the pore shape changes from a circular shape to an elliptical shape and an irregular shape.

ウェットエッチングに用いる溶液は、例えばアルミニウムを溶かしシリコン(あるいはゲルマニウム)をほとんど溶解せず、かつ基板に形成されたトランジスタやTFT,あるいは透明電極等に影響を及ぼさない様な酸が好ましい。例えばリン酸、硫酸、塩酸、クロム酸溶液等の酸が好ましい。しかし、エッチングによる細孔形成や基板に不都合が無いような条件、例えば基板には触れずに構造体薄膜23にのみ溶液を接してエッチングさせるような条件においては、上記以外の酸や、水酸化ナトリウムやアンモニア等のアルカリを用いることができる。酸の種類やアルカリの種類は特に限定されるものではなく、数種類の酸溶液やあるいは数種類のアルカリ溶液を混合したものを用いてもかまわない。またエッチング条件は、例えば、溶液温度、濃度、時間などは、作製する多孔質薄膜に応じて、適宜設定することができる。   The solution used for wet etching is preferably an acid that dissolves aluminum and hardly dissolves silicon (or germanium), and does not affect the transistor, TFT, transparent electrode, or the like formed on the substrate. For example, acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and chromic acid solution are preferable. However, under conditions where there is no inconvenience to the formation of pores by etching and the substrate, for example, conditions where etching is performed by contacting the solution only with the structure thin film 23 without touching the substrate, acids other than those described above or hydroxylation An alkali such as sodium or ammonia can be used. The kind of acid and the kind of alkali are not particularly limited, and several kinds of acid solutions or a mixture of several kinds of alkali solutions may be used. In addition, for example, the etching conditions, solution temperature, concentration, time, etc. can be appropriately set according to the porous thin film to be produced.

また、ガスを用いたドライエッチングにより構造体薄膜23中の柱状物質21を除去する方法において用いるガスは、溶液の場合と同様、基板に不都合が無く、かつ母材物質24、例えばシリコン(あるいはゲルマニウム)、を殆どエッチングしないガスを用いることが好ましい。このようなガスとしては、例えばCl2、BCl3等の塩素系ガス、およびこれら塩素系ガスの混合ガスが挙げられる。 Further, the gas used in the method of removing the columnar substance 21 in the structure thin film 23 by dry etching using a gas does not cause any inconvenience to the substrate as in the case of the solution, and the base material 24 such as silicon (or germanium). It is preferable to use a gas that hardly etches. Examples of such a gas include chlorine-based gases such as Cl 2 and BCl 3 , and mixed gases of these chlorine-based gases.

図2(a)における柱状物質21を部分的に除去し、母材物質24内に反射電極を形成する場合、反射電極の厚さはエッチング時間で制御可能である。その際、ウェットエッチングを用いる場合にはエッチャントの濃度や組成、ドライエッチングを用いてエッチングする場合にはガス流量や混合するガス種によって、より精密な膜厚制御が可能となる。   When the columnar substance 21 in FIG. 2A is partially removed and a reflective electrode is formed in the base material 24, the thickness of the reflective electrode can be controlled by the etching time. In this case, when wet etching is used, the film thickness can be controlled more precisely by the etchant concentration and composition, and when dry etching is used, the gas flow rate and the type of gas to be mixed.

また、柱状物質21を全部除去して、その後に細孔26内に反射電極となる物質を充填しても良い。充填する方法としては、電着法や無電解メッキ等の方法が挙げられる。電着法を用いる場合には、母材物質24の下部に導電性を有する薄膜が形成されている必要がある。無電解メッキの場合にはそのような構成は特に必要ない。   Alternatively, all the columnar substances 21 may be removed, and then the pores 26 may be filled with a substance that becomes a reflective electrode. Examples of the filling method include electrodeposition methods and electroless plating methods. When the electrodeposition method is used, a conductive thin film needs to be formed below the base material 24. Such a configuration is not particularly necessary in the case of electroless plating.

また、反射型液晶素子の場合には、液晶層を狭持する2つの基板のうち、必ず一方が光を透過する必要がある。また透過型液晶素子の場合には、2つの基板両方とも光を透過する必要がある。このような光を透過する必要のある基板上に形成する液晶配向膜は、基板同様、光を良く透過する必要がある。この光透過性を実現するには、図3(b)のように、柱状物質を全て除去した液晶配向膜を形成する必要がある。この場合、柱状物質の除去は前記のように、ウェットエッチング、ドライエッチングによって行い、エッチング時間、エッチング条件を制御することにより除去条件を最適化することが可能である。   In the case of a reflective liquid crystal element, one of the two substrates sandwiching the liquid crystal layer must always transmit light. In the case of a transmissive liquid crystal element, both of the two substrates need to transmit light. Such a liquid crystal alignment film formed on a substrate that needs to transmit light needs to transmit light well like the substrate. In order to realize this light transmittance, it is necessary to form a liquid crystal alignment film from which all columnar substances are removed as shown in FIG. In this case, the columnar substance can be removed by wet etching or dry etching as described above, and the removal conditions can be optimized by controlling the etching time and etching conditions.

