JPH1195226A - 強誘電性液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶の体積収縮により発生する真空部もしく
は低蒸気圧部は無くすことが可能な強誘電性液晶パネル
の製造方法を提供すること 【解決手段】 第１の基板１１と第２の基板１２の上に
透明電極１３を設ける工程と、その透明電極１３上に五
酸化タンタル膜を形成し、さらに無機酸化珪素の蒸着配
向膜を形成する工程と、第１の基板１１にはシールパタ
ーンを形成し、第２の基板１２にギャップ材を蒔き、ア
ライメントマークを用いて第１の基板１１と第２の基板
１２とを重ね合わせる工程と、第１の基板１１と第２の
基板１２とのあいだに強誘電性液晶２４を注入する工程
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性液晶パネ
ルの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の強誘電性液晶パネルを図１１を用
いて説明する。第１の基板１１と第２の基板１２上に配
向処理法として斜め蒸着法を用いて酸化珪素（ＳｉＯ）
１５を使用している。このＳｉＯ斜め蒸着膜１５を用い
て強誘電性液晶パネルを作成する場合、まず第１の基板
１１上に透明導電膜を設け、パターニングを行った後、
透明電極１３を形成する。その後、斜め蒸着法により配
向処理膜用のＳｉＯを形成し、配向処理を行う。このと
き、蒸着角度は７゜とする。

【０００３】つぎに同様に第２の基板１２上に透明電極
を設け、パターニングを行った後、同様に透明電極１３
をパターニング形成し、配向処理用としてのＳｉＯ斜め
蒸着膜１６を形成し配向処理を行う。その後、熱硬化型
接着剤を用いて第１のシール１８を第１の基板１１の周
辺画素領域１６に形成する。さらに第２の基板１２にシ
リカからなるギャップ材１９を散布する。

【０００４】さらに第１の基板１１と第２の基板１２を
基板周辺に設けられたアライメントマーク（図示せず）
を基準に貼り合わせて液晶パネルとする。このとき、第
１のシール１８は、熱硬化型接着剤を使用し、そして硬
化するために１．０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を掛け
ながら、１２０℃〜１６０℃の温度で１時間〜２時間炉
の中で焼成する。

【０００５】その後、空セルの注入孔周辺に液晶を付け
る。このとき、強誘電性液晶２４は一般的には常温では
高粘性であるため、空セル内には入っていかない。強誘
電性液晶２４を真空中でＩｓｏ温度（等方相温度）以上
に熱した後、セル内に注入し、液晶パネルとする。

【０００６】この方法では、液晶パネルの第１の基板１
１と第２の基板１２をシリカビーズ１７を用いて所定ギ
ャップを得ることから、普通、第１の基板１１と第２の
基板１２を外部から圧力を掛けた場合、内部方向に押し
潰れることは無くかなり剛体のセルが得られる。さらに
強誘電性液晶２４を入れた場合は、前記したように液晶
を高温で低粘性にし体積が膨張した時に注入する。その
後、封孔した場合、室温では液晶体積が７％〜１１％程
度に収縮し、セルは剛体のため内部方向には変形しない
ため、収縮した部分に真空部もしくは低揮発の蒸気圧部
が生じる。

【０００７】さらに第１の基板１１と第２の基板１２上
に膜形成したＳｉＯ斜め蒸着膜１５は、膜断面がポーラ
ス（多孔質）な構造をしているため、空気中の水分を非
常に吸収しやすい。この為、セル化注入後にパネルを耐
湿試験（６５℃／９０％）などの信頼性試験に投入する
と、数日で大きな泡状の気泡が発生する。これは、Ｓｉ
Ｏ斜め蒸着膜１５に付着した水分が要因と考えられる。

【０００８】このため、通常、パネル化を行う前に第１
の基板１１と第２の基板１２に膜形成されたＳｉＯ斜め
蒸着膜１５を空気中で焼成する。焼成温度は、３５０℃
以上が好ましく、ＳｉＯ表面のカラムに付着した水分は
除去される。この温度は、４００℃もしくはそれ以上で
あるとよりＳｉＯＸ化され、耐湿試験では長期間の信頼
性評価結果を得る。

【０００９】しかし、実際は、高温で蒸着膜を焼成する
と透明電極１３の抵抗値が上がるため、完成パネルでの
駆動が問題になってくるため、この方法は適度な条件を
見出さなければならない。

【００１０】実験の結果、３５０℃−６時間程度が最適
でそれ以上の温度と時間では透明電極１３の抵抗値が１
０Ω／□から３００Ω／□まで上がってしまい、駆動回
路側に負担が掛かる。

【００１１】以上、前記したような蒸着配向膜の焼成工
程を経た基板を用いてパネル化し注入したセルも通常雰
囲気で２４時間程度保管した後に、強誘電性液晶を注入
すると、やはり大きな気泡が発生する。これを、セル化
後、窒素デシケータ雰囲気（ＬＬ％）で２４時間保管し
ても程度の差はあれ、気泡が発生する。

