(57)【要約】液晶表示素子は、フロントパネル、フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、を含んでいる。
2020008766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子。
【請求項２】
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
フロントパネルには透明導電材料から成る対向電極が設けられており、
シール部を構成する導電膜は、上面側が対向電極と導通するように配置されている、
請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
バックパネルの液晶材料層側の面には、対向電極に電圧を供給する給電用電極が配置されており、
シール部を構成する導電膜は、下面側が給電用電極と導通するように配置されている、
請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極と同層に形成されている、
請求項４に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている、
請求項４に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
バックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路が形成されており、
給電用電極は駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている、
請求項６に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
シール部を構成する導電膜は、金属材料から構成されている、
請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
シール部を構成する絶縁膜は、無機絶縁材料から構成されている、
請求項２に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
シール部には液晶材料を注入するための開口が形成されている、
請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含む液晶表示素子の製造方法であって、
フロントパネル及びバックパネルの少なくとも一方に、液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するためのシール部を形成する工程と、
フロントパネルとバックパネルとを、シール部を介して貼り合わせる工程と、
を有する、
液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
請求項１１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲み、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子を備えた電子機器。
【請求項１４】
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
請求項１３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶表示素子および液晶表示素子の製造方法、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶セルを含む画素が行列状に２次元配置されてなる液晶表示素子にあっては、画素を光シャッター（ライト・バルブ）として動作させることによって画像を表示する。液晶表示素子を用いた表示装置として、直視型の表示装置や、投射型（プロジェクター型）の表示装置が実用化されている。直視型の表示装置はもちろん、投射型の表示装置においても、近年、大規模会議室用やエンターテイメント用といった用途が拡大して高精細化や高画質化が要求されており、所謂アクティブマトリクス型の液晶表示素子が広く用いられている。【０００３】
ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）やＨＴＰＳ（High Temperature Poly-Silicon）等の透過型あるいは反射型の液晶表示素子にあっては、画素電極と対向電極との間に液晶材料層が配置されている。そして、画素電極と対向電極との間に電圧を印加することによって液晶の配向方向を変えて画像を表示する。対向電極は、例えばガラス等の透明材料から成るフロントパネル上に設けられたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等から成る透明電極から構成されている。フロントパネルに設けられた対向電極に電圧を印加するためには、フロントパネルから給電用の電極を取り出すといった方法の他、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いて、フロントパネルに設けられた対向電極を、画素電極が設けられたバックパネル側に設けられた給電用電極と接続するといった方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９５４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フロントパネルから給電用の電極を取り出すといった方法や、ＡＣＦを用いてフロントパネルに設けられた対向電極をバックパネル側の給電用電極と接続するといった方法にあっては、液晶材料層を囲むシール部に加えて更に対向電極と導通を取るためのスペースが必要となり、結果として、いわゆる額縁の部分が大きくなっていた。コスト低減といった観点からは、額縁の部分はできるだけ小さくすることが好ましい。【０００６】
従って、本開示の目的は、額縁の部分を小さくすることができる液晶表示素子、係る液晶表示素子の製造方法、及び、係る液晶表示素子を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示に係る液晶表示素子は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子である。【０００８】