また、工程(b)の後に、液晶配向膜にイオンビームを照射する工程(工程(c))を追加しても良い。工程(c)を追加して作製した液晶配向膜を用いて液晶素子を作製することで、図6に示す液晶分子のプレチルト角を、イオンビームを照射しない場合よりも精密に制御することができる。その結果、リバースティストドメインによるディスクリネーションライン等の配向欠陥を低減することができる。   Further, after the step (b), a step of irradiating the liquid crystal alignment film with an ion beam (step (c)) may be added. By producing a liquid crystal element using a liquid crystal alignment film produced by adding the step (c), the pretilt angle of the liquid crystal molecules shown in FIG. 6 can be controlled more precisely than when no ion beam is irradiated. . As a result, alignment defects such as disclination lines due to the reverse-tist domain can be reduced.

この工程について、図4を用いて説明する。図4は液晶配向膜へのイオンビーム照射方法を説明する説明図である。図4(a)は、基板にイオン照射する様子を示す模式図である。液晶配向膜が形成された照射基板42に、イオン源41から出射するイオンを照射する。その際、基板法線43とイオン源と基板中心を結ぶ線分がある程度の角度(照射角44)を有していることが好ましい。このように基板に対して斜めにイオンビームを照射することにより、液晶配向膜の表面に形状異方性が付与され、プレチルト角が付与されやすくなる。照射角44は、所望のプレチルト角を発現させるために、適当な大きさに設定することができる。また、照射するイオン種は、照射する液晶配向膜および反射電極の特性を大きく低減させるものでなければ、特に制限はなく、アルゴン(Ar)イオン、酸素(O2)イオン、窒素(N2)イオン、ヘリウム(He)イオン、キセノン(Xe)イオン等を用いることができる。この中で、アルゴン(Ar)イオン、酸素(O2)イオン、窒素イオン等のイオンを用いることが好ましい。 This process will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an ion beam irradiation method for the liquid crystal alignment film. FIG. 4A is a schematic diagram showing a state in which ions are irradiated onto the substrate. The irradiation substrate 42 on which the liquid crystal alignment film is formed is irradiated with ions emitted from the ion source 41. At that time, it is preferable that a line segment connecting the substrate normal 43, the ion source, and the substrate center has a certain angle (irradiation angle 44). By irradiating the substrate with an ion beam obliquely in this way, shape anisotropy is imparted to the surface of the liquid crystal alignment film, and a pretilt angle is easily imparted. The irradiation angle 44 can be set to an appropriate size in order to develop a desired pretilt angle. The ion species to be irradiated is not particularly limited as long as it does not significantly reduce the characteristics of the liquid crystal alignment film and the reflective electrode to be irradiated. Argon (Ar) ions, oxygen (O 2 ) ions, nitrogen (N 2 ) Ions, helium (He) ions, xenon (Xe) ions, or the like can be used. Among these, it is preferable to use ions such as argon (Ar) ions, oxygen (O 2 ) ions, and nitrogen ions.

次に、本発明の液晶素子について説明する。
本発明の液晶素子は反射型の液晶素子であり、(a)液晶配向膜を形成した2枚の基板、(b)スペーサ−、(c)シール剤、(d)液晶組成物から構成される。以下それぞれについて説明する。
Next, the liquid crystal element of the present invention will be described.
The liquid crystal element of the present invention is a reflective liquid crystal element, and is composed of (a) two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, (b) a spacer, (c) a sealing agent, and (d) a liquid crystal composition. . Each will be described below.

(a)液晶配向膜を形成した2枚の基板
トランジスタ等の液晶駆動用素子が形成された基板や、透明電極が形成されたガラス基板上に、前記の液晶配向膜が形成されている。ここで、前述の様に、液晶配向膜を形成した2枚の基板のうち、1方は光を透過する必要がある。従って2枚の配向膜付基板のうち、1方は光を透過する液晶配向膜と基板を使用する。また、もう1方の配向膜付基板には、反射電極が形成されているものを使用する。本発明の液晶素子においては、前述のAlの柱状物質が細孔底部に設置されている液晶配向膜を用いる。
(A) Two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed The liquid crystal alignment film is formed on a substrate on which a liquid crystal driving element such as a transistor is formed or on a glass substrate on which a transparent electrode is formed. Here, as described above, one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed needs to transmit light. Therefore, one of the two substrates with alignment films uses a liquid crystal alignment film and a substrate that transmit light. Further, the other substrate with the alignment film is used on which the reflective electrode is formed. In the liquid crystal element of the present invention, a liquid crystal alignment film in which the aforementioned Al columnar substance is disposed at the bottom of the pore is used.

この2枚の基板の一方に後述のスペーサ、シール剤を設けた後、貼りあわせて空セルを形成する。この時、液晶素子の表示品質を素子内で均一にするため、2枚の基板間のギャップが均一に形成されるように貼り合わせる必要がある。このギャップの均一性が保たれるのであれば、基本的にどのような方法で基板を貼り合わせても良い。   After providing a spacer and a sealant, which will be described later, on one of the two substrates, they are bonded together to form an empty cell. At this time, in order to make the display quality of the liquid crystal element uniform within the element, it is necessary to bond the liquid crystal elements so that the gap between the two substrates is formed uniformly. As long as the uniformity of the gap is maintained, the substrates may be bonded by basically any method.

