WO2012086159A1 - 表示装置並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 - Google Patents

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渡辺　典子
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, a thin film transistor substrate, and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a display device such as an electronic book, an electronic notebook, an electronic newspaper, and an electronic signage (digital signage), and a thin film transistor substrate and a manufacturing method thereof.
  • a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display device includes, for example, a TFT substrate in which a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) or a pixel electrode is provided for each sub-pixel which is a minimum unit of an image,
  • TFT thin film transistor
  • a counter substrate is provided opposite to the TFT substrate and provided with a common electrode and the like, and a liquid crystal layer sealed between the TFT substrate and the counter substrate.
  • Patent Document 1 includes a display panel in which a first substrate and a second substrate are arranged to face each other, the first substrate being an insulating substrate made of resin, and a plurality of TFT elements being in a matrix form. And a polarizer disposed between the circuit layer and the insulating substrate.
  • the insulating substrate has a thickness of 20 to 150 ⁇ m and a visible wavelength of 400 to 800 nm.
  • a display device having a light transmittance of 80% or more, a 3% weight loss temperature of 300 ° C. or more, and having no melting point or a melting point of 300 ° C. or more is disclosed.
  • Patent Document 1 describes that, for example, a display device having a polarizer such as a liquid crystal display device can be further reduced in thickness and weight.
  • a resin substrate made of polyimide or the like is suitable.
  • a polyimide resin substrate is obtained by applying a solution obtained by dissolving polyamic acid, which is a precursor of polyimide, in an organic solvent such as dimethylacetamide or N-methylpyrrolidone on the surface of a support substrate such as a glass substrate. It can be formed by volatilizing the organic solvent and causing an imidization reaction by heating the support substrate.
  • the resin substrate made of polyimide for example, on the resin substrate formed on the surface of the support substrate, that is, after forming a TFT or the like on the film formation surface, by irradiating laser light from the back surface of the support substrate, It can be separated from the support substrate by utilizing the ablation phenomenon caused by the laser light. And since the film-forming surface of the resin substrate formed by such a method is easily formed in an uneven shape, display unevenness occurs in a display device using the resin substrate, and the display quality is lowered. There is a fear.
  • the reason why the surface (deposition surface) of the resin substrate is formed uneven is that the organic solvent is vaporized from the surface of the coating film by the thermal energy obtained by heating the support substrate in the step of volatilizing the organic solvent. It is assumed that the organic solvent evaporates even inside the coating film. Specifically, since the solution in which the polyamic acid is dissolved has a relatively high viscosity, it takes time for the bubbles of the organic solvent vaporized inside the coating film to reach the coating film surface. And the thicker the coating film, the longer it takes to reach the coating film surface. In the coating film, the organic solvent bubbles increase in a snowball type as the surface approaches. In the vicinity of the surface of the film, it is considered that the occupation rate of bubbles of the organic solvent increases.
  • the organic solvent vaporized inside the coating film moves faster in the upward direction than the rate at which the organic solvent vaporizes from the coating film surface.
  • a phenomenon such as a certain kind of boiling occurs, and it is assumed that the surface of the resin substrate is formed in an uneven shape.
  • the resin substrate needs to have resistance (solvent resistance) to a cleaning liquid such as an organic solvent.
  • polyimide is formed by imidization through the above polyamic acid in combination with various tetracarboxylic dianhydrides and various diamines, the molecular design of polyimide with an optimal structure according to the application
  • solvent resistance there is a trade-off relationship with transmittance and birefringence that contribute greatly to display quality. It is believed that there is.
  • the present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to suppress surface irregularities and to ensure solvent resistance in a resin substrate.
  • the present invention is such that the thickness of the resin substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the birefringence of the resin substrate is 0.002 or more and 0.1 or less. .
  • a display device includes a transparent first resin substrate having heat resistance, a thin film transistor substrate including a plurality of thin film transistors provided on the first resin substrate, and a transparent second resin having heat resistance.
  • a display device including a substrate and a counter substrate provided to face the thin film transistor substrate, wherein the first resin substrate and the second resin substrate have a thickness of 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, The birefringence is 0.002 or more and 0.1 or less.
  • each thickness of the first resin substrate provided as the base substrate of the thin film transistor substrate and the second resin substrate provided as the base substrate of the counter substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the coating film of the resin solution that becomes the first resin substrate and the second resin substrate the generation of bubbles when the organic solvent is volatilized is suppressed, so that the surface unevenness is generated in the first resin substrate and the second resin substrate. It is suppressed.
  • the temperature at which the organic solvent is volatilized is set to room temperature in order to suppress generation of bubbles from the coating film.
  • the respective surfaces of the first resin substrate and the second resin substrate are formed in an uneven shape.
  • each thickness of the 1st resin substrate and the 2nd resin substrate is smaller than 5 ⁇ m, it becomes difficult for the 1st resin substrate and the 2nd resin substrate to hold the shape, for example, the resin substrate
  • the support substrate such as a glass substrate used for forming the first resin substrate and the second resin substrate is separated from each other, the first resin substrate and the second resin substrate themselves are damaged, and the reproducibility is reduced. It becomes difficult to separate well.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate.
  • shaft of FIG. 9 is a reduction rate of the film thickness (board
  • each resin substrate is placed in an organic solvent (for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.).
  • organic solvent for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.
  • the film was immersed at about 60 ° C. for about an hour, and the film thickness reduction rate was calculated from the film thickness before and after the treatment of each resin substrate, and the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate was derived (FIG. 9).
  • the resin substrate is considered to be able to be washed if the film thickness reduction rate of the solvent resistance is about 3% or less, and the birefringence at that time is indicated by the thick broken line in FIG.
  • the upper limit is 0.1 or less.
  • each thickness of the first resin substrate and the second resin substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and each birefringence of the first resin substrate and the second resin substrate is 0.002 or more and 0.1 or less.
  • a polarizing film may be provided on each of the outer surface of the thin film transistor substrate and the outer surface of the counter substrate.
  • the polarizing film is attached to the outer surface of the thin film transistor substrate and the outer surface of the counter substrate, the thin film transistor substrate and the counter substrate are reinforced by the strength of the polarizing film itself.
  • a vertical alignment type liquid crystal layer is sealed between the thin film transistor substrate and the counter substrate, and the birefringence of the first resin substrate and the second resin substrate is 0.005 or more and 0.028 or less. Good.
  • the vertical alignment type liquid crystal layer sealed between the thin film transistor substrate and the counter substrate is a positive C plate (the refractive indexes nx and ny in the substrate in-plane direction are the refractive indexes nz in the substrate vertical direction).
  • the polarizing films attached to the outer surface of the thin film transistor substrate and the outer surface of the counter substrate function as a negative C plate, the phase difference due to birefringence in the polarizing film is about several nm to several tens of nm.
  • the compensation amount of each phase difference between the first resin substrate and the second resin substrate is about 100 nm to 137.5 nm.
  • ⁇ n ⁇ d (film thickness) phase difference
  • ⁇ n (birefringence) corresponding to when the film thickness of the first resin substrate and the second resin substrate is 5 ⁇ m to 20 ⁇ m is 0.005 to 0. .027. If the birefringence is 0.005 to 0.027, it falls within the above birefringence range (0.002 to 0.1) considering the solvent resistance, so that the solvent resistance is also ensured. .
  • a retardation compensation film for compensating birefringence in the first resin substrate and the second resin substrate may be provided between the thin film transistor substrate and the counter substrate and the polarizing films.
  • the positive C plate (the refractive indexes nx and ny in the in-plane direction of the substrate are the refractive indexes in the vertical direction of the substrate).
  • the thin film transistor substrate and the counter substrate are further reinforced by the strength of the compensation film itself.
  • a liquid crystal layer may be sealed between the thin film transistor substrate and the counter substrate.
  • the liquid crystal display device is specifically configured as a display device.
  • the first resin substrate and the second resin substrate may be made of polyimide.
  • the first resin substrate and the second resin substrate are made of polyimide, the first resin substrate and the second resin substrate have specific heat resistance.
  • the first resin substrate and the second resin substrate may be made of cycloaliphatic polyimide.
  • the first resin substrate and the second resin substrate are made of cycloaliphatic polyimide in which no charge transfer complex is formed in and between molecules, transparency in the visible light region is good. Thus, a colorless and transparent first resin substrate and second resin substrate are obtained.
  • the first resin substrate and the second resin substrate may be made of fluorinated aromatic polyimide.
  • the first resin substrate and the second resin substrate are made of a fluorinated aromatic polyimide in which a charge transfer complex is hardly formed in and between molecules due to the fluorine-containing structure. Transparency is improved and a colorless and transparent first resin substrate and second resin substrate are obtained.
  • the thin film transistor substrate according to the present invention is a thin film transistor substrate including a heat-resistant transparent resin substrate and a plurality of thin film transistors provided on the resin substrate, and the resin substrate has a thickness of 5 ⁇ m or more. And a birefringence of 0.002 or more and 0.1 or less.
  • the thickness of the resin substrate provided as the base substrate of the thin film transistor substrate is not less than 5 ⁇ m and not more than 20 ⁇ m, for example, when the organic solvent is volatilized in the coating film of the resin solution that becomes the resin substrate By suppressing the generation of bubbles, surface irregularities are suppressed in the resin substrate.
