JPH10268317A - Liquid crystal display element and its manufacture - Google Patents
Liquid crystal display element and its manufactureInfo
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- JPH10268317A JPH10268317A JP9076118A JP7611897A JPH10268317A JP H10268317 A JPH10268317 A JP H10268317A JP 9076118 A JP9076118 A JP 9076118A JP 7611897 A JP7611897 A JP 7611897A JP H10268317 A JPH10268317 A JP H10268317A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子およ
びその製造方法に関するものであり、特に、液晶表示素
子において、均一なセル厚、十分な耐ショック性、およ
び良好な表示品位を実現するための構造および製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device having a uniform cell thickness, sufficient shock resistance, and good display quality. And a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、少なくとも電極を備えた一対の基
板を、電極が形成された面が内側になるように互いに貼
り合わせ、その間隙に液晶を封入してなる液晶表示素子
が知られている。2. Description of the Related Art Hitherto, a liquid crystal display device has been known in which a pair of substrates provided with at least electrodes are adhered to each other so that the surface on which the electrodes are formed faces inside, and a liquid crystal is sealed in the gap. .
【０００３】このような液晶表示素子は、外圧による基
板の変形などにより、対向する基板間の厚みが変化する
と、液晶分子の配向乱れ、電極のリークによる閾値電圧
の変化などが生じ、良好な表示が不可能になる。In such a liquid crystal display element, when the thickness between the opposing substrates changes due to deformation of the substrate due to external pressure or the like, the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed, the threshold voltage changes due to the leak of the electrodes, etc. Becomes impossible.
【０００４】このため、上記一対の基板の間隔を一定に
保つためのスペーサを基板間に配置することが従来から
知られており、一般的には、（１）球状の粒子を散布す
る方法、（２）有機系または無機系の柱状の壁を形成す
る方法、のいずれかが採用されている。[0004] For this reason, it has been conventionally known to dispose a spacer between the pair of substrates to keep the distance between the pair of substrates constant. Generally, (1) a method of spraying spherical particles, And (2) a method of forming an organic or inorganic columnar wall.
【０００５】しかし、（１）の方法では、以下のような
問題がある。第１に、微粒子には互いに凝集し合う性質
があるので、基板上に均等に散布することが困難であ
り、均一なセル厚を実現することが難しい。第２の問題
は、粒子の配置を制御することが困難であるので、画素
領域に散布された粒子から配向欠陥が生じ、表示品位を
低下させるという点である。さらに、第３の問題は、こ
の方法では、基板がスペーサの支持点のみで支えられ、
外圧に対する強度が不足する点である。However, the method (1) has the following problems. First, since the fine particles have a property of aggregating with each other, it is difficult to uniformly scatter the fine particles on the substrate, and it is difficult to realize a uniform cell thickness. The second problem is that since it is difficult to control the arrangement of particles, alignment defects are generated from the particles scattered in the pixel region, thereby deteriorating the display quality. Further, a third problem is that in this method, the substrate is supported only by the support points of the spacer,
The point is that the strength against external pressure is insufficient.
【０００６】それに対して、（２）の方法は、有機系ま
たは無機系の膜から、フォトリソグラフィによって柱状
の壁を形成する方法である。この方法では、柱を画素領
域の外部に選択的に形成できるので、基板と柱との接触
面を任意にコントロールできる。このため、（２）の方
法は、（１）の方法が有する上述の３つの問題点を克服
できる点で優れている。[0006] On the other hand, the method (2) is a method of forming a columnar wall from an organic or inorganic film by photolithography. According to this method, since the pillar can be selectively formed outside the pixel region, the contact surface between the substrate and the pillar can be arbitrarily controlled. Therefore, the method (2) is excellent in that the above-mentioned three problems of the method (1) can be overcome.
【０００７】近年、液晶材料として、強誘電性液晶が注
目されている。強誘電性液晶は、自発分極を有するので
高速応答が可能であり、平面上のスイッチングによって
視野角の依存性がないなどの優れた性質を持つ。しか
し、この反面、分子の規則性がより結晶に近い構造を持
つため、外圧により分子の規則性が乱されると元に戻ら
ない、つまり衝撃に対して弱いという問題を有してい
る。In recent years, ferroelectric liquid crystals have attracted attention as liquid crystal materials. The ferroelectric liquid crystal has spontaneous polarization, so that it can respond at high speed, and has excellent properties such that there is no dependence on the viewing angle due to planar switching. However, on the other hand, since the regularity of the molecule has a structure closer to that of a crystal, there is a problem that if the regularity of the molecule is disturbed by an external pressure, it will not return to its original state, that is, it is weak against impact.
【０００８】このため、強誘電性液晶を用いた液晶表示
素子に適用するスペーサとしては、上記（２）の方法が
有力な候補であると考えられている。具体的には、ポリ
イミドタイプ、あるいは完全にイミド化したポリアミッ
ク酸タイプの配向制御層を形成し、その上層にスペーサ
を形成する、またはスペーサを形成した後、上記配向制
御層を形成し、ラビング処理の後に貼り合わせる方法が
知られている。For this reason, the method (2) is considered to be a promising candidate for a spacer applied to a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal. Specifically, a polyimide type or a completely imidized polyamic acid type orientation control layer is formed, and a spacer is formed thereon, or after forming the spacer, the above orientation control layer is formed, and a rubbing treatment is performed. After that, a method of pasting together is known.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造方法にて形成された柱状あるいは壁状のスペーサを
有する液晶表示素子は、上下基板間の接着力が無い、あ
るいは接着してもすぐに剥がれるなどの欠点があった。However, a liquid crystal display element having a columnar or wall-shaped spacer formed by a conventional manufacturing method has no adhesive force between the upper and lower substrates, or peels off immediately after bonding. There were drawbacks such as.
【００１０】より具体的には、配向制御膜を例えばポリ
イミド樹脂等のイミド化物で形成した場合、ポリイミド
樹脂は、反応性に乏しく、高分子膜としては比較的硬い
膜であるので、ポリイミド樹脂からなる配向制御膜を互
いに接着させることは困難である。More specifically, when the orientation control film is formed of an imidized material such as a polyimide resin, the polyimide resin is poor in reactivity and relatively hard as a polymer film. It is difficult to bond the alignment control films to each other.
【００１１】また、一方の基板の配向制御膜上に柱状ス
ペーサを形成し、他方の基板をこの柱状スペーサに接着
することにより基板を貼り合わせる場合、接着性を持つ
樹脂にてスペーサを形成すればある程度の接着力が得ら
れるものの、十分な強度は得られず、剥がれやすいとい
う問題がある。When a columnar spacer is formed on the orientation control film of one substrate and the other substrate is bonded to the columnar spacer by laminating the substrates, the spacer may be formed of an adhesive resin. Although a certain level of adhesive strength can be obtained, sufficient strength cannot be obtained, and there is a problem that the adhesive is easily peeled off.
【００１２】また、スペーサ自身が接着力を持たない無
機系または有機系樹脂からなる場合、上下基板は接着し
ない。When the spacer itself is made of an inorganic or organic resin having no adhesive force, the upper and lower substrates do not adhere.
【００１３】このように、上下基板の接着力が不十分な
場合、セル厚の均一性に悪影響を及ぼし、表示品位が低
下する。また、上下基板間に隙間が生じ、液晶移動が容
易になり、外圧に対する強度が著しく低下するという問
題も生じる。As described above, when the adhesive strength between the upper and lower substrates is insufficient, the uniformity of the cell thickness is adversely affected, and the display quality is reduced. Further, there is a problem that a gap is formed between the upper and lower substrates, the liquid crystal is easily moved, and the strength against external pressure is significantly reduced.
【００１４】本発明は、このような従来の問題を解決す
べくなされたもので、均一なセル厚を有すると共に、上
下基板が強固に接着されたことによって十分な耐ショッ
ク性と良好な表示品位とを備えた液晶表示素子を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made to solve such a conventional problem, and has a uniform cell thickness, a sufficient shock resistance and a good display quality due to the strong bonding of the upper and lower substrates. It is intended to provide a liquid crystal display device having the following.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１記載の液晶表示素子は、少なく
とも一方が光透過性を有する第１および第２の基板と、
上記基板の各々に設けられた配向制御膜と、上記の基板
間に挟持された液晶とを備えた液晶表示素子において、
第１および第２の基板の少なくとも一方が、柱状あるい
は壁状のスペーサを備え、少なくとも第１の基板の配向
制御膜が、熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなり、上
記第１の基板の配向制御膜と第２の基板とが、加熱処理
によって互いに接着されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device having at least one of a first substrate and a second substrate having a light transmitting property.
An alignment control film provided on each of the substrates, and a liquid crystal display device including a liquid crystal sandwiched between the substrates,
At least one of the first and second substrates includes a columnar or wall-shaped spacer, and at least the alignment control film of the first substrate is made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin, and the alignment control of the first substrate is performed. The film and the second substrate are bonded to each other by heat treatment.
【００１６】上記の構成では、第１および第２の基板
は、柱状あるいは壁状のスペーサによって均一な間隔を
保った状態で互いに貼り合わされるので、セル厚を均一
に形成することができる。また、従来の粒子状スペーサ
を基板上に散布する方法と比較して、衝撃や圧力に対す
る強度が向上する。In the above configuration, the first and second substrates are bonded to each other while maintaining a uniform interval by the columnar or wall-shaped spacer, so that the cell thickness can be made uniform. Further, the strength against impact and pressure is improved as compared with the conventional method of spraying the particulate spacer on the substrate.
【００１７】さらに、第１の基板の配向制御膜が、熱重
合型ポリアミック酸系の樹脂から形成されているので、
加熱処理を行うことによって、軟度が低下した部分、あ
るいは融解した部分が、第２の基板と密着することによ
り、第１および第２の基板の間で優れた接着力を発揮す
る。なお、第２の基板における第１の基板の配向制御膜
との接着面は、第２の基板に必要に応じて設けられた配
向制御膜、あるいは第２の基板に必要に応じて設けられ
たスペーサである。Further, since the orientation control film of the first substrate is formed from a thermopolymerizable polyamic acid-based resin,
By performing the heat treatment, the portion where the softness is lowered or the melted portion is brought into close contact with the second substrate, so that an excellent adhesive force is exerted between the first and second substrates. Note that the surface of the second substrate to be bonded to the orientation control film of the first substrate was provided on the second substrate as needed, or provided on the second substrate as needed. It is a spacer.
【００１８】特に、第１の基板の配向制御膜が、第２の
基板にも同様に設けられた熱重合型ポリアミック酸系樹
脂からなる配向制御膜に接着される場合には、加熱処理
を行うことにより、これらの配向制御膜間でイミド化が
進行し、化学結合による高い接着力が生じる。In particular, when the orientation control film of the first substrate is bonded to an orientation control film made of a thermopolymerizable polyamic acid resin which is also provided on the second substrate, heat treatment is performed. As a result, imidization proceeds between these alignment control films, and a high adhesive force due to chemical bonding is generated.