(b)スペーサー
スペーサーは、前記2枚の基板間のギャップを均一に保つ為に使用する。スペーサーは、前記目的を達成できるものであれば材質、形状等特に制限は無いが、本発明においてはギャップ制御性の高さから、シリカ(SiO2)微粒子等の微粒子形状のスペーサーが好適に使用される。スペーサーは、液晶素子の目的に合ったセルギャップに合わせてその形状やサイズを選択する。スペーサーは配向膜上に適量分散させても良いし、後に述べる様に、2枚の基板を固定する際に用いるシール剤にスペーサーを予め混ぜて使用してもよい。プロジェクター等に用いる小型液晶ディスプレイを用いる際には、スペーサーによる光漏れ等の影響を最小限に防ぐため、また作製方法の簡便さから後者の構成を取ることが好ましい。
(B) Spacer A spacer is used to keep the gap between the two substrates uniform. There are no particular restrictions on the material and shape of the spacer as long as the object can be achieved, but in the present invention, a spacer in the form of fine particles such as silica (SiO 2 ) fine particles is preferably used because of high gap controllability. Is done. The shape and size of the spacer are selected in accordance with the cell gap suitable for the purpose of the liquid crystal element. The spacer may be dispersed in an appropriate amount on the alignment film, or as described later, the spacer may be mixed in advance with a sealant used for fixing two substrates. When a small liquid crystal display used for a projector or the like is used, it is preferable to take the latter configuration in order to prevent the influence of light leakage or the like by the spacer to the minimum, and from the simplicity of the manufacturing method.

(c)シール剤
配向膜基板上に、2枚の基板を貼りあわせるために使用する。シール剤は熱硬化型や紫外線硬化型等様々な種類があるが、目的に合わせて適当なものを選択し、使用することができる。また、(b)で述べたようにシール剤中にスペーサー等を予め混入しておき、スペーサー散布とシール塗布の工程を同時に行っても良く、特に小型液晶ディスプレイを作製する際には表示品質向上やプロセス簡便化の観点から、好ましいといえる。シール塗布の方法は、ディスペンサを用いてシールパターンを基板上に描画する方法や、スクリーンプリントによる基板上へのシールパターンの転写等様々な方法があるが、蒸着薄膜の液晶配向機能を著しく損なうものでなければ、基本的にはどのような方法でシール剤を塗布しても構わない。
(C) Sealing agent Used to bond two substrates on the alignment film substrate. There are various types of sealing agents such as thermosetting type and ultraviolet curing type, and an appropriate one can be selected and used according to the purpose. In addition, as described in (b), spacers and the like may be mixed in the sealing agent in advance, and the steps of spraying the spacer and applying the seal may be performed at the same time, especially when producing a small liquid crystal display. It can be said that it is preferable from the viewpoint of process simplification. There are various methods for applying the seal, such as drawing a seal pattern on the substrate using a dispenser, and transferring the seal pattern onto the substrate by screen printing, which significantly impairs the liquid crystal alignment function of the deposited thin film. Otherwise, basically, any method may be used to apply the sealing agent.

(d)液晶組成物
前述の空セル内には液晶組成物が保持されている。空セル内への液晶組成物の導入方法は、セル内に液晶が均一に導入されるのであれば、どのような方法で注入しても良いが、液晶注入装置等を用いて液晶を導入するとセル内に均一に液晶が導入でき、好ましい方法である。セル内へ液晶を導入した後に封孔し、液晶組成物がセル外部へ流出しないようにする。その後液晶組成物の等方相温度以上にセル温度を上昇させた後に序冷し、セル内の液晶組成物を一方向に配向させる。
(D) Liquid crystal composition The liquid crystal composition is held in the aforementioned empty cell. The liquid crystal composition can be introduced into the empty cell by any method as long as the liquid crystal is uniformly introduced into the cell. However, when the liquid crystal is introduced using a liquid crystal injection apparatus or the like. This is a preferable method because the liquid crystal can be uniformly introduced into the cell. The liquid crystal is introduced into the cell and then sealed to prevent the liquid crystal composition from flowing out of the cell. Thereafter, the cell temperature is raised above the isotropic phase temperature of the liquid crystal composition and then cooled down to align the liquid crystal composition in the cell in one direction.

注入する液晶は、液晶のモード、例えばTNモード、VAモード、OCBモード、IPSモード等に応じて様々な種類の液晶組成物を使用することができる。本発明の液晶配向膜を用いた場合においては、VAモード用の負の誘電異方性(Δε<0)を有する液晶組成物を用いることが好ましい。   As the liquid crystal to be injected, various types of liquid crystal compositions can be used depending on the liquid crystal mode, for example, TN mode, VA mode, OCB mode, IPS mode, and the like. When the liquid crystal alignment film of the present invention is used, it is preferable to use a liquid crystal composition having negative dielectric anisotropy (Δε <0) for VA mode.