  • the thickness of the resin substrate is larger than 20 ⁇ m, for example, even if the temperature at which the organic solvent is volatilized is reduced to about room temperature in order to suppress the generation of bubbles from the coating film, the resin The surface of the substrate is formed uneven.
  • the thickness of the resin substrate is smaller than 5 ⁇ m, it becomes difficult for the resin substrate to maintain its shape, and for example, a supporting substrate such as a glass substrate used for forming the resin substrate and the resin When separating the substrate from the substrate, the substrate itself of the resin substrate is damaged, making it difficult to separate with good reproducibility.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate.
  • shaft of FIG. 9 is a reduction rate of the film thickness (board
  • the solvent resistance is generally in a trade-off relationship with the birefringence, various polyimide resin substrates are formed, and the birefringence of each resin substrate is determined by, for example, Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • each resin substrate is placed in an organic solvent (for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.).
  • organic solvent for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.
  • the film was immersed at about 60 ° C. for about an hour, and the film thickness reduction rate was calculated from the film thickness before and after the treatment of each resin substrate, and the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate was derived (FIG. 9).
  • the resin substrate is considered to be able to be washed if the film thickness reduction rate of the solvent resistance is about 3% or less, and the birefringence at that time is indicated by the thick broken line in FIG.
  • the upper limit is 0.1 or less.
  • the thickness of the resin substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the birefringence of the resin substrate is 0.002 or more and 0.1 or less, surface unevenness is suppressed in the resin substrate, Solvent resistance is ensured.
  • a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention is a method of manufacturing a thin film transistor substrate including a heat-resistant transparent resin substrate and a plurality of thin film transistors provided on the resin substrate.
  • the support substrate is heated to volatilize the organic solvent from the resin solution, so that the thickness is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the birefringence is 0.002 or more and 0.00.
  • a resin substrate forming step for forming a resin substrate that is less than or equal to 1 a thin film transistor forming step for forming each thin film transistor on the formed resin substrate, and a support substrate and a resin substrate on which each thin film transistor is formed are separated And a separation step.
  • the thickness of the resin substrate serving as the base substrate of the thin film transistor substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, bubbles are generated when the organic solvent is volatilized in the resin solution coating film. By suppressing the occurrence of this, surface unevenness is suppressed in the resin substrate.
  • the thickness of the resin substrate is larger than 20 ⁇ m, for example, even if the temperature at which the organic solvent is volatilized is reduced to about room temperature in order to suppress the generation of bubbles from the coating film, the resin The surface of the substrate is formed uneven.
  • the thickness of the resin substrate is smaller than 5 ⁇ m, it becomes difficult for the resin substrate to maintain its shape, and when the support substrate and the resin substrate are separated in the separation step, The substrate itself is damaged, making it difficult to separate with good reproducibility.
  • the birefringence of the resin substrate is set to 0.002 or more and 0.1 or less, so that the solvent resistance of the resin substrate is specifically ensured.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate.
  • shaft of FIG. 9 is a reduction rate of the film thickness (board
  • each resin substrate is placed in an organic solvent (for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.).
  • organic solvent for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.
  • the film was immersed at about 60 ° C. for about an hour, and the film thickness reduction rate was calculated from the film thickness before and after the treatment of each resin substrate, and the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate was derived (FIG. 9).
  • the resin substrate is considered to be able to be washed if the film thickness reduction rate of the solvent resistance is about 3% or less, and the birefringence at that time is indicated by the thick broken line in FIG.
  • the upper limit is 0.1 or less.
  • the thickness of the resin substrate is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the birefringence of the resin substrate is 0.002 or more and 0.1 or less. Solvent resistance can be ensured.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a first explanatory view showing, in section, a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a second explanatory view showing in cross section a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device following FIG.
  • FIG. 4 is a third explanatory view, in section, showing a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device following FIG.
  • FIG. 5 is a fourth explanatory view showing, in cross section, a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device following FIG.
  • FIG. 6 is a fifth explanatory view showing in cross section a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device following FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a first explanatory view showing, in section, a part of the manufacturing process of the liquid crystal display device according to the
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate.
  • Embodiment 1 of the Invention 1 to 6 show Embodiment 1 of a display device, a thin film transistor substrate, and a manufacturing method thereof according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 80a of this embodiment.
  • 2 to 6 are first to fifth explanatory views showing the manufacturing process of the liquid crystal display device 80a in cross section.
  • the liquid crystal display device 80a includes a liquid crystal display panel 70a, a retardation compensation film 71 provided on the lower surface of the liquid crystal display panel 70a, and a polarization provided on the surface of the retardation compensation film 71.
  • a film 73, a retardation compensation film 72 provided on the upper surface of the liquid crystal display panel 70a in the figure, and a polarizing film 74 provided on the surface of the retardation compensation film 72 are provided.
  • the liquid crystal display panel 70a includes a TFT substrate 30 and a counter substrate 50 provided so as to face each other, and a horizontal alignment type liquid crystal layer 60a provided between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50. And a sealing material (not shown) provided in a frame shape for adhering the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 to each other and enclosing the liquid crystal layer 60a between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50. .
  • the TFT substrate 30 has a heat-resistant transparent first resin substrate 11, a base coat film 12 provided on the first resin substrate 11, and a base coat film 12 that extends in parallel to each other.
  • a plurality of gate lines (not shown) provided on the gate insulating film 14, a gate insulating film 14 provided so as to cover each gate line, and the gate insulating film 14 extending in parallel to each other in a direction perpendicular to the gate lines.
  • a plurality of TFTs 5 provided for each of a plurality of provided source lines (not shown), each gate line and each source line, that is, each subpixel, and each TFT 5 and each source line are covered.
  • the first interlayer insulating film 17 and the second interlayer insulating film 18 provided in order, the plurality of pixel electrodes 19 provided in a matrix on the second interlayer insulating film 18 and connected to each TFT 5, and each image And an alignment film 20 provided so as to cover the electrode 19.
  • the TFT 5 includes a gate electrode 13 provided on the first resin substrate 11 via a base coat film 12, a gate insulating film 14 provided so as to cover the gate electrode 13, and a gate insulating film 14 includes a semiconductor layer 15 provided in an island shape so as to overlap the gate electrode 13, and a source electrode 16 a and a drain electrode 16 b provided on the semiconductor layer 15 so as to be separated from and opposed to each other.
  • the gate electrode 13 is, for example, a portion where each of the gate lines protrudes laterally for each subpixel.
  • the semiconductor layer 15 is provided on an intrinsic amorphous silicon layer (not shown) having a channel region and an intrinsic amorphous silicon layer so that the channel region is exposed, and is connected to a source electrode 16a and a drain electrode 16b, respectively, and n + amorphous. And a silicon layer (not shown).
  • the source electrode 16a is, for example, a portion where the source line protrudes laterally for each subpixel.
  • the drain electrode 16b is connected to the pixel electrode 19 through a through hole 18h formed in the second interlayer insulating film 18.
  • the counter substrate 50 is provided in a lattice shape on the transparent second resin substrate 41 having heat resistance, a base coat film 42 provided on the second resin substrate 41, and the base coat film 42.
  • the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 are (all) aromatic polyimide, aromatic (carboxylic acid component) -cycloaliphatic (diamine component) polyimide, cycloaliphatic (carboxylic acid component) -aromatic. (Diamine component) Made of polyimide such as polyimide, (all) cycloaliphatic polyimide, fluorinated aromatic polyimide and the like.
  • the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 have a thickness of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m and a birefringence of 0.002 to 0.1.
  • the liquid crystal layer 60a is made of a nematic liquid crystal material having positive dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal display device 80a configured as described above applies a predetermined voltage for each sub-pixel to the liquid crystal layer 60a disposed between each pixel electrode 19 on the TFT substrate 30 and the common electrode 46 on the counter substrate 50, By changing the alignment state of the liquid crystal layer 60a, the transmittance of the light transmitted through the liquid crystal display panel 70a is adjusted for each sub-pixel to display an image.
  • the manufacturing method of the present embodiment includes a first resin substrate formation step, a TFT substrate precursor preparation step including a TFT formation step, a second resin substrate formation step, a counter substrate precursor preparation step, a panel precursor preparation step, A first resin substrate separating step, an optical sheet first pasting step, a second resin substrate separating step, and an optical sheet second pasting step are provided.
  • a silane coupling film (not shown) is formed on the first support substrate 10 such as a glass substrate by applying a silane coupling agent by spin coating, for example, and then performing heat treatment.
  • the first resin substrate 11 is formed by volatilizing the organic solvent S from the solution 11a and causing an imidization reaction.
  • the resin solution 11a is obtained by dissolving polyamic acid, which is a precursor of polyimide, in an organic solvent such as dimethylacetamide or N-methylpyrrolidone.
  • the first support substrate 10 coated with the resin solution 11a is placed on a hot plate and heated at about 30 ° C. to 40 ° C. for about 1 hour in an air atmosphere. Thereafter, in order to suppress the discoloration to yellow due to oxidation and imidize, heating is performed in a nitrogen atmosphere at about 250 ° C. to 350 ° C. for about 1 hour to 3 hours.
  • the surface of the first resin substrate 11 formed in the first resin substrate formation step is, for example, mixed liquid of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone.
