JP3451597B2 - 液晶ディスプレイおよびその製造プロセス - Google Patents
液晶ディスプレイおよびその製造プロセスInfo
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- barrier
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1341—Filling or closing of cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は短縮語でＬＣＤとし
て知られる液晶表示装置に関し、さらに具体的には、そ
のような表示装置の構造および微小サイズのＬＣＤに関
する。
て知られる液晶表示装置に関し、さらに具体的には、そ
のような表示装置の構造および微小サイズのＬＣＤに関
する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示技術において、液晶は電気的に
共通の透明電極と接触し、この透明電極は透明保護カバ
ーで保護されている。液晶物質の下には回路が置かれ、
液晶の一部分が、回路内のピクセル交点と共通電極の間
の電気的応力に応答して、光の偏向を量的に回転するよ
うになっている。
共通の透明電極と接触し、この透明電極は透明保護カバ
ーで保護されている。液晶物質の下には回路が置かれ、
液晶の一部分が、回路内のピクセル交点と共通電極の間
の電気的応力に応答して、光の偏向を量的に回転するよ
うになっている。
【０００３】液晶技術の開発が進むにつれて、ピクセル
回路交点接続と共通電極との間の、液晶によって占有さ
れる空間の垂直次元であるセル・ギャップを小さくして
厳密に制御する必要が生じてくると共に、支持基板上
で、できるだけ広く表示領域を広げる必要が生じてき
た。
回路交点接続と共通電極との間の、液晶によって占有さ
れる空間の垂直次元であるセル・ギャップを小さくして
厳密に制御する必要が生じてくると共に、支持基板上
で、できるだけ広く表示領域を広げる必要が生じてき
た。
【０００４】先行技術では、セル・ギャップの大きさを
制御するためには、米国特許第５，４５９，５９８号お
よび第５，３７９，１３９号で説明されるように、セル
・ギャップの大きさと等しい、スペーサ・ボールおよび
柱のような挿入可能素子を使用するものであった。その
ような素子の使用は、いくつかの欠点を有する。ボール
は均一の直径でないから、正確な公差を維持することが
できない。高解像度ディスプレイの製造過程で、そのよ
うなボールは正しい位置に配置され維持されるのが望ま
しい。投影型ディスプレイで使用される光弁（ｌｉｇｈ
ｔ ｖａｌｖｅ）のように非常に小さいピクセルを有す
るディスプレイでは、スペーサ素子がピクセル領域にあ
る場合、ギャップ・サイズのスペーサ素子は表示領域の
相当の部分を占めることになる。
制御するためには、米国特許第５，４５９，５９８号お
よび第５，３７９，１３９号で説明されるように、セル
・ギャップの大きさと等しい、スペーサ・ボールおよび
柱のような挿入可能素子を使用するものであった。その
ような素子の使用は、いくつかの欠点を有する。ボール
は均一の直径でないから、正確な公差を維持することが
できない。高解像度ディスプレイの製造過程で、そのよ
うなボールは正しい位置に配置され維持されるのが望ま
しい。投影型ディスプレイで使用される光弁（ｌｉｇｈ
ｔ ｖａｌｖｅ）のように非常に小さいピクセルを有す
るディスプレイでは、スペーサ素子がピクセル領域にあ
る場合、ギャップ・サイズのスペーサ素子は表示領域の
相当の部分を占めることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】基板上で表示領域を広
げようとする場合、２つの問題が生じる。第一の問題
は、カバーを取り付け液晶物質を取り囲む接着封止部材
のために、精密に限定された領域が必要となることであ
る。第二の問題は、液晶を劣化させる汚染物質が、ディ
スプレイ内でカバーを基板へ封止している接着物質から
流れ出して液晶の品質を悪化させることである。
げようとする場合、２つの問題が生じる。第一の問題
は、カバーを取り付け液晶物質を取り囲む接着封止部材
のために、精密に限定された領域が必要となることであ
る。第二の問題は、液晶を劣化させる汚染物質が、ディ
スプレイ内でカバーを基板へ封止している接着物質から
流れ出して液晶の品質を悪化させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ギャップ設定
維持部材および接着剤抑制汚染物拡散防止壁が構造の中
に作成される製品および中間製品の構造と製造プロセス
を提供する。ギャップ設定維持部材および接着剤抑制汚
染物拡散防止壁は、表示領域上で正確な垂直ギャップを
限定し、接着封止に使用された接着剤から拡散する汚染
物の制御および接着のために前もって設定される距離を
短くする。
維持部材および接着剤抑制汚染物拡散防止壁が構造の中
に作成される製品および中間製品の構造と製造プロセス
を提供する。ギャップ設定維持部材および接着剤抑制汚
染物拡散防止壁は、表示領域上で正確な垂直ギャップを
限定し、接着封止に使用された接着剤から拡散する汚染
物の制御および接着のために前もって設定される距離を
短くする。
【０００７】本発明において、ギャップの所望の厚さに
等しい層が、基板の表示領域となる表面上で、付着また
は成長によって形成され、次にその層がパターン・エッ
チングされて、ギャップの高さを決定する柱が表示領域
の必要な箇所に基板と一体的に残され、また表示領域の
周辺部には、同じく基板と一体化された複数の列の障壁
が平行して互い違いに配置され、それらの障壁は接着剤
抑制汚染物拡散障壁として働く。接着部材または封止部
材は、障壁の外側の、表示領域の周辺部に置かれる。液
晶の隣接した表面上に透明な反対電極を設けられたカバ
ーは、前記柱および障壁によって支えられ、接着封止部
材によって固定される。次に、セル・ギャップの空間は
接着封止部材のところまで液晶を充填される。障壁は、
接着剤から拡散する汚染物質および接着剤が、ディスプ
レイの活性領域中の液晶に達するまでに液晶中を通らな
ければならない距離を延長する。
等しい層が、基板の表示領域となる表面上で、付着また
は成長によって形成され、次にその層がパターン・エッ
チングされて、ギャップの高さを決定する柱が表示領域
の必要な箇所に基板と一体的に残され、また表示領域の
周辺部には、同じく基板と一体化された複数の列の障壁
が平行して互い違いに配置され、それらの障壁は接着剤
抑制汚染物拡散障壁として働く。接着部材または封止部
材は、障壁の外側の、表示領域の周辺部に置かれる。液
晶の隣接した表面上に透明な反対電極を設けられたカバ
ーは、前記柱および障壁によって支えられ、接着封止部
材によって固定される。次に、セル・ギャップの空間は
接着封止部材のところまで液晶を充填される。障壁は、
接着剤から拡散する汚染物質および接着剤が、ディスプ
レイの活性領域中の液晶に達するまでに液晶中を通らな
ければならない距離を延長する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において、液晶ディスプレ
イのギャップの厚さを有する層がディスプレイの共通支
持部分に形成され、次にその層が、共通支持部分と一体
になった柱と拡散障壁を形成するために所望のパターン