【００１２】つぎにこのように焼成、または保管したパ
ネルを注入前に加熱空焼きし、信頼性に投入した場合、
やはり、水分を要因とする大きな気泡が発生してしま
う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の強誘電性液晶パ
ネルで、配向処理膜としてＳｉＯ斜め蒸着を使用したセ
ルでは、ＳｉＯ斜め蒸着膜表面のカラムによる水分吸着
やセル内に封じ込まれた液晶自信の体積収縮により、大
きな気泡や層構造に沿って出る微小気泡が発生してしま
う。このため、配向膜に完全に酸化したＳｉＯ２膜を膜
形成し使用したりする。しかし、この膜は水分吸着の気
泡発生に関しては解決するが、もう１つの液晶自信の体
積の収縮に関しては解決策にならない。

【００１４】また、ＳｉＯ２膜は、強誘電性液晶を配向
させる条件が非常に難しく、たとえ適正な条件が得られ
たとしても、液晶の種類をそれ程変更できないなどの難
しさがある。

【００１５】実際、強誘電性液晶もしくは強誘電性液晶
パネルの開発の歴史において、強誘電性液晶を基板上に
並べるために配向処理膜は、ＳｉＯ斜め蒸着膜が評価用
として使用され研究がなされてきた。このためこのＳｉ
Ｏ斜め蒸着膜に合った液晶化合物が多いと言う事実があ
り、望まれる特性の強誘電性液晶パネルを得たい場合に
は、このＳｉＯ斜め蒸着膜を使うことによりある程度の
達成は可能である。

【００１６】しかし実際、気泡発生の問題がなかなか解
決せず、ＳｉＯ斜め蒸着での配向処理膜を使用した製品
化は難しいとされている。そこで、多くの強誘電性液晶
パネル技術者は、製品化を行うに当たり、ポリイミドや
ポリビニルアルコールなどに代表される有機配向膜を使
用しているが、メモリー性を長期安定化する研究や配向
信頼性においては、かなりの難易度がある。

【００１７】〔発明の目的〕本発明の目的は、上記の問
題点を解決して、液晶の体積収縮により発生する真空部
もしくは低蒸気圧部は無くすことが可能な強誘電性液晶
パネルの製造方法を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の強誘電性
液晶パネルの製造方法は、ＳｉＯ斜め蒸着膜を用いた強
誘電性液晶パネルにおいて、ＳｉＯ斜め蒸着膜の形状を
シールのパターンと完全に一致させることと、シールを
二重シール構造にしその隙間に同強誘電性液晶を入れる
ことと、また、その隙間にシリコーンオイルを入れるこ
とと、画素周辺にプラスティックビーズを散布すること
により、特性が向上し且つより信頼性の高い強誘電性液
晶パネルの製造が可能になる。

【００１９】〔作用〕強誘電性液晶パネルの第１の基板
と第２の基板との上に透明電極膜を形成した後、エッチ
ング処理を行い、ＳｉＯ斜め蒸着膜で配向処理を行いそ
の形状を、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせるシ
ール材の形状に注入孔の形まで同じにすることと、その
シール材を二重シールにすることと、さらに第２の基板
に蒔かれたギャップ材のシリカビーズの他にさらに画素
以外の場所にプラスチックビーズを蒔くことを特徴とす
る。

【００２０】これにより、耐湿試験で有機シールから浸
入する水分は、外側シールと内側シールの二重シール部
分で吸収され、画素内への水分の吸着を防ぎ、水分によ
る大きな気泡発生を防げると共に、画素周辺にプラスチ
ックビーズを蒔くことで、層配列と液晶自信に起因する
体積収縮から生じる微小気泡の発生を防ぐことが可能に
なる。このことによって、本発明の強誘電性液晶パネル
の製造方法においては、特性が向上し、しかもより信頼
性の高い強誘電性液晶パネルの製造が可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の本発明の強誘電性
液晶パネルの製造方法の最適な実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。図１（ａ）は本実施形態に用いた強
誘電性液晶パネルのセル断面図である。図１（ｂ）は、
本実施形態に用いた強誘電性液晶パネルの平面図であ
る。

【００２２】まず、第１の基板１１上には、透明電極１
３を備え、表示画素部１７とその周辺の全画素部１６を
備え、さらに五酸化タンタル膜の絶縁膜１４と注入孔部
に突き出た絶縁膜部分２０を備え、その上に一回り小さ
めなＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入後
部絶縁膜１４より一回り小さめな注入後部ＳｉＯ斜め蒸
着膜１７を備え、さらに基板１１上には、透明電極１３
を備え、さらに五酸化タンタルの絶縁膜１４と注入孔部
に突き出た注入孔絶縁膜２０を備え、その上に一回り小
さめなＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入
後部絶縁部２０より小さめなＳｉＯ斜め蒸着膜部２０を
備え、ギャップ材として液晶パネル内全面にシリカビー
ズ１９を備え、さらにその上に第１のシール１８を備
え、強誘電性液晶２４を備える。

【００２３】図２（ａ）は、本発明の実施形態に用いた
強誘電性液晶パネルのセル断面図を示す。図２（ｂ）
は、本実施形態に用いた強誘電性液晶パネルの平面図で
ある。

【００２４】まず、第１の基板１１上には、透明電極１
３を備え、表示画素部１７とその周辺の全画素部１６を
備え、さらに五酸化タンタル膜の絶縁膜１４と注入孔部
に突き出た絶縁膜部分２０を備え、その上に一回り小さ
めなＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入後
部絶縁膜１４より一回り小さめな注入後部ＳｉＯ斜め蒸
着膜１７を備え、さらに基板１１上には、透明電極１３
を備え、さらに五酸化タンタルの絶縁膜１４と注入孔部
に突き出た注入孔絶縁膜２０を備え、その上に一回り小
さめなＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入
後部絶縁部２０より小さめなＳｉＯ斜め蒸着膜部２０を
備え、ギャップ材として液晶パネル内全面にシリカビー
ズ１９を備え、画素周辺液晶注入領域１６にプラスチッ
クビーズ２３を備え、さらにその上に第１のシール１８
を備える。