【００１９】また、ポリアミック酸系樹脂は、分子中に
水酸基および水素基を含むので、第１の基板の配向制御
膜が、第２の基板に設けられたスペーサに接着される場
合には、上記配向制御膜側の水酸基および水素基と、ス
ペーサに含まれる官能基との間の分子間結合によって接
着力が生じる。また、同様にアミノ基や、配向制御膜が
含む他の官能基による分子間結合も、接着力を向上させ
る効果を奏する。Further, since the polyamic acid-based resin contains a hydroxyl group and a hydrogen group in the molecule, when the orientation control film of the first substrate is adhered to the spacer provided on the second substrate, An adhesive force is generated by an intermolecular bond between a hydroxyl group and a hydrogen group on the alignment control film side and a functional group included in the spacer. Similarly, intermolecular bonding by an amino group or another functional group included in the orientation control film also has an effect of improving the adhesive force.
【００２０】さらに、加熱処理によって、ポリアミック
酸系樹脂と第２の基板とが融着することによっても、第
１および第２の基板間の接着力が向上する。Further, the adhesion between the first and second substrates is also improved by the fusion of the polyamic acid-based resin and the second substrate by the heat treatment.
【００２１】このように、上記の構成では、第１および
第２の基板が、柱状あるいは壁状のスペーサを挟んで、
ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜が有する高い
接着力によって強固に貼り合わされているので、均一な
セル厚、高い耐ショック性、および、高品位な表示を実
現し得る液晶表示素子を提供できる。As described above, in the above configuration, the first and second substrates are sandwiched between the columnar or wall-like spacers.
Since it is firmly bonded by the high adhesive force of the orientation control film made of a polyamic acid-based resin, it is possible to provide a liquid crystal display element capable of realizing a uniform cell thickness, high shock resistance, and high-quality display.
【００２２】請求項２記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、スペーサが配向制御膜によって覆
われ、第１の基板の配向制御膜と、第２の基板の配向制
御膜とが互いに接着されていることを特徴とする。The liquid crystal display element according to the second aspect is the first aspect.
In the configuration described above, the spacer is covered with an alignment control film, and the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate are bonded to each other.
【００２３】上記の構成によれば、第１および第２の基
板の少なくとも一方に形成された柱状または壁状のスペ
ーサは、各基板の配向制御膜によって覆われている。す
なわち、各基板の製造工程において、上記スペーサは配
向制御膜よりも前に形成される。これにより、スペーサ
形成工程で一般的に用いられる溶剤や現像液等によって
配向制御膜が汚染されたり損傷したりすることが防止さ
れる。この結果、むらのない良好な表示品位を持つ液晶
表示素子を提供することができる。According to the above configuration, the columnar or wall-shaped spacer formed on at least one of the first and second substrates is covered with the alignment control film of each substrate. That is, in the manufacturing process of each substrate, the spacer is formed before the orientation control film. This prevents the orientation control film from being contaminated or damaged by a solvent, a developer, or the like generally used in the spacer forming step. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element having good display quality without unevenness.
【００２４】また、スペーサの形成に焼成工程を必要と
する場合に、配向制御膜の焼成温度よりも高い焼成温度
を必要とするスペーサ材料を使用することが可能とな
り、スペーサ材料の選択範囲が広がるという利点もあ
る。Further, when a baking step is required for forming the spacer, it is possible to use a spacer material requiring a baking temperature higher than the baking temperature of the orientation control film, and the range of selection of the spacer material is expanded. There is also an advantage.
【００２５】さらに、第２の基板の配向制御膜を、第１
の基板の配向制御膜と同様に熱重合型ポリアミック酸系
樹脂を用いて実現すれば、第１および第２の基板の配向
制御膜間の接着性がさらに向上する。これにより、第１
および第２の基板が強固に接着され、表示品位および耐
ショック性に優れた液晶表示素子を提供できる。Further, the orientation control film of the second substrate is
If it is realized using a thermopolymerizable polyamic acid-based resin as in the case of the orientation control film of the first substrate, the adhesiveness between the orientation control films of the first and second substrates is further improved. Thereby, the first
In addition, a liquid crystal display element having excellent display quality and shock resistance can be provided, since the second substrate is firmly adhered to the second substrate.
【００２６】請求項３記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、上記スペーサが第２の基板の配向
制御膜上に形成され、第１の基板の配向制御膜と、上記
スペーサの上面とが互いに接着されていることを特徴と
する。The liquid crystal display element according to the third aspect is the first aspect.
In the configuration described above, the spacer is formed on an alignment control film of a second substrate, and the alignment control film of the first substrate and an upper surface of the spacer are bonded to each other.
【００２７】上記の構成によれば、第１の基板と第２の
基板との接着は、配向制御膜とスペーサとの接着によっ
て実現される。なお、各基板には、必要に応じて、電
極、遮光層、または絶縁層等を形成することができる。
この構成では、第１の基板の配向制御膜は、接着性に優
れた熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなるので、スペ
ーサの材料に関わらず、第１および第２の基板が強固に
接着される。According to the above configuration, the adhesion between the first substrate and the second substrate is realized by the adhesion between the orientation control film and the spacer. Note that an electrode, a light-blocking layer, an insulating layer, or the like can be formed on each substrate as needed.
In this configuration, since the alignment control film of the first substrate is made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin having excellent adhesiveness, the first and second substrates are firmly bonded regardless of the material of the spacer. .
【００２８】例えば、従来のようにポリイミドタイプの
配向制御膜を用いた場合には、ポリイミド自身が接着性
を持たないので、十分な基板の接着力が得られない場合
があった。特に、接着性を持たない無機系材料でスペー
サを形成した場合、基板の接着力は著しく低くなるとい
う問題があった。For example, when a polyimide type alignment control film is used as in the prior art, a sufficient adhesive strength of the substrate may not be obtained because the polyimide itself does not have adhesiveness. In particular, when the spacer is formed of an inorganic material having no adhesiveness, there has been a problem that the adhesive strength of the substrate is significantly reduced.
【００２９】これに対して、上記の構成によれば、第１
および第２の基板が強固に接着されるので、セル厚を均
一に形成することができ、耐ショック性に優れ、高品位
な表示を実現し得る液晶表示素子を提供することが可能
となる。On the other hand, according to the above configuration, the first
In addition, since the second substrate is firmly bonded, a liquid crystal display element that can form a uniform cell thickness, has excellent shock resistance, and can realize high-quality display can be provided.
【００３０】請求項４記載の液晶表示素子は、請求項１
記載の構成において、上記液晶が強誘電性液晶であるこ
とを特徴とする。The liquid crystal display device according to the fourth aspect is the first aspect.
In the configuration described above, the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【００３１】強誘電性液晶は、自発分極を持ち、メモリ
性を有するので、高速応答が可能であるという優れた特
性を持つ反面、例えばネマティック液晶等と比較すると
分子配列が結晶に近いので、外圧により分子の配向規則
が一旦乱されると元の状態に戻りにくい、つまり衝撃に
弱いという欠点を有している。また、良好な表示を実現
するためには、極めて高精度にセル厚を均一化する必要
がある。The ferroelectric liquid crystal has spontaneous polarization and has a memory property, and thus has an excellent characteristic of being able to respond at high speed. On the other hand, a ferroelectric liquid crystal has a molecular arrangement closer to that of a crystal as compared with, for example, a nematic liquid crystal, so that an Therefore, once the orientation rule of the molecule is disturbed, it has a disadvantage that it is difficult to return to the original state, that is, it is weak against impact. In addition, in order to realize good display, it is necessary to uniform the cell thickness with extremely high precision.
【００３２】上記の構成によれば、均一なセル厚および
高い耐ショック性が実現されているために、上記の強誘
電性液晶の欠点が補償され、優れた特性を有する強誘電
性液晶を用いて、大容量かつ高精細な画像の表示が可能
な液晶表示素子を実用化へ導くことができる。According to the above configuration, since the uniform cell thickness and the high shock resistance are realized, the above-mentioned drawbacks of the ferroelectric liquid crystal are compensated, and the ferroelectric liquid crystal having excellent characteristics is used. Thus, a liquid crystal display device capable of displaying a large-capacity and high-definition image can be put to practical use.
【００３３】上記の課題を解決するために、本発明の請
求項５記載の液晶表示素子の製造方法は、少なくとも一
方が光透過性を有する第１および第２の基板間に液晶を
封入してなる液晶表示素子の製造方法において、熱重合
型ポリアミック酸系樹脂を塗布して焼成することによ
り、少なくとも第１の基板に配向制御膜を形成する第１
工程と、上記第１の基板の配向制御膜と第２の基板とを
焼成しながら接着させる第２工程とを含むことを特徴と
する。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein at least one of the first and second substrates has a light transmissive property, and a liquid crystal is sealed between the first and second substrates. In the method for manufacturing a liquid crystal display element, a first method for forming an alignment control film on at least a first substrate by applying and baking a thermopolymerizable polyamic acid-based resin is provided.
And a second step of bonding the orientation control film of the first substrate and the second substrate while sintering them.
【００３４】上記の製造方法は、配向制御膜の形成時に
焼成を行う第１工程と、基板の貼り合わせ時に焼成を行
う第２工程とを含む。このように、配向制御膜の形成時
に第１回目の焼成を行い、必要に応じてラビング処理等
を施した後に、貼り合わせ工程において第２回目の焼成
を行うことにより、ポリアミック酸系樹脂に高い接着性
を持たせ、第１および第２の基板を強固に接着すること
ができる。The above-described manufacturing method includes a first step of baking when forming the orientation control film, and a second step of baking when bonding the substrates. As described above, the first baking is performed at the time of forming the orientation control film, the rubbing treatment or the like is performed as necessary, and the second baking is performed in the bonding process. The first and second substrates can be firmly adhered by providing adhesiveness.
【００３５】ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜
が第２の基板との間に生じる接着力は、主に、（１）ポ
リアミック酸系樹脂に未反応基として存在あるいは内在
する水酸基、水素基、およびアミノ基と、対峙する第２
の基板側の接着面に存在する官能基との間の分子間結合
力、（２）第２回目の焼成時の熱によって接着面に生じ
る融着力、である。The adhesive force generated between the orientation control film made of the polyamic acid resin and the second substrate is mainly caused by (1) a hydroxyl group, a hydrogen group, an unreacted group existing or existing as an unreacted group in the polyamic acid resin. And the amino group, the second
And (2) the fusion force generated on the bonding surface by the heat during the second baking.
【００３６】特に、第２の基板側にも熱重合型ポリアミ
ック酸系樹脂からなる配向制御膜が設けられ、第１およ
び第２の基板の配向制御膜を互いに接着させる場合に
は、（３）接着面となる第１および第２の基板の配向制
御膜間で起こるポリアミック酸からポリイミドへの縮合
重合による化学結合力、もさらに加わることにより、第
１および第２の基板の接着強度がさらに向上する。In particular, when an alignment control film made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin is also provided on the second substrate side, and the alignment control films of the first and second substrates are bonded to each other, (3) The bonding strength between the first and second substrates is further improved by further adding the chemical bonding force due to condensation polymerization of polyamic acid to polyimide which occurs between the orientation control films of the first and second substrates to be the bonding surface. I do.
