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液晶元件及液晶元件的制造方法

文檔序號:2681755閱讀:134來源:國知局
專利名稱:液晶元件及液晶元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置和空間光調(diào)制裝置等中使用的液晶元件及其制造方法,尤其涉及封裝加工用或光鉗子等光操縱中所用的激光控制或光通信中適用的液晶元件的液晶的密封。
背景技術(shù)
現(xiàn)有的液晶元件中,用樹脂在一對基板之間進(jìn)行連接,在該樹脂與基板包圍的空 間內(nèi),通過從注入口注入液晶并進(jìn)行封裝,形成液晶單元。用由該樹脂構(gòu)成的密封材料將液晶保持在基板之間的結(jié)構(gòu)中,由于樹脂不具有防濕性,因此水分易浸透到液晶層內(nèi),另外,密封材料硬化時殘留的聚合剩余樹脂與接觸密封材料的液晶材料在特高溫下相溶,有時也溶出到液晶層中,存在使液晶的定向不良和阻抗率低下等使液晶元件的特性劣化的問題。特別在用于光通信的空間光調(diào)制裝置等,嚴(yán)格要求高溫高濕環(huán)境下的耐久性,對于MEMS等,由于裝入具有沒有機(jī)械可動部的優(yōu)點(diǎn)的液晶元件,必須謀求提高對該高溫高濕環(huán)境的耐久性。因而,提出不用樹脂而用無機(jī)材料來構(gòu)成密封材料的液晶元件的方案(參見專利文獻(xiàn)I)。圖32是用來說明現(xiàn)有的液晶元件的圖。如圖32所示,液晶元件600是將液晶層650夾持于相對配置的一對基板610、620之間的液晶元件。元件基板610與相對基板620之間,利用包圍液晶層650的框狀部680的上表面680a的密封部來貼合。通過表面活性化處理后,在真空氛圍中直接接合在相對基板620的內(nèi)面?zhèn)纫惑w地形成的框狀部680和與框狀部680相對側(cè)的元件基板610的接觸面,來形成密封部。從而,基板間形成液晶層的框狀部680,不是現(xiàn)有技術(shù)的樹脂而是由相對基板620形成的無機(jī)材料,是利用表面活性化處理,與元件基板610直接接合構(gòu)成的,因此,可以提供防濕性高,防止水分向液晶層浸入,不會降低液晶的特性,且具有耐久性的液晶元件。圖33是用來說明另一現(xiàn)有的液晶元件的圖。如圖33所示,提出對器件710和蓋720進(jìn)行表面活性化處理并直接接合的方案(參見專利文獻(xiàn)2)。為了對器件710與蓋720進(jìn)行接合,在器件710的接合面上,以等于大于I μ m厚度在輪廓上形成鍍金層730作為接合部。另在蓋720的接合面上,利用濺射或薄鍍形成金薄膜740。又,也可以倒轉(zhuǎn)地形成金厚膜鍍層730和金薄膜740側(cè)。在片接合裝置的真空腔室內(nèi),利用Ar等離子體的蝕刻處理將器件710與蓋720的金表面進(jìn)行表面活性化處理后,使器件710與蓋720接觸,加壓并接合。圖34是用來說明又一現(xiàn)有的液晶元件的圖。如圖34所示,提出以下這種液晶顯示裝置800,即通過使相對配置2塊平板810和820,夾住框體830,在減壓氛圍中加壓2塊平板,通過框體830來氣密地封裝2塊平板的液晶顯示裝置(參見專利文獻(xiàn)3)。另外,通過板820與預(yù)先用燒結(jié)玻璃831接合的框體830及配置于板820上的封結(jié)劑840進(jìn)行接合,2塊板得以組合。
另外,在接合前,對框體830及封結(jié)劑840的表面施加表面活性化處理。又,框體由玻璃構(gòu)成,但也可用金屬構(gòu)成。專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-155989號公報(第I頁,圖2)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-311298號公報(第32頁,圖29)專利文獻(xiàn)3 :日本特開2008-16353號公報(圖3,圖4)專利文獻(xiàn)I示出的液晶元件的密封部,是通過蝕刻將材質(zhì)由石英構(gòu)成的液晶基板的一面構(gòu)圖,形成從基板面上的突起,利用表面活性化處理使硬質(zhì)材質(zhì)之間接合。因而,一對基板的接合面,平面度與表面粗糙度要求毫微級的精度,而且必須在真空中進(jìn)行接合,在實用化方面是非常困難的。又,專利文獻(xiàn)2示出的接合,是在器件與蓋的接合面上形成鍍金或濺射的金薄膜, 進(jìn)行表面活性化處理,并在真空中加壓進(jìn)行接合的。然而,專利文獻(xiàn)2示出的接合與專利文獻(xiàn)I 一樣,因全部密封寬度的面之間的接合,只能接合接觸之處,所以對接合面之間的平面度規(guī)定精度是必要的。而且,在接合之際為促使金表面的面變形要求龐大的接合荷重。又,接合是目的,不考慮像液晶板那樣地將液晶層那樣的液體封入,也沒有明示為使不泄漏地封入液體所必要的密封形狀。而且,由于必須在真空中加壓,因而制造工藝復(fù)雜。另外,專利文獻(xiàn)3所示的接合,雖對框體的表面施加表面活性化處理,但接合中利用封結(jié)劑840,不容易實現(xiàn)即使在高溫高濕環(huán)境中也具有耐久性的液晶元件。

發(fā)明內(nèi)容
本申請所述的液晶元件及液晶元件的制造方法中,其目的在于解決上述的課題。又,本申請所述的液晶元件及液晶元件的制造方法中,其目的在于提供在常溫大氣中的加壓接合容易的液晶元件。再,本申請所述的液晶元件及液晶元件的制造方法中,其目的在于實現(xiàn)即使在高溫高濕的環(huán)境中也具有耐久性的液晶元件。液晶元件,其特征在于,具有具備用于封入液晶層用的框狀密封區(qū)域的第I基板,和與第I基板相對地設(shè)置的第2基板,在第I基板的密封區(qū)域中,設(shè)置有在與第2基板重疊地接合時壓碎變形以進(jìn)行金屬結(jié)合用的金的框狀結(jié)構(gòu)物,并在第2基板中的與金的框狀結(jié)構(gòu)物相對的部分上,配置有用于與金的框狀結(jié)構(gòu)物進(jìn)行金屬結(jié)合的金膜。液晶元件中,金的框狀結(jié)構(gòu)物至少具有多個金的壁狀結(jié)構(gòu)物為好。液晶元件中,金的框狀結(jié)構(gòu)物至少具有一個金的壁狀結(jié)構(gòu)物和金的柱狀結(jié)構(gòu)物為好。液晶元件中,金的框狀結(jié)構(gòu)物在金的壁狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)具備多個凹部為好。液晶元件中,在第I基板與金的框狀結(jié)構(gòu)物之間,或在第2基板與金膜之間,具有無機(jī)襯墊材料為好。液晶元件中,無機(jī)襯墊材料是電介質(zhì)膜或金屬膜為好。液晶元件的制造方法,所述液晶元件具有第I基板,第2基板,密封材料及由所述第I基板、所述第2基板和密封材料封入的液晶層,其特征在于,具有以下工序在第I基板上形成金的框狀結(jié)構(gòu)物,作為第I密封材料,在第2基板上形成金膜,作為第2密封材料,對金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面和金膜的表面施加表面活性化處理,通過在常溫下對已被施加了表面活性化處理的金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面和已被施加了表面活性化處理的金膜的表面進(jìn)行加壓,并通過金屬結(jié)合,來接合第I密封材料和第2密封材料,由此來形成密封材料。液晶元件的制造方法中,金的框狀結(jié)構(gòu)物具有金的壁狀結(jié)構(gòu)物為好。液晶元件的制造方法中,具有為形成金的框狀結(jié)構(gòu)物而在第I基板上配置無機(jī)襯墊材料和金膜的工序為好。液晶元件的制造方法中,通過對所配置的金膜進(jìn)行半蝕刻,來形成金的框狀結(jié)構(gòu)物為好。液晶元件的制造方法中,具有為形成第2基板上的金膜而在第2基板上配置第2無機(jī)襯墊材料的工序為好。液晶元件的制造方法中,第I基板是玻璃基板,第2基板是硅基板或玻璃基板為 好。液晶元件的制造方法中,表面活性化處理包含對金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面及金膜的表面照射等離子體或離子束使活性化的工序為好。液晶元件的制造方法中,進(jìn)一步具有在第I基板或第2基板上形成定向膜的工序為好。液晶元件的制造方法中,為形成金的框狀結(jié)構(gòu)物,利用剝離(lift-off)的方法來移除配置在第I基板上的金膜之內(nèi)的不必要部分的金膜為好。液晶元件用基板,是具備用于封入液晶層用的框狀密封區(qū)域的液晶元件用的一對基板,其特征在于,在該一對基板之中的一方的基板的密封區(qū)域中,設(shè)置有在與另一方基板重疊接合時壓碎變形以進(jìn)行金屬結(jié)合用的金的框狀結(jié)構(gòu)物,并在另一方的基板的密封區(qū)域中,配置有用于與金的框狀結(jié)構(gòu)物進(jìn)行金屬結(jié)合的金膜。又,金的框狀結(jié)構(gòu)物,其特征在于,至少具有多個金的壁狀結(jié)構(gòu)物。又,金的框狀結(jié)構(gòu)物,其特征在于,至少具有一個金的壁狀結(jié)構(gòu)物和金的柱狀結(jié)構(gòu)物。又,金的框狀結(jié)構(gòu)物,其特征在于,在金的壁狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)具備多個凹部。再,其特征在于,在一方基板與金的框狀結(jié)構(gòu)物之間,或在另一方基板與金膜之間,具備無機(jī)襯墊材料。該無機(jī)襯墊材料是電介質(zhì)膜或金屬膜為好。液晶元件的制造方法,是通過設(shè)于密封區(qū)域的含金的密封材料使一對基板貼合,封入液晶層的液晶兀件的制造方法,其特征在于,包含工序在一對基板中一方的第I基板的密封區(qū)域形成金的框狀結(jié)構(gòu)物,作為第I密封材料的第I密封材料形成工序;在一對基板中另一方的第2基板的密封區(qū)域形成金膜,作為第2密封材料的第2密封形成工序;對第I密封材料的金的框狀結(jié)構(gòu)物的金表面和第2密封材料的金膜的金表面進(jìn)行表面活性化處理的工序;使第I密封材料和第2密封材料的金表面相互接觸,在常溫下加壓,利用金屬結(jié)合進(jìn)行接合的加壓接合工序。又,金的框狀結(jié)構(gòu)物,其特征在于具有金的壁狀結(jié)構(gòu)物。液晶元件的制造方法中,第I密封材料形成工序,具備在形成金的框狀結(jié)構(gòu)物的工序之前,在第I基板上配置無機(jī)襯墊材料和金膜的第I襯墊形成工序為好。液晶元件的制造方法中,形成金的框狀結(jié)構(gòu)物的工序包含對在第I襯墊形成工序中配置的金膜進(jìn)行半蝕刻而形成的微小凸起形成工序為好。液晶元件的制造方法中,第2密封材料形成工序,具備在形成第2密封材料形成工序中配置的金膜的工序之前,配置第2無機(jī)襯墊材料的第2襯墊形成工序為好。
