JPH0830795B2 - セルを有する物品の製造方法 - Google Patents
セルを有する物品の製造方法Info
- Publication number
- JPH0830795B2 JPH0830795B2 JP61146274A JP14627486A JPH0830795B2 JP H0830795 B2 JPH0830795 B2 JP H0830795B2 JP 61146274 A JP61146274 A JP 61146274A JP 14627486 A JP14627486 A JP 14627486A JP H0830795 B2 JPH0830795 B2 JP H0830795B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding material
- layer
- thickness
- cell
- insulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S359/00—Optical: systems and elements
- Y10S359/90—Methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接合表面間に所定の厚さの空間をもって一
の無機性の絶縁体ボデーを他方のボデーに接合するため
の方法及びその方法によって製造された物品に関する。
模範となる物品は、液晶セルである。
の無機性の絶縁体ボデーを他方のボデーに接合するため
の方法及びその方法によって製造された物品に関する。
模範となる物品は、液晶セルである。
一の無機性の絶縁体、典型的にはガラスボデーを他の
無機性の絶縁体ボデーに接合する場合、両ボデー間に所
定の距離を持たせてこれらを離間させて接合する必要性
が、科学やテクノロジーにおいてしばしば生ずる。例え
ば、それは液晶表示セルの製造において生ずる。
無機性の絶縁体ボデーに接合する場合、両ボデー間に所
定の距離を持たせてこれらを離間させて接合する必要性
が、科学やテクノロジーにおいてしばしば生ずる。例え
ば、それは液晶表示セルの製造において生ずる。
従来技術はエポキシの如き接着剤をその中に保持され
たスペーサ体と使用することにより、典型的には、接合
表面間の接着剤の存在しない領域にスペーサを配置して
接着剤を使用することにより、上記問題を解決してい
た。スペーサは、典型的には、グラスファイバ、粉状粒
子、スチレン球、又は相対的に精度良く制御された寸法
をもつ他の小さな物体である。例えば、米国特許第4,36
2,771号を参照のこと。このような技術では、セルの厚
さの均一さ及び／又は正確さはしばしば達成が困難であ
った。
たスペーサ体と使用することにより、典型的には、接合
表面間の接着剤の存在しない領域にスペーサを配置して
接着剤を使用することにより、上記問題を解決してい
た。スペーサは、典型的には、グラスファイバ、粉状粒
子、スチレン球、又は相対的に精度良く制御された寸法
をもつ他の小さな物体である。例えば、米国特許第4,36
2,771号を参照のこと。このような技術では、セルの厚
さの均一さ及び／又は正確さはしばしば達成が困難であ
った。
部品を上昇した温度、例えば300〜600℃に維持しつ
つ、ガラス／金属境界面にわたって適当な電圧をかける
ことにより金属（半導体を含む）とガラス（又は他の適
当な無機性の絶縁体）との間に強い接合を形成できるこ
とは知られていた。ジー．ウォーリス（G.Wallis）とデ
ー．アイ．ポメラント（D.I.Pomerants）著のジャーナ
ル オブ アブライド フィジック（Journal of Appli
ed Physics）第40（10）巻（1969）3946−3949頁及び米
国特許第3,397,278号を参照のこと。ここに共に参照さ
れている。このような電界補助結合（field−assisted
bonding）は、就中、太陽電池の半導体基盤を支持構造
上のガラスパッドに付着するために用いられてきた。米
国特許第4,097,309号参照のこと。
つ、ガラス／金属境界面にわたって適当な電圧をかける
ことにより金属（半導体を含む）とガラス（又は他の適
当な無機性の絶縁体）との間に強い接合を形成できるこ
とは知られていた。ジー．ウォーリス（G.Wallis）とデ
ー．アイ．ポメラント（D.I.Pomerants）著のジャーナ
ル オブ アブライド フィジック（Journal of Appli
ed Physics）第40（10）巻（1969）3946−3949頁及び米
国特許第3,397,278号を参照のこと。ここに共に参照さ
れている。このような電界補助結合（field−assisted
bonding）は、就中、太陽電池の半導体基盤を支持構造
上のガラスパッドに付着するために用いられてきた。米
国特許第4,097,309号参照のこと。
正確に機能するために、いくらかの液晶表示セルは非
常に狭い範囲内で、均一な板間隔をあけて維持すること
が必要である。例えば米国特許第4,239,345号に開示さ
れたタイプの双安定セルにおいては、典型的な板間隔は
約10μｍ±１％である。このように、精度良く成し遂げ
ることは従来技術では困難であった。クラーク（Clar
k）（米国特許第4,367,924号）により開示された型のセ
ルにおいては、典型的な間隔は約１μｍである。繰り返
すが、このような小さな間隔をもったセルを従来の技術
方法により製造することは困難である。
常に狭い範囲内で、均一な板間隔をあけて維持すること
が必要である。例えば米国特許第4,239,345号に開示さ
れたタイプの双安定セルにおいては、典型的な板間隔は
