CN102893211A - 液晶元件及液晶元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示的即使在高温高湿环境中也具耐久性的、还可适用于光通信设备中的液晶元件及这种液晶元件的制造方法,其特征在于,具有具备封入液晶层用的框状密封区域的第1基板和与第1基板相对地设置的第2基板,在第1基板的所述密封区域中设有在与第2基板重叠地接合之际通过压碎变形进行金属结合用的金的框状结构物,并在第2基板中的与金的框状结构物相对的部分上配置用于与金的框状结构物进行金属结合的金膜。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示装置和空间光调制装置等中使用的液晶元件及其制造方法,尤其涉及封装加工用或光钳子等光操纵中所用的激光控制或光通信中适用的液晶元件的液晶的密封。
背景技术
现有的液晶元件中,用树脂在一对基板之间进行连接,在该树脂与基板包围的空间内,通过从注入口注入液晶并进行封装,形成液晶单元。用由该树脂构成的密封材料将液晶保持在基板之间的结构中,由于树脂不具有防湿性,因此水分易浸透到液晶层内,另外,密封材料硬化时残留的聚合剩余树脂与接触密封材料的液晶材料在特高温下相溶,有时也溶出到液晶层中,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问题。
特别在用于光通信的空间光调制装置等,严格要求高温高湿环境下的耐久性,对于MEMS等,由于装入具有没有机械可动部的优点的液晶元件,必须谋求提高对该高温高湿环境的耐久性。因而,提出不用树脂而用无机材料来构成密封材料的液晶元件的方案(参见专利文献1)。
图32是用来说明现有的液晶元件的图。
如图32所示,液晶元件600是将液晶层650夹持于相对配置的一对基板610、620之间的液晶元件。元件基板610与相对基板620之间,利用包围液晶层650的框状部680的上表面680a的密封部来贴合。通过表面活性化处理后,在真空氛围中直接接合在相对基板620的内面侧一体地形成的框状部680和与框状部680相对侧的元件基板610的接触面,来形成密封部。
从而,基板间形成液晶层的框状部680,不是现有技术的树脂而是由相对基板620形成的无机材料,是利用表面活性化处理,与元件基板610直接接合构成的,因此,可以提供防湿性高,防止水分向液晶层浸入,不会降低液晶的特性,且具有耐久性的液晶元件。
图33是用来说明另一现有的液晶元件的图。
如图33所示,提出对器件710和盖720进行表面活性化处理并直接接合的方案(参见专利文献2)。为了对器件710与盖720进行接合,在器件710的接合面上,以等于大于1μm厚度在轮廓上形成镀金层730作为接合部。另在盖720的接合面上,利用溅射或薄镀形成金薄膜740。又,也可以倒转地形成金厚膜镀层730和金薄膜740侧。在片接合装置的真空腔室内,利用Ar等离子体的蚀刻处理将器件710与盖720的金表面进行表面活性化处理后,使器件710与盖720接触,加压并接合。
图34是用来说明又一现有的液晶元件的图。
如图34所示,提出以下这种液晶显示装置800,即通过使相对配置2块平板810和820,夹住框体830,在减压氛围中加压2块平板,通过框体830来气密地封装2块平板的液晶显示装置(参见专利文献3)。另外,通过板820与预先用烧结玻璃831接合的框体830及配置于板820上的封结剂840进行接合,2块板得以组合。
另外,在接合前,对框体830及封结剂840的表面施加表面活性化处理。又,框体由玻璃构成,但也可用金属构成。
专利文献1:日本特开2007-155989号公报(第1页,图2)
专利文献2:日本特开2005-311298号公报(第32页,图29)
专利文献3:日本特开2008-16353号公报(图3,图4)
专利文献1示出的液晶元件的密封部,是通过蚀刻将材质由石英构成的液晶基板的一面构图,形成从基板面上的突起,利用表面活性化处理使硬质材质之间接合。因而,一对基板的接合面,平面度与表面粗糙度要求毫微级的精度,而且必须在真空中进行接合,在实用化方面是非常困难的。
又,专利文献2示出的接合,是在器件与盖的接合面上形成镀金或溅射的金薄膜,进行表面活性化处理,并在真空中加压进行接合的。然而,专利文献2示出的接合与专利文献1一样,因全部密封宽度的面之间的接合,只能接合接触之处,所以对接合面之间的平面度规定精度是必要的。而且,在接合之际为促使金表面的面变形要求庞大的接合荷重。又,接合是目的,不考虑像液晶板那样地将液晶层那样的液体封入,也没有明示为使不泄漏地封入液体所必要的密封形状。而且,由于必须在真空中加压,因而制造工艺复杂。
另外,专利文献3所示的接合,虽对框体的表面施加表面活性化处理,但接合中利用封结剂840,不容易实现即使在高温高湿环境中也具有耐久性的液晶元件。
发明内容
本申请所述的液晶元件及液晶元件的制造方法中,其目的在于解决上述的课题。
又,本申请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温大气中的加压接合容易的液晶元件。
再,本申请所述的液晶元件及液晶元件的制造方法中,其目的在于实现即使在高温高湿的环境中也具有耐久性的液晶元件。
液晶元件,其特征在于,具有:具备用于封入液晶层用的框状密封区域的第1基板,和与第1基板相对地设置的第2基板,在第1基板的密封区域中,设置有在与第2基板重叠地接合时压碎变形以进行金属结合用的金的框状结构物,并在第2基板中的与金的框状结构物相对的部分上,配置有用于与金的框状结构物进行金属结合的金膜。
液晶元件中,金的框状结构物至少具有多个金的壁状结构物为好。
液晶元件中,金的框状结构物至少具有一个金的壁状结构物和金的柱状结构物为好。
液晶元件中,金的框状结构物在金的壁状结构物内具备多个凹部为好。
液晶元件中,在第1基板与金的框状结构物之间,或在第2基板与金膜之间,具有无机衬垫材料为好。
液晶元件中,无机衬垫材料是电介质膜或金属膜为好。
液晶元件的制造方法,所述液晶元件具有第1基板,第2基板,密封材料及由所述第1基板、所述第2基板和密封材料封入的液晶层,其特征在于,具有以下工序:在第1基板上形成金的框状结构物,作为第1密封材料,在第2基板上形成金膜,作为第2密封材料,对金的框状结构物的表面和金膜的表面施加表面活性化处理,通过在常温下对已被施加了表面活性化处理的金的框状结构物的表面和已被施加了表面活性化处理的金膜的表面进行加压,并通过金属结合,来接合第1密封材料和第2密封材料,由此来形成密封材料。
液晶元件的制造方法中,金的框状结构物具有金的壁状结构物为好。
液晶元件的制造方法中,具有为形成金的框状结构物而在第1基板上配置无机衬垫材料和金膜的工序为好。
液晶元件的制造方法中,通过对所配置的金膜进行半蚀刻,来形成金的框状结构物为好。
液晶元件的制造方法中,具有为形成第2基板上的金膜而在第2基板上配置第2无机衬垫材料的工序为好。
液晶元件的制造方法中,第1基板是玻璃基板,第2基板是硅基板或玻璃基板为好。
液晶元件的制造方法中,表面活性化处理包含对金的框状结构物的表面及金膜的表面照射等离子体或离子束使活性化的工序为好。
液晶元件的制造方法中,进一步具有在第1基板或第2基板上形成定向膜的工序为好。
液晶元件的制造方法中,为形成金的框状结构物,利用剥离(lift-off)的方法来移除配置在第1基板上的金膜之内的不必要部分的金膜为好。
液晶元件用基板,是具备用于封入液晶层用的框状密封区域的液晶元件用的一对基板,其特征在于,在该一对基板之中的一方的基板的密封区域中,设置有在与另一方基板重叠接合时压碎变形以进行金属结合用的金的框状结构物,并在另一方的基板的密封区域中,配置有用于与金的框状结构物进行金属结合的金膜。
又,金的框状结构物,其特征在于,至少具有多个金的壁状结构物。又,金的框状结构物,其特征在于,至少具有一个金的壁状结构物和金的柱状结构物。又,金的框状结构物,其特征在于,在金的壁状结构物内具备多个凹部。再,其特征在于,在一方基板与金的框状结构物之间,或在另一方基板与金膜之间,具备无机衬垫材料。该无机衬垫材料是电介质膜或金属膜为好。
液晶元件的制造方法,是通过设于密封区域的含金的密封材料使一对基板贴合,封入液晶层的液晶元件的制造方法,其特征在于,包含工序:在一对基板中一方的第1基板的密封区域形成金的框状结构物,作为第1密封材料的第1密封材料形成工序;在一对基板中另一方的第2基板的密封区域形成金膜,作为第2密封材料的第2密封形成工序;对第1密封材料的金的框状结构物的金表面和第2密封材料的金膜的金表面进行表面活性化处理的工序;使第1密封材料和第2密封材料的金表面相互接触,在常温下加压,利用金属结合进行接合的加压接合工序。又,金的框状结构物,其特征在于具有金的壁状结构物。
液晶元件的制造方法中,第1密封材料形成工序,具备在形成金的框状结构物的工序之前,在第1基板上配置无机衬垫材料和金膜的第1衬垫形成工序为好。
液晶元件的制造方法中,形成金的框状结构物的工序包含对在第1衬垫形成工序中配置的金膜进行半蚀刻而形成的微小凸起形成工序为好。
液晶元件的制造方法中,第2密封材料形成工序,具备在形成第2密封材料形成工序中配置的金膜的工序之前,配置第2无机衬垫材料的第2衬垫形成工序为好。
液晶元件的制造方法中,第1基板是玻璃基板,第2基板是硅基板或玻璃基板为好。
液晶元件的制造方法中,表面活性化处理工序包含对金表面照射等离子体或离子束使活性化的工序为好。
根据本申请所述的液晶元件及液晶元件的制造方法,能提供可实现可靠的密封和耐水性的液晶元件。
又,根据本申请所述的液晶元件及液晶元件的制造方法,能提供即使在高温高湿的环境中也具有耐久性的液晶元件。
