KR19980042841A - 액정 표시 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

액정 표시 소자의 제조 방법은, (a) 유리 기판 상에 주사선, 블랙 매트릭스, 절연막, 및 배향막을 순차 형성한 후에, 상기 블랙 매트릭스를 기판 표면에 수직한 방향으로 투영한 영역에, 균일한 높이를 갖는 스페이서로서, 바람직하게는 길이 방향에 수직인 평면에 있어서의 형상이 사다리꼴 형상의 스페이서를 형성하고, (b) 전사 기판 상에 접착제층을 성막하고, (c) 상기 스페이서의 상부면을, 전사 기판 상의 접착제층으로 압접함으로써 (d) 접착제를 스페이서의 상부면에만 선택적으로 도포한다.

Description

액정 표시 소자 및 그 제조 방법

본 발명은 플랫 패널 디스플레이 등에 이용되는 액정 표시 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 내충격성에 우수하고 또한 양호한 표시 품위를 갖는 액정 표시 소자를 실현하기 위한 기술에 관한 것이다.

종래, 표시 장치의 일종으로서 적어도 전극을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 개재시킨 액정 표시 소자를 이용하여, 상기 전극에 선택적으로 전압을 인가하여 액정을 광학 응답시킴으로써 표시를 행하는 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이 액정 표시 장치는 박형으로 형성할 수 있으므로 플랫 패널 디스플레이로서 실용화가 진행되고 있다.

상기 액정의 일종으로서 알려진 강유전성 액정은 메모리성, 고속 응답성, 넓은 시야각이라는 우수한 특징을 갖고 있고, 단순 매트릭스 방식에 의해서 고정밀 대용량 표시가 가능하다〔N. A. Clark and S. T. Lagerwall : Appl. Phys. Lett 36 (1980) 899. 참조〕. 도 30에 강유전성 액정 표시 장치의 종래 구조의 일례를 개략적인 단면도로 도시한다.

종래의 강유전성 액정 표시 장치는 2매의 유리 기판(122a·122b)을 구비하고있다. 한쪽 유리 기판(122a)의 표면에는 인듐 주석 산화물(일반적으로 ITO로 약칭된다) 등으로 이루어진 투명한 신호 전극(123a)이 복수 라인 서로 평행하게 배치되고, 그 위에는 SiO₂등으로 이루어지는 투명 절연막(124a)이 형성된다.

신호 전극과 대향하는 다른 한쪽 유리 기판(122b)의 표면에는 ITO 등으로 이루어진 투명한 주사 전극(123b)이 신호 전극(123a)과 직교하는 방향으로 복수 라인 서로 평행하게 배치되어 있고 이 주사 전극(123b)도 SiO₂등으로 이루어지는 투명 절연막(124b)으로 피복된다.

각 투명 절연막(124a·124b) 상에는 러빙 처리 등의 일축 배향 처리가 실시된 배향막(125a·125b)이 형성된다. 배향막(125a·125b)으로서는 폴리이미드막, 나일론막, 폴리 비닐 알콜막 등의 유기 고분자막이나 SiO 경사 증착막 등이 이용된다. 배향막(125a·125b)으로서 유기 고분자막을 이용한 경우는 통상 액정 분자가 전극 기판에 대해 거의 평행하게 배향하도록 배향 처리가 이루어진다.

이하에서는, 신호 전극(123a), 투명 절연막(124a) 및 배향막(125a)이 순차 적층된 유리 기판(122a)을 전극 기판(120)으로 칭한다. 마찬가지로, 주사 전극(123b), 투명 절연막(124b) 및 배향막(125b)이 순차 적층된 유리 기판(122b)을 전극 기판(121)으로 칭한다.

전극 기판(120, 121)은 일부에 주입구를 남기고 밀봉제(126)로 접합되고, 배향막(125a·125b) 사이에 형성되는 간극에 상기 주입구로부터 강유전성 액정(127)이 도입된다. 그 후, 상기 주입구는 밀봉제(130)로 밀봉된다.

이와 같이 해서 접합된 전극 기판(120·121)은 편광축이 서로 직교하도록 배치된 2매의 편광판(128a·128b)에 끼워진다. 표시 면적이 넓은 경우에는 2매의 전극 기판(120·121)이 서로 평행하게 일정한 셀 두께로 대향하도록 구형의 스페이서(129)가 산포된다.

강유전성 액정의 분자(30)는 도 31에 도시한 바와 같이 분자의 장축 방향과 직교하는 방향으로 자발 분극(27)을 갖는다. 그렇기 때문에, 이 강유전성 액정의 분자(30)는 신호 전극(123a)과 주사 전극(123b) 사이에 인가되는 전압으로부터 만들어지는 전계와, 자발 분극(27)과의 벡터곱에 비례한 힘을 받아 원추 궤적(28)의 표면상을 운동한다.

이 때문에, 관찰자로부터 보면 강유전성 액정의 분자(30)는 도 32에 도시한 바와 같이 원추 궤적(28)의 양축의 위치 A·B 사이에서 스위치하게 된다. 이 때, 예를 들면 편광판(128a·128b)의 한쪽 편광축이 분자(30)가 위치 A에 있는 경우의 분자 장축의 방향(29a)과 일치하도록 또한 다른쪽 편광축이 방향(29b)과 일치하도록 배치하면 분자(30)가 위치 A로 스위치했을 때 암시야(暗視野)가 얻어진다. 또한, 분자(30)가 위치 B로 스위치했을 때 복굴절에 의해서 생긴 명시야(明視野)가 얻어진다.

또한, 위치 A· B 각각에서의 강유전성 액정의 분자(30)의 배향 상태는 탄성 에너지적으로 등가이다. 이에 따라, 신호 전극(123a) 및 주사 전극(123b)에 의한 전계가 제거된 후에도 분자(30)의 배향 상태 즉 광학 상태가 유지된다. 이것이 소위 강유전성 액정의 메모리 효과이다. 이 메모리 효과는 종래의 네마틱 액정에는 없는 특성이며, 자발 분극에 의한 고속 응답성과 아울러 강유전성 액정을 이용한 표시 장치가 단순 매트릭스 방식으로 고정밀 대용량 표시를 행하는 것을 가능하게 한다.

일반적으로, 대형 액정 표시 장치에서는 기판 자신의 무게에 의한 휘어짐(bulkling)이나 충격 등의 외력에 의해 기판의 변형이 발생하기 쉽다. 외압에 의한 기판의 변형 등에 의해 대향하는 기판 간의 두께가 변화하면 액정 분자의 배향 흐트러짐, 전극의 누설에 의한 임계치 전압의 변화 등이 생겨 양호한 표시가 불가능해진다.

이 때문에, 상기 한쌍의 기판의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서를 기판 사이에 배치하는 것이 종래로부터 알려져 있고, 일반적으로는 (1) 구형의 입자를 산포하는 방법, (2) 유기계 또는 무기계의 기둥형의 벽을 형성하는 방법 중 어느 하나가 채용되고 있다.

그러나, (1)의 방법은 이하와 같은 문제가 있다. 첫째, 미립자에는 서로 응집하는 성질이 있으므로 기판 상에 균등하게 산포하는 것이 곤란하여 균일한 셀 두께를 실현하는 것이 어렵다. 제2 문제는, 입자의 배치를 제어하는 것이 곤란하므로 화소 영역에 산포된 입자로부터 배향 결함이 생겨 표시 품위를 저하시킨다고 하는 점이다. 또한, 제3 문제는, 이 방법으로는 기판이 스페이서의 지지점에서만 지지되고 있고, 또한 양 기판이 스페이서에 의해서는 접착되어 있지 않기 때문에 기판 간격을 엄밀하게 제어할 수 없고, 또한 외압에 대해 기판 간격을 유지하는 충분한 강도를 얻을 수 없다는 점이다.

또, (1) 방법의 일례로서 스페이서 비드와 동시에 접착제 입자를 산포하는 방법(예를 들면, 특개소 62-174726호 공보 참조)도 제안되어 있지만 실용적인 접착 강도를 얻기 위해서는 상당한 산포 밀도를 필요로 하며, 또한 화소 상에 산포되는 스페이서 때문에 표시 품위의 저하를 야기할 우려가 있다.

한편, (2) 방법은, 유기계 또는 무기계의 막으로부터 포토리소 그래피에 의해서 기둥형 벽을 형성하는 방법이다. 이 방법은 기둥을 화소 영역의 외부에 선택적으로 형성할 수 있으므로 기판과 기둥과의 접촉면을 임의로 컨트롤할 수 있다. 이 때문에, (2) 방법은 (1) 방법이 갖는 상술한 3개의 문제점을 극복할 수 있는 점에서 우수하다.

예를 들면, 특개평 1-257824호 공보에, 수지성의 스페이서재를 포트리소 그래피 등의 수법에 의해 임의의 형상으로 형성한다고 하는 방법이 개시되고 있다.

최근, 액정 재료로서 상술한 강유전성 액정이 주목받고 있다. 강유전성 액정은 자발 분극을 갖기 때문에 고속 응답이 가능하여 평면상의 스위칭에 의해 시야각의 의존성이 없는 등 우수한 성질을 갖는다. 그러나, 반면에 분자의 규칙성이 보다 결정에 가까운 구조를 갖기 때문에, 외압에 의해 분자의 규칙성이 흐트러지면 원래로 돌아가지 않고 즉, 충격에 대해 약하다는 문제를 갖고 있다.

이 때문에, 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 소자에 적용하는 스페이서로는 상기 (2)의 방법이 유력한 후보라고 생각되고 있다. 구체적으로는, 폴리이미드 타입 혹은 완전히 이미드화한 폴리아믹산 타입의 배향 제어층을 형성하고 그 상층에 스페이서를 형성하고 또는 스페이서를 형성한 후 상기 배향 제어층을 형성하고 러빙 처리 후에 접합시키는 방법이 알려져 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 수지성의 스페이서재를 배향 제어층 상에 형성하는 경우 이하와 같은 문제가 생긴다. 즉, 스페이서재를 배향 제어층 상에 도포할 때의 용제나, 스페이서재로서의 수지 그 자체 혹은 포트리소그래피 시의 현상제 등이 배향 제어층을 오염함으로써 배향 제어층에 실시된 러빙 처리의 효과가 엷어져 액정에 대한 배향 규제력이 저하하는 것이다.

이것을 방지하기 위해서는 스페이서를 형성한 후에 러빙 처리를 실시하면 좋지만, 이 경우 스페이서 자신에게도 러빙 처리가 실시되어 스페이서의 표면에 고분자 고리의 일축 배향이 생긴다. 이 결과, 액정이 원래 불필요한 배향을 함으로써 스페이서 근방의 액정에서 배향 이상이나 스위칭 불량이 발생한다고 하는 별도의 문제를 초래한다.

또한, 종래의 제조 방법으로 형성된 기둥형 혹은 벽형의 스페이서를 갖는 액정 표시 소자는 상하 기판 간의 접착력이 없고, 혹은 접착해도 곧 박리되는 등의 문제도 갖고 있다.

예를 들면, 배향 제어막을 예를 들면 폴리이미드 수지 등의 이미드화물로 형성한 경우, 폴리이미드 수지로 이루어지는 배향 제어막을 서로 접착시키는 것은 곤란하다. 그 이유는 폴리이미드 수지는 반응성에 부족하고, 고분자막으로는 비교적 딱딱한 막인 데에 기인한다.

또한, 한쪽 기판의 배향 제어막 상에 기둥형 스페이서를 형성하고 다른쪽 기판을 이 기둥형 스페이서에 접착함으로써 기판을 접합시키는 경우, 접착성을 갖는 수지로 스페이서를 형성하면 어느 정도의 접착력이 얻어지지만, 충분한 강도는 얻어지지 않고, 박리되기 쉽다는 문제가 있다.

또한, 스페이서 자신이 접착력을 갖지 않은 무기계 또는 유기계 수지로 이루어지는 경우 상하 기판은 접착되지 않는다.

이와 같이, 상하 기판의 접착력이 불충분한 경우, 셀두께의 균일성에 악영향을 끼쳐 표시 불량이 발생하기 쉽다. 또한, 상하 기판 간에 간극이 생겨 액정 이동이 용이하게 되어 외압에 대한 강도가 현저히 저하한다고 하는 문제도 생긴다.

이 때문에, 상술한 벽형 혹은 기둥형의 스페이서와 기판을 접착제에 의해 접착한 구성도 종래 알려져 있다. 다만, 이와 같이 접착제를 이용하는 경우 접착제가 화소 부분으로 밀려 나오면, 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 악영향을 끼쳐, 표시 품위를 저하시킨다고 하는 별도의 문제가 생긴다.

예를 들면, 기판 표면에 접착층겸 스페이서를 형성하는 방법(예를 들면, 특개소 63-116126호 공보에 개시되는 방법) 등은 접착성의 향상과 기판 간격의 엄밀한 제어에는 유효한 방법이라고 생각할 수 있지만, 이들 방법에 의해서는 배향 제어층 상에 스페이서층을 형성하는 공정에서 배향 제어층의 오염을 피할 수 없고, 액정의 배향성이 저하한다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 배향 제어층의 오염을 피하기 위해서 스페이서 상부에만 접착층을 설치한 구성도 발표되어 있지만(SID 93 Digest, p961-964 참조), 이것은 기판으로서 플라스틱 필름을 이용하고 있고, 현재 액정 표시 소자용 기판으로서 가장 많이 이용되고 있는 유리 기판에는 적용할 수 없는 데다가 서브 미크론 오더의 정밀도로 기판 상에 접착제를 전사 혹은 도포하는 장치가 필요해져서 실용적이지 않다.

또한, 종래의 액정 표시 소자는 다음과 같은 문제도 갖고 있다. 여기서, 종래의 액정 표시 소자의 다른 예에 대해 도 33을 참조하면서 설명한다.

종래의 액정 표시 소자(액정 셀)는 예를 들면, 도 33에 도시한 바와 같이 한쌍의 광 투과성 기판(131·132)을 갖고 있고 각각 스트라이프형의 전극(133…·134…)이 서로 직교하도록 설치되어 있다.

전극(133…)은 절연막(135) 및 배향막(136)에 의해 피복되어 있고, 각 전극(133)의 양측에는 차광체(137·137)가 배치되어 있다. 전극(134…)은 절연막(138) 및 배향막(139)에 의해 피복되고 있고 각 전극(134)의 양측에는 차광체(137…)와 마찬가지인 차광체(도시하지 않음)이 배치되어 있다.

이와 같이, 기판(131) 상에 전극(133…), 절연막(135), 배향막(136) 및 차광체(137…)가 형성됨으로써 전극 기판(140)이 구성된다. 또한, 기판(132) 상에 전극(134…), 절연막(138), 배향막(139) 및 차광체가 형성됨으로써 전극 기판(141)이 구성된다.

상기 전극 기판(140·141)은 전극(133…·134…)이 형성된 면이 내측이 되도록 간격을 두고 시일제(142)로써 접합되어 있다. 또한, 그 사이에는 구형의 스페이서(143…)가 배치됨과 동시에 액정이 봉입됨으로서 액정층(144)이 형성되어 있다.

전극 기판(140·141) 간의 간격은 일반적으로 1 내지 20㎛이고 매우 좁다. 이러한 좁은 간극에 액정을 주입하기 위해서는 일반적으로 (a) 대기압 하에서 주입하는 방법 또는 (b) 감압 하에서 주입하는 방법이 이용되고 있다.

방법 (a)의 보다 구체적인 예로서는 시일제(142)에 복수의 주입구를 설치하여 대기압 하에서 모세관 현상을 이용하여 액정을 주입하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 주입 후도 간극 내에 남는 공기가 액정층 내에 기포로서 존재함으로써 표시 품위가 저하하는 것이 문제가 된다.

한편, 방법 (b)는 보다 구체적으로는, 내부가 감압 가능한 용기에 비어있는 셀(empty cell)을 배치하고 전극 기판(140·141)의 간극 및 분위기를 감압하는 제1 공정과, 비어있는 셀을 액정이 네마틱상(nematic phase) 또는 등방상(isotropic phase)을 나타내는 온도 이상으로 가열하는 제2 공정과, 액정으로 주입구를 막는 제3 공정과, 분위기를 서서히 대기압으로 복귀하는 제4 공정으로 이루어진다. 이 방법은 제3 공정에서 주입구가 액정으로 메워지므로, 기판의 간극은 제4 공정에서 분위기를 대기압으로 복귀할 때에도 감압 상태로 유지되고 있어 분위기와의 압력차가 생긴다. 이 압력차에 의해 액정이 기판의 간극으로 주입된다.

이와 같이, 방법 (b)는 감압에 의해서 기판 사이에서 액정을 탈포시키므로 방법 (a)와 비교해서 기포의 잔류가 적고 표시 품위의 관점에서 우수하다.

그러나, 본 발명의 발명자 등이 주입 방향과 러빙 방향이 이루는 각도가 액정의 배향성에 미치는 영향을 조사한 결과, 화소마다 이 각도가 다르다면 균일한 배향을 얻을 수 없는 것을 알았다.

종래의 주입 방법은, 도 34a 및 도 34b에 도시한 바와 같이 액정(115)은 주입구(116)로부터 주입되면, 전극 기판(140·141) 사이를 화살표로 도시하는 방향으로 부채꼴로 넓어져 가므로 주입 방향과 러빙 방향이 이루는 각도를 제어하는 것이 곤란하다. 이와 같이, 종래의 주입 방법으로는 각 화소에서 상기한 각도가 다르므로, 액정(115)의 배향의 불균일을 초래하여 표시 품위를 저하시킬 가능성이 있다.

더구나, 도 34a 및 도 34b에 도시한 바와 같이 해서 주입을 행하는 경우는 주입에 요하는 시간이 길어진다. 이 때문에, 비점이 낮은 액정 화합물을 이용하여 방법 (b)의 주입을 행하면, 장시간 감압하에 놓인 액정 조성물이 휘발되어 버려 액정 조성물의 조성이 변화하는 문제가 생긴다. 한편, 복수의 주입구(116…)가 설치된 도 34b의 액정 표시 소자에서, 액정(115)은 주입구(116…)에 가까운 측의 시일제(142)의 양측 구석부 근방으로 진입하지 않고, 미주입 영역(117·117)이 나타난다. 이와 같이, 주입에 불량이 생기는 것에 의해서도 표시 품위가 저하한다.

또한, 시일제(142)에 의한 전극 기판(140·141) 간의 접착력이 약한 경우에는, 주입 공정에서의 패널의 온도 변화, 압력 변화 및 액정의 주입량의 영향에 의해 주입 전후에 전극 기판(140·141)의 간격이 변화하여 셀갭이 불균일하게 되는 경우가 있다. 이 경우, 임계치 전압이나 배향이 균일하지 않게 되어 표시 품위의 저하를 초래한다. 이와 같이, 전극 기판(140·141) 간의 접착력이 약한 경우는 셀갭을 정확히 제어하는 것이 곤란하다는 문제도 있다.

또한, 도 33에 도시하는 종래의 액정 표시 소자에서, 스페이서(143…)는 전극기판(140·141) 사이에 산포되어 있을 뿐이므로 충격을 완화하는 능력이 낮다. 따라서 도 33에 도시하는 종래의 액정 표시 소자는 강유전성 액정에는 알맞지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 여러가지 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 균일한 셀 두께를 갖고 동시에 상하 기판이 강고하게 접착됨으로써 충분한 내쇼크성과 얼룩이 없는 양호한 표시 품위를 구비한 액정 표시 소자를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 액정 표시 소자의 제1 제조 방법은 적어도 전극과 배향막을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서, 한쪽 기판의 배향막 상에 상기 전극의 길이 방향을 따라 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽을 상기 단면에서 사다리꼴의 긴쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 배향막에 접하도록 형성하는 공정과, 평탄한 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 도포한 전사 기판에, 상기 스페이서벽의 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽 바닥에 상당하는 상부면을 압접함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 스페이서벽의 상기 상부면으로 전사하는 공정과, 상기 상부면으로 전사된 접착제에 다른쪽 기판을 접착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조 방법에 의하면, 한쌍의 기판이 접착제를 이용하여 접착되어 있으므로, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하여 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다.

또, 상기 접착제는 스페이서벽의 상부면에만 선택적으로 전사되어 있으므로 접착제가 화소 부분의 액정 배향에 악영향을 끼치는 것이 방지된다. 또한, 만일 접착제가 상기 스페이서벽의 상부면으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 스페이서벽이 단면 사다리꼴 형상이므로 스페이서벽의 상부면으로부터 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은 스페이서벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러지게 하는 일 없이 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 액정 표시 소자의 제2 제조 방법은 적어도 전극과 배향막을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자의 제조 방법에서 한편의 기판 상에 상기 전극의 길이 방향을 따라서 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽을 상기 단면에서 사다리꼴의 긴쪽 바닥에 상당하는 하부면이 상기 기판 표면에 접하도록 형성하는 공정과, 상기 스페이서벽을 피복하도록 배향막을 형성하는 공정과, 평탄한 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 도포한 전사 기판에 상기 스페이서벽에서의 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽의 바닥에 상당하는 상부면에 형성된 배향막을 압접함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 상기 상부면에 형성된 배향막으로 전사하는 공정과, 상기 배향막으로 전사된 접착제에 다른쪽 기판을 접착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조 방법에 따르면, 한쌍의 기판이 접착제를 이용하여 접착되어 있으므로, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또한, 스페이서벽을 피복하도록 배향막이 형성되어 있음으로써 상기한 제1 제조 방법과 비교해서 스페이서벽의 주위에서 액정의 배향이 흐트러지는 문제가 없이, 양호한 배향 상태를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 상기 접착제는 스페이서벽의 상부면을 피복하는 배향막 상에만 선택적으로 전사되어 있으므로, 접착제가 화소 부분의 액정의 배향에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또한, 만일 접착제가 상기 스페이서벽의 상부면을 피복하는 배향막 상에서 약간 밀려 나오더라도 스페이서벽이 단면 사다리꼴 형상이므로, 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은 스페이서벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러지게 하는 일 없이 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 액정 표시 소자는 적어도 전극과 배향막을 각각 갖는 제1 및 제2 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자에서, 제1 기판의 배향막 상에 상기 전극의 길이 방향을 따라, 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽이 설치되고, 상기 스페이서벽이 상기 단면에서 사다리꼴의 긴쪽 바닥에 상당하는 하부면이 상기 제1 기판의 배향막에 접하고, 또한 상기 단면으로써 사다리꼴의 짧은쪽 바닥에 상당하는 상부면에만 도포된 접착제로써 제2 기판에 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의하면, 제1 및 제2 기판이 접착제를 이용하여 접착되어 있으므로, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하여 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다.

또, 상기 접착제는 스페이서벽의 상부면에만 선택적으로 도포되어 있으므로, 접착제가 화소 부분의 액정의 배향에 악영향을 주는 것이 방지된다. 또한, 만일 접착제가 상기 스페이서벽의 상부면으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 스페이서벽이 단면 사다리꼴 형상이므로 스페이서벽의 상부면으로부터 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은 스페이서벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러지게 하는 일 없이 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제2 액정 표시 소자는 적어도 전극과 배향막을 각각 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자에서, 한편의 기판상에, 상기 전극의 길이 방향에 따라 설치된 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽과 상기 스페이서벽을 피복하도록 설치된 배향막을 구비하고, 상기 배향막의, 상기 스페이서벽의 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽 바닥에 상당하는 면을 피복하는 개소에 접착제가 설치되고, 이 접착제에 다른쪽 기판이 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 한쌍의 기판이 접착제를 이용하여 접착되어 있으므로, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하여, 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또한, 스페이서벽을 피복하도록 배향막이 형성됨으로써 상기한 제1 액정 표시 소자와 비교해서 스페이서벽의 주위에서 액정의 배향이 흐트러진다고 하는 문제없이, 양호한 배향 상태를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 상기한 접착제는 스페이서벽의 상부면을 피복하는 배향막 상에만 선택적으로 전사되어 있으므로 접착제가 화소 부분의 액정의 배향에 악영향을 끼치는 것이 방지된다. 또한, 만일 접착제가 상기 스페이서벽의 상부면을 피복하는 배향막 상으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도 스페이서벽이 단면 사다리꼴 형상이므로 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 주는 악영향은 스페이서벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 경우는 없다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러지게 하는 일 없이 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제3 액정 표시 소자는, 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판의 각각에 설치된 배향 제어막과, 상기 한쌍의 기판의 사이에 끼운 액정과, 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 설치된 기둥형 혹은 벽형의 스페이서를 구비하고, 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽 배향 제어막이 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지고, 상기 한쌍의 기판이 가열 처리에 의해서 서로 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에서는, 한쌍의 기판은 기둥형 혹은 벽형의 스페이서에 의해서 균일한 간격을 유지한 상태로 서로 접합되므로 셀 두께를 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 종래의 입자형 스페이서를 기판 상에 산포하는 방법과 비교해서 충격이나 압력에 대한 강도가 향상한다.

또한, 적어도 한쪽 기판의 배향 제어막이 열중합형 폴리아믹산계의 수지로 형성되어 있으므로, 가열 처리를 행함으로써 연도가 저하한 부분 혹은 융해한 부분이 다른쪽 기판과 밀착함으로써 한쌍의 기판 간에 우수한 접착력을 발휘한다. 또, 상기 다른쪽 기판에서의 열중합형 폴리아믹산계 수지로부터 형성된 배향 제어막과의 접착면은 상기 다른쪽 기판에 필요에 따라 설치된 배향 제어막 혹은 상기 다른쪽의 기판에 필요에 따라서 설치된 스페이서이다.

특히, 한쌍의 기판의 양쪽 배향 제어막이 열중합형 폴리아믹산계 수지로 형성되고, 이 배향 제어막끼리가 접착되는 경우에는 가열 처리를 행함으로써, 이들의 배향 제어막의 접착 개소에서 이미드화가 진행하여, 화학 결합에 의한 높은 접착력이 생긴다.

또한, 폴리아믹산계 수지는 분자 중에 수산기 및 수소기를 포함하므로 폴리아믹산계 수지로 형성되는 배향 제어막이, 다른쪽 기판에 설치된 스페이서에 접착되는 경우에는 상기 배향 제어막측의 수산기 및 수소기와 스페이서에 포함되는 관능기와의 사이의 분자 사이 결합에 의해서 접착력이 생긴다. 또한, 마찬가지로 아미노기나 배향 제어막이 포함하는 다른 관능기에 의한 분자간 결합도 접착력을 향상시키는 효과를 발휘한다.

또한, 가열 처리에 의해 폴리아믹산계 수지와 다른쪽의 기판이 융착함으로써도, 한쌍 기판간의 접착력이 향상한다.

이와 같이, 상기한 구성에서는, 한쌍의 기판이 기둥형 혹은 벽형의 스페이서를 끼워 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막이 갖는 높은 접착력에 의해서 강고하게 접합되어 있으므로, 균일한 셀 두께, 높은 내쇼크성 및 고품위인 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

상기 제3 액정 표시 소자는, 배향 제어막이 스페이서보다도 상층에 설치되고, 상기 한쌍의 기판의 한쪽의 배향 제어막과 다른쪽 기판의 배향 제어막이 서로 접착된 구성으로도 좋다.

