(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、所望の方向の磁場を印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填することを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項２】
一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とを印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填することを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項３】
一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された低分子液晶と紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、所望の方向の磁場を印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填することを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項４】
一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された低分子液晶と紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とを印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填することを特徴とする液晶セルの製造方法。
【請求項５】
紫外線が所望の方向の直線偏光のほぼ平行紫外線であることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セルの製造方法。
【請求項６】
紫外線吸収剤の所定紫外線の吸光係数が、光重合開始剤の所定紫外線の吸光係数より、二桁以上大きいことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セ
ルの製造方法。
【請求項７】
紫外線吸収剤が、
【化１】
0003572787.tif 000010
からなることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セルの製造方法。
【請求項８】
基板を、その主面をカップラー層で被覆した平板からなることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セルの製造方法。
【請求項９】
基板を、その主面を有極性有機樹脂層で被覆した平板からなることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セルの製造方法。
【請求項１０】
重合性液晶性モノマーが、少なくとも
【化２】
0003572787.tif 000011
【化３】
0003572787.tif 000012
【化４】
0003572787.tif 000013
【化５】
0003572787.tif 000014
のいずれか、一つを含むことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の液晶セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶分子の配向に係る液晶セルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板上に、数１００ｎｍの厚みの有機膜、とりわけ、ポリイミド膜を塗布して形成し、そのあと、高速の繊維束で摩擦する。いわゆる、ラビング処理である。かくすることにより、例えばポリイミド膜の主鎖が繊維束の運動方向に延伸される。いわゆる、ポリイミド膜の配向現象である。このポリイミド主鎖と液晶分子が接触した時、お互いの相互作用により、液晶分子が配向する。この事情から、この配向したポリイミド膜を配向膜と称する。このあたりは、培風館刊、「液晶−基礎編」、岡野、小林  共編に詳しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶素子の生産においては、ラビング法のみが適用されている。このラビング法は、ポリイミド膜を高速で摩擦するものであり、必然的に、多かれ少なかれ、塵の発生を伴う。これは、例えば、液晶表示装置の場合、表示の欠陥となり、すべからく、回避すべき事象である。
【０００４】
また、十分、ラビング処理を、ポリイミド膜になすためには、かなり、強く摩擦する必要がある。これは、場合により、局部的な破壊的な傷をポリイミド膜に生ぜしめ、液晶分子の配向の均一性を損なう。これを、回避するためには、この摩擦状態の管理に厳格さが必要となる。
【０００５】
さらに、このラビングの際、ポリイミド膜との間に、ともすれば静電気が発生する。この結果として、例えば、アクティブ・マトリクス型液晶表示装置の場合、薄膜トランジスターが破壊される可能性がある。
【０００６】
これらの弱点を克服するために、なんらかの非接触法で、基板上有機膜の配向現象を生起させる試みはある。代表的な試みは、偏光された紫外光によるポリビニール・シンナメート膜の異方的重合法がある。これは、液晶分子の配向には成功している。しかしながら、このような非接触法は、研究開発段階にあり、生産現場には全く、適用されていない。この理由の一つは、非接触法が、約２゜程度のプレチルトの再現性ある発現に成功していないことにある。
【０００７】
かたや、従来のラビング法では、配向膜材料として、ポリイミド主鎖の構造に工夫したり、側鎖にアルキル基や、フルオロアルキル基を結合させたりして、再現性あるプレチルトの発現に成功している。
【０００８】
なお、再現性あるプレチルトの発現は、安定な液晶分子の配向には、必須の技術である。現状の液晶素子においては、ほぼ約１０゜までの所定の角度のプレチルトの発現が、必要と考えられる。
【０００９】
本発明は、非接触プロセスで、約１０゜までの任意の角度の安定なプレチルト発現を企図し、成功したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために、一対の基板主面上に形成された光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、つぎに、所望の方向の磁場を単独に印加しつつか、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とをふたつながら印加しつつ、同時に紫外線を前記基板に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填する液晶セルの製造方法である。
【００１１】
前記紫外線の照射は、メソーゲン層に直接照射してもよく、また、基板を紫外線が透過し得る基板となし、基板を通して紫外線を照射してもよい。また、この製造方法において、高分子層の形成後、基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填して、液晶セルを完結させたほうが、望ましい結果を得た。
【００１２】
本発明は、さらに、一対の基板主面上に形成された低分子液晶と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、つぎに、所望の方向の磁場を単独に印加しつつか、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とをふたつながら印加しつつ、同時に紫外線を前記基板に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填してなる液晶セルの製造方法を明かにする。
