JP2002072905A - Producing method of thin film laminated device and producing method of liquid crystal display element - Google Patents

Producing method of thin film laminated device and producing method of liquid crystal display element

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JP2002072905A
JP2002072905A JP2000268191A JP2000268191A JP2002072905A JP 2002072905 A JP2002072905 A JP 2002072905A JP 2000268191 A JP2000268191 A JP 2000268191A JP 2000268191 A JP2000268191 A JP 2000268191A JP 2002072905 A JP2002072905 A JP 2002072905A
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JP
Japan
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substrate
liquid crystal
plastic
crystal display
plastic substrate
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Application number
JP2000268191A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Chikama
義雅 近間
Tatsu Okabe
達 岡部
Original Assignee
Sharp Corp
シャープ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2000268191A priority Critical patent/JP2002072905A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a thin film laminated device and a liquid crystal display element by using plastic substrates. SOLUTION: Plastic substrates 103 are formed by applying resin on respective one of a pair of supporting substrates 101. Active matrix elements, etc., are formed on one side plastic substrate 103, a color filter, etc., are formed on the other side plastic substrate 103, thereafter, both are stuck together by making the plastic substrates 103 inside and the supporting substrate 101 is removed by etching or a mechanical grinding processing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック基板
を用いた薄膜積層デバイスおよび液晶表示素子の製造方
法に関し、特に、プラスチック基板上に回路パターンが
形成された液晶表示素子、有機EL表示素子、プラズマ
表示素子(PDP)、エレクトロクロミック表示素子、
エレクトロルミネッセンス表示素子、フィールドエミッ
ションディスプレイ(FED)等のフラットパネルディ
スプレイ(FPD)や、2次元画像検出器などの各種セ
ンサー、プリント配線基板等、各種薄膜積層デバイスの
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film laminated device using a plastic substrate and a method of manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a circuit pattern formed on a plastic substrate, an organic EL display device, and a plasma. Display element (PDP), electrochromic display element,
The present invention relates to a method for manufacturing various thin film laminated devices such as an electroluminescence display element, a flat panel display (FPD) such as a field emission display (FED), various sensors such as a two-dimensional image detector, a printed wiring board, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、液晶表示素子に代表されるフ
ラットパネルディスプレイの軽量化を図るために基板を
薄くすることが検討されており、現在の液晶表示装置は
0.5mm〜1.1mm程度の厚さのガラス基板を用い
て製造されている。しかし、これよりも薄いガラス基板
を用いる場合、製造工程中に割れやすい、使用時に割れ
やすい等の問題点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been studied to reduce the thickness of a substrate in order to reduce the weight of a flat panel display represented by a liquid crystal display element. A current liquid crystal display device has a thickness of about 0.5 mm to 1.1 mm. It is manufactured using a glass substrate having a thickness of. However, when a glass substrate thinner than this is used, there are problems such that the glass substrate is easily broken during the manufacturing process and broken during use.
【0003】この解決方法の一つとして、ガラス基板に
代えてプラスチック基板を用いた液晶表示素子の開発が
進められている。
As one of the solutions, a liquid crystal display device using a plastic substrate instead of a glass substrate has been developed.
【0004】その製造方法としては、例えば、特開平3-
5718号公報には、プラスチック基板単体をシート状にし
て搬送する方法、またはロール状にして連続的に送り出
して液晶表示素子を製造する方法が開示されている。
[0004] For example, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent No. 5718 discloses a method of manufacturing a liquid crystal display device by transporting a single plastic substrate in a sheet shape, or by continuously feeding it out in a roll shape.
【0005】しかしながら、プラスチック基板の場合に
は、剛性が小さく、いわゆる腰がない点や、熱変形温度
が低い点、表面硬度が低く傷がつきやすい点、加熱工程
においてそりや膨張収縮等のような変形を生じやすい点
等により、基板単体で搬送させる場合、ロール状で送り
出す場合のいずれの場合においても、液晶表示素子の製
造は、ガラス基板を用いる場合に比べ、さらに困難なも
のとなっている。
However, in the case of a plastic substrate, the rigidity is low and there is no so-called rigidity, the heat deformation temperature is low, the surface hardness is low and the surface is easily damaged, and the plastic substrate has warpage and expansion and contraction in the heating step. In the case of transporting the substrate alone or in the case of sending it out in a roll form, the production of the liquid crystal display element becomes more difficult compared to the case of using a glass substrate, due to the point that easy deformation occurs. I have.
【0006】そこで例えば、特開昭60-41018号公報に
は、プラスチック基板を額縁状の枠に固定した形で工程
搬送を行って液晶表示素子を製造する方法が開示されて
いる。また特開昭58-147713号公報には、プラスチック
基板の周辺部を圧着した形で製造し、後で圧着部を切断
する方法が提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-41018 discloses a method of manufacturing a liquid crystal display element by carrying out a process while fixing a plastic substrate to a frame-like frame. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-147713 proposes a method in which a plastic substrate is manufactured by crimping a peripheral portion thereof, and the crimped portion is cut later.
【0007】しかしながら、額縁状にプラスチック基板
を固定した形で製造する方法では、プラスチック基板が
額縁の内部でたわみ、表面平坦性の確保が困難になる。
この場合、液晶表示素子製造工程中の各種装置で額縁内
部の平坦性補助のために、例えば特殊なステージ形状の
設計等が必要となる等の問題点がある。
[0007] However, in the method of manufacturing with the plastic substrate fixed in a frame shape, the plastic substrate bends inside the frame, and it is difficult to secure surface flatness.
In this case, there is a problem that, for example, a special stage shape design or the like is required to assist the flatness inside the frame in various devices during the liquid crystal display element manufacturing process.
【0008】そこで、特開平8-86993号公報では、支持
基板全体に剥がすことが可能な程度(繰り返し使用でき
る)の粘着力を持つ粘着材層を設け、そこにプラスチッ
ク基板を貼り付けて液晶表示素子(アクティブマトリッ
クス基板や対向基板)を製造する方法が提案されてい
る。この方法によれば、アクティブマトリックス基板等
を製造した後、治具を用いてアクティブマトリックス基
板や対向基板を支持基板から剥離する。その後、アクテ
ィブマトリックス基板と対向基板とを貼りあわせる工程
→分断工程→液晶注入工程→封入工程を順次行うことに
より、液晶表示素子が完成する。
Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-86993, an adhesive material layer having an adhesive strength that can be peeled off (repeatedly used) is provided on the entire support substrate, and a plastic substrate is adhered to the adhesive layer. A method for manufacturing an element (active matrix substrate or counter substrate) has been proposed. According to this method, after manufacturing the active matrix substrate and the like, the active matrix substrate and the opposing substrate are separated from the support substrate using a jig. Thereafter, a step of bonding the active matrix substrate and the counter substrate, a dividing step, a liquid crystal injecting step, and an enclosing step are sequentially performed to complete a liquid crystal display element.