상기한 구성에 따르면, 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 형성된 기둥형 또는 벽형의 스페이서는 각 기판의 배향 제어막에 의해서 피복되어 있다. 즉, 각 기판의 제조 공정에서 상기 스페이서는 배향 제어막보다도 전에 형성되므로 스페이서 형성 공정에서 일반적으로 이용되는 용제나 현상액 등에 의해 배향 제어막이 오염되거나 손상하거나 하는 것이 방지된다. 이 결과, 얼룩이 없는 양호한 표시 품위를 갖는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

또한, 스페이서의 형성에 소성 공정을 필요로 하는 경우에, 배향 제어막의 소성 온도보다도 높은 소성 온도를 필요로 하는 스페이서 재료를 사용하는 것이 가능해져서 스페이서 재료의 선택 범위가 넓어진다고 하는 이점도 있다.

또한, 상기 제3 액정 표시 소자는 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막과 다른쪽 기판에 형성된 스페이서의 선단부가 접착된 구성으로도 좋다.

상기한 구성에 따르면, 한쌍의 기판의 접착은 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막과 스페이서와의 접착에 의해서 실현된다. 또, 각 기판에는 필요에 따라 전극, 차광층 또는 절연층 등을 형성할 수 있다. 이 구성은 상기 배향 제어막이 접착성에 우수한 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지므로, 스페이서의 재료에 상관없이 한쌍의 기판을 강고하게 접착하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 종래와 같이 폴리이미드 타입의 배향 제어막을 이용한 경우에는, 폴리이미드 자신이 접착성을 갖지 않으므로 충분한 기판의 접착력이 얻어지지 않은 경우가 있었다. 특히, 접착성을 갖지 않는 무기계 재료로 스페이서를 형성한 경우, 기판의 접착력은 현저히 낮아진다고 하는 문제가 있었다.

이에 대해, 상기한 구성에 따르면 한쌍의 기판이 강고하게 접착되므로, 셀 두께를 균일하게 형성할 수 있고, 내쇼크성에 우수하여, 고품위인 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 제3 액정 표시 소자에서 상기 액정을 강유전성 액정으로 한 구성도 가능하다.

강유전성 액정은 자발 분극을 갖고 메모리성을 갖기 때문에, 고속 응답이 가능하다고 하는 우수한 특성을 갖는 반면, 예를 들면 네마틱 액정 등과 비교하면 분자 배열이 결정에 가까우므로 외압에 의해 분자의 배향 규칙이 일단 흐트러지면 원래의 상태로 되돌아가기 어려운, 즉 충격에 약하다고 하는 결점을 갖고 있다. 또한, 양호한 표시를 실현하기 위해서는 극히 고정밀도로 셀 두께를 균일화할 필요가 있다.

상기 구성에 따르면, 균일한 셀 두께 및 높은 내쇼크성이 실현되어 있기 때문에, 상기 강유전성 액정의 결점이 보상되고, 우수한 특성을 갖는 강유전성 액정을 이용하여 대용량 또한 고정밀한 화상의 표시가 가능한 액정 표시 소자를 실용화로 유도할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 액정 표시 소자의 제3 제조 방법은, 한쌍의 기판 사이에 액정을 구비한 액정 표시 소자의 제조 방법에서,

(a) 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 열중합형 폴리아믹산계 수지를 도포하여 소성함으로써, 배향 제어막을 형성하는 공정과,

(b) 상기 한쌍의 기판을 소성하면서 접착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3 제조 방법은, 배향 제어막의 형성 시에 소성을 행하는 공정 (a)와 기판의 접합시에 소성을 행하는 공정 (b)를 포함한다. 이와 같이, 배향 제어막의 형성시에 제1회째의 소성을 행하고, 필요에 따라서 러빙 처리 등을 한 후에 접합 공정에서 제2회째의 소성을 행함으로써, 폴리아믹산계 수지에 높은 접착성을 갖게 하여, 한쌍의 기판을 강고하게 접착할 수 있다.

폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막이 다른쪽 기판과의 사이에 생기는 접착력은, 주로 (1) 폴리아믹산계 수지에 미반응기로서 존재 혹은 내재하는 수산기, 수소기 및 아미노기와, 대치하는 다른쪽 기판측의 접착면에 존재하는 관능기 사이의 분자간 결합력, (2) 제2회째의 소성시의 열에 의해 접착면에 생기는 융착력이다.

특히, 한쌍의 기판의 양쪽에 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막이 설치되고, 한쌍의 기판의 배향 제어막을 서로 접착시키는 경우에는, (3) 접착면이 되는 한쌍의 기판의 배향 제어막 사이에서 발생하는 폴리아믹산으로부터 폴리이미드로의 축합 중합에 의한 화학 결합력도 더욱 더해짐으로써, 한쌍의 기판의 접착 강도가 더욱 향상한다.

이와 같이, 상기한 제조 방법에 따르면, 한쌍의 기판이 강고하게 접착되므로, 균일한 셀 두께를 갖고, 내쇼크성에 우수하고 또한 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 제3 제조 방법은, 상기 공정 (a)에 앞서서 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 형성하는 공정을 더 포함하고, 공정 (a)에서 한쌍의 기판의 양쪽에 대해 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막을 형성하고, 공정 (b)에서 공정 (a)에서의 소성 온도보다도 높은 소성 온도로써 소성을 행함으로써, 한쌍의 기판의 배향 제어막을 상기 스페이서의 상부면에서 접착시키도록 해도 좋다.

상기 제조 방법에 따르면, 한쌍의 기판의 배향 제어막 사이에서의 폴리아믹산의 이미드화(고분자화)에 의한 접착력의 증진에 효과가 있다. 즉, 도 26에 도시한 바와 같이 소성 온도와 이미드화율과의 사이에는, 소성 온도가 커질수록 이미드화율도 상승하는 관계가 있고, 공정 (b)의 소성(기판의 접합시)을 공정 (a)의 소성(배향 제어막의 형성시) 보다도 고온으로 행함으로써, 공정 (b)에서 이미드화를 촉진할 수 있다. 즉, 기판의 접합시에 이미드화에 의한 화학 결합력이 생겨 높은 접착 강도를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 제조 방법은 배향 제어막에 앞서서 스페이서의 형성을 행함으로써, 스페이서 형성 공정에서 일반적으로 이용되는 용매나 현상액에 의해서 배향 제어막이 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스페이서의 형성에 소성을 필요로 하는 경우는, 배향 제어층보다도 높은 소성 온도를 필요로 하는 스페이서 재료를 사용하는 것이 가능해지고, 스페이서 재료의 선택 범위가 넓어지는 이점도 갖는다. 또, 상기 제조 방법에서, 필요에 따라서 공정 (a)의 앞에 각 기판에 전극, 차광층 혹은 절연막 등을 형성해도 좋다.

상기 제3 제조 방법에서, 공정 (a)에서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 a%, 공정 (b)에서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 b%로 하면,

10≤b-a≤90

가 만족되도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 제3 제조 방법에서는, 배향 제어막의 형성시(공정 (a))의 소성 온도 보다도 높은 온도에서, 접합 공정시(공정(b))에 제2회째의 소성을 행한다.

이와 같이, 제1회째의 소성보다도 높은 온도에서 제2회째의 소성을 행함으로써, 제2회째의 소성시에 이미드화가 촉진되고 한쪽 기판의 배향 제어막과 다른쪽 기판의 배향 제어막과의 접착면에서 화학 반응이 진행하여 서로 접착된다. 제1회째의 소성 온도와 제2회째의 소성 온도와의 차가 클수록 제2회째의 소성에서 이미드화가 촉진되고 접착력도 커진다.

즉, 공정 (a)에서의 소성 온도에서의 이미드화율 a%와, 공정 (b)에 있어서의 소성 온도에서의 이미드화율 b%와의 차가 10 내지 90%가 되도록 소성 온도를 설정함으로써 원하는 접착력을 얻을 수 있다. 또, 상기 이미드화율의 차가 클수록, 공정 (b) 에서의 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화에 의한 화학 결합이 촉진되어, 한쌍의 기판간의 접착을 보다 강고한 것으로 할 수 있다. 이 결과, 균일한 셀 두께와 양호한 표시 품위를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 제3 제조 방법은, 공정 (a)에서의 소성 온도에서의 이미드화율이 10 내지 50%의 열중합형 폴리아믹산계 수지에 적용할 수 있다.

이 경우, 공정 (a)에서의 소성 후에도 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막에 미반응기가 50 내지 90% 남아 있다. 즉, 배향 제어막 표면에 접착가능한 반응기를 많이 남김으로써, 공정 (b)에서의 이미드화를 촉진시켜 한쌍의 기판간의 접착을 보다 강고한 것으로 할 수 있다. 이 결과, 균일한 셀 두께와 양호한 표시 품위를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

한편, 상기 제3 제조 방법은, 공정 (b)에서의 소성 온도에서의 이미드화율이 50 내지 100%인 열중합형 폴리아믹산계 수지에 적용할 수 있다.

이 경우, 공정 (b)에서 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막의 이미드화를 촉진시켜, 한쌍의 기판간의 접착을 보다 강고한 것으로 할 수 있다. 이 결과, 균일한 셀 두께와 양호한 표시 품위를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기 제3 제조 방법은, 공정 (a)에서의 소성 온도와 공정 (b)에서의 소성 온도를 같게 해도 좋다.

이 경우, 제1회째의 소성보다도 높은 온도에서 제2회째의 소성을 행하는 방법에 비교하면, 기판의 접착 강도는 약해지지만, 기계적 강도를 그다지 필요로 하지 않은 액정 표시 소자에 있어서는 충분한 강도로 한쌍의 기판을 접착시킬 수 있다. 또한, 액정의 배향성과 배향 제어막의 소성 온도는 상관 관계에 있어 액정의 종류나 조성에 의해 액정에 양호한 배향성을 제공하는 배향막의 소성 온도는 고유하다고 생각된다. 이 때문에, 예를 들면 공정 (a)에서의 소성 온도와 공정 (b)에서의 소성 온도와의 양쪽을 이용하는 액정의 종류나 조성에 따른 적당한 온도로 설정하면 기판의 접착성과 액정의 배향성과의 양쪽이 양호한 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 제4 액정 표시 소자는, 상기 목적을 달성하기 위해서, 서로 대향하는 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판간에 봉입되는 액정을 구비하고, 상기 쌍의 기판은 각각 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극과, 해당 전극을 피복하도록 설치되어 상기 액정의 배향을 제어하는 배향 제어층을 기판상에 갖고, 상기 한쌍의 기판의 한쪽에서 인접하는 상기 전극 사이의 영역에, 상기 한쌍의 기판간의 간격을 일정하게 유지하면서 그 한쌍의 기판을 접착하는 스페이서가 벽형 혹은 기둥형으로 설치되고, 상기 배향 제어층은 상기 한쪽의 기판에서 상기 스페이서가 기판 상에 형성된 후에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 벽형 혹은 기둥형으로 설치되는 스페이서의 높이를 제어·조정함으로써, 한쌍의 기판 간의 간격을 전면에 걸쳐서 엄밀하게 제어·조정할 수 있다. 즉, 기판 간격을 고정밀도로 제어하여 원하는 거리가 되도록 제작할 수 있다.

또한, 기판끼리를 보다 강력하게 접착할 수 있으므로, 내충격성을 향상하고 기판 간격을 불변인것으로서 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다. 그렇기 때문에, 대형 패널의 제작이나 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자 등의 제작에 이용하기 적합한 구성이다.

또한, 배향 제어층 상에 스페이서를 배치하는 구성이 아니고, 스페이서의 형성 후에 배향 제어층을 배치하는 구성이 채용되고 있다. 따라서, 스페이서의 형성에 따른 배향 제어층의 오염·열화를 억제할 수 있기 때문에, 액정의 배향성을 손상하는 일이 없는 고표시 품위의 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

상기한 제4 액정 표시 소자에서, 한쌍의 기판은 이하와 같이 접착되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 스페이서는 한쌍의 기판의 접착에 필요한 접착 재료를 포함하게 되고, 이 스페이서 형성 후에 배향 제어층이 전극 상부뿐만 아니라 스페이서 상에도 형성된다. 계속해서, 스페이서 선단부의 배향 제어층이 제거되고, 이에 따라 노출된 상기한 접착 재료에 의해서 한쌍의 기판이 접착된다.

상기한 바와 같이, 상기 배향 제어층은 상기 한쪽의 기판에서 접착 재료를 포함하는 상기 스페이서의 형성 후에 기판상에 배치되고, 또한 해당 스페이서 상에 배치된 상기 배향 제어층이 제거됨으로써 노출된 상기 접착 재료에 의해서 상기 한쌍의 기판이 접착되어 있는 것은 바람직하다. 이에 따라, 제4 액정 표시 소자의 제조에 있어서, 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 종래 기술에서 필요로 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않고, 또한 그 공정에 의해 기판의 종류가 한정되는 문제도 발생하는 일이 없다.

상기 제4 액정 표시 소자는, 스페이서가 그 기간부가 감광성 수지로 이루어짐과 동시에 그 선단부가 열가소성 고분자 재료로 이루어지고, 해당 열가소성 고분자 재료에 의해 상기 한쌍의 기판이 접착된 구성으로서도 좋다.

상기 구성에 따르면, 스페이서의 선단부에 설치된 열가소성 고분자 재료가 접착층(접착 재료)이 되고, 이 접착층에 의해 한쌍의 기판을 접착한다. 이에 따라, 기판끼리의 접착력을 강고한 것으로 하고, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우도 기판 간격을 일정 간격으로 유지·고정할 수 있는 것으로 하고 있다.

상기 제4 액정 표시 소자는, 스페이서가 접착성을 갖는 감광성 수지로 이루어지고 해당 감광성 수지에 의해 상기 한쌍의 기판이 접착된 구성으로 하여도 좋다.

상기한 구성에 따르면, 스페이서를 구성하는 감광성 수지가 접착성을 갖고 있고, 이 접착성을 갖는 감광성 수지에 의해서 한쌍의 기판을 접착한다. 이에 따라, 기판끼리의 접착력을 강고하게 하여, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우도 기판 간격이 일정 간격으로 유지·고정된다.

상기 제4 액정 표시 소자는 액정이 강유전성 액정인 것이 바람직하다.

강유전성 액정을 이용한 표시 소자는, 상술한 바와 같이 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있고 상기한 제4 액정 표시 소자는 이러한 표시 소자의 구성으로서 적합하다. 또한, 강유전성 액정을 이용한 표시 소자에서는 외압에 의한 액정의 유동에 의해 소자가 사용 불능이 되는 경우가 있고 이에 대해 스트라이프형의 스페이서를 설치함으로써 액정의 유동을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 제4 액정 표시 소자는 상술한 바와 같이 배향 제어층 상에 스페이서를 배치하는 구성이 아니고, 제작시에 배향 제어층을 오염하거나 열화시키거나 하는 일이 없다. 따라서, 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있고, 이 점도 네마틱 액정에 비해 보다 엄밀한 배향 제어를 필요로 하는 강유전성 액정 표시 소자의 구성으로서 적합한다.

본 발명에 관한 액정 표시 소자의 제4 제조 방법은, 상기한 목적을 달성하기 위해서 한쌍의 기판을 스페이서를 끼워 접합시킨 액정 표시 소자의 제조 방법에서,

(a) 한쪽의 기판 상에, 적어도 그 선단부가 가열에 의해 접착능을 발휘하는 재료로 이루어지는 스페이서를 상기 선단부 상에 소정의 용매에 가용인 재료로 이루어지는 가용층을 적층한 상태에서 벽형 혹은 기둥형으로 형성하는 공정과,

(b) 상기 스페이서 및 상기 가용층을 피복하도록 배향 제어층을 형성하는 공정과,

(c) 상기 소정의 용매로 용해함으로써 상기 가용층을 그 위의 배향 제어층과 함께 제거하는 공정과,

(d) 상기 스페이서의 선단부의 재료의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도에서, 상기 스페이서의 선단부와 다른쪽 기판을 압착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 제4 제조 방법에 따르면, 한쪽 기판 상에 적어도 그 선단부가 가열에 의해 접착능을 발휘하는 재료로 이루어지는 스페이서를 그 선단부 상에 가용층을 적층한 상태로 형성한 후, 스페이서 및 가용층 상에 즉 기판 일면에 배향 제어층을 적층한다. 또, 필요에 따라 배향 제어층의 앞에 절연층 등을 형성해도 좋다. 이와 같이 배향 제어층 등을 적층한 후에 가용층을 제거함으로써 가열에 의해 접착능을 발휘하는 재료로 이루어지는 선단부를 노출시킨다. 그리고, 노출한 선단부에 다른쪽 기판을 가열하에서 압착함으로써 한쌍의 기판을 서로 접착시킨다.

상기한 바와 같이, 이 제4 제조 방법으로는 배향 제어층을 배치하기 전에 스페이서가 기판 상에 형성되어 있다. 따라서, 제조에 있어서 배향 제어층을 오염되거나 열화시키는 일이 없으므로 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 배향 제어층에 앞서서 형성되는 스페이서의 재료로는 2매의 기판의 접착에 필요한 접착 재료가 포함되고 있으므로, 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 종래 기술에서 필요로 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않는다.

또한, 상기한 방법에 따르면, 형성하는 스페이서의 높이를 정밀하게 제어·조정할 수 있으므로, 기판 간격을 전면에 걸쳐서 고정밀도로 제어하여 원하는 거리로 제작할 수 있다.

또한, 기판끼리를 보다 강력하게 접착할 수 있으므로, 내충격성을 향상하고 기판 간격을 불변인 것으로 하여 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다. 그렇기 때문에, 대형 패널의 제작이나 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자 등의 제작에 이용하여 적합한 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 액정 표시 소자의 제5 제조 방법은 상기한 목적을 달성하기 위해, 기판상에 전극을 형성한 후 감광성 수지를 피막형으로 형성하는 제1 공정과, 상기 감광성 수지 상에 열가소성을 갖는 제1 고분자 재료를 피막형으로 형성하거나, 혹은 해당 제1 고분자 재료의 분말을 산포하는 제2 공정과, 상기 제1 고분자 재료 상에 소정의 용매에 가용인 제2 고분자 재료를 피막형으로 형성하는 제3 공정과, 소정 영역 이외의 상기 감광성 수지, 상기 제1 고분자 재료 및 상기 제2 고분자 재료를 제거하고 남겨진 이들 재료로 이루어지는 원(原) 스페이서를 스트라이프형 혹은 기둥형으로 형성하는 제4 공정과, 상기 전극 상 및 상기 원 스페이서 상에 배향 제어층을 적층하거나 혹은 절연층 및 배향 제어층을 순차 적층하는 제5 공정과, 상기 제2 고분자 재료를 박리하여 상기 원 스페이서 상의 배향 제어층을 제거하거나 혹은 상기 원 스페이서 상의 절연층 및 배향 제어층을 제거하는 제6 공정과, 상기 기판과 다른 기판을 상기 제1 고분자 재료의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로 압착함으로써 접착하는 제7 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 따르면, 전극을 형성한 후에 원 스페이서를 형성하기 위해 감광성 수지, 제1 고분자 재료 및 제2 고분자 재료를 순차 형성한다. 그리고, 원스페이서를 형성 후, 전극 및 원 스페이서 상에, 즉 기판 한면에 배향 제어층 등을 적층한다. 배향 제어층 등을 적층한 후는 제6 공정에 의해서 원스페이서를 감광성 수지와 제1 고분자 재료로 이루어지는 스페이서로 하고 해당 제1 고분자 재료에 의해 2매의 기판을 접착한다.

상기한 바와 같이, 이 방법에서는 배향 제어층을 배치하기 전에 스페이서의 구성 재료를 기판 상에 형성하고 있다. 따라서, 제조에 있어서 배향 제어층을 오염하거나 열화시키거나 하는 경우가 없으므로, 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 배향 제어층에 앞서서 형성되는 스페이서의 구성 재료에는 2매의 기판의 접착에 필요한 접착 재료가 포함되어 있으므로 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사· 도포한다고 하는 종래 기술에서 필요로 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않는다.

또한, 상기한 방법에 따르면, 형성하는 스페이서의 높이를 정밀하게 제어·조정할 수 있으므로, 기판 간격을 전면에 걸쳐 고정밀도로 제어하여 원하는 거리로 제작할 수 있다.

또한, 기판끼리를 보다 강력하게 접착할 수 있으므로 내충격성을 향상하고 기판 간격을 불변인 것으로 하여 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다. 그렇기 때문에, 대형 패널의 제작이나 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자 등의 제작에 이용하여 적합한 방법을 제공할 수 있다.

상기 제5 제조 방법은, 상기 제2 공정에서 상기 제1 고분자 재료를 설치하지않고서, 대신에 상기 제1 공정에서 접착성을 갖는 감광성 수지를 피막형으로 형성하고 상기 제7 공정에서 상기 2매의 기판을 상기 접착성을 갖는 감광성 수지의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도에서 압착함으로써 접착하는 방법으로도 좋다.

상기한 방법에 따르면, 접착성을 갖는 감광성 수지를 이용하여 이 감광성 수지에 의해 2매의 기판을 접착하고 있다. 이에 따라, 기판끼리의 접착력이 강고한 것이 되어, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우도 기판 간격이 일정하게 유지·고정되게 된다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제5 액정 표시 소자는 각각이 적어도 전극을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 개재시킨 액정 표시 소자에서 배향 제어층과, 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료로 이루어지고 상기 배향 제어층 상에 벽형 또는 기둥형으로 형성된 스페이서를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 스페이서의 형성 후에 러빙 처리를 실시했다고 해도 그 후에 가열 처리를 행하면, 스페이서 근방에서의 액정의 배향 이상의 원인이 되고, 스페이서에 대한 러빙의 효과를 소실시켜, 액정의 배향성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 액정의 배향 얼룩이나 스위칭 불량을 방지하여 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

또한, 스페이서가 벽형 또는 기둥형으로 형성되어 있으므로 예를 들면, 유리 비드 등의 구형 스페이서가 산포된 구성과 비교하여 내압력성이 향상된다. 이에 따라, 대형 패널의 제작이 가능하게 된다는 이점도 있다.

여기서, 상기한 형상 기억 특성에 대해 이하에 자세하게 설명한다.

많은 고분자 재료에서는 각각의 재료에 특유의 유리 전이점(Tg)이라고 불리는 온도 영역이 존재하는 것을 알 수 있다.

예를 들면, 어느 고분자 재료로 이루어지는 물체에 대해 유리 전이점 이상의 온도에서 외력을 가하면 고분자 고리가 외력의 방향으로 배향하고, 결과적으로 물체의 형상이 변화한다. 이 상태에서, 유리 전이점 이하의 온도로 냉각하면, 고분자 고리가 배향한 상태로 고정되고 형상이 기억되게 된다. 또한 그 후 유리 전이점 이상의 온도로 가열될 때는 고분자 고리의 배향이 무너져 원래의 형상으로 복귀하게 된다.

이러한 일련의 배향/비배향 상태를 반복할 수 있는 특성을 형상 기억 특성이라고 부른다. 물론, 이러한 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료의 대부분은, 유리 전이점 이하의 온도 영역에서 외력에 의해 강제적으로 변형시켜진 경우에도 유리 전이점 이상의 온도로 재가열되면 고분자 고리의 배향이 무너져 원래의 형상으로 복귀한다.

다만, 실용적으로는 이 복원 능력은 반드시 완전할 필요는 없고, 스페이서 근방에서 배향 이상이나 스위칭 불량 등의 장애가 보이지 않게 될 정도의 것이라면 좋은 것은 물론이다. 즉, 유리 전이점보다도 약간 낮은 온도라도 가열 처리에 요하는 시간은 길지만, 스페이서에서 러빙 처리의 효과를 소실시키는 정도의 복원 능력을 얻을 수 있다.

상기 제5 액정 표시 소자에서 상기 스페이서를 형성하는 유기 재료로서는 폴리우레탄을 적합하게 이용할 수 있다.

상기 제5 액정 표시 소자에서 상기 액정이 강유전성 액정인 것이 바람직하다.

강유전성 액정은 쌍안정성을 갖고, 트랜지스터 등의 능동 소자를 이용하지 않는 단순 매트릭스 구성으로써 네마틱 액정 등 보다도 고속의 구동이 가능한 이점이 있다. 그러나, 강유전성 액정은 네마틱 액정에 비교하여 충격이나 압력 등의 외력에 약하고 또한 기판 간격을 엄밀하게 규정해야만 하는 결점이 있다.

이에 대해 본 발명의 액정 표시 소자는, 높은 내압력성을 구비함과 동시에 기판 간격을 고정밀도로 규정할 수 있으므로, 이러한 강유전성 액정의 결점을 보상하여 네마틱 액정보다도 탁월한 특성을 갖는 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 소자의 실용화를 꾀할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 액정 표시 소자의 제6 제조 방법은, 각각이 전극을 갖는 한쌍의 기판 간에 액정을 개재시킨 액정 표시 소자의 제조 방법에서,

(a) 상기 기판에 배향 제어층을 피막형으로 형성하는 공정과,

(b) 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료를 포함하는 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 상기 배향 제어층상에 형성하는 공정과,

(c) 상기 스페이서를 형성한 후에 상기 배향 제어층에 러빙 처리를 하는 공정과,

(d) 상기 공정 (c) 후에 상기 유기 재료의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 제조 방법에 따르면, 배향 제어층상에 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 형성함으로써 예를 들면, 유리 비드 등의 스페이서를 산포하는 종래의 방법과 비교하여 기판 간격을 높은 정밀도로 규정할 수 있음과 동시에, 내압력성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기한 제6 제조 방법은, 스페이서를 형성한 후에 배향 제어층에 러빙 처리를 실시함으로써, 스페이서의 형성 공정에서 이용되는 용매 등에 의해서 배향 제어층에 실시된 러빙 처리의 효과가 엷어진다고 하는 문제는 없다. 이에 따라 배향 제어력을 저하시키는 일 없이 스페이서를 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 벽형 또는 기둥형의 스페이서가 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료를 이용하여 형성됨과 동시에, 러빙 처리보다도 후에 상기 유기 재료의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리가 실시되므로 스페이서에 대한 러빙의 영향을 소실시킬 수 있다. 이에 따라, 최종적인 제조물인 액정 표시 소자에서 종래의 문제로 되어 있는 스페이서에 대한 러빙 처리에 기인하는 액정의 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 생기지 않는다.