【００１３】
前記紫外線の照射は、メソーゲン層に直接照射してもよく、また、基板を紫外線が透過し得る基板となし、基板を通して紫外線を照射してもよい。また、前記低分子液晶として揮発性のものを使用し、高分子層の形成後、低分子液晶の揮発処理を行い、基板主面を有機溶剤で軽度に洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填して液晶セルを完結させたほうが、望ましい結果を得た。前記揮発処理としては、加熱処理または減圧処理を指す。
【００１４】
本発明は前述の課題を解決するために、一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、つぎに、所望の方向の磁場を単独に印加しつつか、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とをふたつながら印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填してなるような液晶セルの製造方法を明かにする。
【００１５】
さらに、本発明は、一対の紫外線を透過し得る基板主面上に形成された低分子液晶と紫外線吸収剤と光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなるメソーゲン層が液晶状態に保たれるような所定温度に前記基板を保ち、つぎに、所望の方向の磁場を単独に印加しつつか、所望の方向の磁場を印加と、もう一つの所望の方向の電場とをふたつながら印加しつつ、同時に紫外線を前記基板を通して前記基板主面に照射して、前記モノマーを重合させて高分子層を形成し、前記基板主面を有機溶剤で洗浄し、所望の間隙を保って、この高分子層を対向させて、この一対の基板を貼合せ、この間隙に液晶を充填すてなるような液晶セルの製造方法を提示する。
【００１６】
本発明全体において、紫外線はメソーゲン層のうち、光重合開始剤と重合性液晶性モノマーからなる系における重合に効果的な波長のそれを指す。通常、紫外線は紫外線発生用放電ランプが好適である。より本願の効果を上げるためには、所望の方向に直線偏光した、疑似的平行紫外線であることが望ましい。
【００１７】
紫外線吸収剤の所定紫外線の吸光係数が、光重合開始剤の所定紫外線の吸光係数より、二桁以上大きいことが、非常に望ましい。例えば、紫外線吸収剤として、
【００１８】
【化６】
0003572787.tif 000002
【００１９】
からなるものがあるが、本発明はこれに限定されるものでない。
本発明全体において、基板を、その主面をカップラー層で被覆した平板からなるのが、均一で薄いメソーゲン層を得るのに、効果的であった。また、このための基板として、その主面を有極性有機樹脂層で被覆した平板からなるのが効果的であった。例えば、重合性液晶性モノマーとしては、少なくとも
【００２０】
【化７】
0003572787.tif 000003
【００２１】
【化８】
0003572787.tif 000004
【００２２】
【化９】
0003572787.tif 000005
【００２３】
【化１０】
0003572787.tif 000006
【００２４】
のいずれか、一つを含むようなものがあるが、本発明はこれに限定されるものでない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
非接触法での液晶分子用配向膜形成法は、発塵の可能性が極めて小さいこと、薄膜トランジスターに悪影響を及ぼす静電気の発生の極端な抑圧等、長所がある。しかしながら、約１０゜近辺までのプレチルトの発現には成功していなかった。ここでは、まず、このあたりの事情について、若干、説明する。
【００２６】
まず、可視光ないし、紫外線光では、波長が短くても約２０００オングストローム程度であり、これは、液晶配向膜の望ましい厚みと同程度である。プレチルト発現のため、これらの偏光を使用し、かつまた斜め光を使い、なんらかの樹脂膜との相互作用、例えば重合等を行っても、多分、プレチルトは発現しない。ここでは、プレチルト発現のためには、液晶配向膜を構成する樹脂主鎖が基板に平行になっているのでなく、発現すべきプレチルトに対応して、基板に斜めに積まれるか、液晶配向膜となるべき樹脂膜の微細凹凸の分子レベルでの傾斜角度の鋭さが必要と考えている。もちろん、樹脂の側鎖がこのような状態でも、同等にプレチルトが発現すると考えられるが。このような議論から、偏光ないし、斜め光を使って、プレチルト角を発現するためには、波長が、多分１００オングストローム程度以下である必要があると考える。これは、Ｘ線領域であり、実施にはおのずから、ある困難性がある。
【００２７】
磁場により、液晶分子の環部分の電子雲の反磁性の故に、低分子液晶が配向することは分かっている。もちろん、誘起分極のため、電場に対して配向するのもよく知られた事実である。一方向の磁場または、一方向の電場で低分子液晶をプレチルトを持って配向させて、次に基板壁に吸着した液晶分子のみを残留させ、大部の低分子液晶を洗い流し、配向膜となすことが考えられる。学会の今までの結果からも推測されるが、この種の配向膜から液晶セルを作製すると、充填された液晶分子はプレチルトを持たず、基板壁近傍では基板壁に平行に並ぶ。すなわち、基板壁に吸着した液晶分子はプレチルト角を記憶しない。すなわち、プレチルトを記憶するためには、基板壁に所望のプレチルトに対応した、より剛直な構造が必要である。本発明の端緒の一つはここにある。
【００２８】
液晶分子を過剰の溶剤に希釈、液晶状態を喪失させた液体に、電場もしくは磁場を印加した場合、どうなるか。妥当な電場もしくは磁場の強度では、熱運動のため、液晶分子は配向しなかった。これは、液晶状態における分子間の相互作用が、この配向効果のためには、本質的役割を果しているという考えから理解される。
【００２９】
前述のより剛直な構造のため、液晶モノマーの重合により、より配向の記憶を安定にすることに、本発明の本質の一つはある。ただし、この重合の際、分子の再配列により、前記配向の記憶は一部、失われるという犠牲は常に存在はするが。
【００３０】
紫外線照射による重合ののち、有機溶剤で処理して、前記重合物の表層を溶出することは、これから液晶セルを作製した場合に、配向ムラを極少にするのに効果的であった。
【００３１】
基板を通して、紫外線を照射するのは、どうも、基板壁近傍においてのみ重合度が高くなる傾向にあるようで、これも、液晶セルの配向ムラの削減に資する。このとき、有機溶剤での処理は、結果としての配向膜の厚みをかなり薄く、均一に出来るようであり、望ましい。このような効果は、紫外線吸収染料を混入させることにより、一段と高まった。なお、この紫外線吸収染料の紫外線の吸光係数が、光重合開始剤のそれの二桁以上大きい方が、有効紫外線が基板壁近傍に限られるようであり、このあとの有機溶剤出の処理とあいまって、出来上がった液晶用配向膜の厚みをかなり薄く出来た。
【００３２】
また、磁場に加えて電圧を印加しつつ、紫外線を照射、重合させる方法は、メソーゲン層の有機分子の配向を促進し、紫外線によりこれを固化させるものである。すなわち、電圧により、有機分子が動く直前の状態に対応するポテンシアルを与え、実際の有機分子の配向方向の厳密な制御は、もちろん、磁場が行うものである。これにより、必要とされる磁場強度は節約され得る。
【００３３】
ガラス基板等、カップラー処理をなすことにより、メソーゲン層するのに、スピナー塗布を行うと、均一な薄膜が形成出来る。また、ガラス基板等、極性有機樹脂、例えば、ポリイミド樹脂、ポリパラバン酸樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂等で被覆し、この上にメソーゲン層を形成するのが均一な薄膜形成に容易であった。
【００３４】
（実施例１）
