JPH06324346A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示素子およびその製造方法Info
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- JPH06324346A JPH06324346A JP5328837A JP32883793A JPH06324346A JP H06324346 A JPH06324346 A JP H06324346A JP 5328837 A JP5328837 A JP 5328837A JP 32883793 A JP32883793 A JP 32883793A JP H06324346 A JPH06324346 A JP H06324346A
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- insulating layer
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- 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
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶層を区画する絶縁層の支持構造を補強し
た液晶表示素子およびその製造方法を提供する。 【構成】 基板と、前記基板上に所定パターンに配置さ
れた複数個の第１電極と、前記第１電極と所定間隔を隔
てて対向備えられる複数個の第２電極と、前記対向され
た両電極との間に充填される液晶層と、前記液晶層中に
複数個備えられ前記液晶層を多層化する絶縁層と、前記
液晶層中の絶縁層の位置を固定し前記液晶層と対応する
各レベル毎にその上下絶縁層の間に延長された突出部群
を有する支柱と、第１および第２電極を保護する保護絶
縁層を備える。 【効果】 これにより、支柱と絶縁層間の接触強度を十
分に強化でき、よって支柱と絶縁層の分離がなされず安
定した絶縁層の維持が可能である。
た液晶表示素子およびその製造方法を提供する。 【構成】 基板と、前記基板上に所定パターンに配置さ
れた複数個の第１電極と、前記第１電極と所定間隔を隔
てて対向備えられる複数個の第２電極と、前記対向され
た両電極との間に充填される液晶層と、前記液晶層中に
複数個備えられ前記液晶層を多層化する絶縁層と、前記
液晶層中の絶縁層の位置を固定し前記液晶層と対応する
各レベル毎にその上下絶縁層の間に延長された突出部群
を有する支柱と、第１および第２電極を保護する保護絶
縁層を備える。 【効果】 これにより、支柱と絶縁層間の接触強度を十
分に強化でき、よって支柱と絶縁層の分離がなされず安
定した絶縁層の維持が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学的表示に使われる液
晶表示素子とその製造方法に係り、詳しくは液晶層を２
層以上に区画する絶縁層の支持構造を補強した液晶表示
素子およびその製造方法に関する。
晶表示素子とその製造方法に係り、詳しくは液晶層を２
層以上に区画する絶縁層の支持構造を補強した液晶表示
素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】液晶表示素子は駆動電圧が低くて消費電力
が少ない特徴の他、プラズマディスプレイパネルや電界
発光効果素子のように軽薄短小の構造的な長所のため、
画像表示素子として極めて多様な形態に発展されている
ことは勿論、その適用範囲においても広大化されてい
る。
が少ない特徴の他、プラズマディスプレイパネルや電界
発光効果素子のように軽薄短小の構造的な長所のため、
画像表示素子として極めて多様な形態に発展されている
ことは勿論、その適用範囲においても広大化されてい
る。
【０００３】現在実用化中の液晶表示素子において、単
純マトリックスあるいはＴＦＴ（Thin Film Transisto
r）を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示素子
はＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶、ＳＴＮ（Super Tw
isted Nematic ）型液晶が使われるので光制御のための
少なくとも一つのポーライザ（polarizer ）、すなわち
偏光板を要する。しかし、液晶表示素子において、偏光
板は偏光を制御しながら５０％以上に達する光を遮光し
て画像表示のための光利用効率を極めて少なくする。
純マトリックスあるいはＴＦＴ（Thin Film Transisto
r）を用いたアクティブマトリックス型の液晶表示素子
はＴＮ（Twisted Nematic ）型液晶、ＳＴＮ（Super Tw
isted Nematic ）型液晶が使われるので光制御のための
少なくとも一つのポーライザ（polarizer ）、すなわち
偏光板を要する。しかし、液晶表示素子において、偏光
板は偏光を制御しながら５０％以上に達する光を遮光し
て画像表示のための光利用効率を極めて少なくする。
【０００４】従って、要求される明るさの画像を得るた