이상의 결과, 내압력성이 높고, 또 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 없는 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능해진다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 제6 액정 표시 소자는 한쌍의 기판과, 해당 한쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층과, 상기 한쌍의 기판 각각에 설치된 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 스트라이프형 전극 및 상기 액정층의 배향을 제어하는 배향 제어층과, 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 균일한 높이로 벽형으로 설치된 복수의 스페이서를 구비하고, 액정의 주입구가 상기 스페이서의 길이 방향의 일단측에 설치된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 상기 제6 액정 표시 소자의 제조에서 액정층을 형성하기 위해서 양 기판 간에 액정을 주입할 때 액정은 스페이서에 따라 주입되게 된다. 즉, 액정 주입 방향과 스페이서의 길이 방향이 일치한다. 이에 따라, 스페이서를 형성하는 방향을 따라서 액정의 주입 방향을 제어하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 각 화소에 대한 주입 방향과 배향 처리 방향이 이루는 각도가 동일해져서 균일한 배향을 실현할 수 있다. 또한, 스페이서에 의해 액정의 주입 전후에서의 셀갭을 균일하게 유지함과 동시에 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 주입이 각 스페이서 간에 똑같이 진행하므로 액정이 주입되지 않은 영역을 없앨 수 있다. 더구나, 스페이서에 의해서 형성되는 다수의 가늘고 긴 영역에 액정이 빠르게 진입해 가므로 주입 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 감압하에서 주입할 때에 문제가 되는 액정 조성물의 조성 변화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 주입 방향을 스페이서로 제어함으로써, 신뢰성이 높은 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 소자의 제7 제조 방법은,

(a) 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 균일한 높이의 벽형의 스페이서를 서로 평행하게 복수 형성하는 공정과,

(b) 상기 스페이서를 통해 상기 한쌍의 기판을 접합시키는 공정과,

(c) 상기 스페이서의 길이 방향에 따라 상기 한쌍의 기판 간에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 액정의 주입 방향이 스페이서에 의해서 일정하게 제어된다. 이에 따라, 각 화소에서의 액정의 주입 방향이 균일해지고 균일한 배향을 실현할 수 있다. 또한, 균일한 높이를 갖는 스페이서에 의해 액정의 주입 전후에서 셀갭을 균일하게 유지함과 동시에 내충격성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스페이서에 의해서 형성된 다수의 가늘고 긴 영역에서 주입이 똑같게 또한 빠르게 진행하므로 액정이 주입되지 않은 영역을 없앰과 동시에 주입 시간을 단축할 수 있다. 더구나, 단시간에서의 주입에 의해 감압하에서 주입할 때에 문제가 되는 액정 조성물의 조성 변화를 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 주입 방향을 스페이서로 제어함으로써 신뢰성이 높은 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 우수한 점은 이하에 도시하는 기재에 의해서 충분히 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 이익은 첨부 도면을 참조한 다음 설명에서 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 액정 표시 소자의 개략적 구성을 도시하는 단면도.

도 2a 및 도 2b는 상기 액정 표시 소자에서의 신호 전극, 주사 전극 및 스페이서의 배치 패턴을 도시하는 평면도.

도 3a 내지 도 3e는 상기 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면공정도.

도 4는 상기 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트.

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 액정 표시 소자의 개략적 구성을 도시하는 단면도.

도 6a 내지 도 6e는 상기 액정 표시 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면공정도.

도 7은 상기 액정 표시 소자의 제조 공정의 주요부를 도시하는 플로우차트.

도 8은 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 제1 액정셀의 상세한 구조를 도시하는 단면도.

도 9a 내지 도 9e는 제1 액정셀의 제작에서의 각 공정을 도시하는 단면도.

도 10은 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 제2 액정셀의 상세한 구조를 도시하는 단면도.

도 11은 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 제3 액정셀의 상세한 구조를 도시하는 단면도.

도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 액정셀의 개략 구성 및 그 액정셀에서의 액정의 주입 모습을 도시하는 평면도.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 다른 액정셀의 구성을 도시하는 평면도.

도 14는 3방향을 스페이서로 둘러싼 액정셀의 구성을 도시하는 평면도.

도 15a 및 도 15b는 긴 스페이서를 갖는 액정셀의 구성을 도시하는 평면도.

도 16은 화소 영역 이외로 스페이서가 설치된 액정셀의 구성을 도시하는 평면도.

도 17a 및 도 17b는 비교 예로서의 액정셀에서의 액정의 주입의 모습을 도시하는 평면도.

도 18은 본 발명의 실시의 일 형태로서의 액정셀의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 19a 내지 도 19d는 상기 액정셀의 주요한 제조 공정을 설명하는 단면도.

도 20은 본 발명의 실시의 다른 형태에 따른 액정셀의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 21a 내지 도 21d는 도 20에 도시하는 액정셀의 주요한 제조 공정을 설명하는 단면도.

도 22는 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 23a 내지 도 23d는 제조 공정의 각 단계에서의 상기 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 24는 본 발명의 실시의 일 형태에 따른 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 25a 내지 도 25e는 제조 공정이 주요한 단계에서의 상기 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 26은 폴리아믹산계 수지에서의 소성 온도와 이미드화율과의 관계를 도시하는 그래프.

도 27은 본 발명의 실시에 따른 다른 형태로서의 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 28a 내지 도 28d는 도 27에 도시하는 액정 표시 소자의 개략 구성을 제조 공정의 주요한 단계의 순으로 도시하는 단면도.

도 29는 본 발명의 실시에 따른 또 다른 형태로서의 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 30은 종래의 강유전성 액정 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 31은 강유전성 액정 분자의 전계 응답을 설명하는 모식도.

도 32는 강유전성 액정 분자의 스위칭 동작의 모습을 설명하는 모식도.

도 33은 종래의 액정셀의 개략 구성을 도시하는 단면도.

도 34a 및 도 34b는 종래의 액정셀에서의 액정의 주입의 모습을 도시하는 평면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50a : 글래스 기판

51a : 주사선

52a : 절연막

53a, 53b : 배향막

54 : 고분자벽

55 : 접착제층

57 : 전사기판

58a : 주사선 기판

58b : 신호선 기판

〈제1 실시 형태〉

본 발명의 실시의 일 형태에 대해 도 1 내지 도 4에 기초해서 설명하면, 다음과 같다.

본 실시 형태에 따른 액정 표시 소자(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 한쌍의 기판(2·3)을 갖고 있고 이들 기판(2·3) 간에 액정(4)이 봉입되어 있다. 또, 액정(4)은 강유전성 액정이다.

한쌍의 기판(2·3)은 투광성 또한 절연성을 갖는 유리 기판이다. 한쪽의 기판(2)의 표면에는 인듐 주석 산화물(ITO)로 이루어지는 복수의 투명한 신호 전극(5)이 형성되어 있다. 신호 전극(5)은 도 2a에 도시한 바와 같이 스트라이프형으로 설치되고 서로 평행하게 배열되어 있다. 마찬가지로, 다른쪽 기판(3)의 표면에는 ITO로 이루어지는 복수의 투명한 주사 전극(6)이 형성되어 있고 주사 전극(6)은 스트라이프형으로 설치되고, 서로 평행하게 배열되어 있다. 그리고, 기판(2·3)은 신호 전극(5)과 주사 전극(6)이 직교하도록 서로 대향하여 배치되고 있다.

각 신호 전극(5) 상에는 절연층(7)이 적층되고 더욱 절연층(7) 상에는 액정(4)의 배향을 제어하는 배향 제어층(8)이 적층되어 있고 신호 전극(5)이 절연층(7) 및 배향 제어층(8)에 의해 피복한 구성으로 되어 있다.

또한, 인접하는 신호 전극(5) 간에는 각각 스페이서(간격 유지체 : 9)가 설치되어 있다. 스페이서(9)는 도 2a에서 사선으로 도시한 바와 같이 스트라이프형으로 형성되어 있고, 감광성 수지로 이루어지는 기간부(9a)와, 열가소성 고분자 재료로 이루어지는 선단부(9b)에 의해서 구성되어 있다. 스페이서(9)는 기판(2·3) 간의 간격을 일정하게 유지하면서 열가소성 고분자 재료에 의해서 기판(2·3)끼리를 접착하는 것이다.

한편, 각 주사 전극(6) 상에는 절연층(10)이 적층되고 또한 절연층(10) 상에는 액정(4)의 배향을 제어하는 배향 제어층(11)이 적층되어 있고 주사 전극(6)이 절연층(10) 및 배향 제어층(11)에 의해서 피복한 구성으로 되어 있다.

액정(4)은 상기한 바와 같이 배향 제어층(8·11)에 의해 배향이 제어되어 있고 또한 밀봉제(12)에 의해 둘러싸인 기판(2·3) 간의 소정 공간 내에 봉입되어 있다. 액정(4)은 기판(2·3)을 접합시킨 후에 밀봉제(12)로 설치된 도시하지 않은 주입구로부터 주입되고 그 주입구를 액정 주입 후에 밀봉함으로써 봉입된다.

또한, 기판(2·3)을 끼우도록 해서 2매의 편광판(13·14)이 설치된다. 이들의 편광판(13·14)은 예를 들면 편광축이 서로 직교하도록 배치되어 있다.

본 액정 표시 소자(1)는 도 2a에 도시한 바와 같이, 신호 전극(5)과 주사 전극(6)이 교차하고 있고 각 교차 영역이 표시에 기여하는 화소로 되어 있다. 즉, 전압 인가 수단(도시하지 않음) 보다 신호 전극(5) 및 주사 전극(6)에 선택적으로 전압이 인가되면, 양 전극(5·6) 간의 액정(4)의 광축이 전환된다. 이 광축의 전환이 액정 표시 소자(1)를 투과하는 빛의 강도에 의해서 소위 광학적으로 식별됨으로써 표시가 행해진다.

본 액정 표시 소자(1)는 액정(4)이 봉입되는 공극, 즉 기판 간격은 스페이서(9)의 특히 기간부(9a)의 높이에 의해 규정되어 있고, 기간부(9a)의 높이는 후술하는 액정 표시 소자(1)의 제조 방법에 도시한 바와 같이, 고정밀도로 제어하는 것이 가능하다. 또한, 선단부(9b)의 열가소성 고분자 재료에 의해서 기판(2·3)끼리를 강력하게 접착하고 있으므로, 내충격성에 우수하여 기판 간격을 일정하게 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음에, 도 3 및 도 4에 기초하여 본 액정 표시 소자(1)의 제조 방법에 대해 기판(2)의 제작을 중심으로 설명한다.

우선, 기판(2) 상에 스퍼터법에 의해 ITO를 0. 1㎛ 막두께로 성막 후 스트라이프형으로 패터닝하여 신호 전극(5)을 형성한다. 그 후, 스텝 S1에서는 감광성 수지(15)를 피막형으로 형성한다. 구체적으로는, 감광성 수지(15)로서 우베 흥산 제조의 감광성 수지(리소코트 PI 400)를 사용하고, 이 수지를 기판(2) 상에 도포하고 건조시켰다.

계속해서, 감광성 수지(15) 상에 열가소성을 갖는 제1 고분자 재료(16)를 피막형으로 형성한 후 저급 알코올 등의 특정한 용매에 가용인 제2 고분자 재료(17)를 피막형으로 형성한다(스텝 S2·S3). 여기서는 고분자 재료(16)로서 테크노 알파 제조의 열가소성 접착제(STAYSTIK 383)를 사용하고 이 접착제를 감광성 수지(15) 상에 도포하고 건조시킨 후에 고분자 재료(17)로서 이소프로필 알코올에 가용인 테크노 알파 제조의 열가소성 접착제(STAYSTIK 393)를 사용하여, 이 접착제를 고분자 재료(16) 상에 도포하고 건조시켰다(도 3a 참조).

상기한 스텝 S1에서 형성하는 감광성 수지(15)의 막 두께는 현재의 성막 기술에 의해 고정밀도로 제어·조정할 수 있는 것이고, 여기에서는 감광성 수지(15)가 최종적인 막두께가 1. 5㎛가 되도록 성막하였다. 마찬가지로, 고분자 재료(16·17)의 각 막두께도 고정밀도로 제어·조정할 수 있고, 여기서는 고분자 재료(16)의 막 두께가 100㎚, 고분자 재료(17)의 막두께가 200㎚가 되도록 각각 성막하였다.

다음에, 스텝 S4에서는 포토리소그래피를 이용하여 신호 전극(5) 상의 감광성 수지(15) 및 고분자 재료(16·17)를 제거하고, 남겨진 이들 재료로 이루어지는 원 간격 유지체(18)를 스트라이프형으로 형성한다(도 3b 참조). 즉, 스트라이프형의 원 간격 유지체(18)를 형성하기 위해서 기판(2)에 대해 마스크를 이용하여 노광, 현상 및 소성 등을 행하였다.

그 후, 스텝 S5에서는 기판(2)상에 절연층(7)과 배향 제어층(8)을 순차 형성한다(도 3c 참조). 여기서는 절연층(7)의 재료로서 닛산 화학 제조의 절연막 재료(NHC A-2014)를 사용하여 층 두께가 0. 1㎛가 되도록 적층하였다. 배향 제어층(8)의 재료로서는 니혼 합성 고무 제조의 배향막 재료(AL 5417)를 사용하고 층 두께가 70㎚가 되도록 적층하였다.

계속해서, 배향 제어층(8)에 러빙 처리를 한 후 기판(2)을 이소프로필 알코올에 침지한다. 이에 따라, 도 3d에 도시한 바와 같이 이소프로필 알코올에 가용인 고분자 재료(17)가 박리되고 아울러 원 간격 유지체(18) 상의 절연층(7) 및 배향 제어층(8)도 제거된다(스텝 S6). 이와 같이, 감광성 수지(15)를 기간부(9a)로 하고 열가소성의 고분자 재료(16)를 선단부(9b)로 하는 스페이서(9)가 스트라이프형으로 배치된 상태가 실현된다.

다음에, 스텝 S7에서는 상기한 바와 같이 제작한 기판(2)과 주사 전극(6), 절연층(10) 및 배향 제어층(11)이 형성된 기판(3)을 고분자 재료(16)의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도에서 압착함으로써 접착한다. 구체적으로는 양 기판(2·3) 중 어느 하나에 밀봉제(12 : 도 1 참조)를 도포 후 신호 전극(5)과 주사 전극(6)이 직교하도록 양 기판(2·3)을 배치한 후에 2kg/㎠로 압착하고 180℃로 가열함으로써, 양 기판(2·3)을 접합시켰다. 이에 따라, 기판 간격을 전면에 걸쳐 거의 기간부(9a)의 높이의 1. 5㎛로 할 수 있고 양 기판(2·3)의 접착 강도도 양호하였다.

또한, 양 기판(2·3) 간에 액정(4)을 충전한다. 즉, 밀봉제(12)의 주입구로부터 액정(4)을 주입한 후, 그 주입구를 고니시 제조 2액 혼합형 본드로 밀봉하였다(도 3e 참조). 충전한 액정(4)의 재료는 멜크사 제조의 강유전성 액정 재료(SCE8)이다. 그 후, 편광판(13·14; 도 1 참조)을 장치하는 등으로 해서 액정 표시 소자(1)를 제조하였다.

상기한 바와 같이 제조한 액정 표시 소자(1)는 후술하는 비교예 1의 표시 소자와 비교해서 액정(4)의 배향성의 악화는 보이지 않았다. 또한, 10kg/㎠의 압력까지 배향성의 변화나 접착부의 박리가 관찰되지 않고 접착 강도도 실용적 내성을 갖는 것이 인정되었다.

이상과 같이, 상기한 제조 방법으로는 배향 제어층(8)을 배치하기 전에 스페이서(9)의 구성 재료를 기판(2)상에 형성하고 있다. 따라서, 제조에 있어서 배향 제어층(8)을 오염시키거나 열화시키거나 하는 일이 없으므로, 액정(4)의 배향성의 악화를 방지할 수 있다. 따라서, 보다 엄밀한 배향 제어를 필요로 하는 강유전성 액정 표시 소자의 제조 방법으로서 적합한 것이라고 할 수 있다.

또한, 상기된 제조 방법에 따르면, 형성하는 스페이서(9)의 높이를 정밀히 제어·조정할 수 있고, 또한 기판(2·3)끼리 보다 강력히 접착할 수 있으므로, 기판 간격을 엄밀히 제어할 수 있고, 또한 내충격성에 우수하여 외압에 대해서도 상기 간격을 일정하게 유지할 수 있는 액정 표시 소자(1)를 얻을 수 있다.

또한, 상기된 제조 방법에 따르면, 양 기판(2·3)의 접착에 필요한 고분자 재료(16)를 포함하는 스페이서(9) 형성 후에 배향 제어층(8)을 기판(2)상에 형성하고, 계속해서 스페이서(9) 상의 배향 제어층(8)을 제거하여, 이에 따라 노출된 고분자 재료(16)에 따라 양 기판(2·3)을 접착하고 있다. 따라서, 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않고, 상기 공정에 따라 기판의 재료가 제한되는 일도 없다.

또한, 기판(3)은 컬러 필터를 갖는 기판을 이용해도 좋다. 실제로, 기판(3)으로서 神東 도료 제조의 컬러 필터부 기판을 이용하고, 이 기판에 절연층(10) 및 배향 제어층(11) 등을 형성 후 러빙 처리를 실시하고, 기판(2)과 접합 액정 표시 소자를 제조한 바, 액정 표시 소자(1)와 다름없는 배향성 및 접착 강도를 얻었다. 이에 따라, 본 제조 방법은 컬러 필터를 이용한 액정 표시 소자에 대해서도 유효하다는 것을 알 수 있었다.

또한, 상기된 액정 표시 소자(1)로는 스페이서(9)가 도 2A에 도시된 바와 같이 스트라이프형으로 설치되지만 도 2B에 도시된 바와 같이 스페이서(9)가 기둥형으로 설치되는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기된 제조 방법으로는 스텝 S2에서 고분자 재료(16)를 감광성 수지(15) 위에 피막형으로 형성하고 있지만, 고분자 재료(16)로는 미립자형의 열가소성 고분자 재료가 용매로 분산되는 것을 사용해도 좋다. 이러한 미립자형의 열가소성 고분자 재료로서, 예를 들면 도레이 제조의 에폭시 비드(Toray Pearl) 등을 이용할 수 있다.

또한, 상기된 제조 방법으로는 스텝 S3에서 고분자 재료(17)로서 테크노알파 제조의 열가소성 접착제(STAYSTIK393)를 사용하고 있지만, 감광성 수지(15)의 에칭 용액에 침식되지 않아 이소프로필 알코올등의 배향 제어층(8)의 배향성을 사실상 열화시키지 않는 용매에 대해 용해성을 나타내는 것이라면 다른 재료를 이용해도 좋다.

또한, 상기된 제조 방법으로는 스텝 S5에서 절연층(7)과 배향 제어층(8)을 순차 적층하고 있지만, 배향 제어층(8)만을 적층하는 것으로 해도 좋다.

제2 실시 형태

본 발명의 다른 실시 형태에 대해 도 5 내지 도 7에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또한, 설명의 편의상 제1 실시 형태에서 도시된 부재와 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 액정 표시 소자(19)는, 도 5에 도시된 바와 같이 스페이서(9)를 대신하여 스페이서(20)가 스트라이프형으로 설치되어 있고, 이 이외의 구성은 액정 표시 소자(1)와 동일하다.

스페이서(20)는, 접착성을 갖는 감광성 수지로 이루어지고, 상기 감광성 수지에 의해 기판(2·3)끼리 접착하고 있다. 따라서, 그 선단부에 기판(2·3)끼리 접착하기 위한 다른 접착 재료를 설치할 필요가 없는 구성으로 되어 있다.

또한, 본 액정 표시 소자(19)의 제조 방법은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 이하의 점에서 액정 표시 소자(1)의 제조 방법과 다르다.

본 액정 표시 소자(19)의 제조 방법으로는 스텝 S11에서, 기판(2) 상에 피막형으로 형성하는 감광성 수지(21)가 접착성을 갖기 때문에, 열가소성을 갖는 고분자 재료(16)를 형성하도록 스텝 S2의 공정을 필요로 하지 않는다. 따라서, 스텝 S12에서는, 감광성 수지(21) 위에 저급 알코올 등의 특정한 용매에 가용 고분자 재료(22)를 피막형으로 형성한다. 그리고, 스텝 S13 내지 S15에서는 상기된 스텝 S4∼S6과 동일한 처리가 행해지고, 스텝 S16에서는 2매의 기판(2·3)을 감광성 수지(21)의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도에서 압착함으로써 접착되어 있다.

즉, 본 액정 표시 소자(19)의 제조 방법으로는 신호 전극(5)이 스트라이프형으로 형성된 기판(2) 위에, 스텝 S11에서 접착성을 갖는 감광성 수지(21)를 피막형으로 형성한다. 감광성 수지(21)로는 신닛데츠 화학 제조의 감광성 수지(V259PA)를 사용하고, 이 수지를 기판(2) 상에 도포하여 건조시켰다. 그 후, 스텝 S12에서, 감광성 수지(21) 위에 고분자 재료(22)를 피막형으로 형성한다(도 6A 참조). 고분자 재료(22)로는, 고분자 재료(17)에 이용한 테크노 알파 제조의 열가소성 접착제(STAYSTIK393)를 마찬가지로 사용하였다.

계속해서, 스텝 S13에서 포토리소그래피를 이용하여 신호 전극(5) 상의 감광성 수지(21) 및 고분자 재료(22)를 제거하고, 잔여의 이들 재료로 이루어지는 원간격 유지체(23)를 스트라이프형으로 형성한다(도 6B 참조). 다음에, 스텝 S14에서는 스텝 S5와 마찬가지로 기판(2) 위에 절연층(7)과 배향 제어층(8)을 순차 형성한다 (도 6C 참조). 배향 제어층(8)에 러빙 처리를 실시한 후, 스텝 S15에서는 기판(2)을 이소프로필 알코올에 침지한다. 이에 따라, 도 6D에 도시된 바와 같이 고분자 재료(22)를 박리하고, 아울러 원간격 유지체(23) 상의 절연층(7) 및 배향 제어층(8)도 제거하여, 감광성 수지(21)로 이루어지는 스페이서(20)를 스트라이프형으로 배치한 상태를 실현한다.

그리고, 스텝 S16에서는 상기된 바와 같이 제작한 기판(2)과, 주사 전극(6), 절연층(10) 및 배향 제어층(11)이 형성된 기판(3)을, 감광성 수지(21)의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로써 압착함으로써 접착한다. 그 후, 양 기판(2·3) 사이에 액정(4)을 충전하고(도 6E 참조), 또한 편광판(13·14)(도 1 참조)을 장치하는 등 함으로써 액정 표시 소자(19)를 제조하였다.

상기된 바와 같이 제조한 액정 표시 소자(19)로는 액정 표시 소자(1)와 마찬가지로 액정(4)의 배향성 악화는 인정할 수 없고, 또한 접착 강도도 실용적인 내성을 갖는 것이었다. 또한, 본 액정 표시 소자(19)의 구성에서도 액정 표시 소자(1)와 마찬가지로 기판(3)에 컬러 필터를 갖는 기판을 이용해도 되는 것이, 실제의 제조에 의해 확인되었다.

또한, 본 액정 표시 소자(19)에서는 스페이서(20)를 스트라이프형으로 설치하고 있지만, 스페이서(20)를 기둥 모양으로 설치하는 구성으로 해도 좋다.

〔비교예 1〕

상기된 제1 실시 형태, 제2 실시 형태의 특성을 명료하게 하기 위해, 종래의 비드형의 스페이서에 의해 기판 간격을 제어하고, 일정 간격으로 유지하는 액정 표시 소자를 비교예1로서 제작하였다. 구체적으로는 제1 실시 형태·제2 실시 형태에서 이용한 기판(2·3)과 동일한 기판을 이용하여, 기판 상에 전극, 절연층 및 배향 제어층을 형성하였다. 배향 제어층에 러빙 처리를 실시한 후, 한쪽 기판 상에 우베닛토 카세이 제조의 실리카비드(1.6㎛)를 산포하고, 고니시 제조의 2액 혼합형 본드로 양 기판을 접합하고, 액정 표시 소자를 제조하였다.

상기된 바와 같이 제조한 액정 표시 소자로는, 액정의 초기 배향성은 매우 양호하지만, 0.5㎏/㎠의 압력 시험에서 배향의 파괴가 확인되었다.

〔비교예 2〕

본 비교예에서는, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에서 이용한 기판(2·3)과 동일한 기판을 이용하여, 기판 상에 전극, 절연층 및 배향 제어층을 형성 후, 러빙 처리를 실시하고, 그 후 기판 상에 신닛데츠 화학 제조의 감광성 수지(V 259PA)를 도포하여 건조시켰다. 계속해서, 마스크를 이용하여 노광, 현상 및 소성을 행함에 따라 스트라이프형의 스페이서를 형성하고, 양 기판을 접합하여 액정 표시 소자를 제조하였다.

상기된 바와 같이 제조한 액정 표시 소자로는 비교예1에 비교하여 액정의 배향성의 악화가 인정되었다. 이 원인은, 배향 제어층을 형성한 후에 감광성 수지를 도포하고, 박리한 것에 있다고 생각할 수 있다.

이상과 같이, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에 대한 액정 표시 소자는 서로 대향하여 배치되는 한쌍의 기판과, 상기된 한 쌍의 기판 사이에 봉입되는 액정을 구비하고, 상기된 한 쌍의 기판은 각각 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극과, 상기 전극을 덮도록 설치되어 상기 액정의 배향을 제어하는 배향 제어층을 기판 상에 갖고, 상기된 한 쌍의 기판 한쪽의 기판 상의 인접하는 상기 전극 사이의 영역에, 상기된 한 쌍의 기판사이의 간격을 일정하게 유지하면서 상기 한쌍의 기판을 접착하는 간격 유지체가 스트라이프형 혹은 기둥형으로 설치되고, 상기 배향 제어층은, 상기의 한쪽 기판에서, 상기 간격 유지체가 기판 상에 형성된 후에 배치되어 있는 구성이다.

이에 따라, 한쌍의 기판 사이의 간격을 전면에 걸쳐 엄밀하게 제어·조정할 수 있다. 또한, 기판끼리 보다 강력히 접착할 수 있으므로, 내충격성을 향상하고 기판 간격을 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다.

또한, 배향 제어층 위에 간격 유지체를 배치하는 구성이 아니고, 간격 유지체의 형성 후에 배향 제어층이 배치되어 있고, 따라서 배향 제어층의 오염·열화를 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 액정의 배향성을 손상시키지 않는 고표시 품위의 액정 표시 소자를 제공할 수 있다.

또한, 접착 재료를 포함하는 간격 유지체의 형성 후에 배향 제어층이 기판 상에 형성되고, 계속해서 간격 유지체 상의 배향 제어층이 제거되고, 이에 따라 노출된 상기의 접착 재료에 의해 한쌍의 기판이 접착됨에 따라 배향 제어층의 형성 후에 간격 유지체 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 번잡한 공정을 불필요하게 하고, 또한 상기 공정에 따라 기판의 재료가 한정된다고 하는 문제도 해결할 수 있다.

상기 액정 표시 소자에서, 상기 간격 유지체는 그 기간부가 감광성 수지로 이루어짐과 동시에 그 선단부가 열가소성 고분자 재료로 이루어지고, 상기 열가소성 고분자 재료에 의해 상기된 한 쌍의 기판이 접착되어 있는 구성으로 해도 좋다.

상기된 구성에 따르면, 열가소성 고분자 재료에 의해 기판끼리의 접착력을 강고한 것으로 하고, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우에도 기판 간격을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.

상기 액정 표시 소자에서, 상기 간격 유지체를 접착성을 갖는 감광성 수지로써 형성하고, 상기 감광성 수지에 의해 상기된 한 쌍의 기판을 접목한 구성으로 해도 좋다.

이것에 따르면, 감광성 수지에 의해 기판끼리의 접착력을 강고한 것으로 하고, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우에도 기판 간격을 일정 간격으로 유지·고정할 수 있다.