液晶元件的制造方法中,第I基板是玻璃基板,第2基板是硅基板或玻璃基板為好。液晶元件的制造方法中,表面活性化處理工序包含對金表面照射等離子體或離子束使活性化的工序為好。根據(jù)本申請所述的液晶元件及液晶元件的制造方法,能提供可實現(xiàn)可靠的密封和耐水性的液晶元件。又,根據(jù)本申請所述的液晶元件及液晶元件的制造方法,能提供即使在高溫高濕的環(huán)境中也具有耐久性的液晶元件。


圖I是示出液晶元件I的外觀立體圖。
圖2是示出圖I所示的液晶元件I的構(gòu)成的局部分解立體圖。圖3是示出圖I所示的液晶元件I的模式的截面圖。圖4的(a)是圖I所示的液晶元件I的密封材料的截面圖,圖4的(b)是圖I所示的液晶元件I的密封材料局部放大立體圖,圖4的(c)是圖I所示的液晶元件的密封材料的立體圖。圖5是示出裝入了圖I所示的液晶元件I的空間光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)模式圖。圖6的(a)是另一液晶元件2的密封材料的局部放大俯視圖,圖6的(b)是另一液晶元件2的密封材料的局部放大立體圖。圖7的(a)是又一液晶元件3的密封材料的局部放大俯視圖,圖7的(b)是又一液晶元件3的密封材料的局部放大立體圖。圖8的(a)是又一液晶元件4的密封材料的局部放大俯視圖,圖8的(b)是又一液晶元件4的密封材料的局部放大立體圖。圖9的(a) Cf)是用于對液晶元件I的制造方法的工序進(jìn)行說明的圖。圖10的(a) (e)是用于說明第I密封材料形成工序(I)的工序圖(其I)。圖11的(a) (e)是用于說明第I密封材料形成工序(I)的工序圖(其2)。圖12的(a) Cd)是用于說明第I密封材料形成工序(I)的工序圖(其3)。圖13的(a) (e)是用于說明另一第I密封材料形成工序(2)的工序圖(其I)。圖14的(a) Ce)是用于說明另一第I密封材料形成工序(2)的工序圖(其2)。圖15的(a) (e)是用于說明又一第I密封材料形成工序(3)的工序圖(其I)。圖16的(a) Ce)是用于說明又一第I密封材料形成工序(3)的工序圖(其2)。圖17的(a) (d)是用于說明又一第I密封材料形成工序(3)的工序圖(其3)。圖18的(a) (c)是用于說明又一第I密封材料形成工序(4)的工序圖。圖19的(a) (f)是用于說明又一第I密封材料形成工序(5)的工序圖(其I)。圖20的(a) Cf)是用于說明又一第I密封材料形成工序(5)的工序圖(其2)。圖21的(a) Cf)是用于說明又一第I密封材料形成工序(5)的工序圖(其3)。圖22的(a) (e)是用于說明又一第I密封材料形成工序(6)的工序圖(其I)。圖23的(a) (e)是用于說明又一第I密封材料形成工序(6)的工序圖(其2)。圖24的(a) (f)是用于說明第2密封材料形成工序(I)的工序圖(其I)。
圖25的(a) (e)是用于說明第2密封材料形成工序(I)的工序圖(其2)。圖26的(a) (C)是用于說明另一第2密封材料形成工序(2)的工序圖。圖27的(a) Cf)是用于說明又一第2密封材料形成工序(3)的工序圖(其I)。圖28的(a) Cf) 是用于說明又一第2密封材料形成工序(3)的工序圖(其2)。圖29的(a) Cd)是用于說明又一第2密封材料形成工序(4)的工序圖(其I)。圖30的(a) (C)是用于說明又一第2密封材料形成工序(4)的工序圖(其2)。圖31是又一液晶元件5的局部分解立體圖。圖32是說明專利文獻(xiàn)I所示的現(xiàn)有技術(shù)用的截面圖。圖33是說明專利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有技術(shù)用的立體圖。圖34是說明專利文獻(xiàn)3所示的現(xiàn)有技術(shù)用的截面圖。
具體實施例方式以下參照附圖,說明液晶元件及液晶元件的制造方法。但本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于這些實施方式,而包括權(quán)利要求書中所述的發(fā)明及其等效物所涉及的方面,請留意。密封材料中,對金膜和金的結(jié)構(gòu)物進(jìn)行表面活性化處理,在常溫大氣壓下進(jìn)行金屬接合形成,但金膜與金的結(jié)構(gòu)物的接觸面積越小,越能可靠地接合。因此,作為金的結(jié)構(gòu)物,極小的柱狀構(gòu)造,所謂凸起形狀等較為理想。然而,僅用凸起形狀的構(gòu)造體構(gòu)成密封材料時,由于凸起形狀間液晶層會漏出,將液晶層密封在密封材料內(nèi)是困難的。因此,下面所述的金的框狀結(jié)構(gòu)物的形狀與液晶元件的制造方法中,一面能可靠地進(jìn)行金屬接合,一面也能將液晶層完全地密封。下面,用一對基板內(nèi),一方基板是娃基板,另一方基板是玻璃基板,液晶層形成于該對基板之間,硅基板上形成驅(qū)動電路等的CMOS電路的所謂LCOS (硅片上液晶)型反射型液晶元件的例子,加以說明。圖I至圖5,是用于說明液晶元件I的構(gòu)成的圖。圖I是示出液晶元件I的外觀的立體圖,圖2是示出液晶元件I的構(gòu)成的局部分解圖,圖3是模式性地示出液晶元件I的截面的縱截面圖,圖4是說明形成于第I基板上的密封材料的構(gòu)成與形成于密封材料上的金表面的構(gòu)造用的立體圖,圖5是示出已裝入液晶元件I的空間光調(diào)制器(例如動態(tài)增益均衡器)的結(jié)構(gòu)模式圖。用圖I至圖4說明液晶元件I的總體構(gòu)成。此外,在各圖中對同一的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注同一的編號,并省略重復(fù)的說明。如圖I所不,液晶兀件I具有用一對基板即玻璃基板構(gòu)成的第I基板11與娃基板構(gòu)成的第2基板21之間的密封材料30形成液晶層的構(gòu)造。第2基板21與FPC52被定位在材料質(zhì)地例如由熱膨脹系數(shù)小的合金構(gòu)成的液晶元件基臺51上,用樹脂等加以固定,以吸收因液晶元件基臺51與第2基板21之間的熱膨脹系數(shù)差異而引起的溫度變形。形成驅(qū)動電路等的CMOS電路的第2基板21,用鍵合線53與FPC52電連接,利用來自控制電路(未圖示)的信號驅(qū)動液晶層。圖I中,為了方便起見,只示出為數(shù)較少的鍵合線53與FPC52上的電極,但根據(jù)基板21的電路規(guī)模和實裝于液晶元件基臺51上的溫度傳感器等的其他零件的配線數(shù),會有幾十條以上。鍵合線53通常用環(huán)氧類的粘接劑覆蓋保護(hù),為方便起見,省略環(huán)氧類粘接劑的記述。圖2的局部分解立體圖,是用來說明液晶元件I的密封材料30的圖,示出從第2基板體20翻開第I基板體10的分解狀態(tài)。第I基板體10由第I基板11與第I密封材料31形成,第2基板體20由第2基板21與第2密封材料32形成。并且,液晶元件I的組裝,通過將第I基板體10沿箭頭A的方向?qū)χ?基板體20重疊,形成液晶元件I。如圖2所示,密封材料30(參見圖1),是將形成于第I基板11的第I密封材料31與形成于第2基板21的第2密封材料32進(jìn)行接合而構(gòu)成的。第I基板11的密封區(qū)域,形成于由透明電極(下稱ΙΤ0)構(gòu)成的相對電極12的周圍,在其密封區(qū)域上形成成為金的框狀結(jié)構(gòu)物的第I密封材料31。在密封材料31的一邊上,形成液晶注入用的注入口 38,液晶注入后,用由現(xiàn)有的樹脂構(gòu)成的封口材料進(jìn)行封裝。相對電極12的端子12a伸出到第I密封材料31的外側(cè),用銀焊膏等電連接至從FPC延長的電極(未圖示)上。第2密封材料32的密封區(qū)域,形成于由第2基板21的例如由鋁電極構(gòu)成的像素電極23的周圍,在其密封區(qū)域上形成第2密封材料32。形成第2密封材料32的平面形狀與第I密封材料31的平面形狀為相同的形狀,以使與后述的第I密封材料31上表面的金厚膜和第2密封材料32上表面的金薄膜一致地重疊,進(jìn)行密封。利用圖3示出的截面圖,進(jìn)一步說明液晶元件I的構(gòu)造。·此外,圖3中省略了鍵合線53和FPC52。硅基板構(gòu)成的第2基板21,由形成CMOS電路22的層(由連接多層配線部與配線層的金屬插頭等構(gòu)成)、形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)這些的鈍化膜24構(gòu)成。在第2基板21上表面的密封區(qū)域中,成膜Ti膜37和金膜36,作為第2密封材料32。形成無機(jī)襯墊材料的Ti膜37,其目的是為了提高金膜36與硅基板的貼緊力。在第2密封材料32的內(nèi)側(cè),利用傾斜蒸鍍,在第2基板體20上形成由SiO2構(gòu)成的第2定向膜25。圖3中示出在鈍化膜24之上形成第2密封材料32的例子,但也可以用金屬材料形成第I密封材料31,用作配線的結(jié)構(gòu)。這時,在形成像素電極23和第2密封材料32的連接部之后,形成鈍化膜24,并利用部分蝕刻形成開口部,能做成在其開口部形成第2密封材料32的結(jié)構(gòu)。由玻璃基板構(gòu)成的第I基板11,在與第2基板21相對的面上,對第2基板21的像素電極23形成ΙΤ0,作為相對電極12。特別在光學(xué)系統(tǒng)所用的玻璃基板中,在玻璃基板與ITO之間施加折射率整合膜,在與ITO相反側(cè)的面上施加AR敷層,但在圖3中從略。形成于第I基板11的密封區(qū)域的第I密封材料31,由作為電介質(zhì)膜的SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33與Ti膜34及金厚膜35形成。形成Ti膜34其目的與第2密封材料32一樣,是為了提高金厚膜35與無機(jī)襯墊材料33的貼緊力。此外,也可以認(rèn)為包含SiO2層與金屬膜即Ti膜34的無機(jī)襯墊材料。并且,在第I密封材料31的內(nèi)側(cè),利用傾斜蒸鍍在第I基板體10上形成由SiO2構(gòu)成的第I定向膜13。第I基板體10的密封材料31的金厚膜35與第2基板體20的密封材料32的金膜36,利用離子束照射或等離子體處理,被施加表面活性化處理。然后,在常溫大氣中,使第I基板的密封材料31的金厚膜35的表面與第2基板21的密封材料32的金膜36的表面重合,通過加壓使金的表面相互之間稍許變形,利用金原子的金屬鍵使其堅固地接合。
S卩,為了使得金由于接合之際的加壓而容易變形,通過預(yù)先形成可變形的金的結(jié)構(gòu)物作為第I基板11的密封材料31的金厚膜35,而形成能夠用第I基板11與第2基板21的密封材料可靠地密封的液晶元件I。從注入口 38 (參見圖2)注入液晶,然后,用封口材料封裝注入口 38,從而形成液晶層41。液晶元件I的液晶用負(fù)型向列的液晶的垂直定向。如上所述,由于密封材料用無機(jī)材料形成,所以能提供即便在高溫高濕環(huán)境下也具有耐久性的液晶元件I。