めには高輝度の背景光源が適用されるべきであるが、電
源として乾電池や蓄電池を用いるラップトップ（Lapto
p）型ワープロおよびコンピュータなどの場合、背景光
源による過多な電力消耗により長時間使えない問題を有
する。
めには高輝度の背景光源が適用されるべきであるが、電
源として乾電池や蓄電池を用いるラップトップ（Lapto
p）型ワープロおよびコンピュータなどの場合、背景光
源による過多な電力消耗により長時間使えない問題を有
する。
【０００５】一方、前記ＴＮおよびＳＴＮ液晶を使う液
晶表示素子を含む一般の液晶表示素子は液晶が２枚のガ
ラス間に充填される構造なので、均一な画像の形成のた
めに光制御領域であるセルギャップ、即ちガラス板の相
互間隔の厳密な調整が必要である。そして、現在ガラス
板の製造加工技術の限界により超大型化が困難である。
晶表示素子を含む一般の液晶表示素子は液晶が２枚のガ
ラス間に充填される構造なので、均一な画像の形成のた
めに光制御領域であるセルギャップ、即ちガラス板の相
互間隔の厳密な調整が必要である。そして、現在ガラス
板の製造加工技術の限界により超大型化が困難である。
【０００６】従って、偏光板を取り除いて光利用効率を
高め、１枚の基板を使わせることによりセルギャップ調
整に対する負担を減らす必要がある。
高め、１枚の基板を使わせることによりセルギャップ調
整に対する負担を減らす必要がある。
【０００７】従来にも偏光板を使わない液晶表示素子が
あったが、それは例えば相遷移効果を用いたＣＮＴ（Ch
olesteric Nematic Transition）型であり、もう一つは
開発初期当時のＤＳＭ（Dynamic Scattering Mode ：動
的散乱効果型) 液晶表示素子である。前記ＤＳＭ液晶表
示素子は応答速度が鈍く、かつその厚さが他の液晶表示
素子に比べて厚いので、現在使用範囲が極めて狭い。
あったが、それは例えば相遷移効果を用いたＣＮＴ（Ch
olesteric Nematic Transition）型であり、もう一つは
開発初期当時のＤＳＭ（Dynamic Scattering Mode ：動
的散乱効果型) 液晶表示素子である。前記ＤＳＭ液晶表
示素子は応答速度が鈍く、かつその厚さが他の液晶表示
素子に比べて厚いので、現在使用範囲が極めて狭い。
【０００８】また、光効率を高めるために偏光板を使わ
ない液晶表示素子としてはＰＤＬＣＤ（Polymer Disper
sed Liquid Crystal Display）がある。しかし、ＰＤＬ
ＣＤはその体積の５０％以上が光透過性である高分子材
料よりなっているので、コントラストを明瞭にするため
には散乱が効果的になされるべきであるが、このために
は厚さが少なくとも２０μｍ程度にあるべく構造的な制
約がある。
ない液晶表示素子としてはＰＤＬＣＤ（Polymer Disper
sed Liquid Crystal Display）がある。しかし、ＰＤＬ
ＣＤはその体積の５０％以上が光透過性である高分子材
料よりなっているので、コントラストを明瞭にするため
には散乱が効果的になされるべきであるが、このために
は厚さが少なくとも２０μｍ程度にあるべく構造的な制
約がある。
【０００９】かかる従来の液晶表示素子の諸問題をかな
り改善した新たな構造の電界効果型液晶を適用した液晶
表示素子が特願平４−１１６１４６号に出願され（１９
９２年５月８日）、米国特許出願０８／０５８，７１２
号で出願された（１９９３年５月１０日）。そして、本
願の母出願として前記米国特許出願０８／０５８，７１
２号の一部継続出願が１９９３年８月２４付にて出願さ
れ、その対応出願も特願平５−２０８０５２号で出願さ
れたことがある。
り改善した新たな構造の電界効果型液晶を適用した液晶
表示素子が特願平４−１１６１４６号に出願され（１９
９２年５月８日）、米国特許出願０８／０５８，７１２
号で出願された（１９９３年５月１０日）。そして、本
願の母出願として前記米国特許出願０８／０５８，７１
２号の一部継続出願が１９９３年８月２４付にて出願さ
れ、その対応出願も特願平５−２０８０５２号で出願さ
れたことがある。
【００１０】この液晶表示素子は早い駆動速度と高い光
利用効率を有するものであって、対向電極との間に備え
られた液晶層が多数の絶縁層により隔離され多層構造化
されており、偏光板を使わず１枚のガラス基板のみが適
用され、この上部に光り制御のための機能層が積層形成
された構造である。
利用効率を有するものであって、対向電極との間に備え
られた液晶層が多数の絶縁層により隔離され多層構造化
されており、偏光板を使わず１枚のガラス基板のみが適
用され、この上部に光り制御のための機能層が積層形成
された構造である。
【００１１】即ち、図１に示した通り、対向した両電極
１０、１８の間に電界効果型液晶層２０が備えられ、こ
の液晶層群２２は支柱群１２によりそれらの間隔が保た
れ、前記液晶層群２２を複数層に分離する絶縁層群２０
が備えられたものである。前記絶縁層群２０は局部的に
備えられた支柱群１２により相互の位置が固定され、局
部的に液晶注入のための注入孔群１４が備えられた構造
である。ここで、前記液晶層群２２の分割された各層の
厚さは３μｍ以下、前記絶縁層の厚さは５μｍ以下にな
るようなっている。そして、前記絶縁層２０の素材とし
