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CN1202919C - 单分子层状的化学吸附膜的制造方法和使用化学吸附膜的液晶取向膜的制造方法、以及液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

单分子层状的化学吸附膜的制造方法和使用化学吸附膜的液晶取向膜的制造方法、以及液晶显示装置的制造方法 Download PDF

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CN1202919C CNB988112620A CN98811262A CN1202919C CN 1202919 C CN1202919 C CN 1202919C CN B988112620 A CNB988112620 A CN B988112620A CN 98811262 A CN98811262 A CN 98811262A CN 1202919 C CN1202919 C CN 1202919C
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manufacture method
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority claimed from JP31722997A external-priority patent/JPH11149077A/ja
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Abstract

本发明目的在于，提供一种均一性、分子取向性皆优良、也能用作液晶取向膜的单分子层状的化学吸附膜的高效率制造方法。可以采用至少具有以下工序的化学吸附膜的制造方法来达到该目的：使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液在干燥气氛中与基材表面接触，在基材表面上形成由吸附质溶液构成的溶液层的工序；一边使上述溶液层中含有的有机溶剂蒸发，一边进行化学吸附反应的浓缩加速反应工序；有机溶剂蒸发结束后，直到经过一定时间，继续进行化学反应的熟化反应工序；上述熟化反应工序之后，用非水系有机溶剂洗涤基板表面上残存的未吸附的表面活性剂的洗涤工序。

Description

单分子层状的化学吸附膜的制造方法 和使用化学吸附膜的液晶取向膜的制造方法、 以及液晶显示装置的制造方法
                        技术领域
本发明涉及一种使吸附质分子化学吸附到基材表面上而形成的单分子层状的化学吸附膜的制造方法。更详细地说，涉及一种可以作为防污性被膜、液晶用取向膜、偏振膜、相位差膜、分子元件用导电膜等使用的单分子层状的化学吸附膜的制造方法、以及使用这种薄膜制造液晶显示装置的方法。
                        背景技术
过去以来，单分子层状薄膜(以下称为化学吸附膜)的制造方法是这样的：将作为吸附媒体的基材在较低浓度的吸附质溶液中浸渍一定时间，这期间使吸附质与基材表面反应，然后将基材表面的未吸附分子洗净。由于该方法使用低浓度的吸附质溶液，基材表面上不会附着无用的吸附质。因此，容易形成单分子层状的均匀被膜。而且，由于被洗掉的吸附质的量少，可以高效率地使用吸附质溶液，这一点上的经济性优良。
但是，由于该方法必须使基材与吸附质反应很长时间，因此必须将基材长时间浸渍在溶液中，生产效率差。例如，将具有直链状烃基和Si的硅烷系表面活性剂(吸附质)溶解成1重量％浓度的溶液作为吸附质溶液时，为了使其充分地化学吸附，必须将基材浸渍2小时左右。
因此，为了提高上述方法的生产效率，进行了各种尝试，但尚未发现简便有效的方法。例如，如果将吸附质溶液加热，则由于反应性提高，可以在一定程度上缩短浸渍时间。但是，一旦加热吸附质溶液，就会使浸渍反应中的溶剂蒸发掉，出现溶剂沸腾等不利情况，或是出现吸附分子分解和副反应等不利情况，因此，难以形成品质良好的单分子层状的化学吸附膜。而且，由于溶剂的蒸发量增加，必须考虑设置特别的防爆设施。因为这样，一般说来，将吸附质溶液加热到80℃以上是不适当的，这种程度的加温充其量可以将反应时间缩短10～20％左右。
另外，也可以通过提高溶液浓度来缩短浸渍时间。但是，一旦提高溶液浓度，则由于吸附质溶液过多地附着在基板表面上，难以形成单分子层状的均匀被膜，同时吸附质溶液的利用效率变差。
                        发明的公开
本发明就是要解决上述的以往问题，本发明的主要目的在于提供一种可以高效率地制造均一性、分子取向性皆优良、也能用作液晶取向膜的单分子层状的化学吸附膜的方法。更详细地说，本发明的第一个目的是提供一种可以在短时间内制造纳米级的膜厚极薄的单分子层状被膜，第二个目的是提供一种为与上述相同的被膜、且具有可以将液晶分子的取向限制在一定方向上这一特性的化学吸附膜(例如液晶取向膜)的制造方法，第三个目的在于提供一种用上述液晶取向膜制造液晶显示装置的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下构成。
(1)一种单分子层状的化学吸附膜的制造方法，该方法至少具有以下工序：使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液在干燥气氛中与基材表面接触、在基材表面上形成一层由吸附质溶液构成的溶液层的工序；以及在干燥气氛中，一边使上述溶液层中含有的有机溶剂蒸发，一边使表面活性剂分子化学吸附在基材表面上的工序。
上述构成中采用的方法是，必须使吸附质溶液充分附着在基材上，在基材表面上形成一层由吸附质溶液构成的溶液层后，使吸附质溶液在基材表面上浓缩。如果是该方法，则可以使化学吸附反应以极高的效率进行。因此，可以在短时间内制造单分子层状的薄膜。
以下说明该构成的技术意义。基材表面上形成的理想的单分子层状的化学吸附膜，吸附分子的一端被结合到基材面上，且吸附分子沿着基材面整齐地排列成单分子层状。为了形成这种理想的化学吸附膜，必须使化学吸附质分子适当地结合到基材表面的所有可吸附部位，因此，优选降低吸附质溶液的浓度，以使吸附质分子能够自由地运动。但是，如果是低浓度溶液，则等到分子吸附到全部可吸附部位时需要很长时间，生产效率差。然而，如果是上述构成，则由于在使溶液附着到基材上之后进行浓缩，即使在使用低浓度溶液的场合下，也可以在短时间内完成吸附反应。而且，由于最初的溶液浓度低，与基板面溶合良好，可以在基板上形成薄而均匀的涂布层(溶液层)。因此，吸附质溶液浪费少，同时容易形成均匀的薄膜。进一步地，随着溶剂的蒸发，基材上吸附质分子的浓度缓慢上升，因此，化学吸附反应平稳地进行。其结果，与当初使用高浓度溶液的场合相比，基材上残留的未吸附分子少，且可以形成吸附分子密度高的品质良好的化学吸附膜。顺便说一下，按照本发明者们的实验，采用上述构成，可以将过去的方法(浸渍反应法)必须1～2个小时的反应时间缩短至1分钟～11分钟左右。