【００３７】このように、上記の製造方法によれば、第
１および第２の基板が強固に接着されるので、均一なセ
ル厚を有し、耐ショック性に優れ、且つ高品位な表示を
実現し得る液晶表示素子を提供することが可能となる。As described above, according to the above-described manufacturing method, the first and second substrates are firmly adhered to each other, so that a uniform cell thickness, excellent shock resistance, and high quality display can be obtained. A feasible liquid crystal display element can be provided.
【００３８】請求項６記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項５記載の製造方法において、第１および第２
の基板の少なくとも一方に対し、第１工程に先立って、
壁状または柱状のスペーサを形成する工程をさらに含
み、第１および第２の基板の双方に対して、第１工程に
て、熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜
を形成し、第２工程において、第１工程における焼成温
度よりも高い焼成温度にて、上記スペーサの上面におい
て第１および第２の基板の配向制御膜を接着させること
を特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising the steps of:
Prior to the first step, at least one of the substrates
The method further includes a step of forming a wall-shaped or column-shaped spacer, and forming, in the first step, an alignment control film made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin on both the first and second substrates; In the two steps, the alignment control films of the first and second substrates are bonded on the upper surface of the spacer at a firing temperature higher than the firing temperature in the first step.
【００３９】上記の製造方法によれば、第１および第２
の基板の配向制御膜間でのポリアミック酸のイミド化
（高分子化）による接着力の増進に効果がある。つま
り、図３に示すように、焼成温度とイミド化率との間に
は、焼成温度が高くなるほどイミド化率も上昇するとい
う関係があり、第２工程の焼成（基板の貼り合わせ時）
を、第１工程の焼成（配向制御膜の形成時）よりも高温
で行うことにより、第２工程においてイミド化を促進す
ることができる。すなわち、基板の貼り合わせ時にイミ
ド化による化学結合力が生じ、高い接着強度を得ること
ができる。According to the manufacturing method described above, the first and second
This is effective in increasing the adhesive force by imidizing (polymerizing) polyamic acid between the alignment control films of the substrates. That is, as shown in FIG. 3, there is a relationship between the baking temperature and the imidization ratio that the higher the baking temperature, the higher the imidization ratio. Therefore, the baking in the second step (at the time of bonding the substrates)
Is performed at a higher temperature than the firing in the first step (at the time of forming the orientation control film), whereby the imidization can be promoted in the second step. That is, a chemical bonding force is generated by imidization at the time of bonding the substrates, and high adhesive strength can be obtained.
【００４０】また、上記の製造方法では、配向制御膜に
先立ってスペーサの形成を行うことにより、スペーサ形
成工程で一般的に用いられる溶媒や現像液によって配向
制御膜が汚染されたり損傷されることを防止できる。さ
らに、スペーサの形成に焼成を必要とする場合は、配向
制御層よりも高い焼成温度を必要とするスペーサ材料を
使用することが可能となり、スペーサ材料の選択範囲が
広がるという利点も有する。なお、上記の製造方法にお
いて、必要に応じて第１工程の前に、各基板に電極、遮
光層、あるいは絶縁膜等を形成しても良い。In the above manufacturing method, by forming the spacer prior to the orientation control film, the orientation control film is contaminated or damaged by a solvent or a developing solution generally used in the spacer formation step. Can be prevented. Further, when baking is required for forming the spacer, it is possible to use a spacer material requiring a higher baking temperature than that of the orientation control layer, and there is an advantage that the range of selection of the spacer material is widened. In the above-described manufacturing method, an electrode, a light-shielding layer, an insulating film, or the like may be formed on each substrate before the first step, if necessary.
【００４１】請求項７記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項６記載の製造方法において、第１工程におけ
る焼成温度での上記熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイ
ミド化率をａ％、第２工程における焼成温度での上記熱
重合型ポリアミック酸系樹脂のイミド化率をｂ％とする
と、 １０≦ｂ−ａ≦９０ が満たされることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the liquid crystal display device according to the sixth aspect, wherein the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin at the firing temperature in the first step is a%, Assuming that the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin at the baking temperature in the two steps is b%, 10 ≦ ba ≦ 90 is satisfied.
【００４２】上記の製造方法では、配向制御膜の形成時
（第１工程）の焼成温度よりも高い温度で、貼り合わせ
工程時（第２工程）に第２回目の焼成を行う。In the above manufacturing method, the second baking is performed at the time of the bonding step (second step) at a temperature higher than the baking temperature at the time of forming the alignment control film (first step).
【００４３】このように、第１回目の焼成よりも高い温
度で第２回目の焼成を行うことにより、第２回目の焼成
時にイミド化が促進され、第１の基板の配向制御膜と第
２の基板の配向制御膜との接着面で化学反応が進み、互
いに接着される。第１回目の焼成温度と第２回目の焼成
温度との差が大きいほど、第２回目の焼成においてイミ
ド化が促進され、接着力も大きくなる。As described above, by performing the second baking at a temperature higher than that of the first baking, imidization is promoted during the second baking, and the orientation control film of the first substrate and the second baking are formed. The chemical reaction proceeds on the bonding surface of the substrate with the alignment control film, and the substrates are bonded to each other. As the difference between the first baking temperature and the second baking temperature is larger, imidization is promoted in the second baking, and the adhesive strength is also increased.
【００４４】つまり、第１工程における焼成温度でのイ
ミド化率ａ％と、第２工程における焼成温度でのイミド
化率ｂ％との差が１０〜９０％となるように焼成温度を
設定することにより、所望の接着力を得ることができ
る。なお、上記のイミド化率の差が大きいほど、第２工
程での熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイミド化による
化学結合が促進され、第１および第２の基板間の接着を
より強固なものとすることができる。この結果、均一な
セル厚と良好な表示品位とを実現し得る液晶表示素子を
提供することが可能となる。That is, the firing temperature is set so that the difference between the imidation rate a% at the firing temperature in the first step and the imidization rate b% at the firing temperature in the second step is 10 to 90%. Thereby, a desired adhesive strength can be obtained. The larger the difference in the imidation ratio, the more the chemical bonding due to the imidization of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin in the second step is promoted, and the stronger the adhesion between the first and second substrates. It can be. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element that can realize a uniform cell thickness and good display quality.
【００４５】請求項８記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項６記載の製造方法において、第１工程におけ
る焼成温度での上記熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイ
ミド化率が１０〜５０％であることを特徴とする。According to a eighth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the sixth aspect, the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the first step is 10 to 50%. It is characterized by being.
【００４６】上記の製造方法によれば、第１工程におけ
る焼成後も、熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなる配
向制御膜に未反応基が５０〜９０％残っている。つま
り、配向制御膜表面に接着可能な反応基を多く残すこと
で、第２工程におけるイミド化を促進させ、第１および
第２の基板間の接着をより強固なものとすることができ
る。この結果、均一なセル厚と良好な表示品位とを実現
し得る液晶表示素子を提供することが可能となる。According to the above manufacturing method, even after the firing in the first step, 50 to 90% of unreacted groups remain in the orientation control film made of the thermopolymerizable polyamic acid resin. That is, by leaving a large number of reactive groups that can be bonded to the surface of the alignment control film, imidization in the second step can be promoted, and the bonding between the first and second substrates can be further strengthened. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element that can realize a uniform cell thickness and good display quality.
【００４７】請求項９記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項６記載の製造方法において、第２工程におけ
る焼成温度での上記熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイ
ミド化率が５０〜１００％であることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the method of the sixth aspect, the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the second step is 50 to 100%. It is characterized by being.
【００４８】上記の製造方法によれば、第２工程におい
て、熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜
のイミド化を促進させ、第１および第２の基板間の接着
をより強固なものとすることができる。この結果、均一
なセル厚と良好な表示品位とを実現し得る液晶表示素子
を提供することが可能となる。According to the above-described manufacturing method, in the second step, the imidization of the orientation control film made of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin is promoted, and the adhesion between the first and second substrates is further strengthened. It can be. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element that can realize a uniform cell thickness and good display quality.
【００４９】請求項１０記載の液晶表示素子の製造方法
は、請求項５記載の製造方法において、第１工程におけ
る焼成温度と第２工程における焼成温度とが等しいこと
を特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the method of the fifth aspect, the firing temperature in the first step is equal to the firing temperature in the second step.
【００５０】上記の製造方法によれば、第１回目の焼成
よりも高い温度で第２回目の焼成を行う方法に比べれ
ば、基板の接着強度は弱くなるものの、機械的強度をあ
まり必要としない液晶表示素子にとっては十分な強度
で、第１および第２の基板を接着させることができる。
また、液晶の配向性と配向制御膜の焼成温度とは相関関
係にあり、液晶の種類や組成によって、液晶に良好な配
向性を与える配向膜の焼成温度は固有であると考えられ
る。このため、例えば、第１工程における焼成温度と第
２工程における焼成温度との双方を、用いる液晶の種類
や組成に応じた適温に設定すれば、基板の接着性と液晶
の配向性との両方が良好な液晶表示素子を提供できる。According to the above-described manufacturing method, although the bonding strength of the substrate is weaker than the method of performing the second baking at a temperature higher than that of the first baking, the mechanical strength is not required much. The first and second substrates can be bonded with sufficient strength for a liquid crystal display element.
Further, there is a correlation between the orientation of the liquid crystal and the firing temperature of the alignment control film, and it is considered that the firing temperature of the alignment film that gives good alignment to the liquid crystal depends on the type and composition of the liquid crystal. For this reason, for example, by setting both the firing temperature in the first step and the firing temperature in the second step to an appropriate temperature according to the type and composition of the liquid crystal to be used, both the adhesiveness of the substrate and the orientation of the liquid crystal can be obtained. Can provide a good liquid crystal display device.
【００５１】[0051]
〔実施の形態１〕本発明の実施の一形態について図１な
いし図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
図１は、本実施の形態に係る液晶表示素子の概略構成を
示す断面図である。上記液晶表示素子は、一対の基板１
０・２０を備えており、その間隙に液晶７を挟持してい
る。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display element according to the present embodiment. The liquid crystal display element includes a pair of substrates 1
0 and 20 and the liquid crystal 7 is held in the gap.
【００５２】基板１０は、絶縁性基板１ａと、互いに平
行に配された複数の電極２ａと、遮光膜３ａと、上記電
極２ａおよび遮光膜３ａを覆うように形成された絶縁膜
４ａと、絶縁膜４ａ上に形成されたスペーサ６と、絶縁
膜４ａおよびスペーサ６を覆うように形成された配向制
御膜５ａとによって構成されている。The substrate 10 includes an insulating substrate 1a, a plurality of electrodes 2a arranged in parallel with each other, a light shielding film 3a, an insulating film 4a formed so as to cover the electrodes 2a and the light shielding film 3a, and It comprises a spacer 6 formed on the film 4a, and an orientation control film 5a formed so as to cover the insulating film 4a and the spacer 6.
【００５３】基板２０は、絶縁性基板１ｂと、互いに平
行に配された複数の電極２ｂと、絶縁膜４ｂと、絶縁膜
４ｂの表面に積層された配向制御膜５ｂとにより構成さ
れている。The substrate 20 includes an insulating substrate 1b, a plurality of electrodes 2b arranged in parallel with each other, an insulating film 4b, and an orientation control film 5b laminated on the surface of the insulating film 4b.
