JPH10319365A

JPH10319365A - 液晶素子の製造方法

Info

Publication number: JPH10319365A
Application number: JP12900397A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokunaga; 博之徳永; Ihachirou Gofuku; 伊八郎五福; Hidemasa Mizutani; 英正水谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】表示欠陥の無い液晶素子を歩留り良く製造す
る。【解決手段】図１に示す液晶素子１を製造するに当た
り、ガラス基板２の表面に透明電極６を形成し、この透
明電極６を覆うようにパッシベーション膜７を形成す
る。その後、このパッシベーション膜７の表面を、表面
粗さ１００Å以下のプレス部材を４０kg／cm² の押圧力
にて押圧し、平坦化を行う。これにより、パッシベーシ
ョン膜７の表面にゴミの付着等に伴う突起が形成されて
しまった場合でも、該突起をプレス部材によって押し潰
すことができる。このため、液晶素子１を図１のように
組み立てて電極６，９間に電圧を印加した場合でも、シ
ョートの発生を防止でき、表示欠陥の発生を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの端
末ディスプレイ、ワードプロセッサ、タイプライター、
テレビ受像機、ビデオカメラのビューファインダー、プ
ロジェクタのライトバルブ、液晶プリンターのライトバ
ルブ等に用いられる液晶素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性を示す液晶（以下、“強誘電性
液晶”とする）の屈折率異方性を利用して偏光素子との
組み合わせにより透過光線を制御する型の液晶素子が、
クラーク（Ｃｌａｒｋ）ぉよびラガーウオル（Ｌａｇｅ
ｒｗａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０
７２１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書
等）。この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域におい
て、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）またはＨ相
（ＳｍＨ＊）を有し、この状態において、加えられる電
界に応答して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定
状態のいずれかを取り、かつ電界の印加のないときはそ
の状態を維持する性質（すなわち、双安定性メモリー
性）を有し、その上、自発分極により反転スイッチング
を行うため、非常に速い応答速度を示す。更に視覚特性
も優れていることから、特に、高速、高精細、大画面の
表示素子あるいはライトバルブとして適していると考え
られる。

【０００３】また、最近では、チャンダニ、竹添らによ
って、反強誘電性を示す液晶（以下、“反強誘電性液
晶”とする）を利用した液晶素子も提案されている（Ｊ
ａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅ
ｄＰｈｙｓｉｃｓ第２７巻、１９８８年Ｌ７２９
頁）。この反強誘電性液晶は、強誘電性液晶と同様に、
液晶分子の屈折率異方性と自発分極を利用して液晶素子
を構成するものである。また、この反強誘電性液晶は、
一般に特定の温度域において、カイラルスメクチックＣ
Ａ相（ＳｍＣＡ＊）を有し、この状態において無電界時
には平均的な光学安定状態はスメクチック層法線方向に
なるが、電界印加によって平均的な光学安定状態が層法
線方向から傾き、結局３つの安定状態を有するものであ
る。そして、この反強誘電性液晶を利用した液晶素子
は、上述のように自発分極を利用してスイッチングを行
うものであることから、非常に速い応答速度を示し、高
速の表示素子、あるいはライトバルブとして期待されて
いる。

【０００４】ところで、このようなカイラルスメクチッ
ク相を呈する液晶（強誘電性液晶、及び反強誘電性液
晶）を利用した液晶素子においては、例えば“強誘電性
液晶の構造と物性（コロナ社、福田敦夫、竹添秀男著、
１９９０年）に記載されているように、カイラルスメク
チック液晶が２種類のシェブロン構造を呈するためにジ
グザグ状の配向欠陥が発生し、コントラストが著しく低
下してしまうという問題があった。

【０００５】そこで、このような配向欠陥を防止するこ
とによりコントラストを良好に保つ液晶素子が、特開昭
６１−２０９３０号公報等に開示されている。この液晶
素子は、所定距離離間した位置に配置された一対の透明
基板を備えており、これら一対の基板間には液晶が挟持
されている。そして、一方の透明基板には、液晶分子に
対して一軸配向特性を有する配向制御膜が形成されてお
り、他方の透明基板には、液晶分子に対して非一軸配向
特性を有するような特性や種類等の異なる配向制御膜
（以下、“パッシベーション膜”とする）が形成されて
いる。この液晶素子によれば、液晶の配向を一軸配向処
理された基板側から高秩序に制御することができ、良好
な液晶配向状態を得やすい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したパ
ッシベーション膜にゴミが含まれていたり、パッシベー
ション膜の表面にゴミが付着していたりした場合、或
は、パッシベーション膜の表面に、膜形成時の異常成長
や重合による突起が発生している場合には、液晶素子を
駆動する際に局部的にショートが発生し、表示欠陥が発
生してしまうという問題があった。