【0009】また、ガラス基板上に薄膜トランジスタ
(TFT)等のスイッチング素子、配線、および画素電
極などのアクティブマトリックス素子、あるいはカラー
フィルタ等を形成することにより、アクティブマトリッ
クス基板および対向基板を作製した後、両基板を貼り合
わせ、その後エッチングによりガラス基板を薄膜化する
という方法が、特許第2722798号に開示されている。
After forming an active matrix element such as a thin film transistor (TFT), a wiring, an active matrix element such as a pixel electrode, or a color filter on a glass substrate, or the like, an active matrix substrate and a counter substrate are formed. Japanese Patent No. 2722798 discloses a method in which both substrates are attached to each other, and then the glass substrate is thinned by etching.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】特開平8-86993号公報
に開示されているような繰り返し使用できる程度の粘着
力(剥がすことを前提とする程度の粘着力)の接着層を
有する支持基板にプラスチック基板を貼り付けて液晶表
示素子を製造する方法では、例えば、数回程度の低温
(例えば100℃程度)の熱処理、溶剤処理等ではプラ
スチック基板を維持できるが、液晶表示素子の製造時等
のように何回もの高温(例えば200℃程度)の熱処
理、真空処理、溶剤処理等を行う場合には剥がれが発生
してしまうという問題点があった。特にプラスチック基
板の両面に同じ処理を行っていない場合には、プラスチ
ック基板は熱処理によって片側に大きくそってしまい、
繰り返し使用が可能な程度の密着力では液晶表示素子の
製造過程で剥がれてしまう。
SUMMARY OF THE INVENTION A support substrate having an adhesive layer of such an adhesive strength as to be repeatedly used (an adhesive strength on the assumption that it is peeled off) as disclosed in JP-A-8-86993 is disclosed. In a method of manufacturing a liquid crystal display element by attaching a plastic substrate, for example, the plastic substrate can be maintained by several times of low-temperature (eg, about 100 ° C.) heat treatment, solvent treatment, or the like. As described above, there is a problem that peeling occurs when heat treatment at a high temperature (for example, about 200 ° C.), vacuum treatment, or solvent treatment is performed many times. In particular, if the same treatment is not performed on both sides of the plastic substrate, the plastic substrate is largely deflected to one side by the heat treatment,
If the adhesive force is such that it can be used repeatedly, it will be peeled off during the manufacturing process of the liquid crystal display element.
【0011】従来の方法のように剥がすことを目的とし
てシリコンゲルを用い、ガラス基板にプラスチック基板
を貼り付ける検討を行ったところ、プラスチック基板の
熱膨張係数(PES基板の場合は60ppm/℃)とガ
ラス基板の熱膨張係数(5ppm/℃)とが1桁違うた
め、熱をかけた際の伸び方が大きく違った。小型サイズ
の基板、例えば10cm角の基板では絶対的な伸び量が
少ないためにこのようなことは発生しないが、基板サイ
ズがこのように小さいと、液晶表示装置の製造コストが
高くなってしまう。通常使用されている50cm角の基
板では伸びの差が200℃の温度下で約5mm程度にも
なる。このため弱い接着力では、200℃の熱処理を行
ったところ、基板の剥がれが生じた。これに対して、強
い接着力では、200℃の熱処理でも剥がれは生じなか
った。しかし最終的にガラス基板とプラスチック基板と
を剥がす際に強い力で引き剥がすために、プラスチック
基板が大きく曲がってしまい、これにより液晶表示素子
の配線や保護膜等にひびや断線が発生してしまった。
A study was conducted to attach a plastic substrate to a glass substrate using silicon gel for the purpose of peeling as in the conventional method, and found that the thermal expansion coefficient of the plastic substrate (60 ppm / ° C. in the case of a PES substrate) was obtained. Since the coefficient of thermal expansion (5 ppm / ° C.) of the glass substrate was different by one digit, the elongation when heated was greatly different. Such a problem does not occur in a small-sized substrate, for example, a substrate of 10 cm square because the absolute amount of elongation is small. However, such a small substrate size increases the manufacturing cost of the liquid crystal display device. In the case of a 50 cm square substrate that is usually used, the difference in elongation is about 5 mm at a temperature of 200 ° C. For this reason, when the heat treatment was performed at 200 ° C. with a weak adhesive force, the substrate was peeled off. On the other hand, with a strong adhesive force, peeling did not occur even at a heat treatment at 200 ° C. However, when the glass substrate and the plastic substrate are finally peeled off with a strong force, the plastic substrate is largely bent, which causes cracks and breaks in the wiring and the protective film of the liquid crystal display element. Was.
【0012】またプラスチック基板は、その上にアクテ
ィブマトリックス素子を形成する必要があるために耐熱
性・耐薬品性を向上させる必要があり、それゆえにガラ
スに近づいていき、もろくなってしまう傾向にある。こ
のため、接着力が強すぎるとプラスチック基板は割れて
しまい、素子としての機能を失ってしまう結果になって
しまう。
Further, the plastic substrate needs to have an active matrix element formed thereon, so that it is necessary to improve the heat resistance and chemical resistance. Therefore, the plastic substrate tends to approach glass and become brittle. . For this reason, if the adhesive strength is too strong, the plastic substrate is broken, resulting in a loss of the function as an element.
【0013】このように、貼り付けておくことと剥がす
こととは相反することであるため、トレードオフの関係
にある両者を満足させるような接着剤を見つけることは
非常に困難である。また、いくつかの接着剤を検討した
結果、無理矢理剥がすことは可能であるものもあった
が、接着剤を支持基板のみに残すことができるものはな
く、必ずプラスチック基板にも残ってしまった。このた
め、この接着剤を除去するための工程が必要になってし
まう等の問題点がある。
As described above, since the pasting and the peeling are opposite to each other, it is very difficult to find an adhesive that satisfies both of which are in a trade-off relationship. In addition, as a result of examining some adhesives, there were some which could be forcibly peeled off, but none could leave the adhesive only on the support substrate, and they always remained on the plastic substrate. Therefore, there is a problem that a step for removing the adhesive is required.
【0014】また、ガラス基板をエッチングして軽量化
を図るという方法では、結局基板はガラスであり、割れ
やすい点は改善することができない。またエッチング時
間によりガラスの厚さを制御する場合、エッチング条件
のばらつきのために、ガラス厚の制御が難しい。
Further, in the method of reducing the weight by etching the glass substrate, the substrate is eventually made of glass, and the fragile point cannot be improved. Further, when controlling the thickness of the glass by the etching time, it is difficult to control the thickness of the glass due to variations in etching conditions.
【0015】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
もので、プラスチック基板を用いて薄膜積層デバイスお
よび液晶表示素子を製造することのできる製造方法を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a manufacturing method capable of manufacturing a thin film laminated device and a liquid crystal display element using a plastic substrate.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明による薄膜積層デ
バイスの製造方法は、プラスチック基板上に形成された
回路を有する薄膜積層デバイスの製造方法であって、支
持基板上に樹脂材料を塗布することによってプラスチッ
ク基板を形成する工程と、プラスチック基板上に回路を
形成する工程とを包含している。
A method of manufacturing a thin film laminated device according to the present invention is a method of manufacturing a thin film laminated device having a circuit formed on a plastic substrate, wherein a resin material is coated on a supporting substrate. And forming a circuit on the plastic substrate.
【0017】プラスチック基板を形成する工程におい
て、樹脂材料の塗布は複数回繰り返されてもよい。ま
た、支持基板とプラスチック基板との間に中間層を形成
してもよい。
In the step of forming the plastic substrate, the application of the resin material may be repeated a plurality of times. Further, an intermediate layer may be formed between the support substrate and the plastic substrate.
【0018】本発明による液晶表示素子の製造方法は、
アクティブマトリックス基板、対向基板、およびアクテ
ィブマトリックス基板と対向基板との間に封入された液
晶を備えている液晶表示素子の製造方法であって、アク
ティブマトリックス基板用の支持基板の上に樹脂材料を
塗布することによってプラスチック基板を形成する工程
と、アクティブマトリックス基板用のプラスチック基板
上にアクティブマトリックス素子を形成する工程と、ア
クティブマトリックス基板と対向基板とを貼り合わせる
工程とを包含する。
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises:
A method for manufacturing a liquid crystal display element comprising an active matrix substrate, a counter substrate, and a liquid crystal sealed between the active matrix substrate and the counter substrate, wherein a resin material is coated on a support substrate for the active matrix substrate. To form a plastic substrate, a step of forming an active matrix element on a plastic substrate for an active matrix substrate, and a step of bonding the active matrix substrate to a counter substrate.
【0019】対向基板用の支持基板の上に樹脂材料を塗
布することによってプラスチック基板を形成する工程
と、対向基板用のプラスチック基板上に対向電極を形成
する工程とを包含していてもよい。
The method may include a step of forming a plastic substrate by applying a resin material on a support substrate for the counter substrate, and a step of forming a counter electrode on the plastic substrate for the counter substrate.
