JP4647434B2 - Electrode substrate for liquid crystal display device, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は液晶表示装置用電極基板とその製造方法及び液晶表示装置に係り、さらに詳しくは、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブルタイプの液晶表示装置用電極基板とその製造方法及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an electrode substrate for a liquid crystal display device, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device, and more particularly to a flexible type electrode substrate for a liquid crystal display device using a plastic film as a substrate, a method for manufacturing the same.
液晶表示装置は、薄型・軽量であると共に、低電圧で駆動できて消費電力が少ないという長所があり、各種のディスプレイに広く使用されている。近年では、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブルタイプの液晶表示装置が注目されている。 Liquid crystal display devices have the advantages of being thin and light, and being capable of being driven at a low voltage and consuming little power, and are widely used in various displays. In recent years, a flexible liquid crystal display device using a plastic film as a substrate has attracted attention.
しかし、プラスチックフィルムは、剛性が弱く、また熱変形温度が低いため、熱処理を伴う製造工程において反りや膨張収縮のような熱変形が生じ易い。このため、プラスチックフィルム上に直接各種素子を形成する製造方法では、熱処理を伴う製造工程などの条件が制限され、また高精度の位置合わせが困難になるので、所望の特性を有する電極基板を製造できなくなる場合がある。 However, the plastic film has a low rigidity and a low thermal deformation temperature, and thus is likely to undergo thermal deformation such as warping and expansion / contraction in a manufacturing process involving heat treatment. For this reason, in the manufacturing method in which various elements are directly formed on a plastic film, conditions such as a manufacturing process involving heat treatment are limited, and high-precision alignment becomes difficult, so an electrode substrate having desired characteristics is manufactured. It may not be possible.
このような問題を回避するために、耐熱性で剛性のガラス基板の上に製造条件が制限されることなく透明電極やカラーフィルタ層などを高精度で位置合わせして形成して転写層とした後、この転写層をプラスチックフィルム上に転写・形成することにより、液晶表示装置用電極基板を製造する方法が提案されている(特許文献1及び2)。
ところで、液晶表示装置用電極基板では、液晶分子を配向させるための配向膜を最上に形成する必要がある。また、画素の高密度化や表示画像の高品位化に伴ってリバースチルトなどの液晶配向欠陥による表示不良が生じやすくなってきており、これを回避するために液晶分子が所望のプレチルト角をもって配向される配向膜が使用されることが多い。 By the way, in the electrode substrate for liquid crystal display devices, it is necessary to form an alignment film for aligning liquid crystal molecules at the top. In addition, display defects due to liquid crystal alignment defects such as reverse tilt are becoming more likely to occur with increasing pixel density and display image quality, and in order to avoid this, liquid crystal molecules are aligned with a desired pretilt angle. In many cases, an alignment film is used.
所望のプレチルト角が得られる配向膜を形成するには、ポリアミック酸の塗布膜を高温(250℃程度)で熱処理して十分に重合させてポリイミド膜を形成する必要がある。しかしながら、上述した従来の方法では、プラスチックフィルム上に透明電極やカラーフィルタ層などを転写・形成した後に配向膜を形成するので、配向膜を得るための熱処理はプラスチックフィルムの耐熱温度以下でしか行うことができず、所望のプレチルト角が得られる配向膜をプラスチックフィルム上に直接形成することは困難を極める。 In order to form an alignment film capable of obtaining a desired pretilt angle, it is necessary to form a polyimide film by sufficiently polymerizing a polyamic acid coating film at a high temperature (about 250 ° C.). However, in the above-described conventional method, the alignment film is formed after the transparent electrode, the color filter layer, and the like are transferred and formed on the plastic film. Therefore, the heat treatment for obtaining the alignment film is performed only at a temperature lower than the heat resistance temperature of the plastic film. However, it is extremely difficult to directly form an alignment film on the plastic film that can provide a desired pretilt angle.
また、プラスチックフィルムから複数の液晶表示装置用電極基板を得る場合は、配向膜を個々の液晶表示領域ごとに分離して形成する必要があるので、プラスチックフィルム上に精度よくパターニングされた配向膜を形成する技術も必要になる。 In addition, when obtaining a plurality of electrode substrates for liquid crystal display devices from a plastic film, it is necessary to form the alignment film separately for each liquid crystal display region, so an alignment film patterned with high precision on the plastic film is required. The technology to form is also needed.