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１に示す。図１において、１は基板、２は基板主面、３はカップラー層、４は形成されたメソーゲン層である。
【００３５】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、ビニルトリメトキシシラン、品番ＫＢＭ１００３を、スピナーで塗布し、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【００３６】
つぎに、大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）と４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）の、それぞれ５０重量％の混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【００３７】
この希釈液を、スピナーで、最初、１分、４００ＲＰＭの回転数で、さらに、約２分、１０００ＲＰＭの回転数で、さらに、約１分、１５００ＲＰＭの回転数でカップラー層４の上に塗布した。そのまま、しばらく風乾して、溶媒のアセトンを揮発させ、約３１０ｎｍの厚みのメソーゲン層を得た。偏光顕微鏡観察によれば、このメソーゲン層は、液晶相を示していた。
【００３８】
次に、図２の構成断面図に示す装置で、重合性液晶性モノマーを配向させながら光重合させた。同図において、５、６は電磁石のポールであり、７は対応する磁力線であり、８は紫外線ランプ、９は前述のメソーゲン層、１０は基板である。便宜上、図１の基板１とカップラー層３を、図２では、基板１０とした。
【００３９】
紫外線ランプ８は、フィリップス社製、ＰＬ１０を用いた。これは、３６５ｎｍの紫外線を放射し、基板１０との距離は約２０ｃｍとした。電磁石は、ハーベイ・ウェルズ・コーポレーション社製のものである。
【００４０】
まず、結果する液晶セルでの液晶分子の所望プレチルトや所望配向方向に対応して、メソーゲン層を有する基板１０を、磁力線７に対して、傾けて、電磁石のポール５、６間に設置する。この実施例の場合、基板１０の法線と磁力線のなす角を、約６５゜にした。つぎに、磁束密度が約３０Ｋガウスとなるように、磁場を印加する。その状態で、紫外線ランプ８を点灯、約２分間、紫外線を照射する。紫外線は、メソゲン層に直接照射した。かくして、少なくとも一部、重合した高分子層が得られる。
【００４１】
次に、アセトンに数分、浸漬をのみすることにより、有機溶剤洗浄を行った。結果として、基板上に高分子層が残留する。
【００４２】
この基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００４３】
公知の方法で、このような、一対の基板で、前記残留した高分子層を対向させて、間隙を約１０ミクロンにした空セルを製作した。この時、上、下基板の貼り合わせ方向は、図１の処理の際、各基板に加えられた磁力線の方向が、反平行となるようにした。この空セルに、メルク社製、ネマチック液晶、ＺＬＩ−２２９３を公知の方法で充填して液晶セルを得た。
【００４４】
このようにして、１０個の液晶セルを得た。
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００４５】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、２３．２゜から２３．５゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。と言うよりも、このような高チルトは、従来のラビング法では不能と考えられている。
【００４６】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約６００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【００４７】
この液晶セル製作の全工程において、ゴミの発生は無い。これは、従来のラビング法と両極端をなすものである。また、全工程において、静電メーターで、基板表面の帯電を評価したところ、従来の工程のそれと比較して、発生する静電気の最大電圧値は、百分の一以下であった。
【００４８】
（実施例２）
実施例１とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。ただし、図２において、基板１０の法線と磁力線のなす角を、約８０゜にした。かつ、有機溶剤洗浄を省略した。
【００４９】
図２に対応する処理をされたすべての基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００５０】
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００５１】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、９．４゜から９．７゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【００５２】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約７００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【００５３】
（実施例３）
以下の点を除いて、実施例１とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【００５４】
ただし、図１の基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、品番ＫＢＥ４０３を、スピナーで塗布し、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【００５５】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。関東化学（株）から入手した低分子液晶、４−ｎ−プロピル−４’−シアノフェニルシクロヘキサン
【００５６】
【化１１】
0003572787.tif 000007
【００５７】
を入手した。また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【００５８】
（化１１）の低分子液晶を約７５重量％、前記混合物を約２５重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【００５９】
また、図２において、基板１０の法線と磁力線のなす角を、約８０゜にして処理した。かくて、基板上、少なくとも、一部重合した高分子層が得られた。図２に対応する処理のあと、ロータリーポンプを用いた減圧雰囲気内に、約１時間置いた。そのあとかつ、実施例１と同様の方法で、浸漬時間、約１分のエタノールを用いた有機溶剤洗浄を行った。この時、基板上に、残留した高分子層が得られた。
【００６０】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００６１】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００６２】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、９．５゜から９．７゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【００６３】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約７５０：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【００６４】
（実施例４）
以下の点を除いて、実施例１とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【００６５】
