JP3371976B2 - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

液晶表示素子の製造方法

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JP3371976B2 JP30263592A JP30263592A JP3371976B2 JP 3371976 B2 JP3371976 B2 JP 3371976B2 JP 30263592 A JP30263592 A JP 30263592A JP 30263592 A JP30263592 A JP 30263592A JP 3371976 B2 JP3371976 B2 JP 3371976B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表示が均質であり、製
造安定性に優れた液晶表示素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電極間に液晶層が挟持された構造からな
る液晶表示素子においては、導電性の異物に起因する電
極間ショートを防ぐため、絶縁層の形成が不可欠となっ
ている。従来の液晶表示素子における電極上の絶縁層と
しては、SiO2 などのスパッタ膜や、アルコキシシラ
ンを部分加水分解したゾル(例えばNTL6008、日
産化学社製)をコーティングした後焼成した膜を用いて
いた。
【0003】この後、基板洗浄を行なった後、ポリアミ
ックス酸等を塗布、焼成し配向膜を形成していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のゾルゲ
ル法を用いた絶縁膜は、量産性や大面積対応には適する
ものの、500℃近い温度での焼成が必要となるため、
基板の変形や電極の変質による高抵抗化が起こり大きな
問題となっている。また膜硬度の信頼性も十分ではな
く、絶縁層上に形成する配向膜との密着性が悪く、液晶
の配向不良の原因となっている。更に配向膜形成より高
温での処理が必要とされるため絶縁層を形成した後、基
板洗浄を行ない配向膜の前駆体を塗布し再度焼成すると
いう工程が一般的で工程数が多く高コストになってい
る。
【0005】本発明の目的は、比較的低温で形成可能か
つ基板との密着性、膜硬度の信頼性および配向膜との密
着性に優れしかも低コストな液晶表示素子の製造方法を
提供することによって、上記の課題を解決することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子の
製造方法は、電極上に絶縁層及び配向膜を形成する工程
を具備する液晶表示素子の製造方法において、前記電極
上に前記絶縁層となる液状ゾルを塗布する工程、前記電
極上に塗布された前記液状ゾル上に前記配向膜の前駆体
を塗布する工程、及び前記液状ゾル、及び前記配向膜の
前駆体を同時に加熱処理する工程、を含み、前記液状ゾ
ルを塗布する工程、及び前記配向膜の前駆体を塗布する
工程は連続して行われ、前記液状ゾルの表面が反応活性
な状態で前記配向膜の前駆体が塗布されることを特徴と
する。また、前記液状ゾルは、金属酸化物微粒子を含む
ことを特徴とする。また、前記金属酸化物微粒子は、ア
ルミナゾル及びシリカゾルから選ばれることを特徴とす
る。また、前記金属酸化物微粒子の平均粒子径が100
Å〜200Åであることを特徴とする。また、前記液晶
ゾルをロールコティーングにより塗布することを特徴と
する。また、前記配向膜の前駆体をロールコティーング
により塗布することを特徴とする。また、前記電極上
に、金属アルコキシドの加水分解溶液を塗布する工程、
及び前記電極上に塗布された前記金属アルコキシドの加
水分解溶液上にポリアミックス酸を塗布する工程、及び
前記金属アルコキシドの加水分解溶液、及び前記ポリア
ミックス酸を同時に加熱処理して前記絶縁層及び前記配
向膜を形成する工程、を含み、前記金属アルコキシドの
加水分解溶液を塗布する工程、及び前記ポリアミックス
酸の前駆体を塗布する工程は連続して行われ、前記金属
アルコキシドの加水分解溶液が反応活性な状態で前記ポ
リアミックス酸が塗布されることを特徴とする。また、
前記金属アルコキシドの加水分解溶液中に金属酸化物微
粒子を含むことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の方法は、金属酸化物微粒子を用いるた
め安定で膜硬度の信頼性が良好な膜が形成でき、金属ア
ルコキシドにより基板との密着性も確保される。また膜
表面には微細な凹凸が形成されるため積層する配向膜と
の密着性が向上するものである。更に比較的低温で安定
な膜が形成されるため配向膜形成の際の処理温度での安
定化が可能となり絶縁膜および配向膜を形成するための
焼成を同時に行なうことで工程が簡略化される。また絶
縁膜を加熱により安定化させる前の表面が反応活性な状
態で配向膜の前駆体を塗布するため絶縁膜と配向膜との
境界面での結合が強固なものになり充分な密着性がえら
れるものである。
【0008】
【実施例】(実施例1)金属酸化物微粒子として平均粒
子径100〜200Åのアルミナゾル(アルミナゾル5
20、日産化学社製)を金属アルコキシドとしてエチル
シリケートを用い、メタノール、エタノール、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤により固形分濃度
