JPH0973092A - スペーサ及びそのスペーサを用いた光学素子 並びにその製造方法 - Google Patents
スペーサ及びそのスペーサを用いた光学素子 並びにその製造方法Info
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- JPH0973092A JPH0973092A JP7228398A JP22839895A JPH0973092A JP H0973092 A JPH0973092 A JP H0973092A JP 7228398 A JP7228398 A JP 7228398A JP 22839895 A JP22839895 A JP 22839895A JP H0973092 A JPH0973092 A JP H0973092A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 間隙形成精度が高く、液晶セルや空間光変調
素子において高分解能でしかも画質を損なう原因となる
ことがないスペーサを提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも、書き込み光に対して透明な
第１基板上に形成された第１透明電極層と、読み出し光
に対して透明な第２基板上に形成された第２透明電極層
との間に前記第１透明電極層側から感光体層、遮光層、
誘電体ミラー層及び液晶層を順次配置させた光書き込み
型空間光変調素子であって、前記液晶層の間隙を制御す
るスペーサがフォトレジストをエッチングしてなること
を特徴とする光書き込み型空間光変調素子。
素子において高分解能でしかも画質を損なう原因となる
ことがないスペーサを提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも、書き込み光に対して透明な
第１基板上に形成された第１透明電極層と、読み出し光
に対して透明な第２基板上に形成された第２透明電極層
との間に前記第１透明電極層側から感光体層、遮光層、
誘電体ミラー層及び液晶層を順次配置させた光書き込み
型空間光変調素子であって、前記液晶層の間隙を制御す
るスペーサがフォトレジストをエッチングしてなること
を特徴とする光書き込み型空間光変調素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二枚の基板の間に均
一な間隙を形成するためのスペーサ及びそのスペーサを
用いた光学素子並びにその製造方法に関するものであ
る。
一な間隙を形成するためのスペーサ及びそのスペーサを
用いた光学素子並びにその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】二枚の基板の間に間隙を形成する方法と
して、通常スペーサが用いられ、スペーサには種々の形
状、寸法、材質のものがある。近年、工業製品の高機能
化、高精度化、複雑化にともない微細な間隙を高精度に
安定的に形成することが要求されるようになっている。
微細な間隙を形成する方法としては、液晶セルに代表さ
れるように粒径のそろった粒子を散布する方法が多く用
いられている。粒子の材質としてはレジン、ガラス等が
用いられており、粒子形状は多くの場合、球形である。
これらの粒子を分散媒に分散し、基板上に噴霧すると分
散媒が蒸発して粒子が残り、基板を重ね合わせるとスペ
ーサの粒径に応じた間隙が形成される。
して、通常スペーサが用いられ、スペーサには種々の形
状、寸法、材質のものがある。近年、工業製品の高機能
化、高精度化、複雑化にともない微細な間隙を高精度に
安定的に形成することが要求されるようになっている。
微細な間隙を形成する方法としては、液晶セルに代表さ
れるように粒径のそろった粒子を散布する方法が多く用
いられている。粒子の材質としてはレジン、ガラス等が
用いられており、粒子形状は多くの場合、球形である。
これらの粒子を分散媒に分散し、基板上に噴霧すると分
散媒が蒸発して粒子が残り、基板を重ね合わせるとスペ
ーサの粒径に応じた間隙が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、 従来の粒子
状スペーサは、均一な大きさ、形状の粒子を予め作製し
なくてはならず、高いコストを要する。また、分散媒に
分散した粒子を基板上に噴霧し、分散媒を蒸発させてス
ペーサを形成する方法は、基板上のスペーサの位置を制
御することができず部分的に凝集することがある。この
ようなスペーサの位置の片寄りは形成される間隙の精度
に影響を与え、間隙の均質性を損なう原因となる。さら
に、液晶セルや空間光変調素子として投射型のディスプ
レーなどに用いられた場合、液晶画面が拡大投影される
ため、スペーサの位置の片寄りが拡大投影されてしま
い、スペーサの陰影が見えるようになり、画質を損なう
という問題がある。
状スペーサは、均一な大きさ、形状の粒子を予め作製し
なくてはならず、高いコストを要する。また、分散媒に
分散した粒子を基板上に噴霧し、分散媒を蒸発させてス
ペーサを形成する方法は、基板上のスペーサの位置を制
御することができず部分的に凝集することがある。この
ようなスペーサの位置の片寄りは形成される間隙の精度
に影響を与え、間隙の均質性を損なう原因となる。さら
に、液晶セルや空間光変調素子として投射型のディスプ
レーなどに用いられた場合、液晶画面が拡大投影される
ため、スペーサの位置の片寄りが拡大投影されてしま
い、スペーサの陰影が見えるようになり、画質を損なう
という問題がある。
【０００４】本発明はかかる問題点を解決することにあ
り、間隙形成精度が高く、液晶セルや空間光変調素子に
おいて高分解能でしかも画質を損なう原因となることが
ないスペーサを提供することを目的とする。
り、間隙形成精度が高く、液晶セルや空間光変調素子に
おいて高分解能でしかも画質を損なう原因となることが
ないスペーサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】本発明は第一に、「フォト
レジストをエッチングしてなるスペーサ（請求項１）」
を提供する。また、本発明は第二に、「少なくとも、対
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成された第２電極層との間に液晶層が