【００２５】図３（ａ）は、本発明の実施形態に用いた
強誘電性液晶パネルのセル断面図を示す。図３（ｂ）
は、本実施形態に用いた強誘電性液晶パネルの平面図で
ある。まず、第１の基板１１上には、透明電極１３を備
え、表示画素部１７とその周辺の全画素部１６を備え、
さらに五酸化タンタル膜の絶縁膜１４と注入孔部に突き
出た絶縁膜部分２０を備え、その上に一回り小さめなＳ
ｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入後部絶縁
膜１４より一回り小さめな注入後部ＳｉＯ斜め蒸着膜１
７を備え、さらに第１の基板１１上には、透明電極１３
を備え、さらに五酸化タンタルの絶縁膜１４と注入孔部
に突き出た注入孔絶縁膜２０を備え、その上に一回り小
さめなＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入
後部絶縁部２０より小さめなＳｉＯ斜め蒸着膜部２０を
備え、ギャップ材として液晶パネル内全面にシリカビー
ズ１９を備え、画素周辺液晶注入領域１６にプラスチッ
クビーズ２３を備え、さらにその上に第１のシール１８
とその内側に第２のシール２２を備え、さらに、強誘電
性液晶２４を備える。

【００２６】図４（ａ）は、本発明の実施形態に用いた
図１の強誘電性液晶パネルのセル構成図を示す。

【００２７】まず、第１の基板１１上には、透明電極１
３を備え、表示画素部１７と画素周辺領域１６を備え、
さらに五酸化タンタル膜の絶縁膜１４と注入孔部に突き
出た絶縁膜部分２０を備え、その上に一回り小さめなＳ
ｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入後部絶縁
膜２０より一回り小さめな注入後部ＳｉＯ斜め蒸着膜２
１を備え、さらに基板１２上には、透明電極１３を備
え、さらに五酸化タンタルの絶縁膜１４と注入孔部に突
き出た注入孔絶縁膜２０を備え、その上に一回り小さめ
なＳｉＯ斜め蒸着膜１５と注入孔部に突き出た注入後部
絶縁部２０より小さめなＳｉＯ斜め蒸着膜部２１を備
え、ギャップ材として液晶パネル内全面にシリカビーズ
１９を備え、さらにその上に第１のシール１８とその内
側に第２のシール２２を備え、さらに、強誘電性液晶２
４を備える。

【００２８】図５から図８を用いて製造方法を説明す
る。まず、第１の基板１１と第２の基板上に透明電極１
３を形成する。その後、図１から図３に示すようにクロ
ムなどのメタルを用いてブラックマトリクス２９を形成
する。

【００２９】その後、スパッタリング法を用いて上下シ
ョートを防止するために絶縁膜を第１の基板１１と第２
の基板１２に形成する。このとき、用いる材料として五
酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を用いる。これとは別の無
機膜としてＳｉＯ２やＭｇＯなどがあるが、比誘電率が
一番大きな五酸化タンタルを用いることが好ましい。さ
らに、図５に示すような所定パターンを絶縁膜用メタル
マスク２５で作製する。

【００３０】つぎに第１の基板１１と第２の基板１２を
それぞれ基板落とし込み載物台３４に入れ、アライメン
トピン３１に絶縁膜用メタルマスク２５を基板上に直付
けもしくは５００μｍ程度隙間を開け、セットする。こ
のとき、アライメントは絶縁膜用メタルマスク２５の四
隅についているアライメント雌穴３３を基板落とし込み
載物台３４に挿入して位置合わせを行う。

【００３１】ここで、絶縁膜用メタルマスク２５は、厚
さ０．３ｍｍのＳＵＳ３０４等を用いて作製され、その
大きさは、透明電極１３でパターニングされた画素周辺
領域１６の大きさより縦横の外形が約１ｍｍ程度小さな
相似の長方形とする。

【００３２】さらに、図５に示すように、この絶縁膜メ
タルマスク２５には切り込み部として絶縁膜注入孔切り
込み部２７を追加する。このとき、通常の強誘電性液晶
パネルの注入後部は、第１のシール１８を用いて注入不
良を防ぐために、注入孔部のシール形状が若干、周辺シ
ールのライン上より突き出して、強誘電性液晶パネルを
切断するときのスクライブ線上に載っている。

【００３３】したがって、このわずかな突き出し部分の
囲まれた部分も絶縁膜を形成するために注入孔部切り抜
き部２７を追加しておき、膜形成をする。

【００３４】このように作られた絶縁膜用メタルマスク
２５を用い、画素周辺領域１６上に絶縁膜１４を１００
〜１６０ｎｍの範囲の厚さで形成する。このとき、膜厚
が１００ｎｍ未満であると上下ショート欠陥が起こりや
すく、また１６０ｎｍ以上と膜厚が厚いＴａ２Ｏ５膜で
は比誘電率が大きくなって液晶駆動時に電圧降下をおこ
し正常な液晶駆動が難しくなる。