【0020】樹脂材料の塗布は複数回繰り返されてもよ
い。また支持基板とプラスチック基板との間に中間層を
形成する工程をさらに包含してもよい。
The application of the resin material may be repeated a plurality of times. Further, the method may further include a step of forming an intermediate layer between the supporting substrate and the plastic substrate.
【0021】また、アクティブマトリックス基板および
対向基板の少なくとも一方のプラスチック基板の外周近
傍にシール材を形成する工程をさらに包含してもよい。
The method may further include a step of forming a sealing material near the outer periphery of at least one of the active matrix substrate and the counter substrate.
【0022】アクティブマトリックス基板と対向基板と
を貼り合わせた後に、支持基板をウェットエッチング、
ドライエッチングおよび機械的研磨処理のいずれかによ
って除去する工程をさらに包含してもよい。
After bonding the active matrix substrate and the counter substrate, the support substrate is wet-etched,
The method may further include a step of removing by either dry etching or mechanical polishing.
【0023】複数個の液晶表示素子を製造してもよい。
この場合には、アクティブマトリックス基板および対向
基板の少なくとも一方のプラスチック基板の外周近傍に
シール材を形成する工程に加えて、複数の液晶表示素子
のそれぞれの液晶封入領域を囲むようにシール材を形成
する工程をさらに包含してもよい。
A plurality of liquid crystal display elements may be manufactured.
In this case, in addition to the step of forming a sealing material near the outer periphery of at least one of the active matrix substrate and the counter substrate, a sealing material is formed so as to surround the liquid crystal enclosing regions of each of the plurality of liquid crystal display elements. May further be included.
【0024】[0024]
【発明の実施形態】図1〜4を参照しながら、本発明に
よる液晶表示素子の製造方法の一実施形態を説明する。
なお、本実施形態では画素領域内のスイッチング素子と
してTFTを使用した液晶表示素子の製造方法を用いて
説明を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, description will be made using a method of manufacturing a liquid crystal display element using a TFT as a switching element in a pixel region.
【0025】まず第1の工程として、支持基板101上
に樹脂を塗布することにより、図1(a)に示すように
プラスチック基板103を形成する。本実施形態では、
支持基板101として厚さ0.7mmのガラス基板コー
ニング1737を用い、樹脂材料としてエポキシ系樹脂
を用いて、スピンコーターにより樹脂を塗布した後、約
50〜200℃での熱処理を行うことで厚さ0.2mm
のプラスチック層を形成し、これをプラスチック基板1
03とした。なお、ここでは、熱処理により硬化する樹
脂を用いているが、UV(紫外線)照射により硬化する
タイプの樹脂を用いても良い。
First, as a first step, a plastic substrate 103 is formed by applying a resin on the support substrate 101 as shown in FIG. In this embodiment,
A glass substrate Corning 1737 having a thickness of 0.7 mm is used as the support substrate 101, an epoxy resin is used as a resin material, and a resin is applied by a spin coater, and then heat treatment is performed at about 50 to 200 ° C. 0.2mm
A plastic layer is formed, and this is
03. Although a resin that is cured by heat treatment is used here, a resin that is cured by UV (ultraviolet) irradiation may be used.
【0026】このプラスチック層は、後の工程で支持基
板を除去することによりプラスチック基板として利用さ
れることを考慮すると、レジスト等よりも充分に厚く形
成する必要がある。本実施形態では、樹脂材料の粘度を
上げる、スピン時の回転数を遅くする等の条件変更を行
い、さらにスピンコートを何回も行うことにより、上述
した厚さのプラスチック層を形成した。
Considering that the plastic layer is used as a plastic substrate by removing the supporting substrate in a later step, it is necessary to form the plastic layer sufficiently thicker than a resist or the like. In the present embodiment, the plastic layer having the above-mentioned thickness is formed by changing the conditions such as increasing the viscosity of the resin material and reducing the number of rotations during spinning, and by performing spin coating many times.
【0027】プラスチック基板の厚さは薄い方がよい
が、単体で基板として形状を保つことができるように
0.1mm以上はあることが望ましい。本実施形態で
は、液晶表示素子の基板として利用したときに折れ曲が
らない程度の剛性という観点から0.2mmとした。た
だし基板サイズが小さく、薄くても基板として形状を保
持できる場合や、偏光板を貼り付ける、あるいは基板上
に樹脂材料をさらに塗布してプラスチック層を厚くする
ことによって形状を保持できるように後で処理を行う場
合には、この第1の工程で形成されるプラスチック基板
は薄くしてもよい。
The thickness of the plastic substrate is preferably thinner, but is preferably 0.1 mm or more so that the shape of the plastic substrate alone can be maintained. In the present embodiment, the thickness is set to 0.2 mm from the viewpoint of rigidity that does not cause bending when used as a substrate of a liquid crystal display element. However, if the substrate size is small and the shape can be maintained as a substrate even if it is thin, or a polarizing plate is attached, or a resin material is further applied on the substrate and the plastic layer is thickened so that the shape can be maintained later. When performing the treatment, the plastic substrate formed in the first step may be thin.
【0028】また、プラスチック基板の厚さの上限は、
プラスチック基板の優位性の一つである重さの観点か
ら、現在液晶表示装置で使用されている1.1mm厚の
ガラスの重さよりも重くなる2mm以下(プラスチック
の密度はガラスのほぼ半分であるため)が望ましい。
The upper limit of the thickness of the plastic substrate is as follows:
From the viewpoint of weight, which is one of the advantages of the plastic substrate, 2 mm or less, which is heavier than the 1.1 mm thick glass currently used in liquid crystal display devices (the density of plastic is almost half that of glass). Therefore) is desirable.
【0029】本実施形態では、上述したように樹脂材料
を支持基板101上に塗布することによってプラスチッ
ク基板を形成したが、プラスチック基板の形成方法はこ
れには限られない。他にも、所望の厚さの枠を支持基板
の周辺部に設け、そこにプラスチック基板の材料を流し
込み、スピンコーターで基板を回すことによって平坦化
するという方法によって、平滑性と厚さとを両立するプ
ラスチック基板を作製することも可能である。樹脂の他
の塗布方法としては、支持基板の上に樹脂を流して固め
るキャスティング方などを用いることも可能である。
In this embodiment, the plastic substrate is formed by applying the resin material on the support substrate 101 as described above, but the method of forming the plastic substrate is not limited to this. In addition, a frame having a desired thickness is provided around the periphery of the support substrate, the material of the plastic substrate is poured into the frame, and the substrate is flattened by rotating the substrate with a spin coater, thereby achieving both smoothness and thickness. It is also possible to produce a plastic substrate to be used. As another method of applying the resin, it is also possible to use a casting method or the like in which the resin is caused to flow on the support substrate and solidify.
【0030】なお、本実施形態では支持基板101とし
てガラス基板を用いたが、ガラス基板の他にも金属基
板、セラミック基板、樹脂基板などを用いてもよい。
Although a glass substrate is used as the support substrate 101 in the present embodiment, a metal substrate, a ceramic substrate, a resin substrate, or the like may be used instead of the glass substrate.
【0031】本実施形態ではプラスチック基板の材料と
してエポキシ系樹脂を用いたが、PET樹脂、PES
(ポリエーテルスルホン)樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
エステル、ポリカーボネイト、アクリル樹脂等を用いる
こともできる。
In this embodiment, an epoxy resin is used as the material of the plastic substrate.
(Polyethersulfone) resin, polyimide resin, polyester, polycarbonate, acrylic resin and the like can also be used.