附图说明
图1是示出液晶元件1的外观立体图。
图2是示出图1所示的液晶元件1的构成的局部分解立体图。
图3是示出图1所示的液晶元件1的模式的截面图。
图4的(a)是图1所示的液晶元件1的密封材料的截面图,图4的(b)是图1所示的液晶元件1的密封材料局部放大立体图,图4的(c)是图1所示的液晶元件的密封材料的立体图。
图5是示出装入了图1所示的液晶元件1的空间光调制器的结构模式图。
图6的(a)是另一液晶元件2的密封材料的局部放大俯视图,图6的(b)是另一液晶元件2的密封材料的局部放大立体图。
图7的(a)是又一液晶元件3的密封材料的局部放大俯视图,图7的(b)是又一液晶元件3的密封材料的局部放大立体图。
图8的(a)是又一液晶元件4的密封材料的局部放大俯视图,图8的(b)是又一液晶元件4的密封材料的局部放大立体图。
图9的(a)~(f)是用于对液晶元件1的制造方法的工序进行说明的图。
图10的(a)~(e)是用于说明第1密封材料形成工序(1)的工序图(其1)。
图11的(a)~(e)是用于说明第1密封材料形成工序(1)的工序图(其2)。
图12的(a)~(d)是用于说明第1密封材料形成工序(1)的工序图(其3)。
图13的(a)~(e)是用于说明另一第1密封材料形成工序(2)的工序图(其1)。
图14的(a)~(e)是用于说明另一第1密封材料形成工序(2)的工序图(其2)。
图15的(a)~(e)是用于说明又一第1密封材料形成工序(3)的工序图(其1)。
图16的(a)~(e)是用于说明又一第1密封材料形成工序(3)的工序图(其2)。
图17的(a)~(d)是用于说明又一第1密封材料形成工序(3)的工序图(其3)。
图18的(a)~(c)是用于说明又一第1密封材料形成工序(4)的工序图。
图19的(a)~(f)是用于说明又一第1密封材料形成工序(5)的工序图(其1)。
图20的(a)~(f)是用于说明又一第1密封材料形成工序(5)的工序图(其2)。
图21的(a)~(f)是用于说明又一第1密封材料形成工序(5)的工序图(其3)。
图22的(a)~(e)是用于说明又一第1密封材料形成工序(6)的工序图(其1)。
图23的(a)~(e)是用于说明又一第1密封材料形成工序(6)的工序图(其2)。
图24的(a)~(f)是用于说明第2密封材料形成工序(1)的工序图(其1)。
图25的(a)~(e)是用于说明第2密封材料形成工序(1)的工序图(其2)。
图26的(a)~(c)是用于说明另一第2密封材料形成工序(2)的工序图。
图27的(a)~(f)是用于说明又一第2密封材料形成工序(3)的工序图(其1)。
图28的(a)~(f)是用于说明又一第2密封材料形成工序(3)的工序图(其2)。
图29的(a)~(d)是用于说明又一第2密封材料形成工序(4)的工序图(其1)。
图30的(a)~(c)是用于说明又一第2密封材料形成工序(4)的工序图(其2)。
图31是又一液晶元件5的局部分解立体图。
图32是说明专利文献1所示的现有技术用的截面图。
图33是说明专利文献2所示的现有技术用的立体图。
图34是说明专利文献3所示的现有技术用的截面图。
具体实施方式
以下参照附图,说明液晶元件及液晶元件的制造方法。但本发明的技术范围不限于这些实施方式,而包括权利要求书中所述的发明及其等效物所涉及的方面,请留意。
密封材料中,对金膜和金的结构物进行表面活性化处理,在常温大气压下进行金属接合形成,但金膜与金的结构物的接触面积越小,越能可靠地接合。因此,作为金的结构物,极小的柱状构造,所谓凸起形状等较为理想。然而,仅用凸起形状的构造体构成密封材料时,由于凸起形状间液晶层会漏出,将液晶层密封在密封材料内是困难的。因此,下面所述的金的框状结构物的形状与液晶元件的制造方法中,一面能可靠地进行金属接合,一面也能将液晶层完全地密封。
下面,用一对基板内,一方基板是硅基板,另一方基板是玻璃基板,液晶层形成于该对基板之间,硅基板上形成驱动电路等的CMOS电路的所谓LCOS(硅片上液晶)型反射型液晶元件的例子,加以说明。
图1至图5,是用于说明液晶元件1的构成的图。
图1是示出液晶元件1的外观的立体图,图2是示出液晶元件1的构成的局部分解图,图3是模式性地示出液晶元件1的截面的纵截面图,图4是说明形成于第1基板上的密封材料的构成与形成于密封材料上的金表面的构造用的立体图,图5是示出已装入液晶元件1的空间光调制器(例如动态增益均衡器)的结构模式图。
用图1至图4说明液晶元件1的总体构成。此外,在各图中对同一的构成构件标注同一的编号,并省略重复的说明。
如图1所示,液晶元件1具有用一对基板即玻璃基板构成的第1基板11与硅基板构成的第2基板21之间的密封材料30形成液晶层的构造。第2基板21与FPC52被定位在材料质地例如由热膨胀系数小的合金构成的液晶元件基台51上,用树脂等加以固定,以吸收因液晶元件基台51与第2基板21之间的热膨胀系数差异而引起的温度变形。形成驱动电路等的CMOS电路的第2基板21,用键合线53与FPC52电连接,利用来自控制电路(未图示)的信号驱动液晶层。
图1中,为了方便起见,只示出为数较少的键合线53与FPC52上的电极,但根据基板21的电路规模和实装于液晶元件基台51上的温度传感器等的其他零件的配线数,会有几十条以上。键合线53通常用环氧类的粘接剂覆盖保护,为方便起见,省略环氧类粘接剂的记述。
图2的局部分解立体图,是用来说明液晶元件1的密封材料30的图,示出从第2基板体20翻开第1基板体10的分解状态。第1基板体10由第1基板11与第1密封材料31形成,第2基板体20由第2基板21与第2密封材料32形成。并且,液晶元件1的组装,通过将第1基板体10沿箭头A的方向对着第2基板体20重叠,形成液晶元件1。
如图2所示,密封材料30(参见图1),是将形成于第1基板11的第1密封材料31与形成于第2基板21的第2密封材料32进行接合而构成的。
第1基板11的密封区域,形成于由透明电极(下称ITO)构成的相对电极12的周围,在其密封区域上形成成为金的框状结构物的第1密封材料31。在密封材料31的一边上,形成液晶注入用的注入口38,液晶注入后,用由现有的树脂构成的封口材料进行封装。相对电极12的端子12a伸出到第1密封材料31的外侧,用银焊膏等电连接至从FPC延长的电极(未图示)上。
第2密封材料32的密封区域,形成于由第2基板21的例如由铝电极构成的像素电极23的周围,在其密封区域上形成第2密封材料32。形成第2密封材料32的平面形状与第1密封材料31的平面形状为相同的形状,以使与后述的第1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叠,进行密封。
利用图3示出的截面图,进一步说明液晶元件1的构造。
此外,图3中省略了键合线53和FPC52。硅基板构成的第2基板21,由形成CMOS电路22的层(由连接多层配线部与配线层的金属插头等构成)、形成像素电极23的铝电极及保护这些的钝化膜24构成。在第2基板21上表面的密封区域中,成膜Ti膜37和金膜36,作为第2密封材料32。形成无机衬垫材料的Ti膜37,其目的是为了提高金膜36与硅基板的贴紧力。在第2密封材料32的内侧,利用倾斜蒸镀,在第2基板体20上形成由SiO2构成的第2定向膜25。
图3中示出在钝化膜24之上形成第2密封材料32的例子,但也可以用金属材料形成第1密封材料31,用作配线的结构。这时,在形成像素电极23和第2密封材料32的连接部之后,形成钝化膜24,并利用部分蚀刻形成开口部,能做成在其开口部形成第2密封材料32的结构。
由玻璃基板构成的第1基板11,在与第2基板21相对的面上,对第2基板21的像素电极23形成ITO,作为相对电极12。特别在光学系统所用的玻璃基板中,在玻璃基板与ITO之间施加折射率整合膜,在与ITO相反侧的面上施加AR敷层,但在图3中从略。
形成于第1基板11的密封区域的第1密封材料31,由作为电介质膜的SiO2构成的无机衬垫材料33与Ti膜34及金厚膜35形成。形成Ti膜34其目的与第2密封材料32一样,是为了提高金厚膜35与无机衬垫材料33的贴紧力。此外,也可以认为包含SiO2层与金属膜即Ti膜34的无机衬垫材料。并且,在第1密封材料31的内侧,利用倾斜蒸镀在第1基板体10上形成由SiO2构成的第1定向膜13。
第1基板体10的密封材料31的金厚膜35与第2基板体20的密封材料32的金膜36,利用离子束照射或等离子体处理,被施加表面活性化处理。然后,在常温大气中,使第1基板的密封材料31的金厚膜35的表面与第2基板21的密封材料32的金膜36的表面重合,通过加压使金的表面相互之间稍许变形,利用金原子的金属键使其坚固地接合。
即,为了使得金由于接合之际的加压而容易变形,通过预先形成可变形的金的结构物作为第1基板11的密封材料31的金厚膜35,而形成能够用第1基板11与第2基板21的密封材料可靠地密封的液晶元件1。从注入口38(参见图2)注入液晶,然后,用封口材料封装注入口38,从而形成液晶层41。液晶元件1的液晶用负型向列的液晶的垂直定向。如上所述,由于密封材料用无机材料形成,所以能提供即便在高温高湿环境下也具有耐久性的液晶元件1。
由SiO2构成的无机衬垫材料(或包含SiO2层与金属膜即Ti膜34的无机衬垫材料),与有机材料不同,对液晶不导通有害的水分,具有不与液晶起化学反应并生成不纯物离子那种优良性能。另外,因有适当的硬度,不需要添加有机密封材料那样的间隙材料,仅用无机衬垫材料也能控制液晶单元的单元间隙。
图4是用来说明形成于第1基板11上的密封材料31的细节的模式图。图4的(c)是将图2所示的第1基板10的立体图进一步放大的立体图,图4的(a)是用来说明金厚膜35的构造的密封材料31从箭头D方向的局部放大俯视图,图4的(b)是用来说明金厚膜35的构造的密封材料31的注入口38附近的局部放大图。