【００３５】つぎに、図６に示すように、強誘電性液晶
２４の配向制御膜としてＳｉＯ斜め蒸着膜１５をエレク
ロトンビーム蒸着法か昇華法を用いて蒸着角度５゜〜７
゜で膜形成する。このとき、用いるＳｉＯ斜め蒸着用メ
タルマスク２６は、絶縁膜用メタルマスク２５の外形サ
イズより５００μｍ〜１５００μｍ程度小さく相似形で
設計し、メタルマスク材質は０．３〜０．５ｍｍのＳＵ
Ｓ３０４で作製する。

【００３６】また、絶縁膜１４上への位置合わせを正確
にするために、第１の基板１１と第２の基板１２をそれ
ぞれ基板落とし込み載物台３４にセットし、周辺のアラ
イメントピン３１にマスク四隅に設けられたアライメン
ト雌穴３２に挿入し、ぞれぞれ第１の基板１１と第２の
基板１２上に膜形成された絶縁膜１４上にＳｉＯ斜め蒸
着膜１５を膜形成する。

【００３７】このとき、絶縁膜用メタルマスク２５に形
成されている絶縁膜用注入孔部切り込み部２５と相似形
で１ｍｍ程度内側で小さく設計、製作される。

【００３８】図７に第１の基板１１と第２の基板１２の
重ね合わせ前の基板斜視図を示す。第２の基板１２に対
向する第１の基板１１と一定の隙間を保つためにガラス
でビース状に作成されたギャップ材であるシリカビーズ
１９を湿式もしくは乾式スペーサー散布機などを用いて
５００個／ｍｍ２〜１０００個／ｍｍ２程度の個数で一
様に蒔く。

【００３９】このとき、強誘電性液晶パネルのセルギャ
ップは、１．３μｍ〜１．９μｍであるため、シリカビ
ーズを用いないと均一ギャップが得られない。プラスチ
ックビーズでは、ビーズ自信の耐荷重が小さいため、１
０００〜４０００個／ｍｍ２程度散布しても所定のセル
ギャップは得られない。

【００４０】つぎに第２の基板１２の画素周辺領域１６
のエッジ部に熱硬化型接着剤（三井東圧化学製商品名Ｘ
Ｎ−７０１）もしくはＵＶ硬化型接着剤（協立化学製商
品名Ａ−７０６Ａ）がを第１のシール１８としてスクリ
ーン印刷法やディスペンサー法など（図示せず）を用い
て塗布する。

【００４１】図８のＡ−Ａ’断面を示す。下側絶縁膜エ
ッジと上側ＳｉＯ斜め蒸着膜エッジは若干、大きさが違
うため段差が形成されている。第１のシール１８はセル
ギャップ形成時に加圧されたときに、絶縁膜１４に全て
載るか、それ以上はみ出すように、ＳｉＯ斜め蒸着膜１
５の上には３００μｍ〜８００μｍ程度載るように設計
する。

【００４２】加圧後、決して、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５に
シールの載せ幅が全体の１／２以上にならないように設
計する。もし、載ってしまうと、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５
と五酸化タンタルの絶縁膜１４との密着力が悪いために
界面剥離していまう。

【００４３】つぎに、第１の基板１１と第２の基板１２
にあらかじめ基板にパターニングで形成されているアラ
イメントマーク（図示ぜす）を用いて精度良く重ね合わ
せた後、第１のシール１８を硬化させる。

【００４４】第１のシール１８の材料が熱硬化型接着剤
の場合は、ホットプレスで約１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ
２の加圧をしながら温度１５０〜１６０℃の炉に２時間
入れて硬化させる。また、紫外線硬化型接着剤の場合は
紫外線の波長が３６５ｎｍ（可視光硬化型接着剤は、波
長４００ｎｍ以上）を約３０００ｍＪ〜４０００ｍＪ／
ｃｍ２のエネルギーで１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２程度
の圧力で加圧しながら照射し樹脂硬化させる。

【００４５】つぎに、重ね合わせた第１の基板１１と第
２の基板１２とをスクライブ装置などを用いて切断した
後、真空加熱注入法や二穴注入法などを用いて強誘電性
液晶２４を注入する。その後、液晶パネルを封孔冶具
（図示せず）等にセットし太鼓上になった液晶パネルを
加圧する。つぎに、強誘電性液晶２４のＩｓｏ温度より
２〜３℃高めに設定した炉内に１時間以上いれる。その
後、封孔冶具を炉外に取り出しＵＶ封孔剤などを用いて
封孔し、封孔材を液晶パネル内に若干、入れるために液
晶パネルに掛かった加圧を弱くし、再び、炉内に入れ
る。その後、数分待った後に、炉外に出し、ＵＶ封孔剤
を硬化させ液晶パネルとする。

【００４６】さらに、図２（ａ）、（ｂ）を図５〜図１
０を用いて製造方法を説明する。まず、第１の基板１１
と第２の基板上に透明電極１３を形成する。その後、図
１から図３に示すようにクロムなどのメタルを用いてブ
ラックマトリクス２９を形成する。