上述制造方法(1)还可以是以下构成。
(2)上述化学吸附工序可以是以下构成：直到溶液层中含有的有机溶剂蒸发结束的浓缩加速反应工序；和有机溶剂的蒸发结束后直到经过一定时间，继续进行化学反应的熟化反应工序；在包括这两个工序的同时，在化学吸附工序中的上述熟化反应工序之后，附加一个将基板表面上残留的未吸附的表面活性剂用非水系有机溶剂洗涤的洗涤工序。
该构成中，直到上述溶液层的表面活性剂浓度达到100％而使反应缓慢加速，在表面活性剂浓度达到100％后还继续进行反应(熟化反应)。如果是该构成，则浓缩加速反应工序与熟化反应互补，可以使化学吸附反应平稳且迅速地进行。此处，上述熟化反应过程中，由于表面活性剂分子浓度达到100％，溶液的反应性提高，因此，即使在溶剂蒸发结束时吸附反应尚未完成的场合下，还可以进行化学吸附反应。因此，可以极高效率地使化学吸附反应完成。
而且，如果是上述构成，则在吸附质分子缺乏反应性的场合下，或者使用蒸发速度快的溶剂时，由于可以延长熟化反应时间，不管吸附质和溶剂的特性如何，都可以在不使薄膜的质量降低的前提下确实缩短反应时间。
进一步地，上述构成在熟化反应工序之后还带有将基材表面上残留的未吸附分子洗净除去的洗涤工序，该工序有助于形成均匀的单分子层状的薄膜。以下进一步说明洗涤工序的意义。为了形成均匀且无斑驳的化学吸附膜，必须使吸附质分子适当地化学结合到基材表面的吸附部位(一般为亲水性基团)。但很难使溶液层中的吸附质分子数与基板表面的吸附部位的个数相同。为此，就要将吸附部位个数以上的吸附质分子(表面活性剂分子)涂布到基材表面上。因此，在化学吸附反应结束时，基材表面上就会存在未吸附分子。该未吸附分子附着在化学吸附膜之上，阻碍单分子层状的化学吸附膜的形成，但如果在熟化反应结束时将基材表面洗净，除去未吸附的分子，就能够除去基板上吸附的分子以外的分子，即未吸附分子，因此，可以制成吸附分子沿基材表面排列成单分子层状的品质良好的化学吸附膜。
上述制造方法(1)～(2)还可以如下那样构成。
(3)作为上述制造方法(1)～(2)中的干燥气氛，可以使用相对湿度在30％以下的气氛。
本发明制造方法中，作为吸附质，可以使用能够化学吸附在基板面上的硅烷系表面活性剂，硅烷系表面活性剂具有与水反应的性质。因此，一旦在高湿度气氛中实施上述制造方法，气氛中的水分就会与硅烷系表面活性剂反应，使与基材的反应性降低，此外，还使化学吸附膜变得白浊。如果是相对湿度在30％以下的气氛，就不会发生这种问题，可以使吸附反应适宜地进行。
此处，相对湿度在30％以下的气氛还包括相对湿度在30％以下的空气。另外，还可以是例如相对湿度在30％以下的惰性气体气氛。进一步地，这些气氛还包括附加加热、减压、送风等手段的气氛。
(4)作为上述制造方法(1)～(3)中的组成上述吸附质溶液的非水系有机溶剂，优选使用沸点为100～250℃的有机溶剂。
由于沸点为100～250℃的有机溶剂在常温(25℃)附近的蒸发速度适当，便于在常温(25℃)附近进行浓缩加速反应。总之，如果使用上述沸点的有机溶剂，则既可以谋求缩短反应时间，又可以制造高品质的化学吸附膜。
(5)另外，作为上述制造方法(1)～(3)中的组成上述吸附质溶液的溶剂和洗涤用溶剂，可以使用具有选自烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基等官能团的非水系有机溶剂。
具有上述官能团的有机溶剂，对硅烷系表面活性剂的溶解能高，而且难以吸水且容易将所含水分脱水。因此，优选作为化学吸附物质的溶剂，同时，还可以适宜地用作洗去未吸附分子的洗涤用溶剂。
(6)作为上述(5)中记载的具有硅氧烷基的有机溶剂，优选使用聚硅氧烷系溶剂。聚硅氧烷系溶剂难以吸水且容易使所含水分脱水。而且，与硅烷系表面活性剂的相溶性优良。因此，可以使吸附反应平稳地进行，其结果，可以制造品质良好的化学吸附膜。
(7)另外，上述制造方法(1)～(6)中，还可以使用由临界表面能不同的多种硅烷系表面活性剂混合而成的多成分表面活性剂。
如果使用由多种硅烷系表面活性剂混合而成的多成分系的吸附质溶液，则可以形成各种表面活性剂分子以混合的状态化学吸附在基材上而构成的化学吸附膜，该化学吸附膜的性质由各种吸附分子的特性综合而成。因此，通过研究各种表面活性剂临界表面能的组合，而且改变混合比例，可以极其细微地控制化学吸附膜的特性，例如疏水性和疏油性等，另外，将化学吸附膜用作液晶取向膜时，可以使对液晶分子的取向限制特性任意地改变。而且，本发明中提交的化学吸附法，即使在使用其他成分系吸附质溶液的场合下，由于具有加速反应工序和熟化反应工序，也能发挥出上述所规定的作用效果。
(8)另外，上述制造方法(1)～(6)中，作为上述表面活性剂，可以使用含有直链状碳链或硅氧烷结合链以及选自氯代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基和异氰酸酯甲硅烷基中至少一个甲硅烷基的硅烷系表面活性剂。
这些硅烷系表面活性剂，在与基材的反应性优良的方面是优选的。而且，本发明中提交的化学吸附法，即使在使用这些硅烷系表面活性剂的场合下，也能发挥出所规定的作用效果。
(9)作为上述(8)中的碳链或硅氧烷结合链，优选其末端或一部分被选自下列中的至少一个有机基团取代：三氟化碳基(-CF3)、甲基(-CH3)、乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH＝CH-)、乙炔基(碳-碳三键)、苯基(-C6H5)、芳基(-C6H4-)、卤原子、烷氧基(-OR；R表示烷基)、氰基(-CN)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰基(＝CO)、酯基(-COO-)和羧基(-COOH)。
具有上述有机基的硅烷系表面活性剂，在吸附分子取向的易控性方面优良，特别适于形成液晶取向膜的场合。
(10)以下说明本发明中提交的液晶取向膜的制造方法。本发明中提交的液晶取向膜的制造方法，具有下述构成。
该方法是由表面活性剂分子化学吸附到基板表面上形成的化学吸附膜构成的液晶取向膜的制造方法，该液晶取向膜的制造方法至少具有以下工序：使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液在干燥气氛中与形成了电极的基板面接触，在基材面上形成由吸附质溶液构成的溶液层的工序；在干燥气氛中，一边使上述溶液层中含有的有机溶剂蒸发，一边使表面活性剂分子化学吸附到基板面上的工序；以及用非水系有机溶剂构成的洗涤液洗涤表面活性剂分子化学吸附的基板面，从基板面上除去未吸附的表面活性剂分子的洗涤工序。