ただし、図１の基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、品番ＫＢＥ４０３を、スピナーで塗布し、約１００℃の熱処理を行い、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【００６６】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。メルク社から入手した２種の低分子液晶成分、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル
【００６７】
【化１２】
0003572787.tif 000008
【００６８】
、５９モル％と、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル
【００６９】
【化１３】
0003572787.tif 000009
【００７０】
、４１モル％の混合による低分子液晶を調合した。また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、５０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【００７１】
（化１１）の低分子液晶を約７５重量％、前記混合物を約２５重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【００７２】
また、図２において、基板１０の法線と磁力線のなす角を、約８０゜にした。図２に対応する処理のあと、実施例１と同様の方法で、浸漬時間、約２分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【００７３】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００７４】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００７５】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、９．３゜から９．５゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【００７６】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約７００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【００７７】
（実施例５）
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【００７８】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％のアルドリッチ・ケミカル・カンパニー製、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を溶解させたノーマルメチルピロリドン（ＮＭＰ）を約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約１００℃、３時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、１０ｎｍ程度である。
【００７９】
つぎに、大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピル−シクロヘキシルベンゼン（化８）、４０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）、４０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−シアノビフェニール（化１０）、２０重量％の、混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【００８０】
この希釈液を、スピナーで、最初、１分、４００ＲＰＭの回転数で、さらに、約２分、１０００ＲＰＭの回転数で、さらに、約１分、１５００ＲＰＭの回転数でカップラー層４の上に塗布した。そのまま、しばらく風乾して、溶媒のアセトンを揮発させ、約２００ｎｍの厚みのメソーゲン層を得た。偏光顕微鏡観察によれば、このメソーゲン層は、液晶相を示していた。
【００８１】
次に、図３の構成断面図に示す装置で、重合性液晶性モノマーを配向させながら光重合させた。図３において、１１、１２は電磁石のポールであり、１３は対応する磁力線であり、１４は紫外線ランプ、１５は前述のメソーゲン層、１６は基板である。便宜上、図１の基板１と有極性有機樹脂層３を、図３では、基板１６とした。使用した、電磁石や、紫外線ランプは、実施例１と同様である。
【００８２】
まず、結果する液晶セルでの液晶分子の所望プレチルトや所望配向方向に対応して、メソーゲン層を有する基板１６を、磁力線１３に対して、傾けて、電磁石のポール１１、１２間に設置する。この実施例の場合、基板１６の法線と磁力線のなす角を、約８３゜にした。つぎに、磁束密度が約３５Ｋガウスとなるように、磁場を印加する。その状態で、紫外線ランプ１４を点灯、約３分間、紫外線を照射する。紫外線は、基板１６の裏から、基板を通して、メソーゲン層１５に照射される。かくして、少なくとも一部、重合した高分子層が得られた。
【００８３】
次に、アセトンに数分、浸漬をのみすることにより、有機溶剤洗浄を行った。結果、基板上、高分子層が一様に存在した。
【００８４】
この基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００８５】
公知の方法で、このような、一対の基板で、前記高分子層が対向するように、間隙を約１０ミクロンにした空セルを製作した。この時、上、下基板の貼り合わせ方向は、図１の処理の際、各基板に加えられた磁力線の方向が、反平行となるようにした。この空セルに、メルク社製、ネマチック液晶、ＺＬＩ−２２９３を公知の方法で充填して液晶セルを得た。
【００８６】
このようにして、１０個の液晶セルを得た。
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００８７】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、６．５゜から６．８゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【００８８】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約６００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【００８９】
この液晶セル製作の全工程において、ゴミの発生は無い。これは、従来のラビング法と両極端をなすものである。また、全工程において、静電メーターで、基板表面の帯電を評価したところ、従来の工程のそれと比較して、発生する静電気の最大電圧値は、百分の一以下であった。
【００９０】
（実施例６）
以下の点以外は実施例５とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【００９１】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【００９２】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％のアルドリッチ・ケミカル・カンパニー製、ナイロン６／６を溶解させたｍ−クレゾールを約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約１００℃、３時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、１０ｎｍ程度である。