で共通支持部分に達するまでエッチングされる。柱と拡
散障壁は外部カバーを支えギャップの厚さを設定する働
きをする。さらに、拡散障壁は、接着剤を抑制するため
に必要な距離を短縮し、外部カバーをディスプレイへ接
着する接着剤から生じる汚染物質が、液晶ディスプレイ
が完成したときに活性表示領域中のギャップ空間へ収容
された液晶を汚染しないようにする。
イのギャップの厚さを有する層がディスプレイの共通支
持部分に形成され、次にその層が、共通支持部分と一体
になった柱と拡散障壁を形成するために所望のパターン
で共通支持部分に達するまでエッチングされる。柱と拡
散障壁は外部カバーを支えギャップの厚さを設定する働
きをする。さらに、拡散障壁は、接着剤を抑制するため
に必要な距離を短縮し、外部カバーをディスプレイへ接
着する接着剤から生じる汚染物質が、液晶ディスプレイ
が完成したときに活性表示領域中のギャップ空間へ収容
された液晶を汚染しないようにする。
【０００９】本発明は、液晶ディスプレイの製造中に遭
遇されるいくつかの問題に対して同時的な解決策を提供
する。図１は、液晶ディスプレイを製造するときに遭遇
される先行技術の問題点を指摘するために示したもので
ある。このディスプレイの中で、外部透明カバー１の下
に、共通の透明電極２が存在する。ギャップ３の中に
は、ダッシュ・ドット線で示された液晶物質４が存在す
る。ディスプレイはピクセル領域から構成される。図１
では２つのピクセル５、６がドット線で区切られてい
る。ピクセル中の液晶物質４の光透過の変化量は、接点
（ピクセル５および６について、それぞれ接点７および
８が示される）と共通透明電極２との間の、液晶物質４
を横切る電気的応力に応答する。上記の構成要素は基板
９によって支えられるように示される。基板９は、ある
種の構成では、接点７および８にｘｙデータおよびゲー
ト線信号で増幅された交点を提供する回路を含むだけで
なく、ピクセル中の液晶の下に光を提供する。基板９は
任意の配線内蔵光伝導チャネル型構造の表面であるか半
導体ウエーハの表面であってよい。製造にあたって一般
的に考慮されることは、基板９内の接点７、８と共通透
明電極２との間で液晶を充填されるギャップの厚さＡが
正確に選択可能であり、ディスプレイの活性領域の全体
にわたって厳密に制御可能でなければならないことであ
る。ギャップを確立する物体は、すべての構成で液晶の
十分なピクセル量に対して支えと空間を提供するだけで
なく、ある種の構成では光学通路距離を確立するために
信頼できるものでなければならない。現在の技術では、
所望のギャップの大きさに関連した直径を有するボール
が使用されている。図１において、ピクセル間の例示の
位置に、例示のボール１０が点線で示されている。ボー
ルは所望のギャップの大きさよりもやや大きく、カバー
をかぶせたとき圧縮される。現在の技術水準では、ボー
ルは均一の直径ではなく、そのため厳密な公差を維持す
るのが困難である。製造にあたっては、ボールはランダ
ムにスプレーされるので、あるボールはピクセル領域に
落ちて光を妨げる。特に、ピクセルのサイズがスペーサ
・ボールの直径に相当するような高解像度ディスプレイ
で、それが問題となる。さらに、ピクセル５、６が含ま
れる領域を広げて、基板９の領域をできるだけ広くディ
スプレイで利用できることが望ましい。これまで、接着
剤を抑制することができず、外部透明カバー１を基板９
の端部に接着するために使用された接着剤１１から汚染
物質が拡散するために、ピクセル領域の拡張が制限され
た。汚染物質は、液晶の抵抗率を減少させることによっ
てパフォーマンスと信頼性に悪影響を及ぼし、電荷のト
ランスポートを生じさせ、液晶を横切る電気的応力の大
きさを減少させる。
遇されるいくつかの問題に対して同時的な解決策を提供
する。図１は、液晶ディスプレイを製造するときに遭遇
される先行技術の問題点を指摘するために示したもので
ある。このディスプレイの中で、外部透明カバー１の下
に、共通の透明電極２が存在する。ギャップ３の中に
は、ダッシュ・ドット線で示された液晶物質４が存在す
る。ディスプレイはピクセル領域から構成される。図１
では２つのピクセル５、６がドット線で区切られてい
る。ピクセル中の液晶物質４の光透過の変化量は、接点
（ピクセル５および６について、それぞれ接点７および
８が示される）と共通透明電極２との間の、液晶物質４
を横切る電気的応力に応答する。上記の構成要素は基板
９によって支えられるように示される。基板９は、ある
種の構成では、接点７および８にｘｙデータおよびゲー
ト線信号で増幅された交点を提供する回路を含むだけで
なく、ピクセル中の液晶の下に光を提供する。基板９は
任意の配線内蔵光伝導チャネル型構造の表面であるか半
導体ウエーハの表面であってよい。製造にあたって一般
的に考慮されることは、基板９内の接点７、８と共通透
明電極２との間で液晶を充填されるギャップの厚さＡが
正確に選択可能であり、ディスプレイの活性領域の全体
にわたって厳密に制御可能でなければならないことであ
る。ギャップを確立する物体は、すべての構成で液晶の
十分なピクセル量に対して支えと空間を提供するだけで
なく、ある種の構成では光学通路距離を確立するために
信頼できるものでなければならない。現在の技術では、
所望のギャップの大きさに関連した直径を有するボール
が使用されている。図１において、ピクセル間の例示の
位置に、例示のボール１０が点線で示されている。ボー
ルは所望のギャップの大きさよりもやや大きく、カバー
をかぶせたとき圧縮される。現在の技術水準では、ボー
ルは均一の直径ではなく、そのため厳密な公差を維持す
るのが困難である。製造にあたっては、ボールはランダ
ムにスプレーされるので、あるボールはピクセル領域に
落ちて光を妨げる。特に、ピクセルのサイズがスペーサ
・ボールの直径に相当するような高解像度ディスプレイ
で、それが問題となる。さらに、ピクセル５、６が含ま
れる領域を広げて、基板９の領域をできるだけ広くディ
スプレイで利用できることが望ましい。これまで、接着
剤を抑制することができず、外部透明カバー１を基板９
の端部に接着するために使用された接着剤１１から汚染
物質が拡散するために、ピクセル領域の拡張が制限され
た。汚染物質は、液晶の抵抗率を減少させることによっ
てパフォーマンスと信頼性に悪影響を及ぼし、電荷のト
ランスポートを生じさせ、液晶を横切る電気的応力の大
きさを減少させる。
【００１０】本発明に従って、ギャップの厚さに相当す
る厚さを有する絶縁物質の層が、表示領域を含む基板表
面上に付着または成長させられ、次にその層が、基板へ
達するまでパターンをエッチングされる。その結果、基
板と一体になったギャップ確立保持柱が所望の数の支持
位置で残され、またカバーを固定するための接着剤を塗
布する基板周辺部と表示領域の間に拡散障壁が残され
る。拡散障壁は構成内の基板と一体的な素子から形成さ
れる。たとえば、拡散障壁は、平行した複数のセグメン
トが互い違いに配置された壁となっており、すべてのセ
グメントの高さは、付着された層すなわちギャップの厚
さＡである。拡散障壁は互い違いに配列された列として
構成されているので、ギャップ空間が充填される前に、
ガスは障壁中のセグメントの間を通ってギャップ空間か
ら抜け出すことができる。
る厚さを有する絶縁物質の層が、表示領域を含む基板表
面上に付着または成長させられ、次にその層が、基板へ
達するまでパターンをエッチングされる。その結果、基
板と一体になったギャップ確立保持柱が所望の数の支持