約10μｍ±１％である。このように、精度良く成し遂げ
ることは従来技術では困難であった。クラーク（Clar
k）（米国特許第4,367,924号）により開示された型のセ
ルにおいては、典型的な間隔は約１μｍである。繰り返
すが、このような小さな間隔をもったセルを従来の技術
方法により製造することは困難である。
接合表面間に精度良く制御された間隔を有して、２つ
の無機性の絶縁体ボデーを接合した双安定の液晶セルや
他の物品は、かなり工学的に又科学的に重要であるの
で、広範囲な間隔にわたってそのような接合を成し遂げ
るための簡単な方法は非常に重要である。本発明は、こ
のような方法を開示するものである。
の無機性の絶縁体ボデーを接合した双安定の液晶セルや
他の物品は、かなり工学的に又科学的に重要であるの
で、広範囲な間隔にわたってそのような接合を成し遂げ
るための簡単な方法は非常に重要である。本発明は、こ
のような方法を開示するものである。
発明の概要 本発明は、合成のボデー（セル）を含む物品を形成す
るための便利な方法であり、このセルは第２の無機性の
絶縁体ボデーに接合された第１の無機性の絶縁体ボデー
を含み、各ボデーは少なくとも１つの実質的に平面状の
主表面を有しており、この主表面（接合表面）は相互に
向かい合っており、所定の距離だけ離間されている。
るための便利な方法であり、このセルは第２の無機性の
絶縁体ボデーに接合された第１の無機性の絶縁体ボデー
を含み、各ボデーは少なくとも１つの実質的に平面状の
主表面を有しており、この主表面（接合表面）は相互に
向かい合っており、所定の距離だけ離間されている。
この方法は、主表面の一部には接合物質が存在しない
ように第１のボデーの主表面上に“接合物質”の層を形
成すること、第２のボデーの主表面を接合物質の主表面
に接触させて配置すること、少なくとも第２のボデーを
“接合温度”まで加熱すること、及びこのように形成さ
れたサンドイッチ構造に、第２のボデーが接合物質に接
合するに十分な時間だけ電圧を印加することを含む。
ように第１のボデーの主表面上に“接合物質”の層を形
成すること、第２のボデーの主表面を接合物質の主表面
に接触させて配置すること、少なくとも第２のボデーを
“接合温度”まで加熱すること、及びこのように形成さ
れたサンドイッチ構造に、第２のボデーが接合物質に接
合するに十分な時間だけ電圧を印加することを含む。
接合物質は、融点が約250℃以上である金属及び半導
体より成る物質のグループより選択される。好ましい接
合物質は、Al、Ge及びSiであり、Siが最も好ましい。
体より成る物質のグループより選択される。好ましい接
合物質は、Al、Ge及びSiであり、Siが最も好ましい。
接合物質の層の厚さは、形成されるべきセルの厚みに
実質的に等しい。電圧の極性は、少なくとも適用する間
は、第２のボデーに関して接合物質がプラスとなるよう
にする。電圧は、典型的には、約500〜1500Vとする。温
度及び電圧の印加時間を十分な長さ維持すると、２つの
接合表面間の距離が実質的に接合物質の層の厚さと等し
くなって物質層と第２のボデーの接合表面とが強固に接
合される。
実質的に等しい。電圧の極性は、少なくとも適用する間
は、第２のボデーに関して接合物質がプラスとなるよう
にする。電圧は、典型的には、約500〜1500Vとする。温
度及び電圧の印加時間を十分な長さ維持すると、２つの
接合表面間の距離が実質的に接合物質の層の厚さと等し
くなって物質層と第２のボデーの接合表面とが強固に接
合される。
サンドイッチ構造は、接合温度まで加熱されて、維持
される。即ち、この温度ではボデーが軟化したり、溶融
したり或いは接合物質が溶融したりすることなく第２の
絶縁体ボデーの抵抗率がかなり減少する。例えばソーダ
石灰ガラスを用いる場合、有用な代表温度範囲は約250
〜600℃である。温度及び電圧は、就中、物質の組合
せ、温度及び印加電圧に依存する所望の接合が形成され
るに十分な時間維持される。
される。即ち、この温度ではボデーが軟化したり、溶融
したり或いは接合物質が溶融したりすることなく第２の
絶縁体ボデーの抵抗率がかなり減少する。例えばソーダ
石灰ガラスを用いる場合、有用な代表温度範囲は約250
〜600℃である。温度及び電圧は、就中、物質の組合
せ、温度及び印加電圧に依存する所望の接合が形成され
るに十分な時間維持される。
好ましい実施例においては、２つのボデーの内少なく
とも１つはガラス板よりなり、接合物質の層は、普通の
堆積、フォトリソグラフィ、エッチング技術により製造
され、実質的に均一な厚さの、パターン化されたAl、Ge
又はSi層よりなり（最も好ましくはパターン化されたSi
層）、そしてこのように形成された物品は液晶表示セル
であり、即ち、液晶物質で実質的に満たされたセルであ
る。
とも１つはガラス板よりなり、接合物質の層は、普通の
堆積、フォトリソグラフィ、エッチング技術により製造
され、実質的に均一な厚さの、パターン化されたAl、Ge
又はSi層よりなり（最も好ましくはパターン化されたSi
層）、そしてこのように形成された物品は液晶表示セル
であり、即ち、液晶物質で実質的に満たされたセルであ
る。
本発明技術は、約0.5〜20μｍのセルの厚みを有する
セルの容易な製造を可能とするものである。厚みを約±
１％の範囲内或いは約±0.1μｍの範囲内のどちらか大
きい方で一定にしばしば維持できる。
セルの容易な製造を可能とするものである。厚みを約±
１％の範囲内或いは約±0.1μｍの範囲内のどちらか大
きい方で一定にしばしば維持できる。
本発明の重要な面は、電界補助接合を、一つの無機性
の絶縁体ボデーを他のそのようなボデーに接合するため
に使用できるということを発見した点である。本発明の