配置された液晶セルであって、前記液晶層の間隙を制御
するスペーサがフォトレジストをエッチングしてなるこ
とを特徴とする液晶セル（請求項２）」を提供する。
レジストをエッチングしてなるスペーサ（請求項１）」
を提供する。また、本発明は第二に、「少なくとも、対
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成された第２電極層との間に液晶層が
配置された液晶セルであって、前記液晶層の間隙を制御
するスペーサがフォトレジストをエッチングしてなるこ
とを特徴とする液晶セル（請求項２）」を提供する。
【０００６】また、本発明は第三に、「少なくとも、書
き込み光に対して透明な第１基板上に形成された第１透
明電極層と、読み出し光に対して透明な第２基板上に形
成された第２透明電極層との間に前記第１透明電極層側
から感光体層、遮光層、誘電体ミラー層及び液晶層を順
次配置させた光書き込み型空間光変調素子であって、前
記液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジストを
エッチングしてなることを特徴とする光書き込み型空間
光変調素子（請求項３）」を提供する。
き込み光に対して透明な第１基板上に形成された第１透
明電極層と、読み出し光に対して透明な第２基板上に形
成された第２透明電極層との間に前記第１透明電極層側
から感光体層、遮光層、誘電体ミラー層及び液晶層を順
次配置させた光書き込み型空間光変調素子であって、前
記液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジストを
エッチングしてなることを特徴とする光書き込み型空間
光変調素子（請求項３）」を提供する。
【０００７】また、本発明は第四に、「少なくとも、対
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成されたミラー層との間に液晶層が配
置された電気書き込み型空間光変調素子であって、前記
液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジストをエ
ッチングしてなることを特徴とする電気書き込み型空間
光変調素子（請求項４）」を提供する。
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成されたミラー層との間に液晶層が配
置された電気書き込み型空間光変調素子であって、前記
液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジストをエ
ッチングしてなることを特徴とする電気書き込み型空間
光変調素子（請求項４）」を提供する。
【０００８】また、本発明は第五に、「少なくとも、対
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成された第２電極層との間に液晶層が
配置された液晶セルの製造方法において、少なくとも、
前記透明な基板上に前記第１透明電極層を形成する工程
と、前記基板上に前記第２電極層を形成する工程と、前
記第１透明電極層及び前記第２電極層上に配向層を形成
する工程と、前記配向層の一方又は両表面上にフォトレ
ジストをエッチングしてスペーサを形成する工程と、前
記配向層の一方の表面上に形成されたスペーサと前記配
向層の他方とを対向させて、前記液晶層を形成する工
程、又は前記配向層の両表面上に形成されたスペーサを
対向させて、前記液晶層を形成する工程とからなること
を特徴とする液晶セルの製造方法（請求項５）」を提供
する。
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成された第２電極層との間に液晶層が
配置された液晶セルの製造方法において、少なくとも、
前記透明な基板上に前記第１透明電極層を形成する工程
と、前記基板上に前記第２電極層を形成する工程と、前
記第１透明電極層及び前記第２電極層上に配向層を形成
する工程と、前記配向層の一方又は両表面上にフォトレ
ジストをエッチングしてスペーサを形成する工程と、前
記配向層の一方の表面上に形成されたスペーサと前記配
向層の他方とを対向させて、前記液晶層を形成する工
程、又は前記配向層の両表面上に形成されたスペーサを
対向させて、前記液晶層を形成する工程とからなること
を特徴とする液晶セルの製造方法（請求項５）」を提供
する。
【０００９】また、本発明は第六に、「少なくとも、書
き込み光に対して透明な第１基板上に形成された第１透
明電極層と、読み出し光に対して透明な第２基板上に形
成された第２透明電極層との間に前記第１透明電極層側
から感光体層、遮光層、誘電体ミラー層及び液晶層を順
次配置させた光書き込み型空間光変調素子の製造方法に
おいて、少なくとも、前記基板上に前記透明電極層を形
成する工程と、前記透明電極層の一方の表面上に前記感
光体層、前記遮光層、前記誘電体ミラー層及び配向層と
を順次積層形成する工程、前記透明電極層の他方の表面
上に前記配向層を形成する工程と、前記配向層の一方又
は両表面上にフォトレジストをエッチングしてスペーサ
を形成する工程と、前記配向層の一方の表面上に形成さ
れたスペーサと前記配向層の他方とを対向させて、前記
液晶層を形成する工程、又は前記配向層の両表面上に形
成されたスペーサを対向させて、前記液晶層を形成する
工程とからなることを特徴とする光書き込み型空間光変
調素子の製造方法（請求項６）」を提供する。
き込み光に対して透明な第１基板上に形成された第１透
明電極層と、読み出し光に対して透明な第２基板上に形
成された第２透明電極層との間に前記第１透明電極層側
から感光体層、遮光層、誘電体ミラー層及び液晶層を順
次配置させた光書き込み型空間光変調素子の製造方法に
おいて、少なくとも、前記基板上に前記透明電極層を形
成する工程と、前記透明電極層の一方の表面上に前記感
光体層、前記遮光層、前記誘電体ミラー層及び配向層と
を順次積層形成する工程、前記透明電極層の他方の表面
上に前記配向層を形成する工程と、前記配向層の一方又
は両表面上にフォトレジストをエッチングしてスペーサ
を形成する工程と、前記配向層の一方の表面上に形成さ
れたスペーサと前記配向層の他方とを対向させて、前記