位置で残され、またカバーを固定するための接着剤を塗
布する基板周辺部と表示領域の間に拡散障壁が残され
る。拡散障壁は構成内の基板と一体的な素子から形成さ
れる。たとえば、拡散障壁は、平行した複数のセグメン
トが互い違いに配置された壁となっており、すべてのセ
グメントの高さは、付着された層すなわちギャップの厚
さＡである。拡散障壁は互い違いに配列された列として
構成されているので、ギャップ空間が充填される前に、
ガスは障壁中のセグメントの間を通ってギャップ空間か
ら抜け出すことができる。
【００１１】エッチング処理の後の、本発明に従った中
間製品は図２の斜視図に示されている。図２は外部透明
カバー１および共通透明電極２を取り付ける前、および
ギャップ空間が液晶で充填される前の様子を示してい
る。
間製品は図２の斜視図に示されている。図２は外部透明
カバー１および共通透明電極２を取り付ける前、および
ギャップ空間が液晶で充填される前の様子を示してい
る。
【００１２】図２において、基板２０の上の、たとえば
窒化シリコン層のような薄いエッチング停止層２１の上
に、ギャップの厚さを有するエッチング可能絶縁層が、
付着または成長によって形成される。図２において、層
は、選択された位置にありエッチングから保護された柱
２４および障壁セグメント２５、３１、３３を除いて、
エッチング停止層２１の表面２３に達するまでパターン
・エッチングされている。表面２３中に存在するピクセ
ル・アレイ２６の各ピクセル位置には、ピクセル電極２
２が示される（２１個が示される）。これらの電極は、
接点を介して基板２０中の表示回路へ結合されている。
基板２０はディスプレイ用の回路（図示されていない）
を含んでいる。柱２４（１８個が示される）はピクセル
・アレイ２６中の交点に置かれ、ピクセル間の最短距離
と干渉しないほど十分に小さくすることができる（たと
えば１マイクロメートルの直径を有する）。障壁セグメ
ント２５（１１個が示される）は、２列の平行した障壁
として配置され、１つの列の障壁セグメントは隣接した
列の障壁セグメントに対して互い違いに配置されてい
る。障壁セグメントの長さ、幅、および間隔は障壁を通
して汚染物拡散が生じないように決めることができると
共に、障壁を通してガスが抜け出すように決めることが
できる。障壁セグメント２５、３１、３３、および柱２
４、３４は基板２０と一体化されており、それらの高さ
はギャップの厚さＡに等しい。
窒化シリコン層のような薄いエッチング停止層２１の上
に、ギャップの厚さを有するエッチング可能絶縁層が、
付着または成長によって形成される。図２において、層
は、選択された位置にありエッチングから保護された柱
２４および障壁セグメント２５、３１、３３を除いて、
エッチング停止層２１の表面２３に達するまでパターン
・エッチングされている。表面２３中に存在するピクセ
ル・アレイ２６の各ピクセル位置には、ピクセル電極２
２が示される（２１個が示される）。これらの電極は、
接点を介して基板２０中の表示回路へ結合されている。
基板２０はディスプレイ用の回路（図示されていない）
を含んでいる。柱２４（１８個が示される）はピクセル
・アレイ２６中の交点に置かれ、ピクセル間の最短距離
と干渉しないほど十分に小さくすることができる（たと
えば１マイクロメートルの直径を有する）。障壁セグメ
ント２５（１１個が示される）は、２列の平行した障壁
として配置され、１つの列の障壁セグメントは隣接した
列の障壁セグメントに対して互い違いに配置されてい
る。障壁セグメントの長さ、幅、および間隔は障壁を通
して汚染物拡散が生じないように決めることができると
共に、障壁を通してガスが抜け出すように決めることが
できる。障壁セグメント２５、３１、３３、および柱２
４、３４は基板２０と一体化されており、それらの高さ
はギャップの厚さＡに等しい。
【００１３】液晶ディスプレイの技術では、ディスプレ
イのギャップに液晶物質を充填する作業は、１つの側面
の中央でなされる。本発明に従って、柱および障壁セグ
メントの位置、数、およびサイズにはかなりの柔軟性が
あることが分かる。１つの例として、充填領域３２では
液晶を導きその流れを容易にするように障壁セグメント
３１を配置することができる。さらに、他の例として、
スペーサとして働く柱２４、３４の数、サイズ、および
位置は全く柔軟に決めることができる。それらはピクセ
ル間の間隔と同じくらい狭くすることができる。柱の増
減は、エッチング処理の段階でマスク領域を単に追加す
るか削減することによって達成される。高さは常にギャ
ップの厚さ（すなわちＡ）である。障壁セグメント２
５、３１、および３３の形状と配置は、表面２３の周辺
部領域２９中に置かれた接着剤（図示されていない）か
ら汚染物質が拡散するのを妨げ、セグメント化された障
壁中の隙間３０を通ってガスが移動するのを許す。障壁
セグメント２５は平行した列を互い違いに配置したもの
として示されているが、拡散通路を邪魔する任意の構成
でよい。障壁セグメントおよび柱３４（８個が示され
る）は、必要であればカバーを支えるために使用でき
る。液晶の活性領域を、カバー固定用接着剤から離す距
離は、本発明に従って従来よりもずっと短くなるだけで
なく、全く自由に決めることができる。
イのギャップに液晶物質を充填する作業は、１つの側面
の中央でなされる。本発明に従って、柱および障壁セグ
メントの位置、数、およびサイズにはかなりの柔軟性が
あることが分かる。１つの例として、充填領域３２では
液晶を導きその流れを容易にするように障壁セグメント
３１を配置することができる。さらに、他の例として、
スペーサとして働く柱２４、３４の数、サイズ、および
位置は全く柔軟に決めることができる。それらはピクセ
ル間の間隔と同じくらい狭くすることができる。柱の増
減は、エッチング処理の段階でマスク領域を単に追加す
るか削減することによって達成される。高さは常にギャ
ップの厚さ（すなわちＡ）である。障壁セグメント２
５、３１、および３３の形状と配置は、表面２３の周辺
部領域２９中に置かれた接着剤（図示されていない）か
ら汚染物質が拡散するのを妨げ、セグメント化された障
壁中の隙間３０を通ってガスが移動するのを許す。障壁
セグメント２５は平行した列を互い違いに配置したもの
として示されているが、拡散通路を邪魔する任意の構成
でよい。障壁セグメントおよび柱３４（８個が示され
る）は、必要であればカバーを支えるために使用でき
る。液晶の活性領域を、カバー固定用接着剤から離す距
離は、本発明に従って従来よりもずっと短くなるだけで
なく、全く自由に決めることができる。
【００１４】図３から図６までには、本発明に従った個
々の製造プロセスにおける中間製品の断面図を通して、
液晶ディスプレイに共通のエッチング層処理ステップが
示される。各種のディスプレイに特有の追加的処理ステ
ップは示されていない。
々の製造プロセスにおける中間製品の断面図を通して、
液晶ディスプレイに共通のエッチング層処理ステップが
示される。各種のディスプレイに特有の追加的処理ステ
ップは示されていない。
【００１５】図３を参照すると、そこにはプラズマ促進
化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）によって付着または成長
させた、均一にエッチング可能な絶縁物質（たとえば、
ＳｉＯ2のような珪素酸化物）の層が示される。さら
に、図３には、たとえばシリコン半導体チップのような