图4的(c)中,如图2中说明的那样,在第1基板11上的相对电极12周围设定的密封区域上形成密封材料31,在4边之中的一边上形成液晶注入口38。
如图4的(a)所示,密封材料31的宽度W是例如20μm左右。形成于框状结构物即金厚膜35之上的细带状壁状结构物301,共3条,例如高度为0.5至2μm,宽度为2至50μm,绕上密封材料31一圈,从广义上说形成为微型凸起。假定即使在内侧的一条壁状结构物301上形成有针点的缺陷,也能以其外侧的2条壁状结构物301来确保封装的密封性。
如图4的(b)所示,密封材料31由无机衬垫材料33、Ti膜34及金厚膜35以大致相同的宽度构成。由SiO2构成的无机衬垫材料33形成液晶层的单元间隙3至10μm的高度。为提高SiO2与金膜的贴紧性而形成Ti膜34。金厚膜35其表面上形成半蚀刻的框状结构物301。壁状结构物301,为密封液晶层时,在与第2基板的金薄膜接合之际通过所加的荷重使之压碎变形,促进与金原子的金属键接合。
因在第1基板11的密封材料31的金厚膜35上形成多个壁状结构物301,所以即使在常温大气中,也因壁状结构物301接合之际的加压而易压碎变形。因而,在壁状结构物301中即使存在微小的凹凸或平面度的或多或少的问题,也可以由压碎变形所吸收,谋求接合的密封可靠性。另外,按照液晶元件1的外形尺寸及所加压力,也可改变壁状结构物301的条数和宽度,来调整压碎容易度或变形容易度。例如,壁状结构物301即使2条也可以。
形成有密封材料31的第1基板体10与第2基板体20的金相互之间,利用表面活性化处理加以接合。而且,因形成液晶层的液晶元件1,密封材料31是无机材料,所以即便高温高湿环境下,也能防止水分向液晶层的浸入,不会引起密封材料与液晶材料之间的相溶。因此,不发生液晶性能的下降,能够提供可适用于光通信的具有耐久性的液晶元件1。
用图5来说明装入有液晶元件1的、用于光通信的空间光调制器60(动态增益均衡器)的构成和作用。
首先,说明动态增益均衡器60的基本构成。
如图5所示,该动态增益均衡器60由4f光学系统构成,包含传送来入射光的偏振波保持光纤构成的光纤61,分离入射光和出射光的循环器65,以直线偏振光原样传送入射偏振光的PM光纤62(偏振光保持光纤)等。
动态增益均衡器60中,入射光的发光点62a与准直透镜63的间隔,准直透镜63与分光器64的间隔,分光器64与准直透镜63’的间隔,准直透镜63’与液晶元件1的间隔,在各自的光轴上设定为准直透镜63及63’的焦点距离f。
其次,说明动态增益均衡器60的作用。
这里为了说明方便起见,假定入射光为在一个方向上偏振的直线偏振光。具有从箭头B方向传送到光纤61的规定的偏振光方向的入射直线光,通过循环器65,从PM光纤62的发光点62a作为直线偏振光出射。由于形成4f光学系统,发光点62a与液晶元件1的面处于共轭关系,发光点62a的光点形成于液晶元件1上。因在准直透镜63与63’之间配置了分光镜64,所以液晶元件1的面成为傅里叶面,从发光点62a发出的光通过准直透镜63成为平行光,由分光器64分光成各波长的光成分,通过下一个准直透镜63’,作为分光成各波长的带状光到达液晶元件1上。
液晶元件1用设于液晶元件1的未图示的个别像素,选择性地变更分光成入射的各波长的光的光强度,反射变更光强度后的光。另外,在液晶元件1的前面光路中,预先设置未图示的偏振光镜或偏振光分离器,通过操作液晶元件1入射的直线偏振光的偏振光状态为规定的值,能调制从偏振光镜出射的反射光强度。
液晶元件1反射的反射光,沿从发光点62a到液晶元件1的光路逆向传输,至准直透镜63’,分光镜64,准直透镜63,PM光纤62的发光点62a,到达循环器65。反射光被循环器65所分离,沿箭头C的方向传送到光纤66。另外,在入射偏振光未被控制的状态下使用动态增益均衡器60时,在入射光B与光纤61之间配置偏振光变换器,用来将入射无偏振光变换为单侧直线偏振光。
装入了液晶元件1的动态增益均衡器60,利用液晶元件1,选择性地控制特定波长的光,变换光强度为规定的波长特性并输出,或使波长特性正常化是可能的。具备光通信中必须的高温高湿环境下的耐久性的液晶元件1,由于不具有MEMS等那样的机械的可动部,所以可以用作控制性和可靠性高的空间光调制器。另外,在动态增益均衡器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。
说明另一液晶元件2。
液晶元件2中,只是液晶元件1中的第1基板体10的密封材料31的框状结构物即金厚膜35的形状不同,关于此外的构成,与液晶元件1的构造、材质及功能是相同的。因此,下面只说明金厚膜35的构成。
图6的(a),与图4的(a)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是对密封材料31从箭头D方向(参见图4的(c))看到的局部放大俯视图。图6的(b),与图4的(b)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是示出密封材料31的注入口38附近的局部放大立体图。又,对图6的(a)及(b)中与图4的(a)及(b)相同的构件标注相同的编号,并省略重复的说明。
如图的6(a)及(b)所示,以宽度W形成的密封材料31,由SiO2构成的无机衬垫材料33、Ti膜34及框状结构物即金厚膜35所构成。液晶元件2的金厚膜35,具有在密封材料31上绕一周的、经半蚀刻的3条细带状的壁状结构物301,与由连接其间的连接壁302形成多个小房间303的微小凸起构造。如船的舱室一样,通过形成多个小房间,即使壁状结构物301存在或多或少的缺陷,密封泄漏也由一部分小房间所防止,不发生泄漏。而且,通过细致地设定框状结构物301及连接壁302,做成容易压碎且容易变形的形状是可以的。
构成液晶元件2的金厚膜35的结构物,因是多个小房间303错开地密排成2列绕密封材料31上一周的构造,所以将格外提高密封的可靠性。为使密封可靠性提高,增加小房间303的列数,可以是3列或4列等。这时,为了能以接合的加压力压碎和变形,使成为小房间的壁的壁状结构物301与连接壁302的宽度变狭较好。
说明又一液晶元件3。
液晶元件3中,只是液晶元件1中的第1基板体10的密封材料31的框状结构物即金厚膜35的形状不同,关于此外的构成,与液晶元件1的构造、材质及功能是相同的。因此,下面只说明金厚膜35的构成。
图7的(a),与图4的(a)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是对密封材料31从箭头D方向(参见图4的(c))看到的局部放大俯视图。图7的(b),与图4的(b)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是示出密封材料31的注入口38附近的局部放大立体图。又,对图7的(a)及(b)中与图4的(a)及(b)相同的构件标注相同的编号,并省略重复的说明。
如图7的(a)及(b)所示,以宽度W形成的密封材料31,由SiO2构成的无机衬垫材料33、Ti膜34及框状结构物即金厚膜35所构成。液晶元件3的金厚膜35,具有1条细带状的壁状结构物301,与形成多个圆柱状凸起即柱状结构物304的微小凸起构造。一条细带形的壁状结构物301主要承担密封功能,多个柱状结构物304主要承担接合与贴紧功能。
通过增减柱状结构物304的圆柱的直径和个数,在加上荷重进行接合之际,调整壁状结构物301与柱状结构物304的压碎和变形是容易的,可以与第2基板的金膜可靠地接合/贴紧。
说明又一液晶元件4。
液晶元件4中,只是液晶元件1中的第1基板体10的密封材料31的框状结构物即金厚膜35的形状不同,关于此外的构成,与液晶元件1的构造、材质及功能是相同的。因此,下面只说明金厚膜35的构成。
图8的(a),与图4的(a)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是对密封材料31从箭头D方向(参见图4的(c))看到的局部放大俯视图。图8的(b),与图4的(b)一样,为用来说明金厚膜35的构造,是示出密封材料31的注入口38附近的局部放大立体图。又,对图8的(a)及(b)中与图4的(a)及(b)相同的构件标注相同的编号,并省略重复的说明。
如图8的(a)及(b)所示,以宽度W形成的密封材料31,由SiO2构成的无机衬垫材料33、Ti膜34及金厚膜35所构成。液晶元件4的金厚膜35自身,具有作为壁状结构物的功能。液晶元件4的金厚膜35中,经半蚀刻形成其宽度W全为凹座形的多个凹部,即中空结构物305。这与将图6的(a)所示的小房间303做成凹座形状是等效的,但成为更提高密封性的构造。图8中,中空结构物305的直径是相同的,但混合直径不同的凹部,还能减少接触面积并实现接合性的提高。
如上所述,液晶元件1~4中,对框状结构物即金厚膜35进行半蚀刻,形成各种金的结构物,形成接合之际容易压碎,容易变形的金厚膜35。因而,液晶元件1~4中,通过对第1基板的密封材料与第2基板的密封材料进行表面活性化处理后,即便在常温大气中的接合并加压,也能形成可靠的密封。
如上所述,液晶元件1~4因具有无机材料构成的密封材料,所以装入在光通信中要求的高温高湿环境下特别需要的耐久性的空间光调制器中是可能的。这样,液晶元件1~4因具有无机材料构成的密封材料,因此进一步扩大其用途成为可能。
用图9来说明液晶元件1的制造方法。
图9是说明液晶元件1的制造工序用的工序图。又,对相同的构成构件标注相同的编号,省略重复的说明。