液晶層を形成する工程、又は前記配向層の両表面上に形
成されたスペーサを対向させて、前記液晶層を形成する
工程とからなることを特徴とする光書き込み型空間光変
調素子の製造方法（請求項６）」を提供する。
【００１０】また、本発明は第七に、「少なくとも、対
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成されたミラー層との間に液晶層が配
置された電気書き込み型空間光変調素子において、少な
くとも、前記透明な基板上に前記第１透明電極層及び配
向層を形成する工程と、前記基板上に前記ミラー層及び
配向層を形成する工程と、前記配向層の一方又は両表面
上にフォトレジストをエッチングしてスペーサを形成す
る工程と、前記配向層の一方の表面上に形成されたスペ
ーサと前記配向層の他方とを対向させて、前記液晶層を
形成する工程、又は前記配向層の両表面上に形成された
スペーサを対向させて、前記液晶層を形成する工程とか
らなることを特徴する電気書き込み型空間光変調素子の
製造方法（請求項７）」を提供する。
向する一対の基板のうち一方が入射光に対して透明な基
板であり、前記基板上に形成された第１透明電極層と、
他方の基板上に形成されたミラー層との間に液晶層が配
置された電気書き込み型空間光変調素子において、少な
くとも、前記透明な基板上に前記第１透明電極層及び配
向層を形成する工程と、前記基板上に前記ミラー層及び
配向層を形成する工程と、前記配向層の一方又は両表面
上にフォトレジストをエッチングしてスペーサを形成す
る工程と、前記配向層の一方の表面上に形成されたスペ
ーサと前記配向層の他方とを対向させて、前記液晶層を
形成する工程、又は前記配向層の両表面上に形成された
スペーサを対向させて、前記液晶層を形成する工程とか
らなることを特徴する電気書き込み型空間光変調素子の
製造方法（請求項７）」を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では、課題解決手段におい
て示したように、粒子状スペーサを用いることなく、間
隙形成精度が高く液晶セルや空間光変調素子において高
分解能でしかも画質を損なう原因となることがないスペ
ーサを形成することができる。絶縁物、半導体、導体な
どの基板又は薄膜に所定のパターンを与えるために、不
必要な部分を光学的および化学的方法などにより取り除
く方法をフォトエッチングと呼ぶ。フォトエッチングは
半導体の製造工程において必要不可欠な技術であり、非
常に精度が高く、微細な加工が可能であることが特徴と
なっている。フォトエッチングにおいて不必要な部分
は、一般には化学薬品により除去されるが、そのために
は必要な部分を残すためのエッチングに対する保護膜が
必要となる。保護膜の材料としてフォトレジスト（以
下、レジストという）（例えば、感光性樹脂）が使われ
る。
て示したように、粒子状スペーサを用いることなく、間
隙形成精度が高く液晶セルや空間光変調素子において高
分解能でしかも画質を損なう原因となることがないスペ
ーサを形成することができる。絶縁物、半導体、導体な
どの基板又は薄膜に所定のパターンを与えるために、不
必要な部分を光学的および化学的方法などにより取り除
く方法をフォトエッチングと呼ぶ。フォトエッチングは
半導体の製造工程において必要不可欠な技術であり、非
常に精度が高く、微細な加工が可能であることが特徴と
なっている。フォトエッチングにおいて不必要な部分
は、一般には化学薬品により除去されるが、そのために
は必要な部分を残すためのエッチングに対する保護膜が
必要となる。保護膜の材料としてフォトレジスト（以
下、レジストという）（例えば、感光性樹脂）が使われ
る。
【００１２】そこで、本発明では、二枚の基板に間隙を
形成する場合は、一方の基板に乾燥後所定の厚みになる
ようにレジストを塗布し、そこに光、Ｘ線又は電子線に
より所定のパターンを露光して化学処理することにより
スペーサを基板の任意の位置に直接形成する。液晶セル
や空間光変調素子の液晶層を形成する場合は、液晶配向
層上の一方又は両面に乾燥後所定の厚みになるようにレ
ジストを塗布し、そこに光、Ｘ線又は電子線により所定
のパターンを露光して化学処理することによりスペーサ
を配向層の任意の位置に直接形成する。
形成する場合は、一方の基板に乾燥後所定の厚みになる
ようにレジストを塗布し、そこに光、Ｘ線又は電子線に
より所定のパターンを露光して化学処理することにより
スペーサを基板の任意の位置に直接形成する。液晶セル
や空間光変調素子の液晶層を形成する場合は、液晶配向
層上の一方又は両面に乾燥後所定の厚みになるようにレ
ジストを塗布し、そこに光、Ｘ線又は電子線により所定
のパターンを露光して化学処理することによりスペーサ
を配向層の任意の位置に直接形成する。
【００１３】スペーサを配向層の一方の表面上に形成し
た場合は、スペーサと配向層とを対向させて接合し、液
晶を注入して液晶層を形成する。また、スペーサを配向
層の両表面上に形成した場合は、スペーサ同士を対向さ
せて接合し、液晶を注入して液晶層を形成する。感光性
樹脂には、紫外線に感光するＵＶレジスト、電子線に感
光する電子線レジスト、Ｘ線に感光するＸ線レジストが
ある。
た場合は、スペーサと配向層とを対向させて接合し、液
晶を注入して液晶層を形成する。また、スペーサを配向
層の両表面上に形成した場合は、スペーサ同士を対向さ
せて接合し、液晶を注入して液晶層を形成する。感光性
樹脂には、紫外線に感光するＵＶレジスト、電子線に感
光する電子線レジスト、Ｘ線に感光するＸ線レジストが
ある。
【００１４】例えば、ポリケイ皮酸ビニルやポリビニル
アジドベンゼンは光架橋反応、またアクリルアミドは光
重合により、光又は電子線の当たった部分のレジストが
高分子化して溶剤等に溶けなくなり、光の当たらなかっ
た部分が溶け、レジストパターンが形成される。このよ
うなタイプのレジストをネガ型という。例えば、Oーキノ
ンジアジドノボラック樹脂はキノンジアジド基が光分解
により光又は電子線の当たった部分のレジストがカルボ
ン酸を生じて易溶性となり溶剤等に溶け、光の当たった
部分が除去される。このようなタイプのレジストをポジ
型という。
アジドベンゼンは光架橋反応、またアクリルアミドは光