更なる面は、独創的な接合技術で、経済的に且つ便利に
物品を、即ち、より広い領域にわたって、２つのボデー
間に正確に規定された間隔を有する液晶セルを製造でき
る点である。本発明は、例えば液晶表示の分野で存ずる
問題をこのように解決する。この分野においては、非常
に厳しい公差でセルを製造することが、少なくともいく
らかの型の装置にとって必要であることが見出された。
この公差は、従来技術の方法では精一杯になされても達
成困難である。
の絶縁体ボデーを他のそのようなボデーに接合するため
に使用できるということを発見した点である。本発明の
更なる面は、独創的な接合技術で、経済的に且つ便利に
物品を、即ち、より広い領域にわたって、２つのボデー
間に正確に規定された間隔を有する液晶セルを製造でき
る点である。本発明は、例えば液晶表示の分野で存ずる
問題をこのように解決する。この分野においては、非常
に厳しい公差でセルを製造することが、少なくともいく
らかの型の装置にとって必要であることが見出された。
この公差は、従来技術の方法では精一杯になされても達
成困難である。
本発明は、適当な形状になされた、実質的に任意の無
機性の絶縁体ボデーを、適当な形状になされた任意の無
機性の絶縁体ボデー上に堆積された適当な接合物質（例
えばAl、Si、Ge）に接合するために使用できる。典型的
には、２つのボデーのうち少なくとも１つは板状であ
り、接合物質の層は、典型的にはパターン化された層で
あり、そして２つの接合表面は実質的に平らであり、そ
の結果、相対的に広く且つ長いが相対的に薄い内部空間
を有する物品を製造できる。そのような物品は、ここで
は“セル”として呼ばれる。セルは、例えば液晶表示装
置において役に立ち、そして、液晶装置の製造は本発明
方法の好ましい応用分野である。本発明を、いくつかの
好ましい実施例を特に参照して、更に説明する。
機性の絶縁体ボデーを、適当な形状になされた任意の無
機性の絶縁体ボデー上に堆積された適当な接合物質（例
えばAl、Si、Ge）に接合するために使用できる。典型的
には、２つのボデーのうち少なくとも１つは板状であ
り、接合物質の層は、典型的にはパターン化された層で
あり、そして２つの接合表面は実質的に平らであり、そ
の結果、相対的に広く且つ長いが相対的に薄い内部空間
を有する物品を製造できる。そのような物品は、ここで
は“セル”として呼ばれる。セルは、例えば液晶表示装
置において役に立ち、そして、液晶装置の製造は本発明
方法の好ましい応用分野である。本発明を、いくつかの
好ましい実施例を特に参照して、更に説明する。
本発明者は、本発明方法が、相対的に広い領域の熱膨
張係数を有する絶縁体物質を接合層に接合することがで
き、これによりセルを形成することができるということ
を見出した。例えば、これによりSi接合層に関連してソ
ーダ石灰ガラスの使用が可能となった。ソーダ石灰ガラ
スは、実質的なリーチング（leaching）処理を受けない
ので、それを液晶セルに有利に使用できる。そのような
リーチングは、例えば、Siと相対的に接近した膨張係数
を有するホウ珪酸塩ガラスにとって問題となる。本発明
方法の上述した利点は、非常に薄い接合層に本方法を使
用した結果であると考えられる。
張係数を有する絶縁体物質を接合層に接合することがで
き、これによりセルを形成することができるということ
を見出した。例えば、これによりSi接合層に関連してソ
ーダ石灰ガラスの使用が可能となった。ソーダ石灰ガラ
スは、実質的なリーチング（leaching）処理を受けない
ので、それを液晶セルに有利に使用できる。そのような
リーチングは、例えば、Siと相対的に接近した膨張係数
を有するホウ珪酸塩ガラスにとって問題となる。本発明
方法の上述した利点は、非常に薄い接合層に本方法を使
用した結果であると考えられる。
図は、本発明の実施例装置を、断面において概要的に
描いている。例えば、普通の顕微鏡の載物ガラスのよう
な絶縁体ボデー10上に、パターン化された接合層12、好
ましくはパターン化されたSi層が形成されている。パタ
ーン化された層は、マスク物質を介してパターン化され
た堆積物を含み、いかなる適当な手段によっても形成で
きる。有利な手順は、半導体製造の分野で開発された技
術、即ち、層形成のための蒸着、堆積された接合層の頂
上に処理層（抵抗）を形成し、パターン化するためのホ
トリソグラフィ、そして接合層のエッチング（湿式又は
乾式）を利用することである。それによって、エッチン
グ媒体にさらされた接合物領域は除去され、一方抵抗に
よりカバーされた領域は残る。このような技術は、その
分野の技術者によく知られている。
描いている。例えば、普通の顕微鏡の載物ガラスのよう
な絶縁体ボデー10上に、パターン化された接合層12、好
ましくはパターン化されたSi層が形成されている。パタ
ーン化された層は、マスク物質を介してパターン化され
た堆積物を含み、いかなる適当な手段によっても形成で
きる。有利な手順は、半導体製造の分野で開発された技
術、即ち、層形成のための蒸着、堆積された接合層の頂
上に処理層（抵抗）を形成し、パターン化するためのホ
トリソグラフィ、そして接合層のエッチング（湿式又は
乾式）を利用することである。それによって、エッチン
グ媒体にさらされた接合物領域は除去され、一方抵抗に
よりカバーされた領域は残る。このような技術は、その
分野の技術者によく知られている。
抵抗を除去した後、無機性の絶縁体ボデー11はパター
ン化された接合層の上に載置され、その結果、ボデー11
の主表面は、少なくとも巨視的に層12と接触する。この
ように形成されたサンドイッチ構造は、適当な手段、例
えばホットプレート13上に載置することにより加熱され
る。そして、サンドイッチ構造に、例えば、電圧源15に