  • an organic solvent such as, an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on the surface of the first resin substrate 11 by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, for example, to a thickness of 50 nm to 500 nm (preferably Is about 100 nm to 300 nm) to form a base coat film 12 as shown in FIG.
  • a plasma CVD Chemical Vapor Deposition
  • a titanium film (thickness of about 30 nm to 150 nm), an aluminum film (thickness of about 200 nm to 500 nm), and a titanium film (thickness of 30 nm to 150 nm) are formed on the entire substrate on which the base coat film 12 has been formed by, for example, sputtering.
  • a gate electrode 13 and a gate line are formed by performing a photolithography process, an etching process, and a resist peeling process on the metal laminated film.
  • a silicon oxide film having a thickness of about 200 nm to 500 nm is formed on the entire substrate on which the gate electrode 13 and the like are formed by, for example, a plasma CVD method using tetraethoxysilane (TEOS). Form.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • an intrinsic amorphous silicon film (thickness of about 70 nm to 150 nm) and an n + amorphous silicon film doped with phosphorus (thickness of 40 nm to 40 nm) are formed on the entire substrate on which the gate insulating film 14 is formed, for example, by plasma CVD.
  • the semiconductor layer forming layer is formed by performing a photolithography process, an etching process, and a resist peeling process on the stacked film of the intrinsic amorphous silicon film and the n + amorphous silicon film. .
  • an aluminum film (thickness of about 100 nm to 400 nm) and a titanium film (thickness of about 30 nm to 100 nm) are sequentially formed on the entire substrate on which the semiconductor layer forming layer has been formed by sputtering.
  • the source electrode 16a, the drain electrode 16b, and the source line are formed by performing a photolithography process, an etching process, and a resist peeling process on the metal laminated film.
  • the n + amorphous silicon layer of the semiconductor layer forming layer is etched to form a channel region, thereby forming the semiconductor layer 15 and the TFT 5 including the channel layer ( TFT formation process).
  • an inorganic insulating film such as a silicon nitride film is formed to a thickness of about 100 nm to 300 nm on the entire substrate on which the TFT 5 is formed, for example, by plasma CVD, and the photolithography process is performed on the inorganic insulating film.
  • the first interlayer insulating film 17 having the via hole 17h reaching the drain electrode 16b is formed by performing an etching process and a resist stripping process.
  • an acrylic photosensitive resin is applied to the entire substrate on which the first interlayer insulating film 17 is formed by a spin coating method to a thickness of about 2 ⁇ m to 3 ⁇ m, and the applied photosensitive resin is applied. Then, by performing exposure and development, a second interlayer insulating film 18 having a through hole 18h reaching the drain electrode 16b is formed.
  • the transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film with a thickness of about 100 nm to 200 nm on the entire substrate on which the second interlayer insulating film 18 has been formed, for example, by sputtering
  • the transparent conductive film is formed by performing a photolithography process, an etching process, and a resist peeling process on the film.
  • the alignment film 20 is formed.
  • the TFT substrate precursor 35 as shown in FIG. 2C can be manufactured.
  • a silane coupling film (not shown) is formed on the second support substrate 40 such as a glass substrate by applying a silane coupling agent by spin coating, for example, and then performing a heat treatment.
  • a resin solution (not shown) is applied onto the second support substrate 40 on which the silane coupling film is formed by spin coating, as in the first resin substrate formation step, and then heat treatment is performed.
  • the first resin substrate 41 is formed by volatilizing the organic solvent from the resin solution and causing the imidization reaction.
  • ⁇ Opposite substrate precursor manufacturing process First, after the surface of the second resin substrate 41 formed in the second resin substrate formation step is washed with an organic solvent such as a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, or the like. Then, an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on the surface of the first resin substrate 41 with a thickness of about 50 nm to 500 nm (preferably 100 nm to 300 nm) by, for example, a plasma CVD method. A film 42 is formed.
  • an organic solvent such as a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, or the like.
  • an inorganic insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film is formed on the surface of the first resin substrate 41 with a thickness of about
  • a metal film such as a chromium film (thickness of about 100 nm) is formed on the entire substrate on which the base coat film 42 has been formed, for example, by sputtering, photolithography treatment and etching are performed on the metal film.
  • the black matrix 43 is formed by performing the process and the resist peeling process.
  • the coating film was selected by exposing and developing.
  • a colored layer for example, a red layer
  • the other two colored layers for example, a green layer and a blue layer
  • the color filter 44 is formed with a thickness of about 1 ⁇ m.
  • the planarizing film 45 is formed by applying an acrylic resin with a thickness of about 1 ⁇ m to the entire substrate on which the color filter 44 has been formed, for example, by spin coating, followed by heat treatment.
  • the common electrode 46 is formed on the entire substrate on which the planarizing film 45 is formed by depositing a transparent conductive film such as an ITO film with a thickness of about 100 nm by a sputtering method, for example.
  • the alignment film 47 is formed.
  • the counter substrate precursor 55 as shown in FIG. 3 can be produced.
  • a seal material made of a thermosetting resin or the like and having a liquid crystal injection port is printed in a frame shape
  • the counter substrate precursor 55 on which the sealing material is printed and the TFT substrate precursor 35 produced in the TFT substrate precursor production step are bonded together to cure the sealing material, and then the TFT substrate precursor 35 is cured.
  • a liquid crystal material is injected between the counter substrate precursor 55 and the counter substrate precursor 55 by a vacuum injection method, and the liquid crystal injection port is sealed to enclose the liquid crystal layer 60a between the TFT substrate precursor 35 and the counter substrate precursor 55.
  • a panel precursor 75a as shown in FIG. 4 is produced.
  • the panel precursor 75a produced in the panel precursor production step is irradiated with ultraviolet laser light U from the TFT substrate precursor 35 side as shown in FIG.
  • an ablation (decomposition / vaporization of the film by heat absorption) phenomenon due to absorption of ultraviolet light occurs, and the first support substrate 10 and the first resin substrate 11 Isolate.
  • the ultraviolet laser light U to be irradiated for example, laser light having a wavelength of 308 nm oscillated from a XeCl laser is suitable.
  • ablation conditions it is necessary to determine the conditions depending on the resin substrate to be irradiated.
  • the irradiation energy intensity is about 300 mW / cm 2 to 400 mW / cm 2 and about 1 to 10 shots. Irradiation is performed.
  • the transmittance of the ultraviolet laser beam U is about 1% or less for the resin substrate (first resin substrate 11) and about 90% or more for the glass substrate (supporting substrate 10).
  • a retardation compensation film 71 is attached to the surface of the TFT substrate 30 constituting the panel precursor 75a from which the first support substrate 10 has been separated in the first resin substrate separation step.
  • ⁇ Second resin substrate separation step> In the same way as in the first resin substrate separation step, ultraviolet laser light is irradiated from the counter substrate precursor 55 side to the panel precursor 75b to which the retardation compensation film 71 has been attached in the optical sheet first application step. Thus, the second support substrate 40 and the second resin substrate 41 are separated.
  • phase difference compensation film 72 is attached to the surface of the counter substrate 50 constituting the panel precursor 75b from which the second support substrate 40 has been separated in the second resin substrate separation step, the phase difference compensation films 71 and 72 Polarizing films 73 and 74 are attached to each surface.
  • liquid crystal display device 80a of the present embodiment can be manufactured.
  • the liquid crystal display device 80a including the TFT substrate 30, and the manufacturing method thereof in the first resin substrate forming step and the second resin substrate forming step, Since the thickness of each of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 which are the base substrates of the counter substrate 50 is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, bubbles are generated when the organic solvent S is volatilized in the coating film of the resin solution 11a By suppressing the generation of the surface unevenness in the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 can be suppressed.
  • each thickness of the 1st resin substrate 11 and the 2nd resin substrate 41 is larger than 20 micrometers, in order to suppress generation
  • each thickness of the 1st resin substrate 11 and the 2nd resin substrate 41 is smaller than 5 micrometers, while it becomes difficult for the 1st resin substrate 11 and the 2nd resin substrate 41 to hold
  • the separation step when the first support substrate 10 and the second support substrate 40 are separated from the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41, respectively, the substrates of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 are themselves. Damaged and difficult to separate with good reproducibility.
  • the birefringence of each of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 is set to 0.002 or more and 0.1 or less, so that the first resin The solvent resistance of the substrate 11 and the second resin substrate 41 can be specifically ensured.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate.
  • shaft of FIG. 9 is a reduction rate of the film thickness (board
  • each resin substrate is placed in an organic solvent (for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.).
  • organic solvent for example, a mixed solution of 2-aminoethanol and dimethyl sulfoxide (weight ratio 70:30), a single solution of dimethyl sulfoxide, etc.
  • the film was immersed at about 60 ° C. for about an hour, and the film thickness reduction rate was calculated from the film thickness before and after the treatment of each resin substrate, and the relationship between the birefringence and the film thickness reduction rate in the resin substrate was derived (FIG. 9).
  • the resin substrate is considered to be able to be washed if the film thickness reduction rate of the solvent resistance is about 3% or less, and the birefringence at that time is indicated by the thick broken line in FIG.
  • the upper limit is 0.1 or less.
  • each thickness of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 is set to 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and each birefringence of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 is set to 0.002 or more and 0
  • the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 can suppress surface irregularities and ensure solvent resistance.