【００４７】その後、スパッタリング法を用いて上下シ
ョートを防止するために絶縁膜を第１の基板１１と第２
の基板１２に形成する。このとき、用いる材料として五
酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を用いる。別の無機膜とし
てＳｉＯ２やＭｇＯなどがあるが比誘電率が一番大きな
五酸化タンタルを用いる。さらに、図５に示すような所
定パターンを絶縁膜用メタルマスク２５で作製する。

【００４８】つぎに第１の基板１１と第２の基板１２を
それぞれ基板落とし込み載物台３４に入れ、アライメン
トピン３１に絶縁膜用メタルマスク２５を基板上に直付
けもしくは５００μｍ程度隙間を開け、セットする。こ
のとき、アライメントは絶縁膜用メタルマスク２５の四
隅についているアライメント雌穴３３を基板落とし込み
載物台３４に挿入して位置合わせを行う。

【００４９】ここで、絶縁膜用メタルマスク２５は、厚
み０．３ｍｍのＳＵＳ３０４等を用いて作製され、その
大きさは、透明電極１３でパターニングされた画素周辺
領域１６の大きさより縦横の外形が約１ｍｍ程度小さな
相似の長方形とする。

【００５０】さらに、図５に示すようにこの絶縁膜メタ
ルマスク２５には切り込み部として絶縁膜注入孔切り込
み部２７を追加する。このとき、通常の強誘電性液晶パ
ネルの注入後部は、第１のシール１８を用いて注入不良
を防ぐために、注入孔部のシール形状が若干、周辺シー
ルのライン上より突き出して、強誘電性液晶パネルを切
断するときのスクライブ線上に載っている。

【００５１】したがって、このわずかな突き出し部分の
囲まれた部分も絶縁膜を形成するために注入孔部切り抜
き部２７を追加しておき、膜形成をする。

【００５２】このように作られた絶縁膜用メタルマスク
２５を用い、画素周辺領域１６上に絶縁膜１４を１００
〜１６０ｎｍの範囲の厚さで形成する。このとき、膜厚
が１００ｎｍ未満だと上下ショート欠陥が起こりやす
く、また１６０ｎｍ以上の膜厚であると、厚いＴａ２Ｏ
５膜の比誘電率が大きくなり液晶駆動時に電圧降下をお
こし正常な液晶駆動が難しくなる。

【００５３】つぎに、図６に示すように、強誘電性液晶
２４の配向制御膜としてＳｉＯ斜め蒸着膜１５をエレク
ロトンビーム蒸着法か昇華法を用いて蒸着角度５゜〜７
゜で膜形成する。このとき、用いるＳｉＯ斜め蒸着用メ
タルマスク２６は、絶縁膜用メタルマスク２５の外形サ
イズより５００μｍ〜１５００μｍ程度小さく相似形で
設計し、メタルマスク材質は０．３〜０．５ｍｍのＳＵ
Ｓ３０４で作製する。

【００５４】また、絶縁膜１４上への位置合わせを正確
にするために、第１の基板１１と第の２基板１２をそれ
ぞれ基板落とし込み載物台３４にセットし、周辺のアラ
イメントピン３１にマスク四隅に設けられたアライメン
ト雌穴３２に挿入し、ぞれぞれ第１の基板１１と第２の
基板１２上に膜形成された絶縁膜１４上にＳｉＯ斜め蒸
着膜１５を膜形成する。

【００５５】このとき、絶縁膜用メタルマスク２５に形
成されている絶縁膜用注入孔部切り込み部２５と相似形
で１ｍｍ程度内側で小さく設計、製作される。

【００５６】図７に第１の基板１１と第２の基板１２の
重ね合わせ前の基板斜視図を示す。第２の基板１２に対
向する第１の基板１１と一定の隙間を保つためにガラス
でビース状に作成されたギャップ材であるシリカビーズ
１９を湿式もしくは乾式スペーサー散布機などを用いて
５００個／ｍｍ２〜１０００個／ｍｍ２程度の個数で一
様に蒔く。

【００５７】このとき、強誘電性液晶パネルのセルギャ
ップは、１．３μｍ〜１．９μｍであるため、シリカビ
ーズを用いないと均一ギャップが得られない。プラスチ
ックビーズでは、ビーズ自信の耐荷重が小さいため、１
０００〜４０００個／ｍｍ２程度散布しても所定のセル
ギャップは得られない。

【００５８】つぎに、図９に示すように散布マスク３３
を用いて強誘電性液晶が温度により体積収縮と膨張する
時のセル内容積の変化に対するクッション材として、シ
リカビーズ１９の球径より０．２μｍ〜０．３μｍ程度
の大きなプラスチックビーズを５００〜１０００個／ｍ
ｍ２の個数で画素周辺領域１６に一様に散布する。

【００５９】つぎに、第２の基板１２の画素周辺領域１
６のエッジ部に熱硬化型接着剤（三井東圧化学製商品名
ＸＮ−７０１）もしくはＵＶ硬化型接着剤（協立化学製
商品名Ａ−７０６Ａ）がを第１のシール１８としてスク
リーン印刷法やディスペンサー法など（図示せず）を用
いて塗布する。

【００６０】図８のＡ−Ａ‘断面を示す。下側絶縁膜エ
ッジと上側ＳｉＯ斜め蒸着膜エッジは若干、大きさが違
うため段差が形成されている。第１のシール１８はセル
ギャップ形成時に加圧されたときに、絶縁膜１４に全て
載るか、それ以上はみ出すように、ＳｉＯ斜め蒸着膜１
５の上には３００μｍ〜８００μｍ程度載るように設計
する。