由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料(或包含SiO2層與金屬膜即Ti膜34的無機(jī)襯墊材料),與有機(jī)材料不同,對液晶不導(dǎo)通有害的水分,具有不與液晶起化學(xué)反應(yīng)并生成不純物離子那種優(yōu)良性能。另外,因有適當(dāng)?shù)挠捕龋恍枰砑佑袡C(jī)密封材料那樣的間隙材料,僅用無機(jī)襯墊材料也能控制液晶單元的單元間隙。圖4是用來說明形成于第I基板11上的密封材料31的細(xì)節(jié)的模式圖。圖4的(c)是將圖2所示的第I基板10的立體圖進(jìn)一步放大的立體圖,圖4的(a)是用來說明金厚膜35的構(gòu)造的密封材料31從箭頭D方向的局部放大俯視圖,圖4的(b)是用來說明金厚膜35的構(gòu)造的密封材料31的注入口 38附近的局部放大圖。圖4的(C)中,如圖2中說明的那樣,在第I基板11上的相對電極12周圍設(shè)定的密封區(qū)域上形成密封材料31,在4邊之中的一邊上形成液晶注入口 38。如圖4的(a)所示,密封材料31的寬度W是例如20 μ m左右。形成于框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35之上的細(xì)帶狀壁狀結(jié)構(gòu)物301,共3條,例如高度為O. 5至2 μ m,寬度為2至50μπι,繞上密封材料31—圈,從廣義上說形成為微型凸起。假定即使在內(nèi)側(cè)的一條壁狀結(jié)構(gòu)物301上形成有針點(diǎn)的缺陷,也能以其外側(cè)的2條壁狀結(jié)構(gòu)物301來確保封裝的密封性。如圖4的(b)所示,密封材料31由無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及金厚膜35以大致相同的寬度構(gòu)成。由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33形成液晶層的單元間隙3至10 μ m的高度。為提高SiO2與金膜的貼緊性而形成Ti膜34。金厚膜35其表面上形成半蝕刻的框狀結(jié)構(gòu)物301。壁狀結(jié)構(gòu)物301,為密封液晶層時,在與第2基板的金薄膜接合之際通過所加的荷重使之壓碎變形,促進(jìn)與金原子的金屬鍵接合。因在第I基板11的密封材料31的金厚膜35上形成多個壁狀結(jié)構(gòu)物301,所以即使在常溫大氣中,也因壁狀結(jié)構(gòu)物301接合之際的加壓而易壓碎變形。因而,在壁狀結(jié)構(gòu)物301中即使存在微小的凹凸或平面度的或多或少的問題,也可以由壓碎變形所吸收,謀求接合的密封可靠性。另外,按照液晶元件I的外形尺寸及所加壓力,也可改變壁狀結(jié)構(gòu)物301的條數(shù)和寬度,來調(diào)整壓碎容易度或變形容易度。例如,壁狀結(jié)構(gòu)物301即使2條也可以。形成有密封材料31的第I基板體10與第2基板體20的金相互之間,利用表面活性化處理加以接合。而且,因形成液晶層的液晶元件1,密封材料31是無機(jī)材料,所以即便高溫高濕環(huán)境下,也能防止水分向液晶層的浸入,不會引起密封材料與液晶材料之間的相溶。因此,不發(fā)生液晶性能的下降,能夠提供可適用于光通信的具有耐久性的液晶元件I。用圖5來說明裝入有液晶元件I的、用于光通信的空間光調(diào)制器60 (動態(tài)增益均衡器)的構(gòu)成和作用。首先,說明動態(tài)增益均衡器60的基本構(gòu)成。如圖5所示,該動態(tài)增益均衡器60由4f光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成,包含傳送來入射光的偏振波保持光纖構(gòu)成的光纖61,分離入射光和出射光的循環(huán)器65,以直線偏振光原樣傳送入射偏振光的PM光纖62 (偏振光保持光纖)等。動態(tài)增益均衡器60中,入射光的發(fā)光點(diǎn)62a與準(zhǔn)直透鏡63的間隔,準(zhǔn)直透鏡63與分光器64的間隔,分光器64與準(zhǔn)直透鏡63’的間隔,準(zhǔn)直透鏡63’與液晶元件I的間隔,在各自的光軸上設(shè)定為準(zhǔn)直透鏡63及63’的焦點(diǎn)距離f。其次,說明動態(tài)增益均衡器60的作用。這里為了說明方便起見,假定入射光為在一個方向上偏振的直線偏振光。具有從箭頭B方向傳送到光纖61的規(guī)定的偏振光方向的入射直線光,通過循環(huán)器65,從PM光纖62的發(fā)光點(diǎn)62a作為直線偏振光出射。由于形成4f光學(xué)系統(tǒng),發(fā)光點(diǎn)62a與液晶兀件I的面處于共軛關(guān)系,發(fā)光點(diǎn)62a的光點(diǎn)形成于液晶元件1上。因在準(zhǔn)直透鏡63與63’之間配置了分光鏡64,所以液晶元件1的面成為傅里葉面,從發(fā)光點(diǎn)62a發(fā)出的光通過準(zhǔn)直透鏡63成為平行光,由分光器64分光成各波長的光成分,通過下一個準(zhǔn)直透鏡63’,作為分光成各波長的帶狀光到達(dá)液晶元件1上。液晶元件1用設(shè)于液晶元件I的未圖示的個別像素,選擇性地變更分光成入射的各波長的光的光強(qiáng)度,反射變更光強(qiáng)度后的光。另外,在液晶元件1的前面光路中,預(yù)先設(shè)置未圖示的偏振光鏡或偏振光分離器,通過操作液晶元件I入射的直線偏振光的偏振光狀態(tài)為規(guī)定的值,能調(diào)制從偏振光鏡出射的反射光強(qiáng)度。液晶元件1反射的反射光,沿從發(fā)光點(diǎn)62a到液晶元件1的光路逆向傳輸,至準(zhǔn)直透鏡63’,分光鏡64,準(zhǔn)直透鏡63, PM光纖62的發(fā)光點(diǎn)62a,到達(dá)循環(huán)器65。反射光被循環(huán)器65所分離,沿箭頭C的方向傳送到光纖66。另外,在入射偏振光未被控制的狀態(tài)下使用動態(tài)增益均衡器60時,在入射光B與光纖61之間配置偏振光變換器,用來將入射無偏振光變換為單側(cè)直線偏振光。裝入了液晶元件1的動態(tài)增益均衡器60,利用液晶元件1,選擇性地控制特定波長的光,變換光強(qiáng)度為規(guī)定的波長特性并輸出,或使波長特性正?;强赡艿?。具備光通信中必須的高溫高濕環(huán)境下的耐久性的液晶元件1,由于不具有MEMS等那樣的機(jī)械的可動部,所以可以用作控制性和可靠性高的空間光調(diào)制器。另外,在動態(tài)增益均衡器60中采用具有密封材料31的液晶元件1,但也可以采用下面示出的其他的液晶元件2 5。說明另一液晶元件2。液晶元件2中,只是液晶元件I中的第I基板體10的密封材料31的框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35的形狀不同,關(guān)于此外的構(gòu)成,與液晶元件I的構(gòu)造、材質(zhì)及功能是相同的。因此,下面只說明金厚膜35的構(gòu)成。圖6的(a),與圖4的(a)—樣,為用來說明金厚膜35的構(gòu)造,是對密封材料31從箭頭D方向(參見圖4的(C))看到的局部放大俯視圖。圖6的(b),與圖4的(b)—樣,為用來說明金厚膜35的構(gòu)造,是示出密封材料31的注入口 38附近的局部放大立體圖。又,對圖6的(a)及(b)中與圖4的(a)及(b)相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。如圖的6 (a)及(b)所示,以寬度W形成的密封材料31,由SiOjQ成的無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35所構(gòu)成。液晶元件2的金厚膜35,具有在密封材料31上繞一周的、經(jīng)半蝕刻的3條細(xì)帶狀的壁狀結(jié)構(gòu)物301,與由連接其間的連接壁302形成多個小房間303的微小凸起構(gòu)造。如船的艙室一樣,通過形成多個小房間,即使壁狀結(jié)構(gòu)物301存在或多或少的缺陷,密封泄漏也由一部分小房間所防止,不發(fā)生泄漏。而且,通過細(xì)致地設(shè)定框狀結(jié)構(gòu)物301及連接壁302,做成容易壓碎且容易變形的形狀是可以的。構(gòu)成液晶元件2的金厚膜35的結(jié)構(gòu)物,因是多個小房間303錯開地密排成2列繞密封材料31上一周的構(gòu)造,所以將格外提高密封的可靠性。為使密封可靠性提高,增加小房間303的列數(shù),可以是3列或4列等。這時,為了能以接合的加壓力壓碎和變形,使成為小房間的壁的壁狀結(jié)構(gòu)物301與連接壁302的寬度變狹較好。說明又一液晶元件3。液晶元件3中,只是液晶元件I中的第I基板體10的密封材料31的框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35的形狀不同,關(guān)于此外的構(gòu)成,與液晶元件I的構(gòu)造、材質(zhì)及功能是相同的。因此,下面只說明金厚膜35的構(gòu)成。圖7的(a),與圖4的(a)—樣,為用來說明金厚膜35的構(gòu)造,是對密封材料31從箭頭D方向(參見圖4的(C))看到的局部放大俯視圖。圖7的(b),與圖4的(b)—樣,為用·來說明金厚膜35的構(gòu)造,是示出密封材料31的注入口 38附近的局部放大立體圖。又,對圖7的(a)及(b)中與圖4的(a)及(b)相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。如圖7的(a)及(b)所示,以寬度W形成的密封材料31,由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35所構(gòu)成。液晶元件3的金厚膜35,具有I條細(xì)帶狀的壁狀結(jié)構(gòu)物301,與形成多個圓柱狀凸起即柱狀結(jié)構(gòu)物304的微小凸起構(gòu)造。一條細(xì)帶形的壁狀結(jié)構(gòu)物301主要承擔(dān)密封功能,多個柱狀結(jié)構(gòu)物304主要承擔(dān)接合與貼緊功能。通過增減柱狀結(jié)構(gòu)物304的圓柱的直徑和個數(shù),在加上荷重進(jìn)行接合之際,調(diào)整壁狀結(jié)構(gòu)物301與柱狀結(jié)構(gòu)物304的壓碎和變形是容易的,可以與第2基板的金膜可靠地接合/貼緊。說明又一液晶元件4。液晶元件4中,只是液晶元件I中的第I基板體10的密封材料31的框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35的形狀不同,關(guān)于此外的構(gòu)成,與液晶元件I的構(gòu)造、材質(zhì)及功能是相同的。因此,下面只說明金厚膜35的構(gòu)成。圖8的(a),與圖4的(a)—樣,為用來說明金厚膜35的構(gòu)造,是對密封材料31從箭頭D方向(參見圖4的(C))看到的局部放大俯視圖。圖8的(b),與圖4的(b)—樣,為用來說明金厚膜35的構(gòu)造,是示出密封材料31的注入口 38附近的局部放大立體圖。又,對圖8的(a)及(b)中與圖4的(a)及(b)相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。