  • corrugation in the 1st resin substrate 11 and the 2nd resin substrate 41 can be suppressed, generation
  • the polarizing films 73 and 74 are affixed on the outer surface of the TFT substrate 30 and the outer surface of the counter substrate 50, respectively, the polarizing films 73 and 74 are attached.
  • the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 can be reinforced by their own strength.
  • a positive C plate (refractive index n in the substrate in-plane direction) is provided between the TFT substrate 30 and the polarizing film 73 and between the counter substrate 50 and the polarizing film 74.
  • the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 can be further reinforced by compensating for the phase difference due to birefringence at, and the strength of the phase difference compensation films 71 and 72 themselves.
  • the liquid crystal display device 80a of the present embodiment when the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 are made of a cycloaliphatic polyimide in which no charge transfer complex is formed in and between molecules, and When the fluorine-containing structure is made of a fluorinated aromatic polyimide in which a charge transfer complex is not easily formed in and between molecules, transparency in the visible light region is improved, and the colorless and transparent first resin substrate 11 and The second resin substrate 41 can be obtained.
  • the first resin substrate separating step is performed. Even if the thickness of the first resin substrate 11 is reduced to about 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, the shape can be stably held by the support substrate 40 on the other side of the second resin substrate 41.
  • the TFT 5 can be formed by a high-yield TFT manufacturing process including a step of cleaning the substrate surface using an organic solvent in order to remove particles. Therefore, the liquid crystal display device 80a having high quality and high reliability can be manufactured at a high yield rate.
  • the manufacturing method of the liquid crystal display device 80a of this embodiment even if it is the liquid crystal display device 80a using a resin substrate, the existing TFT manufacturing apparatus and TFT manufacturing process using a glass substrate can be used. Therefore, new investment can be suppressed and a device using a resin substrate can be supplied at low cost.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 80b of the present embodiment.
  • the same portions as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • liquid crystal display device 80a having the horizontal alignment type liquid crystal layer 60a is illustrated, but in the present embodiment, the liquid crystal display device 80b having the vertical alignment type liquid crystal layer 60b is illustrated.
  • the liquid crystal display device 80b includes a liquid crystal display panel 70b, a polarizing film 73 on the lower surface of the liquid crystal display panel 70b, and a polarization provided on the upper surface of the liquid crystal display panel 70b. And a film 74.
  • the liquid crystal display panel 70b includes a TFT substrate 30 and a counter substrate 50 provided so as to face each other, and a vertical alignment type liquid crystal layer 60b provided between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50. And a sealing material (not shown) provided in a frame shape for adhering the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 to each other and enclosing the liquid crystal layer 60b between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50. .
  • the liquid crystal layer 60b is made of a nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal display device 80b having the above configuration applies a predetermined voltage for each sub-pixel to the liquid crystal layer 60b disposed between each pixel electrode 19 on the TFT substrate 30 and the common electrode 46 on the counter substrate 50, By changing the alignment state of the liquid crystal layer 60b, the transmittance of light transmitted through the liquid crystal display panel 70b is adjusted for each sub-pixel to display an image.
  • the liquid crystal display device 80b of the present embodiment changes the liquid crystal material injected in the panel precursor preparation step in the manufacturing method described in the first embodiment, omits the optical sheet first pasting step, and eliminates the optical sheet second. It can manufacture by sticking only the polarizing films 73 and 74, without sticking the phase difference compensation film 72 in the sticking process.
  • the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 are the same as in the first embodiment.
  • Each thickness of the first resin substrate 11 is set to 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and each birefringence of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 is set to 0.002 or more and 0.1 or less.
  • solvent resistance can be ensured.
  • the vertical alignment type liquid crystal layer 60b sealed between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 functions as a positive C plate. Even if not provided, birefringence (due to phase difference) in the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 functioning as a negative C plate is compensated.
  • phase difference in order to obtain good display characteristics, it is generally necessary to compensate for a phase difference of about 275 nm, which corresponds to 1/2 of the wavelength of green (550 nm), which has the highest human visibility. Become.
  • the polarizing films 73 and 74 attached to the outer surface of the TFT substrate 30 and the outer surface of the counter substrate 50 function as a negative C plate, the phase difference due to birefringence in the polarizing films 73 and 74 is several.
  • the thickness of the liquid crystal display device 80a can be reduced, and the number of specification members can be reduced, thereby reducing the manufacturing unit price. Can be kept low and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 80c of this embodiment.
  • the flat liquid crystal display devices 80a and 80b are illustrated, but in this embodiment, a flexible curved liquid crystal display device 80c is illustrated.
  • the liquid crystal display device 80 c includes a liquid crystal display panel 70 and a backlight 77 provided on the lower side of the liquid crystal display panel 70 in the drawing.
  • optical sheets polarizing film, retardation compensation film, etc.
  • the liquid crystal display panel 70 includes a TFT substrate 30 and a counter substrate 50 provided so as to face each other, a liquid crystal layer 60 provided between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50, and a TFT substrate. 30 and a counter substrate 50 are attached to each other, and a sealing material 65 provided in a frame shape is provided between the TFT substrate 30 and the counter substrate 50 to enclose the liquid crystal layer 60.
  • the liquid crystal layer 60 is the liquid crystal layer 60a of the first embodiment or the liquid crystal layer 60b of the second embodiment.
  • the backlight 77 includes a flexible light guide plate 75 that deforms in accordance with the shape of the liquid crystal display panel 70, and a plurality of light sources 76 provided along one side (left end in the figure) of the light guide plate 75. And a reflection sheet (not shown) that is provided on the lower surface of the light guide plate 75 and reflects the light from each light source 76 to the liquid crystal display panel 70 side.
  • the light guide plate 75 is made of, for example, transparent silicone rubber.
  • the light source 76 is configured by, for example, a light emitting diode (Light Emitting Diode (LED)).
  • LED Light Emitting Diode
  • an optical sheet such as a diffusion sheet or a lens sheet may be disposed between the TFT substrate 30 and the light guide plate 75.
  • the liquid crystal display device 80c having the above configuration applies a predetermined voltage for each subpixel to the liquid crystal layer 60 disposed between each pixel electrode 19 on the TFT substrate 30 and the common electrode 46 on the counter substrate 50, After adjusting the transmittance of the light transmitted through the liquid crystal display panel 70 for each sub-pixel by changing the alignment state of the liquid crystal layer 60, the display light L is emitted as shown in FIG. It is configured to display.
  • the thicknesses of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 are the same as in the first and second embodiments.
  • the thickness is 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and each birefringence of the first resin substrate 11 and the second resin substrate 41 is 0.002 or more and 0.1 or less, whereby the first resin substrate 11 and the second resin substrate 11 In the resin substrate 41, surface irregularities can be suppressed and solvent resistance can be ensured.
  • a liquid crystal display device is exemplified as the display device.
  • a liquid crystal material for example, a material having an electro-optic effect (for example, KDP (KH 2 PO 4 ) crystal, LiTaO 3 , LiNbO 3 , Ba 2 NaNb 5 O 15 , Sr 0.5 Ba 0.5 Nb 2 O 6 , etc.) and also applied to spatial light modulation elements that use polarized light (parallel information processing optical computing devices, etc.) Can do.
  • the TFT substrate using the TFT electrode connected to the pixel electrode as the drain electrode has been exemplified.
  • the present invention is applied to the TFT substrate called the source electrode. Can also be applied.
  • the present invention is useful for a display device using a resin substrate because it can suppress surface irregularities and ensure solvent resistance in the resin substrate.