【0032】今回使用したエポキシ系樹脂は0.2mm
の厚さでは透過型液晶表示素子への使用に十分に耐えら
れる透明性をもっている。このため、透過型および反射
型液晶表示素子のどちらでも作製することができるため
非常に有効である。また反射型液晶表示素子を作成する
場合には、プラスチック基板は透明でなくてもよい。こ
の場合には、ポリイミド樹脂材料のように、厚くすると
透過率が低下する樹脂材料を用いることもでき、樹脂材
料の選択の幅が広がる。
The epoxy resin used this time is 0.2 mm
With a thickness of, the film has transparency enough to be used for a transmission type liquid crystal display device. This is very effective because it can be manufactured with either a transmission type or a reflection type liquid crystal display device. When a reflective liquid crystal display device is manufactured, the plastic substrate may not be transparent. In this case, a resin material such as a polyimide resin material whose transmittance decreases as the thickness increases can be used, and the range of choice of the resin material is widened.
【0033】プラスチック基板103と支持基板101
との間には中間層を設けてもよい。この中間層として、
熱膨張係数が支持基板101とプラスチック基板103
との間であるような材料を用いることにより、温度変化
に伴う熱膨張係数の差に起因する応力、ストレスを中間
層によって緩和することができる。
Plastic substrate 103 and support substrate 101
May be provided with an intermediate layer. As this intermediate layer,
The supporting substrate 101 and the plastic substrate 103 have a thermal expansion coefficient of
By using such a material, the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient due to the temperature change can be reduced by the intermediate layer.
【0034】また、後述する第4の工程において支持基
板101を除去するためにウェットエッチングを行う場
合には、中間層を支持基板101とプラスチック基板1
03との間に設けることによって、エッチングストッパ
として機能させることもできる。これは、例えば支持基
板101とのエッチング選択比が十分にとれないような
材料からなるプラスチック基板を用いる場合等に特に有
効である。
When wet etching is performed to remove the support substrate 101 in a fourth step described later, the intermediate layer is formed between the support substrate 101 and the plastic substrate 1.
By providing between them, it can also function as an etching stopper. This is particularly effective when, for example, a plastic substrate made of a material that does not have a sufficient etching selectivity with respect to the supporting substrate 101 is used.
【0035】例えばポリカーボネイトのように、硝酸に
は弱いが、耐熱性・透明性の点ではプラスチック基板材
料として申し分ない材料を用いたい場合には、支持基板
101であるガラス基板のエッチング時にフッ硝酸を用
いると、プラスチック基板までエッチングされてしま
う。このような場合は、ポリイミドのように耐熱性が高
く、耐薬品性も高いが、プラスチック基板として利用で
きるくらいに厚く(0.1mm以上)すると透明性が低
下してしまうような材料を薄く塗布することで、透明性
・耐熱性・耐薬品性を兼ね備えた中間層を形成すること
ができる。このような中間層を用いることで、ポリカー
ボネイトからなるプラスチック基板103にダメージを
与えることなく、支持基板101であるガラス基板を除
去することができる。このような中間層が形成されたプ
ラスチック基板は、透過型液晶表示装置の基板として問
題なく使用することができる。
For example, when it is desired to use a material that is weak to nitric acid, such as polycarbonate, but is satisfactory as a plastic substrate material in terms of heat resistance and transparency, hydrofluoric nitric acid is used during etching of the glass substrate as the support substrate 101. If used, even the plastic substrate is etched. In such a case, a material such as polyimide, which has high heat resistance and high chemical resistance, is applied thinly so as to reduce transparency if it is thick enough to be used as a plastic substrate (0.1 mm or more). By doing so, an intermediate layer having both transparency, heat resistance, and chemical resistance can be formed. By using such an intermediate layer, the glass substrate serving as the support substrate 101 can be removed without damaging the plastic substrate 103 made of polycarbonate. The plastic substrate on which such an intermediate layer is formed can be used without any problem as a substrate of a transmission type liquid crystal display device.
【0036】なお、中間層の材料としては、無機材料、
有機材料のどちらでも選ぶことができる。
The intermediate layer may be made of an inorganic material,
Either organic material can be selected.
【0037】次に第2の工程として、プラスチック基板
103上にTFT、配線および画素電極等のアクティブ
マトリックス素子を形成することによってアクティブマ
トリックス基板を形成し、またカラーフィルタおよび対
向電極等をプラスチック基板103上に形成することに
よって対向基板(カラーフィルタ基板)を形成する(図
1(b))。図1(b)では、簡単化のため、アクティ
ブマトリックス基板のTFTや配線等はまとめてアクテ
ィブマトリックス素子形成部104として示し、カラー
フィルタ基板のカラーフィルタおよび対向電極等はまと
めて対向電極形成部105として示している。なお、本
明細書では、便宜上、プラスチック基板103と支持基
板101とが一体化している状態の基板をも「アクティ
ブマトリックス基板」または「カラーフィルタ基板(対
向基板)」と称するが、最終的に支持基板101は除去
されるため、厳密に言えば、表示装置が完成した段階に
おける「アクティブマトリックス基板」や「カラーフィ
ルタ基板(対向基板)」は支持基板を含んでいない状態
にある。
Next, as a second step, an active matrix element such as a TFT, a wiring, and a pixel electrode is formed on the plastic substrate 103 to form an active matrix substrate. An opposing substrate (color filter substrate) is formed by forming it on top (FIG. 1B). In FIG. 1B, for the sake of simplicity, TFTs, wirings, and the like of the active matrix substrate are collectively shown as an active matrix element forming unit 104, and the color filters and the counter electrodes of the color filter substrate are collectively shown as a counter electrode forming unit 105. As shown. In this specification, for convenience, a substrate in which the plastic substrate 103 and the support substrate 101 are integrated is also referred to as an “active matrix substrate” or a “color filter substrate (counter substrate)”. Since the substrate 101 is removed, strictly speaking, the “active matrix substrate” and the “color filter substrate (counter substrate)” at the stage when the display device is completed do not include a supporting substrate.
【0038】次に、図3(a)〜(f)を参照しなが
ら、上記アクティブマトリックス基板の製造方法を説明
する。なお図中、支持基板101は省略している。
Next, a method for manufacturing the active matrix substrate will be described with reference to FIGS. Note that the support substrate 101 is omitted in the drawing.
【0039】まず、図3(a)に示すように、プラスチ
ック基板103上に走査配線301を形成する。本実施
形態では、Ta膜をスパッタ法により厚さ100〜50
0nmに堆積した後、これをフォトリソグラフィおよび
ドライエッチングによりパターニングすることにより、
Ta膜から走査配線301を形成する。走査配線301
は、その一部がゲート電極として機能する場合のほか、
配線部分から垂直方向に突出するゲート電極部分を含む
場合がある。
First, as shown in FIG. 3A, the scanning wiring 301 is formed on the plastic substrate 103. In this embodiment, the Ta film is formed to a thickness of 100 to 50 by a sputtering method.
After being deposited at 0 nm, this is patterned by photolithography and dry etching,
The scanning wiring 301 is formed from the Ta film. Scan wiring 301
Means that some of them function as gate electrodes,
There may be a case where a gate electrode portion protruding vertically from the wiring portion is included.
【0040】次に、CVD法により、ゲート絶縁膜30
2として厚さ200〜500nmのSiNx層、半導体
層303として厚さ10〜150nmのアモルファスS
i層、およびエッチストッパ(チャネル保護)層304
として厚さ100〜300nmのSiNx層を連続して
堆積した後、最上層のSiNx層をフォトリソグラフィ
およびエッチングによりパターニングする(図3
(b))。
Next, the gate insulating film 30 is formed by the CVD method.
2 is an SiN x layer having a thickness of 200 to 500 nm, and a semiconductor layer 303 is amorphous S having a thickness of 10 to 150 nm.
i-layer and etch stopper (channel protection) layer 304
After continuously depositing a 100-300 nm-thick SiN x layer, the uppermost SiN x layer is patterned by photolithography and etching (FIG. 3).
(B)).
【0041】次に、n型不純物が高濃度にドープされた
+半導体層305として厚さ50〜150nmのn+
モルファスSiをCVD法により形成した後、フォトリ
ソグラフィおよびエッチングによりn+半導体層305
および半導体層303をパターニングする(図3
(c))。その後、ゲート絶縁膜302をフォトリソグ
ラフィおよびエッチングよりパターニングする。
Next, after forming n + amorphous Si having a thickness of 50 to 150 nm as a n + semiconductor layer 305 doped with an n-type impurity at a high concentration by a CVD method, the n + semiconductor layer 305 is etched by photolithography and etching.