【０００７】また、このような液晶素子においては、見
かけ上、配向状態は良好であるものの、スイッチングに
非対称な特性が出たり、または、液晶の良好な双安定性
が阻害されることがあり、いわゆるスイッチングのメモ
リ性が低減される場合があった。

【０００８】この点を解決すべく特開昭６２−２３５９
２８号公報、特開昭６３−２２８２３０号公報等では上
下の表面の極性を調整してはいるが、液晶の挙動を総合
的に安定化させるためには更なる改善が必要とされる。

【０００９】特にスイッチング特性の対称性は、駆動マ
ージンを広げる為にも重要であり、しかも長時間の駆動
が続いてもスイッチング特性の対称性を保たなくてはな
らない。

【００１０】このほか、特に強誘電性液晶あるいは反強
誘電性液晶を用いた液晶素子では、特に中間調表示を行
う上で、液晶自身が有する自発分極により誘起される反
電場効果が重大な問題となっている。即ち、自発分極に
対応して偏在する内部イオンが電界を形成すると考えら
れる原因により所望の中間調を不安定にし、また、外部
から与える印加電圧に対して光学応答においてヒステリ
シスを生ずる場合がある。これは、「黒状態」または
「白状態」を表示している際の液晶分子の自発分極の向
きに対してそれぞれ、各々の状態を安定化させる向きに
イオンの偏在が起き、この偏在の極性の違いにより、短
い間のリセット（「黒消去」）後に与える電圧Ｖｗを等
しく印加した場合に於ても、前状態（「白」か「黒」）
で液晶部分に印加される電圧が異なるために起こると考
えられている。

【００１１】上記のような反電場効果による極端に不都
合な現象としては、例えば「黒状態」をリセット方向と
して、「白状態」を書き込もうとしても、所望の電圧レ
ベルにおいては、「白状態」がラッチできないものとな
り、「黒状態」に振り戻されしまうといういわゆるスイ
ッチング不良が起きてしまう。この現象は特に中間調を
画素レベルでは必要としない液晶素子においても致命的
な欠陥となってしまう。

【００１２】上記のような反電場効果への対策として、
例えば特開昭６３−１２１０２０号公報などにおいて、
配向制御膜を低インピーダンス化すること、いわゆる反
電場によるスイッチング不良に対処する方法が開示され
ている。また、特開平２−１５３３２１号公報において
は、配向制御膜を低インピーダンス化するための有機導
電性膜の例が多種類にわたり開示されている。更に特開
昭６４−４９０２３号公報においては、低インピーダン
ス化したショート防止のパッシベーションに薄膜の配向
層を形成することが開示されているが、充分な解決がな
されていないのが現状である。

【００１３】このように、カイラルスメクチック液晶を
用いた液晶素子の電気光学特性は、配向状態の制御や自
発分極Ｐｓに起因して発生する反電場に関して、また前
放置状態に起因して生じる閾値変化、光学応答不安定な
どについて、改善すべき課題を抱えており、この点にお
いては反強誘電性液晶を利用した液晶素子においても同
様の問題がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、一の基板に電極を形成する工
程と、該一の基板に前記電極を覆うように第１の層を形
成する工程と、他の基板に電極を形成する工程と、該他
の基板に前記電極を覆うように第２の層を形成する工程
と、これら第１の層及び第２の層が微小距離離間した状
態で相対向するように前記２枚の基板を貼り合わせる工
程と、これら２枚の基板の間に液晶を注入する工程と、
からなる液晶素子の製造方法において、前記一の基板に
前記第１の層を形成した後に、表面が平滑なプレス部材
によって前記第１の層の表面を押圧するプレス工程を実
施し、該第１の層の表面を平坦にする、ことを特徴とす
る。

【００１５】この場合、前記プレス部材の表面粗さを１
００Å以下にすると良い。また、前記プレス工程の後
に、前記第１の層の表面を洗浄する洗浄工程を実施して
も良い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。

【００１７】本実施の形態において製造される液晶素子
１は、図１に示すように一対の基板２，３を備えてお
り、一の基板２には、電極６と該電極６を覆う第１の層
７とが形成されている。また、他の基板３には、電極９
と該電極９を覆う第２の層１０とが形成されている。そ
して、これら一対の基板２，３は、第１の層７及び第２
の層１０が微小距離離間した状態で相対向するように貼
り合わされており、これら一対の基板２，３の間隙には
液晶５が挟持されている。

【００１８】なお、これら一対の基板２，３の間隙は、
枠状に塗布したシール材によって密閉状態にすれば良
く、粒径が１〜３μｍの微粒子からなるスペーサ１１に
よってその距離を規定すれば良い。

【００１９】この場合、第１の層７を、液晶分子に対し
て非一軸配向特性を有するパッシベーション膜とし、第
２の層１０を、液晶分子に対して一軸配向特性を有する
配向制御膜とすると良い（以下、このように一方の基板
のみが液晶分子に対して一軸配向特性を有する構成を
“非対称構成”とする）。