重合により、光又は電子線の当たった部分のレジストが
高分子化して溶剤等に溶けなくなり、光の当たらなかっ
た部分が溶け、レジストパターンが形成される。このよ
うなタイプのレジストをネガ型という。例えば、Oーキノ
ンジアジドノボラック樹脂はキノンジアジド基が光分解
により光又は電子線の当たった部分のレジストがカルボ
ン酸を生じて易溶性となり溶剤等に溶け、光の当たった
部分が除去される。このようなタイプのレジストをポジ
型という。
【００１５】レジストパターンを得るには、現像後に得
られるレジストパターンと同じか、又は逆のパターンの
マスク（フォトマスク）が必要となる。ネガ型の場合は
フォトマスクの透明部分を通過した光又は電子線などが
当たった部分のレジストが現像後残り、ポジ型の場合は
当たった部分が除去される。レジストの塗布方法として
は、通常半導体製造で最も広く用いられているスピンコ
ート法の他にスプレイ法や気相塗布法などが用いられ
る。レジストの膜厚はスピンコート法では、塗布液の粘
度、スピナの回転速度、レジストの溶剤、さらにスピナ
の初期回転速度により制御することができる。スプレイ
法や気相塗布法では塗布時間を調節することにより任意
の膜厚を得ることができる。
られるレジストパターンと同じか、又は逆のパターンの
マスク（フォトマスク）が必要となる。ネガ型の場合は
フォトマスクの透明部分を通過した光又は電子線などが
当たった部分のレジストが現像後残り、ポジ型の場合は
当たった部分が除去される。レジストの塗布方法として
は、通常半導体製造で最も広く用いられているスピンコ
ート法の他にスプレイ法や気相塗布法などが用いられ
る。レジストの膜厚はスピンコート法では、塗布液の粘
度、スピナの回転速度、レジストの溶剤、さらにスピナ
の初期回転速度により制御することができる。スプレイ
法や気相塗布法では塗布時間を調節することにより任意
の膜厚を得ることができる。
【００１６】レジストの露光方式としては、光源に光又
はＸ線を用いる場合は、マスクを使用する、コンタクト
方式、プロキシミティ方式及びプロジェクション方式が
挙げられる。光源に電子線を用いる場合は、マスクを使
用するプロジェクション方式及び直接描画方式が挙げら
れる。
はＸ線を用いる場合は、マスクを使用する、コンタクト
方式、プロキシミティ方式及びプロジェクション方式が
挙げられる。光源に電子線を用いる場合は、マスクを使
用するプロジェクション方式及び直接描画方式が挙げら
れる。
【００１７】スペーサにより形成される間隙は0.5〜10
μｍの任意の幅が可能である。本発明のスペーサは、フ
ォトレジストを用いてフォトエッチングにより基板上に
直接形成するので、任意の位置、密度、寸法、形状のス
ペーサを形成することができる。スペーサの形成密度は
１０〜２００個／ｍｍ2程度が好ましい。
μｍの任意の幅が可能である。本発明のスペーサは、フ
ォトレジストを用いてフォトエッチングにより基板上に
直接形成するので、任意の位置、密度、寸法、形状のス
ペーサを形成することができる。スペーサの形成密度は
１０〜２００個／ｍｍ2程度が好ましい。
【００１８】その結果、目的の間隙を正確に効率よく形
成することができる。また、この技術を液晶セルに適用
することにより、用いる液晶の特性に合わせた間隙の幅
を効率的に再現性よく形成することができ、特に大面積
の液晶セルにおいて均質な表示像質を得ることができ
る。さらに、この技術を空間光変調素子に適用すること
により、空間光変調素子を構成する液晶セルの精度が向
上し、空間光変調素子をプロジェクター等に用いた場合
の像質を向上させることができる。
成することができる。また、この技術を液晶セルに適用
することにより、用いる液晶の特性に合わせた間隙の幅
を効率的に再現性よく形成することができ、特に大面積
の液晶セルにおいて均質な表示像質を得ることができ
る。さらに、この技術を空間光変調素子に適用すること
により、空間光変調素子を構成する液晶セルの精度が向
上し、空間光変調素子をプロジェクター等に用いた場合
の像質を向上させることができる。
【００１９】
【実施例】以下に示す実施例はいずれも本発明の内容を
限定するものではなく、他の微細な間隙を必要とする場
合にも本発明を適用することが可能である。 〔実施例１〕図１は、本発明を適用した一例でありネガ
型レジストを用いてガラス基板上に形成したスペーサを
基板方向から見たときの形状の例を示したものである。
限定するものではなく、他の微細な間隙を必要とする場
合にも本発明を適用することが可能である。 〔実施例１〕図１は、本発明を適用した一例でありネガ
型レジストを用いてガラス基板上に形成したスペーサを
基板方向から見たときの形状の例を示したものである。
【００２０】まず、二枚の基板のうち一方の基板上にレ
ジストをスピンコートにより塗布した。この際、塗布す
るレジストの厚みを乾燥後の厚みが５μｍとなるように
設定した。塗布終了後、乾燥窒素雰囲気中で８０度の熱
処理により、レジスト中の残留有機溶媒を除去した。次
いで予め所定のパターンを形成したマスクと基板の位置
合わせを行い、マスクパターンをレジストにハードコン
タクト法により露光した。レジスト中には露光により潜
像が形成されているので現像により未露光部分を除去し
たのち、リンスを行い乾燥し、再度乾燥窒素雰囲気中で
１５０度の熱処理を行い残留溶剤を除去するとともにレ
ジストと基板との密着性を向上させた。
ジストをスピンコートにより塗布した。この際、塗布す
るレジストの厚みを乾燥後の厚みが５μｍとなるように
設定した。塗布終了後、乾燥窒素雰囲気中で８０度の熱
処理により、レジスト中の残留有機溶媒を除去した。次
いで予め所定のパターンを形成したマスクと基板の位置
合わせを行い、マスクパターンをレジストにハードコン
タクト法により露光した。レジスト中には露光により潜
像が形成されているので現像により未露光部分を除去し
たのち、リンスを行い乾燥し、再度乾燥窒素雰囲気中で
１５０度の熱処理を行い残留溶剤を除去するとともにレ
ジストと基板との密着性を向上させた。
【００２１】最後に他方の基板を合わせることにより二
枚の基板間に目的の５μｍの間隙を形成することができ
た。図１（ａ）は基板方向から見た形状が円形であるス
ペーサの例である。この形状は単純でありスペーサの大
きさに関わらず形成が容易である。図１（ｂ）は基板方