And the semiconductor layer 303 is patterned (FIG. 3
(C)). After that, the gate insulating film 302 is patterned by photolithography and etching.
【0042】次に、スパッタ法などにより、信号配線お
よびドレイン電極のための金属膜を形成した後、この金
属膜をフォトリソグラフィおよびエッチングによりパタ
ーニングし、信号配線306およびドレイン電極307
を形成する(図3(d))。本実施形態では、上記の金
属膜として、例えばスパッタリングにより堆積した厚さ
100〜300nmのTa膜を用いる。信号配線306
は、その一部がソース電極として機能する場合のほか、
信号配線306から垂直方向に突出するソース電極部分
を含む場合がある。
Next, after forming a metal film for the signal wiring and the drain electrode by a sputtering method or the like, this metal film is patterned by photolithography and etching, and the signal wiring 306 and the drain electrode 307 are formed.
Is formed (FIG. 3D). In this embodiment, for example, a Ta film having a thickness of 100 to 300 nm deposited by sputtering is used as the metal film. Signal wiring 306
Means that some of them function as source electrodes,
In some cases, a source electrode portion protruding from the signal wiring 306 in the vertical direction is included.
【0043】続いて、図3(e)に示すように、画素電
極308を形成する。本実施形態では、ITOをスパッ
タリングにより50〜200nmの厚さに形成した後、
これをフォトリソグラフィおよびエッチングによりパタ
ーニングし、画素電極308を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3E, a pixel electrode 308 is formed. In this embodiment, after forming ITO to a thickness of 50 to 200 nm by sputtering,
This is patterned by photolithography and etching to form a pixel electrode 308.
【0044】最後に、図3(f)に示すように、厚さ1
00〜700nmのSiNx層をCVD法により形成し
た後、フォトリソグラフィおよびエッチングによってパ
ターニングし、保護膜309を形成する。
Finally, as shown in FIG.
After a SiN x layer having a thickness of 100 to 700 nm is formed by a CVD method, patterning is performed by photolithography and etching to form a protective film 309.
【0045】なお、本実施形態では、走査配線、信号配
線およびドレイン電極の材料としてTaを用いたが、本
発明はこれに限定されるものではない。他にも、例え
ば、Al、MoW、Al合金、Ti、ITO等を用いる
ことができる。また本実施形態では、半導体層の材料と
してアモルファスSiを用いたが、これに代えて多結晶
シリコン、微結晶シリコンなどを用いてもよい。
In this embodiment, Ta is used as the material of the scanning wiring, the signal wiring and the drain electrode, but the present invention is not limited to this. In addition, for example, Al, MoW, Al alloy, Ti, ITO, or the like can be used. Further, in this embodiment, amorphous Si is used as the material of the semiconductor layer, but polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, or the like may be used instead.
【0046】また、上述したアクティブマトリックス素
子の構成や製造方法は、一例に過ぎず、本発明は上記し
たものに限定されない。
The configuration and the manufacturing method of the active matrix element described above are merely examples, and the present invention is not limited to the above.
【0047】次に、図4(a)〜(c)を参照しながら
カラーフィルタ基板(対向基板)の製造方法を説明す
る。これらの図においても、図3(a)〜(f)と同様
に支持基板101は省略している。
Next, a method of manufacturing a color filter substrate (counter substrate) will be described with reference to FIGS. Also in these figures, the support substrate 101 is omitted as in FIGS. 3 (a) to 3 (f).
【0048】まず、図4(a)に示すように、プラスチ
ック基板上に、例えば印刷法によりブラックマトリック
スを形成する。具体的には、黒インク401を凹凸のあ
るローラー410に転写し、その後プラスチック基板1
03に転写する。次に図4(b)に示すように、赤、
緑、青のインク402を次々と黒インクと同様の方法を
用いてプラスチック基板103上に転写していく。
First, as shown in FIG. 4A, a black matrix is formed on a plastic substrate by, for example, a printing method. Specifically, the black ink 401 is transferred to the roller 410 having irregularities, and then the plastic substrate 1
Transfer to 03. Next, as shown in FIG.
The green and blue inks 402 are successively transferred onto the plastic substrate 103 using the same method as the black ink.
【0049】最後に、図4(c)に示すように、対向電
極403を形成する。本実施形態では、ITOをスパッ
タリングにより50〜200nmの厚さに形成した。
Finally, as shown in FIG. 4C, a counter electrode 403 is formed. In this embodiment, ITO is formed to a thickness of 50 to 200 nm by sputtering.
【0050】上述したようにアクティブマトリックス基
板および対向基板(カラーフィルタ基板)を作製後、図
1(c)に示すように、アクティブマトリックス基板お
よびカラーフィルタ基板をそれぞれのプラスチック基板
103同士が向かい合うように、シール材201を用い
て接着し、ビーズまたは柱状スペーサ106を用いて数
μmの間隔をおいて貼り合わせる。
After the active matrix substrate and the opposing substrate (color filter substrate) are manufactured as described above, as shown in FIG. 1C, the active matrix substrate and the color filter substrate are placed so that the respective plastic substrates 103 face each other. Then, bonding is performed using a sealing material 201 and bonding is performed at intervals of several μm using beads or columnar spacers 106.
【0051】シール材201を形成する場所について、
図2を参照しながら説明する。
Regarding the place where the sealing material 201 is formed,
This will be described with reference to FIG.
【0052】アクティブマトリックス基板およびカラー
フィルタ基板の少なくとも一方のプラスチック基板上
に、図2に示すように、各液晶表示素子の液晶封入領域
を囲むように枠状にシール材201をスクリーン印刷法
によって形成する。このとき各液晶表示素子に液晶を注
入する注入口202には、シール材201を形成せずに
あけておく。
As shown in FIG. 2, a sealing material 201 is formed on a plastic substrate of at least one of the active matrix substrate and the color filter substrate by a screen printing method so as to surround a liquid crystal sealing region of each liquid crystal display element. I do. At this time, the sealing material 201 is not formed in the injection port 202 for injecting the liquid crystal into each liquid crystal display element.
【0053】あわせて、プラスチック基板103の外周
部近傍(外周部よりもやや内側)にもシール材201を
スクリーン印刷法によって形成する。ここで、シール材
201を形成する場所がプラスチック基板の外周部より
あまりにも内側すぎると、後で通気口203を封止する
際に、毛細管現象のために封止樹脂が入っても通気口2
03をふさぐことができなくなってしまう。したがっ
て、シール材201の形成場所は通気口203をふさぐ
ことができる程度内側である必要があり、ほぼ一番端ぎ
りぎりに形成することが好ましい。
At the same time, a sealing material 201 is formed near the outer peripheral portion of the plastic substrate 103 (slightly inside the outer peripheral portion) by a screen printing method. Here, if the place where the sealing material 201 is formed is too far inside the outer peripheral portion of the plastic substrate, when the vent 203 is sealed later, even if the sealing resin enters due to a capillary phenomenon, the vent 2
03 cannot be closed. Therefore, the place where the sealant 201 is to be formed needs to be inside such that the vent 203 can be closed, and it is preferable that the sealant 201 is formed almost at the very end.
【0054】なおシール材201を形成する際には、後
の貼り合わせ時に内部の空気圧が上がらないように、一
部をあけた状態にしておく。このあけておいた部分は、
基板を貼り合わせた後に封止する。
When the sealing material 201 is formed, a part of the sealing material 201 is left open so that the internal air pressure does not increase during subsequent bonding. This open part is
After bonding the substrates, sealing is performed.