【００５４】上記の絶縁性基板１ａ・１ｂは、ガラスあ
るいはプラスティックなどの透明材料からなる。電極２
ａ・２ｂの材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）が一般的に用いられるが、この限りではなく、透過
型液晶表示素子として構成する場合は透明であればよ
い。また、反射型液晶表示素子として構成する場合は、
電極２ａ・２ｂのいずれか一方が透明でなくてもよい。The insulating substrates 1a and 1b are made of a transparent material such as glass or plastic. Electrode 2
Indium tin oxide (IT)
O) is generally used, but is not limited to this, and may be transparent if configured as a transmissive liquid crystal display element. In addition, when configured as a reflective liquid crystal display element,
Either of the electrodes 2a and 2b may not be transparent.
【００５５】遮光膜３ａはＳｉ膜などにより実現される
が、不透明であれば、無機材料や有機樹脂などの種々の
材料を適用できる。The light-shielding film 3a is realized by a Si film or the like, but if it is opaque, various materials such as an inorganic material and an organic resin can be applied.
【００５６】次に、本実施形態の液晶表示素子の製造工
程について説明する。まず、絶縁性基板１ａの表面に、
スパッタ法によりＩＴＯを１０００Åの膜厚で成膜す
る。さらに、このＩＴＯ膜の表面にフォトレジストをス
ピンコートし、フォトリソグラフィー法により、電極２
ａをパターニングする。ここで、フォトレジストを剥離
せずに残しておくと、図２（ａ）に示すように、パター
ニングされた電極２ａ上に、剥離せずに残しておいたフ
ォトレジスト８ａが重なった状態となる。Next, the manufacturing process of the liquid crystal display device of this embodiment will be described. First, on the surface of the insulating substrate 1a,
ITO is formed to a thickness of 1000 ° by a sputtering method. Further, a photoresist is spin-coated on the surface of the ITO film, and the electrode 2 is formed by photolithography.
a is patterned. Here, if the photoresist is left without being stripped, as shown in FIG. 2A, the photoresist 8a that has been left without being stripped is overlaid on the patterned electrode 2a. .
【００５７】この後、スパッタ法で基板全体にＳｉを１
０００Åの膜厚で成膜し、リフトオフすることにより、
図２（ｂ）に示すように、隣合う電極２ａ・２ａの間に
遮光膜３ａを形成できる。Thereafter, 1% of Si is added to the entire substrate by sputtering.
By forming a film with a thickness of 2,000 mm and lifting off,
As shown in FIG. 2B, a light-shielding film 3a can be formed between the adjacent electrodes 2a.
【００５８】なお、ここでは、遮光膜３ａの材料として
Ｓｉを用い、遮光膜３ａのパターニング法としてリフト
オフ法を用いたが、この他の材料および方法を用いるこ
とも可能である。例えば、遮光膜３ａの材料として、有
機材料や、エッチングが容易な無機材料を用いる場合に
は、電極２ａをパターニングした後に遮光膜３ａをパタ
ーニングする方法、あるいはこの逆に、遮光膜３ａをパ
ターニングした後に電極２ａをパターニングする方法を
用いても良い。In this case, Si is used as the material of the light-shielding film 3a, and the lift-off method is used as the patterning method of the light-shielding film 3a. However, other materials and methods can be used. For example, when an organic material or an inorganic material that is easily etched is used as the material of the light-shielding film 3a, a method of patterning the electrode 2a and then patterning the light-shielding film 3a, or vice versa. A method of patterning the electrode 2a later may be used.
【００５９】さらにこの上に、絶縁膜材料をスピンコー
ト法により塗布した後、２００℃で焼成する。これによ
り、図２（ｃ）に示すように、均一な表面を有する絶縁
膜４ａが形成される。なお、上記の絶縁膜材料として
は、例えば日産化学社製のＡ２０１４（商品名）等を用
いることができる。Further, an insulating film material is applied thereon by spin coating, and then baked at 200 ° C. As a result, as shown in FIG. 2C, an insulating film 4a having a uniform surface is formed. As the insulating film material, for example, A2014 (trade name) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. can be used.
【００６０】次に、絶縁膜４ａ上に、紫外線硬化型樹脂
を、後述する焼成を行った後の膜厚が１．５μｍになる
ように、スピンコート法で塗布する。次に、フォトマス
クを用いて、この紫外線硬化型樹脂をパターニングし、
電極２ａに重ならないようにストライプ状に形成する。
その後、２００℃で１時間の焼成を行うことにより、図
２（ｄ）に示すように、電極２ａに平行に、且つ遮光膜
３ａの上方に位置するように、壁状のスペーサ６が形成
される。Next, on the insulating film 4a, an ultraviolet curable resin is applied by a spin coating method so that the film thickness after baking which will be described later is 1.5 μm. Next, using a photomask, this ultraviolet curable resin is patterned,
It is formed in a stripe shape so as not to overlap the electrode 2a.
Thereafter, baking is performed at 200 ° C. for one hour, thereby forming a wall-shaped spacer 6 parallel to the electrode 2a and above the light shielding film 3a, as shown in FIG. 2D. You.
【００６１】なお、スペーサ６の材料となる紫外線硬化
型樹脂としては、例えば新日鐡化学社製のＶ２５９−Ｐ
Ａ（商品名）等を用いることができるが、他社の同様な
紫外線硬化型樹脂を用いても良い。あるいは、フォトレ
ジストとの組合せに応じて、無機材料や有機系の樹脂を
用いても良い。The UV-curable resin used as the material of the spacer 6 is, for example, V259-P manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
A (trade name) or the like can be used, but a similar ultraviolet curable resin of another company may be used. Alternatively, an inorganic material or an organic resin may be used depending on the combination with the photoresist.
【００６２】また、ここでは、スペーサ６を、電極２ａ
と重ならず、遮光膜３ａの上方に位置するストライプ状
に形成したが、スペーサ６の形状はこれに限定されるも
のではない。例えば、電極２ａの長手方向に沿って複数
の円柱が断続的に並ぶように形成してもよい。あるい
は、角柱状に形成してもよい。In this case, the spacer 6 is used as the electrode 2a.
Although it did not overlap, it was formed in a stripe shape located above the light shielding film 3a, but the shape of the spacer 6 is not limited to this. For example, a plurality of columns may be formed intermittently along the longitudinal direction of the electrode 2a. Alternatively, it may be formed in a prismatic shape.
【００６３】続いて、上述のようにスペーサ６を形成し
た基板上に、ポリアミック酸系樹脂を、スピンコート法
によって塗布し、１００℃で焼成する（第１工程）。さ
らに、この樹脂膜に対してラビング配向処理を行うこと
により、図２（ｅ）に示すように、絶縁膜４ａおよびス
ペーサ６の表面を覆うように、配向制御膜５ａが形成さ
れる。Subsequently, a polyamic acid-based resin is applied by spin coating on the substrate on which the spacers 6 have been formed as described above, and baked at 100 ° C. (first step). Further, by performing a rubbing orientation treatment on the resin film, an orientation control film 5a is formed so as to cover the surfaces of the insulating film 4a and the spacer 6, as shown in FIG.
【００６４】以上の工程により、基板１０が完成する。Through the above steps, the substrate 10 is completed.
【００６５】なお、ポリアミック酸系樹脂とは、ポリカ
ルボン酸化合物の一部のカルボキシル基がカルボキサア
ミド(carboxamide) になった化合物であり、市販品とし
ては、例えば日産化学社製のＳＥ７７９２（商品名）等
が入手可能である。ポリアミック酸の化学式を下記に示
す。なお、下記の化学式において、Ｒ1 およびＲ2 は、
芳香族環状化合物である。The polyamic acid-based resin is a compound in which a part of the carboxyl groups of the polycarboxylic acid compound has been converted to carboxamide. Commercially available products include, for example, SE7792 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) Names) are available. The chemical formula of the polyamic acid is shown below. In the following chemical formula, R 1 and R 2 are
It is an aromatic cyclic compound.
【００６６】[0066]
【化１】 Embedded image
【００６７】一方、基板２０については、絶縁性基板１
ｂ上に、基板１０側と同様の工程によって電極２ｂ、遮
光膜（図示せず）、絶縁膜４ｂ、および配向制御膜５ｂ
を順次形成する。On the other hand, as for the substrate 20, the insulating substrate 1
b, an electrode 2b, a light-shielding film (not shown), an insulating film 4b, and an orientation control film 5b by the same process as the substrate 10 side.
Are sequentially formed.
【００６８】なお、この実施形態では、絶縁膜４ａ・４
ｂ、配向制御膜５ａ・５ｂ、およびスペーサ６のそれぞ
れの材料を基板に塗布する際に、スピンコート法を用い
ているが、この方法の他に、例えば、ロールコート法や
印刷法によって材料を塗布しても良い。In this embodiment, the insulating films 4a and 4
b, when applying the respective materials of the orientation control films 5a and 5b and the spacer 6 to the substrate, a spin coating method is used. In addition to this method, for example, a material is applied by a roll coating method or a printing method. It may be applied.
【００６９】次に、基板１０・２０を、配向制御膜５ａ
・５ｂのラビング方向が同一になるように対向配置し、
１ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で２００℃で１時間の加熱を行
い、互いに接着させた（第２工程）。すなわち、２００
℃にて配向制御膜５ａ・５ｂの焼成を行った。Next, the substrates 10 and 20 are aligned with the orientation control film 5a.
-5b is arranged oppositely so that the rubbing direction is the same,
Heating was performed at 200 ° C. for 1 hour under a pressure of 1 kg / cm 2 to bond the two to each other (second step). That is, 200
The orientation control films 5a and 5b were baked at ℃.
【００７０】その後、基板１０・２０の間隙に液晶７を
封入すれば、本実施形態の液晶表示素子が完成する。な
お、ここでは、液晶７として強誘電性液晶を用いる。Thereafter, the liquid crystal 7 is sealed in the gap between the substrates 10 and 20 to complete the liquid crystal display device of the present embodiment. Here, a ferroelectric liquid crystal is used as the liquid crystal 7.
【００７１】以上の工程で作成した液晶表示素子は、セ
ル厚を０．０３μｍ以内の精度で均一化できた。また、
画素表示部において均一な配向とスイッチング特性を得
ることができた。The cell thickness of the liquid crystal display device manufactured by the above steps could be made uniform with an accuracy within 0.03 μm. Also,
Uniform orientation and switching characteristics were obtained in the pixel display section.
【００７２】また、この実施形態では、配向制御膜５ａ
・５ｂの焼成を、膜塗布時に１００℃、基板１０・２０
の貼り合わせ時に２００℃でそれぞれ行った。このよう
に、基板１０・２０の貼り合わせ時の焼成温度を、膜塗
布時の焼成温度よりも高く設定することにより、貼り合
わせ時のイミド化を促進することができる。ここでは、
貼り合わせ時における配向制御膜５ａ・５ｂのイミド化
は、膜塗布時よりも４０％程度進行した。In this embodiment, the alignment control film 5a
5b is baked at 100 ° C. at the time of coating the film,
Were performed at 200 ° C. at the time of bonding. By setting the firing temperature at the time of bonding the substrates 10 and 20 higher than the firing temperature at the time of coating the film, imidization at the time of bonding can be promoted. here,
The imidization of the orientation control films 5a and 5b at the time of bonding proceeded about 40% more than at the time of film coating.