如圖8的(a)及(b)所示,以寬度W形成的密封材料31,由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及金厚膜35所構(gòu)成。液晶元件4的金厚膜35自身,具有作為壁狀結(jié)構(gòu)物的功能。液晶元件4的金厚膜35中,經(jīng)半蝕刻形成其寬度W全為凹座形的多個凹部,即中空結(jié)構(gòu)物305。這與將圖6的(a)所示的小房間303做成凹座形狀是等效的,但成為更提高密封性的構(gòu)造。圖8中,中空結(jié)構(gòu)物305的直徑是相同的,但混合直徑不同的凹部,還能減少接觸面積并實現(xiàn)接合性的提高。如上所述,液晶元件f 4中,對框狀結(jié)構(gòu)物即金厚膜35進(jìn)行半蝕刻,形成各種金的結(jié)構(gòu)物,形成接合之際容易壓碎,容易變形的金厚膜35。因而,液晶元件廣4中,通過對第I基板的密封材料與第2基板的密封材料進(jìn)行表面活性化處理后,即便在常溫大氣中的接合并加壓,也能形成可靠的密封。如上所述,液晶元件廣4因具有無機(jī)材料構(gòu)成的密封材料,所以裝入在光通信中要求的高溫高濕環(huán)境下特別需要的耐久性的空間光調(diào)制器中是可能的。這樣,液晶元件f4因具有無機(jī)材料構(gòu)成的密封材料,因此進(jìn)一步擴(kuò)大其用途成為可能。用圖9來說明液晶元件I的制造方法。圖9是說明液晶元件I的制造工序用的工序圖。又,對相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,省略重復(fù)的說明。圖9的(a)示出制造工序ST1-1。制造工序STl-I中,在經(jīng)光學(xué)處理的第I基板11的玻璃基板(施加折射率整合膜后在與ITO相對的側(cè)面上施加AR敷層后的玻璃基板)上,形成由ITO構(gòu)成的相對電極12。圖9的(b)示出制造工序ST1-2。
制造工序ST1-2中,在第I基板11上,形成已形成了相對電極12、第I密封材料31及定向膜13的第I基板體10。第I密封材料31具有由第I密封材料形成工序(I)形成的、形成了由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及壁狀結(jié)構(gòu)物(參見圖4)的金厚膜35。又,有關(guān)第I密封材料形成工序(I)在后面說明。圖9示出的制造工序是關(guān)于液晶元件I的制造工序,在制造液晶元件液晶元件4時,第I密封材料形成工序中就成了形成已形成了壁狀結(jié)構(gòu)物、柱狀結(jié)構(gòu)物或中空形結(jié)構(gòu)物(參照圖6、圖7及圖8)的金厚膜35。圖9的(C)示出制造工序ST2-1。制造工序ST2-1中,由硅基板構(gòu)成的第2基板21,形成CMOS電路22的層,形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)這些的鈍化膜24。圖9的(d)示出制造工序ST2-2。制造工序ST2-2中,在第2基板21上形成第2基板體20,基板體20上已形成CMOS電路22,像素電極23,鈍化膜24,密封材料32及定向膜25。第2密封材料32具有由第2密封材料形成工序(I)形成的、無機(jī)襯墊材料的Ti膜37,金膜36。又,有關(guān)第2密封材料形成工序(I)將在后面說明。圖9的(e)示出制造工序ST3。制造工序ST3表示表面活性化處理工序。表面活性化處理中,在6至SPa級的真空下,對第I基板體10與第2基板體20進(jìn)行氬等離子體處理,對第I基板體10的第I密封材料31的金厚膜35與第2基板體20的第2密封材料32的金膜36,進(jìn)行表面活性化處理。圖9的(f)示出制造工序ST4。制造工序ST4表示加壓接合工序。加壓接合工序中,對準(zhǔn)第I基板體10的金厚膜35與第2基板體20的金膜36的位置,并重疊,在常溫大氣中加荷重E加壓。通過使在第I基板體10的金厚膜35上利用半蝕刻形成的結(jié)構(gòu)物(參見圖4)壓碎并變形,利用金原子的共有鍵進(jìn)行接合并密封成為可能。支持該金之間的接合的是無機(jī)襯墊材料的Ti膜,具有使金與Si和SiO2牢固貼緊的重要作用。其次,通過注入液晶,然后封閉注入口,貼附到液晶元件基臺51上,接上FPC,進(jìn)行接線連接等,形成圖I所示的液晶元件I。利用氬等離子體處理,使第I基板體10的無機(jī)材料的第I密封材料31的金厚膜35的表面與第2基板體20的無機(jī)材料的第2密封材料32的金膜的表面活性化,通過重疊加壓,利用金原子的共有鍵,使一體地貼合,成為牢固地接合。因此,液晶元件I由于用第I、第2的基板體的密封材料31、32密封并構(gòu)成無機(jī)材料的密封材料30,所以即便在高溫高濕環(huán)境中也具有耐久的優(yōu)良特性。下面說明各種第I密封材料形成工序。用圖10 圖12來說明圖9中說明的第I密封材料形成工序(I)。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)材標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。圖10的(a)示出制造工序ST11-1。制造工序STll-I (準(zhǔn)備ITO基板)中,在第I基板11的玻璃基板上形成由ITO構(gòu)成的相對電極12。圖10的(b)示出制造工序ST11-2。 其次,制造工序STl 1-2 (TE0S、Ti、金依次成膜)中,在第I基板11的相對電極12之上,利用TEOS形成作為密封材料的基礎(chǔ)的無機(jī)襯墊材料33即Si02。然后,利用蒸鍍形成Ti膜34,再在其上形成金厚膜35。該制造工序作為第I襯墊形成工序,在成膜使由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33與金厚膜35的貼緊性增強(qiáng)的Ti膜34的同時,可以用無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及金厚膜35的厚度來決定液晶層的厚度。圖10的(C)示出制造工序ST11-3。其次,制造工序ST11-3 (涂布負(fù)性保護(hù)層)中,為了利用光刻形成框狀的密封材料的圖案,在金厚膜35之上涂布負(fù)性保護(hù)層71。圖10的(d)示出制造工序ST11-4。其次,制造工序ST11-4 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料的圖案形狀的掩膜81,對負(fù)型保護(hù)層進(jìn)行UV照射F。圖10的(e)示出制造工序ST11-5。其次,制造工序ST11-5 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,進(jìn)行負(fù)型保護(hù)層蝕刻,以使感光并留下的部分在后面的制造工序中成為用于形成密封材料的掩膜。圖11的(a)示出制造工序ST11-6。其次,制造工序STl 1-6 (金、Ti蝕刻)中,為了形成密封材料,利用蝕刻等去除沒有由負(fù)型保護(hù)層71掩蓋的部分的Ti膜34、金厚膜35。圖11的(b)示出制造工序ST11-7。其次,制造工序ST11-7 (TE0S蝕亥Ij)中,為了形成密封材料的無機(jī)襯墊材料33,用反應(yīng)性離子蝕刻(下稱RIE)去除沒有由負(fù)型保護(hù)層71掩蓋的部分Si02。圖11的(c)示出制造工序ST11-8。其次,制造工序STl 1_8(定向膜成膜沖,利用傾斜蒸鍍形成成為定向膜13的Si02。圖11的(d)示出制造工序ST11-9。其次,制造工序STl 1-9 (負(fù)型保護(hù)層移除)中,移除為形成密封材料的部分用的負(fù)型保護(hù)層71,同時也進(jìn)行去除蒸鍍在負(fù)型保護(hù)層上的定向膜13的SiO2的剝離。圖11的(e)示出制造工序ST11-10。其次,制造工序ST11-10 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,為了在金厚膜35上形成結(jié)構(gòu)物,涂布負(fù)型保護(hù)層72。又,制造工序ST11-1(TST11-14的制造工序,是微形凸起構(gòu)造的形成工序,對金厚膜進(jìn)行半蝕刻,在金厚膜表面上形成壁狀結(jié)構(gòu)物、柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物。
圖12的(a)示出制造工序ST11-11。其次,制造工序STll-Il (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過為形成金厚膜的結(jié)構(gòu)物用的掩膜82進(jìn)行UV曝光F。圖12的(b)示出制造工序ST11-12。其次,制造工序STl 1-12 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,為了形成成為金厚膜35的結(jié)構(gòu)物部分,進(jìn)行負(fù)型保護(hù)層72蝕刻,留下感光部,形成掩膜。圖12的(C)示出制造工序ST11-13。其次,制造工序ST11-13 (離子磨碎)中,利用離子磨碎,對被掩蓋的金厚膜35進(jìn)行半蝕刻,在金厚膜35上形成壁狀結(jié)構(gòu)物、中空結(jié)構(gòu)物或柱狀結(jié)構(gòu)物。
圖12的(d)示出制造工序ST11-14。其次,制造工序ST11-14 (負(fù)型保護(hù)層移除)中,進(jìn)行負(fù)型保護(hù)層72的移除,然后,利用O2等離子體壓擠去除定向膜13上的保護(hù)層殘渣。然后,在第I基板11上形成第I密封材料31 (無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34及金厚膜35),形成第I基板體10。如上所述,第I密封材料形成工序(I)中,用眾所周知的光刻技術(shù),在玻璃基板上形成無機(jī)密封材料與金厚膜結(jié)構(gòu)物,形成第I基板體10上的第I密封材料31。說明另一第I密封材料形成工序(2)。另一第I密封材料形成工序(2)是與圖10 圖12所示的第I密封材料形成工序(I)不同的工序。另一第I密封材料形成工序(2)中,通過以金厚膜作為防護(hù)板,蝕刻由SiO2構(gòu)成的定向膜,使沾上保護(hù)層的基板不進(jìn)入定向膜蒸鍍裝置,成為不污染裝置的制造工序。圖13和圖14是說明另一第I密封材料形成工序(2)用的工序圖。對各圖中不同的構(gòu)成構(gòu)材標(biāo)注相同的編號,并少略重復(fù)的說明。另一第I密封材料形成工序(2)能替代第I密封材料形成工序(I),在圖9所示的液晶元件I的制造工序中采用。另一第I密封材料形成工序(2)中的制造工序ST12-1和ST12-2,與第I密封材料形成工序(I)所含的制造工序STll-I 制造工序ST11-7是共同的,故省略其說明。另外,另一第I密封材料形成工序(2)中的ST12-10以后的微形凸起構(gòu)造的形成工序與第I密封材料形成工序(I)所含的制造工序STll-KT制造工序STl 1-14是共同的,故省略其說明。