てエポキシ樹脂が適用されうるが、場合によって金属酸
化物、特にアルミニウム酸化物が使える。
１０、１８の間に電界効果型液晶層２０が備えられ、こ
の液晶層群２２は支柱群１２によりそれらの間隔が保た
れ、前記液晶層群２２を複数層に分離する絶縁層群２０
が備えられたものである。前記絶縁層群２０は局部的に
備えられた支柱群１２により相互の位置が固定され、局
部的に液晶注入のための注入孔群１４が備えられた構造
である。ここで、前記液晶層群２２の分割された各層の
厚さは３μｍ以下、前記絶縁層の厚さは５μｍ以下にな
るようなっている。そして、前記絶縁層２０の素材とし
てエポキシ樹脂が適用されうるが、場合によって金属酸
化物、特にアルミニウム酸化物が使える。
【００１２】上記の液晶表示素子を反射形に変形した場
合の製造方法は次の通りである。
合の製造方法は次の通りである。
【００１３】図５の工程においては黒色プラスチック基
板１６上に導電性材料を積層して所定パターンの下部電
極１８を形成する。
板１６上に導電性材料を積層して所定パターンの下部電
極１８を形成する。
【００１４】図６の工程において、まず図４の基板の上
にエポキシ樹脂層２０とＰＶＡ層２２ａの各層をスピン
コーティング法、ロールコーティング法などを用いて反
復積層する。
にエポキシ樹脂層２０とＰＶＡ層２２ａの各層をスピン
コーティング法、ロールコーティング法などを用いて反
復積層する。
【００１５】次いで、最上層のエポキシ樹脂層２０の上
部にはＩＴＯを積層して上部電極１０を所定パターンに
形成する。
部にはＩＴＯを積層して上部電極１０を所定パターンに
形成する。
【００１６】図７の工程では図６の上部電極１０の上部
にフォトマスクパターンを形成し、フォトレジスト２４
を残す。
にフォトマスクパターンを形成し、フォトレジスト２４
を残す。
【００１７】図８の工程において、フォトレジスト２４
で覆わない部分をプラズマエッチングして支柱群１２の
ためのウェル（縦穴）を形成し、このウェルをエポキシ
樹脂で充填すると共に、積層の表面にエポキシ樹脂を塗
布して支柱１２および表面エポキシ樹脂層２６を形成す
る。
で覆わない部分をプラズマエッチングして支柱群１２の
ためのウェル（縦穴）を形成し、このウェルをエポキシ
樹脂で充填すると共に、積層の表面にエポキシ樹脂を塗
布して支柱１２および表面エポキシ樹脂層２６を形成す
る。
【００１８】図９の工程においては液晶注入孔１４をフ
ォトマスクパターンおよびプラズマエッチングにより形
成する。ここで、液晶注入孔１４に水を供給して前記絶
縁層間の全てのＰＶＡ層２２ａを溶解除去させる。これ
により、液晶注入孔１４と連結される溶解層が除去され
ることにより液晶が充填される空間部分２２ｂが形成さ
れ、この際各エポキシ樹脂層２０は支柱１２により相互
の上下間隔が保たれることにより空間部分２２ｂを保た
せる。
ォトマスクパターンおよびプラズマエッチングにより形
成する。ここで、液晶注入孔１４に水を供給して前記絶
縁層間の全てのＰＶＡ層２２ａを溶解除去させる。これ
により、液晶注入孔１４と連結される溶解層が除去され
ることにより液晶が充填される空間部分２２ｂが形成さ
れ、この際各エポキシ樹脂層２０は支柱１２により相互
の上下間隔が保たれることにより空間部分２２ｂを保た
せる。
【００１９】図１０の工程では全体を乾燥した後、真空
下で液晶を全面塗布して注入孔１４を通じて前記空間部
分２２ｂに注入して行きながら液晶層２２を形成する。
液晶の充填が終了すれば、液晶の注入された注入孔１４
を封止するために最上位の絶縁層の上部の全面にエポキ
シ樹脂を塗布し、遮光が必要な場合は支柱１２および注
入孔１４の上部には遮光板１１を形成して図１ないし図
４に示した通り反射形の液晶表示素子が製造される。
下で液晶を全面塗布して注入孔１４を通じて前記空間部
分２２ｂに注入して行きながら液晶層２２を形成する。
液晶の充填が終了すれば、液晶の注入された注入孔１４
を封止するために最上位の絶縁層の上部の全面にエポキ
シ樹脂を塗布し、遮光が必要な場合は支柱１２および注
入孔１４の上部には遮光板１１を形成して図１ないし図
４に示した通り反射形の液晶表示素子が製造される。
【００２０】以上の製造方法は液晶が充填される空間部
分を確保するための溶解層の素材として水溶性のＰＶＡ
が、そして絶縁層の素材としてエポキシ樹脂が適用され
る場合が知られている。しかし、前記水溶性ＰＶＡの代
わりにアルミニウムのような金属が使えると共に、前記
エポキシ樹脂の代わり金属酸化物が使われることもでき
る。
分を確保するための溶解層の素材として水溶性のＰＶＡ
が、そして絶縁層の素材としてエポキシ樹脂が適用され
る場合が知られている。しかし、前記水溶性ＰＶＡの代
わりにアルミニウムのような金属が使えると共に、前記
エポキシ樹脂の代わり金属酸化物が使われることもでき
る。
【００２１】ところが、前述したような工程を通じて液
晶表示素子を製造した時、前記支柱による絶縁層の支持
構造が脆弱になることにより良質の液晶層が得られない
場合が生じた。これは支柱のためのウェルを形成した後
支柱のための樹脂を充填しても支柱の素材である樹脂と
絶縁層との接着面が狭いのみならず、接着状態が不完全
なので容易に分離されることにより起こる。