(11)上述(10)的液晶取向膜的制造方法中，可以使上述化学吸附工序包括以下工序：直到溶液层中含有的有机溶剂蒸发结束的浓缩加速反应工序；以及有机溶剂蒸发结束后，直到经过一定时间内，继续进行化学反应的熟化反应工序。
(12)另外，在上述(10)～(11)中的洗涤工序之后，可以附加这样一个工序：在干燥气氛中将基板在一定方向上竖立，在一定方向上控干基板面上含有的洗涤液，使基板面上化学吸附的吸附分子在一定方向上假取向。
(13)进一步地，在上述(12)中的假取向工序之后，可以附加一个向基板面照射偏振光、使吸附分子在一定方向上再取向的再取向工序。
此处，对于上述(10)～(11)中的溶液层形成工序、化学吸附工序和洗涤工序而言，除了使用形成了电极的基板以外，基本上与上述(1)～(9)中记载的单分子层状化学吸附膜的制造方法相同。因此，以下说明液晶取向膜的制造中特有的工序。
上述(12)中，附加一个将洗涤工序中洗净的基板竖立在一定方向上控干的假取向工序。如果采用该构成，则由于基板上附着的洗涤液的干燥兼有对吸附分子假取向的处理，可以高效率地形成假取向膜。其次说明控干的意义。如果将洗涤液润湿的基板以在干燥气氛中竖立的状态进行干燥，则湿润面的上端逐渐向下方(重力方向)下降，从湿润面的上端向下方进行干燥。本发明者们，在化学吸附膜的研究过程中发现，通过该控干，基板上的吸附分子沿着控干的方向取向。上述构成是根据这一经验完成的。
此处，本说明书中，将采用控干法的取向称为假取向，假取向膜也可以对液晶分子在一定方向上进行取向限制，也可以充分用作液晶取向膜。但是，假取向膜与下述的再取向膜(照射偏振光后的化学吸附膜)相比，对热和摩擦等外部刺激的稳定性不够。
因此，上述(13)的构成中，附加一个向假取向膜(假取向处理后的化学吸附膜)照射偏振光的再取向工序。假取向处理后经过再取向处理，化学吸附膜的取向状态稳定，对热和摩擦等外部刺激的抵抗性提高，同时，对液晶分子的取向限制进一步提高。此处，将再取向工序设置在假取向工序之后，是由于如果在假取向处理后照射紫外线等偏振光，就可以使吸附分子均匀且高效率地再取向。特别是在使用具有感光性基团的表面活性剂时，可以通过照射偏振光来使吸附分子之间在一定方向上交联结合，因此可以赋予化学吸附膜更强的液晶取向限制力。
应予说明，作为进行再取向时的偏振光的偏振方向，不是使其与控干方向成90°角地交叉，以稍微错开一些，优选由90°错开几度以上为宜。以90°角交叉时，各吸附分子有可能无规地向2个方向取向。而且，如果照射与控干方向平行的偏振方向的光，则由于吸附分子的倾斜方向与交联结合方向一致，吸附分子各取向方向变得更均匀，可以制成对液晶分子的取向限制力优良的再取向膜。
(14)上述的液晶取向膜的制造方法中，作为上述表面活性剂，可以使用由临界表面能不同的多种硅烷系表面活性剂混合而成的多成分表面活性剂。
(15)另外，作为上述表面活性剂，可以使用具有直链状碳链或硅氧烷结合链以及选自氯代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯甲硅烷基中至少一种甲硅烷基的硅烷系表面活性剂。
(16)另外，上述碳链或硅氧烷结合链，其末端或一部分可以被选自下列中的至少一个有机基团取代：三氟化碳基(-CF3)、甲基(-CH3)、乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH＝CH-)、乙炔基(碳-碳三键)、苯基(-C6H5)、芳基(-C6H4-)、卤原子、烷氧基(-OR；R表示烷基)、氰基(-CN)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰基(＝CO)、酯基(-COO-)和羧基(-COOH)。
(17)另外，作为上述干燥气氛，可以使用相对湿度在30％以下的气氛。
(18)另外，作为组成上述吸附质溶液的溶剂，可以使用沸点为100～250℃的非水系有机溶剂。
(17)另外，作为组成上述吸附质溶液的溶剂和洗涤用溶剂，可以使用具有选自烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基中的官能团的非水系有机溶剂。
(18)另外，作为具有上述硅氧烷基的溶剂，可以使用聚硅氧烷系溶剂。
(19)另外，上述溶液层形成工序中吸附质溶液向基板面的涂布，可以采用胶版印刷法、丝网印刷法、或者辊涂法任一种来进行。使用这些方法时，优选使用溶液粘度调节至1～50000cSt的吸附质溶液。另外，优选用聚硅氧烷来进行该粘度调节。
(20)作为上述溶液层形成工序的预备工序，可以附加一个底层形成工序：将含有多个氯代甲硅烷基的化学吸附物质的溶液溶解在溶剂中形成底层形成用溶液，使该溶液接触上述基板面，在基材面上形成溶液层后，在干燥气氛中，一边使上述溶液层中的溶剂蒸发，一边使溶液层中含有的化学吸附物质分子与基板形成硅氧烷键，然后从基板面上洗掉未吸附的分子，再将基板面暴露于含有水分的气氛中，在吸附分子的氯代甲硅烷基上加成OH基。
上述构成的底层形成工序，是在具有浓缩加速反应和熟化反应的本发明中采用与这种化学吸附膜制造方法同样手法的一个工序。因此，可以在极短的时间内形成底层。作为底层形成工序中使用的吸附质(底层形成物质)，使用含有多个氯代甲硅烷基的化学吸附物质。含有多个氯代甲硅烷基的化学吸附物质可以容易地被化学吸附到基板面上，同时，一旦将吸附分子暴露在含有水分的气氛中，残存的氯代甲硅烷基与水之间就会发生脱盐酸反应，变成具有多个OH的分子。由于该OH作为结合有硅烷系表面活性剂分子的吸附部位起作用，因此可以通过该底层使表面活性剂分子高密度地结合到基板表面上。应予说明，基板表面上的OH基(活泼氢部位)越多，可以形成吸附分子密度越高的化学吸附膜，其结果，可以获得对液晶分子的取向限制力优良且耐久性也优良的液晶取向膜。
(21)本发明中提交的液晶显示装置的制造方法，可以是以下构成。应予说明，由于该液晶显示装置的制造方法包括上述液晶取向膜的制造方法，因此，对于液晶取向膜制造方法中所说明的事项省略说明。