より電位を加える。この電圧源の陰極端子は接触手段16
により金属電極14へ接続され、他の端子は接地及びホッ
トプレート13へ接続されている。本発明の方法は、従来
の技術と対照的に、金属接合層に接触することを必要と
しないことが特徴である。それは、接合層の絶縁された
小さな領域、例えば液晶セルの“パッド”に都合よく接
合できるという本発明方法の特徴である。
ン化された接合層の上に載置され、その結果、ボデー11
の主表面は、少なくとも巨視的に層12と接触する。この
ように形成されたサンドイッチ構造は、適当な手段、例
えばホットプレート13上に載置することにより加熱され
る。そして、サンドイッチ構造に、例えば、電圧源15に
より電位を加える。この電圧源の陰極端子は接触手段16
により金属電極14へ接続され、他の端子は接地及びホッ
トプレート13へ接続されている。本発明の方法は、従来
の技術と対照的に、金属接合層に接触することを必要と
しないことが特徴である。それは、接合層の絶縁された
小さな領域、例えば液晶セルの“パッド”に都合よく接
合できるという本発明方法の特徴である。
その技術分野の技術者に知られているように、電圧源
15は典型的にはDC電源である。しかし、それは又、矩形
波やパルス列のように時間的に電圧が変動する電源でも
よい。実際に、電圧源15は、又AC電圧源或いはDC電圧が
重ねられたAC電圧源でもよく、そしてある場合には、AC
電圧を印加した方が好ましい。
15は典型的にはDC電源である。しかし、それは又、矩形
波やパルス列のように時間的に電圧が変動する電源でも
よい。実際に、電圧源15は、又AC電圧源或いはDC電圧が
重ねられたAC電圧源でもよく、そしてある場合には、AC
電圧を印加した方が好ましい。
電界を補助したガラス−金属接合のメカニズムは先に
引用した、ジー．ウォリス（G.Wallis）による論文で議
論されている。簡単に言えば、電圧を印加すると金属と
絶縁体の界面において絶縁体内に空間帯電層が形成さ
れ、全体の電圧降下のうちのかなりの部分が空間帯電領
域とその付近の界面間で生じるということが信じられて
いる。界面を横切って生ずる電圧降下は、結果として静
電力を生じると考えられる。この静電力は、絶縁体の表
面が接合物質に親密に接触するように作用する。同様
に、界面を横切るイオンのドリフトが結果として結合を
形成することになる。ウォリス（Wallis）により開示さ
れたメカニズムは実質的に正しいと一般的には思われて
いるが、本発明は、提案されたいかなるメカニズムの正
確さにも依存するものではなく、従ってこれにより如何
なる限定をも受けるものではない。
引用した、ジー．ウォリス（G.Wallis）による論文で議
論されている。簡単に言えば、電圧を印加すると金属と
絶縁体の界面において絶縁体内に空間帯電層が形成さ
れ、全体の電圧降下のうちのかなりの部分が空間帯電領
域とその付近の界面間で生じるということが信じられて
いる。界面を横切って生ずる電圧降下は、結果として静
電力を生じると考えられる。この静電力は、絶縁体の表
面が接合物質に親密に接触するように作用する。同様
に、界面を横切るイオンのドリフトが結果として結合を
形成することになる。ウォリス（Wallis）により開示さ
れたメカニズムは実質的に正しいと一般的には思われて
いるが、本発明は、提案されたいかなるメカニズムの正
確さにも依存するものではなく、従ってこれにより如何
なる限定をも受けるものではない。
接合は、空気中、真空中、不活性雰囲気中又は他の適
当な雰囲気中、例えば還元又は酸酸化雰囲気中にて実施
できる。加熱は、炉内、ホットプレート上を含むどのよ
うな適当な手段或いは赤外線又は他の放射手段によりで
きる。電圧は、又、どのような適当な手段、例えばもし
接合領域が相対的に小さければ、（陰極の）絶縁体ボデ
ーに直接（点）接触することにより、又は平板状の金属
電極を用いることにより印加できる。
当な雰囲気中、例えば還元又は酸酸化雰囲気中にて実施
できる。加熱は、炉内、ホットプレート上を含むどのよ
うな適当な手段或いは赤外線又は他の放射手段によりで
きる。電圧は、又、どのような適当な手段、例えばもし
接合領域が相対的に小さければ、（陰極の）絶縁体ボデ
ーに直接（点）接触することにより、又は平板状の金属
電極を用いることにより印加できる。
いくらかの好ましい実施例においては、両絶縁体ボデ
ーはガラスであり、典型的には板状で、例えばソーダ石
灰ガラス、ホウ酸珪酸塩ガラス、高シリカガラス、水晶
ガラスである。そして、接合金属はSiである。本発明に
より製造される好ましい物品は液晶セルである。この方
法は厚さの広い範囲、例えば約0.5〜20μｍ、都合よく
は約0.5〜10μｍにわたってセルを形成するのに使用で
きる。厚さの下限は、通常、主表面が理想的な平面では
ないという事実によるものであり、上限は、熱膨張差に
よるストレスが許容できないほどに大きくなるという事
実によるものである。従って、限界は本方法の細かな点
に依存しており、高度に平坦な主表面を有するボデーを
用いてより薄いセルを製造でき、第１のボデー、接合層
及び第２のボデーの膨張係数がよく調和していればより
厚いセルを製造できる、ということが明らかである。現
在のところ好ましい実施例においては、両ボデーはソー
ダ石灰ガラスである。
ーはガラスであり、典型的には板状で、例えばソーダ石
灰ガラス、ホウ酸珪酸塩ガラス、高シリカガラス、水晶
ガラスである。そして、接合金属はSiである。本発明に
より製造される好ましい物品は液晶セルである。この方
法は厚さの広い範囲、例えば約0.5〜20μｍ、都合よく
は約0.5〜10μｍにわたってセルを形成するのに使用で