晶表示素子を製造した時、前記支柱による絶縁層の支持
構造が脆弱になることにより良質の液晶層が得られない
場合が生じた。これは支柱のためのウェルを形成した後
支柱のための樹脂を充填しても支柱の素材である樹脂と
絶縁層との接着面が狭いのみならず、接着状態が不完全
なので容易に分離されることにより起こる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を改善するためのもので、その目的は支柱による絶縁
層の支持構造が安定に強化された液晶表示素子を提供す
ることである。
点を改善するためのもので、その目的は支柱による絶縁
層の支持構造が安定に強化された液晶表示素子を提供す
ることである。
【００２３】また、本発明は均質の安定した液晶層を有
することにより良質の画像が実現できる液晶表示素子と
その製造方法を提供することである。
することにより良質の画像が実現できる液晶表示素子と
その製造方法を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明の液晶表示素子は少なくとも一つの基板
と、基板上に所定パターンに配置され多数の画素領域を
定める複数個の第１電極と、前記第１電極と所定間隔を
隔てて対向配置される複数個の第２電極と、対向した両
電極の間に充填される液晶層と、前記液晶層中に複数個
備えられ前記液晶層を多層化する絶縁層と、前記液晶層
中の絶縁層の位置を固定し前記液晶層と対応する各レベ
ル毎にその上下絶縁層の間に延長された突出部群を有す
る支柱と、前記第１および第２電極を保護する保護絶縁
層を備えることを特徴とする。
ため、本発明の液晶表示素子は少なくとも一つの基板
と、基板上に所定パターンに配置され多数の画素領域を
定める複数個の第１電極と、前記第１電極と所定間隔を
隔てて対向配置される複数個の第２電極と、対向した両
電極の間に充填される液晶層と、前記液晶層中に複数個
備えられ前記液晶層を多層化する絶縁層と、前記液晶層
中の絶縁層の位置を固定し前記液晶層と対応する各レベ
ル毎にその上下絶縁層の間に延長された突出部群を有す
る支柱と、前記第１および第２電極を保護する保護絶縁
層を備えることを特徴とする。
【００２５】一方、前述した目的を達成するために本発
明の液晶表示素子を製造する方法は、基板上に導電性材
料を積層して所定パターンの複数個の第１電極を形成す
る段階と、前記第１電極の上部に所定の溶解剤に溶解さ
れない絶縁層と、前記所定の溶解剤に溶解される溶解層
を所定回数交番積層する段階と、前記積層上部から下部
の溶解層まで支柱のための穴を形成する段階と、前記支
柱のための穴を通じてエッチング液を供給して穴に隣接
した前記溶解層の一部を取り除いて前記穴の側壁を凹凸
形に形成する段階と、支柱のための前記凹凸形の穴をエ
ポキシ樹脂で充填して支柱を形成する段階と、最上位の
絶縁層の表面に前記第１電極に対応する複数個の第２電
極を形成する段階と、前記支柱が形成されていない部位
に液晶注入孔を形成する段階と、前記液晶注入孔に溶剤
を加えて溶解層を溶解除去する段階と、溶解層の除去に
より形成された空洞部に液晶を充填する段階を含む。
明の液晶表示素子を製造する方法は、基板上に導電性材
料を積層して所定パターンの複数個の第１電極を形成す
る段階と、前記第１電極の上部に所定の溶解剤に溶解さ
れない絶縁層と、前記所定の溶解剤に溶解される溶解層
を所定回数交番積層する段階と、前記積層上部から下部
の溶解層まで支柱のための穴を形成する段階と、前記支
柱のための穴を通じてエッチング液を供給して穴に隣接
した前記溶解層の一部を取り除いて前記穴の側壁を凹凸
形に形成する段階と、支柱のための前記凹凸形の穴をエ
ポキシ樹脂で充填して支柱を形成する段階と、最上位の
絶縁層の表面に前記第１電極に対応する複数個の第２電
極を形成する段階と、前記支柱が形成されていない部位
に液晶注入孔を形成する段階と、前記液晶注入孔に溶剤
を加えて溶解層を溶解除去する段階と、溶解層の除去に
より形成された空洞部に液晶を充填する段階を含む。
【００２６】
【作用】本発明は液晶層の間に介在された絶縁層を固定
して絶縁層間の間隔を保たせる支柱の側面に形成された
突出部により前記絶縁層を挟持しているため、従来の圧
接支持法に比べて安定である。かかる構造によれば、支
柱と絶縁層間の係合力が強化され支柱と絶縁層間の分離
などの問題が生じない。
して絶縁層間の間隔を保たせる支柱の側面に形成された
突出部により前記絶縁層を挟持しているため、従来の圧
接支持法に比べて安定である。かかる構造によれば、支
柱と絶縁層間の係合力が強化され支柱と絶縁層間の分離
などの問題が生じない。
【００２７】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明をさらに
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【００２８】図１１を参照すれば、本発明の液晶表示素
子は基本的に図２に示した先に提案された液晶表示素子
と類似した構造を有し、さらに支柱の周りが凹凸形状に
形成された構造的な特徴を有する。
子は基本的に図２に示した先に提案された液晶表示素子
と類似した構造を有し、さらに支柱の周りが凹凸形状に