该液晶显示装置的制造方法至少具有以下工序：在干燥气氛中，使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液接触具有形成矩阵状电极组的第一基板的表面，在基板表面上形成由上述吸附质溶液构成的溶液层的工序；在干燥气氛中，一边使上述溶液层中含有的有机溶剂蒸发，一边使表面活性剂分子化学吸附到上述基板表面上的工序；用非水系有机溶剂构成的洗涤液洗涤表面活性剂分子化学吸附着的基板面，并从基板面上除去未吸附的表面活性剂分子的洗涤工序；在上述洗涤工序之后，在干燥气氛中将基板在一定方向上竖立，将基板面上附着的洗涤液在一定方向上控干，由此使化学吸附分子在一定方向上假取向的工序；向假取向的化学吸附分子照射偏振光，使化学吸附分子在一定方向上再取向的再取向工序；以及使带有上述再取向工序中制作的取向膜的第1基板与带有反向电极的第2基板分别以电极面作为内侧，以一定的间隔相对，然后在两个基板之间形成液晶层的液晶池装配工序。
(22)上述液晶显示装置的制造方法中，可以使上述再取向工序为这样一种工序：使用重叠有图案状掩模的偏振片，向基板面上1个象素领域被分割成许多份的每个微小区域照射偏振光，进行多次光照射，形成上述每个微小区域中吸附分子的再取向方向不同的取向膜。
如果是该构成，则由于可以控制相当于1个象素的取向膜领域被进一步分割的每个微小区域中的再取向方向，因此，可以实现所谓多畴型(multidomain type)的液晶显示装置。
应予说明，对于上述溶液层形成工序、化学吸附工序、假取向工序、再取向工序，可以采用上述液晶取向膜的制造方法中记载的方案。
                    附图的简单说明
图1为一例吸附质溶液在基板上的涂布方法的示意图。
图2为一例形成了化学吸附分子膜的基材表面的洗涤方法的示意图。
图3为将实施例1中制作的化学吸附膜的截面扩大到分子级的概念图。
图4为将实施例2中制作的假取向后的化学吸附膜的截面扩大到分子级的概念图。
图5为说明向基板面上照射偏振光的再取向工序的模式图。
图6为表示照射偏振光之后的基板表面的模式图。
图7为将实施例2中的再取向后的化学吸附膜的截面扩大到分子级的概念图。
图8为在实施例3的底层形成工序中，将在含有水分的气氛中暴露前的化学吸附膜的截面扩大到分子级的概念图。
图9为在实施例3的底层形成工序中，将在含有水分的气氛中暴露后的化学吸附膜的截面扩大到分子级的概念图。
图10为实施例6中的这种液晶显示装置的截面模式图。
                   实施发明的最佳方案
以下基于实施例具体地说明本发明的内容。应予说明，本发明中提交的单分子层状化学吸附膜的制造方法与液晶取向膜的制造方法的不同之处在于，前者不一定必须进行取向处理，与此相反，后者必须进行取向处理。但是，单分子层状化学吸附膜的制造方法中，也可以包括取向处理。总之，二者没有本质上的差异。因此，以下记载了与本发明中提交的液晶取向膜的制造方法和液晶显示装置的制造方法有关的实施例，对其内容进行说明。应予说明，单分子层状化学吸附膜的制造方法中的“基材”，包括能够在其表面上形成单分子层状化学吸附膜的一切形状的基材。另外，液晶取向膜的制造方法中的“基板”，限定于能够用于液晶显示装置的形状(通常为平板形状)。
实施例1
一边参照图1～图3，一边说明实施例1。
准备一块表面上形成了透明电极的玻璃基板1，将基板表面充分洗净，脱脂。该玻璃基板1的表面上具有多个羟基。
另外，作为化学吸附物质，准备一种含有末端带有减小被膜表面能的官能团(CF3-)的直链状烃基以及三氯硅烷基并以化学式CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3表示的硅烷系表面活性剂。
而且，作为非水系有机溶剂，准备经脱水处理的六甲基硅氧烷(bp.100℃)。在该六甲基硅氧烷中以1重量％的浓度溶解上述表面活性剂，制成吸附质溶液2。
接着，在相对湿度30％以下的干燥气氛中，如图1所示，将基板1浸渍到吸附质溶液2中，约1分钟之后捞出来。这样一来，基板1的表面上就形成了由吸附质溶液构成的溶液层。
然后，将基板1静置于温度25℃的与上述相同的气氛中，使溶液层中含有的六甲基硅氧烷蒸发，将溶液层的表面活性剂浓度浓缩至100％(浓缩加速反应)。表面活性剂浓度被浓缩至100％时的时间约为1分钟。另外，100％浓缩时，溶液层的厚度约为5μm。
上述蒸发之后，将基板1在与上述相同的气氛中再静置10分钟(熟化反应)。经过这些处理，就获得了表面活性剂分子化学吸附在基板表面上的基板。
上述处理之后，将化学吸附处理过的基板1浸渍到不含水的氯仿3(洗涤液)中，洗去基板表面上的未吸附分子。然后如图2所示，将该基板1从氯仿3中捞出来，在相对湿度30％以下、温度约25℃的干燥气氛中，使捞出方向(图2中箭头5的方向)为上地竖立基板，将基板面的氯仿控干(假取向处理)。该场合下的控干方向为图2中箭头5′的方向。
然后，将基板1的表面暴露于相对湿度为65％的空气(含水分的空气)中，使氯代硅烷基与水发生反应。应予说明，作为含有水分的空气，如果相对湿度在50％以上就不成问题。
经过以上一连串的处理，形成化学吸附膜4，其中以CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3表示的氯代硅烷系表面活性剂分子与基板表面的羟基形成硅氧烷键，且吸附分子在一定方向上假取向。
该化学吸附膜4的膜厚约为1nm，水对该膜的接触角约为120度。另外，采用使用接触角的ジスマン绘图法测定临界表面能时得知，约为10mN/m。进一步地，以JIS棋盘格试验法为基准考察化学吸附膜4的剥离强度时，完全不发生被膜剥离。另外，采用傅里叶变换红外光谱分析法进行分析，确认吸附分子的碳链在控干方向(箭头5′)上取向(参照图3)。
参照下述化学式1～化学式2，进一步说明上述制造方法。应予说明，本说明书中，把一边使溶剂蒸发一边进行的化学吸附反应过程称为浓缩加速反应，把在蒸发结束后一定时间内将基板置于干燥气氛中使其进一步反应的过程称为熟化反应。这些反应是使吸附质溶液中的表面活性剂分子与基板表面的亲水性基团(活泼氢)形成硅氧烷键(参照化学式1)的反应过程，在熟化加速反应中，由于使吸附质溶液缓慢浓缩，基板上的表面活性剂分子的密度逐渐提高，因此，基板面上的羟基部分和表面活性剂分子不会错配，同时，化学吸附反应加速地进行。另外，熟化反应意味着确保基板面与表面活性剂之间的反应时间，该熟化反应中，由于基板上只存在表面活性剂分子，因此，化学吸附反应平稳地进行，表面活性剂分子吸附到浓缩加速反应过程中不能反应的吸附部位上。因此，如果采用由浓缩加速反应和熟化反应构成的实施例1的方法，就可以力图达到极其合理地缩短化学吸附反应时间。
与此相反，在将基板浸渍到低浓度的吸附质溶液并使其反应的过去的浸渍反应法中，由于基板面附近的吸附质分子密度低、且基板面与吸附质分子之间存在着溶剂，因此需要更多的反应时间。另一方面，如果使用当初的高浓度溶液，则由于吸附质分子难以移动，在基板面的羟基部分与表面活性剂分子之间发生错配，而且产生吸附质的利用效率变差的问题。