上記の目的を達成するための本開示に係る液晶表示素子の製造方法は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含む液晶表示素子の製造方法であって、
フロントパネル及びバックパネルの少なくとも一方に、液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するためのシール部を形成する工程と、
フロントパネルとバックパネルとを、シール部を介して貼り合わせる工程と、
を有する、
液晶表示素子の製造方法である。【０００９】
上記の目的を達成するための本開示に係る電子機器は、
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲み、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子を備えた電子機器である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の第１の実施形態に係る液晶表示素子を説明するための模式図である。
【図２】図２は、液晶表示素子の内部構成を説明するための模式図である。
【図３】図３は、液晶表示素子におけるフロントパネルとバックパネルとのシール部分の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、バックパネルにおける画素電極や給電用電極等の配置を説明するための模式的な平面図である。
【図５】図５は、変形例のバックパネルにおける画素電極や給電用電極の配置を説明するための模式的な平面図である。
【図６】図６は、フロントパネルにおける対向電極やシール部の配置を説明するための模式的な平面図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、図７Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、図８Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、図１０Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１２】図１２Ａおよび図１２Ｂは、図１１Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１３】図１３Ａおよび図１３Ｂは、図１２Ｂに引き続き、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１４】図１４Ａおよび図１４Ｂは、図１３Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、図１５Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは、図１６Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１８】図１８Ａおよび図１８Ｂは、図１７Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図１９】図１９Ａおよび図１９Ｂは、図１８Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２０】図２０Ａおよび図２０Ｂは、図１９Ｂに引き続き、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態に係る液晶表示素子におけるフロントパネルとバックパネルとのシール部分の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【図２２】図２２は、投射型表示装置の概念図である。
【図２３】図２３は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図２３Ａにその正面図を示し、図２３Ｂにその背面図を示す。
【図２４】図２４は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【図２５】図２５は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態に基づいて本開示を説明する。本開示は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値や材料は例示である。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示に係る、液晶表示素子および液晶表示素子の製造方法、並びに、電子機器、全般に関する説明
２．第１の実施形態
３．第２の実施形態
４．第３の実施形態
５．電子機器の説明、その他
【００１２】
［本開示に係る、液晶表示素子および液晶表示素子の駆動方法、並びに、電子機器、全般に関する説明］
本開示に係る液晶表示素子、本開示に係る電子機器に用いられる液晶表示素子、本開示に係る液晶表示素子の製造方法により得ることができる液晶表示素子（以下、これらを単に、本開示と呼ぶ場合がある）において、シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
態様とすることができる。
【００１３】
上述した好ましい構成の本開示において、
フロントパネルには透明導電材料から成る対向電極が設けられており、
シール部を構成する導電膜は、上面側が対向電極と導通するように配置されている、
構成とすることができる。
【００１４】
あるいは又、
バックパネルの液晶材料層側の面には、対向電極に電圧を供給する給電用電極が配置されており、
シール部を構成する導電膜は、下面側が給電用電極と導通するように配置されている、
構成とすることができる。
【００１５】
シール部は液晶材料層を囲む環状に配置される。給電用電極は、環状のシール部の一部に接するように配置されていてもよいし、シール部の全体に接するように、シール部と同様に環状に配置されていてもよい。バックパネル側への不要な外光入射を防ぐといった観点からは、給電用電極はシール部と同様に環状に配置されていることが好ましい。給電用電極や後述する画素電極を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ等のアルミニウム合金、銀（Ａｇ）等を例示することができる。