图9的(a)示出制造工序ST1-1。
制造工序ST1-1中,在经光学处理的第1基板11的玻璃基板(施加折射率整合膜后在与ITO相对的侧面上施加AR敷层后的玻璃基板)上,形成由ITO构成的相对电极12。
图9的(b)示出制造工序ST1-2。
制造工序ST1-2中,在第1基板11上,形成已形成了相对电极12、第1密封材料31及定向膜13的第1基板体10。第1密封材料31具有由第1密封材料形成工序(1)形成的、形成了由SiO2构成的无机衬垫材料33、Ti膜34及壁状结构物(参见图4)的金厚膜35。又,有关第1密封材料形成工序(1)在后面说明。
图9示出的制造工序是关于液晶元件1的制造工序,在制造液晶元件2~液晶元件4时,第1密封材料形成工序中就成了形成已形成了壁状结构物、柱状结构物或中空形结构物(参照图6、图7及图8)的金厚膜35。
图9的(c)示出制造工序ST2-1。
制造工序ST2-1中,由硅基板构成的第2基板21,形成CMOS电路22的层,形成像素电极23的铝电极及保护这些的钝化膜24。
图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基板体20,基板体20上已形成CMOS电路22,像素电极23,钝化膜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(1)形成的、无机衬垫材料的Ti膜37,金膜36。又,有关第2密封材料形成工序(1)将在后面说明。
图9的(e)示出制造工序ST3。
制造工序ST3表示表面活性化处理工序。表面活性化处理中,在6至8Pa级的真空下,对第1基板体10与第2基板体20进行氩等离子体处理,对第1基板体10的第1密封材料31的金厚膜35与第2基板体20的第2密封材料32的金膜36,进行表面活性化处理。
图9的(f)示出制造工序ST4。
制造工序ST4表示加压接合工序。加压接合工序中,对准第1基板体10的金厚膜35与第2基板体20的金膜36的位置,并重叠,在常温大气中加荷重E加压。通过使在第1基板体10的金厚膜35上利用半蚀刻形成的结构物(参见图4)压碎并变形,利用金原子的共有键进行接合并密封成为可能。支持该金之间的接合的是无机衬垫材料的Ti膜,具有使金与Si和SiO2牢固贴紧的重要作用。
其次,通过注入液晶,然后封闭注入口,贴附到液晶元件基台51上,接上FPC,进行接线连接等,形成图1所示的液晶元件1。
利用氩等离子体处理,使第1基板体10的无机材料的第1密封材料31的金厚膜35的表面与第2基板体20的无机材料的第2密封材料32的金膜的表面活性化,通过重叠加压,利用金原子的共有键,使一体地贴合,成为牢固地接合。因此,液晶元件1由于用第1、第2的基板体的密封材料31、32密封并构成无机材料的密封材料30,所以即便在高温高湿环境中也具有耐久的优良特性。
下面说明各种第1密封材料形成工序。
用图10~图12来说明图9中说明的第1密封材料形成工序(1)。对各图中相同的构成构材标注相同的编号,并省略重复的说明。
图10的(a)示出制造工序ST11-1。
制造工序ST11-1(准备ITO基板)中,在第1基板11的玻璃基板上形成由ITO构成的相对电极12。
图10的(b)示出制造工序ST11-2。
其次,制造工序ST11-2(TEOS、Ti、金依次成膜)中,在第1基板11的相对电极12之上,利用TEOS形成作为密封材料的基础的无机衬垫材料33即SiO2。然后,利用蒸镀形成Ti膜34,再在其上形成金厚膜35。该制造工序作为第1衬垫形成工序,在成膜使由SiO2构成的无机衬垫材料33与金厚膜35的贴紧性增强的Ti膜34的同时,可以用无机衬垫材料33、Ti膜34及金厚膜35的厚度来决定液晶层的厚度。
图10的(c)示出制造工序ST11-3。
其次,制造工序ST11-3(涂布负性保护层)中,为了利用光刻形成框状的密封材料的图案,在金厚膜35之上涂布负性保护层71。
图10的(d)示出制造工序ST11-4。
其次,制造工序ST11-4(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料的图案形状的掩膜81,对负型保护层进行UV照射F。
图10的(e)示出制造工序ST11-5。
其次,制造工序ST11-5(负型保护层蚀刻)中,进行负型保护层蚀刻,以使感光并留下的部分在后面的制造工序中成为用于形成密封材料的掩膜。
图11的(a)示出制造工序ST11-6。
其次,制造工序ST11-6(金、Ti蚀刻)中,为了形成密封材料,利用蚀刻等去除没有由负型保护层71掩盖的部分的Ti膜34、金厚膜35。
图11的(b)示出制造工序ST11-7。
其次,制造工序ST11-7(TEOS蚀刻)中,为了形成密封材料的无机衬垫材料33,用反应性离子蚀刻(下称RIE)去除没有由负型保护层71掩盖的部分SiO2。
图11的(c)示出制造工序ST11-8。
其次,制造工序ST11-8(定向膜成膜)中,利用倾斜蒸镀形成成为定向膜13的SiO2。
图11的(d)示出制造工序ST11-9。
其次,制造工序ST11-9(负型保护层移除)中,移除为形成密封材料的部分用的负型保护层71,同时也进行去除蒸镀在负型保护层上的定向膜13的SiO2的剥离。
图11的(e)示出制造工序ST11-10。
其次,制造工序ST11-10(负型保护层涂布)中,为了在金厚膜35上形成结构物,涂布负型保护层72。又,制造工序ST11-10~ST11-14的制造工序,是微形凸起构造的形成工序,对金厚膜进行半蚀刻,在金厚膜表面上形成壁状结构物、柱状结构物或中空结构物。
图12的(a)示出制造工序ST11-11。
其次,制造工序ST11-11(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过为形成金厚膜的结构物用的掩膜82进行UV曝光F。
图12的(b)示出制造工序ST11-12。
其次,制造工序ST11-12(负型保护层蚀刻)中,为了形成成为金厚膜35的结构物部分,进行负型保护层72蚀刻,留下感光部,形成掩膜。
图12的(c)示出制造工序ST11-13。
其次,制造工序ST11-13(离子磨碎)中,利用离子磨碎,对被掩盖的金厚膜35进行半蚀刻,在金厚膜35上形成壁状结构物、中空结构物或柱状结构物。
图12的(d)示出制造工序ST11-14。
其次,制造工序ST11-14(负型保护层移除)中,进行负型保护层72的移除,然后,利用O2等离子体压挤去除定向膜13上的保护层残渣。然后,在第1基板11上形成第1密封材料31(无机衬垫材料33、Ti膜34及金厚膜35),形成第1基板体10。
如上所述,第1密封材料形成工序(1)中,用众所周知的光刻技术,在玻璃基板上形成无机密封材料与金厚膜结构物,形成第1基板体10上的第1密封材料31。
说明另一第1密封材料形成工序(2)。
另一第1密封材料形成工序(2)是与图10~图12所示的第1密封材料形成工序(1)不同的工序。另一第1密封材料形成工序(2)中,通过以金厚膜作为防护板,蚀刻由SiO2构成的定向膜,使沾上保护层的基板不进入定向膜蒸镀装置,成为不污染装置的制造工序。
图13和图14是说明另一第1密封材料形成工序(2)用的工序图。对各图中不同的构成构材标注相同的编号,并少略重复的说明。另一第1密封材料形成工序(2)能替代第1密封材料形成工序(1),在图9所示的液晶元件1的制造工序中采用。
另一第1密封材料形成工序(2)中的制造工序ST12-1和ST12-2,与第1密封材料形成工序(1)所含的制造工序ST11-1~制造工序ST11-7是共同的,故省略其说明。另外,另一第1密封材料形成工序(2)中的ST12-10以后的微形凸起构造的形成工序与第1密封材料形成工序(1)所含的制造工序ST11-10~制造工序ST11-14是共同的,故省略其说明。
图13的(a)示出制造工序ST12-1。
制造工序ST12-1(准备ITO基板)中,与前面的实施例同样,在第1基板11的玻璃基板上形成由ITO构成的相对电极12。
图13的(b)示出制造工序ST12-2。
其次,制造工序ST12-2(TEOS蚀刻)中,为形成第1密封材料31,是用RIE去除无机衬垫材料33的SiO2的制造工序。又,如上述那样,第1密封材料31由无机衬垫材料33、Ti膜34和金厚膜35形成。
图13的(c)示出制造工序ST12-3。
制造工序ST12-3(负型保护层移除)是形成定向膜的制造工序。在形成定向膜的制造工序中,因在不附负型保护层的基板上进行定向膜的成膜,故移除负型保护层71(参照ST12-2)。
图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,用定向膜蒸镀装置以倾斜蒸镀在整个面上形成由SiO2构成的定向膜。
图13的(e)示出制造工序ST12-5。
其次,制造工序ST12-5(负型保护层涂布)中,作为去除金厚膜35上的定向膜的制造工序,首先在定向膜13上涂布负型保护层71。
图14的(a)示出制造工序ST12-6。
其次,制造工序ST12-6(通过光掩膜进行UV曝光)中,作为用于去除密封材料上形成的定向膜13的准备,通过光掩膜83对负型保护层71进行UV曝光F。
图14的(b)示出制造工序ST12-7。
其次,制造工序ST12-7(负型保护层蚀刻)中,留下掩盖相对电极12上的定向膜13的负型保护层71,仅选择性地去除密封材料的负型保护层71,使露出金厚膜35上的定向膜13。
图14的(c)示出制造工序ST12-8。
其次,制造工序ST12-8(SiO2蚀刻)中,以金厚膜35作为防护板,用RIE去除形成于金厚膜35上的由SiO2构成的定向膜13。
图14的(d)示出制造工序ST12-9。