圖13的(a)示出制造工序ST12-1。制造工序ST12-1 (準(zhǔn)備ITO基板)中,與前面的實施例同樣,在第I基板11的玻璃基板上形成由ITO構(gòu)成的相對電極12。圖13的(b)示出制造工序ST12-2。其次,制造工序ST12-2 (TEOS蝕刻)中,為形成第I密封材料31,是用RIE去除無機(jī)襯墊材料33的SiO2的制造工序。又,如上述那樣,第I密封材料31由無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34和金厚膜35形成。圖13的(C)示出制造工序ST12-3。制造工序ST12-3 (負(fù)型保護(hù)層移除)是形成定向膜的制造工序。在形成定向膜的制造工序中,因在不附負(fù)型保護(hù)層的基板上進(jìn)行定向膜的成膜,故移除負(fù)型保護(hù)層71(參照ST12-2)。圖13的(d)示出制造工序ST12-4。其次,制造工序ST12-4 (定向膜成膜)中,用定向膜蒸鍍裝置以傾斜蒸鍍在整個面上形成由SiO2構(gòu)成的定向膜。圖13的(e)示出制造工序ST12-5。其次,制造工序ST12-5 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,作為去除金厚膜35上的定向膜的制造工序,首先在定向膜13上涂布負(fù)型保護(hù)層71。圖14的(a)示出制造工序ST12-6。其次,制造工序ST12-6 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,作為用于去除密封材料上形成的定向膜13的準(zhǔn)備,通過光掩膜83對負(fù)型保護(hù)層71進(jìn)行UV曝光F。
圖14的(b)示出制造工序ST12-7。其次,制造工序ST12-7 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,留下掩蓋相對電極12上的定向膜13的負(fù)型保護(hù)層71,僅選擇性地去除密封材料的負(fù)型保護(hù)層71,使露出金厚膜35上的定向膜13。圖14的(C)示出制造工序ST12-8。其次,制造工序ST12-8 (SiO2蝕刻)中,以金厚膜35作為防護(hù)板,用RIE去除形成于金厚膜35上的由SiO2構(gòu)成的定向膜13。圖14的(d)示出制造工序ST12-9。其次,制造工序ST12-9 (負(fù)型保護(hù)層移除)中,移除定向膜13上的負(fù)型保護(hù)層71。圖14的(e)示出制造工序ST12-10。其次,制造工序ST12-10 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,作為在金厚膜35上形成結(jié)構(gòu)物的制造工序,在金厚膜35與定向膜13上涂布負(fù)型保護(hù)層71。制造工序ST12-10以后的在金厚膜上形成結(jié)構(gòu)物用的制造工序,是微形凸起構(gòu)造的形成工序,是與圖11和圖12中所示的制造工序STll-KT制造工序ST11-14共同的,故省略其說明。如上所述,根據(jù)另一第I密封材料形成工序,因具有在不附著負(fù)型保護(hù)層的基板上傾斜蒸鍍定向膜的制造工序,故使用不污染定向膜蒸鍍裝置的制造工序,第I基板體10的形成成為可能。說明又一第I密封材料形成工序(3)。又一第I密封材料形成工序(3)是與圖10 圖12所示的第I密封材料形成工序(I)不同的工序。又一第I密封材料形成工序(3 )中,在無機(jī)襯墊材料33的形成中,不以負(fù)型保護(hù)層作為防護(hù)板,而用金厚膜作為防護(hù)板。圖15 圖17是說明又一第I密封材料形成工序(3)用的工序圖。又,對各圖中的同一構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注同一的編號,并省略重復(fù)的說明。圖15 圖17所不的又一第I密封材料形成工序(3)能替代圖9所示的第I密封材料形成工序(I),在液晶元件I的制造工序中采用。又一第I密封材料形成工序(3)中的制造工序ST13-14以后的微形凸起構(gòu)造的形成工序,因與第I密封材料形成工序(I)所含的制造工序STll-KT制造工序STl 1-14是共同的,故省略其說明。圖15的(a)示出制造工序ST13-1。制造工序ST13-1 (準(zhǔn)備ITO基板)中,與前面的實施例同樣,在第I基板11的玻璃基板上形成由ITO構(gòu)成的相對電極12。
圖15的(b)示出制造工序ST13-2。其次,制造工序ST13-2 (TE0S成膜)中,在第I基板的相對電極12之上,用TEOS形成成為無機(jī)襯墊材料33的Si02。圖15的(c)示出制造工序ST13-3。其次,制造工序ST13-3 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,因利用光刻形成框狀的密封區(qū)域的圖案,故在無機(jī)襯墊材料33上涂布負(fù)型保護(hù)層71。圖15的(d)示出制造工序ST13-4。其次,制造工序ST13-4 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封區(qū)域的圖案形狀的掩膜83,對負(fù)型保護(hù)層71進(jìn)行UV照射F。圖15的(e)示出制造工序ST13-5。其次,制造工序ST13-5 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,進(jìn)行負(fù)型保護(hù)層71的蝕刻,使不感光而去除的部分成為密封區(qū)域。圖16的(a)示出制造工序ST13-6。 其次,制造工序ST13-6 (金、Ti成膜)中,為了形成密封材料,在無機(jī)襯墊材料33與負(fù)型保護(hù)層71上形成Ti膜34與金厚膜35。該制造工序作為第I襯墊形成工序,形成使SiO2的無機(jī)襯墊材料33與金厚膜35的貼緊性提高的Ti膜34的同時,可以用無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34和金厚膜35的厚度決定液晶層的厚度。圖16的(b)示出制造工序ST13-7。其次,制造工序ST13-7 (剝離)中,移除無機(jī)襯墊材料33上的負(fù)型保護(hù)層71。從而,去除形成于負(fù)型保護(hù)層71上的金膜和Ti膜。圖16的(C)示出制造工序ST13-8。其次,制造工序ST13-8 (以金作為保護(hù)膜,蝕刻無機(jī)襯墊材料33)中,以金厚膜35為掩膜,然后用RIE去除由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33。圖16的(d)示出制造工序ST13-9。其次,制造工序ST13-9 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,在透明電極12和金厚膜上涂布負(fù)型保護(hù)層71。圖16的(e)示出制造工序ST13-10。其次,制造工序ST13-10 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,作為定向膜的成膜順序,為去除透明電極12上的負(fù)型保護(hù)層,通過掩膜81進(jìn)行UV曝光F。圖17的(a)示出制造工序ST13-11。接著,如圖17所示那樣,制造工序ST13-11 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,蝕刻去除透明電極12上的負(fù)型保護(hù)層71。圖17的(b)示出制造工序ST13-12。其次,制造工序ST13-12 (定向膜成膜)中,用傾斜蒸鍍在透明電極12和負(fù)型保護(hù)層71上形成由SiO2構(gòu)成的定向膜13。圖17的(C)示出制造工序ST13-13。其次,制造工序ST13-13 (剝離)中,移除形成于金厚膜35上的負(fù)型保護(hù)層71。從而,也移除形成于負(fù)型保護(hù)層71上的定向膜13,金厚膜35形成最上面的面。圖17的(d)示出制造工序ST13-14。
其次,制造工序ST13-14 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,作為在金厚膜35上形成結(jié)構(gòu)物的制造工序,在金厚膜35和定向膜13上涂布負(fù)型保護(hù)層71。制造工序ST13-14以后的在金厚膜上形成結(jié)構(gòu)物用的制造工序,是微形凸起的形成工序,因是與圖11和圖12所示的制造工序STll-KT制造工序ST11-14共同的,故省略其說明。如上所述,根據(jù)又一第I密封材料形成工序,因第I密封材料形成工序所含的Ti膜34和金屬膜35不要蝕刻,故因蝕刻引起的對基板的損傷更為輕微。說明又一第I密封材料形成工序(4)。又一第I密封材料形成工序(4),是與圖10 圖12所示的第I密封材料形成工序(I)不同的工序。在又一第I密封材料形成工序(4)中,通過以金厚膜作為防護(hù)板,蝕刻由SiO2構(gòu)成的定向膜,使沾上保護(hù)層的基板不進(jìn)入定向膜蒸鍍裝置中。 圖18是說明又一第I密封材料形成工序(4)用的工序圖。對于各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。圖18所示的又一第I密封材料形成工序(4),能替代圖9所示的第I密封材料形成工序(1),在液晶元件I的制造工序中采用。又一第I密封材料形成工序(4)中的制造工序ST14-1和S T14-2,因是與又一第I密封材料形成工序(3)所含的制造工序ST13-1 制造工序ST13-8共同的。故省略其說明。又一第I密封材料形成工序(4)中的制造工序ST14-3以后的微形凸起構(gòu)造的形成工序,因是與另一第I密封材料形成工序(2)所含的圖13和圖14所示的制造工序ST12-4以后的工序共同的,故省略其說明。圖18的(a)示出制造工序ST14-1。制造工序ST14-1 (準(zhǔn)備ITO基板)中,與實施例7同樣,在第I基板11的玻璃基板上,形成由透明電極(以后為ΙΤ0)構(gòu)成的相對電極12。圖18的(b)示出制造工序ST14-2。其次,制造工序ST14-2 (以金作為保護(hù)膜蝕刻無機(jī)襯墊材料33),與圖16所示的ST13-8的制造工序同樣,以金厚膜35作為掩膜,以ITO(透明電極12)作為蝕刻阻擋,用RIE去除由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料33。因而,用無機(jī)襯墊材料33、Ti膜34和金厚膜35形成第I密封材料31。圖18的(C)示出制造工序ST14-3。其次,制造工序ST14-3 (定向膜成膜)中,在去除負(fù)型保護(hù)層的基板上,用定向膜蒸鍍裝置以傾斜蒸鍍形成由SiO2構(gòu)成的定向膜13。該制造工序與圖13所示的制造工序ST12-4是相同的。而且,在該制造工序以后也經(jīng)過與圖13所示的制造工序ST12-4以后的全部相同的制造工序,形成第I基板10。如上所述,根據(jù)圖18所示的又一第I密封材料形成工序(4),因?qū)Χㄏ蚰ふ翦冄b置不投入帶有負(fù)型保護(hù)層的基板,因此以不污染定向膜蒸鍍裝置的制造工序,形成第I基板體10。說明又一第I密封材料形成工序(5)。又一第I密封材料形成工序(5)是與圖10 圖12所示的第I密封材料形成工序(I)不同的工序。又一第I密封材料形成工序(5)中,使后形成成為液晶層的部分(使先形成成為密封材料的部分)。