特許文献3には、仮担持体の上に配向膜として利用できるポリイミドからなる樹脂層及び透明導電層を形成した後に、樹脂層及び透明導電層を接着層を介して透明基板(プラスチックフィルム)上に転写する方法が記載されている。しかしながら、特許文献3では、液晶分子が所望のプレチルト角(4〜8°)をもって配向される配向膜をプラスチックフィルム上に高精度にパターン化して形成することに関しては何ら考慮されていない。 In Patent Document 3, after a resin layer and a transparent conductive layer made of polyimide that can be used as an alignment film are formed on a temporary carrier, the resin layer and the transparent conductive layer are placed on a transparent substrate (plastic film) via an adhesive layer. The method of transcription is described. However, in Patent Document 3, no consideration is given to forming an alignment film in which liquid crystal molecules are aligned with a desired pretilt angle (4 to 8 °) with high precision on a plastic film.
本発明は上記した問題点を鑑みて創作されたものであり、プラスチックフィルムの上に、液晶分子が所望のプレチルト角をもって配向される配向膜を精度よくパターン化して形成できる液晶表示装置用電極基板の製造方法、液晶表示装置用電極基板及び液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention was created in view of the above-described problems, and can be formed on a plastic film by accurately patterning an alignment film in which liquid crystal molecules are aligned with a desired pretilt angle. An object of the present invention is to provide an electrode substrate for a liquid crystal display device and a liquid crystal display device.
上記課題を解決するため、本発明は液晶表示装置用電極基板の製造方法に係り、仮基板の上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層の上にマスク金属パターンを形成する工程と、前記マスク金属パターンを被覆する配向膜を形成する工程と、前記配向膜の上にバッファ層を形成する工程と、前記バッファ層の上に電極を形成する工程と、前記電極の上に、接着層を介して、プラスチックフィルムを接着する工程と、前記仮基板を前記剥離層との界面から剥離することにより、前記プラスチックフィルムの上に、前記接着層を介して、前記電極、前記バッファ層、前記配向膜、前記マスク金属パターン、及び前記剥離層を転写・形成する工程と、前記剥離層を除去すると共に、前記マスク金属パターンをマスクにして前記配向膜をエッチングする工程と、前記マスク金属パターンを除去する工程とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention relates to a method of manufacturing an electrode substrate for a liquid crystal display device, the step of forming a release layer on a temporary substrate, the step of forming a mask metal pattern on the release layer, Forming an alignment film covering the mask metal pattern; forming a buffer layer on the alignment film; forming an electrode on the buffer layer ; and an adhesive layer on the electrode The step of adhering the plastic film through the step, and by peeling the temporary substrate from the interface with the release layer, on the plastic film via the adhesive layer, the electrode, the buffer layer, the A step of transferring and forming the alignment film, the mask metal pattern, and the release layer; and removing the release layer and etching the alignment film using the mask metal pattern as a mask. A step, characterized in that a step of removing the mask metal pattern.
本発明では、まず、仮基板(ガラス基板など)の上に、剥離層、マスク金属パターン、配向膜、電極などから構成される転写層が形成される。次いで、仮基板上の転写層が接着層を介して上下反転した状態でプラスチックフィルム上に転写・形成される。さらに、露出した剥離層が除去されると共に、マスク金属パターンをマスクにして配向膜がエッチングされた後に、マスク金属パターンが除去される。 In the present invention, first, a transfer layer composed of a release layer, a mask metal pattern, an alignment film, an electrode, and the like is formed on a temporary substrate (such as a glass substrate). Next, the transfer layer on the temporary substrate is transferred and formed on the plastic film with the adhesive layer being turned upside down. Further, the exposed release layer is removed, and the mask metal pattern is removed after the alignment film is etched using the mask metal pattern as a mask.
これによって、プラスチックフィルム上に接着層を介して電極や配向膜などが形成された構造の液晶表示装置用電極基板が製造される。 Thus, an electrode substrate for a liquid crystal display device having a structure in which an electrode, an alignment film, and the like are formed on a plastic film via an adhesive layer is manufactured.