其次,制造工序ST12-9(负型保护层移除)中,移除定向膜13上的负型保护层71。
图14的(e)示出制造工序ST12-10。
其次,制造工序ST12-10(负型保护层涂布)中,作为在金厚膜35上形成结构物的制造工序,在金厚膜35与定向膜13上涂布负型保护层71。
制造工序ST12-10以后的在金厚膜上形成结构物用的制造工序,是微形凸起构造的形成工序,是与图11和图12中所示的制造工序ST11-10~制造工序ST11-14共同的,故省略其说明。
如上所述,根据另一第1密封材料形成工序,因具有在不附着负型保护层的基板上倾斜蒸镀定向膜的制造工序,故使用不污染定向膜蒸镀装置的制造工序,第1基板体10的形成成为可能。
说明又一第1密封材料形成工序(3)。
又一第1密封材料形成工序(3)是与图10~图12所示的第1密封材料形成工序(1)不同的工序。又一第1密封材料形成工序(3)中,在无机衬垫材料33的形成中,不以负型保护层作为防护板,而用金厚膜作为防护板。
图15~图17是说明又一第1密封材料形成工序(3)用的工序图。又,对各图中的同一构成构件标注同一的编号,并省略重复的说明。图15~图17所示的又一第1密封材料形成工序(3)能替代图9所示的第1密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
又一第1密封材料形成工序(3)中的制造工序ST13-14以后的微形凸起构造的形成工序,因与第1密封材料形成工序(1)所含的制造工序ST11-10~制造工序ST11-14是共同的,故省略其说明。
图15的(a)示出制造工序ST13-1。
制造工序ST13-1(准备ITO基板)中,与前面的实施例同样,在第1基板11的玻璃基板上形成由ITO构成的相对电极12。
图15的(b)示出制造工序ST13-2。
其次,制造工序ST13-2(TEOS成膜)中,在第1基板的相对电极12之上,用TEOS形成成为无机衬垫材料33的SiO2。
图15的(c)示出制造工序ST13-3。
其次,制造工序ST13-3(负型保护层涂布)中,因利用光刻形成框状的密封区域的图案,故在无机衬垫材料33上涂布负型保护层71。
图15的(d)示出制造工序ST13-4。
其次,制造工序ST13-4(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封区域的图案形状的掩膜83,对负型保护层71进行UV照射F。
图15的(e)示出制造工序ST13-5。
其次,制造工序ST13-5(负型保护层蚀刻)中,进行负型保护层71的蚀刻,使不感光而去除的部分成为密封区域。
图16的(a)示出制造工序ST13-6。
其次,制造工序ST13-6(金、Ti成膜)中,为了形成密封材料,在无机衬垫材料33与负型保护层71上形成Ti膜34与金厚膜35。该制造工序作为第1衬垫形成工序,形成使SiO2的无机衬垫材料33与金厚膜35的贴紧性提高的Ti膜34的同时,可以用无机衬垫材料33、Ti膜34和金厚膜35的厚度决定液晶层的厚度。
图16的(b)示出制造工序ST13-7。
其次,制造工序ST13-7(剥离)中,移除无机衬垫材料33上的负型保护层71。从而,去除形成于负型保护层71上的金膜和Ti膜。
图16的(c)示出制造工序ST13-8。
其次,制造工序ST13-8(以金作为保护膜,蚀刻无机衬垫材料33)中,以金厚膜35为掩膜,然后用RIE去除由SiO2构成的无机衬垫材料33。
图16的(d)示出制造工序ST13-9。
其次,制造工序ST13-9(负型保护层涂布)中,在透明电极12和金厚膜上涂布负型保护层71。
图16的(e)示出制造工序ST13-10。
其次,制造工序ST13-10(通过光掩膜进行UV曝光)中,作为定向膜的成膜顺序,为去除透明电极12上的负型保护层,通过掩膜81进行UV曝光F。
图17的(a)示出制造工序ST13-11。
接着,如图17所示那样,制造工序ST13-11(负型保护层蚀刻)中,蚀刻去除透明电极12上的负型保护层71。
图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,用倾斜蒸镀在透明电极12和负型保护层71上形成由SiO2构成的定向膜13。
图17的(c)示出制造工序ST13-13。
其次,制造工序ST13-13(剥离)中,移除形成于金厚膜35上的负型保护层71。从而,也移除形成于负型保护层71上的定向膜13,金厚膜35形成最上面的面。
图17的(d)示出制造工序ST13-14。
其次,制造工序ST13-14(负型保护层涂布)中,作为在金厚膜35上形成结构物的制造工序,在金厚膜35和定向膜13上涂布负型保护层71。
制造工序ST13-14以后的在金厚膜上形成结构物用的制造工序,是微形凸起的形成工序,因是与图11和图12所示的制造工序ST11-10~制造工序ST11-14共同的,故省略其说明。
如上所述,根据又一第1密封材料形成工序,因第1密封材料形成工序所含的Ti膜34和金属膜35不要蚀刻,故因蚀刻引起的对基板的损伤更为轻微。
说明又一第1密封材料形成工序(4)。
又一第1密封材料形成工序(4),是与图10~图12所示的第1密封材料形成工序(1)不同的工序。在又一第1密封材料形成工序(4)中,通过以金厚膜作为防护板,蚀刻由SiO2构成的定向膜,使沾上保护层的基板不进入定向膜蒸镀装置中。
图18是说明又一第1密封材料形成工序(4)用的工序图。对于各图中相同的构成构件标注相同的编号,并省略重复的说明。图18所示的又一第1密封材料形成工序(4),能替代图9所示的第1密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
又一第1密封材料形成工序(4)中的制造工序ST14-1和S T14-2,因是与又一第1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。故省略其说明。又一第1密封材料形成工序(4)中的制造工序ST14-3以后的微形凸起构造的形成工序,因是与另一第1密封材料形成工序(2)所含的图13和图14所示的制造工序ST12-4以后的工序共同的,故省略其说明。
图18的(a)示出制造工序ST14-1。
制造工序ST14-1(准备ITO基板)中,与实施例7同样,在第1基板11的玻璃基板上,形成由透明电极(以后为ITO)构成的相对电极12。
图18的(b)示出制造工序ST14-2。
其次,制造工序ST14-2(以金作为保护膜蚀刻无机衬垫材料33),与图16所示的ST13-8的制造工序同样,以金厚膜35作为掩膜,以ITO(透明电极12)作为蚀刻阻挡,用RIE去除由SiO2构成的无机衬垫材料33。因而,用无机衬垫材料33、Ti膜34和金厚膜35形成第1密封材料31。
图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,在去除负型保护层的基板上,用定向膜蒸镀装置以倾斜蒸镀形成由SiO2构成的定向膜13。该制造工序与图13所示的制造工序ST12-4是相同的。而且,在该制造工序以后也经过与图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1基板10。
如上所述,根据图18所示的又一第1密封材料形成工序(4),因对定向膜蒸镀装置不投入带有负型保护层的基板,因此以不污染定向膜蒸镀装置的制造工序,形成第1基板体10。
说明又一第1密封材料形成工序(5)。
又一第1密封材料形成工序(5)是与图10~图12所示的第1密封材料形成工序(1)不同的工序。又一第1密封材料形成工序(5)中,使后形成成为液晶层的部分(使先形成成为密封材料的部分)。
图19~图21是说明又一第1密封材料形成工序(5)用的工序图。对各图中相同的构成构件标注相同的编号,并省略重复的说明。图19~图21所示的又一第1密封材料形成工序(5)能代替图9所示的第1密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
图19的(a)示出制造工序ST15-1。
制造工序ST15-1(准备ITO基板)中,在第1基板201的玻璃基板上形成由ITO构成的相对电极202。
图19的(b)示出制造工序ST15-2。
其次,制造工序ST15-2(TEOS、Ti、金依次成膜)中,在第1基板201的相对电极202上,用TEOS形成成为密封材料的基础的无机衬垫材料203即SiO2。然后,用蒸镀形成Ti膜204,再在其上形成金厚膜205。该制造工序在成膜使由SiO2构成的无机衬垫材料203与金厚膜205的贴紧性提高的Ti膜204的同时,可用无机衬垫材料203、Ti膜204和金厚膜205的厚度来决定液晶层的厚度。
图19的(c)示出制造工序ST15-3。
其次,制造工序ST15-3(正型保护层涂布)中,为用光刻形成壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物),在金厚膜205上涂布正型保护层206。
图19的(d)示出制造工序ST15-4。
其次,制造工序ST15-4(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料的图案形状的掩膜207,对正型保护层206进行UV照射F。
图19的(e)示出制造工序ST15-5。
其次,制造工序ST15-5(蚀刻正型保护层)中,进行正型保护层207的蚀刻,使被感光的部分成为以下的制造工序中形成壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物)用的掩膜。