【0055】このようにシール材201をプラスチック
基板103の外周部近傍に設けることにより、液晶の注
入口202や電極端子部分にエッチング液や、研磨時の
異物および水分等が進入することを防ぐことができ、そ
れにより不良の発生を防ぐことができる。
By providing the sealing material 201 in the vicinity of the outer peripheral portion of the plastic substrate 103 as described above, it is possible to prevent the etching liquid, foreign matter during polishing, moisture and the like from entering the liquid crystal injection port 202 and the electrode terminal portion. This can prevent the occurrence of defects.
【0056】本実施形態では、シール材201として、
支持基板101として用いたガラス基板とのエッチング
選択比が高いエポキシ樹脂系接着剤を使用した。しかし
使用できる接着剤はこれには限られず、例えばアクリル
系接着剤といった他の接着剤を使用することもできる。
ただし、後でガラス基板を溶剤によるウェットエッチン
グにより除去する場合には、エッチング液に対する耐性
が高い接着剤を用いることが望ましい。これに対してガ
ラス基板を機械的研磨で除去する場合には、ガラス基板
を削る量は制御可能であるためにエッチングの選択比等
を考慮する必要がなくなる。このため、エッチングを行
う場合よりも、より幅広い接着剤からシール材201の
材料を選択することが可能になる。
In the present embodiment, as the sealing material 201,
An epoxy resin adhesive having a high etching selectivity with respect to the glass substrate used as the support substrate 101 was used. However, the adhesive that can be used is not limited to this, and other adhesives such as an acrylic adhesive can also be used.
However, when the glass substrate is later removed by wet etching with a solvent, it is desirable to use an adhesive having high resistance to an etching solution. On the other hand, when the glass substrate is removed by mechanical polishing, the amount of shaving the glass substrate can be controlled, so that it is not necessary to consider the etching selectivity and the like. Therefore, it is possible to select the material of the sealing material 201 from a wider range of adhesives than in the case of performing etching.
【0057】シール材201を形成後、アクティブマト
リックス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせ、通
気口203を封止する。
After the formation of the sealing material 201, the active matrix substrate and the color filter substrate are bonded together, and the vent 203 is sealed.
【0058】このようにしてアクティブマトリックス基
板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせた後、支持基板
101をエッチングもしくは機械的研磨処理によって除
去する(図1(d))。本実施形態では、ガラスのエッ
チング液と選択比のあるプラスチック基板103および
シール材201を用いて、ウェットエッチングにより支
持基板101を除去した。より具体的には、貼り合わせ
たアクティブマトリックス基板とカラーフィルタ基板と
をフッ酸を含んだエッチング液に浸し、両基板の支持基
板101であるガラス基板をエッチングした。
After bonding the active matrix substrate and the color filter substrate in this manner, the support substrate 101 is removed by etching or mechanical polishing (FIG. 1D). In this embodiment, the support substrate 101 is removed by wet etching using the plastic substrate 103 and the sealing material 201 having a selectivity with respect to the glass etchant. More specifically, the bonded active matrix substrate and the color filter substrate were immersed in an etchant containing hydrofluoric acid, and the glass substrate serving as the support substrate 101 of both substrates was etched.
【0059】ガラス基板をエッチングする場合、ガラス
の材料によって変わってくるが、エッチング液の成分と
してはフッ酸がエッチングレートに効いてくる。フッ酸
の量を多くすることでより早くエッチングすることが可
能になる。効率的にガラスをエッチングするためには、
フッ酸の濃度が0.1〜50wt%であるエッチング液
を用いることが好ましい。
When etching a glass substrate, hydrofluoric acid affects the etching rate as a component of the etching solution, although it depends on the glass material. By increasing the amount of hydrofluoric acid, it becomes possible to perform etching faster. In order to efficiently etch glass,
It is preferable to use an etching solution having a hydrofluoric acid concentration of 0.1 to 50 wt%.
【0060】実際のエッチングに先立ち、エッチングよ
りも若干薄い溶液でプレエッチングを行ってもよい。こ
の工程は、ガラスのエッチングむらをなくすために濡れ
性をアップすることが目的である。
Prior to actual etching, pre-etching may be performed with a solution slightly thinner than the etching. The purpose of this step is to improve wettability in order to eliminate etching unevenness of the glass.
【0061】またエッチング時に表面にフッ化物の付着
が出てくるため、エッチングを阻害する要因になる。こ
のためエッチャントの循環を行ったり、バブリングを行
ったりすることが有効である。
Further, since fluoride adheres to the surface during the etching, it becomes a factor inhibiting the etching. Therefore, it is effective to circulate the etchant or perform bubbling.
【0062】本実施形態では、上述のエッチング液を用
いてエッチングを行った結果、0.1mmを約25分で
エッチングすることができた。この条件は、ガラスの材
質によって変わってくることはもちろんである。支持基
板の厚さは、機械的強度の観点からは厚い方が好ましい
が、エッチングや研磨によって最終的に除去する観点か
らは薄い方が好ましい。このため、用いる支持基板の材
料に応じて適切な厚さが選択される。
In this embodiment, as a result of etching using the above-mentioned etching solution, it was possible to etch 0.1 mm in about 25 minutes. This condition naturally depends on the material of the glass. The thickness of the supporting substrate is preferably thicker from the viewpoint of mechanical strength, but is preferably thinner from the viewpoint of finally removing the substrate by etching or polishing. Therefore, an appropriate thickness is selected according to the material of the supporting substrate to be used.
【0063】エッチング溶は、支持基板101の材質に
応じて変えることができ、その溶液に応じてシール材2
01を変更することが重要である。またプラスチック基
板103がエッチング溶液に弱い場合には、前述したよ
うに、エッチング溶液に耐性を有する材質の中間層を用
いてもよい。
The etching solution can be changed according to the material of the supporting substrate 101, and the sealing material 2 can be changed according to the solution.
It is important to change 01. When the plastic substrate 103 is weak to the etching solution, an intermediate layer made of a material having resistance to the etching solution may be used as described above.
【0064】プラスチック基板103(中間層を形成し
た場合には中間層)がエッチングストッパの役割を果た
すため、エッチングはプラスチック基板103(または
中間層)まで到達すると止まる。特に、本実施形態のよ
うに、プラスチック基板103の材料としてエポキシ系
樹脂を用い、支持基板101としてガラス基板を用い、
エッチング液としてフッ酸を含むエッチング液を用いた
場合には、エッチングレートの差は100倍以上である
ため、エッチングは容易にストップする。プラスチック
基板材料とガラス基板とのエッチングレートの差はプラ
スチック基板材料によって異なるが、1000倍以上に
なるものもある。したがって、エッチングを制御するこ
とは簡単である。
Since the plastic substrate 103 (intermediate layer when an intermediate layer is formed) serves as an etching stopper, the etching stops when the plastic substrate 103 (or the intermediate layer) is reached. In particular, as in the present embodiment, an epoxy resin is used as a material of the plastic substrate 103, and a glass substrate is used as the support substrate 101,
When an etching solution containing hydrofluoric acid is used as the etching solution, the etching is easily stopped because the difference in etching rate is 100 times or more. The difference in the etching rate between the plastic substrate material and the glass substrate differs depending on the plastic substrate material, but in some cases it is 1000 times or more. Therefore, it is easy to control the etching.
【0065】本実施形態によれば、支持基板とプラスチ
ック基板との間に接着層が介在していないため、支持基
板をエッチングなどにより除去した後、プラスチック基
板の裏面から接着層を除去するための特別の工程を行な
う必要が無くなる。
According to the present embodiment, since the adhesive layer is not interposed between the support substrate and the plastic substrate, the support substrate is removed by etching or the like, and then the adhesive layer is removed from the back surface of the plastic substrate. No special process is required.
【0066】なお、本実施形態では、ウェットエッチン
グにより支持基板101を除去したが、機械的研磨処理
やドライエッチングによって支持基板101を除去して
もよい。また、エッチングや機械的研磨を組み合わせて
行なっても良い。
In the present embodiment, the support substrate 101 is removed by wet etching, but the support substrate 101 may be removed by mechanical polishing or dry etching. Further, etching and mechanical polishing may be performed in combination.