本発明では、耐熱性の仮基板の上に熱処理温度が制限されることなく所望の配向膜を形成した後に、プラスチックフィルム上に転写する手法を採用するので、何ら不具合が発生することなく、プラスチックフィルム上に液晶分子が所望のプレチルト角(4〜8°)で配向される配向膜を容易に形成することができる。 In the present invention, a method of forming a desired alignment film on a heat-resistant temporary substrate without limiting the heat treatment temperature and then transferring it onto a plastic film is adopted. An alignment film in which liquid crystal molecules are aligned at a desired pretilt angle (4 to 8 °) can be easily formed on the film.
しかも、仮基板の上にマスク金属パターンを高精度に形成した後に配向膜を形成し、プラスチックフィルム上に上下反転した状態で転写した後に、剥離層を除去する工程でマスク金属パターンをマスクにして配向膜をエッチングしてパターニングするので、プラスチックフィルム上に高精度でパターン化された配向膜を形成することができる。 Moreover, after forming the mask metal pattern on the temporary substrate with high accuracy, the alignment film is formed, transferred onto the plastic film in an upside down state, and then the mask metal pattern is used as a mask in the process of removing the release layer. Since the alignment film is etched and patterned, an alignment film patterned with high precision can be formed on the plastic film.
また、上記した課題を解決するため、本発明は液晶表示装置用電極基板に係り、プラスチックフィルムと、前記プラスチックフィルムの上に形成された接着層と、前記接着層の上又は上方に形成された電極と、前記電極の上であって、前記電極が配置された液晶表示領域から外側領域にかけて形成され、前記液晶表示領域で局所的に凹んで形成されたバッファ層と、前記バッファ層の凹み部に埋設された状態でパターン化されて形成され、かつ液晶分子のプレチルト角が4乃至8°になるように設定された配向膜とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention relates to an electrode substrate for a liquid crystal display device, and is formed on a plastic film, an adhesive layer formed on the plastic film, and on or above the adhesive layer. An electrode, a buffer layer formed on the electrode from the liquid crystal display region where the electrode is disposed to an outer region, and locally recessed in the liquid crystal display region, and a recess portion of the buffer layer And an alignment film that is formed by being patterned in a state of being embedded in the liquid crystal and that has a pretilt angle of liquid crystal molecules set to 4 to 8 °.
本発明の液晶表示装置用電極基板は、上述した製造方法によって容易に製造され、プラスチックフィルム上に、高いプレチルト角(4〜8°)が得られ、かつ高精度にパターン化された配向膜がその上面が平滑になった状態で形成される。従って、本発明の液晶表示装置用電極基板を使用することにより、リバースチルドなどの液晶配向欠陥やセルギャップのばらつきによる表示不良の発生が防止されるフレキシブルタイプの液晶表示装置を構成することができる。 The electrode substrate for a liquid crystal display device of the present invention is easily manufactured by the above-described manufacturing method, and a high pretilt angle (4 to 8 °) is obtained on a plastic film, and an alignment film patterned with high precision is provided. The upper surface is formed in a smooth state. Therefore, by using the electrode substrate for a liquid crystal display device of the present invention, it is possible to configure a flexible type liquid crystal display device in which the occurrence of display defects due to liquid crystal alignment defects such as reverse chilling and cell gap variations is prevented. .