因此，为了形成均匀且无斑驳的化学吸附膜，理想的是使表面活性剂分子的涂布量为使其适当地与基板表面的亲水性基团化学结合的量。但是，由于难以使溶液层中的表面活性剂分子数与基板表面的活泼氢的个数相同，所以将一定程度上含有过剩表面活性剂分子的溶液涂布到基板表面上。因此，在化学吸附反应结束时，在基板表面上残存有不能与基板反应的表面活性剂分子(未吸附分子)。此处，上述实施例1中，在化学吸附反应结束的阶段，用洗涤液将基板洗净。由于该洗涤将未吸附的分子除去，因此可以形成大致上只是由吸附分子排列成一层的单分子层状的被膜。进一步地，实施例1中，将洗涤后的基板在一定方向上竖立，将基板面上附着的洗涤液控干，经过该处理，吸附分子在控干方向(箭头5′的方向)上取向。本说明书中，将经该控干的取向称为假取向。
然后，进行将吸附分子暴露于水分中的处理，认为经过该处理，如化学式2和图3所示，吸附分子的SiCl基团与水之间发生脱HCl反应，吸附分子相互之间形成硅氧烷键。
化学式1
Figure C9881126200181
化学式2
Figure C9881126200182
如果采用以上说明的实施例1的制造方法，则过去浸渍反应法的化学吸附中必须1～2小时的反应时间，可以缩短到12分钟(包括用于涂布的1分钟浸渍时间)。
实施例2
准备一块表面上形成由例如ITO(indium tin oxside)构成的透明电极的玻璃基板(表面上具有许多羟基)，预先充分洗净脱脂。另外，准备一种将具有末端带有控制表面能的官能团(CH3-)的直链状烃基和三氯硅烷基并以化学式CH3(CH2)14SiCl3表示的硅烷系表面活性剂，与一种带有感光基团(C6H5CH＝CHCOC6H4-)并以化学式C6H5CH＝CHCOC6H4O(CH2)6SiCl3表示的硅烷系表面活性剂以摩尔比1∶1混合而成的双组分表面活性剂(化学吸附物质)。将该双组分表面活性剂以1重量％的浓度溶解于经脱水处理的六甲基硅氧烷(bp.100℃)中，制成双组分吸附质溶液。
其次，与实施例1的场合同样地进行，采用将基板在上述双组分吸附质溶液中浸渍1分钟后捞出的方法，在基板上形成由双组分化学吸附液构成的溶液层。接着，使作为溶剂的聚硅氧烷从该溶液层中蒸发出来(浓缩加速反应)。聚硅氧烷完全蒸发后(约1分钟后)，接着使基板原封不动地进行5分钟吸附反应(熟化反应)。然后，将基板浸渍到充满脱水处理了的正己烷的槽内，洗去未吸附的分子后，从正己烷槽内捞出基板，使捞出的方向为上地竖立基板，控干。这些一连串的处理全都是在相对湿度30％以下、温度25℃的干燥气氛中进行。
然后，将基板表面暴露于含有水分的空气中，使未吸附的SiCl基与水反应。由此制作2种表面活性剂分子单分子层状地化学吸附在基板上的化学吸附膜14(假取向膜)。
0采用与上述实施例1同样的方法考察该化学吸附膜14的吸附分子的取向。其结果，沿着与捞出方向相反的方向即控干方向假取向(参照图4)。另外，膜厚约为1.7nm。化学吸附膜的临界表面能约为28mN/m。
进一步地，使用2张带有上述方法制作的假取向膜的基板，使各基板的假取向方向成反向平行，且使池间隙为20微米地相对，制作试验用池。将向列液晶(ZLI4792；默克公司制)注入该池中，用可见光和偏振片考察液晶分子的取向状态。结果判定，液晶分子朝着假取向膜(被假取向的化学吸附膜)的假取向方向(控干方向)，以与基板的预倾(pretilt)角约4°取向。
对于采用一连串的工序所发生的表面活性剂的化学变化，与上述实施例1的场合大致相同。即，认为基板表面与表面活性剂的反应中，最初以大约1∶1的比例生成下述化学式3和化学式4的结合。溶剂洗涤后，再暴露于含有水分的空气中，由此生成化学式5和化学式6的结合。
应予说明，实施例2中，也与上述实施例1同样，由于采用由浓缩加速反应和熟化反应构成的化学吸附反应法，可以将通常需要1～2小时的化学吸附反应时间缩短到7分钟。
化学式3
化学式4
化学式5
Figure C9881126200203
化学式6
Figure C9881126200211
再取向工序
上述处理之后，接着对假取向膜进行再取向处理。参照图5～6来说明再取向工序。在带有假取向膜的基板上重叠上偏振片6(HNP’B：宝丽来公司制)，使偏振方向13与控干方向5’以87°或93°交叉，向基板面上照射400mJ的365nm(i线)的偏振紫外线。作为偏振紫外线的光源7，使用500 W的超高压水银灯(透过偏振片后为3.6mW/cm2)。
图5模式地示出照射偏振光时的状况，图6模式地示出照射偏振光之后的基板面状态。另外，图7示出将照射偏振光后的化学吸附膜14’(再取向膜)的截面扩大到分子级时的概念图。
图5～7包括FTIR分析结果以及用与实施例1同样制作的试验用池考察的结果。经过与实施例1同样进行的FTIR分析，可以确认，化学式5和化学式6的2种吸附分子以混合的状态化学吸附到基板面上，且具有感光性基团(C6H5CH＝CHCOC6H4-)的吸附分子之间通过碳-碳双键部分的结合键相互连接起来(参照化学式7和图7)。另外，可以确认以上述化学式5表示的吸附分子即使受到紫外线照射处理也不会发生化学变化。进一步地，通过使用试验用池观察，观察到液晶分子沿着偏振方向再取向，预倾角约为4°，液晶分子取向的标准离差也比假取向膜的场合小。另外，可以确认，表面张力、临界表面能和膜厚与假取向处理后的被膜同样，紫外线照射后没有变化。
应予说明，图4～7中，符号14为经假取向处理的化学吸附膜(假取向膜)，14’为假取向后的吸附分子群(概念图)，15为基板，5’为化学吸附膜14的假取向方向(控干方向)，6为偏振片，7为照射光，9为透明电极，14″为经再取向的化学吸附膜(为再取向膜，为液晶取向膜)，8为再取向方向。
化学式7
实施例3
实施例3中，为了增加基板表面的OH基，采用预先在基板面上形成底层、然后使表面活性剂分子化学吸附的方法，制作单分子层状的化学吸附膜。具体地如下进行。
作为含有许多氯基的甲硅烷基化合物，准备一种以化学式Cl3SiOSiCl3表示的化合物，将该化合物以1重量％的浓度溶解于经脱水处理的甲苯中，制成底层形成溶液。接着，用该溶液在与实施例2同样的基板表面上形成底层。底层形成的顺序和原理，与实施例1等中记载的相同。首先，在相对湿度30％以下的干燥气氛中，将基板在上述底层形成溶液中浸渍1分钟，然后将基板从该溶液中捞出，在与上述相同的气氛中，花大约5分钟时间，一边使甲苯蒸发，一边进行浓缩加速反应，然后再进行5分钟的熟化反应。该反应过程中，如图8所示，Cl3SiOSiCl3与基板表面的羟基(-OH)形成硅氧烷键。
接着，用经脱水处理的氯仿洗涤基板面，然后将基板面暴露于含有水分的空气中。由此，使未反应的-SiCl基与水进行脱盐酸反应，Cl被取代成OH，形成由含有许多羟基的无机硅氧烷构成的底层。图9示出将该底层扩大到分子级的概念图。应予说明，使用Cl3SiOSiCl3时，可以使基板表面的羟基增加到最初的2倍以上。而且由于该底层是单分子层状的被膜，厚度极薄。因此，实际上不会使基板厚度增加，而且由于硅氧烷键使其与基板强力地结合，因此也不会剥离。