상기된 액정 표시 소자에서, 액정으로서 강유전성 액정을 이용하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 강유전성 액정을 이용한 표시 소자에서, 기판 간격을 고도로 유지할 수 있고, 또한 스트라이프형의 스페이서를 설치함으로써 액정의 유동을 유효하게 막을 수 있다. 또한, 보다 엄밀한 배향 제어를 필요로 하는 강유전성 액정 표시 소자에서 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태·제2 실시 형태에 대한 액정 표시 소자의 제조 방법은, 이상과 같이 기판 상에 전극을 형성한 후, 감광성 수지를 피막형으로 형성하는 제1 공정과, 상기 감광성 수지 상에 열가소성을 갖는 제1 고분자 재료를 피막형으로 형성할지, 혹은 상기 제1 고분자 재료의 분말을 산포하는 제2 공정과, 상기 제1 고분자 재료 상에, 소정의 용매에 가용인 제2 고분자 재료를 피막형으로 형성하는 제3 공정과, 소정 영역이외의 상기 감광성 수지, 상기 제1 고분자 재료 및 상기 제2 고분자 재료를 제거하고, 잔여의 재료로 이루어지는 원간격 유지체를 스트라이프형 혹은 기둥형으로 형성하는 제4 공정과, 상기 전극 상 및 상기 원간격 유지체 상에 배향 제어층을 적층할지, 혹은 절연층 및 배향 제어층을 순차 적층하는 제5 공정과, 상기 제2 고분자 재료를 박리하여 상기 원간격 유지체 상의 배향 제어층을 제거할지, 혹은 상기 원간격 유지체 상의 절연층 및 배향 제어층을 제거하는 제6 공정과, 상기 기판과 다른 기판을, 상기 제1 고분자 재료의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로써 압착함으로써 접착하는 제7 공정을 포함한다.

상기된 제조 방법에 따르면, 제조할 때 배향 제어층을 오염시키거나 열화시키거나 하는 일이 없으므로, 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않고, 2매의 기판을 강력히 접착할 수 있다.

또한, 형성하는 스페이서의 높이를 정밀히 제어·조정할 수 있으므로, 기판 간격을 전면에 걸쳐 고정밀도로 제어하여 원하는 거리로 제작할 수 있다.

또한, 기판끼리 보다 강력히 접착할 수 있으므로, 내충격성을 향상하고, 기판 간격을 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다. 그렇기 때문에, 대형 패널의 제작이나, 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자등의 제작에 이용하여 적합한 방법을 제공할 수 있다.

상기된 제조 방법은, 상기 제2 공정에서 상기 제1 고분자 재료를 설치하지 않고, 대신에 상기 제1 공정에서 접착성을 갖는 감광성 수지를 피막형으로 형성하고, 상기 제7 공정에서 상기 2매의 기판을 상기 접착성을 갖는 감광성 수지의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로써 압착함으로써 접착해도 좋다.

이에 따르면, 감광성 수지에 의해 기판끼리의 접착력을 강고한 것으로 하여, 원하지 않는 외압이 가해지는 경우에도 기판 간격을 일정 간격으로 유지·고정할 수 있다.

제3 실시 형태

본 발명의 실시에 관한 또 다른 형태에 대한 액정 표시 소자에 대해, 주로 도 8 내지 도 17을 참조하면서 이하에 설명한다. 또, 여기서는 실시 형태에서 제1 내지 제3 액정 셀을 예로 들어 설명한다. 또, 제1 내지 제3 액정 셀에 공통하는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부기한다.

(제1 액정 셀)

제1 액정 셀은, 도 8에 도시된 바와 같이 절연성의 기판(31·32)을 구비하고 있고, 이들 기판(31·32)은 대향하여 배치되어 있다. 기판(31·32)은, 유리, 플라스틱, 실리콘등으로 이루어지고, 적어도 한쪽은 투명 재료로 이루어져 있다.

기판(31·32) 상에는, 스트라이프형의 전극(33…·34…)이 형성되어 있다. 전극(33…)과 전극(34…)은 서로 직각으로 교차하도록 배치되어 있고, 교차하는 각각의 영역이 화소를 구성하고 있다. 전극(33…·34…)으로서는 일반적으로 ITO (indium tin oxide)로 이루어지는 투명 전극이 적합하지만, 그 밖의 금속으로 이루어지는 투명 전극을 이용해도 좋다.

또한, 기판(31) 상에는, 각 전극(33)의 양측을 따라 차광체(35·35)가 형성되어 있다. 차광체(35)는, 전극(33)의 양측에서 빛을 차단하도록 되어 있고, Cr, Mo, A1 등의 금속이나, 불투명한 유기 수지에 의해 형성되어 있다. 한편, 기판(32) 상에도, 차광체(35)와 동일한 재료로 이루어지는 차광체(도시하지 않음)가 각 전극(34)의 양측을 따라 형성되어 있다.

또한, 기판(31) 상에는 전극(33…) 및 차광체(35…)를 덮도록 절연막(36)이 형성되어 있다. 한편, 기판(32) 상에도, 전극(34…) 및 차광체를 덮도록 절연막(37)이 형성되어 있다. 절연막(36) 상에는, 복수의 스페이서(38…) 및 배향 제어층으로서의 배향막(39)이 형성되는 한편, 절연막(37) 상에는 배향 제어층으로서의 배향막(40)이 형성되어 있다. 배향막(39·40)에는 러빙에 의한 배향 처리가 실시되어 있고, 기판(31, 32)이 접합된 상태에서는 양자의 배향 처리 방향이 일치하고 있다.

스페이서(38…)는 차광체(35…) 사이의 영역 및 그 영역을 기판(31)의 표면에 수직 방향으로 투영한 영역에, 전극(33)과 평행하게 연장되는 벽형으로 이음매없이 형성되어 있다. 스페이서(38…)를 형성하는 위치는, 상기된 위치에 한정되지 않지만, 표시 품위를 저하시키지 않기 위해서는, 상기된 바와 같이 화소의 구성 요소인 전극(33…) 상측의 영역 밖인 것이 바람직하다. 또한, 스페이서(38)의 재료로서는 감광성 폴리이미드, 감광성 아크릴 수지 등의 광경화성 수지나, 폴리이미드, 아크릴 수지등의 유기 수지나, Cr, Mo, A1 등의 금속이 이용된다.

또한, 스페이서(38…)는 광학적 등방성으로서, 크로스니콜 하에서 소광(消光)하도록 되어 있다. 스페이서(38…)가 크로스니콜 하에서 소광하기 위해서는 스페이서(38…)가 굴절율에 이방성이 없는 재료로 형성되고, 또한 스페이서(38…)의 꼭대기부에서의 배향막(39·40) 사이에 액정이 개재되지 않은 것이 필요하다.

배향막(39)은, 스페이서(38…)의 표면 및 절연막(36)에서의 스페이서(38…) 사이의 표면을 덮도록 적층되어 있다.

상기된 기판(31), 전극(33…), 차광체(35…), 절연막(36), 스페이서(38…) 및 배향막(39)에 의해 전극 기판(41)이 구성되어 있다. 한편, 상기된 기판(32), 전극(34…), 차광체(도시하지 않음), 절연막(37) 및 배향막(40)에 의해 전극 기판(42)이 구성되어 있다.

전극 기판(41·42)은, 외부 주변부가 시일제에 의해 접합되어 있고, 그 간극에 액정(4)이 채워져 있다. 또한, 전극 기판(41·42)은, 다수의 볼록 형상을 이루도록 형성된 배향막(39)의 각 꼭대기부가 배향막(40)과 접착됨에 따라서도 접합되어 있고, 강고하게 결합되어 있다.

또, 스페이서(38…)를 통한 배향막(39·40)끼리의 접합에 의해 전극 기판(41·42)의 외부 주변부가 충분히 시일되는 경우에는, 시일제로 전극 기판(41·42)을 접합시킬 필요는 없다.

액정(4)으로서, 강유전성 액정 조성물이 이용되고 있다. 강유전성 액정은 고속 응답, 메모리성 등의 우수한 특성을 갖기 때문에 대용량 또는 고정밀의 표시를 실현하는 것이 가능하다.

또한, 전극 기판(41·42)은 도 8에서 도시되지 않지만, 전극(33…·34…)이 형성되지 않는 표면에 편광판이 형성되어 있다. 편광판은, 각각의 편광축이 서로 직교하도록 (크로스니콜이 됨) 배치되어 있다.

상기된 바와 같이 구성되는 제1 액정 셀은, 이하의 순서에 따라 제작된다.

우선, 기판(31)의 표면에 몰리브덴(Mo) 등의 금속 또는 불투명한 유기 수지에 의해 두께 100㎚정도의 막을 형성하고, 이 막을 포트리소 그래피에 의해 패터닝한다. 이에 따라, 도 9A에 도시된 바와 같이 소정의 패턴의 차광체(35…)가 형성된다. 또, 차광체(35…)가 불필요한 경우에는 이 공정이 생략된다.

다음에, 이 위에 스퍼터링법에 따라 두께 100㎚정도의 ITO를 성막하고, 이것을 포토리소그래피에 의해 패터닝한다. 이 결과, 도 9B에 도시된 바와 같이 각 전극(33)의 양측에 따라 차광체(35·35)가 위치하도록 전극(33…)이 형성된다.

또한, 이 위에 SiO₂를 스핀코트법에 따라 도포하고, 도 9C에 도시된 바와 같이 평탄한 표면을 갖는 절연막(36)을 형성한다. 또, 절연막(36)이 불필요한 경우에는 이 공정이 생략된다. 또한, 이 공정은 후술하는 스페이서(38…)의 형성 후에 행해도 좋다.

계속해서, 절연막(36)상에 예를 들면 도쿄오카 공업 제조의 OMR-83등의 네가티브형 감광성 수지를, 소성 후의 막 두께가 1.5㎛가 되도록 스핀코트법에 따라 도포한다. 그리고, 상기된 감광성 수지에서의, 스페이서(38…)가 형성되어야 하는 상술된 영역에 포토마스크를 통해 자외선을 조사하여 비노광부를 제거한 후, 약 145℃에서 30분의 본 소성을 행한다. 이에 따라, 도 9D에 도시된 바와 같이 균일한 높이의 스페이서(38…)가 형성된다.

또한, 칫소사 제조의 PSI-A-2101 (폴리아미드 카르복실산)을 50㎚의 막 두께가 되도록 도포하고, 약 180℃에서 1시간의 가소성을 행한 후, 표면에 러빙 처리를 실시한다. 이 결과, 도 9E에 도시된 바와 같이 배향막(39)이 형성된다.

전극 기판(41)은 이상과 같이 함으로써 제작된다. 또한, 전극 기판(42)은, 스페이서(38…)의 형성 공정을 제외하고, 전극 기판(41)과 동일하게 함으로써 제작된다. 구체적으로는 기판(32) 위에, 도 9A 내지 도 9C의 공정과 동일한 공정에 따라 전극(34…), 차광체 및 절연막(37)을 순차 형성하고, 이 절연막(37) 위에 도 9E의 공정과 동일한 공정에 따라 배향막(40)을 형성한다.

이와 같이 함으로써 제작된 전극 기판(41·42)을, 배향막(39·40)에 실시된 러빙 방향이 동일해지도록 대향시켜, 약 200℃에서 1시간, 0.6㎏f/㎠의 압력을 가함에 따라, 배향막(39·40)을 접착시킨다. 그리고, 전극 기판(41·42) 사이에 액정 재료를 스페이서(38…)의 길이 방향으로 주입하여 액정(4)을 형성하고, 또한 편광판을 형성함으로써 액정 셀이 완성한다.

또, 여기서는 전극 기판(41)에만 스페이서(38…)를 설치한 구성에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에만 한정되지 않는다. 예를 들면, 필요로 하는 스페이서(38…)를 전극 기판(41·42) 양쪽으로 분산하여 설치하고, 한쪽 전극 기판의 스페이서 상에 형성된 배향막을 다른쪽 전극 기판에서의 배향막의 스페이서가 형성되지 않은 영역에 접착함으로써, 전극 기판(41·42)을 접합시켜도 좋다.

(제2 액정 셀)

제2 액정 셀은, 도 10에 도시된 바와 같이 전극 기판(43·42)을 구비하고, 이들이 접합된 간극에 액정(4)이 봉입되어 있다. 전극 기판(43)은, 제1 액정 셀이 갖는 전극 기판(41)에 접착층(44)이 부가된 구조이다. 접착층(44)은, 스페이서(38…)의 각 꼭대기부에서의 배향막(39) 상에 형성되어 있고, 이 접착층(44)에 의해 전극 기판(43·42)이 접합되어 있다.

제2 액정 셀은, 이하의 순서에 따라 제작된다.

우선, 도 9A 내지 도 9E에 도시되는 공정에 따라, 전극 기판(41)과 동일한 구성의 전극 기판을 제작한다. 다음에, 배향막(39)의 각 꼭대기부에 스탬프법, 필름 전사법등에 따라 접착제를 전사하여 접착층(44)을 형성한다. 여기서 이용하는 접저제로서는, 예를 들면 에폭시 수지나 열가소성 수지가 이용된다.

전극 기판(43)은, 이와 같이 함으로써 제작되는 한편, 전극 기판(42)에 대해서는 제1 액정 셀에서의 전극 기판(42)과 동일하게 함으르써 제작된다. 다음에, 이들 전극 기판(43·42)을, 배향막(39·40)에 실시된 러빙 방향이 동일해지도록 대향시켜 실온에서 1시간, 0.6㎏f/㎠의 압력을 가함으로써 접착층(44)과 배향막(40)을 접착시킨다. 그리고, 전극 기판(43·42)의 간극에 액정 재료를 스페이서(38…)의 길이 방향을 따라 주입함으로써 액정(4)을 형성한다. 또한 편광판을 형성함으로써 액정 셀이 완성한다.

(제3 액정 셀)

제3 액정 셀은, 도 11에 도시된 바와 같이 전극 기판(45·42)을 구비하고, 이들이 접합되고, 그 간극에 액정(4)이 협지되어 이루어져 있다. 전극 기판(45)은, 절연막(36) 상에 전극 기판(42)이 갖는 배향막(40)과 동일하고 평탄하게 형성된 배향막(46)을 갖고 있다. 전극 기판(45)에서의 스페이서(38…)는, 차광체(35…) 사이의 영역 및 그 영역을 기판(31) 표면에 수직 방향으로 투영한 영역에서의 배향막(46) 상에 형성되어 있다. 또한, 전극 기판(45·42)은, 스페이서(38…)에 의해 접합되어 있다.

상기된 바와 같이 구성되는 제3 액정 셀은, 이하의 순서에 따라 제작된다.

우선, 도 9A 내지 도 9C에 도시되는 공정에 따라, 기판(31) 상에, 전극(33…), 차광체(35…), 절연막(36)을 순차 형성한다. 계속해서, 칫소사 제조의 PSI-A2101을 50㎚의 막두께가 되도록 도포하고, 약 200℃에서 1시간의 소성을 행한 후, 표면에 러빙 처리를 실시한다. 이 결과, 절연막(36) 상에 평탄한 배향막(46)이 형성된다. 또, 러빙 처리는 스페이서(38…)의 형성 후에 행하는 것도 가능하다.

계속해서, 배향막(46)상에, 예를 들면 도쿄오카 공업 제조의 OMR-83등의 네가티브형 감광성 수지를, 소성 후의 막두께가 1.5㎛가 되도록 스핀코트법에 따라 도포한다. 그리고, 상기된 감광성 수지에서의 스페이서(38…)가 형성되는 상술된 영역에 포토마스크를 통해 자외선을 조사하여 비노광부를 제거한 후, 약 145℃에서 30분의 본소성을 행한다. 이에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이 배향막(46) 상에 스페이서(38…)가 형성된다.

전극 기판(45)은, 이상과 같이 함으르써 제작된다. 또한, 전극 기판(42)에 대해서는, 제1 액정 셀에서의 전극 기판(42)과 동일하게 함으로써 제작된다. 다음에, 이들 전극 기판(45·42)을, 배향막(46·40)에 실시된 러빙 방향이 동일해지도록 대향시켜, 약 200℃에서 1시간, 0.6㎏f/㎠의 압력을 가함으로써, 스페이서(38…)와 배향막(40)을 접착시킨다. 이 때, 접합 조건(온도 및 압력)을 적절하게 선택함으로써 스페이서(38…)의 재료에 상관없이 전극 기판(45·42)의 접착 강도를 어느 정도 높일 수 있다.

그리고, 전극 기판(45·42)의 간극에 액정 재료를 스페이서(38…) 길이 방향에 따라 주입함으로써 액정(4)을 형성하고, 또한 편광판을 형성함으로써 액정 셀이 완성한다.

이상과 같이, 제1 내지 제3 액정 셀에서의 스페이서(38…)는, 각각 도 8, 도 10 및 도 11로부터 분명히 알 수 있듯이 배향막(39) 혹은 접착층(44)을 통해, 또는 직접 전극 기판(42)에서의 배향막(40)과 강고히 접착되어 있다. 그렇기 때문에, 액정의 주입은 스페이서(38…)에 의해 규제되고, 일정 방향으로 진행해 간다. 그 결과, 주입방향과 러빙 방향이 이루는 각도가 화소마다 거의 일정해지므로, 양호한 표시 품위를 얻을 수 있다.

또한, 벽형으로 형성된 스페이서(38…)가 전극 기판(41, 43, 45)과 전극 기판(42) 사이에 개재됨에 따라, 대향하는 양 전극 기판의 간격을 균일하게 유지할 수 있음과 동시에 내충격성을 향상시킬 수 있다.

또한, 스페이서(38…)는 광학적으로 등방성이므로 크로스니콜하에서 소광한다. 이와 같이, 스페이서(38…)는, 블랙 매트릭스로서도 기능하므로, 화소 영역 이외의 부분에서의 전극(33…)사이에서 빛을 차단한다. 그렇기 때문에, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

그리고, 제1 내지 제3 액정 셀은, 상술한 바와 같이 구성됨에 따라 각각 다음 이점을 구비한다.

제1 액정 셀은, 스페이서(38…)를 형성한 후에 배향막(39)을 형성하는 공정을 거쳐 제작되므로, 스페이서(38…)의 형성 공정이 배향막(39)의 오염, 변질, 파괴등을 초래하지 않아 균일한 배향을 얻을 수 있다. 또한, 제2 액정 셀은 접착층(44)을 구비하므로, 전극 기판(43·42)이 제1 액정 셀에 비교하여 보다 높은 접착 강도로 접합된다. 또한, 배향막끼리 접착 강도가 낮은 경우에는, 제3 액정 셀과 같이 스페이서(38…)와 배향막(46·40)을 접착시킴으로써 전극 기판(45·42)을 고강도로 접착할 수 있다.

(액정 주입)

여기서, 상기된 제1 내지 제3 액정 셀에서의 액정의 주입 방법 및 이 주입 방법에 알맞은 스페이서 구조에 대해 설명한다. 또, 이하의 설명에서는 스페이서(38…)를 갖는 전극 기판으로서 편의상, 제1 액정 셀에서의 전극 기판(41)을 이용하지만, 제2 또는 제3 액정 셀에서의 전극 기판(43 또는 45)을 이용하는 것도 가능한 것은 물론이다.

도 12A에 도시되는 액정 셀로서는, 전극 기판(41·42)은, 직사각형을 이루고 있고, 각각의 긴변이 서로 직교하도록 대향하여 배치되어 있다. 스페이서(38…)는, 전극 기판(41)의 긴변과 평행하게 스트라이프형으로 형성되어 있다.

본 액정 셀의 표시 영역(48)은, 전극 기판(41·42)이 대향하는 영역 즉 액정이 주입되는 영역 내에 형성되어 있다. 도 12A 또는 도 13A에 도시된 바와 같이, 전극 기판(41·42) 사이에는, 적어도 표시 영역(48)에서 일정한 간격이 유지되도록 스페이서(38…)가 설치되어 있다.

또한, 본 액정 셀에는 전극 기판(41)의 한쪽이 짧은 끝 가장자리측으로부터 액정이 주입되도록 전극 기판(42)이 긴 쪽의 끝 가장자리를 따라 주입구(47)가 설치되어 있다. 주입구(47)는, 스페이서(38…)의 길이 방향으로 직교하는 방향의 표시 영역(48)의 폭 d₂와 동일하던지 또는 길어지는 폭d₁에 형성되어 있다.

상기된 액정 셀로는 주입구(47)로부터 스페이서(38…)의 길이 방향에 따라 액정을 주입하고 있고, 주입 방향이 러빙 방향과 일치하고 있다. 이와 같이, 액정이 스페이서(38…)의 길이 방향을 따라 주입되므로, 각 화소에서의 주입 방향이 동일해져, 이에 따라 액정을 균일하게 배향시킬 수 있다.

또한, 액정의 주입되는 영역이 스페이서(38…)에 의해 가늘고 긴 영역으로 구분되기 때문에, 모세관 현상에 따라 각 영역에서 빠르게 액정이 진입해가고, 단시간에 주입할 수 있다. 따라서, 감압하에서의 주입시, 액정 조성물이 장시간 감압하에 놓여지는 일이 없어 액정 조성물의 조성 변화가 억제된다. 또한, 주입이 상기한 가늘고 긴 영역사이에서 균등하게 진행해가므로, 원래 액정이 주입되는 영역 전부에 액정이 주입된다.

예를 들면, 상기된 액정 셀에 주입하는 액정으로서 멜크사 제조의 강유전성 액정 조성물(SCE8)을 이용한 경우, 도 12B 및 도 12C에 도시된 바와 같이 액정(49)은, 스페이서(38…)의 길이 방향을 따라 주입되어 가고, 스페이서(38…)가 주입을 저해하지 않은 것이 관찰되었다.

또한, 인접하는 스페이서(38·38) 사이의 영역에서의 주입이 동일하게 진행해가는 모습도 관찰되었다. 이것은, 주입구(47)의 폭 d₁이 표시 영역(48)의 폭 d₂와 동일하거나 또는 길거나에 따라, 액정(49)이 주입구(47)로부터 각 스페이서(38)에 달할 때까지의 시간차가 거의 없기 때문이다. 그렇기 때문에, 단시간에 효율적으로 주입이 행해지고, 또한 주입에 불량이 생기는 일은 없었다. 또한, 액정(49)이 주입구(47)로부터 균등하게 각 스페이서(38)에 달하므로, 주입구(47)로부터 거리를 두지않고 스페이서(38…)를 설치할 수 있다. 그렇기 때문에, 주입구(47)의 부근에서도 액정 셀의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

상기된 액정 셀을 150㎜×150㎜ 사이즈로 제작하고, 그 액정 셀로 주입을 행한 바, 주입에 2시간을 필요로 하였다. 셀 갭은 주입 전후로 변화는 보이지 않고, 그 균일성은 주입 후에 1.5±0.2㎛였다. 또한, 이 액정 셀을 2㎏f/㎠로 가압해도 배향 결함의 발생은 보이지 않았다.

또한, 전극 기판(41·42)은 벽형의 스페이서(38…)에 의해 균일한 간격을 유지하여 서로 접합되어 있다. 이에 따라, 그 간격(셀 갭)을 종래보다도 더 높은 정밀도로 균일화할 수 있음과 동시에, 전극 기판(41·42)끼리 강고히 접착시킬 수 있다. 따라서, 내충격성을 향상시킬 수 있어, 충격에 약한 강유전성 액정을 이용해도 배향이 손상되는 일은 없다.

또, 양호한 배향의 점으로부터 주입 방향과 러빙 방향이 이루는 각도는, 도 12A 또는 도 13A의 액정 셀과 같이 0도(동일 방향) 또는 180도(역방향) 인 것이 바람직하다. 이에 대해, 도 13B에 도시되는 액정 셀로서는 주입 방향이 러빙 방향과 이루는 각도가 45도였다. 이와 같이, 주입 방향과 러빙 방향이 평행이 아닌 경우에는 배향 결함이 발생하기 쉽다. 따라서, 도 13B에 도시되는 액정 셀에 비교하여 도 12A 및 도 13A의 액정 셀에서의 배향이 양호하다.

계속해서, 다른 형태의 액정 셀에 관해서 설명한다.

예를 들면, 도 14에 도시되는 액정 셀로서는 주입구(47)측을 제외하고 세방면을 둘러싸도록 스페이서(38…)가 형성되어 있다. 이러한 구조에서, 감압 주입법으로 주입을 행하면 주입구(47)측과 그 반대측에서 압력차가 생기므로, 보다 빠르게 주입이 진행한다. 또한, 감압 주입법을 이용하므로 기포가 잔류하지 않고, 또한 주입 불량인 영역이 없어지므로 양호한 표시 품위를 얻을 수 있다. 이에 대해 도 12A의 액정 셀에서의 스페이서(38…)의 구조에서 스페이서(38…)의 주입구(47)로부터 먼 쪽의 단부측에 시일제나 밀봉제를 도포하는 등 함으로써 3방면을 둘러싸도록 해도, 상기한 바와 같이 압력차를 생기게 함에 따라, 주입 시간을 단축할 수 있다.

또한, 도 15A 및 도 15B에 도시되는 액정 셀에서는, 표시 영역(48) 밖에도 스트라이프형으로 스페이서(38…)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 15A에 도시되는 액정 셀로서 스페이서(38…)는, 전극 기판(42)의 짧은 변과 동일한 길이로, 또한 전극 기판(42)을 밀려 나오지 않도록 형성되어 있다. 한편, 도 15B에 도시되는 액정 셀은 스페이서(38…)가 전극 기판(42)의 짧은 변보다 길어, 그 양끝이 전극 기판(42)으로부터 약간 밀려 나오도록 형성되어 있다. 이에 따라, 표시 영역(48)뿐만 아니라, 액정이 주입된 영역 전체에서, 셀 갭이 균일화됨과 동시에, 높은 내충격성이 나타나게 된다. 그렇기 때문에, 양호한 표시 품위를 얻을 수 있다.

또, 도 15A 및 도 15B에 도시되는 액정 셀로서는, 스트라이프형으로 형성된 스페이서(38…)의 양끝의 스페이서(38·38)가, 시일제의 역할도 다하므로, 전극 기판(41) 긴변에 따른 부분에서 시일제를 생략하는 것이 가능하다. 굳이 시일제를 사용하는 경우에는, 스페이서(38)와 평행해지도록 전극 기판(41)의 긴변단부에 시일제를 형성하면 좋다.

또한, 도 16에 도시되는 액정 셀로는 스페이서(38…)가, 화소 영역 즉 전극(33…)과 전극(34…)이 교차하는 영역을 피하도록 배치되어 있다. 이에 따라, 화소 영역의 투광성이 스페이서(38…)에 의해 저하하지 않아, 표시 품위가 저하하는 일은 없다.

〔비교예 3〕

여기서, 본 실시 형태에 대한 액정 셀과의 비교를 위해 도 33에 도시된 종래의 액정 셀에서의 액정 주입의 모습에 대해 도 34B를 참조하면서 설명한다.

도 34B는, 상기 비교예로서의 종래의 액정 셀에서, 액정의 주입을 행할 때의 모습을 도시하는 평면도이다. 복수의 주입구(116…)로부터 주입된 액정(115)은, 전극 기판(140·141) 사이에 부채형으로 넓어져갔다. 이 결과, 주입 방향과 러빙 방향이 이루는 각도가 각 화소마다 달랐다. 또한, 액정(115)의 주입되지 않은 미주입 영역(117·117)이 확인되었다.

상기된 액정 셀을 150㎜×150㎜사이즈로 제작하고, 그 액정 셀로 주입을 행한바 주입에 5시간이 필요하였다. 셀 갭은 주입 전후로 크게 변화하고 있고, 그 균일성은 주입 후에 1.5±0.5㎛였다. 또한, 이 액정 셀을 0.5㎏f/㎠로 가압하면, 배향 결함이 발생하였다.