以上説明したように、本発明では、プラスチックフィルム上に、所望のプレチルト角が得られ、かつ高精度にパターン化された配向膜を容易に形成することができる。 As described above, in the present invention, a desired pretilt angle can be obtained on a plastic film, and an alignment film patterned with high precision can be easily formed.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明の実施形態の液晶表示装置用電極基板の製造方法を示す断面図、図5はプレチルト角の概念を示す図、図6は配向膜がパターン化された様子を示す平面図、図7は本発明の実施形態の液晶表示装置用電極基板を使用して構成される液晶表示装置の一例を示す断面図である。 1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an electrode substrate for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram illustrating a concept of a pretilt angle, and FIG. 6 illustrates a state in which an alignment film is patterned. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device configured using the electrode substrate for a liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
図1(a)に示すように、まず、仮基板として耐熱性及び剛性を有するガラス基板20を用意し、このガラス基板20上に膜厚が4μm程度のポリイミド樹脂などからなる剥離層22を形成する。
As shown in FIG. 1A, first, a
続いて、図1(b)に示すように、剥離層22の上にアルミニウム(Al)又はニッケル(Ni)などからなる金属層24aを形成する。金属層24aの形成方法としては、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、又は無電解めっきなどを使用することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, a
本実施形態では、低コストで金属層を形成できる無電解めっきを使用してNi層を形成する方法を例に挙げて説明する。まず、剥離層22が形成されたガラス基板20を、常温の水酸化カリウム水溶液(濃度:75g/l)に5分間浸漬させることにより、剥離層22の表面を脱脂する。続いて、パラジウム(Pd)を含む触媒付与液にガラス基板20を5分間浸漬させることにより、めっき触媒として機能するPdを剥離層22の表面に付着させる。続いて、ガラス基板20を水洗した後に、80℃の雰囲気で加熱する。
In the present embodiment, a method of forming a Ni layer using electroless plating that can form a metal layer at low cost will be described as an example. First, the surface of the
次いで、Ni層を形成するための無電解めっき液を用意する。無電解めっき液の一例としては、金属塩としての硫酸ニッケル(NiSO4)と還元剤としての次亜リン酸ナトリウム(NaH2PO2)とを主成分とし、それに補助成分(緩衝剤、錯化剤、pH調整剤など)が添加された混合液が使用される。 Next, an electroless plating solution for forming the Ni layer is prepared. An example of an electroless plating solution is mainly composed of nickel sulfate (NiSO 4 ) as a metal salt and sodium hypophosphite (NaH 2 PO 2 ) as a reducing agent, and auxiliary components (buffering agent, complexing). A mixed solution to which an agent, a pH adjusting agent, etc.) are added.
続いて、触媒処理が施された剥離層22が形成されたガラス基板20を上記した無電解めっき液に浸漬することにより、剥離層22の上に膜厚が例えば0.2μmのNi層を形成する。
Subsequently, the Ni substrate having a thickness of, for example, 0.2 μm is formed on the
次いで、図1(c)に示すように、金属層24aの上にレジスト膜を形成し、フォトマスクを介してレジスト膜を露光し、現像することによって、レジスト膜パターン26を形成する。さらに、レジスト膜パターン26をマスクにして金属層24aを薬液によってエッチングした後に、レジスト膜パターン26を剥離液によって除去する。
Next, as shown in FIG. 1C, a resist film is formed on the
金属層24aとしてNi層を使用する場合は、エッチャントとして12%硝酸水溶液が使用される。
When a Ni layer is used as the
これにより、図1(d)に示すように、剥離層22の上にマスク金属パターン24が形成される。後に説明するように、マスク金属パターン24は配向膜をパターニングする際のマスクとして機能し、ガラス基板20上において複数の液晶表示領域になる部分をカバーするように格子状にパターニングされる。
Thereby, a