形成された構造的な特徴を有する。
【００２９】まず、全体の構造を見れば、エポキシ樹脂
よりなった黒色の基板１６０の上面にＩＴＯよりなった
第１電極１８０の所定ストライプ状パターンが備えら
れ、この第１電極１８０の上部にはエポキシ樹脂などの
ような絶縁層２００、液晶層２００の多数交番積層され
た光制御層が備えられる。
よりなった黒色の基板１６０の上面にＩＴＯよりなった
第１電極１８０の所定ストライプ状パターンが備えら
れ、この第１電極１８０の上部にはエポキシ樹脂などの
ような絶縁層２００、液晶層２００の多数交番積層され
た光制御層が備えられる。
【００３０】そして、最上位の絶縁層２００の上部には
ＩＴＯよりなった光透過性の第２電極１００が前記第１
電極１８０と直交的に配置された所定のストライプ状パ
ターンに形成される。また、第２電極１００の上部には
エポキシ樹脂またはアクリル樹脂よりなった光透過性樹
脂層２６０が均一に形成される。ここで、第１電極と第
２電極はＸ−Ｙマトリックス状の配列構造を有する。前
記絶縁層２２０は図１１に示した通り、支柱１２０によ
り相互位置が固定されている。
ＩＴＯよりなった光透過性の第２電極１００が前記第１
電極１８０と直交的に配置された所定のストライプ状パ
ターンに形成される。また、第２電極１００の上部には
エポキシ樹脂またはアクリル樹脂よりなった光透過性樹
脂層２６０が均一に形成される。ここで、第１電極と第
２電極はＸ−Ｙマトリックス状の配列構造を有する。前
記絶縁層２２０は図１１に示した通り、支柱１２０によ
り相互位置が固定されている。
【００３１】一方、前記絶縁層群２００の各層には光制
御領域から離れたところに液晶注入孔（図示せず）が備
えられる。この液晶注入孔は前記光透過性樹脂層２６０
からその下部の絶縁層２００に至るまで直線的に形成さ
れるもので、製造段階中液晶が充填された後密封され
る。
御領域から離れたところに液晶注入孔（図示せず）が備
えられる。この液晶注入孔は前記光透過性樹脂層２６０
からその下部の絶縁層２００に至るまで直線的に形成さ
れるもので、製造段階中液晶が充填された後密封され
る。
【００３２】以上のような構造において、前記支柱１２
０は本発明の特徴的な形態を有する。即ち、図８に示し
た通り、支柱の周りに段差をなして形成された突出部は
液晶層と対応する各レベル毎にその上下の絶縁層の間に
延長され、絶縁層を各層毎に挟持するもので、支柱と隣
接絶縁層間の係合力を強化する大事な役割を果たす。こ
れにより、絶縁層と支柱間の分離による問題が生じな
い。前記突出部は支柱とは異なる素材より形成されうる
が、好適には同一素材で同時に形成させるのが望まし
い。
０は本発明の特徴的な形態を有する。即ち、図８に示し
た通り、支柱の周りに段差をなして形成された突出部は
液晶層と対応する各レベル毎にその上下の絶縁層の間に
延長され、絶縁層を各層毎に挟持するもので、支柱と隣
接絶縁層間の係合力を強化する大事な役割を果たす。こ
れにより、絶縁層と支柱間の分離による問題が生じな
い。前記突出部は支柱とは異なる素材より形成されうる
が、好適には同一素材で同時に形成させるのが望まし
い。
【００３３】液晶層２２０は電界効果型液晶で、例えば
ネマチック型液晶やＣＮＴ液晶などが使えるが、この液
晶粒子は電界の有無により一方向に秩序あるよう配向さ
れ光の通過を有したり、それとも入射された光を内部的
に散乱して光の通過を許さない。この際、電界が形成さ
れなければ光の通過を妨げたりする性質を持つ不透明な
白濁の状態となり、この白濁状態は液晶の配向方向の無
秩序の程度によりその程度を異にする。
ネマチック型液晶やＣＮＴ液晶などが使えるが、この液
晶粒子は電界の有無により一方向に秩序あるよう配向さ
れ光の通過を有したり、それとも入射された光を内部的
に散乱して光の通過を許さない。この際、電界が形成さ
れなければ光の通過を妨げたりする性質を持つ不透明な
白濁の状態となり、この白濁状態は液晶の配向方向の無
秩序の程度によりその程度を異にする。
【００３４】以下、本発明の液晶素子の製造方法を図１
２ないし図１８を参照して説明する。
２ないし図１８を参照して説明する。
【００３５】図１２ないし図１８は図１１に示した反射
形液晶表示素子の工程段階別加工状態を順に示した図面
である。
形液晶表示素子の工程段階別加工状態を順に示した図面
である。
【００３６】図１２に示した通り、黒色プラスチック基
板１６０上に導電性材料で第１電極１８０を所定パター
ン、即ちストライプ状に形成する。
板１６０上に導電性材料で第１電極１８０を所定パター
ン、即ちストライプ状に形成する。
【００３７】図１３を参照すれば、前記第１電極１８０
の上部に所定の溶解剤に溶解されず、少なくとも後述第
２電極形成温度、たとえば１８０℃以上の雰囲気下にお
いても物性的に安定した素材、例えばアクリル樹脂、ポ
リイミドまたはエポキシ樹脂を５００Åないし２μｍ程
度の厚さで積層して光透過性絶縁層２００を形成し、ま
たこの上部に所定の溶解剤に溶解されるＰＶＡまたはポ
リイミドよりなった溶解層２２０ａを形成し、この二つ
の層の組み合わせ複数組を交番積層し、さらに絶縁層２
００を追加する。この際、積層方法はスピンコーティン
グ法、ロールコーティング法のうちいずれも良く、その