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Abstract

　本発明は、表示パネルの樹脂基板において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することを目的とする。　表示装置（８０ａ）は、耐熱性を有する透明な第１樹脂基板（１１）及び複数のＴＦＴ（５）を含むＴＦＴ基板（３０）と、耐熱性を有する透明な第２樹脂基板（４１）を含む対向基板（５０）とを備える。　第１樹脂基板（１１）及び第２樹脂基板（４１）は、ポリイミド製であり、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下である。

Description

表示装置並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法
　本発明は、表示装置並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法に関し、特に、電子書籍、電子ノート、電子新聞及び電子看板（デジタルサイネージ）などの表示装置、並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法に関するものである。
　液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、例えば、画像の最小単位である各副画素毎に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、「ＴＦＴ」とも称する）や画素電極などが設けられたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して配置され、共通電極などが設けられた対向基板と、ＴＦＴ基板及び対向基板の間に封入された液晶層とを備えている。
　液晶表示装置などの表示装置では、近年、従来より用いられてきたガラス基板の代わりに、樹脂基板を用いた表示パネルが提案されている。
　例えば、特許文献１には、第１の基板と第２の基板とを対向配置させた表示パネルを有し、第１の基板が、樹脂からなる絶縁基板と、複数個のＴＦＴ素子がマトリクス状に配置された回路を有する回路層と、絶縁基板及び回路層の間に配置された偏光子とを有し、絶縁基板は、厚さが２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光の透過率が８０％以上であり、３％重量減少温度が３００℃以上であり、且つ、融点を有しないか、又は融点が３００℃以上である表示装置が開示されている。そして、特許文献１には、これによれば、例えば、液晶表示装置などの偏光子を有する表示装置のさらなる薄型化、軽量化ができる、と記載されている。
特開２０１０－３２７６８号公報
　ところで、基板上にアモルファスシリコンを用いたＴＦＴを形成する際には、３００℃程度以上で絶縁膜や半導体膜を成膜する工程を行うので、ＴＦＴを形成する基板には、例えば、高い耐熱性を有するポリイミド製などの樹脂基板が適している。そして、例えば、ポリイミド製の樹脂基板は、ジメチルアセトアミドやＮ－メチルピロリドンなどの有機溶剤にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶解させた溶液をガラス基板などの支持基板の表面に塗布した後に、支持基板の加熱によって、有機溶剤を揮発させると共にイミド化反応を行わせることにより、形成することができる。なお、ポリイミド製の樹脂基板は、例えば、支持基板の表面に形成された樹脂基板上、すなわち、被成膜面にＴＦＴなどを形成した後に、支持基板の裏面からレーザー光を照射することにより、そのレーザー光によるアブレーション現象を利用して、支持基板から分離することができる。そして、このような方法で形成された樹脂基板は、その被成膜面が凹凸状に形成され易いので、その樹脂基板を用いた表示装置では、表示むらが発生して、表示品位が低下するおそれがある。この樹脂基板の表面（被成膜面）が凹凸状に形成される原因は、有機溶剤を揮発させる工程において、支持基板の加熱により得た熱エネルギーによって、塗布膜表面から有機溶剤が気化すると同時に、塗布膜内部でも有機溶剤が気化するためと推察される。具体的には、上記ポリアミド酸を溶解させた溶液は、比較的高粘性を有するので、塗布膜内部で気化した有機溶剤の気泡が塗布膜表面に到達するまでに時間を要する。そして、塗布膜が厚くなればなるほど、上記塗布膜表面に到達するまでに要する時間が長くなるので、塗布膜では、表面に近づくに連れて有機溶剤の気泡が雪だるま式に増えることになり、塗布膜の表面付近では、有機溶剤の気泡の占有率が高くなると考えられる。すなわち、塗布膜が所定の膜厚以上に厚くなると、塗布膜内部で気化した有機溶剤の気泡の上方への移動速度が塗布膜表面から有機溶剤が気化する速度よりも高くなるので、塗布膜表面において、ある種の沸騰のような現象が起こることになり、樹脂基板の表面が凹凸状に形成される、と推察される。
　また、樹脂基板上にＴＦＴなどを形成する際には、絶縁膜、半導体膜及び導電膜などを成膜する前に、基板表面の異物除去や清浄化のために、基板表面を洗浄する工程を行う必要があるので、樹脂基板は、有機溶剤などの洗浄液に対して耐性（耐溶剤性）を有している必要がある。なお、ポリイミドは、各種テトラカルボン酸二無水物と各種ジアミンとを組み合わせて、上記ポリアミド酸を経由して、イミド化によって形成されるので、用途に応じて最適な構造のポリイミドを分子設計することができるものの、要求される特性をすべて満たすようなポリイミドを合成することが困難であり、特に、耐溶剤性に関しては、表示品位に大きく寄与する透過率や複屈折率などとトレードオフの関係にある、と考えられる。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂基板において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、樹脂基板の厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、樹脂基板の複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であるようにしたものである。
　具体的に本発明に係る表示装置は、耐熱性を有する透明な第１樹脂基板、及び該第１樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板と、耐熱性を有する透明な第２樹脂基板を含み、上記薄膜トランジスタ基板に対向するように設けられた対向基板とを備えた表示装置であって、上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることを特徴とする。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板のベース基板として設けられた第１樹脂基板、及び対向基板のベース基板として設けられた第２樹脂基板の各厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であるので、例えば、第１樹脂基板及び第２樹脂基板となる樹脂溶液の塗布膜において、有機溶剤を揮発させる際に気泡の発生が抑制されることにより、第１樹脂基板及び第２樹脂基板において、表面凹凸が抑制される。ここで、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各厚さが２０μｍよりも大きい場合には、例えば、塗布膜からの気泡の発生を抑制するために、有機溶剤を揮発させる際の温度を室温程度まで下げたとしても、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各表面が凹凸状に形成されてしまう。また、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各厚さが５μｍよりも小さい場合には、第１樹脂基板及び第２樹脂基板がその形状を保持するのが困難になると共に、例えば、樹脂基板を形成するために用いたガラス基板などの支持基板と第１樹脂基板及び第２樹脂基板とをそれぞれ分離する際に、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の基板自体が破損して、再現性よく分離することが困難になる。
　また、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であるので、第１樹脂基板及び第２樹脂基板において、耐溶剤性が具体的に確保される。ここで、図９は、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を示すグラフである。なお、図９の縦軸の膜厚減少率は、樹脂基板を有機溶剤に浸漬した後の膜厚（基板厚）の減少率であり、耐溶剤性の指標となるものである。ここで、耐溶剤性は、一般的に複屈折率とトレードオフの関係にあるので、種々のポリイミド製の樹脂基板を形成し、各樹脂基板の複屈折率を、例えば、大塚電子株式会社製のリターデーション測定装置を用いて測定すると共に、各樹脂基板を有機溶剤（例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液（重量％比７０：３０）、ジメチルスルホキシドの単一液など）に１時間程度６０℃で浸漬する処理を行い、各樹脂基板の処理前後の膜厚から膜厚減少率を算出して、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を導出した（図９のグラフ中の黒丸参照）。そして、樹脂基板は、実用性を考慮すると、耐溶剤の膜厚減少率が３％程度以下であれば、洗浄することが可能と考えられ、そのときの複屈折率は、図９の太破線に囲まれた領域の０．００２以上となり、現実的な位相差補償の限度を考慮すると、その上限が０．１以下となる。
　したがって、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であると共に、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の各複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることにより、第１樹脂基板及び第２樹脂基板において、表面凹凸が抑制されると共に、耐溶剤性が確保される。
　上記薄膜トランジスタ基板の外側表面、及び上記対向基板の外側表面には、偏光フィルムがそれぞれ設けられていてもよい。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板の外側表面、及び対向基板の外側表面には、偏光フィルムがそれぞれ貼り付けられているので、偏光フィルム自体の強度により、薄膜トランジスタ基板及び対向基板が補強される。
　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間には、垂直配向型の液晶層が封入され、上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板の複屈折率は、０．００５以上且つ０．０２８以下であってもよい。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間に封入された垂直配向型の液晶層がポジティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも小さい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ）として機能するので、別途、位相差補償フィルムを設けなくても、ネガティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも大きい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）として機能する第１樹脂基板及び第２樹脂基板における複屈折による位相差が補償される。ここで、良好な表示特性を得るためには、一般的に人の視感度が最も高い緑色（５５０ｎｍ）の波長の１／２に相当する位相差２７５ｎｍ程度の位相差を補償することが必要になる。そして、ポジティブＣプレートとして機能する垂直配向型の液晶層に対して、薄膜トランジスタ基板側の第１樹脂基板と対向基板側の第２樹脂基板とで半分ずつ補償するとすれば、片側で１３７．５ｎｍ（＝２７５ｎｍ／２）の位相差を補償すればよい。但し、薄膜トランジスタ基板の外側表面、及び対向基板の外側表面にそれぞれ貼り付けられた偏光フィルムがネガティブＣプレートとして機能するので、偏光フィルムでの複屈折による位相差が数ｎｍ～３０数ｎｍ程度であることを考慮すると、第１樹脂基板及び第２樹脂基板での各位相差の補償分は１００ｎｍ～１３７．５ｎｍ程度となる。そして、Δｎ・ｄ（膜厚）＝位相差の関係から、第１樹脂基板及び第２樹脂基板の膜厚が５μｍ～２０μｍであるときに対応するΔｎ（複屈折率）は０．００５～０．０２７となる。そして、複屈折率が０．００５～０．０２７であれば、耐溶剤性を考慮した上記複屈折率の範囲（０．００２～０．１）内に入るので、耐溶剤性も確保される。