5〜10wt%に希釈したものを用いた。
【0009】基板として表面を光学研磨したパイレック
スガラスあるいはソーダライムガラスを用いITOなど
の導電性膜をスパッターもしくは蒸着で形成しフォトエ
ッチングによってパターンを形成して電極としたものを
用いた。
【0010】この基板上に800〜900Åの膜厚とな
るように制御してロールコーテイングにより前記液状ゾ
ルを塗布した。更にロールコーテイングにより配向膜の
前駆体であるポリアミックス酸を塗布した後、200℃
で1時間、加熱し安定な絶縁層および配向膜とした。こ
うして形成した絶縁層および配向膜は、大面積ながら均
質で、金属針の加圧による膜硬度試験においても十分な
信頼性が得られ基板との密着性も確保されていた。さら
に回転ラビングを行ったが、配向膜の剥離は生じなかっ
た。液晶を挾持した液晶表示素子にして、表示特性を評
価したところ、長時間に渡り極めて安定した表示特性を
示した。
【0011】(実施例2)金属酸化物微粒子として平均
粒子径100〜200Åのシリカゾル(スノーテックス
O、日産化学社製)を用いた。また金属アルコキシドと
してエチルシリケートを用い、0.02規定の塩酸に混
合し激しく撹拌することにより加水分解溶液を調製し
た。次に上記シリカゾルと加水分解溶液を混合しメタノ
ール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ等の溶剤により固形分濃度5〜10%wtに希釈し液
状ゾルとした。
【0012】実施例1と同様に、基板として表面を光学
研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラ
スを用いITOなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸
着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成し
て電極としたものを用いた。この基板上に800〜90
0Åの膜厚となるように制御してロールコーテイングに
より前記液状ゾルを塗布した。更にロールコーテイング
により配向膜の前駆体であるポリアミックス酸を塗布し
た後、200℃で1時間、加熱し安定な絶縁層および配
向膜とした。こうして形成した絶縁層および配向膜は、
大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験に
おいても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保さ
れていた。さらに回転ラビングを行ったが、配向膜の剥
離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にし
て、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安
定した表示特性を示した。
【0013】(実施例3)エチルシリケートまたはメチ
ルシリケート、エタノールまたはメタノール、水および
アンモニア水を混合、撹拌した後、減圧濃縮することに
より、平均粒子径50Åの単分散シリカ微粒子分散液を
調製した。なお出発原料の割合を調整することにより粒
子径および分散性の制御が可能である。またエチルシリ
ケートと0.02規定の塩酸を混合し激しく撹拌するこ
とにより加水分解溶液を調製した。次に上記シリカ微粒
子分散液と加水分解溶液を混合しメタノール、エタノー
ル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の溶剤によ
り固形分濃度5〜10%wtに希釈し状ゾルとした。
【0014】前記実施例と同様に基板として表面を光学
研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガラ
スを用いITOなどの導電性膜をスパッターもしくは蒸
着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成し
て電極としたものを用いた。この基板上に800〜90
0Åの膜厚となるように制御してロールコーテイングに
より前記液状ゾルを塗布した。更にロールコーテイング
により配向膜の前駆体であるポリアミックス酸を塗布し
た後、200℃で1時間、加熱し安定な絶縁層および配
向膜とした。こうして形成した絶縁層および配向膜は、
大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試験に
おいても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確保さ
れていた。さらに回転ラビングを行ったが、配向膜の剥
離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子にし
て、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて安
定した表示特性を示した。
【0015】(実施例4)金属酸化物微粒子として平均
粒子径100〜200Åのアルミナゾル(アルミナゾル
520、日産化学社製)を用いた。また金属アルコキシ
ドとしてエチルシリケートを用い、0.02規定の塩酸
に混合し激しく撹拌することにより加水分解溶液を調製
した。次に上記アルミナゾルと加水分解溶液を混合しメ