【００７３】このように、貼り合わせ時にイミド化を進
行させて配向制御膜５ａ・５ｂの間に化学結合を生じさ
せることにより、基板１０・２０の間に十分な接着力を
得ることができる。As described above, a sufficient bonding force can be obtained between the substrates 10 and 20 by advancing the imidization at the time of bonding to form a chemical bond between the alignment control films 5a and 5b.
【００７４】なお、膜塗布時の焼成温度と基板の貼り合
わせ時の焼成温度とを共に１２０℃としても接着性を得
ることができた。また、膜塗布時の焼成温度と基板の貼
り合わせ時の焼成温度とを共に１８０℃としても、同様
に接着性が得られた。すなわち、ポリアミック酸系樹脂
を配向制御膜材料として用いれば、膜塗布時の焼成温度
と基板の貼り合わせ時の焼成温度とを同一にしても、上
下基板を接着させることができる。The adhesiveness could be obtained even when the sintering temperature at the time of coating the film and the sintering temperature at the time of bonding the substrates were both 120 ° C. In addition, even when the sintering temperature at the time of coating the film and the sintering temperature at the time of bonding the substrates were both set to 180 ° C., the adhesiveness was similarly obtained. That is, if a polyamic acid-based resin is used as the alignment control film material, the upper and lower substrates can be bonded even if the firing temperature at the time of film application and the firing temperature at the time of bonding the substrates are the same.
【００７５】この理由について、図３を参照しながら説
明する。図３は、本実施形態の配向制御膜５ａ・５ｂの
材料として使用できる二種類のポリアミック酸系樹脂を
それぞれ用いて配向制御膜Ａ・Ｂを試作し、焼成温度に
対するイミド化率を測定した結果を示すグラフである。
図３から明らかなように、上述の焼成温度である１２０
℃〜２００℃程度の温度では、ポリアミック酸系樹脂の
イミド化が完全ではなく、水酸基や水素基が残ってい
る。このため、基板を貼り合わせる際に、ポリアミック
酸系樹脂のイミド化（化学結合）による接着は進まなく
とも、水素結合によって基板間に接着力が生じると考え
られる。また、イミド化が完全でないことから、配向制
御膜自体が完全に硬化していないので、貼り合わせの際
の上下基板間の塗れ性が向上し、接着性の向上に寄与し
たと考えられる。The reason will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the results of trial production of orientation control films A and B using two types of polyamic acid-based resins that can be used as materials for the orientation control films 5a and 5b of the present embodiment, and measurement of the imidation ratio with respect to the firing temperature. FIG.
As is clear from FIG. 3, the above-mentioned firing temperature of 120
At a temperature of about 200C to about 200C, the imidization of the polyamic acid-based resin is not complete, and hydroxyl groups and hydrogen groups remain. For this reason, it is considered that when bonding the substrates, the bonding force between the substrates is generated due to hydrogen bonding, even if the bonding by imidization (chemical bonding) of the polyamic acid resin does not proceed. In addition, since the imidization was not complete, the orientation control film itself was not completely cured, so that the wettability between the upper and lower substrates at the time of bonding was improved, which is considered to have contributed to the improvement of the adhesiveness.
【００７６】しかしながら、好ましくは、膜塗布時の焼
成温度におけるイミド化率が１０〜５０％、貼り合わせ
時の焼成温度におけるイミド化率が５０〜１００％とな
るように、これらの焼成温度を設定することにより、貼
り合わせ時のイミド化が促進され、上下基板間の接着力
をさらに強固にすることができる。However, preferably, these firing temperatures are set so that the imidization rate at the firing temperature at the time of coating the film is 10 to 50% and the imidization rate at the firing temperature at the time of bonding is 50 to 100%. By doing so, imidization at the time of bonding is promoted, and the adhesive force between the upper and lower substrates can be further strengthened.
【００７７】さらに、好ましくは、貼り合わせ時の焼成
温度におけるイミド化率と、膜塗布時の焼成温度におけ
るイミド化率との差が、１０〜９０％となるように、こ
れらの焼成温度を設定することが好ましい。More preferably, these firing temperatures are set so that the difference between the imidization rate at the firing temperature at the time of bonding and the imidization rate at the firing temperature at the time of coating the film is 10 to 90%. Is preferred.
【００７８】なお、比較のために、ポリイミドタイプの
配向制御膜材料（日本合成ゴム社製：商品名ＡＬ５４１
７）を用い、本実施形態と同じプロセスで配向制御膜を
形成したところ、この配向制御膜は、全く接着力を持つ
に至らなかった。この原因は、ポリイミドタイプの配向
制御膜材料ではイミド化が完了されているのでイミド化
の化学結合による接着がなされなかったこと、および、
分子に水酸基および水素基をほとんど持たなかったため
水素結合による接着力が得られなかったためと考えられ
る。For comparison, a polyimide type alignment control film material (AL541, trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)
When the alignment control film was formed by the same process as in the present embodiment using the method 7), the alignment control film did not have any adhesive force. This is because the imidization was completed in the polyimide type alignment control film material, so that the bonding by the imidization chemical bond was not performed, and
This is probably because the molecule hardly had a hydroxyl group and a hydrogen group, and thus the adhesive force by hydrogen bonding was not obtained.
【００７９】以上のように、本実施の形態の液晶表示素
子では、基板１０・２０が強固に接着されているので、
均一なセル厚、十分な耐ショック性、および良好な表示
品位が得られる。As described above, in the liquid crystal display device of the present embodiment, since the substrates 10 and 20 are firmly bonded,
Uniform cell thickness, sufficient shock resistance, and good display quality can be obtained.
【００８０】また、配向制御膜５ａに先立ってスペーサ
６が形成されることにより、スペーサ６の形成時に用い
られる溶媒や現像剤等によって配向制御膜５ａが汚染さ
れたり損傷されたりすることがなく、配向制御力が低下
するという問題がない。Further, since the spacer 6 is formed before the orientation control film 5a, the orientation control film 5a is not contaminated or damaged by a solvent, a developer or the like used at the time of forming the spacer 6. There is no problem that the alignment control force is reduced.
【００８１】なお、上記のプロセスでは、基板１０側の
みにスペーサ６を設けたが、これに限らず、基板１０お
よび基板２０の双方にスペーサを形成した後にこれらの
基板を貼り合わせるようにしても良い。In the above-described process, the spacers 6 are provided only on the substrate 10 side. However, the present invention is not limited to this. For example, the spacers may be formed on both the substrate 10 and the substrate 20 and then these substrates may be bonded. good.
【００８２】〔実施の形態２〕本発明の実施に係る他の
形態について図４および図５に基づいて説明すれば、以
下のとおりである。なお、前記した実施の形態１で説明
した構成と同様の構成については同一の符号を付記し、
その説明を省略する。図４は、本実施の形態に係る液晶
表示素子の概略構成を示す断面図である。本実施形態に
係る液晶表示素子は、図４に示すように、実施の形態で
説明した基板１０の代わりに、基板１１を備えている。
基板１１は、実施の形態１で説明した絶縁性基板１ａ、
電極２ａ、および遮光膜３ａと同様の、絶縁性基板１１
ａと、電極１２ａと、遮光膜１３ａとを備えている。さ
らに、遮光膜１３ａ上に、この遮光膜１３ａに沿って壁
状のスペーサ１６が形成されている。そして、これらを
覆うように、絶縁膜４ａおよび配向制御膜５ａと同様
の、絶縁膜１４ａおよび配向制御膜１５ａが順次形成さ
れている。[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals,
The description is omitted. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display element according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the liquid crystal display element according to the present embodiment includes a substrate 11 instead of the substrate 10 described in the embodiment.
The substrate 11 includes the insulating substrate 1a described in the first embodiment,
An insulating substrate 11 similar to the electrode 2a and the light shielding film 3a
a, an electrode 12a, and a light-shielding film 13a. Further, a wall-shaped spacer 16 is formed on the light shielding film 13a along the light shielding film 13a. An insulating film 14a and an orientation control film 15a similar to the insulating film 4a and the orientation control film 5a are sequentially formed so as to cover them.
【００８３】次に、本実施形態の液晶表示素子の製造工
程について説明する。まず、実施の形態１と同様の工程
を経て、絶縁性基板１１ａの表面に、電極１２ａおよび
遮光膜１３ａを形成する。ここまでの工程が終了した時
点の状態を、図５（ａ）に示す。Next, the steps of manufacturing the liquid crystal display device of this embodiment will be described. First, an electrode 12a and a light-shielding film 13a are formed on the surface of the insulating substrate 11a through the same steps as in the first embodiment. FIG. 5A shows a state at the time when the steps up to this point are completed.
【００８４】続いて、電極１２ａおよび遮光膜１３ａの
表面に、紫外線硬化型樹脂を、後述する焼成を行った後
の膜厚が１．５μｍになるように、スピンコート法で塗
布する。次に、フォトマスクを用いて、この紫外線硬化
型樹脂をパターニングし、電極１２ａに重ならないよう
にストライプ状に形成する。その後、２００℃で１時間
の焼成を行うことにより、図５（ｂ）に示すように、遮
光膜１３ａ上に、電極１２ａに沿った壁状のスペーサ１
６が形成される。Subsequently, an ultraviolet curable resin is applied to the surfaces of the electrode 12a and the light-shielding film 13a by spin coating so that the film thickness after baking, which will be described later, becomes 1.5 μm. Next, using a photomask, the ultraviolet curable resin is patterned to form a stripe shape so as not to overlap the electrode 12a. After that, baking is performed at 200 ° C. for 1 hour to form a wall-shaped spacer 1 along the electrode 12a on the light-shielding film 13a as shown in FIG.
6 are formed.
【００８５】なお、スペーサ１６の材料となる紫外線硬
化型樹脂としては、例えば新日鐡化学社製のＶ２５９−
ＰＡ（商品名）等を用いることができるが、他社の同様
な紫外線硬化型樹脂を用いても良い。あるいは、フォト
レジストとの組合せに応じて、無機材料や有機系の樹脂
を用いても良い。The UV-curable resin used as the material of the spacer 16 is, for example, V259-Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
Although PA (trade name) and the like can be used, a similar ultraviolet curable resin of another company may be used. Alternatively, an inorganic material or an organic resin may be used depending on the combination with the photoresist.
【００８６】また、ここでは、スペーサ１６を、電極１
２ａと重ならず、遮光膜１３ａ上に位置するストライプ
状に形成したが、スペーサ１６の形状はこれに限定され
るものではない。例えば、電極１２ａの長手方向に沿っ
て複数の円柱が断続的に並ぶように形成してもよい。あ
るいは角柱状としてもよい。In this case, the spacer 16 is used as the electrode 1
Although it did not overlap with 2a and was formed in a stripe shape located on the light shielding film 13a, the shape of the spacer 16 is not limited to this. For example, a plurality of columns may be formed intermittently along the longitudinal direction of the electrode 12a. Alternatively, it may be shaped like a prism.