【００９３】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。メルク社から入手した２種の低分子液晶成分、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル（化１２）、５９モル％と、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル（化１３）、４１モル％の混合による低分子液晶を調合した。また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、５０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【００９４】
（化１１）の低分子液晶を約７５重量％、前記混合物を約２５重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【００９５】
また、図３において、基板１６の法線と磁力線のなす角を、約８５゜にした。図３に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約２分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【００９６】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【００９７】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【００９８】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、５゜±０．１゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【００９９】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約７００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１００】
（実施例７）
以下の点以外は実施例５とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１０１】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【０１０２】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％の窒素石油化学（株）製、ポリアミック酸を溶解させたノーマルメチルピロリドンを約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約２００℃、１時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５０ｎｍ程度である。
【０１０３】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）と４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）の、それぞれ５０重量％の混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％と、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー社から入手した紫外線吸収剤、４−（１−スルホニル−２−ヘキシル）−４’−（１−オキサ−６−ヘキサノル）−トランススチルベン（化６）を約１．５重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１０４】
また、図３において、基板１６の法線と磁力線のなす角を、約８５゜にした。図３に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約５分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【０１０５】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１０６】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１０７】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、５゜±０．１゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１０８】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約７００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１０９】
（実施例８）
以下の点以外は実施例５とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１１０】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３はカップラー層である。
【０１１１】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の  ただし、図１の基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、品番ＫＢＥ４０３を、スピナーで塗布し、約１００℃の熱処理を行い、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【０１１２】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。関東化学（株）から入手した低分子液晶、４−ｎ−プロピル−４’−シアノフェニルシクロヘキサン（化１１）を入手した。
【０１１３】
また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【０１１４】
（化１１）の低分子液晶を約７０重量％、前記混合物を約３０重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー社から入手した紫外線吸収剤、４−（１−スルホニル−２−ヘキシル）−４’−（１−オキサ−６−ヘキサノル）−トランススチルベン（化６）を約１．５重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１１５】
また、図３において、基板１６の法線と磁力線のなす角を、約７５゜にした。図３に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約５分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【０１１６】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１１７】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１１８】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、１３．６゜〜１３．８゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１１９】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約６４０：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１２０】
（実施例９）