以下、実施例を用いてさらに詳しく本実施の形態を説明するが、本発明は実施例に記述されたものに限定されるわけではない。
実施例1
本実施例は、図1に記載の液晶配向膜を作製し、また作製した液晶配向膜を用いて液晶素子を作製する例である。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to those described in the examples.
Example 1
In this example, the liquid crystal alignment film shown in FIG. 1 is manufactured, and a liquid crystal element is manufactured using the liquid crystal alignment film.

まず、MOSトランジスタが形成された、反射型液晶素子駆動用パネルが多数形成されたSi基板(以下、Si−MOS基板)を用意する。Si−MOS基板の大きさは直径20cm(8インチ)である。このSi−MOS基板上に、RFマグネトロンスパッタリング法を用いて、アルミニウムをアルミニウムとシリコンの全量に対して65atomic%含んだアルミニウムシリコン構造体薄膜を約130nmの厚さに形成する。ターゲットには、直径が4インチ(101.6mm)の円形のアルミニウムシリコン混合ターゲットを用いる。アルミニウムシリコン混合ターゲットはアルミニウムの粉末とシリコンの粉末を65atomic%:35atomic%の割合で焼結したものを用いる。スパッタ条件は、RF電源を用いて、Ar流量:30sccm、放電圧力:0.15Pa、投入電力:100Wとし、基板温度は100℃とした。   First, an Si substrate (hereinafter referred to as an Si-MOS substrate) on which a large number of reflective liquid crystal element driving panels are formed, on which MOS transistors are formed, is prepared. The size of the Si-MOS substrate is 20 cm (8 inches) in diameter. On this Si-MOS substrate, an aluminum silicon structure thin film containing 65 atomic% of aluminum with respect to the total amount of aluminum and silicon is formed to a thickness of about 130 nm by RF magnetron sputtering. A circular aluminum silicon mixed target having a diameter of 4 inches (101.6 mm) is used as the target. The aluminum silicon mixed target is obtained by sintering aluminum powder and silicon powder at a ratio of 65 atomic%: 35 atomic%. Sputtering conditions were as follows: using an RF power source, Ar flow rate: 30 sccm, discharge pressure: 0.15 Pa, input power: 100 W, and substrate temperature: 100 ° C.

なお、FE−SEM(電界放出走査型電子顕微鏡)にて、上記アルミニウムシリコン構造体薄膜を観察すると、基板斜め上方向から見た表面の形状は図2(a)のように、母材物質であるシリコンに囲まれた、円形のアルミニウムの柱状物質が二次元的に配列している様子が観察できる。この時、アルミニウム柱状物質の平均直径は12nmである。また、断面をFE−SEMにて観察すると、それぞれのアルミニウム柱状物質はお互いに独立している様子が観察される。   In addition, when the said aluminum silicon structure thin film is observed with FE-SEM (field emission scanning electron microscope), the shape of the surface seen from the substrate diagonally upward direction is a base material as shown in FIG. It can be observed that circular aluminum columnar substances surrounded by a certain silicon are arranged two-dimensionally. At this time, the average diameter of the aluminum columnar substance is 12 nm. Moreover, when a cross section is observed by FE-SEM, it is observed that each aluminum columnar substance is independent of each other.

このように作製したアルミニウムシリコン構造体薄膜表面に、5wt%リン酸溶液を滴下する。滴下量は、溶液は基板全面に広がる程度で、その状態を60分保つことでアルミニウム柱状物質部分のみを選択的にエッチングして、細孔と反射電極を有する液晶配向膜を形成する。その後純水で基板表面を十分洗浄し、その後乾燥させる。   A 5 wt% phosphoric acid solution is dropped onto the surface of the aluminum silicon structure thin film thus produced. The amount of dripping is such that the solution spreads over the entire surface of the substrate, and by maintaining this state for 60 minutes, only the aluminum columnar substance portion is selectively etched to form a liquid crystal alignment film having pores and reflective electrodes. Thereafter, the substrate surface is sufficiently washed with pure water and then dried.

目視により、液晶配向膜を形成した基板表面は鏡面であり、光をよく反射することを確認できる。また、可視光反射率測定により、アルミニウム柱状物質を細孔底部に有する液晶配向膜の反射率は約70%である。   It can be confirmed by visual observation that the substrate surface on which the liquid crystal alignment film is formed is a mirror surface and reflects light well. Further, according to the visible light reflectance measurement, the reflectance of the liquid crystal alignment film having the aluminum columnar substance at the bottom of the pore is about 70%.