圖19 圖21是說明又一第I密封材料形成工序(5)用的工序圖。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。圖19 圖21所示的又一第I密封材料形成工序(5)能代替圖9所示的第I密封材料形成工序(I),在液晶元件I的制造工序中采用。圖19的(a)示出制造工序ST15-1。制造工序ST15-1 (準(zhǔn)備ITO基板)中,在第I基板201的玻璃基板上形成由ITO構(gòu)成的相對電極202。圖19的(b)示出制造工序ST15-2。其次,制造工序ST15-2 (TE0S、Ti、金依次成膜)中,在第I基板201的相對電極202上,用TEOS形成成為密封材料的基礎(chǔ)的無機(jī)襯墊材料203即Si02。然后,用蒸鍍形成Ti膜204,再在其上形成金厚膜205。該制造工序在成膜使由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料203與金厚膜205的貼緊性提高的Ti膜204的同時,可用無機(jī)襯墊材料203、Ti膜204和金厚膜205的厚度來決定液晶層的厚度?!D19的(C)示出制造工序ST15-3。其次,制造工序ST15-3 (正型保護(hù)層涂布)中,為用光刻形成壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物),在金厚膜205上涂布正型保護(hù)層206。圖19的(d)示出制造工序ST15-4。其次,制造工序ST15-4 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料的圖案形狀的掩膜207,對正型保護(hù)層206進(jìn)行UV照射F。圖19的(e)示出制造工序ST15-5。其次,制造工序ST15-5 (蝕刻正型保護(hù)層)中,進(jìn)行正型保護(hù)層207的蝕刻,使被感光的部分成為以下的制造工序中形成壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物)用的掩膜。圖19的(f)示出制造工序ST15-6。其次,制造工序ST15-6 (離子磨碎)中,半蝕刻金厚膜205,在金厚膜表面上形成壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物)。圖20的(a)示出制造工序ST15-7。其次,制造工序ST15-7 (正型保護(hù)層移除)中,為半蝕刻金厚膜205,而移除正型保護(hù)層207。圖20的(b)示出制造工序ST15-8。其次,制造工序ST15-8 (正型保護(hù)層涂布)中,為用光刻形成框狀的密封材料的圖案,而在金厚膜205上涂布正型保護(hù)層209。圖20的(C)示出制造工序ST15-9。其次,制造工序ST15-9 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料的圖案形狀的掩膜210對正型保護(hù)層209進(jìn)行UV照射F。圖20的(d)示出制造工序ST15-10。其次,制造工序ST15-10 (正型保護(hù)層蝕刻)中,進(jìn)行正型保護(hù)層209的蝕刻,以使被感光的部分在以下的制造工序中成為形成密封材料圖案用的掩膜。圖20的(e)示出制造工序ST15-11。其次,制造工序ST15-11 (蝕刻)中,以正型保護(hù)層209為掩膜,用濕式蝕刻去除金厚膜205。其次,以正型保護(hù)層209為掩膜,用反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)去除由Ti膜204和SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料203。圖20的(f)示出制造工序ST15-12。其次,制造工序ST15-12 (正型保護(hù)層移除)中,移除正型保護(hù)層209。圖21的(a)示出制造工序ST15-13。其次,制造工序ST15-13 (SiO2傾斜蒸鍍)中,為控制液晶層的定向方向,而進(jìn)行SiO2層212的傾斜蒸鍍。通過蒸鍍,金厚膜205表面的壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物)上也形成SiO2層212。圖21的(b)示出制造工序ST15-14。其次,制造工序ST15-14 (正型保護(hù)層涂布)中,為用蝕刻去除金厚膜205上形成的SiO2層212,而涂布正型保護(hù)層213。圖21的(C)示出制造工序ST15-15?!?br> 其次,制造工序ST15-15 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成規(guī)定圖案形狀的掩膜214,對正型保護(hù)層213進(jìn)行UV照射F。圖21的(d)示出制造工序ST15-16。其次,制造工序ST15-16 (蝕刻正型保護(hù)層)中,進(jìn)行正型保護(hù)層213的蝕刻,以使被感光的部分成為掩膜。圖21的(e)示出制造工序ST15-17。其次,制造工序ST15-17 (RIE蝕刻)中,以正型保護(hù)層213為掩膜,用反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)去除金厚膜205上的SiO2層212。圖21的(f)示出制造工序ST15-18。其次,制造工序ST15-18 (正型保護(hù)層移除)中,移除正型保護(hù)層213。然后,用O2等離子體壓擠去除定向膜13上的保護(hù)層殘渣。如上所述,第I密封材料形成工序(5)中,用眾所周知的光刻技術(shù),在玻璃基板上形成無機(jī)防護(hù)板材料與金厚膜結(jié)構(gòu)物,形成第I基板10上的第I密封材料31。說明又一第I密封材料形成工序(6)。又一第I密封材料形成工序(6)是與圖10 圖12所示的第I密封材料形成工序(I)不同的工序。又一第I密封材料形成工序(6)中用剝離來移除金厚膜。圖22和圖23是說明又一第I密封材料形成工序(6)的工序圖。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)材標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。圖22和圖23所示的又一第I密封材料形成工序(6)能替代圖9所示的第I密封材料形成工序(I),在液晶元件I的制造工序中采用。又一第I密封材料形成工序(6)中的制造工序從ST16-20之后的工序,是與又一第I密封材料形成工序(5)中所含的圖21所示的制造工序ST15-13 制造工序ST15-18共同的。故省略其說明。圖22的(a)示出制造工序ST16-1。制造工序ST16-1 (準(zhǔn)備ITO基板)中,在第I基板221的玻璃基板上形成由ITO構(gòu)成的相對電極222。圖22的(b)示出制造工序ST16-2。其次,制造工序ST16-2 (正型保護(hù)層涂布)中,為用光刻形成密封材料的圖案,而在相對電極222上涂布正型保護(hù)層223。圖22的(C)示出制造工序ST16-3。其次,制造工序ST16-3 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料圖案形狀的掩膜224,對正型保護(hù)層223進(jìn)行UV照射F。圖22的(d)示出制造工序ST16-4。其次,制造工序ST16-4 (蝕刻正型保護(hù)層)中,進(jìn)行正型保護(hù)層223的蝕刻,以使被感光的部分成為規(guī)定的掩膜。圖22的(e)示出制造工序ST16-5。 其次,制造工序ST16-5 (TE0S、Ti、金依次成膜)中,在第I基板201的相對電極202上及掩膜223上,用TEOS形成成為密封材料基礎(chǔ)的無機(jī)襯墊材料226即Si02。然后,用蒸鍍形成Ti膜227,再在其上形成金厚膜228。該制造工序作為第I襯墊形成工序,在形成使由SiO2構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料226與金厚膜228的貼緊性提高的Ti膜227的同時,能用無機(jī)襯墊材料226、Ti膜227和金厚膜228的厚度來決定液晶層的厚度。圖23的(a)示出制造工序ST16-6。其次,制造工序ST16-6 (正型保護(hù)層涂布)中,為用光刻形成框狀密封材料的圖案,而在金厚膜228上涂布正型保護(hù)層229。圖23的(b)示出制造工序ST16-7。其次,制造工序ST16-7 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料圖案形狀的掩膜230,對正型保護(hù)層229進(jìn)行UV照射F。圖23的(C)示出制造工序ST16-8。其次,制造工序ST16-8 (正型保護(hù)層蝕刻)中,進(jìn)行正型保護(hù)層229的蝕刻,使被感光的部分在以后的制造工序中成為形成壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物)的掩膜。圖23的(d)示出制造工序ST16-9。其次,制造工序ST16-9 (離子磨碎)中,以正型保護(hù)層229作為掩膜,蝕刻金厚膜228,在金厚膜表面上形成壁狀結(jié)構(gòu)物(液晶元件3和4時是柱狀結(jié)構(gòu)物或中空結(jié)構(gòu)物)。圖23的(e)示出制造工序ST16-10。其次,制造工序ST16-10 (正型保護(hù)層移除)中,移除金厚膜228上的正型保護(hù)層229。而且與正型保護(hù)層223 —起,剝離形成于其上部的無機(jī)襯墊材料226、Ti膜227和金厚膜228。因有時用濕蝕刻移除形成于密封材料31部分以外的金厚膜228是困難的,故本工序中通過剝離形成于金厚膜228下部的正型保護(hù)層223,使能容易地移除金厚膜228。因SiO2層212的傾斜蒸鍍與金厚膜228上的SiO2層212的移除,與又一第I密封材料形成工序(5)中所含的圖21所示的制造工序ST15-13 制造工序ST15-18是共同的,故省略其說明。從而,最終形成圖21的(f)所示的第I基板體10上的第I密封材料31。下面說明各種第2密封材料形成工序。用圖24和圖25說明圖9中說明的第2密封材料形成工序(I)。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)材標(biāo)注相同的編號,省略重復(fù)的說明。圖24的(a)示出制造工序ST21-1。制造工序ST21-1 (準(zhǔn)備Si片)中,由硅基板構(gòu)成的第2基板21,形成了形成CMOS電路22的層、形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)它們的鈍化膜24。圖24的(b)示出制造工序ST21-2。