使用带有该底层的基板和实施例2中记载的吸附质溶液形成化学吸附膜时，可以制作吸附分子密度高、疏油性优良的化学吸附膜(膜厚约1.8nm)。
使用该带有化学吸附膜的基板，与实施例2同样地采用试验池法考察液晶分子的取向状态。结果确认，液晶分子沿着假取向方向，以与基板的预倾角约5度地均匀取向。
应予说明，实施例3中，由于底层形成时采用浓缩加速反应和熟化反应，可以在短时间(11分钟)内形成底层。顺便提一句，作为底层形成物质使用Cl3SiOSiCl3，采用过去的浸渍反应法时，与基板的反应需要1～2小时左右。
此处，底层形成物质不限于上述物质，可以使用具有基板面上结合的卤代甲硅烷基、异氰酸酯甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基等官能团的各种化合物。其中，含有多个氯基的甲硅烷基化合物，在与基板的结合性、耐久性、可操作性等方面是优选的，作为这种甲硅烷基化合物，除了上述使用的Cl3SiOSiCl3以外，还可以举出例如Cl-(SiCl2O)n-SiCl3(n为整数，优选n＝0.1～3)。
实施例4
作为表面活性剂，准备一种以化学式ClSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2Cl表示的化合物A和一种以C6H5CH＝CHCOC6H4O(CH2)6SiCl3表示的化合物B，使用单独的化合物A(100/0)、化合物A与化合物B的双组分混合物(80/20、50/50、20/80)、单独的化合物B(O/100)5种表面活性剂，其他条件与上述实施例2相同，制作5种再取向膜(液晶取向膜)。而且，采用与实施例2相同的方法测定这些再取向膜的临界表面能和预倾角，考察双组分吸附质溶液中的混合比对临界表面能和预倾角的影响。
表1示出测定结果。表1证实，通过调整A化合物和B化合物的混合比，可以将再取向膜(液晶取向膜)的临界表面能控制在23mN/m～37mN/m，可以在2°～87°的范围内控制预倾角。
                                   表  1
                       混合比A/B与临界表面能的关系
(摩尔百分率)    100/0    80/20   50/50     20/80  0/100
临界表面能(mN/m)    23    25.8   30     34.2  37
预倾角    87°    81°   9°     5°  2°
实施例5
作为表面活性剂，准备一种以化学式CH3CH2C*HCH3CH2OCO(CH2)10SiCl3(其中C*为不对称碳原子)表示的化合物C以及以C6H5CH＝CHCOC6H4O(CH2)6SiCl3表示的上述化合物B，使用单独的化合物C(100/0)、化合物C与化合物B的双组分混合物(80/20、20/80)3种表面活性剂，其他条件与上述实施例2同样地进行，制作3种再取向膜(液晶取向膜)。而且，与上述实施例4同样地进行讨论。
表2示出测定结果。应予说明，表2中还同时记载了实施例4中测定的单独化合物B的临界表面能等。
表2可以证实，通过改变C化合物与B化合物的混合比，可以将化学吸附膜(液晶取向膜)的临界表面能控制在21mN/m～37mN/m内，而且可以在90°～2°的范围内控制。
                                   表  2
                           混合比C/B与临界表面能的关系
(摩尔百分率)     100/0     80/20     20/80     0/100
临界表面能(mN/m)     21     24     34     37
预倾角     90°     77°     7°     2°
实施例4～5的结果意味着，如果运用本发明的制造方法，则可以高效率地制造临界表面能和预倾角不同的各种液晶取向膜。
实施例6
实施例6中，对采用浓缩加速反应法的液晶显示装置的制造方法进行说明。
先基于图10说明实施例6的液晶显示装置的整体构造。图10模式地表示出液晶显示装置的截面构造。图中，符号20为第1基板，21为第1基板上形成矩阵状的第1电极组，22为用于驱动第1电极组21的晶体管组，23为第1电极上形成的第1液晶取向膜。另外，24为第2基板，25为颜色滤光片组，26为与第1电极组21反向的第2电极组(通用电极)，27为第2电极组上形成的第2液晶取向膜，28为液晶层，29为隔板，30为粘合部位，31、32为偏振片，33为背照光。
其次，说明该液晶显示装置制造中的主要制造要素。分别在形成第1电极组21和晶体管组22的第1基板20上以及具有颜色滤光片组25和共同电极26的第2基板24上形成该液晶显示装置中的液晶取向膜(再取向膜)23和27，对于这些液晶取向膜的制造条件而言，使用由实施例2中使用的以CH3(CH2)14SiCl3表示的硅烷系表面活性剂和以C6H5CH＝CHCOC6H4O(CH2)6SiCl3表示的硅烷系表面活性剂以摩尔比1∶4混合而成的双组分吸附质溶液，除此之外，与实施例2同样地进行。应予说明，再取向后，取向膜的临界表面能为34mN/m(假取向后为35mN/m)。
以下说明液晶显示装置的装配顺序。使上述制作的带有液晶取向膜的基板20和24相对，以使两个取向膜的取向方向成直角，且使隔板29介于两块基板之间，形成约5微米的池间隙，然后用粘合剂(粘接部位30)粘合，制成池。向该池内注入向列液晶(ZLI4792；默克公司制)，再在基板20和24的外侧分别配置正交尼科耳棱镜中组合的偏振片31和32，扭曲90度，完成了取向模式的液晶显示装置。该装置中的液晶分子的预倾角为4度。
一边向整个表面照射背照光33，一边用视频信号驱动上述液晶显示装置时，可以在箭头A的方向上显示出鲜明的映象。
应予说明，对于液晶取向膜形成方法以外的事项，例如电极组和晶体管组的形成方法等，没有特别的限制。因此，可以以公知的方法为基准进行制作。
实施例7
除了使用多畴取向的液晶取向膜以外，与上述实施例6同样地制作液晶显示装置。具体地说，实施例2中记载的化学吸附膜的制造方法中，准备一个遮光图案的掩模，在照射紫外线时，仅向1个象素被分割成4个方格状分割领域之一的分割领域组照射偏振光。而且，每次将该掩模重叠到偏振片上时，使照射领域不同，分别向上述4个分割领域照射偏振方向不同的紫外线。通过总共4次的紫外线照射，制作1个象素由取向方向不同的4个领域构成的多畴取向的液晶取向膜。应予说明，4个分割领域方格状地配置在对应于1个象素的区域内。