【００１６】
この場合において、
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極と同層に形成されている、
構成とすることができる。
【００１７】
あるいは又、
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている、
構成とすることができる。
【００１８】
この場合において、
バックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路が形成されており、
給電用電極は駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている、
構成とすることができる。
【００１９】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示において、シール部を構成する導電膜として種々の導電材料を用いることができる。液晶材料層への水分の浸入を防ぐなどといった信頼性の観点からは、シール部を構成する導電膜は、金属材料から構成されていることが好ましい。金属材料として、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）等を例示することができる。
【００２０】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示において、シール部を構成する絶縁膜として種々の絶縁材料を用いることができ、ポリイミド等の有機絶縁材料や、シリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機絶縁材料を例示することができる。例えば投射用途の液晶表示素子の場合、信頼性の観点からは、シール部を構成する絶縁膜は無機絶縁材料から構成されていることが好ましい。
【００２１】
上述した各種の好ましい構成を含む本開示において、シール部には液晶材料を注入するための開口が形成されている構成とすることができる。
【００２２】
フロントパネルとして、ガラス等の透明材料から成る基板を用いることができる。フロントパネルに設けられる対向電極は、ＩＴＯやＩＺＯ等といった透明導電材料を用いて形成することができる。対向電極は、液晶表示素子の各画素に対する共通電極として機能する。
【００２３】
バックパネルとして、ガラス等の透明材料から成る基板や、シリコン等の半導体材料から成る基板を用いることができる。バックパネルとしてガラス基板などを用いる場合、画素を駆動する駆動回路は、ガラス基板上に半導体材料層等を形成し加工することによって構成することができる。シリコン等の半導体材料から成る基板を用いる場合には、例えば基板に設けられたウエルにトランジスタ等を適宜形成することなどによって構成することができる。
【００２４】
液晶表示素子は、透過型であってもよいし反射型であってもよい。また、モノクロ画像を表示する構成であってもよいし、カラー画像を表示する構成であってもよい。液晶表示素子の画素（ピクセル）の値として、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（３８４０，２１６０）、（７６８０，４３２０）等、画像用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
【００２５】
また、本開示の液晶表示素子を備えた電子機器として、直視型や投射型の表示装置の他、画像表示機能を備えた各種の電子機器を例示することができる。
【００２６】
本明細書における各種の条件は、厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。また、以下の説明で用いる各図面は模式的なものであり、実際の寸法やその割合を示すものではない。
【００２７】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本開示に係る、液晶表示素子および液晶表示素子の製造方法に関する。
【００２８】
図１は、本開示の第１の実施形態に係る液晶表示素子を説明するための模式図である。
【００２９】
第１の実施形態に係る液晶表示素子は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子である。図１に示すように、液晶表示素子１は、液晶セルを含む画素１１がマトリクス状に配置されて成る画素アレイ部１０、画素アレイ部１０を駆動するための、水平駆動回路２０および垂直駆動回路３０といった各種回路を備えている。尚、図１に示す例において、水平駆動回路２０および垂直駆動回路３０は、それぞれ、画素アレイ部１０の一端側に配置されているとしたが、これは例示に過ぎない。
【００３０】
画素アレイ部１０は、例えば、対向する一対の基板とその間に配置された液晶材料層、画素１１を駆動するために用いられる走査線ＳＣＬやデータ線ＤＴＬといった各種配線、画素に対応する部分に設けられた画素電極、画素電極と対向する対向電極、データ線ＤＴＬと画素電極とを接続する画素トランジスタ等から構成されている。縦方向（図においてＹ方向）に２つ並んだ画素１１の接続関係を図の右側に模式的に示した。画素１１は、例えば水平方向にＭ個、垂直方向にＮ個、合計Ｍ×Ｎ個が、マトリクス状に配置されている。
【００３１】
図２は、液晶表示素子の内部構成を説明するための模式図である。尚、積層関係を明示するために、構成要素の一部を切り欠いて示した。図３は、液晶表示素子におけるフロントパネルとバックパネルとのシール部分の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。尚、図示の都合上、各構成要素の形状等は誇張して示した。
【００３２】
図２に示すように、液晶表示素子１は、
フロントパネル１１０、
フロントパネル１１０に対して対向配置されたバックパネル１００、
フロントパネル１１０とバックパネル１００とに挟持された液晶材料層１２０、及び、
液晶材料層１２０の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネル１１０とバックパネル１００との間を電気的に接続するシール部１３０、
を含んでいる。
【００３３】