次に、FE−SEM(電界放出走査型電子顕微鏡)にて、5wt%リン酸でエッチングしたアルミニウムシリコン構造体薄膜を観察する。基板断面の形状は図1(b)のように、酸化シリコンの部材に囲まれた細孔が二次元的に配列し、かつ細孔の底部には反射電極となるアルミニウム柱状物質がエッチングされずに残留していることが確認できる。残留したアルミニウムの厚さは断面SEM像より50nm程度であり、細孔および残留したアルミニウム柱状物質の孔径は12nm程度であり、細孔の平均間隔は16nm程度である。また、作製された液晶配向膜は、X線回折による回折ピーク形状より酸化シリコンの部分は非晶質状態であり、残留したアルミニウム柱状物質に起因するピークのみ観察され、このことよりアルミニウムは結晶であることが分かる。   Next, the aluminum silicon structure thin film etched with 5 wt% phosphoric acid is observed with an FE-SEM (field emission scanning electron microscope). As shown in FIG. 1B, the cross section of the substrate is such that the pores surrounded by the silicon oxide member are two-dimensionally arranged, and the aluminum columnar substance serving as the reflective electrode is not etched at the bottom of the pore. Can be confirmed. The thickness of the remaining aluminum is about 50 nm from the cross-sectional SEM image, the pore diameter of the pores and the remaining aluminum columnar substance is about 12 nm, and the average interval between the pores is about 16 nm. Further, in the prepared liquid crystal alignment film, the silicon oxide portion is in an amorphous state from the diffraction peak shape by X-ray diffraction, and only the peak due to the remaining aluminum columnar substance is observed. I understand that there is.

次に、上記の方法で作製した液晶配向膜上の、電極を形成したい部分にエッチングマスクを形成し、次にエッチングマスクを形成していない部分のアルミニウムをドライエッチングにより除去する。エッチングガスとしては三塩化ホウ素(BCl3)を用い、例えば1Pa、400W、50sccmの条件にてエッチングを適当な時間行うことでアルミニウムの除去が可能である。その後、エッチングマスクを酸素プラズマアッシャーで除去する。 Next, an etching mask is formed on a portion where an electrode is to be formed on the liquid crystal alignment film manufactured by the above method, and then aluminum in a portion where the etching mask is not formed is removed by dry etching. Boron trichloride (BCl 3 ) is used as an etching gas, and aluminum can be removed by performing etching for an appropriate time under conditions of, for example, 1 Pa, 400 W, and 50 sccm. Thereafter, the etching mask is removed with an oxygen plasma asher.

FE−SEMを用いて、ドライエッチング後のアルミニウムシリコン構造体薄膜の断面構造を観察すると、エッチングマスクを形成した部分のみ、反射電極となるアルミニウム柱状物質が残留し、エッチングマスクを形成していない部分のアルミニウムは細孔底部に存在していないことを確認できる。また、表面構造観察を行うと、反射電極パターンが形成されている様子が確認できる。   When the cross-sectional structure of the aluminum silicon structure thin film after dry etching is observed using FE-SEM, only the portion where the etching mask is formed, the aluminum columnar substance that becomes the reflective electrode remains, and the portion where the etching mask is not formed It can be confirmed that no aluminum is present at the bottom of the pores. Further, when the surface structure is observed, it can be confirmed that the reflective electrode pattern is formed.

次に、ITO付ガラス基板上に上記と同様の方法でアルミニウムシリコン構造体薄膜を形成する。今回はアルミニウムシリコン構造体薄膜の膜厚が80nm程度になるように成膜を行う。その後、5wt%リン酸をアルミニウムシリコン構造体薄膜表面に滴下し、アルミニウム柱状物質のエッチングを2時間程度行い、ITO付ガラス基板表面に液晶配向膜を形成する。   Next, an aluminum silicon structure thin film is formed on the glass substrate with ITO by the same method as described above. This time, the film is formed so that the thickness of the aluminum silicon structure thin film is about 80 nm. Thereafter, 5 wt% phosphoric acid is dropped on the surface of the aluminum silicon structure thin film, and the aluminum columnar substance is etched for about 2 hours to form a liquid crystal alignment film on the glass substrate surface with ITO.

この液晶配向膜の微細構造をFE−SEMにて観察すると、配向膜表面は上記Si−MOS基板の場合と同様に、孔径12nm程度の細孔が形成されていることが分かる。また、細孔の平均間隔は16nmであった。また、配向膜断面を観察したところ、アルミニウム柱状物質は残留せずに、液晶配向膜とITOとの界面まで細孔が形成されていることが確認できる。つまりITO付ガラス基板上には反射電極を形成せず、液晶配向膜のみを形成している。液晶配向膜の厚さは130nmである。   When the fine structure of the liquid crystal alignment film is observed with an FE-SEM, it can be seen that pores having a pore diameter of about 12 nm are formed on the surface of the alignment film as in the case of the Si-MOS substrate. The average interval between the pores was 16 nm. Further, when the cross section of the alignment film is observed, it can be confirmed that the aluminum columnar substance does not remain and the pores are formed up to the interface between the liquid crystal alignment film and ITO. That is, the reflective electrode is not formed on the glass substrate with ITO, but only the liquid crystal alignment film is formed. The thickness of the liquid crystal alignment film is 130 nm.

次にこれらの基板上に形成した液晶配向膜にArイオンビームを照射する。Si−MOS基板、ITO付ガラス基板共にArイオンビームは図4(a)に示す照射角を45度程度に設定し、図4(b)に示す基板回転角を45度程度に設定する。   Next, the liquid crystal alignment film formed on these substrates is irradiated with an Ar ion beam. For both the Si-MOS substrate and the glass substrate with ITO, the Ar ion beam has an irradiation angle shown in FIG. 4A set to about 45 degrees and a substrate rotation angle shown in FIG. 4B set to about 45 degrees.