厚さは１０００ないし５０００Åの範囲内にする。
の上部に所定の溶解剤に溶解されず、少なくとも後述第
２電極形成温度、たとえば１８０℃以上の雰囲気下にお
いても物性的に安定した素材、例えばアクリル樹脂、ポ
リイミドまたはエポキシ樹脂を５００Åないし２μｍ程
度の厚さで積層して光透過性絶縁層２００を形成し、ま
たこの上部に所定の溶解剤に溶解されるＰＶＡまたはポ
リイミドよりなった溶解層２２０ａを形成し、この二つ
の層の組み合わせ複数組を交番積層し、さらに絶縁層２
００を追加する。この際、積層方法はスピンコーティン
グ法、ロールコーティング法のうちいずれも良く、その
厚さは１０００ないし５０００Åの範囲内にする。
【００３８】図１４を参照すれば、前記積層上部から下
部の溶解層に至るまで支柱のための穴１２０ａを形成す
る。この際、フォトリソグラフィ法でエッチングのため
のフォトレジストパターンを形成してエッチングされる
部位、即ち支柱のための穴１２０ａが形成される部位を
露出させ、これを反応性イオンエッチング法で穴１２０
ａを備える。そして、穴が完成された後はエッチング時
使われたフォトレジスト層を除去する。
部の溶解層に至るまで支柱のための穴１２０ａを形成す
る。この際、フォトリソグラフィ法でエッチングのため
のフォトレジストパターンを形成してエッチングされる
部位、即ち支柱のための穴１２０ａが形成される部位を
露出させ、これを反応性イオンエッチング法で穴１２０
ａを備える。そして、穴が完成された後はエッチング時
使われたフォトレジスト層を除去する。
【００３９】図１５を参照すれば、前記穴１２０ａを通
じてエッチング液を注入して穴に隣接された前記溶解層
２２０ａの一部を除去して前記穴１２０ａの内壁を凹凸
形に形成する。
じてエッチング液を注入して穴に隣接された前記溶解層
２２０ａの一部を除去して前記穴１２０ａの内壁を凹凸
形に形成する。
【００４０】図１６を参照すれば、前記凹凸形の穴１２
０ａをエポキシ樹脂で充填し露出された表面にエポキシ
樹脂を塗布して支柱１２０および表面の光透過性樹脂層
２６０を形成する。
０ａをエポキシ樹脂で充填し露出された表面にエポキシ
樹脂を塗布して支柱１２０および表面の光透過性樹脂層
２６０を形成する。
【００４１】図１７を参照すれば、最上位の絶縁層２０
０の表面に前記第１電極１８０に直交してＩＴＯで多数
の第２電極１００を平行なストライプ状に形成する。
０の表面に前記第１電極１８０に直交してＩＴＯで多数
の第２電極１００を平行なストライプ状に形成する。
【００４２】図１８を参照すれば、光通過領域を逃れた
部位のうち前記支柱１２０が形成されていない部位に、
液晶注入孔１４０をフォトマスクパターンの形成とプラ
ズマエッチングにより深く形成する。ここで、この注入
孔１４０に溶剤、例えば塩酸を供給して溶解層２２０ａ
を溶解除去する。これにより、注入孔１４０と溶解層が
存した部位は空洞部２２０ｂとなり、この際空洞部を区
画する絶縁層２００は支柱１２０により相互所定間隔を
保つ。
部位のうち前記支柱１２０が形成されていない部位に、
液晶注入孔１４０をフォトマスクパターンの形成とプラ
ズマエッチングにより深く形成する。ここで、この注入
孔１４０に溶剤、例えば塩酸を供給して溶解層２２０ａ
を溶解除去する。これにより、注入孔１４０と溶解層が
存した部位は空洞部２２０ｂとなり、この際空洞部を区
画する絶縁層２００は支柱１２０により相互所定間隔を
保つ。
【００４３】以上の工程を経た半製品を乾燥した後、真
空下で液晶を注入孔１４０を通じて空洞部２２０ｂに注
入して目的とする液晶層２２０を前記絶縁層２００の間
に形成する。また、液晶の充填が終了されれば露出表面
の全体にエポキシ樹脂を塗布して注入孔１４０を密封
し、必要な後続措置を行って図１１に示したような構造
の液晶表示素子を得る。
空下で液晶を注入孔１４０を通じて空洞部２２０ｂに注
入して目的とする液晶層２２０を前記絶縁層２００の間
に形成する。また、液晶の充填が終了されれば露出表面
の全体にエポキシ樹脂を塗布して注入孔１４０を密封
し、必要な後続措置を行って図１１に示したような構造
の液晶表示素子を得る。
【００４４】
【発明の効果】以上のような本発明の液晶表示素子とそ
の製造方法は、支柱と絶縁層との間の接触強度が十分に
強化できる支柱を効果的に形成できるが、これによれば
支柱と絶縁層の分離がなされなくて安定した絶縁層の維
持が可能である。
の製造方法は、支柱と絶縁層との間の接触強度が十分に
強化できる支柱を効果的に形成できるが、これによれば
支柱と絶縁層の分離がなされなくて安定した絶縁層の維
持が可能である。
【図１】 特願平４−１１６１４６号に記述された反射
形液晶表示素子の概略的な斜視図である。
形液晶表示素子の概略的な斜視図である。
【図２】 図１の反射形液晶表示素子の部分抜粋平面図
である。
である。
【図３】 図１の反射形液晶表示素子のＡ−Ａ’線断面
図である。
図である。
【図４】 図１の反射形液晶表示素子のＢ−Ｂ’線断面
図である。
図である。
【図５】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段階
のうち加工状態を示した図面である。
のうち加工状態を示した図面である。