きる。厚さの下限は、通常、主表面が理想的な平面では
ないという事実によるものであり、上限は、熱膨張差に
よるストレスが許容できないほどに大きくなるという事
実によるものである。従って、限界は本方法の細かな点
に依存しており、高度に平坦な主表面を有するボデーを
用いてより薄いセルを製造でき、第１のボデー、接合層
及び第２のボデーの膨張係数がよく調和していればより
厚いセルを製造できる、ということが明らかである。現
在のところ好ましい実施例においては、両ボデーはソー
ダ石灰ガラスである。
本発明方法によれば、その厚さを接近した公差以内に
保つことができるようなセルを製造することが可能とな
る。例えば、２μｍ以上の厚さの場合、1cm2以上の面積
にわたって厚さを±１％以内の一定値にしばしば維持で
きる。又、厚さが２μｍより小さい場合、同様な面積に
わたって、変動を±0.1μｍ以下にすることができる。
然し乍ら、この方法は、各目的に一定の厚さのセルを製
造することに限られず、そして適当に厚さが変動する接
合層の堆積により“ウェッジ”（wedge）セルの製造に
使用できる、ということが評価される。
保つことができるようなセルを製造することが可能とな
る。例えば、２μｍ以上の厚さの場合、1cm2以上の面積
にわたって厚さを±１％以内の一定値にしばしば維持で
きる。又、厚さが２μｍより小さい場合、同様な面積に
わたって、変動を±0.1μｍ以下にすることができる。
然し乍ら、この方法は、各目的に一定の厚さのセルを製
造することに限られず、そして適当に厚さが変動する接
合層の堆積により“ウェッジ”（wedge）セルの製造に
使用できる、ということが評価される。
例 ２つの研摩した平らなソーダ石灰ガラス板〔5.1cm×
5.1cm（２″×２″）〕を通常の手順で洗浄した。マス
クを通過して、約2nm/sec（20Å/sec）の割合で２つの
板のうちの最初の板の研摩した表面上に蒸着されたSiが
10本の平行で細長いSi小片を形成した（厚さ0.75μｍ、
幅0.5mm、離間距離4mm、長さ40mm）蒸着は、約1.33×10
-5Pa（10-7Torr）の真空下で行なわれた。２つのガラス
板は、シリコンの細長い小片が第２のガラス板の表面に
接触する状態でサンドイッチ構造に組立てられた。サン
ドイッチ構造は、ホットプレートにより335℃までゆっ
くり加熱された。そして第１のプレートを陽極にして、
サンドイッチ構造に1000Vの直流電圧を10分間印加し
た。サンドイッチ構造から電圧源を取外した後、組立品
をゆっくりと（〜50℃/min）、室温まで冷却した。接合
は、実質的にシリコン表面領域の全てで生じた。ガラス
板間の距離は、板領域のほとんど全てにわたってナトリ
ウム線の1/4波長程度の変動を呈するのみでほとんど均
一であった。
5.1cm（２″×２″）〕を通常の手順で洗浄した。マス
クを通過して、約2nm/sec（20Å/sec）の割合で２つの
板のうちの最初の板の研摩した表面上に蒸着されたSiが
10本の平行で細長いSi小片を形成した（厚さ0.75μｍ、
幅0.5mm、離間距離4mm、長さ40mm）蒸着は、約1.33×10
-5Pa（10-7Torr）の真空下で行なわれた。２つのガラス
板は、シリコンの細長い小片が第２のガラス板の表面に
接触する状態でサンドイッチ構造に組立てられた。サン
ドイッチ構造は、ホットプレートにより335℃までゆっ
くり加熱された。そして第１のプレートを陽極にして、
サンドイッチ構造に1000Vの直流電圧を10分間印加し
た。サンドイッチ構造から電圧源を取外した後、組立品
をゆっくりと（〜50℃/min）、室温まで冷却した。接合
は、実質的にシリコン表面領域の全てで生じた。ガラス
板間の距離は、板領域のほとんど全てにわたってナトリ
ウム線の1/4波長程度の変動を呈するのみでほとんど均
一であった。
図は、電界補助接合の模範例を概略的に説明する図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 絶縁体ボデー……10、11 接合層……12 ホットプレート……13 金属電極……14
る。 〔主要部分の符号の説明〕 絶縁体ボデー……10、11 接合層……12 ホットプレート……13 金属電極……14
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−33848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−138359（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−20143（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (12)
- 【請求項１】第１および第２の無機性の絶縁体ボディー
を含むセルを有する物品の製造方法であって、絶縁体ボ
ディーの物質は軟化温度または融解温度を有し、各絶縁
体ボディーは少なくとも１つの実質的に平らな主表面を
持ち、該第１の絶縁体ボディーは該第２絶縁体ボディー
に接合され、その主表面は相対向しており、それら対向
する主表面は所定の距離だけ離間され、その距離はセル
の厚さと見なされる製造方法において、 （ａ）該主表面の一部には接合物質が存在しないように
該第１の絶縁体ボディーの主表面上に融点が約250℃以
上である金属および半導体よりなる物質のグループから
選択された接合物質の約0.5〜20μｍの厚さの層を形成
する工程であって、該層の厚さを実質的にセルの厚さに
等しくなるよう形成する工程と、 （ｂ）該第２の絶縁体ボディーの主表面を接合物質の層
に接触させる工程と、 （ｃ）少なくとも該第２の絶縁体ボディーを約250℃以