【００６１】加圧後、決して、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５に
シールの載せ幅が全体の１／２以上にならないように設
計する。もし、載ってしまうと、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５
と五酸化タンタルの絶縁膜１４との密着力が悪いために
界面剥離していまう。

【００６２】つぎに、基板１１と第２の基板１２に予め
基板にパターニングで形成されているアライメントマー
ク（図示ぜす）を用いて精度良く重ね合わせた後、第１
のシール１８を硬化させる。

【００６３】第１のシール１８の材料が熱硬化型接着剤
の場合は、ホットプレスで約１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ
２の加圧をしながら１５０〜１６０℃の炉に２時間入れ
て硬化させる。また、紫外線硬化型接着剤の場合は、紫
外線の波長が３６５ｎｍ（可視光硬化型接着剤は、波長
４００ｎｍ以上）を約４０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギ
ーで、１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２程度加圧しながら照
射し樹脂硬化させる。

【００６４】つぎに、重ね合わせた第１の基板１１と第
２の基板１２をスクライブ装置などを用いて切断する。
その後、真空加熱注入法や二穴注入法などを用いて強誘
電性液晶２４を注入する。その後、液晶パネルを封孔冶
具（図示せず）等にセットし太鼓上になった液晶パネル
を加圧する。

【００６５】つぎに、強誘電性液晶２４のＩｓｏ温度よ
り２〜３℃高めに設定した炉内に１時間以上いれる。そ
の後、封孔冶具を炉外に取り出しＵＶ封孔剤などを用い
て封孔し、封孔材を液晶パネル内に若干、入れるために
液晶パネルに掛かった加圧を弱くし、再び、炉内に入れ
る。その後、数分待った後に、炉外に出し、ＵＶ封孔剤
を硬化させ液晶パネルとする。

【００６６】さらに、図３（ａ）、（ｂ）を図５〜図１
０を用いて製造方法を説明する。まず、第１の基板１１
と第２の基板上に透明電極１３を形成する。その後、図
１から図３に示すようにクロムなどのメタルを用いてブ
ラックマトリクス２９を形成する。

【００６７】その後、スパッタリング法を用いて上下シ
ョートを防止するために絶縁膜を第１の基板１１と第２
の基板１２に形成する。このとき、用いる材料として五
酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を用いる。別の無機膜とし
てＳｉＯ２やＭｇＯなどがあるが比誘電率が一番大きな
五酸化タンタルを用いる。さらに、図５に示すような所
定パターンを絶縁膜用メタルマスク２５で作製する。

【００６８】つぎに第１の基板１１と第２の基板１２を
それぞれ基板落とし込み載物台３４に入れ、アライメン
トピン３１に絶縁膜用メタルマスク２５を基板上に直付
けもしくは５００μｍ程度隙間を開け、セットする。こ
のとき、アライメントは絶縁膜用メタルマスク２５の四
隅についているアライメント雌穴３３を基板落とし込み
載物台３４に挿入して位置合わせを行う。

【００６９】ここで、絶縁膜用メタルマスク２５は、厚
み０．３ｍｍのＳＵＳ３０４等を用いて作製され、その
大きさは、透明電極１３でパターニングされた画素周辺
領域１６の大きさより縦横の外形が約１ｍｍ程度小さな
相似の長方形とする。

【００７０】さらに、図５に示すようにこの絶縁膜メタ
ルマスク２５には切り込み部として絶縁膜注入孔切り込
み部２７を追加する。このとき、通常の強誘電性液晶パ
ネルの注入後部は、第１のシール１８を用いて注入不良
を防ぐために、注入孔部のシール形状が若干、周辺シー
ルのライン上より突き出して、強誘電性液晶パネルを切
断するときのスクライブ線上に載っている。

【００７１】したがって、このわずかな突き出し部分の
囲まれた部分も絶縁膜を形成するために注入孔部切り抜
き部２７を追加しておき、膜形成をする。

【００７２】このように作られた絶縁膜用メタルマスク
２５を用い、画素周辺領域１６上に絶縁膜１４を１００
〜１６０ｎｍの範囲の厚さで形成する。このとき、膜厚
が１００ｎｍ未満だと上下ショート欠陥が起こりやす
く、また１６０ｎｍ以上と膜厚が厚いＴａ２Ｏ５膜では
比誘電率が大きくなって、液晶駆動時に電圧降下をおこ
し正常な液晶駆動が難しくなる。

【００７３】つぎに、図６に示すように、強誘電性液晶
２４の配向制御膜としてＳｉＯ斜め蒸着膜１５をエレク
ロトンビーム蒸着法か昇華法を用いて蒸着角度５゜〜７
゜で膜形成する。このとき、用いるＳｉＯ斜め蒸着用メ
タルマスク２６は、絶縁膜用メタルマスク２５の外形サ
イズより５００μｍ〜１５００μｍ程度小さく相似形で
設計し、メタルマスク材質は０．３〜０．５ｍｍのＳＵ
Ｓ３０４で作製する。

【００７４】また、絶縁膜１４上への位置合わせを正確
にするために、第１の基板１１と第２の基板１２をそれ
ぞれ基板落とし込み載物台３４にセットし、周辺のアラ
イメントピン３１にマスク四隅に設けられたアライメン
ト雌穴３２に挿入し、ぞれぞれ第１の基板１１と第２の
基板１２上に膜形成された絶縁膜１４上にＳｉＯ斜め蒸
着膜１５を膜形成する。