向から見た形状が四角形であるスペーサの例である。こ
の形状も単純であり、しかも辺の縦横比を変えて配置を
工夫することにより、目立たずしかも基板保持能力の高
いスペーサを形成することができる。
枚の基板間に目的の５μｍの間隙を形成することができ
た。図１（ａ）は基板方向から見た形状が円形であるス
ペーサの例である。この形状は単純でありスペーサの大
きさに関わらず形成が容易である。図１（ｂ）は基板方
向から見た形状が四角形であるスペーサの例である。こ
の形状も単純であり、しかも辺の縦横比を変えて配置を
工夫することにより、目立たずしかも基板保持能力の高
いスペーサを形成することができる。
【００２２】図１（ｃ）は基板方向から見た形状が十字
であるスペーサの例である。この形状も目立たずしかも
基板保持能力が高い。図１（ｄ）は基板方向から見た形
状が非直線的な細線であるスペーサの例である。この形
状は目立たず基板保持能力が高いのに加え、液晶セルに
用いた場合スペーサ周囲に気泡が残りにくい。
であるスペーサの例である。この形状も目立たずしかも
基板保持能力が高い。図１（ｄ）は基板方向から見た形
状が非直線的な細線であるスペーサの例である。この形
状は目立たず基板保持能力が高いのに加え、液晶セルに
用いた場合スペーサ周囲に気泡が残りにくい。
【００２３】これ以外にも種々の寸法、形状のパターン
が可能である。 〔実施例２〕図２は、本発明を適用した一例であり、ネ
ガ型レジストを用いてスペーサを形成したことを特徴と
する液晶セルの構造の断面図である。まず、２枚の透明
ガラス基板１および８のそれぞれ片側に透明電極層２お
よび７を形成した。
が可能である。 〔実施例２〕図２は、本発明を適用した一例であり、ネ
ガ型レジストを用いてスペーサを形成したことを特徴と
する液晶セルの構造の断面図である。まず、２枚の透明
ガラス基板１および８のそれぞれ片側に透明電極層２お
よび７を形成した。
【００２４】次に、それぞれの透明電極層上に液晶を配
向させるための配向層３および６を形成した。配向層の
材質としては無機物である珪素酸化物を用いたが、有機
物であるポリイミドなどを用いることも可能である。た
だし、この場合レジストの処理液に侵されない材質を選
択することが必要となる。配向層の厚さは０．０１μｍ
〜０．１μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜０．１μｍで
ある。配向層を形成する方法は、通常の液晶セルを作製
する場合と同様の方法を用いることができる。配向層の
ラビング処理はスペーサ形成後に行ってもよいが、スペ
ーサ周囲のラビングを均一に行う目的からレジスト塗布
前に行うことが好ましい。
向させるための配向層３および６を形成した。配向層の
材質としては無機物である珪素酸化物を用いたが、有機
物であるポリイミドなどを用いることも可能である。た
だし、この場合レジストの処理液に侵されない材質を選
択することが必要となる。配向層の厚さは０．０１μｍ
〜０．１μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜０．１μｍで
ある。配向層を形成する方法は、通常の液晶セルを作製
する場合と同様の方法を用いることができる。配向層の
ラビング処理はスペーサ形成後に行ってもよいが、スペ
ーサ周囲のラビングを均一に行う目的からレジスト塗布
前に行うことが好ましい。
【００２５】次に、一方の配向層上にネガ型レジストを
スピンコート法により塗布した。この際塗布したレジス
トの厚みがそのままスペーサにより形成される間隙の精
度に影響することから、塗布の方法としては、スピンコ
ート法、スプレー法等の均一な塗布が可能な方法を用い
る必要がある。レジストを乾燥させた後、必要な寸法お
よび形状のパターンを予め形成したマスクを露光装置に
装着し、プロジェクション法によりレジストに露光し
た。
スピンコート法により塗布した。この際塗布したレジス
トの厚みがそのままスペーサにより形成される間隙の精
度に影響することから、塗布の方法としては、スピンコ
ート法、スプレー法等の均一な塗布が可能な方法を用い
る必要がある。レジストを乾燥させた後、必要な寸法お
よび形状のパターンを予め形成したマスクを露光装置に
装着し、プロジェクション法によりレジストに露光し
た。
【００２６】レジストの露光方法としては、プロジェク
ション法の他にコンタクト法、プロキシミティ法等が適
用可能である。その他電子線リソグラフィやＸ線リソグ
ラフィにより形成することもできる。露光の方法は特定
の方法に限定されないが、高精度で微細なパターンを形
成するには半導体製造に用いられる逐次移動露光装置を
用いたプロジェクション法が適している。
ション法の他にコンタクト法、プロキシミティ法等が適
用可能である。その他電子線リソグラフィやＸ線リソグ
ラフィにより形成することもできる。露光の方法は特定
の方法に限定されないが、高精度で微細なパターンを形
成するには半導体製造に用いられる逐次移動露光装置を
用いたプロジェクション法が適している。
【００２７】ネガ型レジストの場合、露光された部分が
露光後のエッチング処理を経てスペーサとなる。露光に
よりレジストには潜像が形成されるので、露光が終了し
た基板は不要なレジストを除去するための現像処理を行
い、レジストに応じた現像液により未露光部分のレジス
トを除去した。現像後の基板は薬品によるリンスを行っ
た後、洗浄、乾燥を行った。乾燥は溶剤の除去とレジス
トと基板との密着性を向上させる目的で行った。
露光後のエッチング処理を経てスペーサとなる。露光に
よりレジストには潜像が形成されるので、露光が終了し
た基板は不要なレジストを除去するための現像処理を行
い、レジストに応じた現像液により未露光部分のレジス
トを除去した。現像後の基板は薬品によるリンスを行っ
た後、洗浄、乾燥を行った。乾燥は溶剤の除去とレジス
トと基板との密着性を向上させる目的で行った。
【００２８】以上の処理により、スペーサ４が形成され
るが、スペーサ４により形成される間隙は０．５μｍ〜
１０μｍの任意の幅が可能である。これら２枚の基板を
配向層３および６を内側にして液晶注入口を１ｃｍ程残
して基板周囲を接着剤で接着した。液晶注入口から液晶
をスペーサ４により形成された間隙に注入し、液晶層５