後述するように、バックパネル１００は例えばシリコンといった半導体材料から成る基板から構成されている。液晶表示素子１は反射型の液晶表示素子である。
【００３４】
シール部１３０は液晶材料層１２０を囲む環状である。尚、シール部１３０には液晶材料を注入するための開口が形成されており、液晶材料の注入後に開口は封止される。符号１５０は開口の封止部分を示す。
【００３５】
図３に示すように、シール部１３０は、
上面側がフロントパネル１１０に接し下面側がバックパネル１００に接する導電膜１３１、及び、
導電膜１３１の端面を覆う絶縁膜１３２、
から構成されている。尚、図３において、導電膜１３１の液晶材料層１２０側の端面を覆う絶縁膜を符号１３２（１３２Ａ）、導電膜１３１の他の端面を覆う絶縁膜を符号１３２（１３２Ｂ）と表した。シール部１３０を構成する導電膜１３１は、銅（Ｃｕ）やタングステン（Ｗ）などの金属材料から構成されている。また、シール部１３０を構成する絶縁膜１３２は、シリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機絶縁材料から構成されている。
【００３６】
図３を参照して、フロントパネル１１０とバックパネル１００との電気的な接続について説明する。
【００３７】
フロントパネル１１０には、例えばＩＴＯといった透明導電材料から成る対向電極が設けられている。より具体的には、フロントパネル１１０は、例えば透明なガラスから成る矩形状の基板１１１と、基板１１１の液晶材料層１２０側の面に設けられた対向電極１１２、対向電極１１２上に設けられた配向膜１１３等から構成されている。そして、シール部１３０を構成する導電膜１３１は、上面側が対向電極１１２と導通するように配置されている。
【００３８】
バックパネル１００は、例えばシリコンといった半導体材料から成る矩形状の基板１０１、液晶材料層１２０側の面に配置された画素電極１０２、画素電極１０２を覆う平坦化膜１０３、平坦化膜１０３上に設けられた配向膜１０４等から構成されている。基板１０１には図示せぬトランジスタや各種配線が形成されており、これらは、画素電極１０２を駆動する駆動回路を構成する。
【００３９】
更に、バックパネル１００の液晶材料層１２０側の面には、対向電極１１２に電圧を供給する給電用電極１０５が配置されている。図３に示す例にあっては、給電用電極１０５は画素電極１０２と同層に形成されている。そして、シール部１３０を構成する導電膜１３１は、下面側が給電用電極１０５と導通するように配置されている。
【００４０】
従って、フロントパネル１１０とバックパネル１００とはシール部１３０によって電気的に接続される。より具体的には、給電用電極１０５と対向電極１１２とは、シール部１３０を構成する導電膜１３１によって電気的に接続される。
【００４１】
次いで、バックパネル１００やフロントパネル１１０を構成する各要素の平面的な配置関係について説明する。尚、液晶表示素子の製造において、シール部１３０は、バックパネル１００側に設けられているといった態様とすることもできるし、フロントパネル１１０側に設けられているといった態様とすることもできる。ここでは、シール部１３０はバックパネル１００側に設けられているとして説明する。
【００４２】
図４は、バックパネルにおける画素電極や給電用電極等の配置を説明するための模式的な平面図である。
【００４３】
画素１１に対応するように、画素電極１０２は、例えば水平方向にＭ個、垂直方向にＮ個、合計Ｍ×Ｎ個が、マトリクス状に配置されている。そして、給電用電極１０５は、マトリクス状に配置された画素１１の周囲を囲むように、環状に配置されている。画素電極１０２と給電用電極１０５は、例えば、Ａｌ−Ｃｕといったアルミニウム合金から形成されている。
【００４４】
マトリクス状に配置されている画素電極１０２の領域上には、例えば無機絶縁材料から成る平坦化膜１０３、シリコン酸化物等の無機絶縁材料から成る配向膜１０４が順次積層されている。これらは、周知の成膜方法やパターニング方法によって形成することができる。例えば、配向膜１０４は、方向性を持った真空蒸着法等を利用することによって形成することができる。
【００４５】
尚、対向電極１１２は共通電極として形成されているため、給電の観点からは、給電用電極を環状に配置せず、離散的に配置するといったことも考えられる。図５は、そのような変形例のバックパネルにおける画素電極や給電用電極の配置を説明するための模式的な平面図である。この例では、給電用電極１０５はバックパネル１００の四隅に配置されている。
【００４６】
以上、バックパネル１００について説明した。次いで、フロントパネル１１０を構成する各要素の平面的な配置関係について説明する。
【００４７】
図６は、フロントパネルにおける対向電極やシール部の配置を説明するための模式的な平面図である。尚、積層関係を明示するために、構成要素の一部を切り欠いて示した。
【００４８】
対向電極１１２は、共通電極として基板１１１の全面に形成されている。そして、シール部１３０は、液晶材料層１２０の周囲を囲む位置に設けられている。シール部１３０には液晶材料を注入するための開口ＯＰ１５０が形成されている。シール部１３０で囲まれた対向電極１１２の部分には、配向膜１１３が積層されている。バックパネルについて説明したのと同様に、これらは、周知の成膜方法やパターニング方法によって形成することができる。
【００４９】
以上、フロントパネル１１０について説明した。尚、シール部がフロントパネル側に設けられている態様の場合には、図４に示す給電用電極１０５の上に、図６に示すシール部１３０を設けるといった構成となる。
【００５０】
次いで、液晶表示素子１の製造方法について説明する。
【００５１】
液晶表示素子１の製造方法は、
フロントパネル１１０及びバックパネル１００の少なくとも一方に、液晶材料層１２０の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネル１１０とバックパネル１００との間を電気的に接続するためのシール部１３０を形成する工程と、
フロントパネル１１０とバックパネル１００とを、シール部１３０を介して貼り合わせる工程と、
を有する。後述する他の実施形態においても同様である。
【００５２】
上述したように、シール部１３０は、
上面側がフロントパネル１１０に接し下面側がバックパネル１００に接する導電膜１３１、及び、