タノール、エタノール、メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ等の溶剤により固形分濃度5〜10%wtに希釈
し液状ゾルとした。
【0016】前記実施例と同様に、基板として表面を光
学研磨したパイレックスガラスあるいはソーダライムガ
ラスを用いITOなどの導電性膜をスパッターもしくは
蒸着で形成しフォトエッチングによってパターンを形成
して電極としたものを用いた。この基板上に800〜9
00Åの膜厚となるように制御してロールコーテイング
により前記液状ゾルを塗布した。更にロールコーテイン
グにより配向膜の前駆体であるポリアミックス酸を塗布
した後、200℃で1時間、加熱し安定な絶縁層および
配向膜とした。こうして形成した絶縁層および配向膜
は、大面積ながら均質で、金属針の加圧による膜硬度試
験においても十分な信頼性が得られ基板との密着性も確
保されていた。さらに回転ラビングを行ったが、配向膜
の剥離は生じなかった。液晶を挾持した液晶表示素子に
して、表示特性を評価したところ、長時間に渡り極めて
安定した表示特性を示した。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば比較
的低温で形成可能かつ基板との密着性、膜硬度の信頼
性、および配向膜との密着性に優れた液晶表示素子を提
供することで、低コストで長期信頼性のある表示装置を
作成することが可能になる。本発明の液晶表示素子は絶
縁層形成が容易な上、配向不良をおこしにくいため、特
に大きな面積のものを作成するのには有利である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−215829(JP,A) 特開 平4−247427(JP,A) 特開 昭55−25487(JP,A) 特開 昭55−34258(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 505

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極上に絶縁層及び配向膜を形成する工
    程を具備する液晶表示素子の製造方法において、 前記電極上に前記絶縁層となる液状ゾルを塗布する工
    程、 前記電極上に塗布された前記液状ゾル上に前記配向膜の
    前駆体を塗布する工程、及び 前記液状ゾル、及び前記配向膜の前駆体を同時に加熱処
    理する工程、を含み、 前記液状ゾルを塗布する工程、及び前記配向膜の前駆体
    を塗布する工程は連続して行われ、前記液状ゾルの表面
    が反応活性な状態で前記配向膜の前駆体が塗布される
    とを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液晶表示素子の製造方
    法において、 前記液状ゾルは、金属酸化物微粒子を含むことを特徴と
    する液晶表示素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の液晶表示素子の製造方
    法において、 前記金属酸化物微粒子は、アルミナゾル及びシリカゾル
    から選ばれることを特徴とする液晶表示素子の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3に記載の液晶表示素子の
    製造方法において、 前記金属酸化物微粒子の平均粒子径が100Å〜200
    Åであることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のうちいずれかに記載の
    液晶表示素子の製造方法において、 前記液晶ゾルをロールコティーングにより塗布すること
    を特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のうちいずれかに記載の
    液晶表示素子の製造方法において、 前記配向膜の前駆体をロールコティーングにより塗布す
    ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 電極上に絶縁層及び配向膜を形成する工
    程を具備する液晶表示素子の製造方法において、 前記電極上に、金属アルコキシドの加水分解溶液を塗布
    する工程、 前記電極上に塗布された前記金属アルコキシドの加水分
    解溶液上にポリアミックス酸を塗布する工程、及び前記
    金属アルコキシドの加水分解溶液、及び前記ポリアミッ
    クス酸を同時に加熱処理して前記絶縁層及び前記配向膜
    を形成する工程、を含み、 前記金属アルコキシドの加水分解溶液を塗布する工程、
    及び前記ポリアミックス酸を塗布する工程は連続して行
    われ、前記金属アルコキシドの加水分解溶液が反応活性
    な状態で前記ポリアミックス酸が塗布されることを特徴
    とする液晶表示素子の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の液晶表示素子の製造方
    法において、 前記金属アルコキシドの加水分解溶液中に金属酸化物微
    粒子を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
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