JPH06250192A - 液晶電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板１上に接着層２を介して半導体薄膜回路
層３を形成した半導体側基板１・２・３上に精密加工し
たギャップ制御材５−２を形成した後再び再シール印刷
してシール材５−３を形成し、透明電極４を形成したガ
ラス基板１とを対向させ低温低圧で加圧し、シール材５
−３を硬化させて接着した。その後、真空注入法等によ
り液晶７を注入し、モールド１０で封止して電気光学装
置を形成した。 【効果】 この発明は担体層上に接着層、半導体薄膜回
路層を有する半導体側基板と透明電極を有する対向基板
との間に液晶を封入・封止してなる電気光学装置であっ
て、セル内やシール内にミクロボールやグラスファイバ
ー等の点や線接触のギャップ材６や６−１を使用せず
に、基板間に面接触するギャップ制御材を用いる為に、
圧着貼り合わせ時に発生する半導体薄膜回路層の破壊を
防止する効果があり、また、ギャップも精度良く製造で
きるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として直視型電気光
学装置や投影型電気光学装置に用いられる平板型光弁装
置、例えばアクティブマトリクス液晶電気光学装置、特
に、アクティブ素子として半導体薄膜回路層を使用した
アクティブマトリクス液晶電気光学装置の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＦＴアクティブマトリクス液晶
電気光学装置は、ビデオカメラのビューファインダーの
表示装置から、パソコンの表示装置まで色々な大きさの
ものが実用化されている。しかし、低歩留まりによるコ
スト高の問題を一様に抱えており、その対策として、半
導体製造工程で造られる半導体薄膜回路素子をアクティ
ブ素子として使った液晶電気光学装置が注目され研究さ
れている。

【０００３】ところで、半導体薄膜回路素子が形成され
る半導体単結晶基板は不透明であるため、そのまま液晶
表示素子の基板として使うことが出来ず、半導体薄膜を
石英やガラスに接着剤で薄く貼り付けられた構造にし
て、アクティブ素子を持った基板を形成している。

【０００４】液晶電気光学装置の構造としては、図２
「従来の液晶電気光学装置の断面構造」に示すように接
着剤層２と半導体薄膜回路層３を有する半導体側基板１
・２・３と、対向電極基板１・４との間に、ギャップ材
６−１を混入したシール材５−１を印刷し、どちら側か
一方の基板面にギャップ材６を散布した後、両基板を圧
着させてセルを形成し、液晶層７を注入封止して作製し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法で製作した、図２「従来の液晶電気光学装置の断面構
造図」で示した電気光学装置は以下のような課題があっ
た。図２「従来の液晶電気光学装置の断面構造」に示す
ように、ガラス基板１上に接着層２を介して半導体薄膜
回路層３を形成した半導体側基板１・２・３上にスクリ
ーン印刷等によりシリカ等のミクロボールやグラスファ
イバー等の点や線接触性のギャップ材６−１を混入した
シール材５−１を形成し、透明電極層４を形成した対向
電極基板１・４との間にギャップ材６を散布して基板同
士を対向させ、密着加圧して、シール材５−１を硬化さ
せてセルを制作し、真空注入法等により液晶層７を封入
する方法で作製していた。（但し図２においては配向膜
は省略してある。）しかし、図２に示す従来の電気光学
装置の場合、液晶層のギャップを制御する為に、シール
材５−１の中にグラスファイバー６−１等のギャップ材
を混入させたり、基板上の全面にギャップ材を均一に散
布した後に、両基板を圧着することが不可欠であり、圧
着時の応力がギャップ制御材に集中するため、ギャップ
材周辺の半導体薄膜回路層３に凹凸部８が発生し、最悪
の場合、半導体薄膜回路層３に亀裂部９が発生し、断線
などの欠陥が生じるという問題があった。これは、半導
体薄膜回路層３の下層部の接着層２が軟質で変形するた
めと考えられる。