　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板と上記各偏光フィルムとの間には、上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板における複屈折をそれぞれ補償するための位相差補償フィルムが設けられていてもよい。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板と偏光フィルムとの間、及び対向基板と偏光フィルムとの間に、ポジティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも小さい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ）として機能する位相差補償フィルムがそれぞれ設けられているので、ネガティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも大きい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）として機能する第１樹脂基板及び第２樹脂基板における複屈折（による位相差）が補償されると共に、位相差補償フィルム自体の強度により、薄膜トランジスタ基板及び対向基板がいっそう補強される。
　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間には、液晶層が封入されていてもよい。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間に液晶層が封入されているので、表示装置として液晶表示装置が具体的に構成される。
　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、ポリイミド製であってもよい。
　上記の構成によれば、第１樹脂基板及び第２樹脂基板がポリイミド製であるので、第１樹脂基板及び第２樹脂基板が具体的に耐熱性を有することになる。
　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、環式脂肪族ポリイミド製であってもよい。
　上記の構成によれば、第１樹脂基板及び第２樹脂基板が、分子内及び分子間において電荷移動錯体が形成されない環式脂肪族ポリイミド製であるので、可視光域での透明性が良好になり、無色透明な第１樹脂基板及び第２樹脂基板が得られる。
　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、フッ素化芳香族ポリイミド製であってもよい。
　上記の構成によれば、第１樹脂基板及び第２樹脂基板が、フッ素含有構造により分子内及び分子間において電荷移動錯体が形成され難いフッ素化芳香族ポリイミド製であるので、可視光域での透明性が良好になり、無色透明な第１樹脂基板及び第２樹脂基板が得られる。
　また、本発明に係る薄膜トランジスタ基板は、耐熱性を有する透明な樹脂基板と、上記樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタ基板であって、上記樹脂基板は、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることを特徴とする。
　上記の構成によれば、薄膜トランジスタ基板のベース基板として設けられた樹脂基板の厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であるので、例えば、樹脂基板となる樹脂溶液の塗布膜において、有機溶剤を揮発させる際に気泡の発生が抑制されることにより、樹脂基板において、表面凹凸が抑制される。ここで、樹脂基板の厚さが２０μｍよりも大きい場合には、例えば、塗布膜からの気泡の発生を抑制するために、有機溶剤を揮発させる際の温度を室温程度まで下げたとしても、樹脂基板の表面が凹凸状に形成されてしまう。また、樹脂基板の厚さが５μｍよりも小さい場合には、樹脂基板がその形状を保持するのが困難になると共に、例えば、樹脂基板を形成するために用いたガラス基板などの支持基板と樹脂基板とを分離する際に、樹脂基板の基板自体が破損して、再現性よく分離することが困難になる。
　また、樹脂基板の複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であるので、樹脂基板の耐溶剤性が具体的に確保される。ここで、図９は、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を示すグラフである。なお、図９の縦軸の膜厚減少率は、樹脂基板を有機溶剤に浸漬した後の膜厚（基板厚）の減少率であり、耐溶剤性の指標となるものである。ここで、耐溶剤性は、一般的に複屈折率とトレードオフの関係にあるので、種々のポリイミド製の樹脂基板を形成し、各樹脂基板の複屈折率を、例えば、大塚電子株式会社製のリターデーション測定装置を用いて測定すると共に、各樹脂基板を有機溶剤（例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液（重量％比７０：３０）、ジメチルスルホキシドの単一液など）に１時間程度６０℃で浸漬する処理を行い、各樹脂基板の処理前後の膜厚から膜厚減少率を算出して、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を導出した（図９のグラフ中の黒丸参照）。そして、樹脂基板は、実用性を考慮すると、耐溶剤の膜厚減少率が３％程度以下であれば、洗浄することが可能と考えられ、そのときの複屈折率は、図９の太破線に囲まれた領域の０．００２以上となり、現実的な位相差補償の限度を考慮すると、その上限が０．１以下となる。
　したがって、樹脂基板の厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であると共に、樹脂基板の複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることにより、樹脂基板において、表面凹凸が抑制されると共に、耐溶剤性が確保される。
　また、本発明に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、耐熱性を有する透明な樹脂基板と、上記樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタ基板を製造する方法であって、支持基板上に樹脂溶液を供給した後に、該支持基板を加熱することにより、該樹脂溶液から有機溶剤を揮発させて、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下である樹脂基板を形成する樹脂基板形成工程と、上記形成された樹脂基板上に上記各薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程と、上記支持基板と上記各薄膜トランジスタが形成された樹脂基板とを分離する分離工程とを備えることを特徴とする。
　上記の方法によれば、樹脂基板形成工程において、薄膜トランジスタ基板のベース基板となる樹脂基板の厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下にするので、樹脂溶液の塗布膜において、有機溶剤を揮発させる際に気泡の発生が抑制されることにより、樹脂基板において、表面凹凸が抑制される。ここで、樹脂基板の厚さが２０μｍよりも大きい場合には、例えば、塗布膜からの気泡の発生を抑制するために、有機溶剤を揮発させる際の温度を室温程度まで下げたとしても、樹脂基板の表面が凹凸状に形成されてしまう。また、樹脂基板の厚さが５μｍよりも小さい場合には、樹脂基板がその形状を保持するのが困難になると共に、分離工程において、支持基板と樹脂基板とを分離する際に、樹脂基板の基板自体が破損して、再現性よく分離することが困難になる。
　また、樹脂基板形成工程において、樹脂基板の複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下にするので、樹脂基板の耐溶剤性が具体的に確保される。ここで、図９は、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を示すグラフである。なお、図９の縦軸の膜厚減少率は、樹脂基板を有機溶剤に浸漬した後の膜厚（基板厚）の減少率であり、耐溶剤性の指標となるものである。ここで、耐溶剤性は、一般的に複屈折率とトレードオフの関係にあるので、種々のポリイミド製の樹脂基板を形成し、各樹脂基板の複屈折率を、例えば、大塚電子株式会社製のリターデーション測定装置を用いて測定すると共に、各樹脂基板を有機溶剤（例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液（重量％比７０：３０）、ジメチルスルホキシドの単一液など）に１時間程度６０℃で浸漬する処理を行い、各樹脂基板の処理前後の膜厚から膜厚減少率を算出して、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を導出した（図９のグラフ中の黒丸参照）。そして、樹脂基板は、実用性を考慮すると、耐溶剤の膜厚減少率が３％程度以下であれば、洗浄することが可能と考えられ、そのときの複屈折率は、図９の太破線に囲まれた領域の０．００２以上となり、現実的な位相差補償の限度を考慮すると、その上限が０．１以下となる。
　したがって、樹脂基板の厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下とすると共に、樹脂基板の複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下とすることにより、樹脂基板において、表面凹凸が抑制されると共に、耐溶剤性が確保される。
　本発明によれば、樹脂基板の厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、樹脂基板の複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であるので、樹脂基板において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することができる。
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面図である。 図２は、実施形態１に係る液晶表示装置の製造工程の一部を断面で示す第１の説明図である。 図３は、図２に続く液晶表示装置の製造工程の一部を断面で示す第２の説明図である。 図４は、図３に続く液晶表示装置の製造工程の一部を断面で示す第３の説明図である。 図５は、図４に続く液晶表示装置の製造工程の一部を断面で示す第４の説明図である。 図６は、図５に続く液晶表示装置の製造工程の一部を断面で示す第５の説明図である。 図７は、実施形態２に係る液晶表示装置の断面図である。 図８は、実施形態３に係る液晶表示装置の断面図である。 図９は、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
　《発明の実施形態１》
　図１～図６は、本発明に係る表示装置並びに薄膜トランジスタ基板及びその製造方法の実施形態１を示している。具体的に、図１は、本実施形態の液晶表示装置８０ａの断面図である。また、図２～図６は、液晶表示装置８０ａの製造工程を断面で示す第１～第５の説明図である。
　液晶表示装置８０ａは、図１に示すように、液晶表示パネル７０ａと、液晶表示パネル７０ａの図中下面に設けられた位相差補償フィルム７１と、位相差補償フィルム７１の表面に設けられた偏光フィルム７３と、液晶表示パネル７０ａの図中上面に設けられた位相差補償フィルム７２と、位相差補償フィルム７２の表面に設けられた偏光フィルム７４とを備えている。
　液晶表示パネル７０ａは、図１に示すように、互いに対向するように設けられたＴＦＴ基板３０及び対向基板５０と、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に設けられた水平配向型の液晶層６０ａと、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０を互いに接着すると共に、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に液晶層６０ａを封入するために枠状に設けられたシール材（不図示）とを備えている。