【００２０】なお、本明細書における“一軸配向特性”
とは、液晶分子の一軸配向状態（例えば一軸水平配向状
態）を意味し、“非一軸配向特性”とは、一軸配向状態
を除く液晶分子のあらゆる配向状態（例えば、垂直配向
状態、ランダム配向状態）を意味する。

【００２１】ところで、上述の基板２，３には、液晶素
子を製造する段階において加えられる温度（プロセス温
度）に耐え得る耐熱性を有する材料のものを用いれば良
く、また、光を透過する性質の材料を用いても良い。例
えば、ガラスや耐熱性樹脂等が好ましい。

【００２２】電極６，９としては、ＩＴＯ（インジウム
ティンオキサイド）などの透明導電体が好ましい。

【００２３】第２の層１０として配向制御膜を形成する
場合、一軸配向処理を施すことによって一軸配向特性を
発現するものでも、そのような処理を施さなくとも一軸
配向特性を有しているものでも良い。具体的には、ポリ
イミド膜やナイロン膜等の有機膜や、一酸化珪素、二酸
化珪素等の無機膜を用いれば良く、その厚さは、３０〜
２００Åの程度が好ましい。

【００２４】また、第１の層７としては、導電性の微粒子を含む焼成シリカ膜非一軸延伸性の材料で、二次元架橋有機ポリマー、
又は液晶材料より分子長の短い有機分子膜結晶粒が液晶分子より小さい多結晶無機膜又は非晶
質無機膜、等を用いれば良い。そして、上記の導電性
の微粒子としては、粒径が５００〜２０００ÅのＳｎＯ
₂ が好ましく、第１の層７の厚さは１０００〜６０００
Åが好ましい。また、この第１の層７は、体積抵抗率は
１Ｅ＋４〜１Ｅ＋８Ωｃｍ程度であれば良く、ブレーク
ダウン電圧は８Ｖ以上が好ましい。

【００２５】液晶５としては、強誘電性を示す液晶、反
強誘電性を示す液晶、又は、強誘電性及び反強誘電性を
示す液晶を用いれば良い。このうち、強誘電性を示す液
晶（以下、“強誘電性液晶”とする）としては、相転移
系列として、高温側から低温側に向かって等方相→Ｓｍ
Ａ→ＳｍＣ＊→結晶相となる材料であって、自発分極が
３０ｎＣ／ｃｍ² （約３０℃の温度中）でチルト角が約
２４度のものが好ましい。

【００２６】次に、液晶素子の製造方法の一実施の形態
について、図２を参照して説明する。

【００２７】液晶素子１を製造するに際しては、一方の
基板２に電極６を形成する（図２(b) 参照）。この電極
６を形成するには、蒸着法やスパッター法によってＩＴ
Ｏを基板２の表面に成膜し、その後、所定形状にパター
ニングすれば良い。

【００２８】次に、この電極６を覆うように、基板２に
第１の層７を形成する（図２(d) 参照）。この第１の層
７を形成する方法としては、スピンコート法やスパッタ
リング法その他の薄膜形成技術を利用でき、形成した第
１の層７は焼成すれば良い。

【００２９】このように一の基板２に第１の層７を形成
した後に、プレス機を用いてプレス工程を実施する。具
体的には、表面が平滑なプレス部材を用いて第１の層７
の表面を押圧し、ゴミや異常成長に伴う突起７ａを押し
潰してその表面を平坦化する。

【００３０】この場合、プレス部材の表面粗さを１００
Å以下とし、プレス部材の押圧力を４０kg／cm² 以上、
好ましくは５０kg／cm² 以上、より好ましくは６０kg／
cm²以上にすれば良い。また、このプレス部材として
は、金属製又はセラミック製で剛性に富む材料を用いれ
ば良い。さらに、プレス部材としては、図３に示すよう
な平坦部分を有する板状の部材２０，２０を用いても良
く、図４に示すようなローラー３０を用いても良い。そ
して、ローラー３０を用いた平坦化を行う場合、ローラ
ー３０を所定位置にて回転させておいて基板２の方を移
動させても、反対に、基板２を停止させておいてローラ
ー３０の方を移動させても良い。

【００３１】また、突起７ａが局部的にしか生じないよ
うな場合には、測定器によって突起７ａが発生している
箇所を検出すると共に、小型のプレス機及びプレス部材
を使用して突起７ａの発生箇所のみを押圧するようにし
てもよい。この場合のプレス部材としては、図５に示す
ような平坦部分を有する板状の部材５０や、図６に示す
ようなローラー６０を挙げることができる。

【００３２】さらに、このようなプレス工程を終了した
後は洗浄工程を実施し、第１の層７の表面を洗浄すると
良い。この洗浄工程は、第１の層７の表面をブラシにて
擦ることにより行っても良く、第１の層７の表面を超音
波を利用して洗浄することにより行っても良い。上述し
たプレス工程において残渣が生じたり、第１の層７の表
面に新たにゴミが付着したりする場合もあるが、この洗
浄工程によってそれらを除去できる。