【０００６】そこで本発明の目的は、従来のこの様な課
題を解決する為、半導体側基板に線や点接触するグラス
ファイバーやミクロボール等のギャップ材を用いずに、
面接触性のギャップ制御材で電気光学装置の液晶層のギ
ャップ制御をする製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、本発明はガラス基板上に接着層、半導体薄膜回路層
を有する半導体側基板と透明電極を有する対向電極基板
との間に液晶を注入・封止する電気光学装置の製造方法
であって、パネルを構成する硬化性樹脂を公知のスクリ
ーン印刷法やオフセット印刷法やディスペンサー塗布形
成法等で直方体に近い形状に形成して面接触性のギャッ
プ制御材として使用し、これをギャップ機能部分として
使用し、更に、このギャップ機能部分の上またはその周
縁に、接着剤を印刷等により形成し、基板接着機能部分
として使用してパネルを圧着形成し、その後、液晶を注
入・封止して製造した。

【０００８】上記ギャップ機能部分の樹脂部は、硬化さ
せた後にスクライバー等で精密に希望ギャップまで研削
することによって、より効果的な面接触性のギャップ制
御部を形成でき、これにより、両基板間にシリカ等のミ
クロボールやグラスファイバー等の点や線接触性のギャ
ップ材を使用する必要がなくなった。

【０００９】

【作用】前記の如く製造された液晶電気光学装置におい
ては、基板間を圧着する時に、圧力集中部分の半導体薄
膜回路層を変形・破壊することが無く、加圧時の応力を
面接触性のギャップ制御材で受けるので、低温・低圧力
でギャップ制御しても高精度の液晶電気光学装置を製造
することが可能となった。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の方法で製造した液晶電気光
学装置の断面構造の図を示す。また、図３に本発明の液
晶電気光学装置の製造方法を示す（但し、配向膜、液晶
注入口は省略した）。本パネルの製造方法はぎャップ制
御材５−２の製造方法を特徴としており、詳細を下記に
示す。

【００１１】図３中の「ギャップ制御材印刷焼成」で
は、熱硬化性エポキシ系接着剤を使用してギャップ制御
材５−２をスクリーン印刷し、その後焼成硬化した。図
３中の「ギャップ制御材精度研削加工」では、「ギ
ャップ制御材印刷焼成」で形成したギャップ制御材５−
２を、半導体ウェハ切断用のダイシングマシン１２を用
い、希望のギャップ厚み６．０μｍのみを残して連続的
に研削した。

【００１２】図３中の「再シール印刷形成」では、
「ギャップ制御材高精度研削加工」で形成したギャッ
プ制御材５−２の上に、半導体側基板１・２・３と対向
電極基板４・３とを貼り合わせ接着する為のシール材５
−３をスクリーン印刷した。図３中の「対向側基板接
着」では、「再シール印刷形成」で形成したシール材
５−３上に対向側基板４・１を載せ、低温低圧着で貼り
合わせ接着を行い、空セルを完成した。

【００１３】図３中の「液晶注入・モールド」では、
「対向側基板接着」で形成した空セルのセル内に液晶
７を注入し、モールド材１０で液晶を密封して液晶電気
光学装置を完成させた。上記のように製造された図１に
示す電気光学装置では、ギャップ制御材５−２が両基板
間のギャップを決定しており、圧着時の半導体側基板に
かかる応力を接着面全体で受ける構造となっている。こ
のため、半導体薄膜回路層３の変形・破壊がなくなり、
極めて歩留りよく製造できるようになった。

【００１４】また、図３中の「ギャップ制御材高精度
研削加工」により、ギャップ制御材の高さを精度よく均
一にすることによって、従来方法以上に均一なギャップ
を有する液晶電気光学装置を作製できた。図３では、ギ
ャップ制御材５−２を半導体側基板に印刷し、形成した
が対向電極基板に印刷、形成しても同じ効果が得られ
た。

【００１５】（実施例２）光硬化性エポキシ系接着剤を
使い、オフセット印刷法でギャップ制御材を対向基板側
に形成した。オフセット印刷法では厚み約２．１μｍと
薄い層しか塗布形成できなかったため、基板を印刷機に
セットした状態で、オフセット印刷→紫外線照射・硬化
の過程を３回繰り返し、さらにその上にもう１層オフセ
ット印刷した。