　ＴＦＴ基板３０は、図１に示すように、耐熱性を有する透明な第１樹脂基板１１と、第１樹脂基板１１上に設けられたベースコート膜１２と、ベースコート膜１２上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線（不図示）と、各ゲート線を覆うように設けられたゲート絶縁膜１４と、ゲート絶縁膜１４上に各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線（不図示）と、各ゲート線及び各ソース線の交差部分毎、すなわち、各副画素毎にそれぞれ設けられた複数のＴＦＴ５と、各ＴＦＴ５及び各ソース線を覆うように順に設けられた第１層間絶縁膜１７及び第２層間絶縁膜１８と、第２層間絶縁膜１８上にマトリクス状に設けられ、各ＴＦＴ５にそれぞれ接続された複数の画素電極１９と、各画素電極１９を覆うように設けられた配向膜２０とを備えている。
　ＴＦＴ５は、図１に示すように、第１樹脂基板１１上にベースコート膜１２を介して設けられたゲート電極１３と、ゲート電極１３を覆うように設けられたゲート絶縁膜１４と、ゲート絶縁膜１４上にゲート電極１３に重なるように島状に設けられた半導体層１５と、半導体層１５上に互いに離間及び対峙するように設けられたソース電極１６ａ及びドレイン電極１６ｂとを備えている。
　ゲート電極１３は、例えば、上記各ゲート線が各副画素毎に側方に突出した部分である。
　半導体層１５は、チャネル領域を有する真性アモルファスシリコン層（不図示）と、チャネル領域が露出するように真性アモルファスシリコン層上に設けられ、ソース電極１６ａ及びドレイン電極１６ｂにそれぞれ接続されたｎ＋アモルファスシリコン層（不図示）とを備えている。
　ソース電極１６ａは、例えば、上記ソース線が各副画素毎に側方に突出した部分である。
　ドレイン電極１６ｂは、図１に示すように、第２層間絶縁膜１８に形成されたスルーホール１８ｈを介して、画素電極１９に接続されている。
　対向基板５０は、図１に示すように、耐熱性を有する透明な第２樹脂基板４１と、第２樹脂基板４１上に設けられたベースコート膜４２と、ベースコート膜４２上に格子状に設けられたブラックマトリクス４３と、ブラックマトリクス４３の各格子間に赤色層、緑色層及び青色層などがそれぞれ設けられたカラーフィルター４４と、ブラックマトリクス４３及びカラーフィルター４４を覆うように設けられた平坦化膜４５と、平坦化膜４５上に設けられた共通電極４６と、共通電極４６を覆うように設けられた配向膜４７とを備えている。
　第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１は、（全）芳香族ポリイミド、芳香族（カルボン酸成分）－環式脂肪族（ジアミン成分）ポリイミド、環式脂肪族（カルボン酸成分）－芳香族（ジアミン成分）ポリイミド、（全）環式脂肪族ポリイミド、フッ素化芳香族ポリイミドなどのポリイミド製である。また、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１は、その厚さが５μｍ～２０μｍであり、その複屈折率が０．００２～０．１である。
　液晶層６０ａは、正の誘電率異方性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。
　上記構成の液晶表示装置８０ａは、ＴＦＴ基板３０上の各画素電極１９と対向基板５０上の共通電極４６との間に配置する液晶層６０ａに各副画素毎に所定の電圧を印加して、液晶層６０ａの配向状態を変えることにより、各副画素毎に液晶表示パネル７０ａ内を透過する光の透過率を調整して、画像を表示するように構成されている。
　次に、本実施形態の液晶表示装置８０ａを製造する方法について、図２～図６を用いて説明する。ここで、本実施形態の製造方法は、第１樹脂基板形成工程、ＴＦＴ形成工程を含むＴＦＴ基板前駆体作製工程、第２樹脂基板形成工程、対向基板前駆体作製工程、パネル前駆体作製工程、第１樹脂基板分離工程、光学シート第１貼付工程、第２樹脂基板分離工程、及び光学シート第２貼付工程を備える。
　＜第１樹脂基板形成工程＞
　まず、ガラス基板などの第１支持基板１０上に、例えば、スピンコート法により、シランカップリング剤を塗布した後に、加熱処理を行うことにより、シランカップリング膜（不図示）を形成する。
　続いて、上記シランカップリング膜が形成された第１支持基板１０上に、スピンコート法により、樹脂溶液１１ａを塗布した後に、図２（ａ）に示すように、加熱処理を行って、樹脂溶液１１ａから有機溶剤Ｓを揮発させると共に、イミド化反応を行わせることにより、第１樹脂基板１１を形成する。ここで、樹脂溶液１１ａは、例えば、ジメチルアセトアミドやＮ－メチルピロリドンなどの有機溶剤にポリイミドの前駆体であるポリアミド酸を溶解させたものである。また、樹脂溶液１１ａの加熱処理では、例えば、樹脂溶液１１ａが塗布された第１支持基板１０をホットプレート上に載置し、大気雰囲気中で３０℃～４０℃程度で１時間程度、加熱した後に、酸化による黄色への変色を抑制してイミド化するために、窒素雰囲気中で２５０℃～３５０℃程度で１時間～３時間程度、加熱する。
　＜ＴＦＴ基板前駆体作製工程＞
　まず、上記第１樹脂基板形成工程で形成された第１樹脂基板１１の表面を、例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液（重量％比７０：３０）、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドンなどの有機溶剤で洗浄した後に、第１樹脂基板１１の表面に、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を厚さ５０ｎｍ～５００ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ～３００ｎｍ）程度で成膜して、図２（ｂ）に示すように、ベースコート膜１２を形成する。
　続いて、ベースコート膜１２が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、チタン膜（厚さ３０ｎｍ～１５０ｎｍ程度）、アルミニウム膜（厚さ２００ｎｍ～５００ｎｍ程度）及びチタン膜（厚さ３０ｎｍ～１５０ｎｍ程度）を順に成膜して金属積層膜を形成した後に、その金属積層膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、ゲート電極１３及びゲート線を形成する。
　さらに、ゲート電極１３などが形成された基板全体に、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いたプラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン膜を厚さ２００ｎｍ～５００ｎｍ程度で成膜して、ゲート絶縁膜１４を形成する。
　そして、ゲート絶縁膜１４が形成された基板全体に、例えば、プラズマＣＶＤ法により、真性アモルファスシリコン膜（厚さ７０ｎｍ～１５０ｎｍ程度）、及びリンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜（厚さ４０ｎｍ～８０ｎｍ程度）を順に成膜した後に、真性アモルファスシリコン膜及びｎ＋アモルファスシリコン膜の積層膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、半導体層形成層を形成する。
　続いて、上記半導体層形成層が形成された基板全体に、スパッタリング法により、例えば、アルミニウム膜（厚さ１００ｎｍ～４００ｎｍ程度）及びチタン膜（厚さ３０ｎｍ～１００ｎｍ程度）などを順に成膜して金属積層膜を形成した後に、その金属積層膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、ソース電極１６ａ、ドレイン電極１６ｂ及びソース線を形成する。
　さらに、ソース電極１６ａ及びドレイン電極１６ｂをマスクとして、上記半導体層形成層のｎ＋アモルファスシリコン層をエッチングすることにより、チャネル領域を形成して、半導体層１５及びそれを備えたＴＦＴ５を形成する（ＴＦＴ形成工程）。
　そして、ＴＦＴ５が形成された基板全体に、例えば、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコン膜などの無機絶縁膜を厚さ１００ｎｍ～３００ｎｍ程度で成膜して、その無機絶縁膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、ドレイン電極１６ｂに到達するビアホール１７ｈを有する第１層間絶縁膜１７を形成する。
　続いて、第１層間絶縁膜１７が形成された基板全体に、スピンコート法により、例えば、アクリル系の感光性樹脂を厚さ２μｍ～３μｍ程度で塗布し、その塗布された感光性樹脂に対して、露光及び現像を行うことにより、ドレイン電極１６ｂに到達するスルーホール１８ｈを有する第２層間絶縁膜１８を形成する。
　さらに、第２層間絶縁膜１８が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜を厚さ１００ｎｍ～２００ｎｍ程度で成膜した後に、その透明導電膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、画素電極１９を形成する。
　最後に、画素電極１９が形成された基板全体に、例えば、スピンコート法により、ポリイミド系の樹脂膜を厚さ１００ｎｍ程度で塗布した後に、その塗布膜に対して、焼成及びラビング処理を行うことにより、配向膜２０を形成する。
　以上のようにして、図２（ｃ）に示すようなＴＦＴ基板前駆体３５を作製することができる。
　＜第２樹脂基板形成工程＞
　まず、ガラス基板などの第２支持基板４０上に、例えば、スピンコート法により、シランカップリング剤を塗布した後に、加熱処理を行うことにより、シランカップリング膜（不図示）を形成する。
　続いて、上記シランカップリング膜が形成された第２支持基板４０上に、スピンコート法により、上記第１樹脂基板形成工程と同様に、樹脂溶液（不図示）を塗布した後に、加熱処理を行って、樹脂溶液から有機溶剤を揮発させると共に、イミド化反応を行わせることにより、第１樹脂基板４１を形成する。
　＜対向基板前駆体作製工程＞
　まず、上記第２樹脂基板形成工程で形成された第２樹脂基板４１の表面を、例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドンなどの有機溶剤で洗浄した後に、第１樹脂基板４１の表面に、例えば、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を厚さ５０ｎｍ～５００ｎｍ（好ましくは１００ｎｍ～３００ｎｍ）程度で成膜して、ベースコート膜４２を形成する。
　続いて、ベースコート膜４２が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、クロム膜（厚さ１００ｎｍ程度）などの金属膜を成膜した後に、その金属膜に対して、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理及びレジストの剥離処理を行うことにより、ブラックマトリクス４３を形成する。
　さらに、ブラックマトリクス４３が形成された基板全体に、例えば、スピンコート法により、赤色、緑色又は青色に着色された感光性樹脂を塗布した後に、その塗布膜を露光及び現像することにより、選択した色の着色層（例えば、赤色層）を厚さ１μｍ程度に形成し、他の２色についても同様な工程を繰り返すことにより、他の２色の着色層（例えば、緑色層及び青色層）を厚さ１μｍ程度に形成して、カラーフィルター４４を形成する。
　続いて、カラーフィルター４４が形成された基板全体に、例えば、スピンコート法により、アクリル樹脂を厚さ１μｍ程度で塗布した後に、加熱処理を行うことにより、平坦化膜４５を形成する。
　さらに、平坦化膜４５が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜などの透明導電膜を厚さ１００ｎｍ程度でマスクを用いて成膜することにより、共通電極４６を形成する。
　最後に、共通電極４６が形成された基板全体に、例えば、スピンコート法により、ポリイミド系の樹脂膜を厚さ１００ｎｍ程度で塗布した後に、その塗布膜に対して、焼成及びラビング処理を行うことにより、配向膜４７を形成する。
　以上のようにして、図３に示すような対向基板前駆体５５を作製することができる。