【００３３】一方、他の基板３には、上述と同様の方法
によって電極９を形成する（図２(a) 参照）。

【００３４】次に、この電極９を覆うように、基板３に
第２の層１０を形成する（図２(c)参照）。なお、この
第２の層１０を形成する方法としては、所定の溶液を直
接塗布する方法や、蒸着方法や、スピンコート法や、ス
パッタリング方法や、その他の薄膜形成技術を利用で
き、形成した第２の層１０は焼成すれば良い。また、こ
の第２の層１０に一軸配向特性を付与する場合には、形
成した層にラビング処理等の一軸配向処理を施したり、
シリコン（Ｓｉ）の酸化膜や窒化膜を斜方蒸着すると良
い。

【００３５】次に、第１の層７及び第２の層１０が微小
距離離間した状態で相対向するように２枚の基板２，３
を貼り合わせる。そして、これら２枚の基板２，３の間
に液晶５を注入する。

【００３６】本実施の形態によれば、第１の層７の表面
に突起７ａが生じても（図２(d) 参照）、上述のような
プレス工程を実施して突起７ａを押し潰し、第１の層７
の表面を平坦にできる。したがって、製造した液晶素子
１を駆動する際に電圧を印加してもショートの発生を防
止でき、表示欠陥の発生を防止できる。また、このよう
に表示欠陥が無く品質が良好な液晶素子を製造すること
ができるため、製造歩留りを向上できる。

【００３７】さらに、上述のように洗浄工程を実施した
場合には、プレス工程にて生じた残渣等を除去でき、シ
ョートの発生をより確実に防止して、製造歩留りをより
一層向上できる。

【００３８】また、第１の層７が導電性を有するもので
あることから、反電場による反転不良を補正するための
電荷を供給でき、反電場の存在故に生じる閾値のずれ
や、光学不安定性などを大きく改善できる。

【００３９】さらに、液晶素子１を、一方の基板３のみ
に一軸配向特性を付与した非対称構成とした場合には、
液晶（特に強誘電性あるいは反強誘電性液晶）の特にＳ
ｍＡでの温度領域における配向が、一方の基板３におけ
る一軸配向処理が施された表面からの一軸分子成長とし
て行われ、ＳｍＣ＊相において良好な配向状態を得るこ
とができる。特に、上述したコレステリック相を呈さな
い液晶を用いた場合には、降温下でＩ（等方相）→Ｓｍ
Ａの相転移の際に良好に配向制御を行うことにより、均
一な配向状態を実現できる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に沿って更に
詳細に説明する。（実施例１）本実施例にて製造した液晶素子１は、図１
に示すように、所定距離だけ離間した位置に配置される
一対の基板２，３を備えている。そして、一方の基板２
の表面には透明電極６やパッシベーション膜（第１の
層）７が形成されており、液晶分子に対して非一軸配向
特性を有するようになっている。また、他方の基板３の
表面には透明電極９や配向制御膜（第２の層）１０が形
成されており、配向制御膜１０には、液晶５を一軸配向
させるべく処理がなされている。さらに、これらの基板
２，３の間には液晶５が挟持されている。

【００４１】なお、基板２，３には、耐熱性に富むガラ
ス基板を用い、その大きさを１００mm×１００mmとし
た。また、電極６，９は、厚さが２０００ÅのＩＴＯに
よって構成すると共に、幅が１００μｍのストライプ形
状のものを２０μｍの間隙を開けて多数配置して構成し
た。さらに、パッシベーション膜７には、厚さが１５０
０Åで、アンチモンドープのＳｎＯ₂ 超微粒子（粒径１
０００Å）をシリカに分散させたものを用いた。また、
配向制御膜１０には、厚さが５０Åのポリイミド膜を用
いた。さらに、液晶５には、３Ｍ社製のパーフルオロエ
ーテルタイプの強誘電性液晶を用いた。

【００４２】次に、液晶素子１の製造方法について説明
する。

【００４３】まず、一般的なＤＣスパッタ装置とＩＴＯ
のターゲットとを用い、基板２，３の表面にＩＴＯ膜を
スパッタリング形成した。なお、このスパッタリングに
おいては、スパッタ装置のパワーを０．８Ｗ／ｃｍ² と
し、スパッタガスにはＡｒとＯ₂ の混合ガス（Ａｒ：１
００ＳＣＣＭ，Ｏ₂ ：１０ＳＣＣＭ）を用い、放電時間
を４分間とし、基板温度を１５０℃として、ＩＴＯ膜の
膜厚が２０００Åになるようにした。そして、このＩＴ
Ｏ膜を、通常の湿式エッチング法によって上述した形状
にパターニングし、電極６，９を作成した。