【００１６】上記対向基板と、半導体側基板を重ね合わ
せ、透明な治具で圧力をかけながら紫外線を照射し、接
着剤を硬化させ両基板を貼り合わせた。その後、実施例
１と同様に「液晶注入モールド」して、液晶電気光学装
置を完成させた。本方法では、実施例１の「ギャップ
制御材高精度研削加工」を省略しても６．５μｍの液晶
層をもった均一な液晶電気光学装置が作製でき、また実
施例１と同様半導体薄膜回路層の変形・破壊がなかっ
た。

【００１７】（実施例３）熱硬化性のエポキシ系接着剤
を使い、ディスペンサー塗布形成方法で半導体基板側の
表示部周縁に、液晶注入口を除き、塗布・焼成し、ギャ
ップ制御材を形成した。このように形成したギャップ制
御材を実施例１の「ギャップ制御材高精度研削加工」
と同様にして希望のギャップ厚み６．０μｍを残して研
削した。

【００１８】更に、対向基板側に接着のためのシール材
として、上記熱硬化性エポキシ系接着剤をディスペンサ
ー塗布形成方法で半導体側基板上に形成したギャップ制
御材の周縁に位置するように形成した。この場合も貼り
合わせた時に液晶注入口部が残るような形状にした。

【００１９】その後、実施例１の「対向電極基板接
着」、「液晶注入・モールド」と同じ工程を経て、液
晶電気光学装置を完成させた。半導体薄膜回路層の変形
・破壊のない、６．０μｍの均一な液晶層を有する液晶
電気光学装置が作製できた。これらの実施例ではギャッ
プ制御材の材料としてエポキシ系接着剤を使用したが、
他の系の接着剤でも同様の効果が得られた。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、この発
明は担体層上に接着層、半導体薄膜回路層を有する半導
体側基板と透明電極を有する対向基板との間に液晶を封
入・封止してなる電気光学装置の製造方法であって、シ
ール材内にグラスファイバー等の点や線接触性のギャッ
プ制御材を混入せず、基板間に面接触するようなギャッ
プ制御材を採用したため、シール材にグラスファイバー
やミクロボールを用いる必要が全く無いので、圧着によ
る半導体薄膜回路層の破壊を防止する効果があり、ま
た、ギャップも精度良く製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法によって製造した電気光学装置の
断面構造を示した説明図である。

【図２】従来の電気光学装置の断面構造を示した説明図
である。

【図３】本発明の電気光学装置の製造方法を示した説明
図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 接着材層 ３ 半導体薄膜回路層 ４ 透明電極 ５−１ シール材 ５−２ シール材（ギャップ機能部分） ５−３ ギャップ制御材 ６ ギャップ材 ６−１ シール材に混入したギャップ材 ７ 液晶層 ８ 半導体薄膜層に発生した変形・破壊部分 ９ 半導体薄膜層に点接触し、発生した亀裂部分 １０ モールド材もしくは、５−２周縁に設けた接
着剤 １１ 半導体薄膜層に面接触し、層に不良が発生し
ない １２ 半導体ウェハ切断用ダイシングマシンの回転
刃

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に接着層を介して半導体薄膜回路
   層を有する半導体側基板と、透明電極を有する対向基板
   とをギャップ制御材を介して接着し、その間隙に液晶を
   注入封止してなる電気光学装置の製造方法であって、樹
   脂を半導体側の基板、または、対向基板の表示電極部の
   周縁に、液晶注入口の部分を除き、オフセット印刷法・
   スクリーン印刷法・ディスペンサーによる塗布形成法で
   塗布形成し硬化させ、この硬化した樹脂部をギャップ制
   御材として両基板を接着することを特徴とする液晶電気
   光学装置の製造方法。
2. 【請求項２】 硬化させた樹脂部を研削し、樹脂を塗布
   形成した基板からの高さを調節した上で両基板を接着す
   ることを特徴とする、請求項１に記載の液晶電気光学装
   置の製造方法。
3. 【請求項３】 硬化した樹脂部の上部または周縁に、接
   着剤を印刷またはモールドし、両基板を押圧、硬化処理
   で接着することを特徴とする請求項１に記載の液晶電気
   光学装置の製造方法。
4. 【請求項４】 加熱硬化させた熱可塑性樹脂部をギャッ
   プ制御材として両基板を押圧しながら周辺から接着剤を
   モールドし、硬化接着することを特徴とする、請求項１
   に記載の液晶電気光学装置の製造方法。