上の温度で、接合物質の融解温度以下で且つ絶縁体物質
の軟化温度または融点以下で加熱する工程と、 （ｄ）該第２の絶縁体ボディーを接合物質に接合するに
十分な時間だけセルに電圧を印加する工程であって、該
電圧は電圧印加時間の少なくとも一部の期間は該第２の
絶縁体ボディーが接合物質に関して負電位となるように
印加される工程とを含むことを特徴とするセルを有する
物品の製造方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
て、接合物質がAl、Ge、Siから選択されることを特徴と
する製造方法 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の方法におい
て、絶縁体ボディーの少なくとも１つがガラスボディー
であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項、第２項または第３
項に記載の方法において、接合物質の層が、実質的に均
一な厚さの層であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項、第２項、第３項ま
たは第４項に記載の方法において、接合物質の層が、接
合物質層を堆積させることと、この層の１以上の所定の
領域をエッチング媒体に曝すことからなる工程により形
成されることを特徴とする製造方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれ
かに記載の方法において、該電圧が、約1500V以下のDC
電圧であることを特徴とする製造方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれ
かに記載の方法において、２つの絶縁体ボディーの少な
くとも１つが平板上のガラスボディーであることを特徴
とする製造方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載の方法におい
て、ガラスボディーが、実質的にソーダ石灰ガラスより
なることを特徴とする製造方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれ
かに記載の方法において、接合物質の層が、多数に分離
されて接続されていない領域を含むことを特徴とする製
造方法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第１項乃至第９項のいず
れかに記載の方法において、接合物質が実質的にSiより
なることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第１項乃至第10項のいず
れかに記載の方法において、セルが液晶物質により実質
的に満たされていることを特徴とする製造方法。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第１項乃至第11項のいず
れかに記載の方法において、セルの厚さは約２μｍ以内
であり、厚さは約±0.1μｍの範囲内で一定であること
を特徴とする製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/748,032 US4643532A (en) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Field-assisted bonding method and articles produced thereby |
| US748032 | 1985-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296329A JPS61296329A (ja) | 1986-12-27 |
| JPH0830795B2 true JPH0830795B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=25007692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61146274A Expired - Lifetime JPH0830795B2 (ja) | 1985-06-24 | 1986-06-24 | セルを有する物品の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4643532A (ja) |
| JP (1) | JPH0830795B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904056A (en) * | 1985-07-19 | 1990-02-27 | General Electric Company | Light blocking and cell spacing for liquid crystal matrix displays |
| JPS6363020A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶電気光学装置作製方法 |
| DE3902255A1 (de) * | 1989-01-26 | 1990-08-02 | Nokia Unterhaltungselektronik | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer fluessigkristallzelle |
| JPH0817069B2 (ja) * | 1989-05-17 | 1996-02-21 | 松下電器産業株式会社 | 平板電極の接合方法 |