图19的(f)示出制造工序ST15-6。
其次,制造工序ST15-6(离子磨碎)中,半蚀刻金厚膜205,在金厚膜表面上形成壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物)。
图20的(a)示出制造工序ST15-7。
其次,制造工序ST15-7(正型保护层移除)中,为半蚀刻金厚膜205,而移除正型保护层207。
图20的(b)示出制造工序ST15-8。
其次,制造工序ST15-8(正型保护层涂布)中,为用光刻形成框状的密封材料的图案,而在金厚膜205上涂布正型保护层209。
图20的(c)示出制造工序ST15-9。
其次,制造工序ST15-9(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料的图案形状的掩膜210对正型保护层209进行UV照射F。
图20的(d)示出制造工序ST15-10。
其次,制造工序ST15-10(正型保护层蚀刻)中,进行正型保护层209的蚀刻,以使被感光的部分在以下的制造工序中成为形成密封材料图案用的掩膜。
图20的(e)示出制造工序ST15-11。
其次,制造工序ST15-11(蚀刻)中,以正型保护层209为掩膜,用湿式蚀刻去除金厚膜205。其次,以正型保护层209为掩膜,用反应性离子蚀刻(RIE)去除由Ti膜204和SiO2构成的无机衬垫材料203。
图20的(f)示出制造工序ST15-12。
其次,制造工序ST15-12(正型保护层移除)中,移除正型保护层209。
图21的(a)示出制造工序ST15-13。
其次,制造工序ST15-13(SiO2倾斜蒸镀)中,为控制液晶层的定向方向,而进行SiO2层212的倾斜蒸镀。通过蒸镀,金厚膜205表面的壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物)上也形成SiO2层212。
图21的(b)示出制造工序ST15-14。
其次,制造工序ST15-14(正型保护层涂布)中,为用蚀刻去除金厚膜205上形成的SiO2层212,而涂布正型保护层213。
图21的(c)示出制造工序ST15-15。
其次,制造工序ST15-15(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成规定图案形状的掩膜214,对正型保护层213进行UV照射F。
图21的(d)示出制造工序ST15-16。
其次,制造工序ST15-16(蚀刻正型保护层)中,进行正型保护层213的蚀刻,以使被感光的部分成为掩膜。
图21的(e)示出制造工序ST15-17。
其次,制造工序ST15-17(RIE蚀刻)中,以正型保护层213为掩膜,用反应性离子蚀刻(RIE)去除金厚膜205上的SiO2层212。
图21的(f)示出制造工序ST15-18。
其次,制造工序ST15-18(正型保护层移除)中,移除正型保护层213。然后,用O2等离子体压挤去除定向膜13上的保护层残渣。
如上所述,第1密封材料形成工序(5)中,用众所周知的光刻技术,在玻璃基板上形成无机防护板材料与金厚膜结构物,形成第1基板10上的第1密封材料31。
说明又一第1密封材料形成工序(6)。
又一第1密封材料形成工序(6)是与图10~图12所示的第1密封材料形成工序(1)不同的工序。又一第1密封材料形成工序(6)中用剥离来移除金厚膜。
图22和图23是说明又一第1密封材料形成工序(6)的工序图。对各图中相同的构成构材标注相同的编号,并省略重复的说明。图22和图23所示的又一第1密封材料形成工序(6)能替代图9所示的第1密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
又一第1密封材料形成工序(6)中的制造工序从ST16-20之后的工序,是与又一第1密封材料形成工序(5)中所含的图21所示的制造工序ST15-13~制造工序ST15-18共同的。故省略其说明。
图22的(a)示出制造工序ST16-1。
制造工序ST16-1(准备ITO基板)中,在第1基板221的玻璃基板上形成由ITO构成的相对电极222。
图22的(b)示出制造工序ST16-2。
其次,制造工序ST16-2(正型保护层涂布)中,为用光刻形成密封材料的图案,而在相对电极222上涂布正型保护层223。
图22的(c)示出制造工序ST16-3。
其次,制造工序ST16-3(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料图案形状的掩膜224,对正型保护层223进行UV照射F。
图22的(d)示出制造工序ST16-4。
其次,制造工序ST16-4(蚀刻正型保护层)中,进行正型保护层223的蚀刻,以使被感光的部分成为规定的掩膜。
图22的(e)示出制造工序ST16-5。
其次,制造工序ST16-5(TEOS、Ti、金依次成膜)中,在第1基板201的相对电极202上及掩膜223上,用TEOS形成成为密封材料基础的无机衬垫材料226即SiO2。然后,用蒸镀形成Ti膜227,再在其上形成金厚膜228。该制造工序作为第1衬垫形成工序,在形成使由SiO2构成的无机衬垫材料226与金厚膜228的贴紧性提高的Ti膜227的同时,能用无机衬垫材料226、Ti膜227和金厚膜228的厚度来决定液晶层的厚度。
图23的(a)示出制造工序ST16-6。
其次,制造工序ST16-6(正型保护层涂布)中,为用光刻形成框状密封材料的图案,而在金厚膜228上涂布正型保护层229。
图23的(b)示出制造工序ST16-7。
其次,制造工序ST16-7(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料图案形状的掩膜230,对正型保护层229进行UV照射F。
图23的(c)示出制造工序ST16-8。
其次,制造工序ST16-8(正型保护层蚀刻)中,进行正型保护层229的蚀刻,使被感光的部分在以后的制造工序中成为形成壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物)的掩膜。
图23的(d)示出制造工序ST16-9。
其次,制造工序ST16-9(离子磨碎)中,以正型保护层229作为掩膜,蚀刻金厚膜228,在金厚膜表面上形成壁状结构物(液晶元件3和4时是柱状结构物或中空结构物)。
图23的(e)示出制造工序ST16-10。
其次,制造工序ST16-10(正型保护层移除)中,移除金厚膜228上的正型保护层229。而且与正型保护层223一起,剥离形成于其上部的无机衬垫材料226、Ti膜227和金厚膜228。因有时用湿蚀刻移除形成于密封材料31部分以外的金厚膜228是困难的,故本工序中通过剥离形成于金厚膜228下部的正型保护层223,使能容易地移除金厚膜228。
因SiO2层212的倾斜蒸镀与金厚膜228上的SiO2层212的移除,与又一第1密封材料形成工序(5)中所含的图21所示的制造工序ST15-13~制造工序ST15-18是共同的,故省略其说明。从而,最终形成图21的(f)所示的第1基板体10上的第1密封材料31。
下面说明各种第2密封材料形成工序。
用图24和图25说明图9中说明的第2密封材料形成工序(1)。对各图中相同的构成构材标注相同的编号,省略重复的说明。
图24的(a)示出制造工序ST21-1。
制造工序ST21-1(准备Si片)中,由硅基板构成的第2基板21,形成了形成CMOS电路22的层、形成像素电极23的铝电极及保护它们的钝化膜24。
图24的(b)示出制造工序ST21-2。
其次,制造工序ST21-2(负型保护层涂布)中,在形成CMOS、像素电极及钝化膜的第2基板21上,为用光刻在密封区域形成密封材料的图案,而涂布负型保护层72。
图24的(c)示出制造工序ST21-3。
其次,制造工序ST21-3(通过光掩膜鼓舞UV曝光)中,通过形成密封材料的图案形状的掩膜81,对负型保护层72进行UV照射F。
图24的(d)示出制造工序ST21-4。
其次,制造工序ST21-4(负型保护层蚀刻)中,蚀刻去除形成定向膜的区域的负型保护层72。
图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,在负型保护层72与像素电极23区域的钝化膜24的表面上,用倾斜蒸镀形成成为定向膜25的SiO2。
图24的(f)示出制造工序ST21-1。
其次,制造工序ST21-6(剥离)中,通过移除负型保护层72,也去除在负型保护层72上蒸镀的定向膜25的SiO2。从而,在像素电极23上留下定向膜。
图25的(a)示出制造工序ST21-7。
其次,制造工序ST21-7(负型保护层涂布)中,为形成密封材料,而涂布负型保护层72。
图25的(b)示出制造工序ST21-7。
其次,制造工序ST21-8(通过光掩膜进行UV曝光)中,为在定向膜25上形成负型保护层72的掩膜,通过掩膜83进行UV曝光。
图25的(c)示出制造工序ST21-7。
其次,制造工序ST21-9(负型保护层蚀刻)中,定向膜25上形成负型保护层72的掩膜,形成密封材料的部分,用蚀刻去除负型保护层72。
图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,在形成密封材料的区域与负型保护层72的表面,形成由Ti膜37构成的无机衬垫材料与金膜36。作为第2衬垫形成工序,准备该制造工序作为Ti膜37使金膜36与硅基板的可靠贴紧用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。
图25的(e)示出制造工序ST21-7。