を形成した。
るが、スペーサ４により形成される間隙は０．５μｍ〜
１０μｍの任意の幅が可能である。これら２枚の基板を
配向層３および６を内側にして液晶注入口を１ｃｍ程残
して基板周囲を接着剤で接着した。液晶注入口から液晶
をスペーサ４により形成された間隙に注入し、液晶層５
を形成した。
【００２９】液晶の注入方法は公知の方法である。本発
明を適用することによりスペーサの分布が均等になるた
めスペーサの陰影が見えることがなく、良質画像が得ら
れた。 〔実施例３〕図３に、本発明を適用した一例でありネガ
型レジストを用いてスペーサを形成したことを特徴とす
る光書き込み型の空間光変調素子の構成の断面図を示
す。
明を適用することによりスペーサの分布が均等になるた
めスペーサの陰影が見えることがなく、良質画像が得ら
れた。 〔実施例３〕図３に、本発明を適用した一例でありネガ
型レジストを用いてスペーサを形成したことを特徴とす
る光書き込み型の空間光変調素子の構成の断面図を示
す。
【００３０】透明ガラス基板１０の一方の上に透明電極
層１１として、スパッタリング法により厚さ０．１μｍ
のＩＴＯ膜を形成した。この透明電極層の上に感光体層
１２として膜厚が２０μｍの非晶質水素化珪素（ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ）膜を形成した。このａ−Ｓｉ：Ｈ膜はモノシラ
ン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）を原料とし、プラズマＣＶ
Ｄ法により形成した。感光体層としてはこの他に非晶質
水素化炭化珪素（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）、非晶質水素化窒化
珪素（ａ−ＳｉＮ：Ｈ）、非晶質水素化酸化珪素（ａ−
ＳｉＯ：Ｈ）等も用いることができる。
層１１として、スパッタリング法により厚さ０．１μｍ
のＩＴＯ膜を形成した。この透明電極層の上に感光体層
１２として膜厚が２０μｍの非晶質水素化珪素（ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ）膜を形成した。このａ−Ｓｉ：Ｈ膜はモノシラ
ン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）を原料とし、プラズマＣＶ
Ｄ法により形成した。感光体層としてはこの他に非晶質
水素化炭化珪素（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）、非晶質水素化窒化
珪素（ａ−ＳｉＮ：Ｈ）、非晶質水素化酸化珪素（ａ−
ＳｉＯ：Ｈ）等も用いることができる。
【００３１】感光体層１２の上に遮光層として、高周波
スパッタリング法により膜厚が２．５μｍの二酸化珪素
（ＳｉＯ2）−銅（Ｃｕ）のサーメット膜を形成した。
さらに、遮光層１３の上に誘電体ミラー層１４として電
子ビーム蒸着法により二酸化珪素（ＳｉＯ2）膜と二酸
化チタン（ＴｉＯ2）膜を交互に１／４波長ずつ計１３
層積層し、膜厚が約１μｍの多層膜を形成した。光学的
反射率は９９％以上となる。
スパッタリング法により膜厚が２．５μｍの二酸化珪素
（ＳｉＯ2）−銅（Ｃｕ）のサーメット膜を形成した。
さらに、遮光層１３の上に誘電体ミラー層１４として電
子ビーム蒸着法により二酸化珪素（ＳｉＯ2）膜と二酸
化チタン（ＴｉＯ2）膜を交互に１／４波長ずつ計１３
層積層し、膜厚が約１μｍの多層膜を形成した。光学的
反射率は９９％以上となる。
【００３２】誘電体ミラー層１４の上に液晶配向層１５
として酸化珪素（ＳｉＯ）の斜め蒸着膜を形成した。も
う一方の基板２０の片面にも透明電極層（ＩＴＯ）１９
としてスパッタリング法により０．１μｍのＩＴＯ膜を
形成した。その上に液晶配向層１８として、酸化珪素
（ＳｉＯ）の斜め蒸着層を形成した。液晶配向層１８の
上にネガ型レジストをスピンコート法により所定の厚さ
に塗布し、乾燥のための熱処理を行った後、必要な寸法
および形状のパターンを予め形成したマスクを露光装置
に装着しプロジェクション法によりレジストに露光し
た。レジストの露光方法としては、プロジェクション法
の他にコンタクト法、プロキシミティ法等が適用可能で
ある。その他電子線リソグラフィやＸ線リソグラフィに
より形成することもできる。露光によりレジストには潜
像が形成されるので、露光が終了した基板は不要なレジ
ストを除去するための現像処理を行い、レジストに応じ
た現像液により未露光部分のレジストを除去した。
として酸化珪素（ＳｉＯ）の斜め蒸着膜を形成した。も
う一方の基板２０の片面にも透明電極層（ＩＴＯ）１９
としてスパッタリング法により０．１μｍのＩＴＯ膜を
形成した。その上に液晶配向層１８として、酸化珪素
（ＳｉＯ）の斜め蒸着層を形成した。液晶配向層１８の
上にネガ型レジストをスピンコート法により所定の厚さ
に塗布し、乾燥のための熱処理を行った後、必要な寸法
および形状のパターンを予め形成したマスクを露光装置
に装着しプロジェクション法によりレジストに露光し
た。レジストの露光方法としては、プロジェクション法
の他にコンタクト法、プロキシミティ法等が適用可能で
ある。その他電子線リソグラフィやＸ線リソグラフィに
より形成することもできる。露光によりレジストには潜
像が形成されるので、露光が終了した基板は不要なレジ
ストを除去するための現像処理を行い、レジストに応じ
た現像液により未露光部分のレジストを除去した。
【００３３】現像後の基板は薬品によるリンスを行った
後、洗浄、乾燥を行った。乾燥は溶剤の除去とレジスト
と基板との密着性を向上させる目的で行った。以上の処
理によりスペーサ１６が形成されるが、スペーサ１６に
より形成される間隙は注入する液晶の種類により異なる
が、２μｍ〜８μｍ、好ましくは３μｍ〜５μｍであ
る。これら２枚の基板を液晶配向層１５および１８を内
側にして液晶注入口を１ｃｍ程残して基板周囲を接着剤
で接着した。液晶注入口から液晶をスペーサ１６により
形成された間隙に注入し、液晶層１７を形成した。液晶
の注入方法は公知の方法である。
後、洗浄、乾燥を行った。乾燥は溶剤の除去とレジスト
と基板との密着性を向上させる目的で行った。以上の処
理によりスペーサ１６が形成されるが、スペーサ１６に