導電膜１３１の端面を覆う絶縁膜１３２、
から構成されている。
【００５３】
図７ないし図１４は、第１の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
以下、これらの図を参照して、液晶表示素子１の製造方法について詳しく説明する。
【００５４】
［工程−１００］（図７Ａ、図７Ｂ参照）
基板１１１を用意し、基板１１１上に所定の成膜プロセスを経ることにより、対向電極１１２を形成する（図７Ａ参照）。その後、シール部１３０における絶縁膜１３２（１３２Ａ，１３２Ｃ）を構成する絶縁材料層１３２Ｃを、全面に形成する（図７Ｂ参照）。
【００５５】
［工程−１１０］（図８Ａ，図８Ｂ，図９Ａ参照）
次いで、絶縁材料層１３２Ｃの上に、導電膜１３１が配置されるべき部分の開口を備えたマスク層１１４を形成する。符号ＯＰ１３１Ａは、導電膜１３１が配置されるべき部分の開口を示す（図８Ａ参照）。その後、ドライエッチ法などを行い（図８Ｂ参照）、絶縁材料層１３２Ｃに開口ＯＰ１３１を形成した後マスク層１１４を除去する（図９Ａ参照）。
【００５６】
［工程−１２０］（図９Ｂ、図１０Ａ参照）
次いで、開口ＯＰ１３１を含む全面に、シール部１３０における導電膜１３１を構成する導電材料層１３１Ａを形成する（図９Ｂ参照）。その後、例えばＣＭＰによって平坦化を施し、絶縁材料層１３２Ｃの開口に埋め込まれた導電膜１３１を形成する（図１０Ａ参照）。
【００５７】
［工程−１３０］（図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ参照）
次いで、シール部１３０が配置されるべき部分を覆うようにマスク層１１５を形成する（図１０Ｂ参照）。その後、その後、ドライエッチ法などを行い（図１１Ａ参照）、絶縁材料層１３２Ｃの不要な部分を除去する（図１１Ｂ参照）。その後、マスク層１１５を除去する（図１２Ａ参照）。
【００５８】
［工程−１４０］（図１２Ｂ参照）
次いで、シール部１３０で囲まれた対向電極１１２の部分に、配向膜１１３を形成する。以上の一連の工程によって、シール部１３０が形成されたフロントパネル１１０を得ることができる。
【００５９】
［工程−１５０］（図１３Ａ参照）
駆動回路が形成された基板１０１を準備し、その上に、周知の成膜方法やパターニング方法によって、画素電極１０２、平坦化膜１０３、配向膜１０４、給電用電極１０５を形成する。これによって、給電用電極１０５が形成されたバックパネル１００を得ることができる。
【００６０】
［工程−１６０］（図１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ参照）
次いで、シール部１３０を介して、フロントパネル１１０とバックパネル１００とを対向させた状態とし（図１３Ｂ参照）、例えば、超高真空下で接続電極１０５の表面や対向するシール部１３０の表面を活性化し、両者を密着させることによって、フロントパネル１１０とバックパネル１００とを貼り合わせる（図１４Ａ参照）。次いで、フロントパネル１１０とバックパネル１００との間隙に液晶材料を注入した後に適宜封止する（図１４Ｂ参照）。
【００６１】
以上の一連の工程によって、液晶表示素子１を得ることができる。
【００６２】
液晶表示素子１にあっては、液晶材料層を囲むシール部に加えて更に対向電極と導通を取るためのスペースを必要としない。このため、いわゆる額縁の部分を小さくすることができる。従って、液晶表示素子１のサイズを小さくすることができるので、コストの低減を図ることができる。
【００６３】
また、シール部１３０は、成膜プロセスによって形成されるので、厚みを高精度で制御することができる。従って、フロントパネル１１０とバックパネル１００との対向距離は高精度で規定されるといった利点も備えている。
【００６４】
また、導電膜１３１を金属材料を用いて構成することができるので、水分の浸入も効果的に防止することができ、液晶表示素子の信頼性の向上も図ることができる。
【００６５】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、本開示に係る、液晶表示素子の製造方法に関する。
【００６６】
第１の実施形態の製造方法にあっては、フロントパネル側にシール部が形成され、その後、フロントパネルとバックパネルとが貼り合わされるとして説明した。これに対し、第２の実施形態にあっては、バックパネル側にシール部が形成され、その後、フロントパネルとバックパネルとが貼り合わされる。
【００６７】
第２の実施形態の製造方法によって得られる液晶表示装置の構成は、第１の実施形態において説明した液晶表示素子１と同様であるので、説明を省略する。
【００６８】
図１５ないし図２０は、第２の実施形態に係る液晶表示素子の製造方法を説明するための模式的な一部端面図である。
以下、これらの図を参照して、液晶表示素子１の製造方法について詳しく説明する。
【００６９】
［工程−２００］（図１５Ａ参照）
駆動回路が形成された基板１０１を準備し、その上に、周知の成膜方法やパターニング方法によって、画素電極１０２、平坦化膜１０３、給電用電極１０５を形成する。
【００７０】
［工程−２１０］（図１５Ｂ参照）
次いで、シール部１３０における絶縁膜１３２（１３２Ａ，１３２Ｃ）を構成する絶縁材料層１３２Ｄを、全面に形成する（図７Ｂ参照）。
【００７１】
［工程−２２０］（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）
次いで、絶縁材料層１３２Ｄの上に、導電膜１３１が配置されるべき部分の開口を備えたマスク層１０６を形成する。符号ＯＰ１３１Ａは、導電膜１３１が配置されるべき部分の開口を示す（図１６Ａ参照）。その後、ドライエッチ法などを行い、絶縁材料層１３２Ｃに開口ＯＰ１３１を形成した後、マスク層１０６を除去する（図１６Ｂ参照）。
【００７２】
［工程−２３０］（図１７Ａ、図１７Ｂ参照）
次いで、開口ＯＰ１３１を含む全面に、シール部１３０における導電膜１３１を構成する導電材料層１３１Ｂを形成する（図１７Ａ参照）。その後、例えばＣＭＰによって平坦化を施し、絶縁材料層１３２Ｄの開口に埋め込まれた導電膜１３１を形成する（図１７Ｂ参照）。
【００７３】
［工程−２４０］（図１８Ａ、図１８Ｂ、図１９Ａ、図１９Ｂ参照）