以下の点以外は実施例８とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１２１】
本実施例での、基板の状況を説明する。図１における、カップラー層または有極性有機樹脂層３を省略した。すなわち、図１において、コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめた基材の上に、メソーゲン層が直接、積層される。
【０１２２】
メソーゲン層の形成の前には、基材は、よく洗浄し、約１２０℃の乾燥後、時間をおかず、メソーゲン層の形成がなされる。
【０１２３】
実施例８と同様の評価を、図３に対応する処理後の基板や、液晶セルについて行ったが、良好な結果を得た。
【０１２４】
（実施例１０）
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１に示す。同図において、１は基板、２は基板主面、３はカップラー層、４は形成されたメソーゲン層である。
【０１２５】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、ビニルトリメトキシシラン、品番ＫＢＭ１００３を、スピナーで塗布し、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【０１２６】
つぎに、大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）と４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）の、それぞれ５０重量％の混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１２７】
この希釈液を、スピナーで、最初、１分、４００ＲＰＭの回転数で、さらに、約２分、１０００ＲＰＭの回転数で、さらに、約１分、１５００ＲＰＭの回転数でカップラー層４の上に塗布した。そのまま、しばらく風乾して、溶媒のアセトンを揮発させ、約３１０ｎｍの厚みのメソーゲン層を得た。偏光顕微鏡観察によれば、このメソーゲン層は、液晶相を示していた。
【０１２８】
次に、図４の構成断面図に示す装置で、重合性液晶性モノマーを配向させながら光重合させた。同図において、１７、１８は電磁石のポールであり、１９は対応する磁力線であり、２０は紫外線ランプ、２１は石英ガラス基板、２２はＩＴＯ電極層、２３はメソーゲン層、２４はＩＴＯ電極層、２５は基板、２６は、ＩＴＯ電極層２２と２４に電圧を印加するための電圧印加端子である。また、同図では明瞭には示さなかったが、ＩＴＯ電極層２２とメソーゲン層２３の間には、数１０ミクロン程度の、空気、ガス、または真空の間隙を設ける。これは、液晶用ガラス・スペーサーをスペーサーとして分散させることにより、なされた。便宜上、（図１）の基板１とカップラー層３を、図４では、基板２５とした。使用した、電磁石や、紫外線ランプは、実施例１と同様である。
【０１２９】
本実施例では、スペーサーとして、約３０ミクロン径のガラス・ファイバーを分散させた。
【０１３０】
まず、結果する液晶セルでの液晶分子の所望プレチルトや所望配向方向に対応して、メソーゲン層を有する基板２５を、磁力線１９に対して、傾けて、電磁石のポール１７、１８間に設置する。この実施例の場合、基板２５の法線と磁力線１９のなす角を、約６５゜にした。つぎに、電圧印加端子２６に、２ボルトの直流電圧を印加しつつ、磁束密度が約２５Ｋガウスとなるように、磁場を印加する。磁場強度はやや低めでよい。その状態で、紫外線ランプ２０を点灯、約４分間、紫外線を照射する。紫外線は、石英ガラス基板２１側から、これを通してメソゲン層に照射した。この処理の後、ＩＴＯ電極層２２付きの石英ガラス基板２１は分離された。得られたものは、ＩＴＯ電極層２４付きの基板２５の上に、処理され、少なくとも一部重合した高分子層を有するものである。
【０１３１】
次に、アセトンにこれを、数分、浸漬をのみすることにより、有機溶剤洗浄を行った。もちろん、基板３５上に付着したガラス・ファイバーはこの段階で洗い流された。結果、基板上、一様な高分子層が残留していた。
【０１３２】
この基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１３３】
公知の方法で、このような、一対の基板で、前記高分子層を対向させ、間隙を約１０ミクロンにした空セルを製作した。この時、上、下基板の貼り合わせ方向は、図１の処理の際、各基板に加えられた磁力線の方向が、反平行となるようにした。この空セルに、メルク社製、ネマチック液晶、ＺＬＩ−２２９３を公知の方法で充填して液晶セルを得た。
【０１３４】
このようにして、１０個の液晶セルを得た。
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待通り、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１３５】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、２３．７゜から２３．８゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。と言うよりも、このような高チルトは、従来のラビング法では不能と考えられている。
【０１３６】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約４４０：１以上で極めて良好であった。前述のガラス・スペーサーに起因する高分子層の傷による光漏れにより、若干、レベルが下がるが、このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１３７】
（実施例１１）
実施例１０とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。ただし、図４において、基板２５の法線と磁力線のなす角を、約８０゜にした。かつ、有機溶剤洗浄を省略した。
【０１３８】
図４に対応する処理をされたすべての基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１３９】
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１４０】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、９．２゜から９．５゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１４１】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約４１０：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１４２】
（実施例１２）
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【０１４３】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％のアルドリッチ・ケミカル・カンパニー製、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を溶解させたノーマルメチルピロリドン（ＮＭＰ）を約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約１００℃、３時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、１０ｎｍ程度である。
【０１４４】