【００４４】次に、一方の基板３の表面には、ポリアミ
ック酸（東レ社製、ＬＰ−６４；０．７ｗｔ％）を、２
７００ｒｐｍ，２０秒の条件でスピンコートし、これを
２００℃の温度で６０分間焼成して、厚さ５０Åの配向
制御膜（ポリイミド膜）１０を形成した。その後、この
配向制御膜１０に、回転数１０００ｒｐｍ、押し込み量
０．４ｍｍ、送りスピード５ｍｍ／ｓｅｃ、片方向３回
のラビング処理を施した。

【００４５】また、他方の基板２の表面には、溶液（ア
ンチモンドープのＳｎＯ₂ 超微粒子（粒径１０００Å）
をシリカに分散させた溶液）を、１５００ｒｐｍ，２０
秒の条件でスピンコートし、これを２００℃で６０分間
焼成して、厚さ１５００Åのパッシベーション膜７を形
成した。

【００４６】次に、プレス機を用いてプレス工程を実施
した（図３参照）。なお、本実施例においては、プレス
機のプレス部材２０は、基板２と同等の面積の平坦部分
を有する板状の部材とし、表面粗度が１００Å以下のモ
リブデン鋼とし、押圧力を６０kg／cm² とした。そし
て、２枚のプレス部材２０，２０の間に基板２を挟んで
押圧し、パッシベーション膜７の表面を平坦にした。

【００４７】その後、洗浄工程、すなわち、イソプロパ
ノールを用いた超音波洗浄を実施して、パッシベーショ
ン膜７の表面を洗浄した。この洗浄工程を実施すること
により、上述したプレス工程において残渣が生じても、
該残渣を除去でき、液晶素子１を駆動する際におけるシ
ョートの発生を防止できる。

【００４８】次に、基板３の配向制御膜１０表面には、
２．２μｍ径のＳｉＯ₂ 微粒子を含有させた溶液をスピ
ンコート法によって塗布し、これを加熱して、ＳｉＯ₂
微粒子を配向制御膜１０の表面に分散固着させた。さら
に、トレパール粒子（粒径約５μｍの接着粒子）を含有
させた溶液をスピンコート法によって塗布し、同じく加
熱してトレパール粒子を分散固着させた。

【００４９】また、印刷機を用いて、基板３の所望の位
置にシール材を塗布し、これを９０℃で５分間プリベー
クした。

【００５０】さらに、基板２と基板３とを、プレス機を
用いて５０ｇｆ／ｃｍ² の圧力で圧着し、１１０℃、９
０分間の加熱を行ない、シール材を硬化させ、これら２
枚の基板２，３を貼り合わせた。

【００５１】このあと上記作業でできあがった空素子
を、通常のロードロック式の真空室内に入れ、１Ｅ−５
Ｔｏｒｒまで真空引きしたあと、９５℃に加熱した液晶
貯留槽に注入口をつけるように浸し、液晶５を空素子内
に注入した。

【００５２】なお、本実施例の効果を確かめるために、
プレス工程及び洗浄工程のみを省略して上述と同様の方
法で別の液晶素子を作成した（以下、プレス工程を施し
た液晶素子を“平坦化処理済み素子”とし、プレス工程
を施さない液晶素子を“平坦化処理なし素子”とす
る）。

【００５３】次に、上述の方法で作成した液晶素子につ
いて１画素の特性を調べた。

【００５４】図７は、液晶素子の特性を調べる様子を説
明するための模式図であるが、１画素の特性を調べるに
際しては、この図に示すように、一方の基板２（正確に
は、その電極６）を接地し、他方の基板３（正確には、
その電極９）側に信号電圧を印加した。

【００５５】そして、書き込み信号電圧を変化させた場
合、該電圧と光透過率との関係（Ｖ―Ｔ特性）は図８に
示すようになった。

【００５６】ここで、同図に示す矢印の行きと帰りの違
いはヒステリシスと呼ばれる量で、理想的には「０」と
なることが望ましいが、実用上は駆動電圧の５％以下程
度であれば良い。また、実線Ｕ１と破線Ｕ２は黒リセッ
卜時に液晶分子の自発分極がどちらを向いているかを示
し、例えばＰｓが負の場合、非一軸配向側を向くときが
Ｕ１、一軸配向側を向くときがＵ２である。このＵ１の
黒リセットとＵ２の黒リセットの立ち上がり電圧閾値の
差、又はＵ１の白リセットとＵ２の白リセットの立ち上
がり電圧閾値の差が、理想的にはやはり「０」となるこ
とが望ましく、このとき対称性が得られたという。これ
に対し閾値ずれ量（閾値の差）が非対称性とも呼ばれ、
その値は実用的にはプラスマイナス１Ｖ程度以下であれ
ば双安定ポテンシャルが極端に乱されることがなく、書
き込み不良や焼きつきなどの経時変化が抑制される。