其次,制造工序ST21-11(剥离)中,进行负型保护层72的移除,也移除(剥离)形成于负型保护层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基板体20。
如上所述,第2密封材料形成工序(1)中,与第1基板体10的制造工序同样,用众所周知的光刻技术,在硅基板上形成无机防护材料和金膜,并形成第2基板体20。
说明另一第2密封材料形成工序(2)。
另一第2密封材料形成工序(2)是与图24和图25所示的第2密封材料形成工序(1)不同的工序。另一第2密封材料形成工序(2)中,使用金属掩膜,倾斜蒸镀并成膜由SiO2构成的定向膜,削减工序数。
图26是说明另一第2密封材料形成工序(2)用的工序图。对各图中相同的构成构材标注相同的编号,并省略其重复的说明。另一第2密封材料形成工序(2)能替代图9所示的第2密封材料形成工序(1),在液晶元件1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,因是与第2密封材料形成工序(1)中所含的制造工序ST21-6~制造工序ST21-11共同的,故省略其说明。
图26的(a)示出制造工序ST22-1。
制造工序ST22-1(准备Si片)中,由硅基板构成的第2基板21,形成了形成CMOS电路22的层、形成像素电极23的铝电极及保护它们的钝化膜24。
图26的(b)示出制造工序ST21-2。
其次,制造工序ST22-2(通过金属掩膜定向膜成膜)中,在第2基板21的像素电极23的区域,因形成由SiO2构成的定向膜,设置金属掩膜84,在定向膜蒸镀装置中用倾斜蒸镀G形成定向膜。
图26的(c)示出制造工序ST21-3。
其次,制造工序ST22-3(SiO2构图基板)中,在第2基板21的像素电极23的区域,形成由SiO2构成的定向膜25。该制造工序与图24所示的制造工序ST21-6相同,而且,该制造工序以下也经过与第2密封材料形成工序(1)完全相同的制造工序,形成第2基板体20。
如上所述,图26所示的另一第2密封材料形成工序中,用金属掩膜产生的定向膜成膜制造工序,替代图24和图25所示的第2密封材料形成工序中的负型保护层涂布、曝光、蚀刻和移除那些制造工序,能在第2基板21上形成定向膜25。从而,可以减少制造工序数,有助于成本的降低。
说明又一第2密封材料形成工序(3)。
又一第2密封材料形成工序(3)是与图24和图25中所示的第2密封材料形成工序(1)不同的工序。又一第2密封材料形成工序(3)中,以金膜作为防护板,通过蚀刻由SiO2构成的定向膜,在不附着负型保护层的第2基板上用定向膜蒸镀装置形成定向膜。
图27和图28是说明又一第2密封材料形成工序(3)用的工序图。对各图中相同的构成构件标注相同的编号,并省略其重复的说明。又一第2密封材料形成工序(3),能替代图9所示的第2密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
图27的(a)示出制造工序ST23-1。
制造工序ST23-1(准备Si片)中,由硅基板构成的第2基板21,形成了形成CMOS电路22的层、形成像素电极23的铝电极及保护它们的钝化膜24。
图27的(b)示出制造工序ST23-2。
其次,制造工序ST23-2(负型保护层涂布)中,为用光刻在形成CMOS、像素电极和钝化膜的第2基板21上形成密封材料的图案,涂布负型保护层72。
图27的(c)示出制造工序ST23-3。
其次,制造工序ST23-3(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成密封材料的图案形状的掩膜83,来对负型保护层进行UV照射F。
图27的(d)示出制造工序ST23-4。
其次,制造工序ST23-4(负型保护层蚀刻)中,蚀刻去除形成密封材料的区域的负型保护层72。
图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,在负型保护层72与密封材料形成区域的钝化膜24的表面上,形成Ti膜37和金膜36。作为第2衬垫形成工序,准备该制造工序作为Ti膜37使金膜36与硅基板的可靠贴紧用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。
图27的(f)示出制造工序ST23-6。
其次,制造工序ST23-6(剥离)中,通过移除负型保护层72,也去除蒸镀在负型保护层72上的金膜36和Ti膜37。从而,在密封材料形成区域留下金膜36和Ti膜37。
图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,将去除负型保护层的第2基板21投入定向膜蒸镀装置,在像素电极23区域的钝化膜24与密封材料区域的金膜36的表面上,用倾斜蒸镀形成由SiO2构成的定向膜25。
图28的(b)示出制造工序ST23-8。
其次,制造工序ST23-8(负型保护层涂布)中,作为为去除成膜于金膜36表面上的定向膜25,并且,作为对像素电极23区域的定向膜25进行掩盖的前工序,而涂布负型保护层72。
图28的(c)示出制造工序ST23-9。
其次,制造工序ST23-9(通过光掩膜进行UV曝光)中,为对像素电极23区域的定向膜25形成负型保护层72的掩膜,通过掩膜83进行UV曝光F。
图28的(d)示出制造工序ST23-10。
其次,制造工序ST23-10(负型保护层蚀刻)中,在像素电极23区域的定向膜25形成因负型保护层72生成的掩膜,因去除金膜36上的定向膜25的准备,蚀刻负型保护层72。去除金膜36的定向膜25之上的负型保护层。
图28的(e)示出制造工序ST23-11。
其次,制造工序ST23-11(以金为SiO2蚀刻阻挡)中,以金膜36为阻挡,用RIE去除由SiO2构成的定向膜26。由负型保护层72掩盖的定向膜25原样地留下。
图28的(f)示出制造工序ST23-12。
其次,制造工序ST23-12(负型保护层移除)中,移除负型保护层72,然后,用O2等离子体压挤去除定向膜13上的保护层的残渣,露出像素电极23区域的定向膜25。从而,第2基板21上形成密封材料32(Ti膜37和金膜36)与定向膜25,形成第2基板体20。
如上所述,图27和图28所示的又一第2密封材料形成工序中,通过利用负型保护层不污染定向膜蒸镀装置的制造工序,形成第2基板体20。
说明又一第2密封材料形成工序(4)。
又一第2密封材料形成工序(4)是与图24和图25所示的第2密封材料形成工序(1)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,使保护层不接触由硅基板构成的第2基板21的表面。
图29和图30是说明又一第2密封材料形成工序(4)用的工序图。对各图中相同的构成构件标注相同的编号,并省略重复的说明。图29和图30所示的又一第2密封材料形成工序(4)能替代图9所示的第2密封材料形成工序(1),在液晶元件1的制造工序中采用。
图29的(a)示出制造工序ST24-1。
制造工序ST24-1(准备Si片)中,由硅基板构成的第2基板21,形成了形成CMOS电路22的层、形成像素电极23的铝电极及保护它们的钝化膜24。
图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的钝化膜24的表面上形成Ti膜37和金膜36。作为第2衬垫形成工序,准备该制造工序作为Ti膜37使金膜36与硅基板的可靠贴紧用的制造工序。又,Ti膜37也可以是Cr膜。
图29的(c)示出制造工序ST24-3。
制造工序ST24-3(负型保护层涂布)中,为利用光刻形成框状的密封材料的图案,而在金厚膜36上涂布负型保护层72。
图29的(d)示出制造工序ST24-4。
其次,制造工序ST24-4(通过光掩膜进行UV曝光)中,通过形成材料的图案形状的掩膜81,对负型保护层72进行UV照射F。
图30的(a)示出制造工序ST24-5。
制造工序ST24-5(负型保护层蚀刻)中,移除负型保护层72,使感光留下的部分成为在以后的制造工序中形成密封材料用的掩膜。
图30的(b)示出制造工序ST24-6。
制造工序ST24-6(Ti膜、金膜的蚀刻)中,为形成密封材料,而利用蚀刻等去除没由负型保护层72掩盖的部分的Ti膜37和金厚膜36。
图30的(c)示出制造工序ST24-7。
制造工序ST24-7(负型保护层移除)中,移除负型保护层72,露出密封材料的金膜36。从而在第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,因与图27和图28所示的制造工序ST23-6至制造工序ST23-12是共同的,故省略其说明。
如上所述,根据图29和图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,保护层等的异物不接触硅基板表面,可以在更为干净的状态下形成定向膜,因此,能提高定向膜的均匀性。
说明又一液晶元件5。
图31是又一液晶元件5的部分分解立体图。液晶元件5中,外侧与内侧双重配置密封材料,没有图2及图4等中所示的注入口38。即液晶元件5中,液晶层的封入方法被变更。图31中,对与图2相同的构成构件标注相同的编号,省略重复的说明。
如图31所示,第1基板体10在第1基板11上的ITO构成的相对电极12周围的密封区域,第1外侧密封材料31a与第1内侧密封材料31b形成双重闭合的框上的第1密封材料31。相对电极12的端子12a延伸地形成于第1密封材料31的外侧,用银焊膏等与从FPC52延伸的电极(未图示)电连接。