使用带有这种液晶取向膜的基板，其他事项与实施例6相同，制作实施例7的液晶显示装置。与上述实施例6同样地驱动该液晶显示装置时，可以确认视角得到大幅度改善。
其他事项
(1)本发明制造方法中的浓缩加速反应、熟化反应、控干处理、底层形成反应，优选在5～80℃下进行。其理由如下。如果温度不足5℃，则表面活性剂分子与基板的反应性减小，同时溶剂的蒸发变慢，到反应结束时需要很长时间。另外，如果温度超过80℃，则溶剂急速蒸发，溶液粘度急剧提高，因此难以得到均匀的被膜，而且有溶剂沸腾和表面活性剂分解的可能。
另外，控干温度可以说也与上述相同，如果温度不足5℃，则假取向需要很长时间，另一方面，如果超过80℃，则有可能在充分进行假取向之前洗涤液蒸发完了。
(2)上述各实施例中，作为稀释表面活性剂的非水系有机溶剂，使用六甲基硅氧烷(实施例1)、八甲基硅氧烷(实施例2、实施例4～7)和甲苯(实施例3)，但稀释溶剂不限于这些。作为优选的稀释溶剂，是能够溶解表面活性剂的溶剂，以沸点为100℃～250℃的非水系有机溶剂为宜。这是因为如果是沸点在该范围内的溶剂，就会对浓缩加速反应合适。另外，由于与硅烷系表面活性剂的相溶性优良，优选使用含有烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基的非水系有机溶剂。
(3)上述稀释溶剂也可以作为洗涤用溶剂使用，含有烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基的非水系有机溶剂，在能够高效率地除去未反应的表面活性剂方面优良。应予说明，洗涤用溶剂也可以使用沸点在100℃以下的溶剂。
(4)上述各实施例中，作为将吸附质溶液涂布到基板表面上的方法，采用将基板浸渍到吸附质溶液中之后再捞出的手法，但涂布方法不限于此。可以使用例如辊涂法、胶版印刷法、丝网印刷法，如果采用这些涂布方法，在能够均匀涂布适量的吸附质溶液方面是优选的。
(5)上述各实施例中，示出通过照射偏振光进行再取向的例子，但可以用摩擦辊代替偏振光进行摩擦，进行再取向。另外，也可以用摩擦辊进行假取向。
(6)上述各实施例中，在相对湿度30％以下的干燥气氛中进行化学吸附反应等，但在相对湿度35％以上的气氛中进行时，形成有白浊的被膜，该白浊即使用洗涤液洗涤也不能除去。
(7)上述各实施例中，作为表面活性剂使用含有直链状碳链或硅氧烷结合链和氯代甲硅烷基的硅烷系表面活性剂，但本发明中可以使用的表面活性剂不限于此。例如，也可以利用反应速度稍慢、但含有烷氧基硅烷基或异氰酸酯硅烷基的表面活性剂。
(8)实施例2中，将碳链长度为-(CH2)14-的硅烷系表面活性剂与碳链长度为-(CH2)6-且具有感光性基团的硅烷系表面活性剂混合使用，但碳链长度不限于此。即使在使用例如-(CH2)n-(n为1～25范围内的整数)且碳链长度不同的2种以上的表面活性剂时，也可以获得与实施例1同样的结果。即，可以通过控干进行假取向，可以通过照射偏振光进行再取向。另外，还可以使用带有代替烃链的硅氧烷结合链(-(SiO)n-(n为1～15范围内的整数))的表面活性剂。
(9)另外，实施例2中，如果在1∶0～0∶1范围内改变CH3(CH2)14SiCl3与C6H5CH＝CHCOC6H4O(CH2)6SiCl3的混合摩尔比，则可以使临界表面能在24mN/m～37mN/m内变化，可以将预倾角控制在87°～2°的范围内。
(10)再有，如果添加作为代替CH3(CH2)14SiCl3的化学吸附化合物的含氟表面活性剂，例如CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3，则临界表面能可以减小到14mN/m。添加20重量％时，液晶的预倾角几乎为90度。制作并驱动使用该取向膜的液晶显示装置时，可以均匀且迅速地改变液晶分子的取向。
(11)上述实施例2等中，作为偏振光的光源，使用超高压水银灯作为i线的365nm的光，但不限于该波长的紫外线，可以使用适合吸附分子光吸收性的波长的光。也可以使用例如436nm、405nm、254nm和KrFエキシマ激光得到的248nm的光，特别地，248nm和254nm的光容易被大部分物质吸收，因此在能量取向效率高的方面是优选的。
(12)本发明中，可以使用临界表面能不同的各种硅烷系表面活性剂，作为这种硅烷系硅系表面活性剂，可以举出例如碳链或硅氧烷结合链的末端或一部分被选自下列中的至少一个有机基团取代的表面活性剂：三氟化碳基(-CF3)、甲基(-CH3)、乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH＝CH-)、乙炔基(碳-碳三键)、苯基(-C6H5)、芳基(-C6H4-)、卤原子、烷氧基(-OR；R表示烷基，碳原子数优选在1～3的范围内。)、氰基(-CN)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰基(＝CO)、酯基(-COO-)和羧基(-COOH)。而且，可以确认使用这些表面活性剂能够极其简单地将化学吸附膜的临界表面能控制在10～55dyn/cm的范围内。
                     产业上的利用可能性
如以上说明，根据本发明，可以高生产效率地制造单分子层状的被膜，它能够用作基材表面改质用被膜和对液晶分子进行取向限制的取向膜。另外，根据本发明，可以高生产效率地制造多畴取向型的液晶显示装置。因此，本发明的产业上的意义巨大。

Claims (21)

1.一种单分子层状的化学吸附膜的制造方法，该方法至少具有以下工序：
使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液在干燥气氛中与基材表面接触，在基材表面上形成一层由吸附质溶液构成的溶液层的工序；和
在相对湿度30％以下的干燥气氛中，一边使上述溶液层中含有的有机溶剂蒸发浓缩，一边使表面活性剂分子化学吸附在基材表面上的浓缩加速反应工序；和
所说的溶液层中的有机溶剂蒸发浓缩结束后，继续进行化学反应直到经过一定时间的熟化反应工序；和
在上述熟化反应工序之后，还具有一个将基材表面上残留的未反应的表面活性剂用非水系有机溶剂洗涤的洗涤工序。
2.权利要求1中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，作为组成上述吸附质溶液的非水系有机溶剂，使用沸点为100～250℃的有机溶剂。
3.权利要求1中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，作为组成上述吸附质溶液的溶剂和洗涤用溶剂，使用具有选自烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基等官能团的非水系有机溶剂。