其次,制造工序ST21-2 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,在形成CMOS、像素電極及鈍化膜的第2基板21上,為用光刻在密封區(qū)域形成密封材料的圖案,而涂布負(fù)型保護(hù)層72。圖24的(C)示出制造工序ST21-3。其次,制造工序ST21-3 (通過光掩膜鼓舞UV曝光)中,通過形成密封材料的圖案形狀的掩膜81,對負(fù)型保護(hù)層72進(jìn)行UV照射F。圖24的(d)示出制造工序ST21-4。其次,制造工序ST21-4 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,蝕刻去除形成定向膜的區(qū)域的負(fù)型保護(hù)層72。 圖24的(e)示出制造工序ST21-5。其次,制造工序ST21-5 (定向膜成膜)中,在負(fù)型保護(hù)層72與像素電極23區(qū)域的鈍化膜24的表面上,用傾斜蒸鍍形成成為定向膜25的Si02。圖24的(f)示出制造工序ST21-1。其次,制造工序ST21-6 (剝離)中,通過移除負(fù)型保護(hù)層72,也去除在負(fù)型保護(hù)層72上蒸鍍的定向膜25的Si02。從而,在像素電極23上留下定向膜。圖25的(a)示出制造工序ST21-7。其次,制造工序ST21-7 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,為形成密封材料,而涂布負(fù)型保護(hù)層72。圖25的(b)示出制造工序ST21-7。其次,制造工序ST21-8 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,為在定向膜25上形成負(fù)型保護(hù)層72的掩膜,通過掩膜83進(jìn)行UV曝光。圖25的(C)示出制造工序ST21-7。其次,制造工序ST21-9 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,定向膜25上形成負(fù)型保護(hù)層72的掩膜,形成密封材料的部分,用蝕刻去除負(fù)型保護(hù)層72。圖25的(d)示出制造工序ST21-7。其次,制造工序ST21-10 (Ti膜、金膜的成膜)中,在形成密封材料的區(qū)域與負(fù)型保護(hù)層72的表面,形成由Ti膜37構(gòu)成的無機(jī)襯墊材料與金膜36。作為第2襯墊形成工序,準(zhǔn)備該制造工序作為Ti膜37使金膜36與硅基板的可靠貼緊用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。圖25的(e)示出制造工序ST21-7。其次,制造工序ST21-11 (剝離)中,進(jìn)行負(fù)型保護(hù)層72的移除,也移除(剝離)形成于負(fù)型保護(hù)層72的表面上的Ti膜37和金膜36,形成在第2基板21上形成密封材料32(Ti膜37和金膜36)的第2基板體20。如上所述,第2密封材料形成工序(I)中,與第I基板體10的制造工序同樣,用眾所周知的光刻技術(shù),在硅基板上形成無機(jī)防護(hù)材料和金膜,并形成第2基板體20。說明另一第2密封材料形成工序(2)。另一第2密封材料形成工序(2)是與圖24和圖25所示的第2密封材料形成工序(I)不同的工序。另一第2密封材料形成工序(2)中,使用金屬掩膜,傾斜蒸鍍并成膜由SiO2構(gòu)成的定向膜,削減工序數(shù)。圖26是說明另一第2密封材料形成工序(2)用的工序圖。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)材標(biāo)注相同的編號,并省略其重復(fù)的說明。另一第2密封材料形成工序(2)能替代圖9所示的第2密封材料形成工序(1),在液晶元件I的制造工序中采用。另一第2密封材料形成工序(2)中的ST22-3以后的工序,因是與第2密封材料形成工序(I)中所含的制造工序ST21-6 制造工序ST21-11共同的,故省略其說明。圖26的(a)示出制造工序ST22-1。制造工序ST22-1 (準(zhǔn)備Si片)中,由硅基板構(gòu)成的第2基板21,形成了形成CMOS電路22的層、形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)它們的鈍化膜24。圖26的(b)示出制造工序ST21-2。 其次,制造工序ST22-2 (通過金屬掩膜定向膜成膜)中,在第2基板21的像素電極23的區(qū)域,因形成由SiO2構(gòu)成的定向膜,設(shè)置金屬掩膜84,在定向膜蒸鍍裝置中用傾斜蒸鍍G形成定向膜。圖26的(C)示出制造工序ST21-3。其次,制造工序ST22_3(Si02構(gòu)圖基板)中,在第2基板21的像素電極23的區(qū)域,形成由SiO2構(gòu)成的定向膜25。該制造工序與圖24所示的制造工序ST21-6相同,而且,該制造工序以下也經(jīng)過與第2密封材料形成工序(I)完全相同的制造工序,形成第2基板體20。如上所述,圖26所示的另一第2密封材料形成工序中,用金屬掩膜產(chǎn)生的定向膜成膜制造工序,替代圖24和圖25所示的第2密封材料形成工序中的負(fù)型保護(hù)層涂布、曝光、蝕刻和移除那些制造工序,能在第2基板21上形成定向膜25。從而,可以減少制造工序數(shù),有助于成本的降低。說明又一第2密封材料形成工序(3)。又一第2密封材料形成工序(3)是與圖24和圖25中所示的第2密封材料形成工序(I)不同的工序。又一第2密封材料形成工序(3)中,以金膜作為防護(hù)板,通過蝕刻由SiO2構(gòu)成的定向膜,在不附著負(fù)型保護(hù)層的第2基板上用定向膜蒸鍍裝置形成定向膜。圖27和圖28是說明又一第2密封材料形成工序(3)用的工序圖。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略其重復(fù)的說明。又一第2密封材料形成工序(3),能替代圖9所示的第2密封材料形成工序(I),在液晶元件I的制造工序中采用。圖27的(a)示出制造工序ST23-1。制造工序ST23-1 (準(zhǔn)備Si片)中,由硅基板構(gòu)成的第2基板21,形成了形成CMOS電路22的層、形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)它們的鈍化膜24。圖27的(b )示出制造工序ST23-2。其次,制造工序ST23-2 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,為用光刻在形成CMOS、像素電極和鈍化膜的第2基板21上形成密封材料的圖案,涂布負(fù)型保護(hù)層72。圖27的(c )示出制造工序ST23-3。其次,制造工序ST23-3 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成密封材料的圖案形狀的掩膜83,來對負(fù)型保護(hù)層進(jìn)行UV照射F。圖27的(d)示出制造工序ST23-4。
其次,制造工序ST23-4 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,蝕刻去除形成密封材料的區(qū)域的負(fù)型保護(hù)層72。圖27的(e )示出制造工序ST23-5。其次,制造工序ST23-5 (Ti膜、金膜的成膜)中,在負(fù)型保護(hù)層72與密封材料形成區(qū)域的鈍化膜24的表面上,形成Ti膜37和金膜36。作為第2襯墊形成工序,準(zhǔn)備該制造工序作為Ti膜37使金膜36與硅基板的可靠貼緊用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。圖27的(f)示出制造工序ST23-6。其次,制造工序ST23-6 (剝離)中,通過移除負(fù)型保護(hù)層72,也去除蒸鍍在負(fù)型保護(hù)層72上的金膜36和Ti膜37。從而,在密封材料形成區(qū)域留下金膜36和Ti膜37。 圖28的(a)示出制造工序ST23-7。其次,制造工序ST23-7 (定向膜成膜)中,將去除負(fù)型保護(hù)層的第2基板21投入定向膜蒸鍍裝置,在像素電極23區(qū)域的鈍化膜24與密封材料區(qū)域的金膜36的表面上,用傾斜蒸鍍形成由SiO2構(gòu)成的定向膜25。圖28的(b )示出制造工序ST23-8。其次,制造工序ST23-8 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,作為為去除成膜于金膜36表面上的定向膜25,并且,作為對像素電極23區(qū)域的定向膜25進(jìn)行掩蓋的前工序,而涂布負(fù)型保護(hù)層72。圖28的(c )示出制造工序ST23-9。其次,制造工序ST23-9 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,為對像素電極23區(qū)域的定向膜25形成負(fù)型保護(hù)層72的掩膜,通過掩膜83進(jìn)行UV曝光F。圖28的(d)示出制造工序ST23-10。其次,制造工序ST23-10 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,在像素電極23區(qū)域的定向膜25形成因負(fù)型保護(hù)層72生成的掩膜,因去除金膜36上的定向膜25的準(zhǔn)備,蝕刻負(fù)型保護(hù)層72。去除金膜36的定向膜25之上的負(fù)型保護(hù)層。圖28的(e)示出制造工序ST23-11。其次,制造工序ST23-11 (以金為SiO2蝕刻阻擋)中,以金膜36為阻擋,用RIE去除由SiO2構(gòu)成的定向膜26。由負(fù)型保護(hù)層72掩蓋的定向膜25原樣地留下。圖28的(f)示出制造工序ST23-12。其次,制造工序ST23-12 (負(fù)型保護(hù)層移除)中,移除負(fù)型保護(hù)層72,然后,用O2等離子體壓擠去除定向膜13上的保護(hù)層的殘渣,露出像素電極23區(qū)域的定向膜25。從而,第2基板21上形成密封材料32 (Ti膜37和金膜36)與定向膜25,形成第2基板體20。如上所述,圖27和圖28所示的又一第2密封材料形成工序中,通過利用負(fù)型保護(hù)層不污染定向膜蒸鍍裝置的制造工序,形成第2基板體20。說明又一第2密封材料形成工序(4)。又一第2密封材料形成工序(4)是與圖24和圖25所示的第2密封材料形成工序
(I)不同的工序。又一第2密封材料形成工序(4)中,在定向膜成膜的制造工序之前,使保護(hù)層不接觸由硅基板構(gòu)成的第2基板21的表面。圖29和圖30是說明又一第2密封材料形成工序(4)用的工序圖。對各圖中相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,并省略重復(fù)的說明。圖29和圖30所示的又一第2密封材料形成工序(4)能替代圖9所示的第2密封材料形成工序(1),在液晶元件I的制造工序中采用。