次いで、シール部１３０が配置されるべき部分を覆うようにマスク層１０７を形成する（図１８Ａ参照）。その後、その後、ドライエッチ法などを行い（図１８Ｂ参照）、絶縁材料層１３２Ｄの不要な部分を除去する（図１９Ａ参照）。その後、マスク層１０７を除去する（図１９Ｂ参照）。
【００７４】
［工程−２５０］（図２０Ａ参照）
次いで、シール部１３０で囲まれた平坦化膜１０３の部分に、配向膜１０４を形成する。以上の一連の工程によって、シール部１３０が形成されたバックパネル１００を得ることができる。
【００７５】
［工程−２６０］（図２０Ｂ参照）
対向電極１１２は配向膜１１３が形成されたフロントパネル１１０を準備し、次いで、シール部１３０を介して、フロントパネル１１０とバックパネル１００とを対向させた状態とし（図２０Ｂ参照）、例えば、超高真空下で接続電極１０５の表面や対向するシール部１３０の表面を活性化し、両者を密着させることによって、フロントパネル１１０とバックパネル１００とを貼り合わせる。以降の工程は、第１の実施形態において図１４Ａと図１４Ｂを参照して説明した工程と同様であるので、説明を省略する。
【００７６】
以上の一連の工程によって、液晶表示素子１を得ることができる。
【００７７】
［第３の実施形態］
上述した実施形態にあっては、バックパネルの給電用電極は画素電極と同層に形成されているとして説明した。しかしながら、例えばバックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路などが形成されている。従って、給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている構成とすることもできる。例えば、給電用電極を駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている構成とすることもできる。
【００７８】
図２１は、第３の実施形態に係る液晶表示素子におけるフロントパネルとバックパネルとのシール部分の構造を説明するための、模式的な一部断面図である。
【００７９】
給電用電極１０５Ａは、画素電極１０２を駆動するための駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている。
【００８０】
この構成においても、第１の実施形態や第２の実施形態のように、フロントパネルあるいはバックパネルのいずれか一方にシール部１３０を形成し、その後、フロントパネルとバックパネルとを接合するといった工程を行うといったこともできる。
【００８１】
しかしながら、給電用電極１０５Ａを露出させることにより生ずる段差等を考慮すると、フロントパネル１１０とバックパネルの双方にシール部１３０の一部分を形成し、これらを接合するといった工程を行うことが好ましい。図２１において、符号１３０Ａはバックパネル１００側に設けられたシール部１３０の一部分を示し、符号１３０Ｂはフロントパネル１１０側に設けられたシール部１３０の一部分を示す。
【００８２】
尚、図は省略するが、フロントパネル１１０側にも対向電極とは別の層に電極等が形成されているといった場合には、対向電極と導通しかつ対向電極とは異なる層に設けられた電極とシール部とが接するといった構造とすることもできる。
【００８３】
以上説明した本開示に係る液晶表示素子にあっては、液晶材料層を囲むシール部を介して、フロントパネルとバックパネルとの間が電気的に接続される。従って、シール部とは別に対向電極と導通を取るためのスペースを確保するといった必要がないので、額縁の部分を小さくすることができる。
【００８４】
［電子機器の説明］
以上説明した本開示の液晶表示素子は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）として用いることができる。一例として、例えば、テレビジョンセット、デジタルスチルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置、ビデオカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型ディスプレイ）等の表示部として用いることができる。
【００８５】
本開示の表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などが設けられていてもよい。以下に、本開示の表示装置を用いる電子機器の具体例として、投射型表示装置、デジタルスチルカメラ、及び、ヘッドマウントディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、これに限られるものではない。
【００８６】
（具体例１）
図２２は、本開示の液晶表示素子を用いた投射型表示装置の概念図である。投射型表示装置は、光源部４０、照明光学系５０、液晶表示素子１、液晶表示素子を駆動する画像制御回路６０、投射光学系７０、及び、スクリーン８０などから構成されている。光源部４０は、例えば、キセノンランプ等の各種ランプ、発光ダイオード等の半導体発光素子から構成することができる。照明光学系５０は光源部４０からの光を液晶表示素子１に導くために用いられ、プリズムやダイクロイックミラーなどの光学素子から構成される。液晶表示素子１はライトバルブとして作用し、投射光学系７０を介してスクリーン８０に画像が投射される。
【００８７】
（具体例２）
図２３は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラの外観図であり、図２３Ａにその正面図を示し、図２３Ｂにその背面図を示す。レンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、例えば、カメラ本体部（カメラボディ）４１１の正面右側に交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）４１２を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部４１３を有している。
【００８８】
そして、カメラ本体部４１１の背面略中央にはモニタ４１４が設けられている。モニタ４１４の上部には、ビューファインダ（接眼窓）４１５が設けられている。撮影者は、ビューファインダ４１５を覗くことによって、撮影レンズユニット４１２から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。