次いで、図2(a)に示すように、マスク金属パターン24の上にポリアミック酸を主成分とする液体をスピンコート法や印刷などによって塗布し、80℃程度でプレベークした後に、200〜300℃(好適には230以上)で熱処理して硬化させることによりポリイミド膜を形成して配向膜26を得る。本実施形態では、ガラス基板20上で配向膜26を形成することから、ポリアミック酸の塗布膜を高温で熱処理して全体にわたってイミド化することができるので、所望のプレチルト角が得られる配向膜26を容易に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2A, a liquid containing polyamic acid as a main component is applied onto the
図5に示すように、プレチルト角θは、液晶分子46の配向軸に沿った長軸と配向膜の表面とがなす角度であり、リバースチルトなどの液晶配向欠陥による表示不良を防止するための重要なファクターとなる。本実施形態では、STN(Super Twisted Nematic)型の液晶分子においてプレチルト角θが4〜8°で配向される配向膜26が使用される。
As shown in FIG. 5, the pretilt angle θ is an angle formed by the major axis along the alignment axis of the liquid crystal molecules 46 and the surface of the alignment film, and prevents display defects due to liquid crystal alignment defects such as reverse tilt. It becomes an important factor. In the present embodiment, an
そのような配向膜26の一例としては、日産化学工業製の配向膜材料(商品名:SE−5291)を使用することによりプレチルト角が5°の配向膜26を形成することができる。あるいは、日産化学工業製の配向膜材料(商品名:SE−3510)を使用することによりプレチルト角が7〜8°の配向膜26を形成することができる。
As an example of such an
このように、本実施形態では、最終的にプラスチックフィルム上に転写・形成される配向膜26を予め耐熱性のガラス基板20上で形成するようにしたので、所望のプレチルト角が得られる配向膜26を得ることができる。なお、プラスチックフィルム上で200℃以上の温度で熱処理して配向膜を形成する方法では、プラスチックフィルムに変形などの損傷が生ずることはいうまでもない。
As described above, in this embodiment, since the
続いて、図2(b)に示すように、配向膜26の上にバッファ層28を形成する。バッファ層28としては、シリコン酸化層(SiOX)、シリコン窒化層(SiNX)又はシリコン酸化窒化層(SiON)などの無機絶縁層が好適に使用され、CVD法やスパッタ法によって形成される。SiOX層、SiNX層及びSiON層から2つ以上選択して積層してもよい。バッファ層28は、後のフォトリソグラフィ工程などでの下方への薬液の染み込みを防止したり、外気からの水蒸気の液晶層への侵入をブロックする機能を有する。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, a
なお、図2(b)に示すように、配向膜26及びバッファ層28は、マスク金属パターン24の段差によって液晶表示領域(マスク金属パターン24が形成された部分)で下面側が局所的に凹状になって形成される。
2B, the
次いで、図2(c)に示すように、スパッタ法などによりITO(Indium Tin Oxide)層などの透明導電層をバッファ層28上に形成する。さらに、フォトリソグラフィ及びエッチングによって透明導電層をパターニングすることにより、表示信号が供給される電極30を得る。本実施形態では、電極30を構成するITO層は耐熱性のガラス基板20上に形成されることから、成膜温度が200℃程度のスパッタ法などを採用することができる。このため、結晶性でかつ低抵抗(シート抵抗値:10〜15Ω/口(膜厚:130nm)のITO層が得られる。
Next, as shown in FIG. 2C, a transparent conductive layer such as an ITO (Indium Tin Oxide) layer is formed on the
図2(c)の例では、単純マトリクスタイプの電極基板を製造する形態が例示されており、電極30は単純マトリクス駆動用のストライプ状の電極として形成される。アクティブマトリクス型の液晶表示装置用電極基板を製造する場合は、TFT素子などのアクティブ素子とそれに接続された画素電極が形成される。
In the example of FIG. 2C, a mode of manufacturing a simple matrix type electrode substrate is illustrated, and the
さらに、図2(d)に示すように、電極30の上にアクリル樹脂などよりなる保護層32を形成する。保護層32はその上面が平坦化された状態で形成され、電極30の段差が解消される。
Further, as shown in FIG. 2D, a
次いで、同じく図2(d)に示すように、保護層32上にカラーフィルタ層34が形成される。詳しく説明すると、まず、保護層32上の電極30のパターン間上に遮光層34dをパターニングする。続いて、赤色画素部を構成する部分に赤色カラーフィルタ層34aをパターニングする。次いで、緑色画素部を構成する部分に緑色カラーフィルタ層34bをパターニングする。その後に、青色画素部を構成する部分に青色カラーフィルタ層34cをパターニングする。
Next, as shown in FIG. 2D, the
このようにして、赤色カラーフィルタ層34a、緑色カラーフィルタ層34b、青色カラーフィルタ層34c及び遮光層34dにより構成されるカラーフィルタ層34が形成される。各色のカラーフィルタ層34a〜34dは、例えば顔料分散タイプの感光性塗布膜がフォトリソグラフィによりパターニングされて形成される。
In this manner, the
以上により、ガラス基板20の上に、剥離層22、マスク金属パターン24、配向膜26、バッファ層28、電極30、保護層32、及びカラーフィルタ層34より構成される転写層Tが形成される。
As described above, the transfer layer T including the