基板４０が示される。基板４０にはディスプレイ・マト
リクス回路が埋め込まれていて、そのピクセル電極４１
（１個が示される）は表面４２上の薄いエッチング停止
層４３の上にある。エッチング停止層４３は、たとえば
窒化シリコンの薄い層のように、ＳｉＯ2と比較して遅
いエッチング可能物質から構成される。図２でエッチン
グによって取り除かれた層に対応する絶縁性の層４４
（たとえばＳｉＯ2のようなシリコン酸化物）が、形成
されるディスプレイのギャップの厚さＡに達するまで成
長または付着させられる。層４４の物質は、完成したデ
ィスプレイ中のピクセル間に印加される電気的応力から
のショートを防止するため、絶縁性でなければならな
い。層４４の物質は、エッチング停止層４３およびピク
セル電極４１のエッチング速度よりも相対的に早いエッ
チング速度を有する必要がある。それは、これら物質の
エッチング比率に信頼して、表面４２上のエッチング停
止層４３で層４４のエッチングを停止するためである。
化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）によって付着または成長
させた、均一にエッチング可能な絶縁物質（たとえば、
ＳｉＯ2のような珪素酸化物）の層が示される。さら
に、図３には、たとえばシリコン半導体チップのような
基板４０が示される。基板４０にはディスプレイ・マト
リクス回路が埋め込まれていて、そのピクセル電極４１
（１個が示される）は表面４２上の薄いエッチング停止
層４３の上にある。エッチング停止層４３は、たとえば
窒化シリコンの薄い層のように、ＳｉＯ2と比較して遅
いエッチング可能物質から構成される。図２でエッチン
グによって取り除かれた層に対応する絶縁性の層４４
（たとえばＳｉＯ2のようなシリコン酸化物）が、形成
されるディスプレイのギャップの厚さＡに達するまで成
長または付着させられる。層４４の物質は、完成したデ
ィスプレイ中のピクセル間に印加される電気的応力から
のショートを防止するため、絶縁性でなければならな
い。層４４の物質は、エッチング停止層４３およびピク
セル電極４１のエッチング速度よりも相対的に早いエッ
チング速度を有する必要がある。それは、これら物質の
エッチング比率に信頼して、表面４２上のエッチング停
止層４３で層４４のエッチングを停止するためである。
【００１６】図４を参照すると、そこには基板表面４２
上の薄いエッチング停止層４３およびピクセル電極４１
へ達するまで層４４へパターン・エッチングを実行した
後の中間製品が示される。エッチングは技術標準の化学
的または反応性イオン・エッチングによりマスクを通し
て実行され、図２の表面２３に対応する表面４２上のエ
ッチング停止層４３に達するまで層４４がエッチングに
より取り除かれ、パターン化されたレジストによって保
護された柱２４および障壁セグメント２５が残される。
上の薄いエッチング停止層４３およびピクセル電極４１
へ達するまで層４４へパターン・エッチングを実行した
後の中間製品が示される。エッチングは技術標準の化学
的または反応性イオン・エッチングによりマスクを通し
て実行され、図２の表面２３に対応する表面４２上のエ
ッチング停止層４３に達するまで層４４がエッチングに
より取り除かれ、パターン化されたレジストによって保
護された柱２４および障壁セグメント２５が残される。
【００１７】図５を参照すると、そこにはカバー５０お
よび透明共通電極５１が配置され、接着剤５２によって
図２の基板２０に対応する基板４０の周辺部領域２９へ
固定された後の中間製品が示される。障壁セグメント２
５の列（２つが示される）は、図２の障壁セグメント２
５で示されるように互い違いに配列されて、接着剤５２
からピクセル位置へ障壁セグメント２５の列を越えて拡
散が生じないように働くので、活性領域の汚染を避ける
ために割り当てられる未使用空間を小さくすることがで
きる。
よび透明共通電極５１が配置され、接着剤５２によって
図２の基板２０に対応する基板４０の周辺部領域２９へ
固定された後の中間製品が示される。障壁セグメント２
５の列（２つが示される）は、図２の障壁セグメント２
５で示されるように互い違いに配列されて、接着剤５２
からピクセル位置へ障壁セグメント２５の列を越えて拡
散が生じないように働くので、活性領域の汚染を避ける
ために割り当てられる未使用空間を小さくすることがで
きる。
【００１８】図６を参照すると、そこにはすべてのピク
セル位置のギャップを液晶５３で充填した後の中間製品
が示される。
セル位置のギャップを液晶５３で充填した後の中間製品
が示される。
【００１９】図７を参照すると、そこにはカバーを支持
し、ギャップを制御し、接着剤を抑制し、接着剤の汚染
物質が液晶の中へ入るのを少なくするためのスペーサと
して働く柱および障壁セグメントの配置が示される。図
７では、柱２４、３４および障壁セグメント２５、３
１、３３の異なったサイズと配置が示される。障壁セグ
メント３３は、大きな隙間で配置されるが、表示領域が
充填領域３２を介して液晶で充填された後、接着剤が最
終的に周辺部領域２９に塗布されることから生じる汚染
物質を少なくするように働く。周辺部でスペーサとして
働く柱３４は、周辺部領域２９中の過剰な接着剤３５が
流れ出ることを許す。スペーサとして働く障壁セグメン
ト２５および３１は、接着剤をピクセル・アレイ２６か
ら離すように抑制し、ピクセル・アレイ２６の領域に存
在する液晶から接着剤を隔離する。
し、ギャップを制御し、接着剤を抑制し、接着剤の汚染
物質が液晶の中へ入るのを少なくするためのスペーサと
して働く柱および障壁セグメントの配置が示される。図
７では、柱２４、３４および障壁セグメント２５、３
１、３３の異なったサイズと配置が示される。障壁セグ
メント３３は、大きな隙間で配置されるが、表示領域が
充填領域３２を介して液晶で充填された後、接着剤が最
終的に周辺部領域２９に塗布されることから生じる汚染
物質を少なくするように働く。周辺部でスペーサとして
働く柱３４は、周辺部領域２９中の過剰な接着剤３５が
流れ出ることを許す。スペーサとして働く障壁セグメン
ト２５および３１は、接着剤をピクセル・アレイ２６か
ら離すように抑制し、ピクセル・アレイ２６の領域に存
在する液晶から接着剤を隔離する。
【００２０】本発明の実施に有用な追加情報を提供する
ために、図２から図７までを参照して、次の仕様を例と
して挙げておく。
ために、図２から図７までを参照して、次の仕様を例と
して挙げておく。
【００２１】基板２０は、２０４８ｘ２０４８のピクセ
ルを表示するために配線を埋め込まれたシリコンのよう
な単結晶半導体であってよい。各ピクセルは一辺が約１
７マイクロメートルであり、約２マイクロメートルの間
隙で配置され、各ピクセル位置で標準のトランジスタ、
キャパシタ（図示されていない）、および配線マトリク
ス交点へ結合された接点を有する。
ルを表示するために配線を埋め込まれたシリコンのよう
な単結晶半導体であってよい。各ピクセルは一辺が約１
７マイクロメートルであり、約２マイクロメートルの間
隙で配置され、各ピクセル位置で標準のトランジスタ、
キャパシタ（図示されていない）、および配線マトリク
ス交点へ結合された接点を有する。
【００２２】層４４の厚さはギャップの厚さＡに等し
く、約２．５マイクロメートルのシリコン酸化物であ
る。
く、約２．５マイクロメートルのシリコン酸化物であ
る。
【００２３】柱２４は約１．５マイクロメートルの直径
を有し、約２．５マイクロメートルのギャップに等しい