| US5009690A (en) * | 1990-03-09 | 1991-04-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of bonding single crystal quartz by field-assisted bonding |
| EP0539741B1 (en) * | 1991-09-30 | 2003-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Anodic bonding process with light irradiation |
| JP3300060B2 (ja) * | 1992-10-22 | 2002-07-08 | キヤノン株式会社 | 加速度センサー及びその製造方法 |
| JP3188546B2 (ja) * | 1993-03-23 | 2001-07-16 | キヤノン株式会社 | 絶縁体と導電体との接合体並びに接合方法 |
| DE69500415T2 (de) * | 1994-02-22 | 1998-02-05 | Philips Electronics Nv | Laserätzverfahren |
| US5942066A (en) * | 1995-07-28 | 1999-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing liquid crystal device |
| US5653838A (en) * | 1995-08-24 | 1997-08-05 | Texas Instruments Incorporated | Glass heating and sealing system |
| WO1997017302A1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-05-15 | David Sarnoff Research Center, Inc. | Field-assisted sealing |
| US5764001A (en) * | 1995-12-18 | 1998-06-09 | Philips Electronics North America Corporation | Plasma addressed liquid crystal display assembled from bonded elements |
| KR100292682B1 (ko) * | 1997-09-03 | 2001-07-12 | 박호군 | 반도체기판의정전열접합방법 |
| JP2000156277A (ja) * | 1998-04-24 | 2000-06-06 | Canon Inc | 加熱装置及び加熱方法 |
| JP3961182B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2007-08-22 | セイコーインスツル株式会社 | 陽極接合方法 |
| TW459225B (en) * | 1999-02-01 | 2001-10-11 | Origin Electric | Bonding system and method |
| KR100506730B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2005-08-08 | 삼성전기주식회사 | 발광 다이오드의 제조방법 |
| NL1024033C2 (nl) * | 2003-08-04 | 2005-02-07 | Univ Delft Tech | Werkwijze voor het vervaardigen van nanokanalen en nanokanalen daarmee vervaardigd. |
| US7115182B2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-10-03 | Agency For Science, Technology And Research | Anodic bonding process for ceramics |
| KR100813834B1 (ko) * | 2006-03-04 | 2008-03-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 산화된 다공성 실리콘 물질계 전자방출원을 구비한디스플레이 소자의 제조방법 |
| JP2007281062A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | 電子部品接合体、それを用いた電子回路モジュールおよびその製造方法 |
| US8826693B2 (en) * | 2010-08-30 | 2014-09-09 | Corning Incorporated | Apparatus and method for heat treating a glass substrate |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1138401A (en) * | 1965-05-06 | 1969-01-01 | Mallory & Co Inc P R | Bonding |
| JPS5033848A (ja) * | 1973-07-25 | 1975-04-01 | ||
| US4097309A (en) * | 1977-01-31 | 1978-06-27 | The Boeing Company | Thermally isolated solar cell construction |