【００８７】次に、上述のようにスペーサ１６が形成さ
れた基板に、絶縁膜材料をスピンコート法により塗布
し、図５（ｃ）に示すように、均一な表面を有する絶縁
膜１４ａを形成する。なお、上記の絶縁膜材料として
は、例えば日産化学社製のＡ２０１４（商品名）等を用
いることができる。Next, an insulating film material is applied to the substrate on which the spacers 16 have been formed as described above by spin coating to form an insulating film 14a having a uniform surface as shown in FIG. I do. As the insulating film material, for example, A2014 (trade name) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. can be used.
【００８８】続いて、上記絶縁膜１４ａ上に、ポリアミ
ック酸系樹脂を、スピンコート法によって塗布し、１０
０℃で焼成する。さらに、この樹脂膜に対してラビング
配向処理を行うことにより、図５（ｄ）に示すように、
配向制御膜１５ａが形成される。なお、上記のポリアミ
ック酸系樹脂としては、例えば日産化学社製のＳＥ７７
９２（商品名）等を用いることができる。Subsequently, a polyamic acid-based resin is applied on the insulating film 14a by a spin coating method.
Bake at 0 ° C. Further, by performing a rubbing alignment treatment on the resin film, as shown in FIG.
An orientation control film 15a is formed. The polyamic acid-based resin includes, for example, SE77 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
92 (trade name) or the like can be used.
【００８９】以上の工程により、基板１１が完成するの
で、この基板１１と基板２０とを、前記の実施の形態１
と同様の工程を経て互いに貼り合わせ、その間隙に液晶
７を注入すれば、液晶表示素子が完成する。Since the substrate 11 is completed by the above steps, the substrate 11 and the substrate 20 are connected to each other according to the first embodiment.
By pasting each other through the same steps as described above and injecting the liquid crystal 7 into the gap, a liquid crystal display element is completed.
【００９０】以上のように、本実施形態に係る液晶表示
素子は、スペーサ１６が絶縁膜１４ａよりも前に形成さ
れる点において、実施の形態１と異なっている。しか
し、上下基板が、配向制御膜同士によって接着されてい
る点においては、実施の形態１と同じである。As described above, the liquid crystal display device according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the spacer 16 is formed before the insulating film 14a. However, it is the same as the first embodiment in that the upper and lower substrates are bonded by the orientation control films.
【００９１】このため、上下基板の接着力については、
実施の形態１と同様の効果が得られる。この結果、セル
厚の均一性、表示品位の良好さ、耐ショック性について
も、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、本
実施の形態では、スペーサ１６の材料として、その焼成
温度が絶縁膜１４ａの焼成温度よりも高い材料を適用す
ることができるので、スペーサ材料の選択幅が広がると
いう利点がある。Therefore, regarding the adhesive strength between the upper and lower substrates,
An effect similar to that of the first embodiment can be obtained. As a result, the same effects as those of the first embodiment can be obtained for the uniformity of cell thickness, good display quality, and shock resistance. Further, in the present embodiment, since a material whose firing temperature is higher than the firing temperature of the insulating film 14a can be used as the material of the spacer 16, there is an advantage that the range of selection of the spacer material is widened.
【００９２】〔実施の形態３〕本発明の実施に係るさら
に他の形態について図６に基づいて説明すれば、以下の
とおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した
構成と同様の構成については同一の符号を付記し、その
説明を省略する。図６は、本実施の形態に係る液晶表示
素子の概略構成を示す断面図である。この液晶表示素子
は、実施の形態で説明した基板１０の代わりに、基板３
０を備えている。基板３０は、実施の形態１で説明した
絶縁性基板１ａ、電極２ａ、および遮光膜３ａと同様
の、絶縁性基板３１ａと、電極３２ａと、遮光膜３３ａ
とを備えている。Third Embodiment Still another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the same components as those described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display element according to the present embodiment. This liquid crystal display element uses a substrate 3 instead of the substrate 10 described in the embodiment.
0 is provided. The substrate 30 includes an insulating substrate 31a, an electrode 32a, and a light-shielding film 33a similar to the insulating substrate 1a, the electrode 2a, and the light-shielding film 3a described in the first embodiment.
And
【００９３】さらに、電極３２ａおよび遮光膜３３ａを
覆うように、絶縁膜３４ａおよび配向制御膜３５ａが順
次積層されている。そして、壁状のスペーサ３６が、配
向制御膜３５ａの上に、電極３２ａと重ならないように
ストライプ状に形成されている。Further, an insulating film 34a and an orientation control film 35a are sequentially laminated so as to cover the electrode 32a and the light shielding film 33a. The wall-shaped spacer 36 is formed in a stripe shape on the orientation control film 35a so as not to overlap the electrode 32a.
【００９４】次に、本実施形態の液晶表示素子の製造工
程について説明する。まず、実施の形態１と同様の工程
を経て、絶縁性基板３１ａの表面に、電極３２ａおよび
遮光膜３３ａを形成する。Next, the manufacturing process of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. First, an electrode 32a and a light-shielding film 33a are formed on the surface of the insulating substrate 31a through the same steps as in the first embodiment.
【００９５】次に、電極３２ａおよび遮光膜３３ａの表
面に、絶縁膜材料をスピンコート法により塗布し、均一
な表面を有する絶縁膜３４ａを形成する。なお、上記の
絶縁膜材料としては、例えば日産化学社製のＡ２０１４
（商品名）等を用いることができる。Next, an insulating film material is applied to the surfaces of the electrode 32a and the light-shielding film 33a by a spin coating method to form an insulating film 34a having a uniform surface. In addition, as the insulating film material, for example, A2014 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
(Trade name) or the like can be used.
【００９６】続いて、上記絶縁膜３４ａ上に、ポリアミ
ック酸系樹脂を、スピンコート法によって塗布し、まず
８０℃のホットプレート上でプリベイクを行った後、２
００℃のオーブン中で焼成する。さらに、この樹脂膜に
対してラビング配向処理を行うことにより、配向制御膜
３５ａが形成される。なお、上記のポリアミック酸系樹
脂としては、例えば日産化学社製のＳＥ７７９２（商品
名）等を用いることができる。Subsequently, a polyamic acid-based resin is applied on the insulating film 34a by a spin coating method, and is first prebaked on a hot plate at 80 ° C.
Bake in an oven at 00 ° C. Further, a rubbing alignment process is performed on the resin film to form an alignment control film 35a. As the polyamic acid-based resin, for example, SE7792 (trade name) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. can be used.
【００９７】続いて、配向制御膜３５ａの表面に、紫外
線硬化型樹脂を、後述する焼成を行った後の膜厚が１．
５μｍになるように、スピンコート法で塗布する。次
に、フォトマスクを用いて、この紫外線硬化型樹脂をパ
ターニングし、電極３２ａに重ならないようにストライ
プ状に形成する。その後、２００℃で１時間の焼成を行
うことにより、スペーサ３６が形成される。Subsequently, an ultraviolet curable resin was formed on the surface of the orientation control film 35a by firing, as described below.
It is applied by spin coating so as to have a thickness of 5 μm. Next, using a photomask, the ultraviolet curable resin is patterned to form a stripe shape so as not to overlap the electrode 32a. Thereafter, baking is performed at 200 ° C. for one hour, so that the spacer 36 is formed.
【００９８】なお、スペーサ３６の材料となる紫外線硬
化型樹脂としては、例えば新日鐡化学社製のＶ２５９−
ＰＡ（商品名）等を用いることができるが、他社の同様
な紫外線硬化型樹脂を用いても良い。あるいは、フォト
レジストとの組合せに応じて、無機材料や有機系の樹脂
を用いても良い。The UV-curable resin used as the material of the spacer 36 is, for example, V259- manufactured by Nittetsu Chemical Co., Ltd.
Although PA (trade name) and the like can be used, a similar ultraviolet curable resin of another company may be used. Alternatively, an inorganic material or an organic resin may be used depending on the combination with the photoresist.
【００９９】また、ここでは、スペーサ３６を、電極３
２ａと重ならないように、ストライプ状に形成したが、
スペーサ３６の形状はこれに限定されるものではない。
例えば、電極３２ａの長手方向に沿って複数の円柱が断
続的に並ぶように形成してもよい。あるいは角柱状とし
てもよい。In this case, the spacer 36 is used as the electrode 3
Although it was formed in a stripe shape so as not to overlap with 2a,
The shape of the spacer 36 is not limited to this.
For example, a plurality of columns may be formed intermittently along the longitudinal direction of the electrode 32a. Alternatively, it may be shaped like a prism.
【０１００】以上の工程により、基板３０が完成するの
で、この基板３０と基板２０とを、１Ｋｇ／ｃｍ2 の加
圧下で２００℃にて焼成することにより貼り合わせ、そ
の間隙に液晶７を注入すれば、液晶表示素子が完成す
る。Since the substrate 30 is completed by the above steps, the substrate 30 and the substrate 20 are bonded by firing at 200 ° C. under a pressure of 1 kg / cm 2 , and the liquid crystal 7 is injected into the gap. Then, the liquid crystal display element is completed.
【０１０１】以上のように、本実施形態に係る液晶表示
素子は、スペーサ３６が配向制御膜３５ａよりも後に形
成され、下側の基板３０と上側の基板２０とが、スペー
サ３６と配向制御膜５ｂとの接着によって貼り合わされ
ている点において、実施の形態１と異なっている。As described above, in the liquid crystal display element according to the present embodiment, the spacer 36 is formed after the alignment control film 35a, and the lower substrate 30 and the upper substrate 20 are formed by the spacer 36 and the alignment control film. Embodiment 5 is different from Embodiment 1 in that it is bonded by bonding with 5b.
【０１０２】なお、２００℃で焼成した場合の配向制御
膜３５ａのイミド化率は５０％程度であるので、水酸基
および水素基が残存し、配向制御膜３５ａとスペーサ３
６との間に水素結合による接着力が生じている。また、
スペーサ３６の材料自身がアクリル系樹脂であり、接着
性を持っている。これにより、基板２０・３０が強固に
接着され、均一なセル厚、高い耐ショック性、および良
好な表示品位を有する液晶表示素子が実現されている。Since the degree of imidization of the orientation control film 35a when fired at 200 ° C. is about 50%, hydroxyl groups and hydrogen groups remain, and the orientation control film 35a and the spacer 3
6 has an adhesive force due to hydrogen bonding. Also,
The material of the spacer 36 itself is an acrylic resin and has adhesiveness. As a result, the substrates 20 and 30 are firmly adhered to each other, and a liquid crystal display device having a uniform cell thickness, high shock resistance, and good display quality is realized.
【０１０３】なお、比較のために、ポリイミドタイプの
配向膜材料（日本合成ゴム社製：商品名Ａｌ５４１７）
を用い、本実施形態と同様のプロセスによって液晶表示
素子を試作したところ、この液晶表示素子の上下基板
は、本実施形態の液晶表示素子に比較して接着性が弱
く、はがれ易いことが分かった。For comparison, a polyimide type alignment film material (trade name: Al5417, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)
And a liquid crystal display element was experimentally manufactured by the same process as that of the present embodiment. As a result, it was found that the upper and lower substrates of this liquid crystal display element had lower adhesiveness than the liquid crystal display element of the present embodiment and were easily peeled off. .