続いて、図3(a)に示すように、図2(d)の構造体の上面に接着層36を介してプラスチックフィルム10を対向させて配置する。プラスチックフィルム10としては、膜厚が100〜200μmのポリエーテルスルホンフィルムやポリカーボネートフィルムなどが好適に使用される。
Subsequently, as illustrated in FIG. 3A, the
さらに、熱処理することにより接着層36を硬化させて、図2(d)の構造体上にプラスチックフィルム10を接着する。このとき、カラーフィルタ層34の段差は接着層36により埋め込まれて平坦化される。続いて、同じく図3(a)に示すように、プラスチックフィルム10の一端にロール40を固定し、このロール40を回転させながらガラス基板20を剥離する。このとき、ガラス基板20と剥離層22との界面(図3(a)のA部)に沿って剥離され、ガラス基板20が廃棄される。
Further, the
なお、カラーフィルタ層34を省略した形態としてもよく、その場合は、保護層32を省略し、電極30上に接着層36が形成されるようにしてもよい。
The
これにより、図3(b)に示すように、プラスチックフィルム10上に、接着層36を介して下から順に、カラーフィルタ層34、保護層32、電極30、バッファ層28、配向膜26、マスク金属パターン24、及び剥離層22により構成される転写層Tが上下反転した状態で転写・形成される。
As a result, as shown in FIG. 3B, the
次いで、図3(c)に示すように、有機アルカリ溶液を用いて、プラスチックフィルム10上の剥離層22をエッチングして除去し、連続して露出したマスク金属パターン24をマスクにして配向膜26をエッチングする。
Next, as shown in FIG. 3C, the
さらに、図4に示すように、薬液を用いたウェットエッチングによりマスク金属パターン24を配向膜26及びバッファ層28に対して選択的にエッチングして除去する。マスク金属パターン24としてNi層を使用する場合は、エッチャントとして12%硝酸水溶液が使用される。
Further, as shown in FIG. 4, the
これにより、図6を加えて参照すると、配向膜26は、プラスチックフィルム10上の個々の液晶表示領域D(電極30が形成された領域)にそれぞれ残されるようにパターニングされて形成される。また、配向膜26は、平坦なガラス基板20上の剥離層22上に形成された後に上下反転した状態でプラスチックフィルム10上に形成されるので、液晶に接触する上面側が平滑になって形成される。その後に、配向膜26の表面がラビング処理される。
Accordingly, referring to FIG. 6 in addition, the
以上により、本実施形態の液晶表示装置用電極基板1が得られる。 As described above, the electrode substrate 1 for a liquid crystal display device of the present embodiment is obtained.
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置用電極基板の製造方法では、まず、ガラス基板20上に、剥離層22、マスク金属パターン24、配向膜26、バッファ層28、電極30、保護層32及びカラーフィルタ層34から構成される転写層Tが形成される。次いで、ガラス基板20上の転写層Tが接着層36を介して上下反転した状態でプラスチックフィルム10上に転写・形成される。その後に、露出した剥離層22が除去されると共に、マスク金属パターン24をマスクにして配向膜26がエッチングされた後に、マスク金属パターン24が除去される。
As described above, in the method for manufacturing an electrode substrate for a liquid crystal display device according to the present embodiment, first, the
このように、本実施形態では、耐熱性で剛性のガラス基板20上に所望の各種素子を含む転写層Tを精度よく形成した後に、その転写層Tをプラスチックフィルム10上に転写・形成する手法を採用している。このため、プラスチックフィルム10上に所望の各種素子を高い位置合わせ精度で形成することができる。しかも、高温の熱処理によって得られる配向膜26を耐熱性のガラス基板20上に形成し、その配向膜26をプラスチックフィルム10上に転写・形成するので、従来技術では困難とされていた所望のプレチルト角が得られる配向膜26をプラスチックフィルム10上に形成することが容易になる。
As described above, in this embodiment, after the transfer layer T including various desired elements is accurately formed on the heat-resistant and
このような製造方法で得られる液晶表示装置用電極基板1は、図4に示すように、プラスチックフィルム10上に、接着層36を介して、カラーフィルタ層34、保護層32、電極30、バッファ層28、及び配向膜26が形成されて構成される。電極30は保護層32に埋設されて形成されている。
As shown in FIG. 4, the electrode substrate 1 for a liquid crystal display device obtained by such a manufacturing method has a
また、図4及び図6に示すように、バッファ層28は、液晶表示領域Dから外側領域Eかけて形成されており、上述した製造方法で説明したようにマスク金属パターン24の段差によって液晶表示領域Dで局所的に凹んで形成されている。そして、配向膜26はバッファ層32の凹み部に埋設された状態でパターン化されて形成されている。これによって、配向膜26の上面と外側領域Eに露出するバッファ層28の上面は同一面となっており、配向膜26の上面側が平坦化されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