【００５７】本発明者が調べたところによると、平坦化
処理の有無にかかわらず、ヒステリシスは０．８Ｖ、非
対称性は０．３〜０．４Ｖに、実用的な範囲内で低く抑
えられていることが分かった。また、作成した液晶素子
１を駆動すると、平坦化処理の有無にかかわらず、残像
は見えず、速い応答性が得られることを確認した。

【００５８】一方、一軸配向性は、平坦化処理済み素子
の方が平坦化処理無し素子よりも多少劣る場合もあり、
微細な領域に限っていえば、平坦化処理無し素子の方が
高いコントラストを得られる部分もあった。しかし、素
子全体では平坦化処理済み素子の方がムラがないため、
平坦化処理無し素子よりも平均的に高いコントラスト、
さらには駆動条件に対するマージンもあった。

【００５９】また、平坦化処理無し素子では、ショート
の発生に伴うライン欠陥が１５％程度発生していたが、
平坦化処理済み素子では、そのような欠陥は発見されな
かった。（実施例２）基板２，３は実施例１と同様のものを用
い、電極６，９の厚さ並びに形状は、実施例１と同一と
した。また、配向制御膜１０には、厚さが５０Åのナイ
ロン膜を用いた。さらに、パッシベーション膜７には、
厚さが４０００ÅのＡｌドープされたＺｎＯ膜を用い
た。またさらに、液晶５には、３Ｍ社製のパーフルオロ
アルキルタイプの強誘電性液晶を用いた。

【００６０】液晶素子１の製造に際しては、まず、実施
例１と同様の装置及び同様の条件で、基板２，３の表面
にＩＴＯ膜をスパッタリングし、このＩＴＯ膜をパター
ニングして、電極６，９を作成した。

【００６１】次に、一方の基板３の表面には、所定の溶
液（ナイロン６６を蟻酸で０．２ｗｔ％に希釈した溶
液）を、３０００ｒｐｍ，２０秒の条件でスピンコート
し、これを１８０℃で６０分間焼成して、厚さ５０Åの
配向制御膜（ナイロン膜）１０を形成した。その後、こ
の配向制御膜１０に、回転数１０００ｒｐｍ、押し込み
量０．３ｍｍ、送りスピード５ｍｍ／ｓｅｃ、片方向３
回のラビング処理を施した。

【００６２】さらに、他方の基板２の表面には、通常の
ＲＦスパッタ装置と、ＺｎＯ（９５．５％）にＡｌ₂ Ｏ
₃ （０．５％）を混ぜたターゲットとを用いて、Ａｌド
ープされたＺｎＯ膜よりなるパッシベーション膜７を４
０００Åの厚さに形成した。なお、パワーを５Ｗ／ｃｍ
² とし、基板加熱温度を２００℃とした。また、スパッ
タガスにはＡｒとＯ₂ の混合ガス（Ａｒ：９０ＳＣＣ
Ｍ，Ｏ₂ ：１０ＳＣＣＭ）を用い、圧力を３ｍＴｏｒｒ
とし、放電時間を８分間とした。

【００６３】次に、プレス工程を実施した。本工程にお
いては、図４に示すように、ローラーからなるプレス部
材３０，３０を用い、ローラーを押圧させながら転がす
ことによりパッシベーション膜７の表面を平坦にした。
なお、プレス部材３０には、表面粗度が１００Å以下の
モリブデン鋼を使用し、押圧力を４０kg／cm² とした。

【００６４】その後、実施例１と同様に、超音波洗浄に
よる洗浄工程を実施し、パッシベーション膜７の表面を
洗浄した。

【００６５】さらに、実施例１と同様の方法で、ＳｉＯ
₂ 微粒子の分散固着、及びシール材の塗布等を行った後
に、２枚の基板２，３を貼り合わせ、液晶注入を行っ
た。

【００６６】本実施例によっても、上記実施例１と同様
の効果が得られた。（実施例３）基板２，３、並びに電極６，９の厚さ及び
形状は、実施例１及び実施例２と同一とした。また、配
向制御膜１０には、実施例１と同様のポリイミド膜を用
い、パッシベーション膜７には、実施例２と同様のＡｌ
ドープされたＺｎＯ膜を用いた。さらに、液晶５には、
３Ｍ社製のパーフルオロアルキルタイプの強誘電性液晶
を用いた。

【００６７】液晶素子１の製造に際しては、まず、上述
した各実施例と同様の装置及び同様の条件で、基板２，
３の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングし、このＩＴＯ膜
をパターニングして、電極６，９を作成した。

【００６８】また、一方の基板３の表面には、実施例１
と同様の方法でポリイミドからなる配向制御膜１０を形
成し、他方の基板２の表面には、実施例２と同様の方法
で、ＡｌドープされたＺｎＯ膜を形成した。