つぎに、大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピル−シクロヘキシルベンゼン（化８）、４０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）、４０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−シアノビフェニール（化１０）、２０重量％の、混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１４５】
この希釈液を、スピナーで、最初、１分、４００ＲＰＭの回転数で、さらに、約２分、１０００ＲＰＭの回転数で、さらに、約１分、１５００ＲＰＭの回転数でカップラー層４の上に塗布した。そのまま、しばらく風乾して、溶媒のアセトンを揮発させ、約２００ｎｍの厚みのメソーゲン層を得た。偏光顕微鏡観察によれば、このメソーゲン層は、液晶相を示していた。
【０１４６】
次に、図５に示す構成断面図に示す装置で、重合性液晶性モノマーを配向させながら光重合させた。同図において、２７、２８は電磁石のポールであり、２９は対応する磁力線であり、３０は紫外線ランプ、３１は石英ガラス基板、３２はＩＴＯ電極層、３３はメソーゲン層、３４はＩＴＯ電極層、３５は基板、３６は、ＩＴＯ電極層３２と３４に電圧を印加するための電圧印加端子である。また、同図では明瞭には示さなかったが、ＩＴＯ電極層３２とメソーゲン層３３の間には、数１０ミクロン程度の、空気、ガス、または真空の間隙を設ける。これは、液晶用ガラス・スペーサーをスペーサーとして分散させることにより、なされた。便宜上、図１の基板１とカップラー層３を、図５では、基板３５とした。使用した、電磁石や、紫外線ランプは、実施例１と同様である。
【０１４７】
本実施例では、スペーサーとして、約３０ミクロン径のガラス・ファイバーを分散させた。
【０１４８】
まず、結果する液晶セルでの液晶分子の所望プレチルトや所望配向方向に対応して、メソーゲン層を有する基板３５を、磁力線２９に対して、傾けて、電磁石のポール２７、２８間に設置する。この実施例の場合、基板３５の法線と磁力線２９のなす角を、約８３゜にした。つぎに、電圧印加端子３６に、２ボルトの直流電圧を印加しつつ、磁束密度が約２５Ｋガウスとなるように、磁場を印加する。磁場強度はやや低めでよい。その状態で、紫外線ランプ３０を点灯、約４分間、紫外線を照射する。紫外線は、基板３５の裏面から、これを通してメソゲン層３３に照射した。この処理の後、ＩＴＯ電極層３２付きの石英ガラス基板３１は分離された。得られたものは、ＩＴＯ電極層３４付きの基板３５の上に、処理され、少なくとも一部重合した高分子層を有するものである。
【０１４９】
次に、アセトンにこれを、数分、浸漬をのみすることにより、有機溶剤洗浄を行った。もちろん、基板３５上に付着したガラス・ファイバーはこの段階で洗い流された。結果、基板上、一様な高分子層が残留していた。
【０１５０】
この基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１５１】
公知の方法で、このような、一対の基板で、前記高分子層を対向させ、間隙を約１０ミクロンにした空セルを製作した。この時、上、下基板の貼り合わせ方向は、図５の処理の際、各基板に加えられた磁力線の方向が、反平行となるようにした。この空セルに、メルク社製、ネマチック液晶、ＺＬＩ−２２９３を公知の方法で充填して液晶セルを得た。
【０１５２】
このようにして、１０個の液晶セルを得た。
偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１５３】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、６．７゜から６．８゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。と言うよりも、このような高チルトは、従来のラビング法では不能と考えられている。
【０１５４】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約４８０：１以上で極めて良好であった。前述のガラス・スペーサーに起因する高分子層の傷による光漏れにより、若干、レベルが下がるが、このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１５５】
（実施例１３）
以下の点以外は実施例１２とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１５６】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【０１５７】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％のアルドリッチ・ケミカル・カンパニー製、ナイロン６／６を溶解させたｍ−クレゾールを約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約１００℃、３時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、１０ｎｍ程度である。
【０１５８】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。メルク社から入手した２種の低分子液晶成分、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル（化１２）、５９モル％と、４−ｎ−ペンタニル−４’−シアノビフェニル（化１３）、４１モル％の混合による低分子液晶を調合した。また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、５０重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【０１５９】
（化１１）の低分子液晶を約７５重量％、前記混合物を約２５重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１６０】
また、図５において、基板３５の法線と磁力線のなす角を、約８５゜にした。図５に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約２分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【０１６１】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１６２】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１６３】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、５゜±０．１゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１６４】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約５００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１６５】
（実施例１４）
以下の点以外は実施例１２とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１６６】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３は有極性有機樹脂層である。
【０１６７】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の主面２に、約２重量％の窒素石油化学（株）製、ポリアミック酸を溶解させたノーマルメチルピロリドンを約３０００ＲＰＭ、３分の条件で、スピナーで塗布し、有極性有機樹脂層３を形成した。このあと、約２００℃、１時間、熱処理した。もちろん、この有機樹脂層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５０ｎｍ程度である。