高さを有する。各々の柱はピクセル間の交点に置かれて
いる。必要であれば、外側の柱３４の直径はもっと大き
くすることができる。表示領域の外側では、大きさの制
限は緩やかになる。
を有し、約２．５マイクロメートルのギャップに等しい
高さを有する。各々の柱はピクセル間の交点に置かれて
いる。必要であれば、外側の柱３４の直径はもっと大き
くすることができる。表示領域の外側では、大きさの制
限は緩やかになる。
【００２４】障壁セグメント２５および３１の各セグメ
ントは、幅が約１０マイクロメートル、長さが５００マ
イクロメートル、セグメント間の隙間３０は９０マイク
ロメートル、列と列の間は１００マイクロメートルであ
る。
ントは、幅が約１０マイクロメートル、長さが５００マ
イクロメートル、セグメント間の隙間３０は９０マイク
ロメートル、列と列の間は１００マイクロメートルであ
る。
【００２５】透明カバーはガラスである。
【００２６】透明電極は、たとえばインジウム錫酸化物
である。
である。
【００２７】液晶はねじれネマティック型で、厚さが約
２．５マイクロメートルの層として存在する。
２．５マイクロメートルの層として存在する。
【００２８】図１から図７までの説明では、説明を分か
りやすくするため回路を埋め込んだ基板をベースとして
使用することにより、スペーサとして働く柱と障壁を製
造した。しかし、柱と障壁の製造は透明保護カバー上の
透明電極の上でも可能である。透明導体物質は、スペー
サおよび障壁部材を提供するために透明導体層の上で付
着または成長させられる物質のエッチャントに対して優
れたエッチング停止特性を有する。スペーサとして働く
柱は、透明カバーおよび透明導体の組立体と一体的に形
成され、基板上のピクセル配置に合わせるように考慮し
なければならない。組み立てに当たっては、各種のカバ
ー、スペーサの高さ、および障壁を自由に選択すること
ができる。
りやすくするため回路を埋め込んだ基板をベースとして
使用することにより、スペーサとして働く柱と障壁を製
造した。しかし、柱と障壁の製造は透明保護カバー上の
透明電極の上でも可能である。透明導体物質は、スペー
サおよび障壁部材を提供するために透明導体層の上で付
着または成長させられる物質のエッチャントに対して優
れたエッチング停止特性を有する。スペーサとして働く
柱は、透明カバーおよび透明導体の組立体と一体的に形
成され、基板上のピクセル配置に合わせるように考慮し
なければならない。組み立てに当たっては、各種のカバ
ー、スペーサの高さ、および障壁を自由に選択すること
ができる。
【００２９】以上、絶縁層を形成することによって液晶
ディスプレイのギャップおよび周辺部領域を制御する原
理を説明した。表示領域が前記絶縁層からエッチングさ
れて取り除かれた後では、ギャップ・サイズを維持する
柱および接着剤汚染物拡散防止セグメント壁が前記絶縁
層に残される。
ディスプレイのギャップおよび周辺部領域を制御する原
理を説明した。表示領域が前記絶縁層からエッチングさ
れて取り除かれた後では、ギャップ・サイズを維持する
柱および接着剤汚染物拡散防止セグメント壁が前記絶縁
層に残される。
【００３０】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）基板とカバーとの間のギャップに、複数のピクセ
ル素子を分離して配置した、液晶で充填されたピクセル
位置のアレイが存在し、前記アレイが、前記カバーを周
辺部で前記基板へ封止する接着領域によって取り囲まれ
ている液晶ディスプレイにおいて、前記周辺部の内側の
前記基板上で前記カバーまでのギャップを占めるピクセ
ル領域と、柱および障壁の少なくとも１つとを有し、前
記柱は、前記ピクセル位置領域に置かれた前記基板およ
び前記カバーの１つと一体化されており、前記障壁は、
開口を有すると共に前記基板および前記カバーの１つと
一体化されており、また前記ピクセル領域と前記周辺部
との間に置かれており、前記柱および前記障壁の高さ
は、前記ギャップの厚さとほぼ等しい、液晶ディスプレ
イ。 （２）前記障壁が少なくとも２つの平行した列から構成
され、それらの列が互い違いに配列されている、上記
（１）に記載の液晶ディスプレイ。 （３）前記柱と同様な柱が前記周辺部に設けられてい
る、上記（２）に記載の液晶ディスプレイ。 （４）前記柱が、前記ピクセル素子の間に置かれてい
る、上記（２）に記載の液晶ディスプレイ。 （５）カバーと基板との間にギャップを有する液晶ディ
スプレイの中間製品であって、前記基板および前記カバ
ーの１つから構成される部品と、柱および障壁の少なく
とも１つとを含み、前記部品は１つの表面の上にピクセ
ル位置から構成された回路保有表示領域を有し、前記１
つの表面は周辺部に封止領域を含み、前記柱は、前記回
路保有表示領域で前記部品と一体化されており、前記障
壁は前記部品と一体化されていると共に前記回路保有表
示領域と前記封止領域との間に置かれ、また複数のセグ
メントに分割されていて、それらセグメントの間には少
なくとも１つの開口が存在し、前記柱および前記障壁の
高さは、ほぼ前記ギャップの厚さに等しい、液晶ディス
プレイの中間製品。 （６）前記障壁が少なくとも２つの平行した列から構成
され、それらの列が互い違いに配列されている、上記
（５）に記載の液晶ディスプレイの中間製品。 （７）前記柱と同様な柱が、前記封止領域の周辺部に設
けられている、上記（６）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品。 （８）前記柱が、前記ピクセル位置の間に置かれてい
る、上記（６）に記載の液晶ディスプレイの中間製品。 （９）基板とカバー付き導電層との間にギャップを有す
る液晶ディスプレイの中間製品であって、前記基板は１
つの表面上にピクセル位置から構成された回路保有表示
領域を有し、前記１つの表面は周辺部に封止領域を有
し、さらに、前記基板は、それと一体化され前記基板上
で前記ギャップの厚さだけ突出している複数の柱を有
し、さらに、前記基板は、前記回路保有表示領域と前記
封止領域との間に配置され前記ギャップの厚さだけ前記
基板上で突出している障壁を有し、前記障壁はセグメン
トに分割されており、前記カバーは前記液晶ディスプレ
イの上に配置され、前記導電層と接触して前記柱および
前記障壁によって支えられると共に、前記封止領域で前
記基板へ封止されている、液晶ディスプレイの中間製
品。 （１０）前記障壁が平行した列になっていて、それらの
列が互い違いに配列されている、上記（９）に記載の液
晶ディスプレイの中間製品。 （１１）前記障壁の前記セグメントが、前記液晶ディス
プレイの１つの側面のほぼ中央に存在する充填領域を取
り巻いている、上記（９）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品。 （１２）基板とカバー付き導電層との間にギャップを有
する液晶ディスプレイの中間製品であって、前記基板
は、周辺部に封止領域を有する表面の上にピクセル位置
から構成される回路保有表示領域を有し、前記カバー付
き導電層は、それと一体化され前記ギャップの厚さだけ
前記導電層から突出した複数の柱を有し、さらに、前記
カバー付き導電層は、前記基板上の前記回路保有表示領
域と前記封止領域との間の領域に対応する位置に障壁を
有し、前記障壁はセグメントに分割されると共に前記導
電層から前記ギャップの厚さだけ突出しており、前記基