次に、本実施形態の液晶表示装置用電極基板1を使用して構成される液晶表示装置について説明する。図7に示すように、上述した液晶表示装置用電極基板1が走査電極基板1aとして用意される。さらに、走査電極基板1aの対向基板となる信号電極基板1bを用意する。信号電極基板1bは、前述した転写技術と同様な方法によって製造され、プラスチックフィルム10b上に、下から順に、接着層36a、保護層32a、ストライプ状の電極30a、バッファ層28a、及び配向膜26aが形成されて構成されている。
Next, a liquid crystal display device configured using the electrode substrate 1 for a liquid crystal display device of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the above-described electrode substrate 1 for a liquid crystal display device is prepared as a
その後に、上記した走査電極基板1aの複数の液晶表示領域Dの間の外側領域E(図6)に、液晶材料を封じ込めるためのシール材をディスペンサやスクリーン印刷により塗布してシール層42を形成する。さらに、走査電極基板1a上に粒径が5μm程度の接着性スペーサ(不図示)を塗布する。
After that, a
次いで、走査電極基板1aのシール層42が形成された面と信号電極基板1bの配向膜26aが形成された面とを、2つの電極基板1a,1bのそれぞれのストライプ状の電極30,30aがお互いに略直交するようにして位置合わせして配置し、加熱する。このとき、2つの電極基板1a,1b間には接着性スペーサがあるので一定の間隔が保たれる。
Next, the surface of the
続いて、貼着された走査電極基板1a及び信号電極基板1bの液晶表示領域Dの間の外側領域Eを切断することにより、個々の液晶表示領域Dを含む液晶表示装置用部材を得る。次いで、走査電極基板1aと信号電極基板1bとの間に、シール層42に予め開口しておいた液晶注入口から液晶材料を注入した後、封止剤で液晶注入口を密閉して液晶層44を形成する。
Subsequently, an outer region E between the liquid crystal display regions D of the attached
以上により、図7に示すように、本実施形態の表示装置用電極基板(走査電極基板1a及び信号電極基板1b)を用いた液晶表示装置2が完成する。なお、走査電極基板1aにカラーフィルタ層34を設ける代わりに、信号電極基板1bの保護層32aと接着層36aとの間にカラーフィルタ層32を設けてもよいし、カラーフィルタ34を省略してもよい。また、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を構成する場合は、アクティブ素子(TFT素子など)及びそれに接続された画素電極などを備えた電極基板とコモン電極などを備えた対向基板とを同様に組み立てればよい。
Thus, as shown in FIG. 7, the liquid
本実施形態の液晶表示装置2は、プラスチックフィルム10,10aを基板とするフレキシブルタイプの液晶表示装置であり、プラスチックフィルム10,10aの上方にポリアミック酸の塗布膜が高温で熱処理されて得られた配向膜26が転写技術によって設けられている。このため、2つの電極基板1a,1bの間に封入された液晶層44の液晶分子は所望のプレチルト角(4〜8°)をもって一方向に配向して配置され、リバースチルトなどの液晶配向欠陥による表示不良の発生が防止される。
The liquid
また、配向膜26は平坦なガラス基板20上に形成されたものが上下反転した状態でプラスチックフィルム10の上方に転写・形成されるので、液晶層44と接する面が平滑面となって形成される。プラスチックフィルムを基板とするフレキシブルタイプの液晶表示装置は基板の剛性が弱いので、配向膜に段差が生じている場合はセルギャップのばらつきが生じて表示不良が発生しやすい。しかしながら、本実施形態の液晶表示装置2では、配向膜26がセル全体にわたって平滑となって形成されるので、セルギャップのばらつきが発生しにくく、表示不良の発生が防止される。
Further, since the
1…液晶表示装置用電極基板、1a…走査電極基板、1b…信号電極基板、2…液晶表示装置、10…プラスチックフィルム、20…ガラス基板、22…剥離層、24a…金属層、24…マスク金属パターン、26…配向膜、28…バッファ層、30…電極、32…保護層、34…カラーフィルタ層、34a…赤色カラーフィルタ層、34b…緑色カラーフィルタ層、34c…青色カラーフィルタ層、34d…遮光層、36…接着層、40…ロール、42…シール層、44…液晶層、46…液晶分子、D…液晶表示領域、E…外側領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode substrate for liquid crystal display devices, 1a ... Scanning electrode substrate, 1b ... Signal electrode substrate, 2 ... Liquid crystal display device, 10 ... Plastic film, 20 ... Glass substrate, 22 ... Release layer, 24a ... Metal layer, 24 ... Mask Metal pattern, 26 ... Alignment film, 28 ... Buffer layer, 30 ... Electrode, 32 ... Protective layer, 34 ... Color filter layer, 34a ... Red color filter layer, 34b ... Green color filter layer, 34c ... Blue color filter layer, 34d ... light-shielding layer, 36 ... adhesive layer, 40 ... roll, 42 ... sealing layer, 44 ... liquid crystal layer, 46 ... liquid crystal molecule, D ... liquid crystal display region, E ... outer region.