【００６９】次に、測定器を使って、パッシベーション
膜７表面の微細な突起７ａを検出し、その後、プレス工
程を実施した。なお、測定器には、レーザー光を出射す
ると共にその反射光によって突起の有無を検知するタイ
プのもの（トプコン製ＷＭ−３）を使用した。また、プ
レス工程においては、図５に示すように、小型プレス機
を用いて、突起７ａを検出した箇所を部分的にプレスす
ることとした。なお、この小型プレス機のプレス部材５
０には、表面粗度が１００Å以下のモリブデン鋼を使用
し、押圧力を６０kg／cm² とした。

【００７０】その後、パッシベーション膜の表面をナイ
ロンブラシで擦る洗浄工程を実施し、パッシベーション
膜７の表面を洗浄した。

【００７１】さらに、上記実施例と同様の方法で、Ｓｉ
Ｏ₂ 微粒子の分散固着、及びシール材の塗布等を行った
後に、２枚の基板２，３を貼り合わせ、液晶注入を行っ
た。

【００７２】本実施例によっても、上記実施例１と同様
の効果が得られた。（実施例４）基板２，３、並びに電極６，９の厚さ及び
形状は、上記実施例と同一とした。また、配向制御膜１
０にはナイロン６６を用い、パッシベーション膜７に
は、実施例１と同様、アンチモンドープのＳｎＯ₂ 超微
粒子（粒径１０００Å）をシリカに分散させたものを用
いた。さらに、液晶５には、３Ｍ社製のパーフルオロア
ルキルタイプの強誘電性液晶を用いた。

【００７３】液晶素子１の製造に際しては、まず、上述
した各実施例と同様の装置及び同様の条件で、基板２，
３の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングし、このＩＴＯ膜
をパターニングして、電極６，９を作成した。

【００７４】また、一方の基板３の表面には、実施例２
と同様の方法でナイロン６６からなる配向制御膜１０を
形成し、他方の基板２の表面には、実施例１と同様の方
法でパッシベーション膜７を形成した。

【００７５】次に、実施例１にて用いたプレス機によっ
てプレス工程を実施し、パッシベーション膜７の平坦化
を行った。なお、この場合の押圧力は５０kg／cm² とし
た。その後、パッシベーション膜７の表面にナイロンブ
ラシを擦り付けて洗浄工程を実施した。

【００７６】さらに、上記実施例と同様の方法で、Ｓｉ
Ｏ₂ 微粒子の分散固着、及びシール材の塗布等を行った
後に、２枚の基板２，３を貼り合わせ、液晶注入を行っ
た。

【００７７】本実施例によっても、上記実施例１と同様
の効果が得られた。（実施例５）基板２，３、並びに電極６，９の厚さ及び
形状は、上記実施例と同一とした。また、配向制御膜１
０には実施例１と同様のポリイミド膜を用い、パッシベ
ーション膜７には、実施例２と同様、Ａｌドープされた
ＺｎＯ膜を用いた。さらに、液晶５には、３Ｍ社製のパ
ーフルオロアルキルタイプの強誘電性液晶を用いた。

【００７８】液晶素子１の製造に際しては、まず、上述
した各実施例と同様の装置及び同様の条件で、基板２，
３の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングし、このＩＴＯ膜
をパターニングして、電極６，９を作成した。

【００７９】また、一方の基板３の表面には、実施例１
と同様の方法で配向制御膜１０を形成し、他方の基板２
の表面には、実施例２と同様の方法でパッシベーション
膜７を形成した。

【００８０】次に、実施例３で用いた測定器を使って、
パッシベーション膜７表面の微細な突起７ａを検出し、
その後、プレス工程を実施した。このプレス工程におい
ては、図６に示す小型ローラープレス機を用いて、突起
７ａを検出した箇所を部分的にプレスすることとした。
なお、このプレス機のローラー（プレス部材）６０に
は、表面粗度が１００Å以下のモリブデン鋼を用い、押
圧力を６０kg／cm² とした。

【００８１】その後、実施例１と同様、イソプロパノー
ルを用いた超音波洗浄による洗浄工程を実施し、パッシ
ベーション膜７の表面を洗浄した。

【００８２】さらに、上記実施例と同様の方法で、Ｓｉ
Ｏ₂ 微粒子の分散固着、及びシール材の塗布等を行った
後に、２枚の基板２，３を貼り合わせ、液晶注入を行っ
た。

【００８３】本実施例によっても、上記実施例１と同様
の効果が得られた。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の層の表面を平坦にできる。したがって、製造した
液晶素子を駆動するに当たり、両基板にそれぞれ形成し
た電極に電圧を印加しても、ショートの発生を防止で
き、表示欠陥の発生を防止できる。また、本発明によれ
ば、表示欠陥の無い液晶素子を製造でき、製造歩留りを
向上できる。特に、プレス工程にて使用するプレス部材
の表面粗さを１００Å以下とし、該プレス部材の押圧力
を、４０kg／cm² 以上、好ましくは５０kg／cm² 以上、
より好ましくは６０kg／cm² 以上とすることにより、上
述の効果を確実に達成できる。