4.权利要求3中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，上述具有硅氧烷基的有机溶剂，为聚硅氧烷系溶剂。
5.权利要求1中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，作为上述硅烷系表面活性剂，使用由临界表面能不同的多种硅烷系表面活性剂混合而成的多成分的表面活性剂。
6.权利要求1中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，作为上述硅烷系表面活性剂，使用含有直链状碳链或硅氧烷结合链以及选自氯代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基和异氰酸酯甲硅烷基中至少一个甲硅烷基的硅烷系表面活性剂。
7.权利要求6中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，上述碳链或硅氧烷结合链，其末端或一部分被选自下列中的至少一个有机基团取代：三氟化碳基(-CF3)、甲基(-CH3)、乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH＝CH-)、乙炔基(碳-碳三键)、苯基(-C6H5)、芳基(-C6-H4-)、卤原子、烷氧基(-OR；R表示烷基)、氰基(-CN)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰基(＝CO)、羰氧基(-COO-)和羧基(-COOH)。
8.一种液晶取向膜的制造方法，该方法是由基材表面活性剂分子化学吸附到基材表面上形成的单分子层状的化学吸附膜构成的液晶取向膜的制造方法，至少具有以下工序：
在基材面形成电极的工序；
使含有硅烷系表面活性剂和非水系有机溶剂的吸附质溶液与形成了电极的基材面接触，在上述基材面上形成由吸附质溶液构成的溶液层的工序；和
在相对湿度30％以下的干燥气氛中，一边蒸发浓缩上述溶液层中含有的有机溶剂，一边使表面活性剂分子化学吸附到形成了电极的上述基材表面上的浓缩加速反应工序；和
所说溶液层中的有机溶剂蒸发结束后，直到经过一定时间内，继续进行化学反应的熟化反应工序；和
在上述熟化反应工序之后，用非水系有机溶剂洗涤残留在上述基材表面上的未反应的表面活性剂，从上述基材面上除去未反应的表面活性剂分子的洗涤工序。
9.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，上述洗涤工序之后，附加这样一个工序：在干燥气氛中将基材在一定方向上竖立，在一定方向上控干基材面上含有的洗涤液，使基材面上化学吸附的吸附分子在一定方向上假取向。
10.权利要求9中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，上述假取向工序之后，附加一个向基材面照射偏振光、使吸附分子在一定方向上再取向的再取向工序。
11.权利要求8中所述的单分子层状的化学吸附膜的制造方法，其中，作为上述硅烷系表面活性剂，使用由临界表面能不同的多种硅烷系表面活性剂混合而成的多成分表面活性剂。
12.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为上述硅烷系表面活性剂，使用具有直链状碳链或硅氧烷结合链以及选自氯代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯甲硅烷基中至少一种甲硅烷基的硅烷系表面活性剂。
13.权利要求12中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，上述碳链或硅氧烷结合链，其末端或一部分被选自下列中的至少一个有机基团取代：三氟化碳基(-CF3)、甲基(-CH3)、乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(＝CH＝CH-)、乙炔基(碳-碳三键)、苯基(-C6H5)、芳基(-C6H4-)、卤原子、烷氧基(-OR；R表示烷基)、氰基(-CN)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、羰氧基(-COO-)和羧基(-COOH)。
14.权利要求9中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，上述假取向工序在相对湿度30％以下的气氛中进行。
15.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为组成上述吸附质溶液的溶剂，使用沸点为100～250℃的非水系有机溶剂。
16.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为组成上述吸附质溶液的溶剂和洗涤用溶剂，使用具有选自烷基、氟化碳基、氯化碳基、硅氧烷基中的官能团的非水系有机溶剂。
17.权利要求16中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，具有上述硅氧烷基的溶剂，为聚硅氧烷系溶剂。
18.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，形成上述溶液层的工序中吸附质溶液向基材面的接触，采用胶版印刷法、丝网印刷法、或者辊涂法任一种来进行。
19.权利要求18中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为上述吸附质溶液，使用溶液粘度调节至1～50000cSt的吸附质溶液。
20.权利要求19中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为上述吸附质溶液的粘度调节用的溶剂，使用聚硅氧烷。
21.权利要求8中所述的液晶取向膜的制造方法，其中，作为形成上述溶液层的工序的预备工序，具有这样一个底层形成工序：
将含有多个氯代甲硅烷基的化学吸附物质的溶液溶解在溶剂中形成底层形成用溶液，使该溶液接触上述基材面，在基材面上形成溶液层后，在干燥气氛中，一边使上述溶液层中的溶剂蒸发，一边使溶液层中含有的化学吸附物质分子与基材形面硅氧烷键，然后从基材面上洗掉未吸附的分子，再将基材面暴露于含有水分的空气中，在吸附分子的氯代甲硅烷基上加成OH基。
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