より形成される間隙は注入する液晶の種類により異なる
が、２μｍ〜８μｍ、好ましくは３μｍ〜５μｍであ
る。これら２枚の基板を液晶配向層１５および１８を内
側にして液晶注入口を１ｃｍ程残して基板周囲を接着剤
で接着した。液晶注入口から液晶をスペーサ１６により
形成された間隙に注入し、液晶層１７を形成した。液晶
の注入方法は公知の方法である。
【００３４】以上の操作により、空間光変調素子の作製
を行った。液晶セルと同様に、本発明を空間光変調素子
に適用することにより、良質画像が得られる。特に、投
射型のディスプレーとして用いる場合は、画像の拡大率
が高くなり、画質の違いが目立ち易くなる。また、スペ
ーサそのものの陰影も目につくようになり、均等に規則
正しくスペーサが分布していることが重要となる。
を行った。液晶セルと同様に、本発明を空間光変調素子
に適用することにより、良質画像が得られる。特に、投
射型のディスプレーとして用いる場合は、画像の拡大率
が高くなり、画質の違いが目立ち易くなる。また、スペ
ーサそのものの陰影も目につくようになり、均等に規則
正しくスペーサが分布していることが重要となる。
【００３５】また、本実施例は光書き込み型の空間光変
調素子に関するものであるが、本発明は電気書き込み等
あらゆる書き込み方式の空間光変調素子に適用が可能で
ある。図４に電気書き込み型空間光変調素子の構成の一
例を示した。
調素子に関するものであるが、本発明は電気書き込み等
あらゆる書き込み方式の空間光変調素子に適用が可能で
ある。図４に電気書き込み型空間光変調素子の構成の一
例を示した。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、ネガ型又はポジ型レジス
トを用いてフォトエッチング法によりスペーサを形成す
ることにより、所定の大きさ、形状のスペーサが形成で
き、スペーサの配置、密度も制御できるため、目的の間
隙を精度よく効率的に形成することが可能になる。
トを用いてフォトエッチング法によりスペーサを形成す
ることにより、所定の大きさ、形状のスペーサが形成で
き、スペーサの配置、密度も制御できるため、目的の間
隙を精度よく効率的に形成することが可能になる。
【００３７】特に、液晶セルに本発明を適用した場合、
一度マスクを作製してしまえば、繰り返し使うことが可
能であるため、品質のそろった液晶セルを大量に安定的
に生産することができる。また、本発明を適用した液晶
セルや空間光変調素子を用いて投射型のディスプレーを
作製した場合、画像の拡大倍率が高くなってもスペーサ
の陰影が目立たず画質に与える影響をきわめて小さくす
ることができる。
一度マスクを作製してしまえば、繰り返し使うことが可
能であるため、品質のそろった液晶セルを大量に安定的
に生産することができる。また、本発明を適用した液晶
セルや空間光変調素子を用いて投射型のディスプレーを
作製した場合、画像の拡大倍率が高くなってもスペーサ
の陰影が目立たず画質に与える影響をきわめて小さくす
ることができる。
【図１】は、実施例１でネガ型のレジストにより形成し
たスペーサのパターンを基板方向から見た形状を示した
図である。
たスペーサのパターンを基板方向から見た形状を示した
図である。
【図２】は、実施例２で作製した液晶セルの構造を示し
た断面図である。
た断面図である。
【図３】は、実施例３で作製した空間光変調素子の構造
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図４】は、電気書き込み型空間光変調素子の構成を示
した断面図である。
した断面図である。
１、８、１０、２０、２９ ・・・透明基板 ２、７、１１、１９、２８ ・・・透明電極層 ３、６、１５、１８、２４、２７・・・液晶配向層 ４、１６、２５・・・スペーサ ５、１７、２６・・・液晶層 ９、２１、３０・・・電源 １２・・・感光体層 １３・・・遮光層 １４・・・誘電体ミラー層 ２３・・・ミラー層 ２２・・・シリコン基板 ３１・・・配線／トランジスタ ３２・・・電極
Claims (7)
- 【請求項１】フォトレジストをエッチングしてなるスペ
ーサ。 - 【請求項２】少なくとも、対向する一対の基板のうち一
方が入射光に対して透明な基板であり、前記基板上に形
成された第１透明電極層と、他方の基板上に形成された
第２電極層との間に液晶層が配置された液晶セルであっ
て、 前記液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジスト
をエッチングしてなることを特徴とする液晶セル。 - 【請求項３】少なくとも、書き込み光に対して透明な第
１基板上に形成された第１透明電極層と、読み出し光に
対して透明な第２基板上に形成された第２透明電極層と
の間に前記第１透明電極層側から感光体層、遮光層、誘
電体ミラー層及び液晶層を順次配置させた光書き込み型
空間光変調素子であって、 前記液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジスト
をエッチングしてなることを特徴とする光書き込み型空
間光変調素子。 - 【請求項４】少なくとも、対向する一対の基板のうち一
方が入射光に対して透明な基板であり、前記基板上に形
成された第１透明電極層と、他方の基板上に形成された
ミラー層との間に液晶層が配置された電気書き込み型空
間光変調素子であって、 前記液晶層の間隙を制御するスペーサがフォトレジスト
をエッチングしてなることを特徴とする電気書き込み型
空間光変調素子。 - 【請求項５】少なくとも、対向する一対の基板のうち一
方が入射光に対して透明な基板であり、前記基板上に形
成された第１透明電極層と、他方の基板上に形成された
第２電極層との間に液晶層が配置された液晶セルの製造
方法において、 少なくとも、前記透明な基板上に前記第１透明電極層を
形成する工程と、 前記基板上に前記第２電極層を形成する工程と、 前記第１透明電極層及び前記第２電極層上に配向層を形
成する工程と、 前記配向層の一方又は両表面上にフォトレジストをエッ
チングしてスペーサを形成する工程と、 前記配向層の一方の表面上に形成されたスペーサと前記
配向層の他方とを対向させて、前記液晶層を形成する工
程、又は前記配向層の両表面上に形成されたスペーサを