【００８５】一方、プレス工程の後に、第１の層の表面
を洗浄する洗浄工程を実施した場合には、前記プレス工
程において残渣が生じてもその残渣を除去できる。した
がって、該残渣に伴うショートの発生並びに表示欠陥の
発生を防止できる。

【００８６】また一方、前記第１の層を、液晶分子に対
して非一軸配向特性を有するパッシベーション膜とし、
前記第２の層を、液晶分子に対して一軸配向特性を有す
る配向制御膜とした場合には、該配向制御膜側からの液
晶の一軸分子成長を可能とし、液晶の配向状態を良好に
できる。

【００８７】一方、前記第１の層の体積抵抗率を１Ｅ＋
４〜１Ｅ＋８Ωｃｍとした場合には、反電場による反転
不良を補正するための電荷を供給でき、反電場の存在故
に生じる閾値のずれや、光学不安定性などを大きく改善
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶素子の具体的構造を示す断面図。

【図２】本発明に係る液晶素子の製造方法を説明するた
めの模式図。

【図３】プレス機の一例を示す図。

【図４】プレス機の一例を示す図。

【図５】プレス機の一例を示す図。

【図６】プレス機の一例を示す図。

【図７】液晶素子の特性を調べる様子を説明するための
模式図。

【図８】液晶素子におけるヒステリシス及びスイッチン
グの非対称性を説明するための図。

【符号の説明】

１液晶素子２基板３基板５液晶７パッシベーション膜（第１の層）１０配向制御膜（第２の層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一の基板に電極を形成する工程と、該一
の基板に前記電極を覆うように第１の層を形成する工程
と、他の基板に電極を形成する工程と、該他の基板に前
記電極を覆うように第２の層を形成する工程と、これら
第１の層及び第２の層が微小距離離間した状態で相対向
するように前記２枚の基板を貼り合わせる工程と、これ
ら２枚の基板の間に液晶を注入する工程と、からなる液
晶素子の製造方法において、前記一の基板に前記第１の層を形成した後に、表面が平
滑なプレス部材によって前記第１の層の表面を押圧する
プレス工程を実施し、該第１の層の表面を平坦にする、ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
【請求項２】前記プレス部材の表面粗さが１００Å以
下である、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子の製造方
法。
【請求項３】前記プレス部材を、４０kg／cm² 以上の
圧力で前記第１の層に押圧する、ことを特徴とする請求
項１又は２に記載の液晶素子の製造方法。
【請求項４】前記プレス部材を、５０kg／cm² 以上の
圧力で前記第１の層に押圧する、ことを特徴とする請求項３に記載の液晶素子の製造方
法。
【請求項５】前記プレス部材を、６０kg／cm² 以上の
圧力で前記第１の層に押圧する、ことを特徴とする請求
項４に記載の液晶素子の製造方法。
【請求項６】前記プレス部材が、金属製又はセラミッ
ク製である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
の液晶素子の製造方法。
【請求項７】前記プレス部材が、平坦部分を有する板
状の部材であって、該平坦部分によって前記第１の層の表面を押圧すること
により該第１の層の表面を平坦にする、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の液晶素子の製造方法。
【請求項８】前記プレス部材がローラーであって、該ローラーによって前記第１の層の表面を押圧すること
により該第１の層の表面を平坦にする、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の液晶素子の製造方法。
【請求項９】前記プレス工程の後に、前記第１の層の
表面を洗浄する洗浄工程を実施する、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載
の液晶素子の製造方法。
【請求項１０】前記洗浄工程を、前記第１の層の表面
をブラシにて擦ることにより行う、ことを特徴とする請求項９に記載の液晶素子の製造方
法。
【請求項１１】前記洗浄工程を、前記第１の層の表面
を超音波を利用して洗浄することにより行う、ことを特徴とする請求項９に記載の液晶素子の製造方
法。
【請求項１２】前記第１の層が、液晶分子に対して非
一軸配向特性を有するパッシベーション膜であり、前記第２の層が、液晶分子に対して一軸配向特性を有す
る配向制御膜である、ことを特徴とする請求項１乃至１
１のいずれか１項に記載の液晶素子の製造方法。
【請求項１３】前記第１の層の体積抵抗率が１Ｅ＋４
〜１Ｅ＋８Ωｃｍである、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記
載の液晶素子の製造方法。
【請求項１４】前記液晶が、強誘電性を示す液晶であ
る、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記
載の液晶素子の製造方法。
【請求項１５】前記液晶が、反強誘電性を示す液晶で
ある、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記
載の液晶素子の製造方法。
【請求項１６】前記液晶が、強誘電性及び反強誘電性
を示す液晶である、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記
載の液晶素子の製造方法。