次に、Si−MOS基板、ITO付ガラス基板共にスクライバーで20mm×16mm程度の大きさに切り出す。その後に、Si−MOS基板上に、粒径3μmのシリカスペーサ−が入ったシール剤を塗布し、図5に示すように、Si−MOS基板に形成した液晶配向膜に照射したイオンビームの照射方向と、ガラス基板上に形成した液晶配向膜に照射したイオンビームの照射方向が反平行(アンチパラレル)となるように基板を重ね合わせたのち、前記シール剤を120℃程度で熱硬化させ、空セル(液晶を注入していない状態のセル)を作製する。   Next, both the Si-MOS substrate and the glass substrate with ITO are cut into a size of about 20 mm × 16 mm with a scriber. Thereafter, a sealing agent containing a silica spacer having a particle size of 3 μm is applied onto the Si-MOS substrate, and as shown in FIG. 5, irradiation of the ion beam applied to the liquid crystal alignment film formed on the Si-MOS substrate is performed. Direction and the substrate so that the irradiation direction of the ion beam irradiated to the liquid crystal alignment film formed on the glass substrate is antiparallel (anti-parallel), and then the sealant is thermally cured at about 120 ° C., An empty cell (a cell in which no liquid crystal is injected) is produced.

次に、VA(Vertical Alignment)モード用の液晶混合物であるMLC−6608(メルク社製)を上記空セルに注入し、その後封止を行い、ネマティック−等方相相転移温度以上に加熱した後に冷却して配向処理を行うことで、液晶セルが作製できる。   Next, MLC-6608 (manufactured by Merck), which is a liquid crystal mixture for VA (Vertical Alignment) mode, is injected into the above empty cell, then sealed, and heated to a temperature higher than the nematic-isotropic phase transition temperature. A liquid crystal cell can be produced by performing an alignment treatment after cooling.

ここで、プレチルト角測定のため、張り合わせる2枚の配向膜付き基板の両方をガラス基板にして、透過型液晶セルを作製する。クリスタルローテーション法によりプレチルト角の測定を行うと、約2度のプレチルト角が得られる。この時のプレチルト角の定義は図6に示すように、基板の法線と、液晶のダイレクターがなす角である。   Here, in order to measure the pretilt angle, a transmissive liquid crystal cell is manufactured by using both of the two substrates with alignment films to be bonded together as glass substrates. When the pretilt angle is measured by the crystal rotation method, a pretilt angle of about 2 degrees can be obtained. The definition of the pretilt angle at this time is an angle formed between the normal line of the substrate and the director of the liquid crystal as shown in FIG.

このようなプレチルト角を有した液晶セルを用いて液晶素子を作製し、これらを3個用いて3板型の反射型投影装置を作製し、映像をスクリーンに投射すると、良好な表示が得られる。   When a liquid crystal element is manufactured using a liquid crystal cell having such a pretilt angle, a three-plate reflective projector is manufactured using three of them, and an image is projected onto a screen, a good display can be obtained. .

実施例2
本実施例は、実施例1においてアルミニウムシリコン構造体薄膜を形成する代わりに、アルミニウムシリコンゲルマニウム構造体薄膜を形成した実施例である。
Example 2
In this example, instead of forming the aluminum silicon structure thin film in Example 1, an aluminum silicon germanium structure thin film was formed.

実施例1と同様の方法にて、Si−MOS基板、ITO付ガラス基板上にアルミニウムシリコンゲルマニウム構造体薄膜をそれぞれ130nm、80nm形成する。アルミニウムシリコンゲルマニウム混合ターゲットはアルミニウムの粉末とシリコンの粉末とゲルマニウムの粉末を70atomic%:20atomic%:10atomic%の割合で焼結したものを用いる。スパッタ条件は、RF電源を用いて、Ar流量:20sccm、放電圧力:0.075Pa、投入電力:80Wとし、基板温度は100℃とする。   In the same manner as in Example 1, aluminum silicon germanium structure thin films are formed on a Si-MOS substrate and a glass substrate with ITO, respectively, at 130 nm and 80 nm. As the aluminum silicon germanium mixed target, an aluminum powder, a silicon powder, and a germanium powder are sintered at a ratio of 70 atomic%: 20 atomic%: 10 atomic%. Sputtering conditions are as follows: using an RF power source, Ar flow rate: 20 sccm, discharge pressure: 0.075 Pa, input power: 80 W, and substrate temperature: 100 ° C.

FE−SEM(電界放出走査型電子顕微鏡)にて、上記アルミニウムシリコンゲルマニウム構造体薄膜を観察すると、アルミニウムシリコン構造体薄膜と同様の構造が形成していることを確認できる。この時アルミニウム柱状物質の平均直径は18nmであり、平均間隔は25nmである。また、実施例1の場合と同様、それぞれのアルミニウム柱状物質はお互いに独立している。   When the aluminum silicon germanium structure thin film is observed with an FE-SEM (field emission scanning electron microscope), it can be confirmed that the same structure as the aluminum silicon structure thin film is formed. At this time, the average diameter of the aluminum columnar substance is 18 nm, and the average interval is 25 nm. Further, as in the case of Example 1, each aluminum columnar substance is independent of each other.