対向させて、前記液晶層を形成する工程とからなること
を特徴とする液晶セルの製造方法。 - 【請求項６】少なくとも、書き込み光に対して透明な第
１基板上に形成された第１透明電極層と、読み出し光に
対して透明な第２基板上に形成された第２透明電極層と
の間に前記第１透明電極層側から感光体層、遮光層、誘
電体ミラー層及び液晶層を順次配置させた光書き込み型
空間光変調素子の製造方法において、 少なくとも、前記基板上に前記透明電極層を形成する工
程と、 前記透明電極層の一方の表面上に前記感光体層、前記遮
光層、前記誘電体ミラー層及び配向層とを順次積層形成
する工程、 前記透明電極層の他方の表面上に前記配向層を形成する
工程と、 前記配向層の一方又は両表面上にフォトレジストをエッ
チングしてスペーサを形成する工程と、 前記配向層の一方の表面上に形成されたスペーサと前記
配向層の他方とを対向させて、前記液晶層を形成する工
程、又は前記配向層の両表面上に形成されたスペーサを
対向させて、前記液晶層を形成する工程とからなること
を特徴とする光書き込み型空間光変調素子の製造方法。 - 【請求項７】少なくとも、対向する一対の基板のうち一
方が入射光に対して透明な基板であり、前記基板上に形
成された第１透明電極層と、他方の基板上に形成された
ミラー層との間に液晶層が配置された電気書き込み型空
間光変調素子において、 少なくとも、前記透明な基板上に前記第１透明電極層及
び配向層を形成する工程と、 前記基板上に前記ミラー層及び配向層を形成する工程
と、 前記配向層の一方又は両表面上にフォトレジストをエッ
チングしてスペーサを形成する工程と、 前記配向層の一方の表面上に形成されたスペーサと前記
配向層の他方とを対向させて、前記液晶層を形成する工
程、又は前記配向層の両表面上に形成されたスペーサを
対向させて、前記液晶層を形成する工程とからなること
を特徴する電気書き込み型空間光変調素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-158919 | 1995-06-26 | ||
| JP15891995 | 1995-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973092A true JPH0973092A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=15682215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7228398A Pending JPH0973092A (ja) | 1995-06-26 | 1995-09-05 | スペーサ及びそのスペーサを用いた光学素子 並びにその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973092A (ja) |
| CN (1) | CN1138815A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006330024A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
| CN103323979A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 株式会社日本显示器西 | 制造设备、制造方法、光学元件、显示装置和电子设备 |
| CN108735582A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-11-02 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种光刻胶膜的制备方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4604900B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2011-01-05 | ソニー株式会社 | スピーカ用ダンパー及びスピーカ用ダンパー組み付け方法 |
| CN101499272B (zh) * | 2008-01-31 | 2012-06-06 | 哈尔滨工业大学固泰电子有限责任公司 | 车用电子喇叭 |
| CN103079156B (zh) * | 2013-02-04 | 2015-05-13 | 东星电声科技(东莞)有限公司 | 一种超薄型喇叭 |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP7228398A patent/JPH0973092A/ja active Pending
-
1996
- 1996-04-29 CN CN 96104922 patent/CN1138815A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006330024A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
| CN103323979A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 株式会社日本显示器西 | 制造设备、制造方法、光学元件、显示装置和电子设备 |
| JP2013195994A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-30 | Japan Display West Co Ltd | 製造装置、製造方法、光学素子、表示装置、および電子機器 |
| CN108735582A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-11-02 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 一种光刻胶膜的制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1138815A (zh) | 1996-12-25 |
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