【図６】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段階
のうち加工状態を示した図面である。
のうち加工状態を示した図面である。
【図７】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段階
のうち加工状態を示した図面である。
のうち加工状態を示した図面である。
【図８】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段階
のうち加工状態を示した図面である。
のうち加工状態を示した図面である。
【図９】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段階
のうち加工状態を示した図面である。
のうち加工状態を示した図面である。
【図１０】 図１に示した反射形液晶表示素子の製造段
階のうち加工状態を示した図面である。
階のうち加工状態を示した図面である。
【図１１】 本発明の一実施例による液晶表示素子の概
略的な断面図である。
略的な断面図である。
【図１２】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１３】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１４】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１５】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１６】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１７】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
【図１８】 本実施例による反射形液晶表示素子の製造
段階を示した図面である。
段階を示した図面である。
１００…第２電極、 １２０…支柱、１
２０ａ…穴、 １４０…注入孔、１
６０…基板、 １８０…第１電極、
２００…絶縁層、 ２２０…液晶層、
２２０ａ…溶解層、 ２２０ｂ…空洞
部、２６０…樹脂層。
２０ａ…穴、 １４０…注入孔、１
６０…基板、 １８０…第１電極、
２００…絶縁層、 ２２０…液晶層、
２２０ａ…溶解層、 ２２０ｂ…空洞
部、２６０…樹脂層。
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも一つの基板と、 上記基板上に所定パターンに配置され多数の画素領域を
構成する複数の第１電極と、 前記第１電極と所定間隔を隔てて対向配置される複数の
第２電極と、 前記対向された両電極間に充填される液晶層と、 前記液晶層中に複数個備えられ前記液晶層を多層に分離
する絶縁層と、 前記液晶層中の絶縁層の位置を固定し前記液晶層と対応
する各レベル毎にその上下絶縁層の間に延長された突出
部群を有する支柱と、 前記第１電極および第２電極を保護する保護絶縁層を備
えることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記支柱の突出部は前記支柱と一体に形
成されることを特徴とする請求項１項記載の液晶表示素
子。 - 【請求項３】 基板上に導電性材料を積層して所定パタ
ーンの複数の第１電極を形成する段階と、 前記第１電極の上部に所定の溶解剤に溶解されない絶縁
層と前記所定の溶解剤に溶解される溶解層を所定回数交
番積層する段階と、 前記積層の上部から下部の溶解層に至るまで支柱のため
の穴を形成する段階と、 前記支柱のための穴を通じてエッチング液を供給して穴
に隣接した前記溶解層の一部を取り除いて前記穴を凹凸
形に形成する段階と、 支柱のための前記凹凸形穴をエポキシ樹脂で充填して支
柱を形成する段階と、 最上位の絶縁層の表面に前記第１電極に対応する多数の
第２電極を形成する段階と、 前記支柱が形成されていない部位に液晶注入孔を形成す
る段階と、 前記液晶注入孔の溶剤を加えて溶解層を溶解除去する段
階と、 溶解層の除去により形成された空洞部に液晶を充填する
段階を含むことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記第１電極に対応する第２電極の形成
工程が前記空洞部の液晶充填段階後に施されることを特
徴とする請求項３項記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記第１電極に対応する第２電極の形成
工程が液晶注入孔の形成段階の前に施されることを特徴
とする請求項３項記載の液晶表示素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920025631A KR960000257B1 (ko) | 1992-12-26 | 1992-12-26 | 액정표시소자와 그 제조방법 |