〔비교예 4]

본 비교예에서는, 도 17A 및 도 17B에 도시된 바와 같이 도 12A에 도시되는 액정 셀과 스페이서(38…)의 형성 방향이 다른 액정 셀을 제작하였다. 도 17A에 도시되는 액정 셀로서는, 스페이서(38…)의 길이 방향이 러빙 방향에 대해 경사하고 있어, 도 17B에 도시되는 액정 셀로서는 스페이서(38…)의 길이 방향이 러빙 방향과 직교하고 있다. 이러한 액정 셀에서, 러빙 방향과 동일한 방향으로부터 액정(41)을 주입하면 스페이서(38…)에 의해 원활한 액정의 주입이 방해되고, 그 결과 액정(41)이 진입하지 않은 비주입 영역(59…)이 남았다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 대한 액정 셀은 종래의 방법에 따라 제작된 액정 셀에 비교하여 배향성, 셀 갭의 균일성 및 내충격성에 우수하다는 것이 알 수 있었다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 액정 표시 소자는 액정으로 이루어지는 액정층을 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 스트라이프형의 전극 및 상기 액정층의 배향을 제어하는 배향 제어층을 각각 갖고, 적어도 한쪽이 광 투과성을 갖는 한쌍의 기판으로 협지하는 구조의 액정 표시 소자에서, 상기된 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 강구하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 액정 표시 소자는 상기된 한 쌍의 기판중 적어도 한쪽에 균일한 높이의 벽형의 스페이서가 액정 주입 방향과 거의 평행해지도록 복수개 설치된다.

상기된 구성으로는 스페이서가 액정 주입 방향과 거의 평행해지도록 설치되므로, 본 액정 표시 소자의 제조에서 액정층을 형성하기 위해 양 기판 사이에 액정을 주입할 때, 액정이 스페이서의 길이 방향을 따라 주입된다. 즉, 스페이서가 형성되는 방향을 따라 주입 방향을 제어하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 각 화소에 관한 주입 방향과 배향 처리 방향이 이루는 각도가 동일해지고, 균일한 배향을 실현할 수 있다.

또한, 스페이서에 의해 액정의 주입 전후의 양 기판사이의 간격(셀 갭)을 균일하게 유지함과 동시에, 내충격성을 향상시킬 수 있다.

또한, 주입이 각 스페이서 사이에서 동일하게 진행하므로 액정의 주입되지 않은 영역을 없앨 수 있다. 또한, 스페이서에 의해 주입 영역이 다수의 가늘고 긴 영역으로 나누어지기 때문에, 각 영역에 액정이 빠르게 진입해가므로 주입 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 감압하에서 주입할 때에 문제가 되는 액정 조성물의 조성 변화를 억제하는 것이 가능해진다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 배향 제어층의 배향 처리 방향과 같은 방향 또는 역방향으로 액정이 주입됨으로써 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 주입 방향과 배향 처리 방향이 이루는 각도가 전 화소에 대해 한결같이 알맞은 상태에서 액정이 주입되므로, 배향의 균일성이 보다 향상한다. 따라서, 보다 표시 품위를 향상시킬 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 스페이서가 동일한 상기 기판 상의 전극 사이의 영역 및 이 영역을 상기 기판 표면에 수직인 방향으로 투영한 영역에 배치하고, 또한 광학적인 등방성을 갖는 것이 바람직하다.

이에 따라, 스페이서가 화소 영역 밖에 형성되므로, 화소 영역 내부에 스페이서가 형성되는 구조와 비교하여 스페이서의 근방에서의 배향 결함, 액정 분자의 스위칭의 불균일화, 개구율의 저하라고 하는 문제가 생기지 않는다. 또한, 스페이서는 광학적으로 등방성이므로 크로스니콜하에서 소광하고, 블랙 매트릭스로서도 기능한다. 따라서, 스페이서가 화소 영역이외의 부분을 차광함으로써, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

또, 스페이서는 모든 전극간에 대한 상기된 영역 또는 일부의 전극 사이에 대한 상기된 영역에 형성된다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 액정을 주입하기 위한 주입구가 상기 스페이서의 폭방향에 대한 표시 영역의 폭과 동일하던지 혹은 긴 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.

액정 표시 소자의 측면에 복수의 주입구를 설치한 경우, 도 34B에 도시된 바와 같이 액정이 각 주입구로부터 파문형(불균일하게)으로 넓어지기 때문에, 주입구로부터 모든 스페이서 사이에 액정을 균일하게 진입시키기 위해 각 주입구로부터 각 스페이서까지 어느 일정한 거리를 확보할 필요가 있다. 그 때문에, 주입구로부터 떨어진 위치에서 스페이서가 형성되면, 주입구와 스페이서 사이의 스페이서가 없는 영역에서는 내충격성 및 셀 갭의 균일성을 향상시키는 것이 곤란하다.

이에 대해, 상기된 구성으로는 주입구의 폭이 상기 스페이서의 폭 방향에 대한 표시 영역의 폭과 동일하던지 혹은 길므로, 주입구로부터 각 스페이서에는 균등하게 액정이 진입해간다. 그렇기 때문에, 주입구로부터 거리차를 두지않고 스페이서를 형성할 수 있다. 또한, 주입구가 넓으므로 액정을 단시간에 주입할 수 있다. 따라서, 주입구 부근의 셀 갭의 균일성 및 내충격성을 향상시킴과 동시에, 주입에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 스페이서가 광경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

스페이서를, 예를 들면 유기 또는 무기 재료를 이용하여 형성하는 경우, 그 재료를 소정의 막두께로 형성하고, 또한 그 위에 레지스트막을 형성한 후에 마스크를 통해 노광하는 방법이 채용된다. 이에 대해, 감광성 폴리이미드나 감광성 아크릴 수지와 같은 감광성 유기 수지를 광경화성 수지로서 이용하여 스페이서를 형성하면, 레지스트막이 불필요해진다. 따라서, 제조 공정의 간략화 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 스페이서를 갖는 기판에서의 배향 제어층이 상기 스페이서보다도 상층에 설치됨과 동시에, 스페이서의 꼭대기부에 위치하는 부분에서 다른쪽의 기판에서의 배향 제어층에 직접 접착되어 있고, 이 접착에 따라 상기된 한 쌍의 기판이 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 양 기판이 배향 제어층, 즉 동종 소재로 이루어지는 층끼리의 직접 접착에 따라 접합되므로, 이종 소재의 접착시에 생기는 불편함을 회피할 수 있다. 그 불편함이란, 구체적으로는 필요 이상의 가열이나 가압에 기인한 어느 한쪽의 소재의 변형이나, 가열이나 가압의 부족에 기인하는 접착 강도의 부족 등의 접착 불량을 들 수 있다. 또한, 배향 제어층이 스페이서의 형성 후에 형성되는 구조이므로, 스페이서의 형성 공정이 배향 제어층에 오염, 변질, 파괴라고 하는 영향을 미치게 하지 않고, 양호한 배향을 얻을 수 있다. 또한, 배향 제어층만이 연화한 상태에서 서로 접착되면 되므로, 스페이서를 연화시킬 필요가 없다. 그렇기 때문에, 형성 후의 스페이서를 완전히 경화한 상태로 유지할 수 있고, 셀 갭을 정확히 제어할 수 있다. 즉, 제조 공정에서 기판의 접착성, 배향 제어층의 배향, 셀 갭의 균일성 및 내충격성을 양호하게 유지할 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 스페이서를 갖는 기판에서의 배향 제어층이, 상기 스페이서보다도 상층에 설치됨과 동시에, 스페이서의 꼭대기부에 위치하는 부분에서 다른쪽 기판에서의 배향 제어층에 접착층을 통해 접착되어 있고, 이 접착에 의해 상기된 한 쌍의 기판이 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 접착층을 통해 배향 제어층끼리 접착함으로써, 배향 제어층을 연화시킬 필요가 없다. 그렇기 때문에, 배향 제어층의 배향 효과가 손상되는 일은 없다. 또한, 상기된 액정 표시 소자와 동일하게, 배향 제어층의 접착에서 스페이서를 연화시킬 필요가 없다. 따라서, 제조 공정에서 배향 제어층의 배향 효과, 셀 갭의 균일성 및 내충격성을 양호하게 유지할 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 스페이서나, 한쪽 기판에서 배향 제어층보다도 상층에 설치됨과 동시에, 그 꼭대기부에서 다른쪽 기판의 배향 제어층에 접착되어 있고, 이 접착에 따라 상기된 한 쌍의 기판이 서로 접합되어 있는 것이 바람직하다.

예를 들면, 가용성 폴리이미드와 같이 이미 이미드화가 어느 정도 완료되어 있는 재료를 이용하여 배향 제어층이 형성되는 경우, 배향 제어층끼리의 접착 정도는 매우 낮다. 이에 대해, 스페이서가 배향 제어층에 접착되는 구조로는, 배향 제어층이 가용성 폴리이미드로 형성되어도, 양자의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서, 배향 제어층을 형성하는 재료에 상관없이, 셀 갭의 균일화 및 내충격성을 고도로 유지할 수 있다.

상기 액정 표시 소자는, 상기 액정이 강유전성 액정인 것이 바람직하다. 즉, 상술된 바와 같이 본 발명의 액정 표시 소자는, 내충격성이 우수하므로, 충격에 약한 강유전성 액정을 이용해도, 충격에 의해 강유전성 액정의 배향이 손상되는 일은 없다. 따라서, 강유전성 액정이 우수한 특성을 활용할 수 있어, 대용량 또한 고정밀의 표시를 용이하게 실현할 수 있다.

본 발명의 액정 표시 소자의 제조 방법은, 액정으로 이루어지는 액정층을, 상기 액정층의 배향을 제어하는 배향 제어층을 각각 갖고, 적어도 한쪽이 광 투과성을 갖는 한쌍의 기판으로 협지하는 구조의 액정 표시 소자를 제조하는 액정 표시 소자의 제조 방법으로, 상기된 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 강구하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 액정 표시 소자의 제조 방법은 상기된 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽에 균일한 높이의 벽형의 스페이서를 복수개 형성하는 제1 공정과, 상기 스페이서를 통해 상기 한 쌍의 기판을 접합시키는 제2 공정과, 상기 스페이서의 길이 방향을 따라 상기된 한 쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 제3 공정을 포함하고 있다.

상기된 제조 방법에서는, 제1 공정에서 스페이서가 상기 전극과 평행해지도록 형성하면, 제3 공정에서는 액정이 스페이서의 길이 방향을 따라 주입되면, 액정의 기판 사이를 진입해가는 방향이 스페이서에 의해 일정하게 제어된다. 이에 따라, 각 화소에 대한 주입 방향과 러빙 방향이 이루는 각도가 동일해져 균일한 배향을 실현할 수 있다.

또한, 스페이서에 의해 액정의 주입 전후로 셀 갭을 균일하게 유지됨과 동시에, 내충격성을 향상시킬 수 있다.

또한, 주입이 각 스페이서 사이에서 동일하게 진행하므로, 액정의 주입되지 않은 영역을 없앨 수 있다. 또한, 스페이서에 의해 주입 영역이 다수의 가늘고 긴 영역으로 나누어지기 때문에, 각 영역에 액정이 빠르게 진입해가고 주입 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 감압하에서 주입할 때에 문제가 되는, 액정 조성물의 조성 변화를 억제하는 것이 가능해진다.

상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상기 제3 공정이 상기 배향 제어층의 배향 처리 방향과 같은 방향 또는 역방향으로 액정을 주입하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 주입 방향과 배향 처리 방향이 이루는 각도가 전 화소에 대해 한결같이 알맞은 상태에서 액정이 주입되므로, 배향의 균일성이 보다 향상한다. 따라서, 보다 표시 품위를 향상시킬 수 있다.

상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상기 제1 공정이 상기 스페이서를 광경화성 수지에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

감광성 폴리이미드나 감광성 아크릴 수지와 같은 감광성 유기 수지를 광경화성 수지로서 이용하여 스페이서를 형성하면, 유기 또는 무기 재료를 이용하여 스페이서를 형성하는 경우에 필요한 레지스트막이 불필요해진다. 따라서, 제조 공정의 간략화 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상기 제1 공정의 후에, 상기 기판을 덮을 뿐만아니라 상기 스페이서를 갖는 기판에는 더욱 상기 스페이서를 덮도록 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함하고, 상기 제2 공정이 한쪽 기판 상의 상기 배향 제어층에서의 스페이서의 꼭대기부에 위치하는 부분을 다른쪽 기판 상의 배향 제어층에 직접 접착함으로써 상기된 한 쌍의 기판을 접합시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2 공정에서 양 기판이 배향 제어층 즉 동종 소재로 이루어지는 층끼리 직접 접착에 따라 접합되므로 이종 소재의 접착시에 생기는 접착 불량을 회피할 수 있다. 또한, 배향 제어층이 스페이서의 형성 후에 형성되므로, 배향 제어층이 스페이서의 형성에 따라 오염, 변질, 파괴라고 한 데미지를 받는 일이 없으므로, 양호한 배향을 얻을 수 있다. 또한, 제2 공정에서는 배향 제어층만을 연화시켜 배향 제어층끼리 서로 접착하면 되므로, 스페이서를 완전히 경화한 상태로 유지할 수 있다. 즉, 제조 공정에서 기판의 접착성, 배향 제어층의 배향, 셀 갭의 균일성 및 내충격성을 양호하게 유지할 수 있다.

상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상기 제1 공정의 후에, 상기 기판을 덮을 뿐만아니라 상기 스페이서를 갖는 기판에서는 더욱 상기 스페이서를 덮도록 배향 제어층을 형성하는 공정과, 상기 스페이서를 덮는 배향 제어층에서의 상기 스페이서의 꼭대기부에 위치하는 부분에 접착층을 형성하는 공정을 더 포함하고, 상기 제2 공정이 상기 배향 제어층끼리 상기 접착층을 통해 접착함으로써 상기된 한 쌍의 기판을 접합시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2 공정에서는 접착층을 통해 배향 제어층끼리 접착함으로써, 배향 제어층을 연화시킬 필요가 없다. 게다가, 스페이서를 완전히 연화시키지 않고 배향 제어층을 접착할 수 있다. 따라서, 제조 공정에서 액정의 배향, 셀 갭의 균일성 및 내충격성을 양호하게 유지할 수 있다.

상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 상기 제1 공정의 후에, 상기 기판을 덮도록 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함하고, 그 배향 제어층 상에 상기 스페이서를 형성하고, 상기 제2 공정이 상기 스페이서의 꼭대기부를 대향하는 배향 제어층에 접착함으로써 상기된 한 쌍의 기판을 접합시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2 공정에서 스페이서가 배향 제어층에 접착됨에 따라, 가용성 폴리이미드로 형성된 배향 제어층끼리의 접착에 비교하여, 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서, 배향 제어층을 형성하는 재료에 상관없이, 셀 갭의 균일화 및 내충격성을 고도로 유지시킬 수 있다.

제4 실시 형태

본 발명의 제1 실시 형태에 대해 도 18 및 도 19에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.

도 18은, 본 실시 형태에 대한 액정 셀의 구성을 도시하는 단면도이다. 이 액정 셀은, 두장의 유리 기판(50a·50b)을 구비하고 있다.

유리 기판(50a)의 표면에는, 스트라이프형으로 형성된 주사선(주사 전극)(51a·51a…), 및 이 주사선(51a·51a…)의 간격을 매립하도록 형성된 블랙 매트릭스(차광막)(56·56…)이 설치되어 있다. 상기 주사선(51a…) 및 블랙 매트릭스(56…)의 상층에는 절연막(52a), 배향막(53a)이 순차 적층되어 있다. 이하, 유리 기판(50a), 주사선(51a…), 블랙 매트릭스(56…), 절연막(52a), 및 배향막(53a)으로 이루어지는 구성을, 주사선 기판(기판)(58a)이라고 칭한다.

마찬가지로, 유리 기판(50b)의 표면에는 스트라이프형으로 형성된 신호선(신호 전극)(51b·51b…), 절연막(52b), 및 배향막(53b)이 순차 적층되어 있다. 상기된 유리 기판(50b), 신호선(51b…), 절연막(52b), 및 배향막(53b)으로 이루어지는 구성을, 신호선 기판(기판)(58b)이라고 칭한다.

상기된 주사선 기판(58a) 및 신호선 기판(58b)은, 배향막(53a·53b)이 각각 형성된 면을 내측으로 하고, 또한 주사선(51a…) 및 신호선(51b…)이 서로 직교하는 방향에 배치되어 서로 접합되어 있다.

또한, 주사선 기판(58a)과 신호선 기판(58b) 사이에는, 주사선(51a)의 길이 방향을 따라 고분자벽(54)(벽형의 스페이서)이 형성되어 있다. 이 고분자벽(54)은, 주사선(51a)의 길이 방향에 수직한 단면에서의 형상이 사다리꼴이다. 상기 고분자벽(54)의 상부면(상기 단면에서의 사다리꼴의 상부 바닥측)에는, 접착제 층(55)이 형성되어 있다. 이 접착제 층(55)에 의해, 고분자벽(54)과, 신호선 기판(58b)의 배향막(53b)은 서로 강고하게 접착되어 있다. 또, 도시되지 않은 액정은 배향막(53a·53b) 사이에 형성된 공간에 충전된다.

다음에, 상술된 액정 셀의 제조 방법에 대해 도 19A 내지 도 19D를 참조하면서 설명한다.

우선, 유리 기판(50a)의 전면에 막 두께 200㎚의 인듐석 산화물(ITO)의 막을, 스퍼터 증착 혹은 EB 증착에 따라 형성한다. 다음에, 포토레지스트를 스핀 코팅한다. 다음에, ITO 전극 형성용 포토마스크와 자외선 노광 장치를 이용한 포토리소 그래피에 따라 상기 포토레지스트를 스트라이프 패턴으로 한 후, 35℃의 47 중량% 브롬화수소 수용액에 10분간 침지함으로써 주사선(51a)의 에칭을 행한다.

또, 상기 포토레지스트로서는 예를 들면 도쿄오카 공업 주식회사 제조의 TSMR-8800 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 에칭 공정에서 주사선(51a)의 폭이 385㎛, 화소 부분의 장점이 192㎜, 이웃한 주사선(51a·51a)사이의 폭이 15㎛로 되도록 한다.

다음에, 이와 같이 주사선(51a…)을 형성한 유리 기판(50a)을 순수한 물로 세정하고, 건조한 후 수지나 Si에 의해 블랙 매트릭스(56)를 형성한다. 그 위에, 산화 실리콘 SiO₂나 질화 실리콘 SiN 등으로 이루어지는 절연막(52a)과, 폴리이미드로 이루어지는 배향막(53a)을 순차 형성하고, 배향막(53a)에 러빙에 의한 일축 배향 처리를 실시한다.

이상의 공정에 따라, 주사선 기판(58a)이 제작된다.

계속해서, 네가티브형 감광성 아크릴 수지(V259PA:신일본제철 화학 주식회사 제조)를 배향막(53a) 표면에 스핀 코팅하고, 프록시미티갭 50㎛의 포토리소그래피에 의해, 높이 1.5㎛, 사다리꼴의 하변의 폭 15㎛, 윗변 10㎛의 고분자벽(54)을 형성한다.

이상의 공정에 따라, 도 19A에 도시된 바와 같이 단면 형상이 사다리꼴의 고분자벽(54)이 주사선 기판(58a) 표면에 형성된다. 이 고분자벽(54)은, 재료적으로는 광학적으로 등방성을 갖아 투명하지만, 직교하는 두장의 편광판 사이에 끼워짐에 따라 차광성을 갖는다.

또, 상술된 바와 같이 고분자벽(54)의 단면 형상을 사다리꼴로 하기 위해서는, 사다리꼴의 하변보다 작은 해상도를 갖는 감광성 고분자 재료를 이용하여 프록시미티 노광기의 프록시미티갭을 넓게 설정하거나, 현상 시간을 길게 하거나 하는 것이 유효하다.

다음에, 도 19B 내지 도 19D에 도시되는 공정에 따라 고분자벽(54)의 상부면에 접착제층(55)을 형성한다. 우선, 도 19B에 도시된 바와 같이 접착제를 고분자벽(54)으로 전사하기 위해 이용되는 평탄한 전사 기판(57)에, 용매로 희석한 접착성 수지막을 형성한다. 여기서는, 25cc의 n-부틸셀로솔브로 희석한 2액 에폭시 접착제(주제 1g, 경화제 1g:고니시사 제조, 상품명「본드 E」)를, 두께 200㎚가 되도록 스핀 코팅으로 형성한다.

혹은, 전사 기판(57)에 폴리이미드 필름을 형성한 후에, 상술된 희석한 2액 에폭시 접착제를 스프레이법으로 분무함으로써, 동일한 접착제층(55)을 형성해도 좋다.

그 외에, 전사 기판(57)에 접착제층(55)을 형성하기 때문에, 볼록판 인쇄, 오목판 인쇄, 또는 평판 인쇄의 각 방법을 사용할 수도 있다.

그 후, 접착제층(55)에 포함되어 있는 용매를, 80℃로 180초간 건조시킨 후, 도 19C에 도시된 바와 같이 주사선 기판(58a)과 전사 기판(57)을, 압력 1.5Kgf/㎠로 공기 프레스함으로써, 양 기판이 평탄한 상태에서 일단 접착시킨다. 이 때, 고분자벽(54)의 상부면과 접착제층(55)을 접착시킨다. 마지막으로, 천천히 주사선 기판(58a)과 전사 기판(57)을 박리한다. 이 결과, 도 19D에 도시된 바와 같이 접착제 층(55)이 전사 기판(57)으로부터 주사선 기판(58a) 상의 고분자벽(54)의 상부면으로 전사된다.

또, 전사 기판(57)에 요구되는 조건으로는 접착성 수지의 용매에 따른 변질이 없는 것과, 접착성 수지의 전사에 지장이 없는 것이다.

이렇게 함으로써 제작한 주사선 기판(58a)과, 마찬가지로 제작한 다른 한 장의 신호선 기판(58b)을 대향시키고, 탈기하여 접착시킨 간극에 강유전성 액정을 주입함으로써 액정 셀이 제작된다.

또, 고분자벽(54)을 그 길이 방향에 수직인 평면으로 절단한 단면에 나타나는 사다리꼴의 광각θ는, 고분자벽(54)과 배향막(53b)의 접착성의 관점에서는 1.0도∼ 65도로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 사다리꼴의 하변이 윗변보다도, 높이의 1배 ∼ 10배 긴 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 대한 액정 셀은 그 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽(54)에 의해 주사선 기판(58a) 및 신호선 기판(58b)의 간격이 균일하게 유지됨과 동시에, 고분자벽(54)과 신호선 기판(58b)의 배향막(53b)이 고분자벽(54)의 상부면에 선택적으로 형성된 접착제층(55)에 의해 강고하게 접착된 구성이다.

이와 같이, 접착제 층(55)에 의해 주사선 기판(58a) 및 신호선 기판(58b)이 접착됨에 따라 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상되고, 기판 변형이 생기기 어려운 액정 셀이 실현된다. 이 결과, 셀두께가 균일하게 유지되고, 표시 불량이 없는 액정 셀을 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 접착제 층(55)은, 고분자벽(54)의 상부면에만 선택적으로 형성되고 있으므로 접착제가 화소부의 액정의 배향에 끼치는 영향이 저감되고, 표시 품위의 저하가 방지된다. 만일, 고분자벽(54)과 배향막(53b)을 압착할 때에, 접착제 층(55)을 형성하는 접착제가 고분자벽(54)의 상부면으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽(54)이 단면 사다리꼴 형상이므로 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은 고분자벽(54) 하부면의 크기 이상으로 넓어지는 일은 없다.

즉, 종래와 같이 균일한 폭을 갖는 벽형의 스페이서의 경우와 비교하여 본 실시 형태의 액정 셀은, 접착제의 밀려나옴이 액정의 배향에 악영향을 끼치지 않고, 충분한 기판 강도가 실현된다. 이 결과, 표시 품위가 향상된 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 강유전성 액정은 네마틱 액정등에 비교하면 충격에 약하므로, 외력에 의해 배향 상태가 일단 흐트러지면 원래의 정상적인 상태로 되돌아가기 어렵고, 표시 불량을 생기기 쉽게 한다는 결점을 갖지만, 본 실시 형태의 액정 셀과 같이 충분한 기판 강도를 갖는 셀 구조와 강유전성 액정을 조합함으로써 상기 결점이 해소되어, 고속 응답성이나 메모리성이라고 하는 강유전성 액정이 우수한 특성을 살린 액정 셀을 실현하는 것이 가능하게 한다는 이점도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 액정 표시 소자의 제조 방법은 한쪽 기판의 배향막 상에 상기 전극의 길이 방향을 따라 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽을, 상기 단면으로써 사다리꼴이 긴 쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 배향막에 접하도록 형성하는 공정과, 평탄한 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 도포한 전사 기판에 상기 고분자벽의, 상기 단면으로써 사다리꼴의 짧은 쪽의 바닥에 상당하는 상부면을 압접함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 고분자벽의 상기 상부면으로 전사하는 공정과, 상기 상부면으로 전사된 접착제에 다른쪽의 기판을 접착하는 공정을 포함한다.

상기 제조 방법에 따르면, 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또, 상기 접착제는, 고분자벽의 상부면에만 선택적으로 전사되기 때문에 접착제가 화소부분의 액정 배향에 악영향을 끼치는 것이 방지되고, 만일 접착제가 상기 고분자벽 상부면으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽이 단면 사다리꼴 형상이므로, 고분자벽의 상부면으로부터 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 부여되는 악영향은, 고분자벽 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 어지럽히지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또, 상기 제조 방법을 적용하는 데에서 상기 사다리꼴의 저각을, 10도 내지 65도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 한쌍의 기판 사이의 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명의 액정 표시 소자는, 1쌍의 기판의 한쪽 배향막 상에 상기 전극의 길이 방향을 따라 상기 길이 방향에 수직한 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽이 설치되고, 상기 고분자벽이 상기 단면에 사다리꼴의 긴쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 한쪽 기판의 배향막에 접하고, 또한 상기 단면으로써 사다리꼴의 짧은 쪽의 바닥에 상당하는 상부면에만 도포된 접착제로써 다른쪽 기판에 접착되어 있는 구성이다.

상기된 구성에 따르면, 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또, 상기 접착제는 고분자벽의 상부면에만 선택적으로 도포되어 있으므로, 접착제가 화소 부분의 액정 배향에 악영향을 끼치는 것이 방지되고, 만일 접착제가 상기 고분자벽의 상부면에서 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽이 단면 사다리꼴 형상이므로 고분자벽의 상부면으로부터 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은, 고분자벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러뜨리지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있는 효과를 발휘한다.

제5 실시 형태

본 발명의 실시에 대한 다른 형태에 관해서 도 20 및 도 21에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.

도 20은, 본 실시 형태에 대한 액정 셀의 구성을 도시하는 단면도이다. 이 액정 셀은, 2장의 유리 기판(60a·60b)을 구비하고 있다.