このように作製したアルミニウムシリコンゲルマニウム構造体薄膜を、実施例1と同様の条件でウェットエッチング、ドライエッチングを行い、Si−MOS基板上には細孔底部にアルミニウム反射電極を有する液晶配向膜を形成し、ITO付ガラス基板上にはアルミニウム柱状物質を完全に除去した液晶配向膜を形成する。   The thus prepared aluminum silicon germanium structure thin film is subjected to wet etching and dry etching under the same conditions as in Example 1 to form a liquid crystal alignment film having an aluminum reflecting electrode at the bottom of the pores on the Si-MOS substrate. Then, a liquid crystal alignment film from which the aluminum columnar substance has been completely removed is formed on the glass substrate with ITO.

目視により、Si−MOS基板上に作製した液晶配向膜表面は実施例1の場合と同様に鏡面であり、光をよく反射することが確認できる。また可視光反射率測定により、残留アルミニウム柱状物質を含む液晶配向膜による反射率は約65%である。   The surface of the liquid crystal alignment film produced on the Si-MOS substrate is visually mirror-like as in Example 1 and can be confirmed to reflect light well. Further, according to the visible light reflectance measurement, the reflectance of the liquid crystal alignment film containing the residual aluminum columnar substance is about 65%.

また、液晶配向膜のFE−SEM観察を行い、Si−MOS基板上、ITO付ガラス基板上の液晶配向膜共に平均細孔径18nm、細孔間の平均間隔が25nmであることが確認できる。   Further, FE-SEM observation of the liquid crystal alignment film is performed, and it can be confirmed that both the liquid crystal alignment film on the Si-MOS substrate and the glass substrate with ITO have an average pore diameter of 18 nm and an average interval between the pores of 25 nm.

この後に実施例1と同様の方法でArイオン照射、液晶素子作製、投射型表示装置の作製を行い、映像をスクリーンに投射すると、実施例1の場合と同様、良好な表示が得られる。   After this, when Ar ions are irradiated, a liquid crystal element is produced, and a projection display device is produced in the same manner as in Example 1, and an image is projected onto the screen, a good display can be obtained as in Example 1.

本発明は、液晶配向膜を用いた液晶素子に利用可能であり、また該液晶素子を用いた表示装置、例えばプロジェクター等の投射型表示装置、液晶モニタ、液晶テレビ等に利用可能である。   The present invention can be used for a liquid crystal element using a liquid crystal alignment film, and can also be used for a display device using the liquid crystal element, for example, a projection display device such as a projector, a liquid crystal monitor, and a liquid crystal television.

本発明の液晶配向膜の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the liquid crystal aligning film of this invention. 本発明の液晶配向膜の製造過程で作製する構造体薄膜の概略図である。It is the schematic of the structure thin film produced in the manufacture process of the liquid crystal aligning film of this invention. 本発明の液晶配向膜の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of the liquid crystal aligning film of this invention. 液晶配向膜へのイオンビーム照射方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the ion beam irradiation method to a liquid crystal aligning film. 液晶配向膜を形成した基板の貼りあわせ方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the bonding method of the board | substrate in which the liquid crystal aligning film was formed. プレチルト角θpを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the pretilt angle (theta) p .

符号の説明Explanation of symbols

11、25、31、36、55、63 液晶配向膜
12、32、37 細孔
13 反射電極
14、22、35、39、48 基板
21 柱状物質
23 構造体薄膜
24 母材物質
33 上部反射電極
34 下部反射電極
38、54 透明電極
41 イオン源
42 照射基板
43 基板法線
44 照射角
45 基板回転角
46 イオンビーム照射方向
47 パネルの長辺方向
51 Si基板
52 反射電極付き液晶配向膜
53、64 ガラス基板
56 Si基板上の配向膜に照射したイオンビームの照射方向
57 ガラス基板上の配向膜に照射したイオンビームの照射方向
61 プレチルト角θp
62 液晶分子
11, 25, 31, 36, 55, 63 Liquid crystal alignment film 12, 32, 37 Pore 13 Reflective electrode 14, 22, 35, 39, 48 Substrate 21 Columnar material 23 Structure thin film 24 Base material 33 Upper reflective electrode 34 Lower reflective electrode 38, 54 Transparent electrode 41 Ion source 42 Irradiated substrate 43 Substrate normal 44 Irradiation angle 45 Substrate rotation angle 46 Ion beam irradiation direction 47 Long side direction of panel 51 Si substrate 52 Liquid crystal alignment film with reflective electrode 53, 64 Glass Substrate 56 Irradiation direction of ion beam irradiated to alignment film on Si substrate 57 Irradiation direction of ion beam irradiated to alignment film on glass substrate 61 Pretilt angle θ p
62 Liquid crystal molecules

Claims (12)