第2基板体20在第2基板21的例如由铝电极构成的像素电极23周围的密封区域,形成第2的外侧密封材料32a与第2的内侧密封材料32b,形成双重的闭合框上的第2密封材料32。
第2的外侧密封材料32a与第2的内侧密封材料32b各自的平面形状,形成为与第1基板体10的第1外侧密封材料31a与第1内侧密封材料31b的平面形状完全相同的形状。第1基板体10的第1外侧密封材料31a与第1内侧密封材料31b上面的金厚膜,与第2基板体20的第2外侧密封材料32a与第2内侧密封材料32b上面的金厚膜的形状相一致并重叠,使之密封。然后,在液晶元件1的组装时,与图2中说明过的一样,将第1基板体10沿箭头G的方向对着第2基板体20重叠,形成液晶元件5。
图31示出的双重的第1密封材料31和双重的第2密封材料32,能用前述的各种第1密封材料形成工序和第2密封材料形成工序来形成。形成这些密封材料后,对全部的密封材料表面的金表面进行表面活性化处理,然后,在内侧的密封材料之中配置适量的液晶。然后,进行使第1基板体10与第2基板体重合,加压接合的工序。
这样,通过采用不设注入口,在形成框状的密封材料的内侧滴下并注入液晶的液晶滴液方法(ODF),能不必用树脂封装注入口,实现更为可靠的密封性和耐水性。
图31示出的液晶元件5,也能依照图9所述的制造方法来制造。另外,这时,自然能利用上述的各种第1密封材料形成工序和第2密封材料形成工序。
由上述的各种的形成第1基板体10的密封材料31的第1密封材料形成工序和形成第2基板体20的密封材料32的第2密封材料形成工序可知,对通常的生产液晶元件的大量生产线只要增加少许的工序,且不必设置特别的设备,用无机材料形成液晶元件的密封材料成为可能。又,因可以对密封材料的金膜之间施加表面活性化处理之后,在常温下加压接合,形成液晶元件,所以能实现高温高湿环境下的耐久性,在光通信用的用途中也能利用液晶元件。
上面说明了各种液晶元件及其制造方法,但由硅基板构成的第2基板也可以是玻璃基板,这时,也可以用同样的制造工序来形成无机的密封材料。这时,由于ITO与Ti的贴紧性变坏,因此通过蚀刻处理去除成为Ti的基底部分的ITO为好。另外,Ti膜可以置换为Cr膜。而且,负型保护层和正型保护层可相互置换利用,那时,只要使光掩膜的透光图案与遮光图案反转利用就行。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种液晶元件,其特征在于,
具有:具备为封入液晶层的框状密封区域的第1基板,和
与所述第1基板相对地设置的第2基板,
在所述第1基板的所述密封区域中,设置有在与所述2基板重叠地接合之际压碎变形以进行金属结合用的金的框状结构物,
并在所述第2基板中的与所述金的框状结构物相对的部分上,配置有用于与所述金的框状结构物进行金属结合的金膜,
在所述第1基板与所述金的框状结构物之间、或在所述第2基板与所述金膜之间,具有无机衬垫材料,
所述无机衬垫材料控制所述第1基板与所述第2基板之间的距离。
2.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物至少具有多个金的壁状结构物。
3.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物至少具有一个金的壁状结构物和金的柱状结构物。
4.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物在金的壁状结构物内具备多个凹部。
5.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,无机衬垫材料是电介质膜或金属膜。
6.一种液晶元件的制造方法,所述液晶元件具有第1基板,第2基板,密封材料及由所述第1基板、所述第2基板和密封材料封入的液晶层,其特征在于,具有以下工序:
在所述第1基板或所述第2基板上配置控制所述第1基板与所述第2基板之间的距离用的无机材料,
为了在所述第1基板与金的框状结构物之间、或在所述第2基板与金膜之间配置所述无机衬垫材料,分别在所述第1基板上形成金的框状结构物作为第1密封材料,和在所述第2基板上形成金膜作为第2密封材料,
对所述金的框状结构物的表面和所述金膜的表面施加表面活性化处理,
在常温下对已被施加了表面活性化处理的所述金的框状结构物的表面和已被施加了表面活性化处理的所述金膜的表面进行加压,并通过金属结合,来接合所述第1密封材料和所述第2密封材料,由此来形成所述密封材料。
7.如权利要求6所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述金的框状结构物具有金的壁状结构物。
8.如权利要求6所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,通过对所配置的所述金膜进行半蚀刻来形成所述金的框状结构物。
9.如权利要求6、7及8中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述第1基板是玻璃基板,所述第2基板是硅基板或玻璃基板。
10.如权利要求6、7、8及9中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,表面活性化处理包含对所述金的框状结构物的表面及所述金膜的表面照射等离子体或离子束以进行活性化的工序。
11.如权利要求6、7、8、9及10中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,进一步具有在所述第1基板或所述第2基板上形成定向膜的工序。
12.如权利要求8所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,为形成所述金的框状结构物,利用剥离的方法来移除配置在所述第1基板上的金膜之内的不必要部分的金膜。
Claims (15)
1.一种液晶元件,其特征在于,具有:
具备用于封入液晶层的框状的密封区域的第1基板,和
与所述第1基板相对地设置的第2基板,
在所述第1基板的所述密封区域中,设置有在与所述第2基板重叠地接合之际压碎变形以进行金属结合用的金的框状结构物,
在所述第2基板中的与所述金的框状结构物相对的部分上,配置有用于与所述金的框状结构物进行金属结合的金膜。
2.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物至少具有多个金的壁状结构物。
3.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物至少具有一个金的壁状结构物和金的柱状结构物。
4.如权利要求1所述的液晶元件,其特征在于,所述金的框状结构物在金的壁状结构物内具备多个凹部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液晶元件,其特征在于,在所述第1基板与所述金的框状结构物之间,或在所述第2基板与所述金膜之间,具有无机衬垫材料。
6.如权利要求5所述的液晶元件,其特征在于,无机衬垫材料是电介质膜或金属膜。
7.一种液晶元件的制造方法,所述液晶元件具有第1基板,第2基板,密封材料及由所述第1基板、所述第2基板和密封材料封入的液晶层,其特征在于,具有以下工序:
在所述第1基板上形成金的框状结构物作为第1密封材料,
在所述第2基板上形成金膜作为第2密封材料,
对所述金的框状结构物的表面和所述金膜的表面施加表面活性化处理,
在常温下对已被施加了表面活性化处理的所述金的框状结构物的表面和已被施加了表面活性化处理的所述金膜的表面进行加压,并通过金属结合,来接合所述第1密封材料和所述第2密封材料,由此来形成所述密封材料。
8.如权利要求7所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述金的框状结构物具有金的壁状结构物。
9.如权利要求7或8所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,具有为形成所述金的框状结构物而在所述第1基板上配置无机衬垫材料和金膜的工序。
10.如权利要求9所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,通过对所配置的所述金膜进行半蚀刻来形成所述金的框状结构物。
11.如权利要求7~10中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,具有为形成所述第2基板上的所述金膜而在所述第2基板上配置第2无机衬垫材料的工序。
12.如权利要求7~11中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,所述第1基板是玻璃基板,所述第2基板是硅基板或玻璃基板。
13.如权利要求7~12中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,表面活性化处理包含对所述金的框状结构物的表面和所述金膜的表面照射等离子体或离子束以进行活性化的工序。
14.如权利要求7~13中任一项所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,进一步具有在所述第1基板或所述第2基板上形成定向膜的工序。
15.如权利要求10所述的液晶元件的制造方法,其特征在于,为形成所述金的框状结构物,利用剥离的方法来移除配置于所述第1基板上的金膜之内的不必要部分的金膜。
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