【0067】支持基板101を除去した後のプラスチッ
ク基板103の表面にエッチングもしくは機械的研磨処
理により凹凸ができてしまった場合には、光の散乱が発
生してしまい、液晶表示素子としての役割を果たさなく
なってしまうおそれがある。これを防ぐために、支持基
板101を除去した後にプラスチック基板103の表面
にプラスチック材料をさらに塗布し、プラスチック基板
を厚くしてもよい。同様に、プラスチック基板の強度を
上げる場合や、熱、水分による変形を抑えるため、ある
いは成膜、パターニング等の製造プロセス全般にわたる
悪影響を最小限に抑えるために第1の工程ではプラスチ
ック基板103を薄く形成しておきたい場合にも、支持
基板101を除去した後にプラスチック基板材料を塗布
してプラスチック基板103を厚くすることができる。
If irregularities are formed on the surface of the plastic substrate 103 after the support substrate 101 is removed by etching or mechanical polishing, light is scattered and plays a role as a liquid crystal display element. There is a possibility that it will not work. In order to prevent this, after removing the support substrate 101, a plastic material may be further applied to the surface of the plastic substrate 103 to make the plastic substrate thicker. Similarly, in the first step, the plastic substrate 103 is thinned in order to increase the strength of the plastic substrate, to suppress deformation due to heat and moisture, or to minimize adverse effects over the entire manufacturing process such as film formation and patterning. Even if it is desired to form the plastic substrate 103, the plastic substrate 103 can be thickened by applying a plastic substrate material after removing the support substrate 101.
【0068】なお、プラスチック基板103を厚くする
方法としては、プラスチック基板材料を塗布する方法の
他に、枠で囲ってプラスチック基板材料を流し込み、加
圧、熱処理を行うことでプラスチックを厚膜化する方法
等が考えられる。
As a method of increasing the thickness of the plastic substrate 103, in addition to the method of applying the plastic substrate material, the plastic substrate material is poured in a frame and the plastic is made thicker by applying pressure and heat treatment. A method is conceivable.
【0069】支持基板101を除去した後、必要に応じ
て上述したようにプラスチック基板103を厚くする処
理を行い、その後プラスチック基板103を分断し、そ
れぞれの液晶表示素子に液晶を注入し、封止してプラス
チック液晶表示装置を製造する。
After the support substrate 101 is removed, if necessary, the plastic substrate 103 is processed to be thicker as described above. Thereafter, the plastic substrate 103 is divided, liquid crystal is injected into each liquid crystal display element, and sealing is performed. Then, a plastic liquid crystal display device is manufactured.
【0070】液晶の注入は、液晶表示素子を1つずつば
らばらに切り分けてから行ってもよいし、何枚か連なっ
た状態で行ってもよい。また、本実施形態では、プラス
チック基板103を分断後に液晶を注入しているが、ア
クティブマトリックス基板と対向基板とを貼り合わせる
前(シール材印刷後)にディスペンサ等により滴下供給
してもよい。
The injection of the liquid crystal may be performed after the liquid crystal display elements are individually cut one by one, or may be performed in a state where several liquid crystal display elements are connected. Further, in the present embodiment, the liquid crystal is injected after the plastic substrate 103 is divided. However, the liquid crystal may be supplied by a dispenser or the like before bonding the active matrix substrate and the opposing substrate (after printing the sealing material).
【0071】このようにして作製されたプラスチック液
晶表示素子は、通常のガラス基板を用いて作成された液
晶表示素子とほぼ同等の性能を示すことが確認された。
It was confirmed that the plastic liquid crystal display device produced in this manner exhibited almost the same performance as a liquid crystal display device produced using a normal glass substrate.
【0072】なお、カラーフィルタは対向基板上に設け
られている必要は無く、例えばアクティブマトリクス基
板の画素電極上に形成されていても良い。また、ブラッ
クマトリクスも対向基板上に設けられている必要は無
く、アクティブマトリクス基板上に設けられていても良
い。
The color filter does not need to be provided on the opposing substrate, and may be formed, for example, on a pixel electrode of an active matrix substrate. Further, the black matrix does not need to be provided on the opposite substrate, and may be provided on the active matrix substrate.
【0073】また、塗布によってブラスチック層を支持
基板上に形成する上述した方法によってアクティブマト
リクス基板を作製する場合において、対向基板として
は、従来方法で作製したプラスチック基板を用いること
も可能である。
In the case where an active matrix substrate is manufactured by the above-described method of forming a plastic layer on a supporting substrate by coating, a plastic substrate manufactured by a conventional method can be used as the counter substrate.
【0074】樹脂の塗布を複数回繰り返して支持基板上
にプラスチック基板を形成する場合は、プラスチック基
板を構成する複数の樹脂層の少なくとも一つに屈折率分
布を与え、それによって、プラスチック基板の一部の層
がマイクロレンズシートや他の光学シートとして機能し
得るようにしてもよい。また、支持基板を除去した後、
プラスチック基板の一方の面に対して別途作製された光
学シートを貼りつけても良い。
When a plastic substrate is formed on a supporting substrate by repeating the application of a resin a plurality of times, a refractive index distribution is given to at least one of a plurality of resin layers constituting the plastic substrate. The layer of the portion may function as a microlens sheet or another optical sheet. Also, after removing the support substrate,
An optical sheet separately manufactured may be attached to one surface of the plastic substrate.
【0075】[0075]
【発明の効果】本発明では、支持基板に樹脂材料(プラ
スチック基板材料)を塗布することによりプラスチック
基板を形成している。これにより、単体では強度や剛性
のないプラスチックの基板を用いる場合であっても、従
来のガラス用液晶表示素子製造ラインを共用して、薄膜
積層デバイスあるいは液晶表示素子を製造することが可
能になる。また、熱処理、真空処理、溶剤処理工程等に
おいて、支持基板とプラスチック基板の剥がれ等が発生
することも防止することができる。
According to the present invention, a plastic substrate is formed by applying a resin material (plastic substrate material) to a support substrate. This makes it possible to manufacture a thin film laminated device or a liquid crystal display element by using the conventional glass liquid crystal display element production line even when using a plastic substrate having no strength or rigidity by itself. . In addition, in the heat treatment, the vacuum treatment, the solvent treatment step, and the like, it is possible to prevent the support substrate and the plastic substrate from peeling off.
【0076】また、アクティブマトリックス基板と対向
基板とを貼り合わせた後に支持基板を除去する場合に
は、プラスチック基板をストッパとして、エッチング処
理または機械的研磨処理を施す。このために、エッチン
グおよび機械的研磨の制御が容易である。
When the support substrate is removed after bonding the active matrix substrate and the counter substrate, etching or mechanical polishing is performed using the plastic substrate as a stopper. For this reason, control of etching and mechanical polishing is easy.
【0077】さらに本発明の液晶表示素子の製造方法に
よれば、アクティブマトリックス基板と対向基板とを貼
り合わせる際にシール材をプラスチック基板の外周より
少しだけ内側に形成している。これにより、貼り合わせ
後にウェットエッチングによって支持基板を除去する場
合であっても、アクティブマトリックス素子がエッチン
グ液にさらされてダメージを受けることを防ぐことがで
きる。
Further, according to the liquid crystal display element manufacturing method of the present invention, when the active matrix substrate and the counter substrate are bonded to each other, the sealing material is formed slightly inside the outer periphery of the plastic substrate. Thus, even when the support substrate is removed by wet etching after bonding, the active matrix element can be prevented from being exposed to the etchant and damaged.