【０１０４】また、スペーサ３６を無機系の材料で形成
したところ、配向制御膜をポリアミック酸系樹脂で形成
した場合は接着性が得られたが、配向制御膜をポリイミ
ドタイプの材料で形成した場合は、接着性が得られなか
った。When the spacer 36 was formed of an inorganic material, the adhesiveness was obtained when the orientation control film was formed of a polyamic acid-based resin, but was obtained when the orientation control film was formed of a polyimide type material. No adhesive property was obtained.
【０１０５】これらの結果から、配向制御膜の材料とし
て、完全にイミド化されていないポリアミック酸系樹脂
を用いれば、スペーサの材料に関わらず、スペーサとの
間で良好な接着性が得られることが分かる。From these results, it can be seen that if a polyamic acid-based resin that is not completely imidized is used as the material of the alignment control film, good adhesion to the spacer can be obtained regardless of the material of the spacer. I understand.
【０１０６】[0106]
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の液晶表示
素子は、第１および第２の基板の少なくとも一方が、柱
状あるいは壁状のスペーサを備え、少なくとも第１の基
板の配向制御膜が、熱重合型ポリアミック酸系樹脂から
なり、上記第１の基板の配向制御膜と第２の基板とが、
加熱処理によって互いに接着された構成である。As described above, in the liquid crystal display device according to the first aspect, at least one of the first and second substrates is provided with a columnar or wall-shaped spacer, and at least the alignment control film of the first substrate is provided. Is made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin, and the alignment control film of the first substrate and the second substrate are
In this configuration, they are bonded to each other by heat treatment.
【０１０７】このように、第１および第２の基板が、柱
状あるいは壁状のスペーサによって均一な間隔を保った
状態で互いに貼り合わされるので、従来の粒子状スペー
サを基板上に散布する方法と比較して、セル厚の均一性
および耐ショック性が向上する。さらに、第１の基板の
配向制御膜は、接着性に優れた熱重合型ポリアミック酸
系樹脂から形成されているから、第１および第２の基板
が強固に貼り合わされる。この結果、均一なセル厚、高
い耐ショック性、および、高品位な表示を実現し得る液
晶表示素子を提供できるという効果を奏する。As described above, since the first and second substrates are bonded to each other while maintaining a uniform interval by the columnar or wall-shaped spacers, the conventional method of dispersing particulate spacers on the substrate can be used. In comparison, the uniformity of the cell thickness and the shock resistance are improved. Further, since the orientation control film of the first substrate is formed of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin having excellent adhesiveness, the first and second substrates are firmly bonded. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element capable of realizing a uniform cell thickness, high shock resistance, and high quality display.
【０１０８】請求項２記載の液晶表示素子は、スペーサ
が配向制御膜によって覆われ、第１の基板の配向制御膜
と、第２の基板の配向制御膜とが互いに接着されている
構成である。The liquid crystal display element according to the second aspect has a configuration in which the spacer is covered with an alignment control film, and the alignment control film of the first substrate and the alignment control film of the second substrate are bonded to each other. .
【０１０９】これにより、請求項１記載の構成による効
果に加えて、スペーサ形成工程で一般的に用いられる溶
剤や現像液等によって配向制御膜が汚染されたり損傷し
たりすることが防止されると共に、スペーサの形成に焼
成工程を必要とする場合に、配向制御膜の焼成温度より
も高い焼成温度を必要とするスペーサ材料を使用するこ
とが可能となり、スペーサ材料の選択範囲が広がるとい
う効果を奏する。Thus, in addition to the effect of the structure of the first aspect, the orientation control film is prevented from being contaminated or damaged by a solvent or a developing solution generally used in the spacer forming step. When a baking step is required for forming the spacer, it is possible to use a spacer material that requires a baking temperature higher than the baking temperature of the orientation control film. .
【０１１０】請求項３記載の液晶表示素子は、スペーサ
が第２の基板の配向制御膜上に形成され、第１の基板の
配向制御膜と、上記スペーサの上面とが互いに接着され
ている構成である。According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display element, the spacer is formed on the alignment control film of the second substrate, and the alignment control film of the first substrate and the upper surface of the spacer are bonded to each other. It is.
【０１１１】この構成では、第１の基板の配向制御膜
が、接着性に優れた熱重合型ポリアミック酸系樹脂から
なるので、スペーサの材料に関わらず、第１および第２
の基板が強固に接着される。この結果、セル厚を均一に
形成することができ、耐ショック性に優れ、高品位な表
示を実現し得る液晶表示素子を提供することが可能とな
るという効果を奏する。In this configuration, since the orientation control film of the first substrate is made of a heat-polymerizable polyamic acid resin having excellent adhesiveness, the first and second alignment control films are formed regardless of the spacer material.
Substrates are firmly adhered. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element having a uniform cell thickness, excellent shock resistance, and realizing high quality display.
【０１１２】請求項４記載の液晶表示素子は、液晶が強
誘電性液晶である。In the liquid crystal display device according to the fourth aspect, the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【０１１３】強誘電性液晶は、例えばネマティック液晶
等と比較すると、衝撃に弱く、また良好な表示品位を実
現するためにはセル厚を厳密に均一化しなければならな
いという欠点を有する。しかし、上記の構成によれば、
均一なセル圧および高い耐ショック性が実現されている
ので、強誘電性液晶の欠点が補償され、請求項１記載の
構成による効果に加えて、優れた特性を有する強誘電性
液晶を用いた液晶表示素子を実用化へ導くことができる
という効果を奏する。[0113] Ferroelectric liquid crystals have a drawback that they are less susceptible to impacts than, for example, nematic liquid crystals, and that the cell thickness must be strictly uniform in order to achieve good display quality. However, according to the above configuration,
Since the uniform cell pressure and high shock resistance are realized, the drawbacks of the ferroelectric liquid crystal are compensated, and the ferroelectric liquid crystal having excellent characteristics in addition to the effect of the configuration according to claim 1 is used. There is an effect that the liquid crystal display element can be put to practical use.
【０１１４】請求項５記載の液晶表示素子の製造方法
は、熱重合型ポリアミック酸系樹脂を塗布して焼成する
ことにより、少なくとも第１の基板に配向制御膜を形成
する第１工程と、上記第１の基板の配向制御膜と第２の
基板とを焼成しながら接着させる第２工程とを含む。The method of manufacturing a liquid crystal display element according to the fifth aspect includes a first step of forming an alignment control film on at least the first substrate by applying and baking a thermopolymerizable polyamic acid-based resin; A second step of bonding the orientation control film of the first substrate and the second substrate while firing them.
【０１１５】このように、配向制御膜の形成時に第１回
目の焼成を行い、必要に応じてラビング処理等を施した
後に、貼り合わせ工程において第２回目の焼成を行うこ
とにより、ポリアミック酸系樹脂に接着性を持たせ、第
１および第２の基板を強固に接着することができる。こ
の結果、均一なセル厚、高い耐ショック性、および高品
位な表示を実現し得る液晶表示素子を提供できるという
効果を奏する。As described above, the first baking is performed at the time of forming the orientation control film, the rubbing treatment is performed if necessary, and the second baking is performed in the bonding step. The first and second substrates can be firmly bonded to each other by giving the resin an adhesive property. As a result, it is possible to provide a liquid crystal display element capable of realizing a uniform cell thickness, high shock resistance, and high quality display.
【０１１６】請求項６記載の液晶表示素子の製造方法
は、第１および第２の基板の少なくとも一方に対し、第
１工程に先立って、壁状または柱状のスペーサを形成す
る工程をさらに含み、第１および第２の基板の双方に対
して、第１工程にて、熱重合型ポリアミック酸系樹脂か
らなる配向制御膜を形成し、第２工程において、第１工
程における焼成温度よりも高い焼成温度にて、上記スペ
ーサの上面において第１および第２の基板の配向制御膜
を接着させる。The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 6 further includes a step of forming a wall-shaped or columnar spacer on at least one of the first and second substrates prior to the first step. An orientation control film made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin is formed on both the first and second substrates in a first step, and in a second step, the firing temperature is higher than the firing temperature in the first step. At the temperature, the alignment control films of the first and second substrates are adhered on the upper surface of the spacer.
【０１１７】焼成温度とイミド化率との間には、焼成温
度が高くなるほどイミド化率も上昇するという関係があ
るので、第２工程の焼成（基板の貼り合わせ時）を、第
１工程の焼成（配向制御膜の形成時）よりも高温で行う
ことにより、第２工程においてイミド化を促進すること
ができる。すなわち、基板の貼り合わせ時にイミド化に
よる化学結合力が生じ、より高い接着強度を得られると
いう効果を奏する。Since there is a relationship between the firing temperature and the imidization rate that the higher the firing temperature, the higher the imidization rate, the firing in the second step (at the time of bonding the substrates) is performed in the first step. By performing at a higher temperature than baking (at the time of forming the alignment control film), imidization can be promoted in the second step. That is, a chemical bonding force is generated by imidization at the time of bonding the substrates, and an effect that higher bonding strength can be obtained is obtained.
【０１１８】また、上記の製造方法では、配向制御膜に
先立ってスペーサの形成を行うことにより、スペーサ形
成工程で一般的に用いられる溶媒や現像液によって配向
制御膜が汚染されたり損傷されることを防止できると共
に、配向制御層よりも高い焼成温度を必要とするスペー
サ材料を使用することが可能となり、スペーサ材料の選
択範囲が広がるという利点も有する。In the above manufacturing method, by forming the spacer prior to the orientation control film, the orientation control film is contaminated or damaged by a solvent or a developing solution generally used in the spacer formation step. In addition, it is possible to use a spacer material that requires a higher firing temperature than that of the orientation control layer.
【０１１９】請求項７記載の液晶表示素子の製造方法
は、第１工程における焼成温度での上記熱重合型ポリア
ミック酸系樹脂のイミド化率をａ％、第２工程における
焼成温度での上記熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイミ
ド化率をｂ％とすると、 １０≦ｂ−ａ≦９０ が満たされる。The method of manufacturing a liquid crystal display element according to claim 7, wherein the imidization ratio of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin at the firing temperature in the first step is a%, and the heat treatment at the firing temperature in the second step is a%. Assuming that the imidation ratio of the polymerizable polyamic acid-based resin is b%, 10 ≦ ba ≦ 90 is satisfied.
【０１２０】このように、第１工程における焼成温度で
のイミド化率ａ％と、第２工程における焼成温度でのイ
ミド化率ｂ％との差が１０〜９０％となるように焼成温
度を設定することにより、所望の接着力を得ることがで
きる。なお、上記のイミド化率の差が大きいほど、第２
工程での熱重合型ポリアミック酸系樹脂のイミド化によ
る化学結合が促進され、第１および第２の基板間の接着
力がより向上するという効果を奏する。In this manner, the firing temperature is set so that the difference between the imidation rate a% at the firing temperature in the first step and the imidation rate b% at the firing temperature in the second step is 10 to 90%. By setting, a desired adhesive strength can be obtained. In addition, the larger the difference in the imidation ratio is, the larger the second
The chemical bonding due to the imidization of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin in the step is promoted, and the effect of further improving the adhesive force between the first and second substrates is achieved.