【００８９】
上記の構成のレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラにおいて、そのビューファインダ４１５として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラは、そのビューファインダ４１５として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【００９０】
（具体例３）
図２４は、ヘッドマウントディスプレイの外観図である。ヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部５１１の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部５１２を有している。このヘッドマウントディスプレイにおいて、その表示部５１１として本開示の表示装置を用いることができる。すなわち、本例に係るヘッドマウントディスプレイは、その表示部５１１として本開示の表示装置を用いることによって作製される。
【００９１】
（具体例４）
図２５は、シースルーヘッドマウントディスプレイの外観図である。シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１は、本体部６１２、アーム６１３および鏡筒６１４で構成される。
【００９２】
本体部６１２は、アーム６１３および眼鏡６００と接続される。具体的には、本体部６１２の長辺方向の端部はアーム６１３と結合され、本体部６１２の側面の一側は接続部材を介して眼鏡６００と連結される。なお、本体部６１２は、直接的に人体の頭部に装着されてもよい。
【００９３】
本体部６１２は、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１の動作を制御するための制御基板や、表示部を内蔵する。アーム６１３は、本体部６１２と鏡筒６１４とを接続させ、鏡筒６１４を支える。具体的には、アーム６１３は、本体部６１２の端部および鏡筒６１４の端部とそれぞれ結合され、鏡筒６１４を固定する。また、アーム６１３は、本体部６１２から鏡筒６１４に提供される画像に係るデータを通信するための信号線を内蔵する。
【００９４】
鏡筒６１４は、本体部６１２からアーム６１３を経由して提供される画像光を、接眼レンズを通じて、シースルーヘッドマウントディスプレイ６１１を装着するユーザの目に向かって投射する。このシースルーヘッドマウントディスプレイ６１１において、本体部６１２の表示部に、本開示の表示装置を用いることができる。
【００９５】
［その他］
なお、本開示の技術は以下のような構成も取ることができる。
［Ａ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子。
［Ａ２］
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
上記［Ａ１］に記載の液晶表示素子。
［Ａ３］
フロントパネルには透明導電材料から成る対向電極が設けられており、
シール部を構成する導電膜は、上面側が対向電極と導通するように配置されている、
上記［Ａ２］に記載の液晶表示素子。
［Ａ４］
バックパネルの液晶材料層側の面には、対向電極に電圧を供給する給電用電極が配置されており、
シール部を構成する導電膜は、下面側が給電用電極と導通するように配置されている、
上記［Ａ２］または［Ａ３］に記載の液晶表示素子。
［Ａ５］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極と同層に形成されている、
上記［Ａ４］に記載の液晶表示素子。
［Ａ６］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている、
上記［Ａ４］に記載の液晶表示素子。
［Ａ７］
バックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路が形成されており、
給電用電極は駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている、
上記［Ａ６］に記載の液晶表示素子。
［Ａ８］
シール部を構成する導電膜は、金属材料から構成されている、
上記［Ａ２］ないし［Ａ７］のいずれかに記載の液晶表示素子。
［Ａ９］
シール部を構成する絶縁膜は、無機絶縁材料から構成されている、
上記［Ａ２］ないし［Ａ８］のいずれかに記載の液晶表示素子。
【００９６】
［Ｂ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、及び、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、
を含む液晶表示素子の製造方法であって、
フロントパネル及びバックパネルの少なくとも一方に、液晶材料層の周囲を囲む位置に設けられ、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するためのシール部を形成する工程と、
フロントパネルとバックパネルとを、シール部を介して貼り合わせる工程と、
を有する、
液晶表示装置の製造方法。
［Ｂ２］
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
上記［Ｂ１］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ３］
フロントパネルには透明導電材料から成る対向電極が設けられており、
シール部を構成する導電膜は、上面側が対向電極と導通するように配置されている、
上記［Ｂ２］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ４］
バックパネルの液晶材料層側の面には、対向電極に電圧を供給する給電用電極が配置されており、
シール部を構成する導電膜は、下面側が給電用電極と導通するように配置されている、
上記［Ｂ２］または［Ｂ３］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ５］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極と同層に形成されている、