圖29的(a)示出制造工序ST24-1。制造工序ST24-1 (準(zhǔn)備Si片)中,由硅基板構(gòu)成的第2基板21,形成了形成CMOS電路22的層、形成像素電極23的鋁電極及保護(hù)它們的鈍化膜24。圖29的(b )示出制造工序ST24-2。制造工序ST24-2 (Ti膜、金膜的成膜)中,在第2基板21的鈍化膜24的表面上形成Ti膜37和金膜36。作為第2襯墊形成工序,準(zhǔn)備該制造工序作為Ti膜37使金膜36與硅基板的可靠貼緊用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。圖29的(c )示出制造工序ST24-3。制造工序ST24-3 (負(fù)型保護(hù)層涂布)中,為利用光刻形成框狀的密封材料的圖案,而在金厚膜36上涂布負(fù)型保護(hù)層72。圖29的(d)示出制造工序ST24-4。其次,制造工序ST24-4 (通過光掩膜進(jìn)行UV曝光)中,通過形成材料的圖案形狀的掩膜81,對負(fù)型保護(hù)層72進(jìn)行UV照射F。圖30的(a)示出制造工序ST24-5。制造工序ST24-5 (負(fù)型保護(hù)層蝕刻)中,移除負(fù)型保護(hù)層72,使感光留下的部分成為在以后的制造工序中形成密封材料用的掩膜。圖30的(b )示出制造工序ST24-6。制造工序ST24-6 (Ti膜、金膜的蝕刻)中,為形成密封材料,而利用蝕刻等去除沒由負(fù)型保護(hù)層72掩蓋的部分的Ti膜37和金厚膜36。圖30的(c )示出制造工序ST24-7。制造工序ST24-7 (負(fù)型保護(hù)層移除)中,移除負(fù)型保護(hù)層72,露出密封材料的金膜36。從而在第2基板21上形成密封材料32 (Ti膜37和金膜36)。以后的制造工序是形成定向膜的制造工序,因與圖27和圖28所示的制造工序ST23-6至制造工序ST23-12是共同的,故省略其說明。如上所述,根據(jù)圖29和圖30所示的又一第2密封材料形成工序(4),因在定向膜成膜前,保護(hù)層等的異物不接觸硅基板表面,可以在更為干凈的狀態(tài)下形成定向膜,因此,能提高定向膜的均勻性。說明又一液晶元件5。圖31是又一液晶元件5的部分分解立體圖。液晶元件5中,外側(cè)與內(nèi)側(cè)雙重配置密封材料,沒有圖2及圖4等中所示的注入口 38。即液晶元件5中,液晶層的封入方法被變更。圖31中,對與圖2相同的構(gòu)成構(gòu)件標(biāo)注相同的編號,省略重復(fù)的說明。如圖31所示,第I基板體10在第I基板11上的ITO構(gòu)成的相對電極12周圍的密封區(qū)域,第I外側(cè)密封材料31a與第I內(nèi)側(cè)密封材料31b形成雙重閉合的框上的第I密封材料31。相對電極12的端子12a延伸地形成于第I密封材料31的外側(cè),用銀焊膏等與從FPC52延伸的電極(未圖示)電連接。第2基板體20在第2基板21的例如由鋁電極構(gòu)成的像素電極23周圍的密封區(qū)域,形成第2的外側(cè)密封材料32a與第2的內(nèi)側(cè)密封材料32b,形成雙重的閉合框上的第2密封材料32。第2的外側(cè)密封材料32a與第2的內(nèi)側(cè)密封材料32b各自的平面形狀,形成為與第I基板體10的第I外側(cè)密封材料31a與第I內(nèi)側(cè)密封材料31b的平面形狀完全相同的形狀。第I基板體10的第I外側(cè)密封材料31a與第I內(nèi)側(cè)密封材料31b上面的金厚膜,與第2基板體20的第2外側(cè)密封材料32a與第2內(nèi)側(cè)密封材料32b上面的金厚膜的形狀相一致并重疊,使之密封。然后,在液晶元件I的組裝時,與圖2中說明過的一樣,將第I基板體10沿箭頭G的方向?qū)χ?基板體20重疊,形成液晶元件5。圖31示出的雙重的第I密封材料31和雙重的第2密封材料32,能用前述的各種第I密封材料形成工序和第2密封材料形成工序來形成。形成這些密封材料后,對全部的密封材料表面的金表面進(jìn)行表面活性化處理,然后,在內(nèi)側(cè)的密封材料之中配置適量的液晶。然后,進(jìn)行使第I基板體10與第2基板體重合,加壓接合的工序。

這樣,通過采用不設(shè)注入口,在形成框狀的密封材料的內(nèi)側(cè)滴下并注入液晶的液晶滴液方法(0DF),能不必用樹脂封裝注入口,實現(xiàn)更為可靠的密封性和耐水性。圖31示出的液晶元件5,也能依照圖9所述的制造方法來制造。另外,這時,自然能利用上述的各種第I密封材料形成工序和第2密封材料形成工序。由上述的各種的形成第I基板體10的密封材料31的第I密封材料形成工序和形成第2基板體20的密封材料32的第2密封材料形成工序可知,對通常的生產(chǎn)液晶元件的大量生產(chǎn)線只要增加少許的工序,且不必設(shè)置特別的設(shè)備,用無機(jī)材料形成液晶元件的密封材料成為可能。又,因可以對密封材料的金膜之間施加表面活性化處理之后,在常溫下加壓接合,形成液晶元件,所以能實現(xiàn)高溫高濕環(huán)境下的耐久性,在光通信用的用途中也能利用液晶元件。上面說明了各種液晶元件及其制造方法,但由硅基板構(gòu)成的第2基板也可以是玻璃基板,這時,也可以用同樣的制造工序來形成無機(jī)的密封材料。這時,由于ITO與Ti的貼緊性變壞,因此通過蝕刻處理去除成為Ti的基底部分的ITO為好。另外,Ti膜可以置換為Cr膜。而且,負(fù)型保護(hù)層和正型保護(hù)層可相互置換利用,那時,只要使光掩膜的透光圖案與遮光圖案反轉(zhuǎn)利用就行。
權(quán)利要求
1.一種液晶元件,其特征在于,具有 具備用于封入液晶層的框狀的密封區(qū)域的第I基板,和 與所述第I基板相對地設(shè)置的第2基板, 在所述第I基板的所述密封區(qū)域中,設(shè)置有在與所述第2基板重疊地接合之際壓碎變形以進(jìn)行金屬結(jié)合用的金的框狀結(jié)構(gòu)物, 在所述第2基板中的與所述金的框狀結(jié)構(gòu)物相對的部分上,配置有用于與所述金的框狀結(jié)構(gòu)物進(jìn)行金屬結(jié)合的金膜。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框狀結(jié)構(gòu)物至少具有多個金的壁狀結(jié)構(gòu)物。
3.如權(quán)利要求I所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框狀結(jié)構(gòu)物至少具有一個金的壁狀結(jié)構(gòu)物和金的柱狀結(jié)構(gòu)物。
4.如權(quán)利要求I所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框狀結(jié)構(gòu)物在金的壁狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)具備多個凹部。
5.如權(quán)利要求Γ4中任一項所述的液晶元件,其特征在于,在所述第I基板與所述金的框狀結(jié)構(gòu)物之間,或在所述第2基板與所述金膜之間,具有無機(jī)襯墊材料。
6.如權(quán)利要求5所述的液晶元件,其特征在于,無機(jī)襯墊材料是電介質(zhì)膜或金屬膜。
7.一種液晶元件的制造方法,所述液晶元件具有第I基板,第2基板,密封材料及由所述第I基板、所述第2基板和密封材料封入的液晶層,其特征在于,具有以下工序 在所述第I基板上形成金的框狀結(jié)構(gòu)物作為第I密封材料, 在所述第2基板上形成金膜作為第2密封材料, 對所述金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面和所述金膜的表面施加表面活性化處理, 在常溫下對已被施加了表面活性化處理的所述金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面和已被施加了表面活性化處理的所述金膜的表面進(jìn)行加壓,并通過金屬結(jié)合,來接合所述第I密封材料和所述第2密封材料,由此來形成所述密封材料。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述金的框狀結(jié)構(gòu)物具有金的壁狀結(jié)構(gòu)物。
9.如權(quán)利要求7或8所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,具有為形成所述金的框狀結(jié)構(gòu)物而在所述第I基板上配置無機(jī)襯墊材料和金膜的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,通過對所配置的所述金膜進(jìn)行半蝕刻來形成所述金的框狀結(jié)構(gòu)物。
11.如權(quán)利要求Γιο中任一項所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,具有為形成所述第2基板上的所述金膜而在所述第2基板上配置第2無機(jī)襯墊材料的工序。
12.如權(quán)利要求疒11中任一項所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述第I基板是玻璃基板,所述第2基板是硅基板或玻璃基板。
13.如權(quán)利要求Γ12中任一項所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,表面活性化處理包含對所述金的框狀結(jié)構(gòu)物的表面和所述金膜的表面照射等離子體或離子束以進(jìn)行活性化的工序。
14.如權(quán)利要求疒13中任一項所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,進(jìn)一步具有在所述第I基板或所述第2基板上形成定向膜的工序。
15.如權(quán)利要求10所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,為形成所述金的框狀結(jié)構(gòu)物,利用剝離的方法來移除配置于所述第I基板上的金膜之內(nèi)的不必要部分的金膜。
全文摘要
本發(fā)明揭示的即使在高溫高濕環(huán)境中也具耐久性的、還可適用于光通信設(shè)備中的液晶元件及這種液晶元件的制造方法,其特征在于,具有具備封入液晶層用的框狀密封區(qū)域的第1基板和與第1基板相對地設(shè)置的第2基板,在第1基板的所述密封區(qū)域中設(shè)有在與第2基板重疊地接合之際通過壓碎變形進(jìn)行金屬結(jié)合用的金的框狀結(jié)構(gòu)物,并在第2基板中的與金的框狀結(jié)構(gòu)物相對的部分上配置用于與金的框狀結(jié)構(gòu)物進(jìn)行金屬結(jié)合的金膜。
文檔編號G02F1/1339GK102893211SQ20118001329
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者井出昌史, 野崎孝明, 武石貴明, 木村健一郎, 依田薰 申請人:西鐵城控股株式會社
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