【０１２１】請求項８記載の液晶表示素子の製造方法
は、第１工程における焼成温度での上記熱重合型ポリア
ミック酸系樹脂のイミド化率が、１０〜５０％である。In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the eighth aspect, the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin at the firing temperature in the first step is 10 to 50%.
【０１２２】このように、第１工程における焼成後も、
配向制御膜表面に接着可能な反応基を多く残すことで、
第２工程におけるイミド化を促進させ、第１および第２
の基板間の接着力がさらに向上するという効果を奏す
る。Thus, after the firing in the first step,
By leaving many reactive groups that can be adhered to the orientation control film surface,
The imidation in the second step is promoted, and the first and second
This has the effect of further improving the adhesive force between the substrates.
【０１２３】請求項９記載の液晶表示素子の製造方法
は、第２工程における焼成温度での上記熱重合型ポリア
ミック酸系樹脂のイミド化率が、５０〜１００％であ
る。According to a ninth aspect of the present invention, the imidization ratio of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the second step is 50 to 100%.
【０１２４】上記の製造方法によれば、第２工程におい
て、熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜
のイミド化を促進させ、第１および第２の基板間の接着
をより強固なものとすることができるという効果を奏す
る。According to the above-mentioned manufacturing method, in the second step, the imidization of the orientation control film made of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin is promoted, and the adhesion between the first and second substrates is further strengthened. This has the effect of being able to
【０１２５】請求項１０記載の液晶表示素子の製造方法
は、第１工程における焼成温度と第２工程における焼成
温度とが等しい。In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the tenth aspect, the firing temperature in the first step is equal to the firing temperature in the second step.
【０１２６】上記の製造方法によれば、第１回目の焼成
よりも高い温度で第２回目の焼成を行う方法に比べれ
ば、基板の接着強度は弱くなるものの、機械的強度をあ
まり必要としない液晶表示素子にとっては十分な強度
で、第１および第２の基板を接着させることができ、基
板の接着性と液晶の配向性との両方が良好な素子を提供
できるという効果を奏する。According to the above-described manufacturing method, although the bonding strength of the substrate is lower than that of the method in which the second baking is performed at a temperature higher than that in the first baking, much less mechanical strength is required. The first and second substrates can be bonded to each other with sufficient strength for a liquid crystal display element, and an effect that both the adhesion of the substrate and the orientation of the liquid crystal can be provided can be provided.
【図１】本発明の実施の一形態に係る液晶表示素子の概
略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.
【図２】同図（ａ）ないし（ｅ）は、製造工程の主要な
段階における上記液晶表示素子の概略構成を示す断面図
である。FIGS. 2A to 2E are cross-sectional views showing a schematic configuration of the liquid crystal display element at a main stage of a manufacturing process.
【図３】ポリアミック酸系樹脂における焼成温度とイミ
ド化率との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a sintering temperature and an imidization ratio in a polyamic acid-based resin.
【図４】本発明の実施に係る他の形態としての液晶表示
素子の概略構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device as another embodiment according to the embodiment of the present invention.
【図５】同図（ａ）ないし（ｄ）は、図４に示す液晶表
示素子の概略構成を、製造工程の主要な段階の順に示す
断面図である。5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views showing a schematic configuration of the liquid crystal display element shown in FIG. 4 in the order of main steps of a manufacturing process.
【図６】本発明の実施に係るさらに他の形態としての液
晶表示素子の概略構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display device as still another embodiment according to the present invention.
１ａ・１ｂ 絶縁性基板 ２ａ・２ｂ 電極 ３ａ 遮光膜 ４ａ・４ｂ 絶縁膜 ５ａ・５ｂ 配向制御膜 ６ スペーサ ７ 液晶 １０・２０ 基板 1a ・ 1b Insulating substrate 2a ・ 2b Electrode 3a Light shielding film 4a ・ 4b Insulating film 5a ・ 5b Alignment control film 6 Spacer 7 Liquid crystal 10 ・ 20 Substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国 ＴＨＥ ＳＥＣＲＥＴＡＲＹ ＯＦ ＳＴ ＡＴＥ ＦＯＲ ＤＥＦＥＮＣＥ ＩＮ ＨＥＲ ＢＲＩＴＡＮＮＩＣ ＭＡＪＥＳ ＴＹ’Ｓ ＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴ ＯＦ ＴＨＥ ＵＮＥＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ ＯＦ ＧＲＥＡＴ ＢＲＩＴＡＩＮ ＡＮ Ｄ ＮＯＲＴＨＥＲＮ ＩＲＥＬＡＮＤ イギリス国 ハンプシャー ジーユー14 ０エルエックス ファーンボロー アイヴ ェリー ロード（番地なし） ディフェン ス エヴァリュエイション アンド リサ ーチ エージェンシー (72)発明者 内田 秀樹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 玉井 和彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (71) Applicant 390040604 United Kingdom THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENSE IN HER BRITANNIC MAJES TY'S GOVERNMENT OF THE THE UNTERED KINGDOM OF GREEN REGISTER MONEY REGISTER MAN Borrow Ivey Road (No Address) Defense Evaluation and Research Agency (72) Inventor Hideki Uchida 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Kazuhiko Tamai Osaka Mayor of Abeno, Osaka Town 22 No. 22 No. Shea Sharp within Co., Ltd.
Claims (10)
よび第２の基板と、上記基板の各々に設けられた配向制
御膜と、上記の基板間に挟持された液晶とを備えた液晶
表示素子において、 第１および第２の基板の少なくとも一方が、柱状あるい
は壁状のスペーサを備え、 少なくとも第１の基板の配向制御膜が、熱重合型ポリア
ミック酸系樹脂からなり、 上記第１の基板の配向制御膜と第２の基板とが、加熱処
理によって互いに接着されていることを特徴とする液晶
表示素子。1. A liquid crystal display comprising: first and second substrates, at least one of which has optical transparency; an alignment control film provided on each of the substrates; and a liquid crystal sandwiched between the substrates. In the device, at least one of the first and second substrates has a columnar or wall-shaped spacer, and at least the orientation control film of the first substrate is made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin; Wherein the alignment control film and the second substrate are bonded to each other by heat treatment.
が互いに接着されていることを特徴とする請求項１に記
載の液晶表示素子。2. The alignment control film according to claim 1, wherein the spacer is covered with an alignment control film, and the alignment control film on the first substrate and the alignment control film on the second substrate are bonded to each other. Liquid crystal display element.
に形成され、 第１の基板の配向制御膜と、上記スペーサの上面とが互
いに接着されていることを特徴とする請求項１に記載の
液晶表示素子。3. The spacer according to claim 1, wherein the spacer is formed on an orientation control film of a second substrate, and the orientation control film of the first substrate and an upper surface of the spacer are adhered to each other. 3. The liquid crystal display device according to item 1.
とする請求項１に記載の液晶表示素子。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
よび第２の基板間に液晶を封入してなる液晶表示素子の
製造方法において、 熱重合型ポリアミック酸系樹脂を塗布して焼成すること
により、少なくとも第１の基板に配向制御膜を形成する
第１工程と、 上記第１の基板の配向制御膜と第２の基板とを焼成しな
がら接着させる第２工程とを含むことを特徴とする液晶
表示素子の製造方法。5. A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a liquid crystal sealed between first and second substrates, at least one of which has a light transmitting property, wherein a thermopolymerizable polyamic acid resin is applied and baked. A first step of forming an orientation control film on at least the first substrate, and a second step of bonding the orientation control film of the first substrate and the second substrate while firing them. Of manufacturing a liquid crystal display element.
対し、第１工程に先立って、壁状または柱状のスペーサ
を形成する工程をさらに含み、 第１および第２の基板の双方に対して、第１工程にて、
熱重合型ポリアミック酸系樹脂からなる配向制御膜を形
成し、 第２工程において、第１工程における焼成温度よりも高
い焼成温度にて、上記スペーサの上面において第１およ
び第２の基板の配向制御膜を接着させることを特徴とす
る請求項５に記載の液晶表示素子の製造方法。6. The method according to claim 6, further comprising the step of forming a wall-shaped or column-shaped spacer on at least one of the first and second substrates before the first step. In the first step,
Forming an orientation control film made of a thermopolymerizable polyamic acid-based resin; in a second step, controlling the orientation of the first and second substrates on the upper surface of the spacer at a firing temperature higher than the firing temperature in the first step; The method according to claim 5, wherein the film is bonded.
型ポリアミック酸系樹脂のイミド化率をａ％、第２工程
における焼成温度での上記熱重合型ポリアミック酸系樹
脂のイミド化率をｂ％とすると、 １０≦ｂ−ａ≦９０ が満たされることを特徴とする請求項６に記載の液晶表
示素子の製造方法。7. The imidation rate of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the first step is a%, and the imidization rate of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the second step is a%. The method according to claim 6, wherein, when b% is satisfied, 10 ≦ ba ≦ 90 is satisfied.
型ポリアミック酸系樹脂のイミド化率が１０〜５０％で
あることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子の
製造方法。8. The method for producing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the imidation ratio of the thermopolymerizable polyamic acid resin at the firing temperature in the first step is 10 to 50%.
型ポリアミック酸系樹脂のイミド化率が５０〜１００％
であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子
の製造方法。9. The imidization ratio of the thermopolymerizable polyamic acid-based resin at the firing temperature in the second step is 50 to 100%.
The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 6, wherein
おける焼成温度とが等しいことを特徴とする請求項５に
記載の液晶表示素子の製造方法。10. The method according to claim 5, wherein the firing temperature in the first step is equal to the firing temperature in the second step.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP9076118A JPH10268317A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Liquid crystal display element and its manufacture |
| US08/977,486 US6266121B1 (en) | 1996-11-28 | 1997-11-24 | Liquid crystal display element and method of manufacturing same |
| KR1019970063470A KR100254386B1 (en) | 1996-11-28 | 1997-11-27 | Lcd element and method of manufacturing same |
| GB0102938A GB2356260B (en) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | Liquid crystal display element and method of manufacturing same |
| GB9725352A GB2319855B (en) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | Liquid crystal display element and method of manufacturing same |
| GB0102932A GB2356259B (en) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | Liquid crystal display element and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP9076118A JPH10268317A (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Liquid crystal display element and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10268317A true JPH10268317A (en) | 1998-10-09 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JPH10268317A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001337332A (en) * | 2000-03-24 | 2001-12-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electrooptical device |
| JP2006227639A (en) * | 2006-04-14 | 2006-08-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal display device, active matrix type liquid crystal display, and personal computer |
| JP2006330490A (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sharp Corp | Liquid crystal display and its manufacturing method |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9076118A patent/JPH10268317A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001337332A (en) * | 2000-03-24 | 2001-12-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal electrooptical device |
| JP4712210B2 (en) * | 2000-03-24 | 2011-06-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
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