【００７５】このとき、絶縁膜用メタルマスク２５に形
成されている絶縁膜用注入孔部切り込み部２５と相似形
で１ｍｍ程度内側で小さく設計、製作される。

【００７６】図７に第１の基板１１と第２の基板１２の
重ね合わせ前の基板斜視図を示す。第２の基板１２に対
向する第１の基板１１と一定の隙間を保つためにガラス
でビース状に作成されたギャップ材であるシリカビーズ
１９を湿式もしくは乾式スペーサー散布機などを用いて
５００個／ｍｍ２〜１０００個／ｍｍ２程度の個数で一
様に蒔く。

【００７７】このとき、強誘電性液晶パネルのセルギャ
ップは、１．３μｍ〜１．９μｍであるため、シリカビ
ーズを用いないと均一ギャップが得られない。プラスチ
ックビーズでは、ビーズ自信の耐荷重が小さいため、１
０００〜４０００個／ｍｍ２程度散布しても所定のセル
ギャップは得られない。

【００７８】つぎに、図９に示すように散布マスク３３
を用いて強誘電性液晶が温度により体積収縮と膨張する
時のセル内容積の変化に対するクッション材として、シ
リカビーズ１９の球径より０．２μｍ〜０．３μｍ程度
の大きなプラスチックビーズを５００〜１０００個／ｍ
ｍ２の個数で画素周辺領域１６に一様に散布する。

【００７９】つぎに、第２の基板１２の画素周辺領域１
６のエッジ部に熱硬化型接着剤（三井東圧化学製商品名
ＸＮ−７０１）もしくはＵＶ硬化型接着剤（協立化学製
商品名Ａ−７０６Ａ）がを第１シール１８としてスクリ
ーン印刷法やディスペンサー法など（図示せず）を用い
て塗布する。

【００８０】さらに第１のシール１８と同時に、その内
側に第２のシール２２を形成する。第１のシールと第２
のシールの隙間は、液晶パネル完成時（加圧硬化後）
に、約１ｍｍ〜２ｍｍ程度隙間が空いているように設計
し、かつ表示画素部１７には入らないようにする。パタ
ーン形状は、画素領域１７となるべく貫通してないもの
が望ましい。

【００８１】第１のシール１８と絶縁膜位置を測定８の
Ａ−Ａ‘断面を示す。下側絶縁膜エッジと上側ＳｉＯ斜
め蒸着膜エッジは若干、大きさが違うため段差が形成さ
れている。第１のシール１８はセルギャップ形成時に加
圧されたときに、絶縁膜１４に全て載るか、それ以上は
み出すように、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５の上には３００μ
ｍ〜８００μｍ程度載るように設計する。

【００８２】加圧後、決して、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５に
シールの載せ幅が全体の１／２以上にならないように設
計する。もし、載ってしまうと、ＳｉＯ斜め蒸着膜１５
と五酸化タンタルの絶縁膜１４との密着力が悪いために
界面剥離していまう。

【００８３】つぎに、基板１１と第２の基板１２に予め
基板にパターニングで形成されているアライメントマー
ク（図示ぜす）を用いて精度良く重ね合わせた後、第１
のシール１８を硬化させる。

【００８４】第１のシール１８の材料が熱硬化型接着剤
の場合は、ホットプレスで約１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ
２の加圧をしながら温度１５０〜１６０℃の炉に２時間
入れて硬化させる。また、紫外線硬化型接着剤の場合
は、紫外線の波長が３６５ｎｍ（可視光硬化型接着剤
は、波長４００ｎｍ以上）を約４０００ｍＪ／ｃｍ２の
エネルギーで、１．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２程度加圧し
ながら照射し樹脂硬化させる。

【００８５】つぎに、重ね合わせた第１の基板１１と第
２の基板１２をスクライブ装置などを用いて切断した
後、真空加熱注入法や二穴注入法など(図示せず)を用い
て強誘電性液晶２４を注入する。その後、液晶パネルを
封孔冶具（図示せず）等にセットし太鼓上になった液晶
パネルを加圧する。

【００８６】つぎに、強誘電性液晶２４のＩｓｏ温度よ
り２〜３℃高めに設定した炉内に１時間以上いれる。そ
の後、封孔冶具を炉外に取り出しＵＶ封孔剤などを用い
て封孔し、封孔材を液晶パネル内に若干、入れるために
液晶パネルに掛かった加圧を弱くし、再び、炉内に入れ
る。その後、数分待った後に、炉外に出し、ＵＶ封孔剤
を硬化させ液晶パネルとする。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
おいては、第１の基板１１と第２の基板１２の両側の透
明電極１３上に注入孔部まで切り込みの入った絶縁膜１
４と切り込みの入ったＳｉＯ斜め蒸着膜１５のを膜形成
することによって、注入孔部と周辺画素部１６の段差が
無くなりフラットになり、微少な隙間をなくし、注入終
了後、液晶パネルに隙間なく強誘電性液晶２４が入り、
パネルの温度が低温になった場合でも内部に微小な気泡
が無いために、その気泡が周辺画素部１６や表示画素部
１７に進行しない。このことにより、液晶の体積収縮に
より発生する真空部もしくは低蒸気圧部は無くなり、強
誘電性液晶パネルの製品化が可能になる。