上記［Ｂ４］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ６］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている、
上記［Ｂ４］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ７］
バックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路が形成されており、
給電用電極は駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている、
上記［Ｂ６］に記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ８］
シール部を構成する導電膜は、金属材料から構成されている、
上記［Ｂ２］ないし［Ｂ７］のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
［Ｂ９］
シール部を構成する絶縁膜は、無機絶縁材料から構成されている、
上記［Ｂ２］ないし［Ｂ８］のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【００９７】
［Ｃ１］
フロントパネル、
フロントパネルに対して対向配置されたバックパネル、
フロントパネルとバックパネルとに挟持された液晶材料層、及び、
液晶材料層の周囲を囲み、且つ、フロントパネルとバックパネルとの間を電気的に接続するシール部、
を含んでいる、
液晶表示素子を備えた電子機器。
［Ｃ２］
シール部は、
上面側がフロントパネルに接し下面側がバックパネルに接する導電膜、及び、
導電膜の端面を覆う絶縁膜、
から構成されている、
上記［Ｃ１］に記載の電子機器。
［Ｃ３］
フロントパネルには透明導電材料から成る対向電極が設けられており、
シール部を構成する導電膜は、上面側が対向電極と導通するように配置されている、
上記［Ｃ２］に記載の電子機器。
［Ｃ４］
バックパネルの液晶材料層側の面には、対向電極に電圧を供給する給電用電極が配置されており、
シール部を構成する導電膜は、下面側が給電用電極と導通するように配置されている、
上記［Ｃ２］または［Ｃ３］に記載の電子機器。
［Ｃ５］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極と同層に形成されている、
上記［Ｃ４］に記載の電子機器。
［Ｃ６］
バックパネルの液晶材料層側の面には画素電極が配置されており、
給電用電極は画素電極とは異なる層に形成されている、
上記［Ｃ４］に記載の電子機器。
［Ｃ７］
バックパネルには、画素電極を駆動するための駆動回路が形成されており、
給電用電極は駆動回路に用いられる配線層と同層に形成されている、
上記［Ｃ６］に記載の電子機器。
［Ｃ８］
シール部を構成する導電膜は、金属材料から構成されている、
上記［Ｃ２］ないし［Ｃ７］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｃ９］
シール部を構成する絶縁膜は、無機絶縁材料から構成されている、
上記［Ｃ２］ないし［Ｃ８］のいずれかに記載の電子機器。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・液晶表示素子、１０・・・画素アレイ部、１１・・・画素、２０・・・水平駆動回路、３０・・・垂直駆動回路、４０・・・光源部、５０・・・照明光学系、６０・・・画像制御回路、７０・・・投射光学系、８０・・・スクリーン、１００・・・バックパネル、１０１・・・基板、１０２・・・画素電極、１０３・・・平坦化膜、１０４・・・配向膜、１０５，１０５Ａ・・・給電用電極、１０６，１０７・・・マスク層、１１０・・・フロントパネル、１１１・・・基板、１１２・・・対向電極、１１３・・・配向膜、１１４，１１５・・・マスク層、１２０・・・液晶材料層、１３０・・・シール部、１３１・・・導電膜、１３１Ａ，１３１Ｂ・・・導電材料層、１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ・・・絶縁膜、１３２Ｃ，１３２Ｄ・・・絶縁材料層、４１１・・・カメラ本体部、４１２・・・撮影レンズユニット、４１３・・・グリップ部、４１４・・・モニタ、４１５・・・ビューファインダ、５１１・・・眼鏡形の表示部、５１２・・・耳掛け部、６００・・・眼鏡、６１１・・・シースルーヘッドマウントディスプレイ、６１２・・・本体部、６１３・・・アーム、６１４・・・鏡筒
【図１】
2020008766.tif 000003
【図２】
2020008766.tif 000004
【図３】
2020008766.tif 000005
【図４】
2020008766.tif 000006
【図５】
2020008766.tif 000007
【図６】
2020008766.tif 000008
【図７】
2020008766.tif 000009
【図８】
2020008766.tif 000010
【図９】
2020008766.tif 000011
【図１０】
2020008766.tif 000012
【図１１】
2020008766.tif 000013
【図１２】
2020008766.tif 000014
【図１３】
2020008766.tif 000015
【図１４】
2020008766.tif 000016
【図１５】
2020008766.tif 000017
【図１６】
2020008766.tif 000018
【図１７】
2020008766.tif 000019
【図１８】
2020008766.tif 000020
【図１９】
2020008766.tif 000021
【図２０】
2020008766.tif 000022
【図２１】
2020008766.tif 000023
【図２２】
2020008766.tif 000024
【図２３】
2020008766.tif 000025
【図２４】
2020008766.tif 000026
【図２５】
2020008766.tif 000027
【国際調査報告】
2020008766.tif 000028
2020008766.tif 000029
2020008766.tif 000030