유리 기판(60a)의 표면에는, 스트라이프형으로 형성된 주사선(61a·61a…), 및 이 주사선(61a·61a…)의 간격을 매립하도록 형성된 블랙 매트릭스(66·66…)가 설치된다. 상기 블랙 매트릭스(66…)의 상층에는, 블랙 매트릭스(66)의 길이 방향을 따라 또한 블랙 매트릭스(66)보다도 작은 폭으로, 고분자벽(64)이 형성되어 있다. 이 고분자벽(64)은 상기 길이 방향에 수직인 단면에서의 형상이 사다리꼴이다.

또한, 주사선(61a·61a…), 블랙 매트릭스(66), 및 고분자벽(64)을 덮도록, 절연막(62a), 배향막(63a)이 순차적으로 적층되어 있다. 이하, 유리 기판(60a), 주사선(61a)…, 블랙 매트릭스(66)…, 고분자벽(64), 절연막(62a), 및 배향막(63a)으로 이루어지는 구성을, 주사선 기판(68a)이라고 칭한다.

마찬가지로, 유리 기판(60b)의 표면에는 스트라이프형으로 형성된 신호선(61b·61b…), 절연막(62b), 배향막(63b)이 순차 적층되어 있다. 상기의 유리 기판(60b), 신호선(61b…), 절연막(62b), 및 배향막(63b)으로 이루어지는 구성을, 신호선 기판(68b)이라고 칭한다.

상기된 주사선 기판(68a) 및 신호선 기판(68b)은, 주사선(61a…) 및 신호선(61b…)이 서로 직교하는 방향에 배치되고, 주사선 기판(68a)의 고분자벽(64)의 상부면 부분의 배향막(63a)과, 신호선 기판(68b) 측의 배향막(63b)이 접착제 층(65)에 의해 강고하게 접착되어 있다. 또, 도시하지 않은 액정은 배향막(63a·63b) 사이에 형성된 공간에 충전된다.

다음에, 상술된 액정 셀의 제조 방법에 대해 도 21A 내지 도 21D를 참조하면서 설명한다.

우선, 유리 기판(60a)의 전면에 막 두께 200㎚의 인듐 주석 산화물(ITO)의 막을, 스퍼터 증착 혹은 EB 증착에 따라 형성한다. 다음에, 포토레지스트를 스핀 코팅한다. 다음에, ITO 전극 형성용 포토마스크와 자외선 노광 장치를 이용한 포토리소그래피에 따라 상기 포토레지스트를 스트라이프 패턴으로 한 후, 35℃의 47중량 % 브롬화수소 수용액에 10분간 침지함으로써, 주사선(61a)의 에칭을 행한다.

또, 상기 포토레지스트로서는 예를 들면 도쿄오카 공업 주식회사 제조의 TSMR-8800등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 에칭 공정에서 주사선(61a)의 폭이 385㎛, 화소 부분의 길이가 192㎜, 이웃한 주사선(61a·61a) 사이의 폭이 15㎛로 되도록 한다.

다음에, 이와 같이 주사선(61a…)을 형성한 유리 기판(60a)을 순수한 물로 세정하고, 건조한 후 수지나 Si에 의해 블랙 매트릭스(66)를 형성한다.

계속해서, 네가티브형 감광성 아크릴 수지(V-259PA:신닛데츠 화학 주식회사 제조)를 스핀 코팅하고, 프록시미티갭 P50μ㎚의 포토리소그래피에 의해, 높이 1.5㎛, 사다리꼴의 하변의 폭 15㎛, 윗변 10㎛의 고분자벽(64)을 형성한다. 이 고분자벽(64)은, 재료적으로는 광학적으로 등방성을 갖고, 투명하지만, 직교하는 두장의 편광판 사이에 끼워짐에 따라 차광성을 갖는다.

또한, 산화 실리콘 SiO₂나 질화 실리콘 SiN 등으로 이루어지는 절연막(62a)과, 폴리이미드로 이루어지는 배향막(63a)을 순차 형성하고, 배향막(63a)에 러빙에 의한 일축 배향 처리를 한다.

이상의 공정에 따라, 도 21A에 도시된 바와 같이 주사선 기판(68a)이 제작된다.

다음에, 도 21B 내지 도 21D에 도시되는 공정에 따라 고분자벽(64) 상부면의 배향막(63a) 표면에 접착제 층(65)을 형성한다. 우선, 도 21B에 도시된 바와 같이 접착제를 고분자벽(64) 상부면의 배향막(63a)으로 전사하기 위해 이용되는 평탄한 전사 기판(67)에, 용매로 희석한 접착성 수지막을 형성한다. 여기서는, 25cc의 n-부틸셀로솔브로 희석한 2액 에폭시 접착제(주요제1g, 경화제1g: 고니시사 제조, 상품명「본드 E」)를, 두께 200㎚가 되도록 스핀 코팅으로 형성한다.

혹은, 전사 기판(67)에 폴리이미드 필름을 형성한 후에, 상술된 희석한 2액 에폭시 접착제를 스프레이법으로 분무함으로써, 동일한 접착제층(65)을 형성해도 좋다.

그 외에, 전사 기판(67)에 접착제층(65)을 형성하기 때문에, 볼록판 인쇄, 오목판 인쇄, 또는 평판 인쇄의 각 방법을 사용할 수도 있다.

그 후, 접착제층(65)에 포함되어 있는 용매를 80℃에서 180초간 건조시킨 후, 도 21C에 도시된 바와 같이 주사선 기판(68a)과 전사 기판(67)을, 양 기판이 평탄한 상태에서, 압력 1.5Kgf/㎠로 공기 프레스함으로써 일단 접착시킨다. 이 때에, 고분자벽(64) 상부면의 배향막(63a)과, 접착제 층(65)을 접착시킨다. 마지막으로, 천천히 주사선 기판(68a)과 전사 기판(67)을 박리한다. 이 결과, 도 21D에 도시된 바와 같이 접착제 층(65)이, 전사 기판(67)으로부터 주사선 기판(68a)의 고분자벽(64) 상부면의 배향막(63a)으로 전사된다.

또, 전사 기판(67)에 요구되는 조건으로는 접착성 수지의 용매에 따른 변질이 없는 것과, 접착성 수지의 전사에 지장이 없는 것이다.

이렇게 함으로써 제작한 주사선 기판(68a)과, 마찬가지로 제작한 다른 한 장의 신호선 기판(68b)을 대향시키고, 탈기하여 접착시킨 간극에 강유전성 액정을 주입함으로써 액정 셀이 제작된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 대한 액정 셀은 그 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽(64)에 의해, 주사선 기판(68a) 및 신호선 기판(68b)의 간격이 균일하게 유지됨과 동시에 고분자벽(64)을 덮는 배향막(63a)과 신호선 기판(68b)의 배향막(63b)이, 고분자벽(64) 상부면의 배향막(63a)에 선택적으로 형성된 접착제층(65)에 의해 강고히 접착된 구성이다.

이에 따라, 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 기판 변형이 생기기 어려운 액정 셀이 실현된다. 이 결과, 셀두께가 균일하게 유지되고, 표시 불량이 없는 액정 셀을 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 접착제 층(65)은, 배향막(63a)에서 고분자벽(64)의 상부면을 덮는 부분에만 선택적으로 형성되기 때문에 접착제가 화소부로 밀려 나옴에 따라 표시 품위의 저하가 방지된다. 만일, 배향막(63a)과 배향막(63b)을 압착할 때에, 접착제 층(65)을 형성하는 접착제가 고분자벽(64)의 상부면을 덮는 부분으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽(64)이 단면 사다리꼴 형상이므로 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은, 고분자벽(64) 하변의 크기 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 표시 품위의 향상된 액정 셀이 실현된다.

또한, 고분자벽(64)이 배향막(63a)에 의해 덮어져 있음으로써, 상기된 제4 실시 형태에서 설명한 구성과 비교하여, 고분자벽(64)이 액정과 직접 접촉하는 일이 없으므로 고분자벽에 의해 액정의 배향이 흐트러지는 일이 없다. 이 결과, 표시 품위가 더 향상된 액정 셀을 제공하는 것이 가능해진다.

또, 상기된 각 실시 형태는 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 발명의 범위내에서 여러가지 변경이 가능한 것은 물론이다. 예를 들면, 상술한 접착제 층(55, 65)의 재료나, 상술한 각종 막 두께나 압착 강도등의 제조 조건은 어디까지나 일례이고, 이에 한정되는 것이 아니다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 액정 표시 소자의 제조 방법은 한쪽 기판 상에, 상기 전극의 길이 방향에 따라 상기 길이 방향에 수직인 평면에서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽을, 상기 단면으로써 사다리꼴이 긴 바닥에 상당하는 하부면이 상기 기판 표면에 접하도록 형성하는 공정과, 상기 고분자벽을 덮도록 배향막을 형성하는 공정과, 평탄한 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 도포한 전사 기판에 상기 고분자벽에서의 상기 단면으로써 사다리꼴의 짧은 쪽의 바닥에 상당하는 상부면에 형성된 배향막을 압접함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 상기 상부면에 형성된 배향막으로 전사하는 공정과, 상기 배향막으로 전사된 접착제에 다른쪽 기판을 접착하는 공정을 포함한다.

상기된 제조 방법에 따르면, 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하등 종래의 문제가 해결된다. 또한, 고분자벽을 덮도록 배향막이 형성됨에 따라, 상술한 제조 방법과 비교하여 고분자벽의 주위에서 액정의 배향이 흐트러진다고 하는 문제가 없으므로, 양호한 배향 상태를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 상기 접착제는 고분자벽의 상부면을 덮는 배향막상에만 선택적으로 전사되어 있으므로, 접착제가 화소 부분의 액정의 배향에 악영향을 끼치는 일이 방지되고, 만일 접착제가 상기 고분자벽의 상부면을 덮는 배향막 상에서 약간 밀려 나왔다고해도, 고분자벽이 단면 사다리꼴 형상이므로, 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 끼치는 악영향은, 고분자벽 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 어지럽히지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있고, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

상기 제조 방법을 적용하는 데다가, 상기 사다리꼴의 저각을, 10도 내지 65도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판사이의 접착성을 더 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명의 액정 표시 소자는, 한쪽의 기판 상에, 상기 전극의 길이 방향을 따라서 설치된, 상기 길이 방향에 수직인 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상의 고분자벽과, 상기 고분자벽을 덮도록 설치된 배향막을 구비하고, 상기 배향막의 상기 고분자벽의 상기 단면에서 사다리꼴이 짧은 쪽 바닥에 상당하는 면을 덮는 개소에 접착제가 설치되고, 이 접착제에 다른쪽의 기판이 접착되어 있는 구성이다.

상기한 구성에 의하면, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또한, 고분자벽을 덮도록 배향막이 형성되어 있음으로써, 예를 들면 실시 형태 4에 도시한 액정 표시 소자와 비교하여, 고분자벽의 주위에서 액정의 배향이 흐트러진다고 하는 문제가 없이, 양호한 배향 상태를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 상기 접착제는 고분자벽의 상부면을 덮는 배향막 상에만 선택적으로 전사되어 있으므로, 접착제가 화소 부분의 액정의 배향에 악영향을 주는 것이 방지되고, 만일, 접착제가 상기 고분자벽의 상부면을 덮는 배향막 상에서 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽이 단면 사다리꼴 형상이므로, 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 주는 악영향은 고분자벽의 하부면의 범위 이상으로 넓어지지는 않는다. 이 결과, 액정의 배향을 흐트러트리지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

제6 실시 형태

본 발명의 실시의 한 형태에 대해 도 22 및 도 23에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.

우선, 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자의 개략 구성에 대해 도 22를 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태의 액정 표시 소자는 한쌍의 유리 기판(71·80)을 구비하고 있다. 유리 기판(71)의 표면에는 투명 또한 도전성을 갖는 금속으로 이루어지는 스트라이프형의 전극(72·72…)이 설치되어 있다. 그리고, 유리 기판(71) 및 전극(72·72…)을 덮도록 절연층(73) 및 배향 제어층(74)이 순차 적층되어 있다.

배향 제어층(74) 상에는, 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료로 이루어지는 스페이서(76)가 설치되어 있다. 상기한 스페이서(76)는 전극(72)의 길이 방향을 따라서 균일한 폭과 높이를 갖는 벽 형상으로 형성되어 있다. 다만, 이 스페이서(76)는 반드시 연속한 벽형으로 형성할 필요는 없고, 전극(72)의 길이 방향을 따라서 단속적으로 나란한 복수의 기둥형으로 형성하여도 좋다.

이후, 유리 기판(71), 전극(72·72…), 절연층(73), 배향 제어층(74), 및 스페이서(76)로 이루어지는 구성을 기판(81)이라 칭한다.

한편, 유리 기판(80)의 표면에는 상기 전극(72·72…), 절연층(73), 및 배향 제어층(74)과 마찬가지로, 전극(79·79…), 절연층(78), 및 배향 제어층(77)이 설치되어 있다. 이후, 유리 기판(80), 전극(79·79…), 절연층(78), 및 배향 제어층(77)으로 이루어지는 구성을 기판(82)이라 칭한다.

이들 기판(81·82)은 배향 제어층(74·77)을 내측으로 하여, 또한, 전극(72)과 전극(79)이 서로 직교하도록 배치되고, 스페이서(76)에 의해서 균일한 간격이 유지된 상태로 접합되어 있다. 기판(81·82)의 간극의 주연부에는 밀봉제(도시하지 않음)가 형성되고, 이것에 의해서 액정(4)이 기판(81·82)의 간극에 밀봉되어 있다.

다음에, 도 23a 내지 도 23d를 참조하면서, 본 실시 형태의 액정 표시 소자의 제조 공정의 일례에 대해 구체적으로 설명한다. 또, 이하에 도시한 각 부재의 재료명이나 각 공정에서의 막 두께나 반응 온도 등의 제조 조건은 어디까지나 하나의 예로서, 본 발명을 이것에 한정하는 것은 아니다.

우선, 유리 기판(71) 상에 스퍼터법을 이용하여, 인듐석 산화물(이하, ITO라 약칭한다)을 0. 1㎛막 두께로 성막한 후, 이것을 스트라이프형으로 패터닝함으로써 전극(72·72…)을 형성한다.

다음에, 유리 기판(71) 및 전극(72)을 피막형으로 덮도록 절연층(73)을 형성하고, 또한 이 절연층(73)을 덮도록 배향 제어층(74)을 형성하면, 도 23a에 도시한 바와 같이 된다. 여기서는, 절연층(73)은 닛산 화학 공업 주식회사제의 절연막 재료(상품명 NHC-A-2014)를 재료로서 이용하고, 그 막 두께는 0. 1㎛로 한다. 배향 제어층(74)은 칫소사제의 배향막 재료(상품명 PSI-A-X007)를 이용하여, 그 막 두께는 70㎚로 한다.

계속해서, 이와 같이 표면에 전극(72), 절연층(73), 및 배향 제어층(74)을 순차형성한 유리 기판(71)에, 수용성 수지 용액(도쿄 오우카 공업 주식회사제, 상품명 TPF)를 1. 8㎛의 막 두께로 도포하고, 180℃에서 10분간 가열을 행함으로써 수용성수지막(75)을 형성한다.

다음에, 포토레지스트(도쿄 오우카 공업 주식회사 제조, 상품명 TSMR-8800)를 1. 0㎛ 정도의 막두께가 되도록, 상기 수용성 수지선(75)의 표면에 도포한다. 그리고, 90℃에서 30분간의 프리베이크를 행한다. 또한, 포토마스크를 이용한 자외선 노광 후, 알칼리성의 현상액(도쿄 오우카 공업 주식회사제, 상품명 NMD-W)으로현상을 행하면, 노광부의 포토레지스트와 그 하부의 수용성 수지막(75)의 일부가 동시에 박리한다.

계속해서, 순수한 물에 의한 5분 전후의 린스를 행하면, 나머지 수용성 수지막(75)이 박리되어 도 23b에 도시한 바와 같이, 스페이서(76)를 형성하기 위한 홈(83)이 수용성 수지막(75)에 작성된다. 또한, 건조 후에 기판 전체로의 자외선 노광과 아세톤에 의한 세정을 행함으로써 남은 포토레지스트를 박리한다.

다음에, 1.4㎛ 지름의 입상 실리카를 미리 혼입한 형상 기억 폴리우레탄의 용액을, 수용성 수지막(75) 상에 도포하여 건조시킨다. 상기 입상 실리카에서는 우베 닛토 카세이 주식회사제의 상품명 하이프레시카, 상기 형상 기억 폴리우레탄으로서는, 미쯔비시 중공 주식회사제의 상품명 MS5500을 이용할 수 있다.

또, 상기한 입상 실리카는 스페이서(76)에 소정의 강도를 갖게 하는 것을 목적으로서 이용되고 있다. 입상 실리카가 없는 경우에는, 후술하는 기판의 접합 공정에서의 가열 및 가압에 의해서 스페이서가 없어져서 소정의 기판 간격을 실현하는 것이 곤란하게 될 염려가 있다. 따라서, 미리 적당한 직경을 갖는 입상 실리카를 형상 기억 폴리우레탄에 혼합하여 놓는 것이 바람직하다.

다음에, 순수한 물에 의한 세정을 행함에 따라 수용성 수지막(75)을 박리하면, 도 23c에 도시한 바와 같이, 상기 입상 실리카가 있는 형상 기억 폴리우레탄으로 이루어지고, 거의 1. 8㎛의 높이를 갖는 스페이서(76)가 형성된다.

또, 스페이서(76)의 형상은 수용성 수지막(75)의 패터닝 형상에 따라서 임의로 형성하는 것이 가능하다. 상술한 바와 같이, 스페이서(76)는 벽형 또는 기둥형으로 형성하는 것이 바람직하지만, 원하는 기판 강도(내압력성)가 얻어지도록 배향 제어층(74) 상의 임의의 개소에 임의의 형상으로 형성하면 좋다.

계속해서, 산소 플라즈마 처리를 행함으로써 배향 제어층(74)의 표면의 오염부분을 제거한 후, 배향 제어층(74)에 대해 러빙에 의한 일축 배향 처리를 행하였다.

또, 상술한 바와 같이, 유리 기판(80) 표면에, ITO로 이루어지는 전극(79·79…), 절연층(78), 및 배향 제어층(77)을 순차 형성하고, 배향 제어층(77)에 러빙 처리를 실시함으로써, 기판(81)의 대향 기판으로서의 기판(82)이 제작된다.

다음에, 기판(81·82)의 각각 형성된 전극(72·79)이 서로 직교하고, 또한 배향 제어층(74·77)에 각각에 실시된 러빙 처리의 방향이 평행하게 되도록 하여, 열경화성 본드(로딕사제, 상품명 DSA-7111)를 기판(81·82)의 주연부에 도포하고, 1㎏/㎠로 압착하면서 150℃에서 30분간의 가열 처리를 행한다. 이에 따라, 기판(81·82)이 접합되어, 거의 1. 5㎛의 기판 간격(셀갭)을 갖는 소자 구조가 제작된다.

또, 스페이서(76)의 재료인 폴리우레탄(상품명 MS5500)의 유리 전이점은 55℃ 부근이므로, 상기한 가열 처리는 본드를 경화시킬 뿐만 아니라, 스페이서(76)에 대한 러빙 처리의 효과[스페이서(76)의 표면에 고분자 고리의 일축 배향이 생기는 것]을 소실시킨다. 또한, 이 폴리우레탄은 열가소성을 가지므로, 가열하면서 기판(81·82)을 압착하는 처리를 행함에 따라 기판(81·82)을 서로 강력하게 접착시키는 효과도 있다.

다음에, 기판(81·82) 간의 공극에 액정(4)을 충전하고, 그 주위를 밀봉제(도시하지 않음)로 밀봉함으로써, 액정 표시 소자가 완성한다. 밀봉제는, 고니시사제의 2액 혼합형 파운드를 사용할 수 있다.

또, 여기서는 액정(4)로서, 강유전성 액정 재료(멜크사제, 상품명 SCE8)를 이용한다. 본 실시 형태의 소자 구조에서는 스페이서(76)가 벽형 혹은 기둥형으로 형성되어 있으므로 기판(81·82)의 간격을 정밀도 좋게 규정할 수 있음과 동시에, 구형의 스페이서를 산포한 구성에 비해, 기판 강도가 향상되어 있다.

강유전성 액정은 쌍안정성을 갖고, 트랜지스터 등의 능동 소자를 이용하지 않는 단순 매트릭스 구성으로, 네마틱 액정 등보다도 고속의 구동이 가능하다고 하는 이점이 있는 반면, 네마틱 액정 등에 비교하면, 충격이나 압력에 의해서 배향 상태가 일단 흐트러지면 원래의 상태로 되돌아가기 어렵고, 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 생기기 쉽다고 하는 결점을 갖는다.

그러나, 본 실시 형태의 액정 표시 소자에 의하면, 충분한 기판 강도가 실현되어 있으므로, 소자 구조가 상기한 강유전성 액정의 결점을 보상하여, 실용적인 내성을 갖는 강유전성 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또, 이 액정 표시 소자에서는 스페이서(76)의 주변부에서의 액정의 배향성의 악화는 보이지 않았다. 또한, 10㎏/㎠의 압력 시험에 있어서도, 액정의 배향 혼란이나 스페이서(76)의 박리는 보이지 않고, 실용적인 내성을 갖는 강도를 구비하는 것을 알 수 있었다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 대한 액정 표시 소자는 배향 제어층(74) 상에 스페이서(76)를 형성한 후에 러빙 처리가 실시되고 있다. 이 때문에, 배향 제어층에 대해 러빙 처리를 행한 후에 상기 배향 제어층 상에 스페이서를 형성하는 경우와 비교하여, 배향 제어층에 실시된 러빙처리의 효과가, 스페이서의 형성 공정에서 이용되는 용제 등에 의해서 엷어지게 된다고 하는 불편함이 생기지 않는다.

또한, 본 실시 형태에서는 스페이서(76)에 대한 러빙 처리에 의해 액정에 배향 얼룩이 생기는 경우가 있더라도, 그 후의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리에 의해, 그 배향 얼룩을 소실하는 것이 가능하다. 이에 따라, 스페이서에 대한 러빙 처리에 기인하는 배향 이상이나 스위칭 불량 등의 장애가 생기는 일이 없다. 또한, 수지로 이루어지는 벽형 또는 기둥형의 스페이서(76)는 통상 이용되고 있는 유리 파이버, 유리 비드, 혹은 수지 비드 등을 스페이서로서 산포한 것에 비해, 기판을 강력하게 접착하고, 또한 기판 간격을 균일하게 유지할 수 있다고 하는 이점도 있다. 이 결과, 높은 내압력성을 구비하고, 고품위의 표시가 가능한 액정 표시 소자가 실현된다고 하는 효과를 발휘한다.

제7 실시 형태

본 발명의 실시의 다른 형태에 대해 설명하면, 하기와 같다. 또, 상기한 제6 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부기하여, 그 설명을 생략한다.

상기한 제6 실시 형태에서는, 기판(81·82)을 접착하기 위한 접착제로서, 열경화성 본드(로딕사제, 상품명 DSA-7111)를 이용하였지만, 본 실시 형태에서는 이것을 대신하여 2액 혼합형 본드(고니시사제)를 이용하여, 기판(81·82)의 접착을 실온 하에서 행한다. 또, 접착시에는 2㎏/㎠로 기판(81·82)을 압착한다.

또한, 접합시킨 기판(81·82)의 간극에 액정(4)을 주입하여 밀봉한 후에, 기판(81·82)을 1㎏/㎠로 압착시키면서 120℃에서 2시간 유지하는 처리를 행하였다. 이것 외에는 전부 제6 실시 형태와 마찬가지이다.

즉, 본 실시 형태의 액정 표시 소자는 스페이서(76)를 형성하는 폴리우레탄에 대해 그 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리를, 액정(4)의 주입후에 행하는 점에 있어서 제6 실시 형태와 다르다.

또, 상술한 가열 처리를 행하기 전의 본 실시 형태의 액정 표시 소자에 구동전압을 인가한 바, 액정(4)에 있어서의 스페이서(76)의 근방에 전계 응답하지 않은 부분, 즉 스위칭 불량이 있는 것이 판명되었다. 이 스위칭 불량의 원인은 유기 재료로 이루어지는 스페이서(76)에 러빙 처리가 행해진 것에 따른다고 생각된다.

한편, 상술된 바와 같이 1㎏/㎠의 압력 하에서 120℃에서 2시간 유지하는 가열 처리를 행한 후에, 구동 전압을 재차 인가한 바, 가열 처리 전에 스위칭 불량을 보이고 있는 개소가 정상적인 스위칭 동작을 도시하였다.

이상의 결과에 의해 예를 들면 형상 기억 특성을 갖는 폴리우레탄 등의 유기 재료로 이루어지는 스페이서(76)에 대한 가열 처리는 액정(4)의 주입 후에 행하여도 좋고, 제6 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 상기한 가열 처리를 상기 폴리우레탄의 유리 전이점(55℃) 근방의 50℃나 60℃의 온도로 행한 바, 가열 처리에 요하는 시간은 길어지지만, 마찬가지로 스페이서(76)에 대한 러빙 처리의 효과를 소실할 수 있는 것이 확인되었다.

〔비교예 5〕

여기서, 상기한 제6·7 실시 형태와의 비교를 위해 형상 기억 특성을 갖지 않은 유기 재료를 이용하여 형성된 스페이서를 구비한 구성의 일례의 설명 및 그 평가를 행한다.

제6 실시 형태에서 설명한 유리 기판(71), 전극(72), 절연층(73), 및 배향 제어층(74)과 동일한 재료를 이용하여, 동일한 방법으로 유리 기판의 표면에, 전극, 절연막, 및 배향 제어층을 순차 형성하고, 이 배향 제어층에 러빙 처리를 실시하였다. 이것에 형상 기억 특성을 갖지 않는 유기 재료, 예를 들면 우베 코우산 주식회사제의 감광제 수지(상품명 리소코트PI-400)를 1. 5㎛의 막 두께로 도포하여 건조시켰다.

다음에, 이 감광성 수지에 대해 마스크를 이용한 노광, 현상, 및 소성을 행함으로써 스페이서(76)와 마찬가지로 배향 제어층 상에 전극의 길이 방향을 따라서 벽형의 스페이서를 형성하였다.

상술된 바와 같이 벽형의 스페이서를 형성한 기판에, 제6 실시 형태와 마찬가지로 형성한 대향 기판을 접합시켜서, 그 간극에 제6 실시 형태와 마찬가지의 액정을 주입함으로써 액정 표시 소자를 제작하였다.

이 액정 표시 소자에 있어서는, 똑같은 액정 배향이 얻어지지 않고, 배향 제어층의 배향 규제력이 저하하고 있는 것을 알 수 있었다. 이 원인은 러빙 처리 후에 스페이서를 형성함으로써 감광성 수지의 도포나 현상 처리시에 배향 제어층이 오염되어, 러빙 처리의 효과(배향 규제력)가 저감되었기 때문이라고 생각된다.

〔비교예 6〕

또한, 실시 형태 6·7과의 비교를 위해, 형상 기억 특성을 갖지 않는 유기 재료를 이용하여 스페이서를 형성한 구성의 다른예의 설명 및 그 평가를 행한다.

제6 실시 형태에서 설명한 유리 기판(71), 전극(72), 절연층(73), 및 배향 제어층(74)과 동일한 재료를 이용하여, 동일한 방법으로 유리 기판의 표면에, 전극, 절연막, 및 배향 제어층을 순차 형성하고, 이 배향 제어층에 러빙 처리를 행하지 않고서, 우베 코우산주식회사제의 감광제 수지(상품명 리소코트 PI-400)를, 1. 5㎛의 막 두께로 도포하여 건조시켰다.