| CH620034A5 (ja) * | 1977-05-05 | 1980-10-31 | Ebauches Sa | |
| GB2002795B (en) * | 1977-07-15 | 1982-03-17 | Mallinckrodt Inc | Nail enamel compositions their preparation and use |
| JPS54150150A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-26 | Hitachi Ltd | Production of liquid crystal display element |
| US4239345A (en) * | 1979-04-16 | 1980-12-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Bistable liquid crystal twist cell |
| US4367924A (en) * | 1980-01-08 | 1983-01-11 | Clark Noel A | Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device |
| JPS5770520A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Hitachi Ltd | Liquid crystal element |
| US4452624A (en) * | 1982-12-21 | 1984-06-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for bonding insulator to insulator |
-
1985
- 1985-06-24 US US06/748,032 patent/US4643532A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-06-24 JP JP61146274A patent/JPH0830795B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4643532A (en) | 1987-02-17 |
| JPS61296329A (ja) | 1986-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0830795B2 (ja) | セルを有する物品の製造方法 | |
| Wallis et al. | Field assisted glass‐metal sealing | |
| US5863830A (en) | Process for the production of a structure having a thin semiconductor film on a substrate | |
| KR100997597B1 (ko) | 유리계 ｓｏｉ 구조물 | |
| JPS62216352A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05269924A (ja) | 複合体製品およびその製造方法 | |
| KR100279053B1 (ko) | 실리콘 박막을 이용한 유리 기판쌍의 정전 열접합 방법 | |
| EP0561161A2 (en) | Method of producing glass panels for liquid crystal display | |
| US4452624A (en) | Method for bonding insulator to insulator | |
| GB1459912A (en) | Method of fabricating an insulator part | |
| Albaugh | Irreversibility of anodic bonding | |
| JP2868131B2 (ja) | 電子部品用基板の製造方法 | |
| JPH04148525A (ja) | Ｓｏｉ基板およびその製造方法 | |
| JPH04253323A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100336614B1 (ko) | 기판 봉착방법 | |
| JP2824247B2 (ja) | Ｘ線マスク及びその製造方法 | |
| KR100292682B1 (ko) | 반도체기판의정전열접합방법 | |
| JP2754405B2 (ja) | 電子部品用基板の製造方法 | |
| JPS6298677A (ja) | 太陽電池用基板の製造方法 | |
| Park et al. | Fabrication method of spacers with high aspect ratio–Used in a field emission display (FED) | |
| JPS6134647B2 (ja) | ||
| JPH01230255A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| US3862858A (en) | Method of making field effect layers | |
| KR20010035880A (ko) | 소자의 접합 방법 | |
| JPS62120044A (ja) | 平板接着方法 |