【００８８】さらに第１の基板１１と第２の基板１２を
重ね合わせる強誘電性液晶パネルを作成する際、ギャッ
プ材として用いるシリカビーズを全面に散布し、表示画
素部１７の周辺画素領域１６のみにクッション材の役割
でプラスチックスビーズ１９を散布することにより、Ｉ
ｓｏ温度で注入した強誘電性液晶パネルが、室温もしく
は室温以下の低温雰囲気に曝されても、強誘電性液晶２
４自信の体積変化および層配列による微小体積による微
小のスクラッチ気泡を押さえられ、ＳｉＯ斜め蒸着膜１
５使用の強誘電性液晶パネルの製品化が可能になる。

【００８９】また、第１の基板１１と第２の基板１２を
重ね合わせる強誘電性液晶パネルを作成する際、ギャッ
プ材として用いるシリカビーズを全面に散布し、表示画
素部１７の周辺画素領域１６のみにクッション材の役割
でプラスチックスビーズ１９を散布することと、さらに
第１のシール１８とその内側に第２の基板２２を備える
ことにより、Ｉｓｏ温度で注入した強誘電性液晶パネル
が、室温もしくは室温以下の低温雰囲気に曝されても、
強誘電性液晶２４自信の体積変化および層配列による微
小体積による微小のスクラッチ気泡を押さえられ、且つ
耐湿試験などでシールから浸入する水分がＳｉＯに吸着
し発生する大きな泡状気泡の発生を抑えられるために、
ＳｉＯ斜め蒸着膜１５使用の強誘電性液晶パネルの製品
化が可能になる。

【００９０】以上の実施形態で述べたように、本発明の
注入孔絶縁膜と注入孔ＳｉＯ斜め蒸着膜とクッション材
のプラスチックスビーズと第２のシールを組み合わせる
ことにより、表示品質の良いＳｉＯ斜め蒸着膜使用の強
誘電性液晶パネルの製造方法が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法を示す図面である。

【図２】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法を示す図面である。

【図３】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法を示す図面である。

【図４】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法におけるシールとビーズの配置を示す図
面である。

【図５】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法における絶縁膜の膜形成状態を示す図面
である。

【図６】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法におけるＳｉＯ斜め蒸着膜の膜形成状態
を示す図面である。

【図７】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法における第１のシールと第２の基板の構
成を示す図面である。

【図８】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法におけるシール部の絶縁膜とＳｉＯ斜め
蒸着部を示す図面である。

【図９】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示パ
ネルの製造方法におけるプラスチックビーズ散布時の冶
具を示す図面である。

【図１０】本発明の実施形態における強誘電性液晶表示
パネルの製造方法における第２のシールを示す図面であ
る。

【図１１】従来技術の強誘電性液晶表示素子を示す図面
である。

【符号の説明】

１１ 第１の基板 １２ 第２の基板 １３ 透明電極 １４ 絶縁膜 １５ ＳｉＯ斜め蒸着膜 １６ 周辺画素領域 １７ 表示画素部 １８ 第１のシール １９ シリカビーズ ２０ 注入孔部絶縁膜 ２１ 注入孔部ＳｉＯ斜め蒸着膜 ２２ 第２のシール ２３ プラスチックスペーサ ２４ 強誘電性液晶 ２５ 絶縁膜用メタルマスク ２６ ＳｉＯ 斜め蒸着用メタルマスク ２７ 絶縁膜注入孔切り込み部 ２８ 蒸着マスク注入孔切り込み部 ２９ ブラックマトリクス ３０ 治具 ３１ アライメントピン ３２ アライメント雌穴 ３３ 散布マスク ３４ 基板落とし入れ載物台 ３５ 封孔材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板と第２の基板の上に透明電極
   を設ける工程と、 その透明電極上に五酸化タンタル膜を形成し、さらに無
   機酸化珪素の蒸着配向膜を形成する工程と、 第１の基板にはシールパターンを形成し、第２の基板に
   ギャップ材を蒔き、アライメントマークを用いて第１の
   基板と第２の基板とを重ね合わせる工程と、 第１の基板と第２の基板とのあいだに強誘電性液晶を注
   入する工程と、 を有することを特徴とする強誘電性液晶パネルの製造方
   法。
2. 【請求項２】 第１の基板と第２の基板上に五酸化タン
   タル膜の絶縁膜を形成する工程と、 その形状をシールパターンと同様な大きさに加え、周辺
   画素外の注入孔部に形成する工程と、 配向処理用の酸化珪素膜をシール形状を五酸化タンタル
   膜より小さい大きさで周辺画素外の注入孔部に設ける工
   程と、 を有するを特徴とする強誘電性液晶パネルの製造方法。
3. 【請求項３】 液晶パネルの全領域にシリカビーズを蒔
   き、周辺画素部にはプスチックビーズを蒔くことを特徴
   とする請求項１に記載の強誘電性液晶パネルの製造方
   法。
4. 【請求項４】 液晶パネルの外周シールの内側に同じ材
   料かまたは別の材料で第２のシールを形成す、しかも周
   辺画素にプラスチックビーズを蒔くことを特徴とする請
   求項１に記載の強誘電性液晶パネルの製造方法。