다음에, 감광성 수지에 대해 마스크를 이용한 노광, 현상, 및 소성을 행함으로써 스페이서(76)와 동일 형상의 스페이서를 배향 제어층 상에 형성하였다. 계속해서, 이 스페이서가 형성된 배향 제어층에 대해 러빙 처리를 행하였다.

상술된 바와 같이 벽형의 스페이서를 형성한 기판에, 제6 실시 형태와 마찬가지로 형성한 대향 기판을 접합시켜서, 그 간극에 제6 실시 형태와 마찬가지의 액정을 주입함으로써 액정 표시 소자를 제작하였다.

이 액정 표시 소자에 있어서는, 스페이서 주변부의 액정에 전계 응답하지 않은 부분, 즉 스위칭 불량 개소가 보였다. 또, 이 액정 표시 소자에 대해 제7 실시 형태와 마찬가지의 가열 처리를 행하여 보았지만, 스위칭 불량은 해소되지 않았다. 이 스위칭 불량의 원인은 스페이서에 대한 러빙의 효과, 즉 스페이서 표면에 고분자 고리의 일축 배향이 생김으로써 그 근방의 액정이 원래 불필요한 배향을 하는 것, 에 의한다고 생각할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 소자는 배향 제어층과, 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료로 이루어지고, 상기 배향 제어층 상에 벽형 또는 기둥형으로 형성된 스페이서를 구비하고 있다.

이에 따라, 통상 이용되고 있는 유리 파이버, 유리 비드, 혹은 수지 비드 등을 스페이서로서 산포한 액정 표시 소자에 비교하여, 기판을 강력하게 접착하고, 또한 기판 간격을 균일하게 유지할 수 있으므로, 예를 들면 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 소자와 같이 기판 간격을 고정밀도로 규정할 필요가 있는 액정 표시 소자의 실용화를 꾀할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 스페이서에 대한 러빙처리에 의해 액정에 배향 얼룩이 생기더라도, 그 후의 가열 처리에 의해 그 배향 얼룩을 소실할 수 있으므로, 액정의 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 없는 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 실시 형태의 액정 표시 소자는 배향 제어층에 대한 러빙 처리가 상기 스페이서의 형성 후에 행해짐과 동시에, 상기 러빙 처리보다도 후에, 상기 유기 재료의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리가 이루어진 구성이다.

이에 따라, 스페이서에 대한 러빙 처리에 의해 액정에 배향 얼룩이 생기더라도 그 후의 가열 처리에 의해 그 배향 얼룩을 소실할 수 있으므로, 기판 간격을 고정밀도로 규정하는 것이 가능하게 함과 동시에, 스페이서에 대한 러빙 처리에 기인하는 배향 얼룩이나 스위칭 불량이라고 한 불편함이 없고, 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 실시 형태의 액정 표시 소자는 강유전성 액정을 이용함으로써, 네마틱 액정에 비교하여 충격이나 압력 등의 외력에 약하다고 하는 강유전성 액정의 결점을 보상함으로써, 네마틱 액정보다도 탁월한 특성을 갖는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자의 실용화를 꾀할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 실시 형태에서 설명한 액정 표시 소자의 제조 방법은 기판에 배향 제어층을 피막형으로 형성하고, 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료를 포함하는 벽형또는 기둥형의 스페이서를 상기 배향 제어층 상에 형성하고, 상기 스페이서를 형성한 후에, 상기 배향 제어층에 러빙 처리를 실시하고, 상기 러빙 처리보다도 후에, 상기 유기 재료의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 배향 제어층에 실시된 러빙 처리의 효과가 스페이서의 형성 공정에서 이용되는 용매 등에 의해서 엷어진다고 하는 문제가 없으므로, 배향 제어력을 저하시키지 않고 스페이서를 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 스페이서에 대한 러빙 처리의 효과가 가열 처리에 의해서 소실하므로, 최종적인 제조물인 액정 표시 소자에 있어서, 종래의 문제로 되어 있었던 스페이서에 대한 러빙 처리에 기인하는 액정의 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 생기지 않는다. 이 결과, 내압력성이 높고, 또한 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 없는 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

제8 실시 형태

본 발명의 실시의 한 형태에 대해 도 24 내지 도 26에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.

도 24는 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시한 단면도이다.

상기 액정 표시 소자는 한쌍의 기판(101·102)을 구비하고 있고, 그 간극에 액정(4)을 협지하고 있다.

기판(101)은 절연성 기판(91a)과, 서로 평행하게 배치된 복수의 전극(92a)과, 차광막(93a)과, 상기 전극(92a) 및 차광막(93a)을 덮도록 형성된 절연막(94a)과, 절연막(94a) 상에 형성된 스페이서(96)와, 절연막(94a) 및 스페이서(96)를 덮도록 형성된 배향 제어막(95a)에 의해서 구성되어 있다.

기판(102)은 절연성 기판(91b)과, 서로 평행하게 배치된 복수의 전극(92b)과, 절연막(94b)과, 절연막(94b)의 표면에 적층된 배향 제어막(95b)에 의해 구성되어 있다.

상기한 절연성 기판(91a·91b)은 유리 혹은 플라스틱 등의 투명 재료로 이루어진다. 전극(92a·92b)의 재료로서는 인듐석 산화물(ITO)이 일반적으로 이용되지만, 이것만이 아니라 투과형 액정 표시 소자로서 구성하는 경우는 투명하면 좋다. 또한, 반사형 액정 표시 소자로서 구성하는 경우는 전극(92a·92b) 중 어느 한쪽이투명하지 않아도 좋다.

차광막(93a)은 Si막 등에 의해 실현되지만, 불투명하면, 무기 재료나 유기 수지 등의 여러가지 재료를 적용할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 액정 표시 소자의 제조 공정에 대해 설명한다.

우선, 절연성 기판(91a)의 표면에 스퍼터법에 의해 ITO를 1000Å의 막 두께로 성막한다. 또한, 이 ITO 막의 표면에 포토레지스트를 스핀코트하고, 포트리소그래피법에 의해 전극(92a)을 패터닝한다. 여기서, 포토레지스트를 박리하지 않고서 남겨 놓으면, 도 25a에 도시한 바와 같이, 패터닝된 전극(92a) 상에 박리하지 않고서 남겨 놓은 포토레지스트(97a)가 중복된 상태로 된다.

이 후, 스퍼터법으로 기판 전체에 Si를 1000Å의 막 두께로 성막하고, 리프트오프함으로써 도 25b에 도시한 바와 같이, 이웃하는 전극(92a·92a)의 사이에 차광막(93a)을 형성할 수 있다.

또, 여기서는 차광막(93a)의 재료로서 Si를 이용하여, 차광막(93a)의 패터닝법으로서 리프트 오프법을 이용하였지만, 이밖의 재료 및 방법을 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 차광막(93a)의 재료로서 유기 재료나, 에칭이 용이한 무기 재료를 이용하는 경우에는 전극(92a)을 패터닝한 후에 차광막(93a)을 패터닝하는 방법, 혹은 이 반대로 차광막(93a)을 패터닝한 후에 전극(92a)을 패터닝하는 방법을 이용하여도 좋다.

또한 이 위에, 절연막 재료를 스핀코트법에 의해 도포한 후, 200℃에서 소성한다. 이에 따라, 도 25c에 도시한 바와 같이 균일한 표면을 갖는 절연막(94a)이 형성된다. 또, 상기한 절연막 재료로서는 예를 들면 닛산 화학사제의 A2014(상품명) 등을 이용할 수 있다.

다음에, 절연막(94a) 상에, 자외선 경화형 수지를 후술하는 소성을 행한 후의 막 두께가 1. 5㎛가 되도록 스핀코트법으로 도포한다. 다음에, 포토마스크를 이용하여 이 자외선 경화형 수지를 패터닝하고, 전극(92a)에 중복되지 않도록 스트라이프형으로 형성한다. 그 후, 200℃에서 1시간의 소성을 행함으로써 도 25d에 도시한 바와 같이 전극(92a)에 평행하게, 또한 차광막(93a)의 상측에 위치하도록 벽형의 스페이서(96)가 형성된다.

또, 스페이서(96)의 재료가 되는 자외선 경화형 수지로서는 예를 들면 신닛데츠 화학사제의 V259-PA (상품명) 등을 이용할 수 있지만, 타사가 동일한 자외선경화형 수지를 이용하여도 좋다. 혹은, 포토레지스트와의 조합에 따라서, 무기 재료나 유기계의 수지를 이용하여도 좋다.

또한, 여기서는 스페이서(96)를 전극(92a)과 중복되지 않고, 차광막(93a)의 상측에 위치하는 스트라이프형으로 형성하였지만, 스페이서(96)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전극(92a)의 길이 방향을 따라서 복수의 원주가 단속적으로 나란하게 되도록 형성하여도 좋다. 혹은, 각 기둥형으로 형성하여도 좋다.

계속해서, 상술된 바와 같이 스페이서(96)를 형성한 기판 상에 폴리아믹산계수지를, 스핀코트법에 의해서 도포하고 100℃에서 소성한다(제1 공정). 또한, 이 수지막에 대해 러빙 배향 처리를 행함으로써 도 25e에 도시한 바와 같이, 절연막(94a) 및 스페이서(96)의 표면을 덮도록 배향 제어막(95a)이 형성된다.

이상의 공정에 의해 기판(101)이 완성한다.

또, 폴리아믹산계 수지란, 폴리카르복실산 화합물의 일부의 카르복실기가 카르복서아미드(carboxamide)가 된 화합물로서, 시판품으로서는, 예를 들면 닛산 화학사제의 SE7792(상품명) 등이 입수 가능하다. 폴리아믹산의 화학식을 하기에 도시한다. 또, 하기의 화학식에 있어서 R¹및 R²는 방향족 환상 화합물이다.

한편, 기판(102)에 대해서는 절연성 기판(91b) 상에, 기판(101)측과 마찬가지의 공정에 의해서 전극(92b), 차광막(도시하지 않음), 절연막(94b), 및 배향 제어막(95b)을 순차 형성한다.

또, 이 실시 형태에서는 절연막(94a·94b), 배향 제어막(95a·95b), 및 스페이서(96)의 각각의 재료를 기판에 도포할 때에, 스핀코트법을 이용하고 있지만, 이 방법 외에 예를 들면, 롤코트법이나 인쇄법에 의해서 재료를 도포하여도 좋다.

다음에, 기판(101·102)을 배향 제어막(95a·95b)의 러빙 방향이 동일하게 되도록 대향 배치하고, 1㎏/㎠의 압력 하에서 200℃로 1시간의 가열을 행하여, 서로 접착시켰다(제2 공정). 즉, 200℃에서 배향 제어막(95a·95b)의 소성을 행하였다.

그 후, 기판(101·102)의 간극에 액정(4)을 봉입하면, 본 실시 형태의 액정 표시 소자가 완성한다. 또, 여기서는 액정(4)으로서 강유전성 액정을 이용한다.

이상의 공정에서 작성한 액정 표시 소자는, 셀 두께를 0. 03㎛ 이내의 정밀도로 균일화할 수 있었다. 또한, 화소 표시부에 있어서 균일한 배향과 스위칭 특성을 얻을 수 있었다.

또한, 이 실시 형태에서는 배향 제어막(95a·95b)의 소성을, 막도포시에 100℃, 기판(101·102)의 접합시에 200℃에서 각각 행하였다. 이와 같이, 기판(101·102)의 접합시의 소성 온도를, 막 도포시의 소성 온도보다도 높게 설정함으로써, 접합시의 이미드화를 촉진할 수 있다. 여기서는, 접합시에 있어서의 배향 제어막(95a·95b)의 이미드화는 막도포시보다도 40% 정도 진행하였다.

이와 같이, 접합시에 이미드화를 진행시켜서 배향 제어막(95a·95b)의 사이에 화학 결합을 생기게 함으로써, 기판(101·102)의 사이에 충분한 접착력을 얻을 수 있다.

또, 막 도포시의 소성 온도와 기판의 접합시의 소성 온도를 함께 120℃로 하여도 접착성을 얻을 수 있었다. 또한, 막 도포시의 소성 온도와 기판의 접합시의 소성 온도를 함께 180℃로 하여도, 마찬가지로 접착성이 얻어졌다. 즉, 폴리아믹산계 수지를 배향 제어막 재료로서 이용하면, 막 도포시의 소성 온도와 기판의 접합시의 소성 온도를 동일하게 하여도, 상하 기판을 접착시킬 수 있다.

이 이유에 대해, 도 26을 참조하면서 설명한다. 도 26은 본 실시 형태의 배향 제어막(95a·95b)의 재료로서 사용할 수 있는 2종류의 폴리아믹산계 수지를 각각 이용하여 배향 제어막 A· B를 시작하고, 소성 온도에 대한 이미드화율을 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 26으로부터 명백한 바와 같이, 상술한 소성 온도인 120℃ 내지 200℃ 정도의 온도에서는, 폴리아믹산계 수지의 이미드화가 완전하지 않아, 수산기나 수소기가 남아 있다. 이 때문에, 기판을 접합시킬 때에 폴리아믹산계 수지의 이미드화(화학 결합)에 의한 접착은 진행하지 않더라도, 수소 결합에 의해서 기판간에 접착력이 생긴다고 생각된다. 또한, 이미드화가 완전하지 않기 때문에, 배향 제어막 자체가 완전히 경화하고 있지 않으므로, 접합시의 상하 기판간의 도포성이 향상하여 접착성의 향상에 기여하였다고 생각된다.

그러나, 바람직하게는 막도포시의 소성 온도에 있어서의 이미드화율이 10 내지 50%, 접합시의 소성 온도에 있어서의 이미드화율이 50 내지 100%가 되도록, 이들 소성 온도를 설정함으로써, 접합시의 이미드화가 촉진되고, 상하 기판간의 접착력을 더욱 강고하게 할 수 있다.

더욱, 바람직하게는, 접합시의 소성 온도에 있어서의 이미드화율과, 막도포시의 소성 온도에 있어서의 이미드화율과의 차가 10 내지 90%가 되도록 이들 소성 온도를 설정하는 것이 바람직하다.

또, 비교를 위해 폴리이미드 타입의 배향 제어막 재료(일본 합성 고무사제: 상품명 AL5417)를 이용하여, 본 실시 형태와 동일한 공정으로 배향 제어막을 형성한 바, 이 배향 제어막은 완전히 접착력을 갖는 것에 이르지 않았다. 이 원인은, 폴리이미드 타입의 배향 제어막 재료에서는 이미드화가 완료되어 있으므로 이미드화의 화학 결합에 의한 접착이 이루어지지 않았던 점, 및, 분자에 수산기 및 수소기를 거의 갖지 않았기 때문에 수소 결합에 의한 접착력이 얻어지지 않았기 때문이라고 생각된다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 소자에서는 기판(101·102)이 강고하게 접착되어 있으므로, 균일한 셀 두께, 충분한 내쇼크성, 및 양호한 표시 품위가 얻어진다.

또한, 배향 제어막(95a)에 앞서서 스페이서(96)가 형성됨으로써, 스페이서(96)의 형성시에 이용되는 용매나 현상제 등에 의해서 배향 제어막(95a)이 오염되거나 손상되거나 하지 않고, 배향 제어력이 저하한다고 하는 문제가 없다.

또, 상기한 공정에서는, 기판(101)측에만 스페이서(96)를 설치하였지만, 이것에 한하지 않고, 기판(101)및 기판(102)의 쌍방에 스페이서를 형성한 후에 이들의 기판을 접합시키도록 하여도 좋다.

제9 실시 형태

본 발명의 실시에 관한 다른 형태에 대해서 도 27 및 도 28에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또, 상기한 제8 실시 형태에서 설명한 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 생략한다.

도 27은, 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시한 단면도이다. 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자는 도 27에 도시한 바와 같이, 실시 형태에서 설명한 기판(101)을 대신해서, 기판(103)을 구비하고 있다. 기판(103)은, 제8 실시 형태에서 설명한 절연성 기판(91a), 전극(92a), 및 차광막(93a)을 구비하고 있다.

또한, 차광막(93a) 상에, 이 차광막(93a)에 따라서 벽형의 스페이서(96)가 형성되어 있다. 그리고, 이들을 덮도록 절연막(94a) 및 배향 제어막(95a)과 마찬가지의 절연막(98a) 및 배향 제어막(99a)이, 순차 형성되어 있다.

다음에, 본 실시 형태의 액정 표시 소자의 제조 공정에 대해 설명한다.

우선, 제8 실시 형태와 마찬가지의 공정을 거쳐서, 절연성 기판(91a)의 표면에, 전극(92a) 및 차광막(93a)을 형성한다. 여기까지의 공정이 종료한 시점의 상태를 도 28a에 도시한다.

계속해서, 전극(92a)및 차광막(93a)의 표면에, 자외선 경화형 수지를, 후술하는 소성을 행한 후의 막 두께가 1. 5㎛가 되도록 스핀코트법으로 도포한다. 다음에, 포토마스크를 이용하여 이 자외선 경화형 수지를 패터닝하고, 전극(92a)에 중복되지 않도록 스트라이프형으로 형성한다. 그 후, 200℃에서 1시간의 소성을 행함으로써도 28b에 도시한 바와 같이, 차광막(93a) 상에, 전극(92a)에 따른 벽형의 스페이서(96)가 형성된다.

또, 스페이서(96)의 재료가 되는 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 신닛데츠화학사제의 V259-PA(상품명) 등을 이용할 수 있지만, 타사와 마찬가지의 자외선 경화형 수지를 이용하여도 좋다. 혹은, 포토레지스트와의 조합에 따라서, 무기 재료나 유기계의 수지를 이용하여도 좋다.

또한, 여기서는, 스페이서(96)를 전극(92a)과 중복되지 않고, 차광막(93a)상에 위치하는 스트라이프형으로 형성하였지만, 스페이서(96)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전극(92a)의 길이 방향을 따라서 복수의 원주가 단속적으로 나란하게 되도록 형성하여도 좋다. 혹은 각 기둥형으로 하여도 좋다.

다음에, 상술된 바와 같이 스페이서(96)가 형성된 기판에, 절연막 재료를 스핀코트법에 의해 도포하고, 도 28c에 도시한 바와 같이, 균일한 표면을 갖는 절연막(98a)을 형성한다. 또, 상기한 절연막 재료로서는, 예를 들면 닛산 화학사제의 A2014(상품명) 등을 이용할 수 있다.

계속해서, 상기 절연막(98a) 상에, 폴리아믹산계 수지를, 스핀코트법에 의해서 도포하고, 100℃에서 소성한다. 또한, 이 수지막에 대해 러빙 배향 처리를 행함으로써 도 28d에 도시한 바와 같이, 배향 제어막(99a)이 형성된다. 또, 상기한 폴리아믹산계 수지로서는 예를 들면 닛산 화학사제의 SE7792(상품명) 등을 이용할 수 있다.

이상의 공정에 의해, 기판(103)이 완성하므로 이 기판(103)과 기판(102)을, 상기한 제8 실시 형태와 마찬가지의 공정을 거쳐서 서로 접합시키고, 그 간극에 액정(4)을 주입하면, 액정 표시 소자가 완성한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자는 스페이서(96)가 절연막(98a)보다도 전에 형성되는 점에 있어서, 제8 실시 형태와 다르다. 그러나, 상하 기판이 배향 제어막끼리에 의해서 접착되어 있는 점에 있어서는 제8 실시 형태와 동일하다.

이 때문에, 상하 기판의 접착력에 대해서는 제8 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 결과, 셀두께의 균일성, 표시 품위의 양호함, 내쇼크성에 대해서도 제8 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 본 실시 형태에서는 스페이서(96)의 재료로서, 그 소성 온도가 절연막(98a)의 소성 온도보다도 높은 재료를 적용할 수 있으므로 스페이서 재료의 선택폭이 넓어진다고 하는 이점이 있다.

제10 실시 형태

본 발명의 실시에 관한 또 다른 형태에 대해 도 29에 기초하여 설명하면, 이하와 같다. 또, 상기한 각 실시 형태에서 설명한 구성과 마찬가지의 구성에 대해서는 동일한 부호를 부기하여, 그 설명을 생략한다.

도 29는 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자의 개략 구성을 도시한 단면도이다.

이 액정 표시 소자는, 제8 실시 형태에서 설명한 기판(101)을 대신해서 기판(104)을 구비하고 있다. 기판(104)은 실시 형태에서 설명한 기판(101)과 마찬가지로 절연성 기판(91a), 전극(92a), 차광막(93a), 및 절연막(94a)을 구비하고 있다.

또한, 절연막(94a)을 덮도록 배향 제어막(100a)이 적층되어 있다. 그리고, 벽형의 스페이서(96)가 배향 제어막(100a) 상에 전극(92a)과 중복되지 않도록 스트라이프형으로 형성되어 있다.

다음에, 본 실시 형태의 액정 표시 소자의 제조 공정에 대해 설명한다.

우선, 제8 실시 형태와 마찬가지의 공정을 거쳐서, 절연성 기판(91a)의 표면에, 전극(92a) 및 차광막(93a)을 형성한다.

다음에, 전극(92a) 및 차광막(93a)의 표면에, 절연막 재료를 스핀코트법에 의해 도포하고, 균일한 표면을 갖는 절연막(94a)을 형성한다. 또, 상기한 절연막 재료로서는 예를 들면 닛산 화학사제의 A2014(상품명) 등을 이용할 수 있다.

계속해서, 상기 절연막(94a) 상에 폴리아믹산계 수지를 스핀코트법에 의해서 도포하고, 우선 80℃의 핫 플레이트 상에서 프리베이크를 행한 후, 200℃의 오븐 안에서 소성한다. 또한 이 수지막에 대해 러빙 배향 처리를 행함으로써 배향 제어막(100a)이 형성된다. 또, 상기한 폴리아믹산계 수지로서는, 예를 들면 닛산 화학사제의 SE7792(상품명) 등을 이용할 수 있다.

계속해서, 배향 제어막(100a)의 표면에, 자외선 경화형 수지를 후술하는 소성을 행한 후의 막 두께가 1. 5㎛가 되도록 스핀코트법으로 도포한다. 다음에, 포토마스크를 이용하여 이 자외선 경화형 수지를 패터닝하고, 전극(92a)에 중복되지 않도록 스트라이프형으로 형성한다. 그 후, 200℃에서 1시간의 소성을 행함으로써 스페이서(96)가 형성된다.

또, 스페이서(96)의 재료가 되는 자외선 경화형 수지로서는, 예를 들면 신닛데츠화학사제의 V259-PA(상품명) 등을 이용할 수 있지만, 타사의 동일한 자외선 경화형 수지를 이용하여도 좋다. 혹은, 포토레지스트와의 조합에 따라서, 무기 재료나 유기계의 수지를 이용하여도 좋다.

또한, 여기서는, 스페이서(96)를 전극(92a)과 중복되지 않도록 스트라이프형으로 형성하였지만, 스페이서(96)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전극(92a)의 길이 방향을 따라서 복수의 원주가 단속적으로 나란하게 서도록 형성하여도 좋다. 혹은 각 기둥형으로 히여도 좋다.

이상의 공정에 의해 기판(104)이 완성하므로, 이 기판(104)과 기판(102)을, 1㎏/㎠의 가압 하에서 200℃에서 소성함으로써 접합시키고, 그 간극에 액정(4)을 주입하면 액정 표시 소자가 완성한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자는 스페이서(96)가 배향 제어막(100a)보다도 후에 형성되고, 하측의 기판(104)과 상측의 기판(102)이 스페이서(96)와 배향 제어막(95b)과의 접착에 의해서 접합되고 있는 점에서, 제8 실시 형태와 다르다.

또, 200℃에서 소성한 경우의 배향 제어막(100a)의 이미드화율은 50% 정도이므로, 수산기 및 수소기가 잔존하고, 배향 제어막(100a·95b)과 스페이서(96)와의 사이에 수소 결합에 의한 접착력이 생기고 있다. 또한, 스페이서(96)의 재료 자신이 아크릴계 수지이고, 접착성을 가지고 있다. 이에 따라, 기판(102)과 기판(104)이 강고하게 접착되고, 균일한 셀 두께, 높은 내쇼크성, 및 양호한 표시 품위를 갖는 액정 표시 소자가 실현되어 있다.

또, 비교를 위해 폴리이미드 타입의 배향막 재료(일본 합성 고무사제: 상품명 A15417)를 이용하여, 본 실시 형태와 마찬가지의 공정에 의해서 액정 표시 소자를 시작한 바, 이 액정 표시 소자의 상하 기판은 본 실시 형태의 액정 표시 소자에 비교하여 접착성이 약하고, 박리되기 쉬운 것을 알 수 있었다.

또한, 스페이서(96)를 무기계의 재료로 형성한 바, 배향 제어막을 폴리아믹산계 수지로 형성한 경우는 접착성이 얻어졌지만, 배향 제어막을 폴리이미드 타입의 재료로 형성한 경우는, 접착성이 얻어지지 않았다.

이들 결과로부터, 배향 제어막의 재료로서 완전히 이미드화되어 있지 않는 폴리아믹산계 수지를 이용하면, 스페이서의 재료에 관하지 않고, 스페이서와의 사이에서 양호한 접착성이 얻어지는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 상기한 제8 내지 제 10 실시 형태에 관한 액정 표시 소자는, 제1 및 제2 기판 중 적어도 한쪽이 기둥형 혹은 벽형의 스페이서를 구비하고, 적어도 제1 기판의 배향 제어막이 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지며, 상기 제1 기판의 배향 제어막과 제2 기판이, 가열 처리에 의해서 서로 접착된 구성이다.

이와 같이, 제1 및 제2 기판이 기둥형 혹은 벽형의 스페이서에 의해서 균일한 간격을 유지한 상태로 서로 접합되므로, 종래의 입자형 스페이서를 기판 상에 산포하는 방법과 비교하여, 셀 두께의 균일성 및 내쇼크성이 향상한다. 또한, 제1 기판의 배향 제어막은 접착성에 우수한 열중합형 폴리아믹산계 수지로부터 형성되어 있기 때문에, 제1 및 제2 기판이 강고하게 접합된다. 이 결과, 균일한 셀 두께, 높은 내쇼크성, 및, 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기 액정 표시 소자는 스페이서가 배향 제어막에 의해서 덮어지고, 제1 기판의 배향 제어막과, 제2 기판의 배향 제어막이 서로 접착된 구성만으로도 좋다.

이에 따라, 스페이서 형성 공정에서 일반적으로 이용되는 용제나 현상액 등에 의해서 배향 제어막이 오염되거나 손상되거나 하는 일이 방지됨과 동시에, 스페이서의 형성에 소성 공정을 필요로 하는 경우에, 배향 제어막의 소성 온도보다도 높은 소성 온도를 필요로 하는 스페이서 재료를 사용하는 것이 가능해져서, 스페이서재료의 선택 범위가 넓어진다고 하는 또 다른 효과를 발휘한다.

상기 액정 표시 소자는 스페이서가 제2 기판의 배향 제어막 상에 형성되고, 제1 기판의 배향 제어막과, 상기 스페이서의 상부면이 서로 접착된 구성이어도 좋다.