板は前記カバー付き導電層の上に配置されて、前記柱お
よび前記障壁によって支えられると共に前記封止領域で
前記基板へ封止されている、液晶ディスプレイの中間製
品。 （１３）前記障壁が平行した列から構成され、それらの
列が互い違いに配列されている、上記（１２）に記載の
液晶ディスプレイの中間製品。 （１４）前記障壁の前記セグメントが、前記液晶ディス
プレイの１つの側面のほぼ中央に存在する充填領域を取
り巻いている、上記（１２）に記載の液晶ディスプレイ
の中間製品。 （１５）ピクセルから構成される表示領域、周辺部の封
止領域、およびギャップとして形成された液晶収容部を
有する液晶ディスプレイの製造プロセスであって、基板
またはカバー付き透明電極の表面に、所望のギャップの
高さと等しい厚さの、エッチング可能絶縁物質の層を形
成するステップと、前記層へ、前記表面へ達するまでパ
ターンをエッチングして、前記表面から前記所望のギャ
ップの高さだけ突出する柱、および前記表面から前記所
望のギャップの高さだけ突出し前記表示領域の周辺部に
配置された拡散障壁セグメントを残すステップと、前記
カバーおよび前記基板を接着剤で相互に封止することに
よって、前記柱および前記拡散障壁セグメントが前記表
示領域で前記液晶収容部の大きさを確定するステップと
を含む、液晶ディスプレイの製造プロセス。 （１６）前記液晶容積部を液晶物質で充填するステップ
を含む、上記（１５）に記載の液晶ディスプレイの製造
プロセス。 （１７）前記層を形成するステップが付着によって行わ
れる、上記（１６）に記載の液晶ディスプレイの製造プ
ロセス。 （１８）前記付着がプラズマ促進化学気相蒸着法によっ
て行われる、上記（１７）に記載の液晶ディスプレイの
製造プロセス。 （１９）ピクセルから構成される表示領域およびギャッ
プを有する液晶ディスプレイの中間製品を製造するプロ
セスであって、基板または前記液晶ディスプレイの導電
層の表面に、薄くてエッチング反応が比較的に遅い層を
形成するステップと、前記薄くてエッチング反応が比較
的に遅い層の上に、前記ギャップの厚さと等しい厚さの
絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層の、マスクで
保護された領域の間にある部分を、前記薄くてエッチン
グ反応が比較的に遅い層に達するまでパターン・エッチ
ングするステップとを含み、前記マスクで保護された領
域は、少なくとも前記表示領域中に分散して配置された
柱、および前記表示領域の少なくとも周辺部に配置され
た拡散障壁セグメントから構成されると共に、前記絶縁
層および前記薄くてエッチング反応が比較的に遅い層の
少なくとも１つと一体的になって、前記ギャップの厚さ
だけ突出するように残される、液晶ディスプレイの中間
製品の製造プロセス。 （２０）前記絶縁層を形成するステップが付着によって
行われる、上記（１９）に記載の液晶ディスプレイの中
間製品の製造プロセス。 （２１）前記付着がプラズマ促進化学気相蒸着法によっ
て行われる、上記（２０）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品の製造方法。 （２２）前記表面が基板上にあり、前記基板がシリコン
から構成され、前記層がシリコンの酸化物である、上記
（２１）に記載の液晶ディスプレイの中間製品の製造方
法。 （２３）前記表面がカバーの上にあり、前記カバーが、
エッチング反応が比較的に遅い透明導電層を有するガラ
スから構成される、上記（２０）に記載の液晶ディスプ
レイの中間製品の製造方法。 （２４）前記エッチング反応が比較的に遅い透明導電層
がインジウム錫酸化物から構成される、上記（２３）に
記載の液晶ディスプレイの中間製品の製造方法。
の事項を開示する。 （１）基板とカバーとの間のギャップに、複数のピクセ
ル素子を分離して配置した、液晶で充填されたピクセル
位置のアレイが存在し、前記アレイが、前記カバーを周
辺部で前記基板へ封止する接着領域によって取り囲まれ
ている液晶ディスプレイにおいて、前記周辺部の内側の
前記基板上で前記カバーまでのギャップを占めるピクセ
ル領域と、柱および障壁の少なくとも１つとを有し、前
記柱は、前記ピクセル位置領域に置かれた前記基板およ
び前記カバーの１つと一体化されており、前記障壁は、
開口を有すると共に前記基板および前記カバーの１つと
一体化されており、また前記ピクセル領域と前記周辺部
との間に置かれており、前記柱および前記障壁の高さ
は、前記ギャップの厚さとほぼ等しい、液晶ディスプレ
イ。 （２）前記障壁が少なくとも２つの平行した列から構成
され、それらの列が互い違いに配列されている、上記
（１）に記載の液晶ディスプレイ。 （３）前記柱と同様な柱が前記周辺部に設けられてい
る、上記（２）に記載の液晶ディスプレイ。 （４）前記柱が、前記ピクセル素子の間に置かれてい
る、上記（２）に記載の液晶ディスプレイ。 （５）カバーと基板との間にギャップを有する液晶ディ
スプレイの中間製品であって、前記基板および前記カバ
ーの１つから構成される部品と、柱および障壁の少なく
とも１つとを含み、前記部品は１つの表面の上にピクセ
ル位置から構成された回路保有表示領域を有し、前記１
つの表面は周辺部に封止領域を含み、前記柱は、前記回
路保有表示領域で前記部品と一体化されており、前記障
壁は前記部品と一体化されていると共に前記回路保有表
示領域と前記封止領域との間に置かれ、また複数のセグ
メントに分割されていて、それらセグメントの間には少
なくとも１つの開口が存在し、前記柱および前記障壁の
高さは、ほぼ前記ギャップの厚さに等しい、液晶ディス
プレイの中間製品。 （６）前記障壁が少なくとも２つの平行した列から構成
され、それらの列が互い違いに配列されている、上記
（５）に記載の液晶ディスプレイの中間製品。 （７）前記柱と同様な柱が、前記封止領域の周辺部に設
けられている、上記（６）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品。 （８）前記柱が、前記ピクセル位置の間に置かれてい
る、上記（６）に記載の液晶ディスプレイの中間製品。 （９）基板とカバー付き導電層との間にギャップを有す
る液晶ディスプレイの中間製品であって、前記基板は１
つの表面上にピクセル位置から構成された回路保有表示
領域を有し、前記１つの表面は周辺部に封止領域を有
し、さらに、前記基板は、それと一体化され前記基板上
で前記ギャップの厚さだけ突出している複数の柱を有
し、さらに、前記基板は、前記回路保有表示領域と前記
封止領域との間に配置され前記ギャップの厚さだけ前記
基板上で突出している障壁を有し、前記障壁はセグメン
トに分割されており、前記カバーは前記液晶ディスプレ
イの上に配置され、前記導電層と接触して前記柱および
前記障壁によって支えられると共に、前記封止領域で前
記基板へ封止されている、液晶ディスプレイの中間製
品。 （１０）前記障壁が平行した列になっていて、それらの
列が互い違いに配列されている、上記（９）に記載の液
晶ディスプレイの中間製品。 （１１）前記障壁の前記セグメントが、前記液晶ディス
プレイの１つの側面のほぼ中央に存在する充填領域を取
り巻いている、上記（９）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品。 （１２）基板とカバー付き導電層との間にギャップを有
する液晶ディスプレイの中間製品であって、前記基板
は、周辺部に封止領域を有する表面の上にピクセル位置