| KR92P25631 | 1992-12-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06324346A true JPH06324346A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=19346770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328837A Pending JPH06324346A (ja) | 1992-12-26 | 1993-12-24 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5392141A (ja) |
| JP (1) | JPH06324346A (ja) |
| KR (1) | KR960000257B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017120311A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 調光器及びこれを用いた映像表示装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100230354B1 (ko) * | 1992-11-26 | 1999-11-15 | 윤종용 | 광산란형 액정 표시 장치의 제조 방법 |
| US5751452A (en) * | 1993-02-22 | 1998-05-12 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical devices with high polymer material and method of forming the same |
| KR100234402B1 (ko) * | 1996-01-19 | 1999-12-15 | 윤종용 | 액정 표시 장치의 구동 방법 및 장치 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886014A (en) * | 1970-12-21 | 1975-05-27 | Electrovac | Method of production of a liquid crystal cell |
| US4581608A (en) * | 1983-06-13 | 1986-04-08 | General Electric Company | Multi-color liquid crystal display and system |
| JPS60186889A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | スタンレー電気株式会社 | 多層マトリクス型液晶表示装置 |
| US4878741A (en) * | 1986-09-10 | 1989-11-07 | Manchester R & D Partnership | Liquid crystal color display and method |
| FR2595157B1 (fr) * | 1986-02-28 | 1988-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Cellule a double couche de cristal liquide, utilisant l'effet de birefringence controlee electriquement et procede de fabrication d'un milieu uniaxe d'anisotropie optique negative utilisable dans cette cellule |
| US5113272A (en) * | 1990-02-12 | 1992-05-12 | Raychem Corporation | Three dimensional semiconductor display using liquid crystal |
-
1992
- 1992-12-26 KR KR1019920025631A patent/KR960000257B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-20 US US08/169,243 patent/US5392141A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-24 JP JP5328837A patent/JPH06324346A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017120311A (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 調光器及びこれを用いた映像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940015564A (ko) | 1994-07-21 |
| US5392141A (en) | 1995-02-21 |
| KR960000257B1 (ko) | 1996-01-04 |
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