【０１６８】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）と４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）の、それぞれ５０重量％の混合物を入手した。この混合物は、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％と、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー社から入手した紫外線吸収剤、４−（１−スルホニル−２−ヘキシル）−４’−（１−オキサ−６−ヘキサノル）−トランススチルベン（化６）を約１．５重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１６９】
また、図５において、基板３５の法線と磁力線のなす角を、約８５゜にした。図５に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約５分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【０１７０】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１７１】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１７２】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、５゜±０．１゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１７３】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約５００：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１７４】
（実施例１５）
以下の点以外は実施例１２とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１７５】
本実施例での、基板の状況を、構成断面図の形式で図１のようなものであり、この場合、３はカップラー層である。
【０１７６】
コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめたものを、基板１となした。基板１の  ただし、（図１）基板１の主面２に、約４０００ＲＰＭ、３分の条件で、信越シリコーン（株）製、シランカップラー、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、品番ＫＢＥ４０３を、スピナーで塗布し、約１００℃の熱処理を行い、カップラー層３を形成した。もちろん、このカップラー層３の厚みは、スローン（株）製、デクタック段差計でも、正確な測定が不能なほど、薄い。多分、５ｎｍ以下である。
【０１７７】
つぎは、メソーゲン層の構成材料に係る。関東化学（株）から入手した低分子液晶、４−ｎ−プロピル−４’−シアノフェニルシクロヘキサン（化１１）を入手した。
【０１７８】
また大日本インク（株）製、重合性液晶性モノマーである、４−アクリルオイルオイル−４’−ブチル−シクロヘキシルシクロヘキサン（化７）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−プロピルシクロヘキシルベンゼン（化８）、３３．３重量％と、４−アクリルオイルオイル−４’−ヘプチルジベンジリジン（化９）が残部であるところの混合物を入手した。
【０１７９】
（化１１）の低分子液晶を約７０重量％、前記混合物を約３０重量％になるような新たな混合物を調合した。これは、常温でネマチック液晶相を示す。これに、チバ・ガイギー（株）製、ベンゾフェノン系光重合開始剤、品番イルガキュア−６５１を、約１重量％、アルドリッチ・ケミカル・カンパニー社から入手した紫外線吸収剤、４−（１−スルホニル−２−ヘキシル）−４’−（１−オキサ−６−ヘキサノル）−トランススチルベン（化６）を約１．５重量％加え、メソーゲン物質とした。このメソーゲン物質を、アセトンで約２０倍に希釈して、希釈液を得た。
【０１８０】
また、図５において、基板３５の法線と磁力線のなす角を、約７５゜にした。図５に対応する処理のあと、実施例５と同様の方法で、浸漬時間、約５分のアセトンを用いた有機溶剤洗浄を行った。
【０１８１】
前記有機溶剤洗浄後の基板について、オーク製作所（株）製の微小複屈折計で面内の光学的リターデーション測定を行ったところ、リターデーションが存在することを確認した。
【０１８２】
完了した液晶セルについて、偏光顕微鏡で観察したところ、すべての液晶セルは期待どうり、各基板に加えられた磁力線の方向に、充填された液晶分子は配向していた。いわゆる、ユニフォーム配向をなしていた。
【０１８３】
プレチルト角は、磁場−容量法によった。測定されたプレチルト値は、１３．９゜〜１４．０゜の範囲に入っており、従来のラビング法に対応する、プレチルトのばらつきよりはるかに小さい。
【０１８４】
液晶分子の配向程度を光学的に精査するために、直交ニコル下でしかも入射側偏光板の偏光軸を充填された液晶分子の長軸に一致させて、透過光を観察したところ、黒の沈み込みは、すべての液晶セルで約５３０：１以上で極めて良好であった。このレベルは、従来のラビング法に対応する液晶セルの到達し得る最高レベルである。
【０１８５】
（実施例１６）
以下の点以外は実施例１２とほぼ同様にして、液晶セルを製作した。
【０１８６】
本実施例での、基板の状況を説明する。図１における、カップラー層または有極性有機樹脂層３を省略した。すなわち、図１において、コーニング製、品番７０５９、低アルカリガラスに錫を含む酸化インジウム透明電極（以後、ＩＴＯと称する）を沈積せしめた基材の上に、メソーゲン層が直接、積層される。
【０１８７】
メソーゲン層の形成の前には、基材は、よく洗浄し、約１２０℃の乾燥後、時間をおかず、メソーゲン層の形成がなされる。
【０１８８】
実施例１２と同様の評価を、図５に対応する処理後の基板や、液晶セルについて行ったが、良好な結果を得た。
【０１８９】
【発明の効果】
以上のように、主に液晶分子の配向法に係わるが、この技術は大きくは、高配向フィルムの生産にも係わり、これは新機能フィルムに結びつくように考えられ、産業上の価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するための構成断面図
【図２】本発明の実施例を説明するための構成断面図
【図３】本発明の実施例を説明するための構成断面図
【図４】本発明の実施例を説明するための構成断面図
【図５】本発明の実施例を説明するための構成断面図
【符号の説明】
１  基板
２  基板主面
３  カップラー層
４  メソーゲン層
５，６  電磁石のポール
７  磁力線
８  紫外線ランプ
９  メソーゲン層
１０  基板
１１，１２  電磁石のポール
１３  磁力線
１４  紫外線ランプ
１５  メソーゲン層
１６  基板
１７，１８  電磁石のポール
１９  磁力線
２０  紫外線ランプ
２１  石英ガラス基板
２２  ＩＴＯ電極層
２３  メソーゲン層
２４  ＩＴＯ電極層
２５  基板
２６  電圧印加端子
２７，２８  電磁石のポール
２９  磁力線
３０  紫外線ランプ
３１  石英ガラス基板
３２  ＩＴＯ電極層
３３  メソーゲン層
３４  ＩＴＯ電極層
３５  基板
３６  電圧印加端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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