から構成される回路保有表示領域を有し、前記カバー付
き導電層は、それと一体化され前記ギャップの厚さだけ
前記導電層から突出した複数の柱を有し、さらに、前記
カバー付き導電層は、前記基板上の前記回路保有表示領
域と前記封止領域との間の領域に対応する位置に障壁を
有し、前記障壁はセグメントに分割されると共に前記導
電層から前記ギャップの厚さだけ突出しており、前記基
板は前記カバー付き導電層の上に配置されて、前記柱お
よび前記障壁によって支えられると共に前記封止領域で
前記基板へ封止されている、液晶ディスプレイの中間製
品。 （１３）前記障壁が平行した列から構成され、それらの
列が互い違いに配列されている、上記（１２）に記載の
液晶ディスプレイの中間製品。 （１４）前記障壁の前記セグメントが、前記液晶ディス
プレイの１つの側面のほぼ中央に存在する充填領域を取
り巻いている、上記（１２）に記載の液晶ディスプレイ
の中間製品。 （１５）ピクセルから構成される表示領域、周辺部の封
止領域、およびギャップとして形成された液晶収容部を
有する液晶ディスプレイの製造プロセスであって、基板
またはカバー付き透明電極の表面に、所望のギャップの
高さと等しい厚さの、エッチング可能絶縁物質の層を形
成するステップと、前記層へ、前記表面へ達するまでパ
ターンをエッチングして、前記表面から前記所望のギャ
ップの高さだけ突出する柱、および前記表面から前記所
望のギャップの高さだけ突出し前記表示領域の周辺部に
配置された拡散障壁セグメントを残すステップと、前記
カバーおよび前記基板を接着剤で相互に封止することに
よって、前記柱および前記拡散障壁セグメントが前記表
示領域で前記液晶収容部の大きさを確定するステップと
を含む、液晶ディスプレイの製造プロセス。 （１６）前記液晶容積部を液晶物質で充填するステップ
を含む、上記（１５）に記載の液晶ディスプレイの製造
プロセス。 （１７）前記層を形成するステップが付着によって行わ
れる、上記（１６）に記載の液晶ディスプレイの製造プ
ロセス。 （１８）前記付着がプラズマ促進化学気相蒸着法によっ
て行われる、上記（１７）に記載の液晶ディスプレイの
製造プロセス。 （１９）ピクセルから構成される表示領域およびギャッ
プを有する液晶ディスプレイの中間製品を製造するプロ
セスであって、基板または前記液晶ディスプレイの導電
層の表面に、薄くてエッチング反応が比較的に遅い層を
形成するステップと、前記薄くてエッチング反応が比較
的に遅い層の上に、前記ギャップの厚さと等しい厚さの
絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層の、マスクで
保護された領域の間にある部分を、前記薄くてエッチン
グ反応が比較的に遅い層に達するまでパターン・エッチ
ングするステップとを含み、前記マスクで保護された領
域は、少なくとも前記表示領域中に分散して配置された
柱、および前記表示領域の少なくとも周辺部に配置され
た拡散障壁セグメントから構成されると共に、前記絶縁
層および前記薄くてエッチング反応が比較的に遅い層の
少なくとも１つと一体的になって、前記ギャップの厚さ
だけ突出するように残される、液晶ディスプレイの中間
製品の製造プロセス。 （２０）前記絶縁層を形成するステップが付着によって
行われる、上記（１９）に記載の液晶ディスプレイの中
間製品の製造プロセス。 （２１）前記付着がプラズマ促進化学気相蒸着法によっ
て行われる、上記（２０）に記載の液晶ディスプレイの
中間製品の製造方法。 （２２）前記表面が基板上にあり、前記基板がシリコン
から構成され、前記層がシリコンの酸化物である、上記
（２１）に記載の液晶ディスプレイの中間製品の製造方
法。 （２３）前記表面がカバーの上にあり、前記カバーが、
エッチング反応が比較的に遅い透明導電層を有するガラ
スから構成される、上記（２０）に記載の液晶ディスプ
レイの中間製品の製造方法。 （２４）前記エッチング反応が比較的に遅い透明導電層
がインジウム錫酸化物から構成される、上記（２３）に
記載の液晶ディスプレイの中間製品の製造方法。
【図１】先行技術に基づいた能動型マトリクス液晶ディ
スプレイ中のギャップおよび使用可能領域を示す断面図
である。
スプレイ中のギャップおよび使用可能領域を示す断面図
である。
【図２】本発明に従って層をエッチングした後の中間製
品を示す斜視図である。
品を示す斜視図である。
【図３】本発明に従って基板上に層が付着または成長さ
せられた後の中間製品を示す図である。
せられた後の中間製品を示す図である。
【図４】本発明に従って層がパターン・エッチングさ
れ、ディスプレイのギャップ設定素子および拡散障壁素
子が一体的に形成された後の中間製品を示す図である。
れ、ディスプレイのギャップ設定素子および拡散障壁素
子が一体的に形成された後の中間製品を示す図である。
【図５】本発明に従って共通電極を有するカバーが配置
され接着剤で固定された後の中間製品を示す図である。
され接着剤で固定された後の中間製品を示す図である。
【図６】本発明に従ってすべてのピクセル位置のギャッ
プに液晶を充填した後の中間製品を示す図である。
プに液晶を充填した後の中間製品を示す図である。
【図７】本発明に従ってスペーサとして働く柱および障
壁セグメントの配置を示す図である。
壁セグメントの配置を示す図である。
１ 外部透明カバー
２ 共通透明電極
３ ギャップ
４ 液晶物質
５ ピクセル
６ ピクセル
７ 接点
８ 接点
９ 基板
１０ ボール
１１ 接着剤
２０ 基板
２１ エッチング停止層
２２ ピクセル電極
２３ 表面
２４ 柱
２５ 障壁セグメント
２６ ピクセル・アレイ
２９ 周辺部領域
３０ 隙間
３１ 障壁セグメント
３２ 充填領域
３３ 障壁セグメント
３４ 柱
３５ 接着剤
４０ 基板
４１ ピクセル電極
４２ 表面
４３ エッチング停止層
４４ 層
５０ カバー
５１ 透明共通電極
５２ 接着剤
５３ 液晶
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ミンファ・ル
アメリカ合衆国10547、 ニューヨーク
州モヘガン・レイク マーシィ・ストリ
ート 3872
(72)発明者 ロバート・リー・メルシャー
アメリカ合衆国10549、 ニューヨーク
州マウント・キスコ デール・クレー
ク・レーン ９
(72)発明者 ジェームス・ロウレンス・サンフォード
アメリカ合衆国10514、 ニューヨーク
州チャパックア マウンテン・ピーク・
ロード ５
(72)発明者 ケイ−ヒュシング・ヤン
アメリカ合衆国10536、 ニューヨーク
州カトナー コブリング・ロック・ドラ
イブ 12
(56)参考文献 特開 平３−182718（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−190099（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−230351（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−17625（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−50817（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−215524（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−247619（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 - 1/141