이 구성에서는 제1 기판의 배향 제어막이 접착성에 우수한 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지므로, 스페이서의 재료에 관계 없이, 제1 및 제2 기판이 강고하게 접착된다. 이 결과, 셀 두께를 균일하게 형성할 수 있어, 내쇼크성에 우수하고, 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공하는 것이 가능하다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기 액정 표시 소자는 액정으로서 강유전성 액정을 이용한 구성으로 하는 것도 가능하다.

강유전성 액정은 예를 들면 네마틱 액정 등과 비교하면, 충격에 약하고, 양호한 표시 품위를 실현하기 위해서는 셀 두께를 엄밀하고 균일화하지 않으면 안된다라고 하는 결점을 갖는다. 그러나, 상기한 구성에 의하면 균일한 셀압 및 높은 내쇼크성이 실현되어 있으므로, 강유전성 액정의 결점이 보상되어, 우수한 특성을 갖는 강유전성 액정을 이용한 액정 표시 소자를 실용화로 유도할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 실시 형태에 관한 액정 표시 소자의 제조 방법은 열중합형 폴리아믹산계 수지를 도포하여 소성함으로써, 적어도 제1 기판에 배향 제어막을 형성하는 제1 공정과, 상기 제1 기판의 배향 제어막과 제2 기판을 소성하면서 접착시키는 제2공정을 포함한다.

이와 같이, 배향 제어막의 형성시에 제1회째의 소성을 행하고, 필요에 따라서러빙 처리 등을 실시한 후에, 접합 공정에서 제2회째의 소성을 행함으로서 폴리아믹산계 수지에 접착성을 갖게 하여, 제1 및 제2 기판을 강고하게 접착할 수 있다. 이 결과, 균일한 셀 두께, 높은 내쇼크성, 및 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

상기 제조 방법은, 제1 및 제2 기판 중 적어도 한쪽에 대해, 제1 공정에 앞서서, 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 형성하는 공정을 더욱 포함하고, 제1 및 제2 기판의 쌍방에 대해, 제1 공정에서, 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막을 형성하고, 제2 공정에서, 제1 공정에서의 소성 온도보다도 높은 소성 온도로 상기 스페이서의 상부면에 있어서 제1 및 제2 기판의 배향 제어막을 접착시키도록 하여도 좋다.

소성 온도와 이미드화율과의 사이에는, 소성 온도가 높아지게 될수록 이미드화율도 상승한다고 하는 관계가 있으므로, 제2 공정의 소성(기판의 접합시)을, 제1 공정의 소성(배향 제어막의 형성시)보다도 고온으로 행함으로써 제2 공정에서 이미드화를 촉진할 수 있다. 즉, 기판의 접합시에 이미드화에 의한 화학 결합력이 생겨서, 보다 높은 접착 강도를 얻을 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기한 제조 방법에서는 배향 제어막에 앞서서 스페이서의 형성을 행함으로써, 스페이서 형성 공정에서 일반적으로 이용되는 용매나 현상액에 의해서 배향 제어막이 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 배향 제어층보다도 높은 소성 온도를 필요로 하는 스페이서 재료를 사용하는 것이 가능해져서, 스페이서 재료의 선택 범위가 넓어진다고 하는 이점도 갖는다.

또한, 상기 제조 방법은 제1 공정에 있어서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 a%, 제2 공정에서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 b%로 하면,

10≤b - a≤90

을 만족시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1 공정에 있어서의 소성 온도에서의 이미드화율 a%와, 제2 공정에서의 소성 온도에서의 이미드화율 b%와의 차가 10 내지 90%가 되도록 소성 온도를 설정함으로써, 원하는 접착력을 얻을 수 있다. 또, 상기한 이미드화율의 차가 클수록 제2 공정에서의 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화에 의한 화학 결합이 촉진되고, 제1 및 제2 기판간의 접착력이 보다 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

상기 제조 방법은 제1 공정에서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율이 10 내지 50%인 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1 공정에서의 소성 후도 배향 제어막 표면에 접착 가능한 반응기를 많이 남김으로써 제2 공정에서의 이미드화를 촉진시켜서 제1 및 제2 기판간의 접착력이 더욱 향상한다고 하는 효과를 발휘한다.

상기 제조 방법은, 제2 공정에서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율이 50 내지 100%인 것이 바람직하다.

상기한 제조 방법에 의하면, 제2 공정에 있어서 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막의 이미드화를 촉진시켜서, 제1 및 제2 기판간의 접착을 보다 강고한 것으로 할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

상기 제조 방법에 있어서, 제1 공정에서의 소성 온도와 제2 공정에서의 소성온도를 같게 하여도 좋다.

상기한 제조 방법에 의하면, 제1회째의 소성보다도 높은 온도로 제2회째의 소성을 행하는 방법에 비하면, 기판의 접착 강도는 약해지지만, 기계적 강도를 그다지 필요로 하지 않는 액정 표시 소자에 있어서는 충분한 강도로 제1 및 제2 기판을 접착시킬 수 있어, 기판의 접착성과 액정의 배향성과의 양쪽이 양호한 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

발명의 상세한 설명의 항에 있어서 이룬 구체적인 실시 형태 또는 실시예는, 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 밝히는 것으로, 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의에 해석되어야 되는 것이 아니라, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허 청구항의 범위 내에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

이상과 같이, 상기 제조 방법에 따르면, 기판 간격을 엄밀하게 제어할 수 있고, 또한 내충겻성에 우수하여 외압에 대해서도 상기 간격을 일정하게 유지할 수 있는 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 제조할 때 배향 제어층을 오염시키거나 열화시키거나 하는 일이 없으므로, 액정의 배향성의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 배향 제어층의 형성 후에 스페이서 상에만 접착제를 전사·도포한다고 하는 번잡한 공정을 필요로 하지 않고, 2매의 기판을 강력히 접착할 수 있다.

또한, 형성하는 스페이서의 높이를 정밀히 제어·조정할 수 있으므로, 기판 간격을 전면에 걸쳐 고정밀도로 제어하여 원하는 거리로 제작할 수 있다.

또한, 기판끼리 보다 강력히 접착할 수 있으므로, 내충격성을 향상하고, 기판 간격을 견고하게 유지·고정하는 것이 가능해진다. 그렇기 때문에, 대형 패널의 제작이나, 기판 간격을 고도로 유지할 필요가 있는 강유전성 액정을 이용한 표시 소자등의 제작에 이용하여 적합한 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 압축이나 인장등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또, 상기 접착제는, 고분자벽의 상부면에만 선택적으로 전사되기 때문에 접착제가 화소부분의 액정 배향에 악영향을 끼치는 것이 방지되고, 만일 접착제가 상기 고분자벽 상부면으로부터 약간 밀려 나왔다고 해도, 고분자벽이 단면 사다리꼴 형상이므로, 고분자벽의 상부면으로부터 밀려 나온 접착제가 액정의 배향에 부여되는 악영향은, 고분자벽 하부면의 범위 이상으로 넓어지는 일은 없다. 이 결과, 액정의 배향을 어지럽히지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또, 상기 제조 방법을 적용하는 데에서 상기 사다리꼴의 저각을, 10도 내지 65도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 한쌍의 기판 사이의 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 본원 발명의 구성에 의하면, 압축이나 인장 등의 외력에 대한 기판 강도가 향상하고, 셀 두께의 변화에 따른 표시 품위의 저하 등의 종래의 문제가 해결된다. 또한, 고분자벽을 덮도록 배향막이 형성되어 있음으로써, 고분자벽의 주위에서 액정의 배향이 흐트러진다고 하는 문제가 없이, 양호한 배향 상태를 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 액정의 배향을 흐트러트리지 않고 기판 강도를 향상시킬 수 있어, 우수한 표시 품위를 실현하는 액정 표시 소자를 제공할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 내압력성이 높고, 배향 얼룩이나 스위칭 불량이 없는 고품위의 표시를 실현할 수 있는 액정 표시 소자를 실현할 수 있다.

Claims (77)

1. 적어도 전극과 배향막을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서,

   (a) 한쪽 기판의 배향막 상에, 상기 전극의 길이 방향을 따라서 균일한 높이를 갖고, 상기 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽을, 상기 단면에서 사다리꼴의 긴쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 배향막에 접하도록 형성하는 공정과,

   (b) 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과,

   (c) 접착제를 도포한 전사 기판에, 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽의 바닥에 상당하는 상기 스페이서벽의 상부면을 압접(壓接)함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 스페이서벽의 상기 상부면으로 전사하는 공정과,

   (d) 상기 상부면으로 전사된 접착제에 다른쪽 기판을 접착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 사다리꼴의 저각(底角 : base angle)을, 10°내지 65°의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스페이서벽을, 광학적으로 등방성을 갖는 투명한 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 공정 (a)에 앞서서, 상기 한쪽 기판에, 적어도 상기 스페이서벽의 상기 하부면을 기판 표면에 수직한 방향으로 투영한 영역을 덮는 블랙 매트릭스를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 공정 (d)의 후에, 스페이서벽의 길이 방향을 따라서 상기 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
6. 적어도 전극과 배향막을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서,

   (a) 한쪽 기판 상에, 상기 전극의 길이 방향을 따라서 균일한 높이를 갖고, 상기 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽을, 상기 단면에서 사다리꼴이 긴쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 한쪽 기판측에 위치하도록 형성하는 공정과,

   (b) 상기 스페이서벽을 덮도록 배향막을 형성하는 공정과,

   (c) 전사 기판에 접착제를 도포하는 공정과,

   (d) 접착제를 도포한 전사 기판에, 상기 스페이서벽에서의 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽의 바닥에 상당하는 상부면에 형성된 배향막을 압접함으로써, 상기 접착제를 전사 기판으로부터 상기 상부면에 형성된 배향막으로 전사하는 공정과,

   (e) 상기 배향막으로 전사된 접착제에 다른쪽의 기판을 접착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 사다리꼴의 저각을, 10°내지 65°의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 스페이서벽을, 광학적으로 등방성을 갖는 투명한 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 공정 (a)에 앞서서, 상기 한쪽 기판에, 적어도 상기 스페이서벽의 상기 하부면을 기판 표면에 수직한 방향으로 투영한 영역을 덮는 블랙 매트릭스를 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
10. 제6항에 있어서,

    상기 공정 (e)의 후에, 스페이서벽의 길이 방향을 따라서 상기 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
11. 적어도 전극과 배향막을 각각 갖는 제1 및 제2 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자에 있어서,

    제1 기판의 배향막 상에, 상기 전극의 길이 방향을 따라서, 균일한 높이를 갖고, 상기 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽이 설치되고,

    상기 스페이서벽이, 상기 단면에서 사다리꼴의 긴쪽의 바닥에 상당하는 하부면이 상기 제1 기판의 배향막에 접하고, 또한 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽 바닥에 상당하는 상부면에만 도포된 접착제로 제2 기판에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
12. 제11항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
13. 제11항에 있어서,

    상기 사다리꼴의 저각이 10°내지 65°의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
14. 제11항에 있어서,

    상기 스페이서벽이, 광학적으로 등방성을 갖는 투명한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
15. 제11항에 있어서,

    상기 스페이서벽이 서로 평행하게 복수 설치됨과 동시에, 상기 스페이서벽의 길이 방향에 있어서의 일단측에, 액정의 주입구를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
16. 적어도 전극과 배향막을 각각 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 끼운 액정 표시 소자에 있어서,

    한쪽의 기판 상에, 상기 전극의 길이 방향을 따라서 설치된 균일한 높이를 갖고, 상기 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상의 스페이서벽을 구비하고,

    상기 스페이서벽이 설치된 기판의 배향막이, 상기 스페이서벽을 피복하도록 설치됨과 동시에,

    상기 배향막의, 상기 스페이서벽의 상기 단면에서 사다리꼴의 짧은쪽 바닥에 상당하는 면을 덮는 개소에 접착제가 설치되고, 이 접착제에 다른쪽 기판이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
17. 제16항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
18. 제16항에 있어서,

    상기 사다리꼴의 저각이 10°내지 65°의 범위인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
19. 제16항에 있어서,

    상기 스페이서벽이 광학적으로 등방성을 갖는 투명한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
20. 제16항에 있어서,

    상기 스페이서벽이 서로 평행하게 복수 설치됨과 동시에, 상기 스페이서벽의 길이 방향에 있어서의 일단측에 액정의 주입구를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
21. 한쌍의 기판과,

    상기 한쌍의 기판 각각에 설치된 배향 제어막과,

    상기 한쌍의 기판 사이에 끼워진 액정과,

    상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 설치된, 기둥형(pillar shape) 혹은 벽형(wall shape)의 스페이서를 구비하고,

    상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽의 배향 제어막이, 열중합형 폴리아믹산계 수지(thermally polymerizable polyamic acid resin)로 이루어지며,

    상기 한쌍의 기판이 가열 처리에 의해서 서로 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
22. 제21항에 있어서,

    스페이서가 형성된 기판에 있어서, 상기 배향 제어막이 스페이서보다도 상층에 설치되고,

    상기 한쌍의 기판의 한쪽 배향 제어막과 다른쪽 기판의 배향 제어막이 서로 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
23. 제21항에 있어서,

    열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막과, 다른쪽 기판에 형성된 스페이서의 선단부가 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
24. 제21항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
25. 제21항에 있어서,

    상기 스페이서가 서로 평행한 벽형으로 복수 형성됨과 동시에,

    액정의 주입구가 상기 스페이서의 길이 방향의 일단측에 설치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
26. 한쌍의 기판 사이에 액정을 구비한 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서,

    (a) 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에, 열중합형 폴리아믹산계 수지를 도포하여 소성함으로써 배향 제어막을 형성하는 공정과,

    (b) 상기 한쌍의 기판을 소성하면서 접착시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
27. 제26항에 있어서,

    상기 공정 (a)에 앞서서, 상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 형성하는 공정을 더 포함하고,

    상기 공정 (a)에 있어서, 한쌍의 기판의 쌍방에 대해 열중합형 폴리아믹산계 수지로 이루어지는 배향 제어막을 형성하고,

    상기 공정 (b)에 있어서, 공정 (a)에 있어서의 소성 온도보다도 높은 소성 온도로 소성을 행함으로써, 한쌍의 기판의 배향 제어막을 상기 스페이서의 상부면에서 서로 접착시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
28. 제27항에 있어서,

    공정 (a)에 있어서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 a%, 공정 (b)에 있어서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율을 b%로 하면,

    10≤b - a≤90

    이 만족되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
29. 제27항에 있어서,

    공정 (a)에 있어서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율이 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
30. 제27항에 있어서,

    공정 (b)에 있어서의 소성 온도에서의 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지의 이미드화율이 50 내지 100%인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
31. 제26항에 있어서,

    공정 (a)에 있어서의 소성 온도와 공정 (a)에 있어서의 소성 온도가 같은 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
32. 서로 대향하는 한쌍의 기판과,

    상기 한쌍의 기판 사이에 봉입되는 액정을 구비하고,

    상기 한쌍의 기판은, 각각 상기 액정에 전압을 인가하기 위한 전극과, 상기 전극을 덮도록 설치되고 상기 액정의 배향을 제어하는 배향 제어층을 기판상에 갖고,

    상기 한쌍의 기판의 한쪽에서 인접하는 상기 전극 사이의 영역에, 상기 한쌍의 기판간의 간격을 일정하게 유지하면서 상기 한쌍의 기판을 접착하는 스페이서가 벽형 혹은 기둥형으로 설치되고,

    상기 배향 제어층은, 상기 한쪽의 기판에서 상기 스페이서가 기판상에 형성된 후에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
33. 제32항에 있어서,

    상기 스페이서는, 그 기간부(基幹部 : base portion)가 감광성 수지로 이루어짐과 동시에 그 선단부가 열가소성 고분자 재료로 이루어지며, 상기 열가소성 고분자 재료에 의해 상기 한쌍의 기판이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
34. 제32항에 있어서,

    상기 스페이서는 접착성을 갖는 감광성 수지로 이루어지며, 상기 감광성 수지에 의해 상기 한쌍의 기판이 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
35. 제32항에 있어서,

    상기 스페이서가 서로 평행한 벽형으로 복수 설치되고, 액정의 주입구가 상기 스페이서의 길이 방향의 일단측에 설치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
36. 제32항에 있어서,

    상기 스페이서가 전극의 길이 방향을 따라서 벽형으로 형성됨과 동시에, 상기 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
37. 제32항에 있어서,

    상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 있어서 배향 제어층이 열중합형 폴리아믹산계 수지를 포함하고, 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지가 가열 처리됨으로써, 상기한쌍의 기판이 서로 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
38. 제32항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
39. 한쌍의 기판을 스페이서를 사이에 두고 접합시킨 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서,

    (a) 한쪽 기판상에, 적어도 그 선단부가 가열에 의해 접착능(接着能)을 발휘하는 재료로 이루어지는 스페이서를, 상기 선단부 상에 소정의 용매에 가용인 재료로 이루어지는 가용층을 적층한 상태에서 벽형 혹은 기둥형으로 형성하는 공정과,

    (b) 상기 스페이서 및 상기 가용층을 덮도록 배향 제어층을 형성하는 공정과,

    (c) 상기 소정의 용매로 용해함으로써, 상기 가용층을 그 위의 배향 제어층과 함께 제거하는 공정과,

    (d) 상기 스페이서의 선단부의 재료의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로 상기 스페이서의 선단부와 다른쪽의 기판을 압착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
40. 제39항에 있어서,

    상기 공정 (a)가,

    (a-1) 기판상에, 스페이서의 기간부의 재료로서의 감광성 수지를 피막형으로 형성하는 공정과,

    (a-2) 상기 감광성 수지 상에, 상기 스페이서의 선단부의 재료로서의 열가소성 접착제를 피막형으로 형성하는 공정과,

    (a-3) 상기 열가소성 접착제 상에, 상기 가용층의 재료를 피막형으로 형성하는 공정과,

    (a-4) 포토리소그래피를 이용하여, 스페이서를 형성하여야 할 영역 이외의 상기 감광성 수지를, 그 위의 열가소성 접착제 및 가용층과 함께 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
41. 제40항에 있어서,

    상기 공정 (a-2)가, 열가소성 접착제의 미립자를 용매 중에 분산시킨 것을 감광성 수지 상에 산포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
42. 제39항에 있어서,

    상기 공정 (a)와 공정 (b)와의 사이에, 스페이서 및 가용층을 덮도록 절연층을 형성하는 공정을 더 포함하고,

    상기 공정 (c)에 있어서, 가용층을 상기 소정의 용매로 용해함으로써, 상기 가용층 상의 절연층 및 배향 제어층과 함께 제거하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
43. 제39항에 있어서,

    상기 공정 (a)가, 기판 상에 스페이서의 재료로서, 가열에 의해 접착성을 발휘하는 감광성 수지를 피막형으로 형성하는 공정과,

    상기 감광성 수지 상에, 가용층의 재료를 피막형으로 형성하는 공정과,

    포토리소그래피를 이용하여, 스페이서를 형성하여야 할 영역 이외의 상기 감광성 수지를, 그 위의 가용층 재료와 함께 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
44. 제39항에 있어서,

    상기 공정 (a)에 있어서, 복수의 벽형의 스페이서를 서로 평행하게 형성함과 동시에,

    상기 공정 (d)의 후에, 스페이서의 길이 방향을 따라서 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
45. 기판 상에 전극을 형성한 후, 감광성 수지를 피막형으로 형성하는 제1 공정과,

    상기 감광성 수지 상에, 열가소성을 갖는 제1 고분자 재료를 피막형으로 형성하거나, 혹은 상기 제1 고분자 재료의 분말을 산포하는 제2 공정과,

    상기 제1 고분자 재료 상에, 소정의 용매에 가용인 제2 고분자 재료를 피막형으로 형성하는 제3 공정과,

    소정 영역 이외의 상기 감광성 수지, 상기 제1 고분자 재료 및 상기 제2 고분자 재료를 제거하고, 남은 이들 재료로 이루어지는 원간격 유지체를 스트라이프형 혹은 기둥형으로 형성하는 제4 공정과,

    상기 전극 상부 및 상기 원간격 유지체 상에, 배향 제어층을 적층하거나, 혹은 절연층 및 배향 제어층을 순차 적층하는 제5 공정과,

    상기 제2 고분자 재료를 박리하여, 상기 원간격(原間隔) 유지체 상의 배향 제어층을 제거하거나, 혹은 상기 원간격 유지체 상의 절연층 및 배향 제어층을 제거하는 제6 공정과,

    상기 기판과 다른 기판을, 상기 제1 고분자 재료의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로 압착함으로써 접착하는 제7 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
46. 제45항에 있어서,

    상기 제2 공정에서 상기 제1 고분자 재료를 설치하지 않고, 대신에 상기 제1 공정에서 접착성을 갖는 감광성 수지를 피막형으로 형성하고, 상기 제7 공정에서 상기 2장의 기판을 상기 접착성을 갖는 감광성 수지의 유리 전이점 혹은 그 근방의 온도로 압착함으로써 접착하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
47. 각각이 적어도 전극을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 개재시킨 액정 표시 소자에 있어서,

    배향 제어층과,

    형상 기억 특성을 갖는 유기 재료로 이루어지며, 상기 배향 제어층 상에 벽형 또는 기둥형으로 형성된 스페이서를 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
48. 제47항에 있어서,

    상기 유기 재료가 열가소성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
49. 제47항에 있어서,

    상기 유기 재료가 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
50. 제47항에 있어서,

    상기 유기 재료가 입상 실리카(granular silica)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
51. 제47항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
52. 제47항에 있어서,

    상기 스페이서가 서로 평행한 벽형으로 복수 형성됨과 동시에,

    액정의 주입구가 상기 스페이서의 길이 방향의 일단측에 설치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
53. 각각이 전극을 갖는 한쌍의 기판 사이에 액정을 개재시킨 액정 표시 소자의 제조 방법에 있어서,

    (a) 상기 기판에 배향 제어층을 피막형으로 형성하는 공정과,

    (b) 형상 기억 특성을 갖는 유기 재료를 포함하는 벽형 또는 기둥형의 스페이서를 상기 배향 제어층 상에 형성하는 공정과,

    (c) 상기 스페이서를 형성한 후에, 상기 배향 제어층에 러빙 처리를 하는 공정과,

    (d) 상기 공정 (c)의 후에, 상기 유기 재료의 유리 전이점 근방 혹은 그 이상의 온도에서의 가열 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
54. 제53항에 있어서,

    상기한 공정 (d)의 후에, 상기 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
55. 제53항에 있어서,

    상기한 공정 (d)의 전에, 상기 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
56. 제53항에 있어서,

    상기한 공정 (b)에 있어서, 스페이서를 서로 평행한 벽형으로 복수 형성함과 동시에,

    상기 스페이서의 길이 방향을 따라서, 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
57. 한쌍의 기판과,

    상기 한쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층과,

    상기 한쌍의 기판 각각에 설치된, 상기 액정층에 전압을 인가하는 복수의 스트라이프형의 전극 및 상기 액정층의 배향을 제어하는 배향 제어층과,

    상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽으로 균일한 높이로 벽형으로 설치된 복수의 스페이서를 구비하고,

    액정의 주입구가 상기 스페이서의 길이 방향의 일단측에 설치된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
58. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서의 길이 방향과 배향 제어층의 배향 처리 방향이 동일 또는 거의 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
59. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서의 길이 방향과, 배향 제어층의 배향 처리 방향이 역방향 또는 거의 역방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
60. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서가 동일한 상기 기판상의 전극 사이의 영역, 및 이 영역을 상기 기판 표면에 수직한 방향으로 투영한 영역에 배치되고, 또한 광학적인 등방성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
61. 제57항에 있어서,

    액정의 주입구의 폭이 표시 영역의 폭 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는액정 표시 소자.
62. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서가 광경화성 수지(photo curing resin)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
63. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서를 갖는 기판의 배향 제어층이, 상기 스페이서보다 상층에 설치됨과 동시에, 스페이서의 선단부에서 다른쪽의 기판에 있어서의 배향 제어층에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
64. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서를 갖는 기판의 배향 제어층이, 상기 스페이서보다 상층에 설치됨과 동시에, 스페이서의 선단부에서 다른쪽 기판에 있어서의 배향 제어층에 접착층을 통해 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
65. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서가 한쪽의 기판에 있어서 배향 제어층보다 상층에 설치됨과 동시에, 그 선단부가 다른쪽 기판의 배향 제어층에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
66. 제57항에 있어서,

    상기 액정이 강유전성 액정인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
67. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서의 길이 방향에 있어서의 단부에서, 액정을 주입하는 주입구로부터 먼쪽인 일단에, 상기 스페이서와 직교하는 방향으로 벽형의 스페이서가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
68. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서가 표시 영역의 길이 이상의 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
69. 제57항에 있어서,

    상기 스페이서가, 길이 방향에 수직한 평면에 있어서의 단면이 사다리꼴 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
70. 제57항에 있어서,

    상기 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에 있어서 배향 제어층이 열중합형 폴리아믹산계 수지를 포함하고, 상기 열중합형 폴리아믹산계 수지가 가열 처리됨으로써, 상기 한쌍의 기판이 서로 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
71. (a) 한쌍의 기판의 적어도 한쪽에, 균일한 높이의 벽형의 스페이서를 서로 평행하게 복수 형성하는 공정과,

    (b) 상기 스페이서를 통해 상기 한쌍의 기판을 접합시키는 공정과,

    (c) 상기 스페이서의 길이 방향을 따라서 상기 한쌍의 기판 사이에 액정을 주입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
72. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (b)보다 전에, 상기 한쌍의 기판의 각각에 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함하고,

    상기 배향 제어층의 배향 처리 방향이 스페이서의 길이 방향과 동일 혹은 대체로 동일한 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
73. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (b)보다 전에, 상기 한쌍의 기판의 각각에 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함하고,

    상기 배향 제어층의 배향 처리 방향이 스페이서의 길이 방향과 역방향 혹은 대체로 역방향인 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
74. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (a)에 있어서, 상기 스페이서를 광경화성 수지에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
75. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (a)와 공정 (b)와의 사이에, 상기 한쌍의 기판의 각각에 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함함과 동시에,

    상기 배향 제어층은 스페이서를 갖는 기판에 있어서는 스페이서를 덮도록 형성되고,

    상기 공정 (b)에 있어서, 상기 스페이서를 갖는 기판 상의 스페이서의 선단부상에 위치하는 배향 제어층을, 다른쪽 기판의 배향 제어층에 직접 접착함으로써 상기 한쌍의 기판을 접합시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
76. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (a)와 공정 (b)와의 사이에, 상기 한쌍의 기판의 각각에 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함함과 동시에,

    상기 배향 제어층은 스페이서를 갖는 기판에 있어서는 스페이서를 덮도록 형성되고,

    상기 공정 (b)가 상기 스페이서를 갖는 기판 상의 스페이서의 선단부 상에 위치하는 배향 제어층 상에 접착층을 형성하는 공정을 포함하고, 스페이서를 갖는 기판의 상기 접착층과 다른쪽 기판의 배향 제어층을 접착함으로써, 상기 한쌍의 기판을 접합시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.
77. 제71항에 있어서,

    상기 공정 (a)보다도 전에, 스페이서를 형성하여야 할 기판을 덮도록 배향 제어층을 형성하는 공정을 더 포함하고,

    상기 공정 (b)에 있어서, 스페이서의 선단부를 다른쪽 기판의 배향 제어층에 접착함으로써 상기 한쌍의 기판을 접합시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 제조 방법.