【0078】本発明は、プラスチック基板上に回路パタ
ーンが形成された液晶表示素子、有機EL表示素子、プ
ラズマ表示素子(PDP)、エレクトロクロミック表示
素子、エレクトロルミネッセンス表示素子、フィールド
エミッションディスプレイ(FED)等のフラットパネ
ルディスプレイ(FPD)や、2次元画像検出器等の各
種センサ、プリント配線基板等、各種の薄膜積層デバイ
スの製造方法に適用することができる。
The present invention relates to a liquid crystal display device, an organic EL display device, a plasma display device (PDP), an electrochromic display device, an electroluminescence display device, a field emission display (FED), etc. in which a circuit pattern is formed on a plastic substrate. The present invention can be applied to a method of manufacturing various thin film laminated devices such as a flat panel display (FPD), various sensors such as a two-dimensional image detector, and a printed wiring board.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】(a)〜(d)は、本発明による液晶表示素子
の製造方法の一実施形態を示す工程断面図である。
FIGS. 1A to 1D are process cross-sectional views showing one embodiment of a method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention.
【図2】アクティブマトリックス基板とカラーフィルタ
基板とを貼り合わせる際のシール材の配置を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a sealing material when bonding an active matrix substrate and a color filter substrate.
【図3】(a)〜(f)は、アクティブマトリックス基
板の製造方法を示す工程断面図である。
FIGS. 3A to 3F are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an active matrix substrate.
【図4】(a)〜(c)は、カラーフィルタ基板(対向
基板)の製造工程を示す図である。
FIGS. 4A to 4C are diagrams illustrating a process of manufacturing a color filter substrate (counter substrate).
【符号の説明】[Explanation of symbols]
101 支持基板 103 プラスチック基板 104 アクティブマトリックス素子形成部 105 カラーフィルタ形成部 106 スペーサ 201 シール材 202 注入口 203 通気口 301 走査配線 302 ゲート絶縁膜 303 半導体層 304 エッチングストッパ層 305 n+半導体層 306 信号配線 307 ドレイン電極 308 画素電極 309 保護膜 401 黒インク 402 赤、青、緑インク 403 対向電極 410 ローラー101 Support Substrate 103 Plastic Substrate 104 Active Matrix Element Forming Section 105 Color Filter Forming Section 106 Spacer 201 Sealing Material 202 Injection 203 Vent 301 Scan Wiring 302 Gate Insulating Film 303 Semiconductor Layer 304 Etching Stopper Layer 305 n + Semiconductor Layer 306 Signal Wiring 307 Drain electrode 308 Pixel electrode 309 Protective film 401 Black ink 402 Red, blue, green ink 403 Counter electrode 410 Roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H090 JB02 JB03 LA02 LA15 2H092 JA24 JA34 JA41 JB22 JB31 KA04 MA05 MA13 MA18 MA19 PA01 PA03 PA08 5F110 AA16 BB01 CC07 DD01 EE04 EE44 FF03 FF29 GG02 GG13 GG14 GG15 GG24 GG44 HK03 HK04 HK06 HK07 HK09 HK16 HK33 HK34 NN04 NN14 NN16 NN24 NN35 5G435 AA17 BB05 BB06 BB12 GG12 KK10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H090 JB02 JB03 LA02 LA15 2H092 JA24 JA34 JA41 JB22 JB31 KA04 MA05 MA13 MA18 MA19 PA01 PA03 PA08 5F110 AA16 BB01 CC07 DD01 EE04 EE44 FF03 FF29 GG02 GG13 GG14 GG14 GG15 GG14 GG14 GG15 GG14 GG15 GG14 GG15 GG14 HK09 HK16 HK33 HK34 NN04 NN14 NN16 NN24 NN35 5G435 AA17 BB05 BB06 BB12 GG12 KK10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 プラスチック基板上に形成された回路を
    有する薄膜積層デバイスの製造方法であって、 支持基板上に樹脂材料を塗布することによってプラスチ
    ック基板を形成する工程と、 プラスチック基板上に回路を形成する工程と、を包含す
    る薄膜積層デバイスの製造方法。
    1. A method for manufacturing a thin film laminated device having a circuit formed on a plastic substrate, comprising: forming a plastic substrate by applying a resin material on a support substrate; and forming a circuit on the plastic substrate. Forming a thin film laminated device.
  2. 【請求項2】 前記プラスチック基板を形成する工程に
    おいて、前記樹脂材料の塗布は複数回繰り返される請求
    項1に記載の薄膜積層デバイスの製造方法。
    2. The method according to claim 1, wherein in the step of forming the plastic substrate, the application of the resin material is repeated a plurality of times.
  3. 【請求項3】 前記支持基板と前記プラスチック基板と
    の間に中間層を形成する請求項1または2に記載の薄膜
    積層デバイスの製造方法。
    3. The method according to claim 1, wherein an intermediate layer is formed between the support substrate and the plastic substrate.
  4. 【請求項4】 アクティブマトリックス基板、対向基
    板、およびアクティブマトリックス基板と対向基板との
    間に封入された液晶を備えている液晶表示素子の製造方
    法であって、 アクティブマトリックス基板用の支持基板の上に樹脂材
    料を塗布することによってプラスチック基板を形成する
    工程と、 アクティブマトリックス基板用のプラスチック基板上に
    アクティブマトリックス素子を形成する工程と、 アクティブマトリックス基板と対向基板とを貼り合わせ
    る工程とを包含する液晶表示素子の製造方法。
    4. A method for manufacturing a liquid crystal display element comprising an active matrix substrate, a counter substrate, and a liquid crystal sealed between the active matrix substrate and the counter substrate, the method comprising: A liquid crystal including a step of forming a plastic substrate by applying a resin material to the substrate, a step of forming an active matrix element on a plastic substrate for an active matrix substrate, and a step of bonding the active matrix substrate and a counter substrate. A method for manufacturing a display element.
  5. 【請求項5】 対向基板用の支持基板の上に樹脂材料を
    塗布することによってプラスチック基板を形成する工程
    と、 対向基板用のプラスチック基板上に対向電極を形成する
    工程と、を包含する請求項4に記載の液晶表示素子の製
    造方法。
    5. The method according to claim 1, further comprising: forming a plastic substrate by applying a resin material on a support substrate for the counter substrate; and forming a counter electrode on the plastic substrate for the counter substrate. 5. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 4.
  6. 【請求項6】 樹脂材料の塗布は複数回繰り返される請
    求項4または5に記載の液晶表示素子の製造方法。
    6. The method according to claim 4, wherein the application of the resin material is repeated a plurality of times.
  7. 【請求項7】 前記支持基板と前記プラスチック基板と
    の間に中間層を形成する工程をさらに包含する請求項4
    から6のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
    7. The method according to claim 4, further comprising the step of forming an intermediate layer between said support substrate and said plastic substrate.
    7. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of items 1 to 6.
  8. 【請求項8】 アクティブマトリックス基板および対向
    基板の少なくとも一方のプラスチック基板の外周近傍に
    シール材を形成する工程をさらに包含する請求項5から
    6のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
    8. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, further comprising a step of forming a sealing material near an outer periphery of at least one of the plastic substrate of the active matrix substrate and the counter substrate.
  9. 【請求項9】 アクティブマトリックス基板と対向基板
    とを貼り合わせた後に、前記支持基板をウェットエッチ
    ング、ドライエッチングおよび機械的研磨処理のいずれ
    かによって除去する工程を包含する請求項5から8のい
    ずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
    9. The method according to claim 5, further comprising, after bonding the active matrix substrate and the counter substrate, removing the support substrate by any one of wet etching, dry etching, and mechanical polishing. 3. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
  10. 【請求項10】 複数個の液晶表示素子を製造する製造
    方法であって、 アクティブマトリックス基板および対向基板の少なくと
    も一方のプラスチック基板の外周近傍にシール材を形成
    する工程に加えて、複数の液晶表示素子のそれぞれの液
    晶封入領域を囲むようにシール材を形成する工程をさら
    に包含する請求項5から9のいずれかに記載の液晶表示
    素子の製造方法。
    10. A manufacturing method for manufacturing a plurality of liquid crystal display elements, comprising a step of forming a sealing material near an outer periphery of at least one of a plastic substrate of an active matrix substrate and a counter substrate. 10. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, further comprising a step of forming a sealing material so as to surround each liquid crystal sealed region of the device.
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