基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔を有する液晶配向膜であって、該液晶配向膜は、シリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンゲルマニウムのいずれか1種と、酸素を含有することを特徴とする液晶配向膜。   A liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicularly or substantially perpendicular to a substrate, wherein the liquid crystal alignment film contains any one of silicon, germanium, or silicon germanium and oxygen. A liquid crystal alignment film. 前記複数の細孔の底部に、直径が前記細孔の直径以下である金属の柱状物質が設置され、該柱状物質の長軸方向の長さをL、前記液晶配向膜の膜厚をTとしたとき、L<Tが成立することを特徴とする請求項1に記載の液晶配向膜。   A metal columnar substance having a diameter equal to or smaller than the diameter of the pores is installed at the bottom of the plurality of pores, the length of the columnar substance in the major axis direction is L, and the film thickness of the liquid crystal alignment film is T. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein L <T is established. 前記複数の細孔の平均直径が1nm以上30nm以下であり、かつ複数の細孔の平均間隔が3nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶配向膜。   3. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein an average diameter of the plurality of pores is 1 nm or more and 30 nm or less, and an average interval between the plurality of pores is 3 nm or more and 50 nm or less. 前記細孔の底部に設置された金属の柱状物質の材質がAlを含有することを特徴とする請求項2または3に記載の液晶配向膜。   4. The liquid crystal alignment film according to claim 2, wherein the material of the metal columnar substance placed at the bottom of the pore contains Al. 基板に対して垂直又はほぼ垂直に形成した複数の細孔を有する液晶配向膜の製造方法であって、基板上に、第一の成分を含有する柱状物質が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含有する部材中に分散している構造体薄膜を形成する工程と、前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程を有することを特徴とする液晶配向膜の製造方法。   A method for producing a liquid crystal alignment film having a plurality of pores formed perpendicularly or substantially perpendicular to a substrate, wherein a columnar substance containing a first component is a eutectic with the first component. A liquid crystal comprising: a step of forming a structural thin film dispersed in a member containing a second component capable of forming a liquid crystal; and a step of removing the columnar substance to form a plurality of pores. A method for producing an alignment film. 前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程において、柱状物質を完全に除去せず、前記細孔底部に柱状物質を残留させることを特徴とする請求項5に記載の液晶配向膜の製造方法。   6. The liquid crystal alignment film according to claim 5, wherein in the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores, the columnar substance is not completely removed and the columnar substance is left at the bottom of the pores. Manufacturing method. 前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程が、溶液を用いたウェットエッチングであることを特徴とする請求項5または6に記載の液晶配向膜の製造方法。   The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 5 or 6, wherein the step of forming the plurality of pores by removing the columnar substance is wet etching using a solution. 前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程が、ドライエッチングであることを特徴とする請求項5または6に記載の液晶配向膜の製造方法。   The method for producing a liquid crystal alignment film according to claim 5 or 6, wherein the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores is dry etching. 前記柱状物質を除去して複数の細孔を形成する工程の後に、液晶配向膜にイオンビームを斜方から照射する工程を有することを特徴とする請求項5乃至8のいずれかの項に記載の液晶配向膜の製造方法。   9. The method according to claim 5, further comprising a step of irradiating the liquid crystal alignment film with an ion beam obliquely after the step of removing the columnar substance to form a plurality of pores. 10. A method for producing a liquid crystal alignment film. 前記第一の成分がアルミニウムであり、第二の成分がシリコン、ゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムのいずれか1種であることを特徴とする請求項5乃至9のいずれかの項に記載の液晶配向膜の製造方法。   10. The liquid crystal alignment film according to claim 5, wherein the first component is aluminum, and the second component is silicon, germanium, or any one of silicon and germanium. Manufacturing method. 互いに対向して配置された一対の基板間に液晶層が狭持され、前記一対の基板の一方の基板には複数の画素電極が設けられ、他方の基板には対向電極が設けられ、前記画素電極と対向電極の上部に液晶配向膜がそれぞれ設けられている液晶素子であって、前記液晶配向膜の少なくとも1つは請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶配向膜からなることを特徴とする液晶素子。   A liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates disposed to face each other, a plurality of pixel electrodes are provided on one substrate of the pair of substrates, and a counter electrode is provided on the other substrate. A liquid crystal element in which a liquid crystal alignment film is provided on each of an electrode and a counter electrode, wherein at least one of the liquid crystal alignment films is composed of the liquid crystal alignment film according to claim 1. A liquid crystal element. 前記画素電極が設けられた基板に設けられた液晶配向膜は、複数の細孔の底部に金属の柱状物質が設置された液晶配向膜であり、前記対向電極が設けられた基板に設けられた液晶配向膜は、複数の細孔の底部に金属の柱状物質が設置されていない液晶配向膜であり、前記金属の柱状物質は、画素電極および入射光を反射させる機能を有する反射電極として用いることを特徴とする請求項11に記載の液晶素子。   The liquid crystal alignment film provided on the substrate provided with the pixel electrode is a liquid crystal alignment film in which a metal columnar substance is provided at the bottom of a plurality of pores, and provided on the substrate provided with the counter electrode. The liquid crystal alignment film is a liquid crystal alignment film in which a metal columnar substance is not provided at the bottom of a plurality of pores, and the metal columnar substance is used as a pixel electrode and a reflective electrode having a function of reflecting incident light. The liquid crystal element according to claim 11.
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