Claims (10)
前記剥離層の上にマスク金属パターンを形成する工程と、
前記マスク金属パターンを被覆する配向膜を形成する工程と、
前記配向膜の上にバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上に電極を形成する工程と、
前記電極の上に、接着層を介して、プラスチックフィルムを接着する工程と、
前記仮基板を前記剥離層との界面から剥離することにより、前記プラスチックフィルムの上に、前記接着層を介して、前記電極、前記バッファ層、前記配向膜、前記マスク金属パターン、及び前記剥離層を転写・形成する工程と、
前記剥離層を除去すると共に、前記マスク金属パターンをマスクにして前記配向膜をエッチングする工程と、
前記マスク金属パターンを除去する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置用電極基板の製造方法。 Forming a release layer on the temporary substrate;
Forming a mask metal pattern on the release layer;
Forming an alignment film covering the mask metal pattern;
Forming a buffer layer on the alignment film;
Forming an electrode on the buffer layer;
Adhering a plastic film on the electrode via an adhesive layer;
By peeling the temporary substrate from the interface with the release layer, the electrode, the buffer layer, the alignment film, the mask metal pattern, and the release layer are formed on the plastic film via the adhesive layer. A process of transferring and forming
Removing the release layer and etching the alignment film using the mask metal pattern as a mask;
And a step of removing the mask metal pattern. A method of manufacturing an electrode substrate for a liquid crystal display device.
前記電極の上に保護層を形成する工程と、
前記保護層の上にカラーフィルタ層を形成する工程とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用電極基板の製造方法。 After the step of forming the electrode and before the step of bonding the plastic film,
Forming a protective layer on the electrode;
The method for producing an electrode substrate for a liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a step of forming a color filter layer on the protective layer.
前記プラスチックフィルムの上に形成された接着層と、
前記接着層の上又は上方に形成された電極と、
前記電極の上であって、前記電極が配置された液晶表示領域から外側領域にかけて形成され、前記液晶表示領域で局所的に凹んで形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の凹み部に埋設された状態でパターン化されて形成され、かつ液晶分子のプレチルト角が4乃至8°になるように設定された配向膜とを有することを特徴とする液晶表示装置用電極基板。 Plastic film,
An adhesive layer formed on the plastic film;
An electrode formed on or above the adhesive layer;
A buffer layer formed on the electrode from the liquid crystal display region in which the electrode is disposed to an outer region, and locally recessed in the liquid crystal display region;
A liquid crystal display device comprising: an alignment film which is patterned and embedded in a recessed portion of the buffer layer and has a pretilt angle of liquid crystal molecules set to 4 to 8 °. Electrode substrate.
前記2つの電極基板のうち少なくとも一方の電極基板が請求項7乃至9のいずれか一項に記載の液晶表示装置用電極基板から構成されることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising a liquid crystal sealed between two electrode substrates,
A liquid crystal display device, wherein at least one of the two electrode substrates comprises the electrode substrate for a liquid crystal display device according to any one of claims 7 to 9 .
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