Claims (14)
- 【請求項１】基板とカバーとの間のギャップに、複数の
ピクセル素子を分離して配置した、液晶で充填されたピ
クセルのアレイが存在し、前記アレイが、前記カバーを
周辺部で前記基板へ接着封止する接着領域によって取り
囲まれている液晶ディスプレイにおいて、 前記周辺部の内側の前記基板上で前記カバーまでのギャ
ップを占めるピクセル領域と、 複数の柱と、 少なくとも１つの障壁を含み、 前記柱は、前記ピクセル領域及び前記周辺部に置かれる
と共に、前記基板上に、又は、前記カバーの基板側表面
上に設けられた透明導電層上に、気相蒸着法により形成
されてなり、 前記障壁は、前記ピクセル領域と前記周辺部との間に置
かれると共に、前記基板上に、又は、前記カバーの基板
側の表面上に設けられた透明導電層上に、気相蒸着法に
より形成されてなり、及び、前記障壁は少なくとも２つ
の平行な列からなり、各列は複数のセグメント及び開口
部を有し、一の列のセグメントは隣接した他の列のセグ
メントに対して互い違いに配置されており、 前記柱および前記障壁の高さは、前記ギャップの厚さと
ほぼ等しく、 前記障壁は接着剤から汚染物質が拡散するのを妨げ、且
つ、障壁中の隙間を通ってガスが移動するのを許す、 ことを特徴とする液晶ディスプレイ。 - 【請求項２】前記柱が、前記ピクセル素子の間に置かれ
ている、請求項１に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項３】前記柱及び前記障壁が、前記基板上に気相
蒸着法により形成されてなる、請求項１又は２記載の液
晶ディスプレイ。 - 【請求項４】前記柱及び前記障壁が、前記カバーの基板
側表面上に設けられた透明導電層上に気相蒸着法により
形成されてなる、請求項１又は２記載の液晶ディスプレ
イ。 - 【請求項５】前記基板がシリコンから構成され、前記柱
及び障壁がシリコンの酸化物から構成されていることを
特徴とする請求項３記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項６】前記カバーがガラスから構成され、前記カ
バーの基板側の表面上に設けられた透明導電層がインジ
ウム錫酸化物から構成される、請求項４記載の液晶ディ
スプレイ。 - 【請求項７】基板とカバーとの間のギャップに、複数の
ピクセル素子を分離して配置した、液晶で充填されたピ
クセルのアレイが存在し、前記アレイが、前記カバーを
周辺部で前記基板へ接着封止する接着領域によって取り
囲まれている液晶ディスプレイの中間製品であって、 前記中間製品は前記基板からなり、 前記基板は、前記周辺部の内側の前記基板上にピクセル
領域、複数の柱及び少なくとも１つの障壁を有し、 前記柱は、前記ピクセル領域及び前記周辺部に置かれる
と共に、前記基板上に気相蒸着法により形成されてな
り、 前記障壁は、前記ピクセル領域と前記周辺部との間に置
かれると共に、前記基板上に気相蒸着法により形成され
てなり、及び、前記障壁は少なくとも２つの平行な列か
らなり、各列は複数のセグメント及び開口部を有し、一
の列のセグメントは隣接した他の列のセグメントに対し
て互い違いに配置されており、 前記柱および前記障壁の高さは、前記ギャップの厚さと
ほぼ等しく、 前記障壁は接着剤から汚染物質が拡散するのを妨げ、且
つ、障壁中の隙間を通ってガスが移動するのを許す、 ことを特徴とする液晶ディスプレイの中間製品。 - 【請求項８】基板とカバーとの間のギャップに、複数の
ピクセル素子を分離して配置した、液晶で充填されたピ
クセルのアレイが存在し、前記アレイが、前記カバーを
周辺部で前記基板へ接着封止する接着領域によって取り
囲まれている液晶ディスプレイの中間製品であって、 前記中間製品は前記カバーからなり、 前記カバーは、前記基板上の前記ピクセル領域に対応す
る領域と、前記基板上の前記ピクセル領域と前記接着領
域との間の領域に対応する領域とを有し、 前記カバーは、複数の柱と少なくとも１つの障壁とを含
み、 前記柱は前記ピクセル領域に対応する領域及び周辺部に
置かれると共に、前記カバーの基板側表面上に設けられ
た透明導電層上に気相蒸着法により形成されてなり、 前記障壁は、前記ピクセル領域と前記接着領域との間の
領域に対応する領域に置かれると共に、前記カバーの基
板側表面上に設けられた透明導電層上に気相蒸着法によ
り形成されてなり、及び、前記障壁は少なくとも２つの
平行な列からなり、各列は複数のセグメント及び開口部
を有し、一の列のセグメントは隣接した他の列のセグメ
ントに対して互い違いに配置されており、 前記柱および前記障壁の高さは、前記ギャップの厚さと
ほぼ等しく、 前記障壁は接着剤から汚染物質が拡散するのを妨げ、且
つ、障壁中の隙間を通ってガスが移動するのを許す、 ことを特徴とする液晶ディスプレイの中間製品。 - 【請求項９】前記柱が、前記ピクセル素子の間に置かれ
ている、請求項７または８に記載の液晶ディスプレイの
中間製品。 - 【請求項１０】前記基板がシリコンから構成され、前記
柱及び障壁がシリコンの酸化物から構成されていること
を特徴とする請求項７項記載の液晶ディスプレイの中間
製品。 - 【請求項１１】前記カバーがガラスから構成され、前記
カバーの基板側の表面上に設けられた透明導電層がイン
ジウム錫酸化物から構成される、請求項８記載の液晶デ
ィスプレイの中間製品。 - 【請求項１２】ピクセルから構成される表示領域、周辺
部の接着封止領域、およびギャップとして形成された液
晶収容部を有する液晶ディスプレイの製造プロセスにお
いて、 基板上のエッチング停止層の表面に、又は、カバーの基
板側表面上に設けられた透明導電層の表面に、気相蒸着
法によって、所望のギャップの高さと等しい厚さの、エ
ッチング可能絶縁物質の層を形成するステップと、 前記エッチング可能絶縁物質の層を、前記基板上のエッ
チング停止層の表面へ達するまで、又は、前記透明導電
層の表面へ達するまで、パターンエッチングして、 前記表示領域及び前記周辺部に設けられ、且つ、前記表
面から前記所望のギャップの高さだけ突出する複数の
柱、及び、 前記表示領域と前記周辺部の間に置かれ、少なくとも２
つの平行な列からなり、各列は複数のセグメント及び開
口部を有し、及び、一の列のセグメントは隣接した他の
列のセグメントに対して互い違いに配置されており、前
記障壁の高さは、前記ギャップの厚さとほぼ等しく、そ
れによって接着剤から汚染物質が拡散するのを妨げ、且
つ、障壁中の隙間を通ってガスが移動するのを許すとこ
ろの拡散障壁、 を残すステップと、 前記カバーと前記基板を接着剤で相互に封止することに
よって、前記柱および前記拡散障壁が前記表示領域で前
記液晶収容部のギャップの大きさを確定するステップと
を含む、ことを特徴とする液晶ディスプレイの製造プロ
セス。 - 【請求項１３】前記エッチング可能絶縁物質の層が基板
上のエッチング停止層の表面に形成される、請求項１２
記載の液晶ディスプレイの製造プロセス。 - 【請求項１４】前記エッチング可能絶縁物質の層が前記
カバーの基板側表面上に設けられた透明導電層の表面に
形成される、請求項請求項１２記載の液晶ディスプレイ
の製造プロセス。
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