　＜パネル前駆体作製工程＞
　例えば、上記対向基板前駆体作製工程で作製された対向基板前駆体５５上の配向膜４７の表面に、熱硬化性樹脂などにより構成され、液晶注入口を有するシール材を枠状に印刷し、そのシール材が印刷された対向基板前駆体５５と、上記ＴＦＴ基板前駆体作製工程で作製されたＴＦＴ基板前駆体３５とを貼り合わせて、上記シール材を硬化させた後に、ＴＦＴ基板前駆体３５及び対向基板前駆体５５の間に真空注入法により液晶材料を注入すると共に、上記液晶注入口を封止することにより、ＴＦＴ基板前駆体３５及び対向基板前駆体５５の間に液晶層６０ａを封入して、図４に示すようなパネル前駆体７５ａを作製する。
　＜第１樹脂基板分離工程＞
　上記パネル前駆体作製工程で作製されたパネル前駆体７５ａに対して、図５に示すように、ＴＦＴ基板前駆体３５側から紫外レーザー光Ｕを照射することにより、第１支持基板１０及び第１樹脂基板１１の境界部分の第１樹脂基板１１側の部分において、紫外光の吸収によるアブレーション（熱吸収による膜の分解／気化）現象を起こして、第１支持基板１０と第１樹脂基板１１とを分離する。ここで、照射する紫外レーザー光Ｕとしては、例えば、ＸｅＣｌレーザーから発振される波長３０８ｎｍのレーザー光が好適である。また、アブレーション条件としては、照射対象の樹脂基板によって条件出しを行うことが必要であるが、例えば、照射するエネルギー強度が３００ｍＷ／ｃｍ２～４００ｍＷ／ｃｍ２程度であり、１ショット～１０ショット程度の照射を行うものである。なお、紫外線レーザー光Ｕの透過率は、樹脂基板（第１樹脂基板１１）で１％程度以下であり、ガラス基板（支持基板１０）で９０％程度以上である。
　＜光学シート第１貼付工程＞
　上記第１樹脂基板分離工程で第１支持基板１０が分離されたパネル前駆体７５ａを構成するＴＦＴ基板３０の表面に、図６に示すように、位相差補償フィルム７１を貼り付ける。
　＜第２樹脂基板分離工程＞
　上記光学シート第１貼付工程で位相差補償フィルム７１が貼り付けられたパネル前駆体７５ｂに対して、上記第１樹脂基板分離工程と同様に、対向基板前駆体５５側から紫外レーザー光を照射することにより、第２支持基板４０と第２樹脂基板４１とを分離する。
　＜光学シート第２貼付工程＞
　上記第２樹脂基板分離工程で第２支持基板４０が分離されたパネル前駆体７５ｂを構成する対向基板５０の表面に、位相差補償フィルム７２を貼り付けた後に、位相差補償フィルム７１及び７２の各表面に偏光フィルム７３及び７４を貼り付ける。
　以上のようにして、本実施形態の液晶表示装置８０ａを製造することができる。
　以上説明したように、本実施形態のＴＦＴ基板３０及びそれを備えた液晶表示装置８０ａ並びにそれらの製造方法によれば、第１樹脂基板形成工程及び第２樹脂基板形成工程において、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０のベース基板となる第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下にするので、樹脂溶液１１ａの塗布膜において、有機溶剤Ｓを揮発させる際に気泡の発生が抑制されることにより、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１において、表面凹凸を抑制することができる。ここで、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さが２０μｍよりも大きい場合には、例えば、塗布膜からの気泡の発生を抑制するために、有機溶剤を揮発させる際の温度を室温程度まで下げたとしても、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各表面が凹凸状に形成されてしまう。また、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さが５μｍよりも小さい場合には、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１がその形状を保持するのが困難になると共に、分離工程において、第１支持基板１０及び第２支持基板４０と第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１とをそれぞれ分離する際に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の基板自体が破損して、再現性よく分離することが困難になる。
　また、第１樹脂基板形成工程及び第２樹脂基板形成工程において、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下にするので、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の耐溶剤性を具体的に確保することができる。ここで、図９は、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を示すグラフである。なお、図９の縦軸の膜厚減少率は、樹脂基板を有機溶剤に浸漬した後の膜厚（基板厚）の減少率であり、耐溶剤性の指標となるものである。ここで、耐溶剤性は、一般的に複屈折率とトレードオフの関係にあるので、種々のポリイミド製の樹脂基板を形成し、各樹脂基板の複屈折率を、例えば、大塚電子株式会社製のリターデーション測定装置を用いて測定すると共に、各樹脂基板を有機溶剤（例えば、２－アミノエタノール及びジメチルスルホキシドの混合液（重量％比７０：３０）、ジメチルスルホキシドの単一液など）に１時間程度６０℃で浸漬する処理を行い、各樹脂基板の処理前後の膜厚から膜厚減少率を算出して、樹脂基板における複屈折率と膜厚減少率との関係を導出した（図９のグラフ中の黒丸参照）。そして、樹脂基板は、実用性を考慮すると、耐溶剤の膜厚減少率が３％程度以下であれば、洗浄することが可能と考えられ、そのときの複屈折率は、図９の太破線に囲まれた領域の０．００２以上となり、現実的な位相差補償の限度を考慮すると、その上限が０．１以下となる。
　したがって、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下とすると共に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下とすることにより、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することができる。そして、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１における表面凹凸を抑制することができるので、表示むらの発生を抑制して、表示品位の低下を抑制することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａによれば、ＴＦＴ基板３０の外側表面、及び対向基板５０の外側表面には、偏光フィルム７３及び７４がそれぞれ貼り付けられているので、偏光フィルム７３及び７４自体の強度により、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０を補強することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａによれば、ＴＦＴ基板３０と偏光フィルム７３との間、及び対向基板５０と偏光フィルム７４との間に、ポジティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも小さい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ）として機能する位相差補償フィルム７１及び７２がそれぞれ設けられているので、ネガティブＣプレート（基板面内方向の屈折率ｎｘ及びｎｙが基板垂直方向の屈折率ｎｚよりも大きい、すなわち、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）として機能する第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１における複屈折による位相差を補償すると共に、位相差補償フィルム７１及び７２自体の強度により、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０をいっそう補強することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａによれば、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１が、分子内及び分子間において電荷移動錯体が形成されない環式脂肪族ポリイミド製である場合、及びフッ素含有構造により分子内及び分子間において電荷移動錯体が形成され難いフッ素化芳香族ポリイミド製である場合には、可視光域での透明性が良好になり、無色透明な第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１を得ることができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａの製造方法によれば、第１樹脂基板分離工程及び第２樹脂基板分離工程の間に光学シート第１貼付工程を備えるので、第１樹脂基板分離工程を行って、第１樹脂基板１１が５μｍ～２０μｍ程度と薄くなっても、他方の第２樹脂基板４１側の支持基板４０によって、形状を安定に保持することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａによれば、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板の厚さが小さくなり、実効的な複屈折による位相差（＝複屈折率×膜厚）が小さくなるので、複屈折率に関して、樹脂基板を構成する材料の選択の幅を広げることができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａの製造方法によれば、パーティクルを除去するために、基板表面を有機溶剤を用いて洗浄する工程を備える高歩留まりのＴＦＴ製造プロセスによりＴＦＴ５を形成することができるので、高品質で高信頼性を有する液晶表示装置８０ａを高い良品率で製造することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａの製造方法によれば、樹脂基板を用いた液晶表示装置８０ａであっても、ガラス基板を用いる既存のＴＦＴ製造装置及びＴＦＴ製造プロセスを用いることができるので、新たな投資を抑制して、低コストで樹脂基板を用いたデバイスを供給することができる。
　《発明の実施形態２》
　図７は、本実施形態の液晶表示装置８０ｂの断面図である。なお、以下の各実施形態において、図１～図６と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
　上記実施形態１では、水平配向型の液晶層６０ａを有する液晶表示装置８０ａを例示したが、本実施形態では、垂直配向型の液晶層６０ｂを有する液晶表示装置８０ｂを例示する。
　具体的に、液晶表示装置８０ｂは、図７に示すように、液晶表示パネル７０ｂと、液晶表示パネル７０ｂの図中下面に偏光フィルム７３と、液晶表示パネル７０ｂの図中上面に設けられた偏光フィルム７４とを備えている。
　液晶表示パネル７０ｂは、図１に示すように、互いに対向するように設けられたＴＦＴ基板３０及び対向基板５０と、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に設けられた垂直配向型の液晶層６０ｂと、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０を互いに接着すると共に、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に液晶層６０ｂを封入するために枠状に設けられたシール材（不図示）とを備えている。
　液晶層６０ｂは、負の誘電率異方性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。
　上記構成の液晶表示装置８０ｂは、ＴＦＴ基板３０上の各画素電極１９と対向基板５０上の共通電極４６との間に配置する液晶層６０ｂに各副画素毎に所定の電圧を印加して、液晶層６０ｂの配向状態を変えることにより、各副画素毎に液晶表示パネル７０ｂ内を透過する光の透過率を調整して、画像を表示するように構成されている。
　本実施形態の液晶表示装置８０ｂは、上記実施形態１で説明した製造方法において、パネル前駆体作製工程で注入する液晶材料を変更すると共に、光学シート第１貼付工程の省略し、光学シート第２貼付工程で位相差補償フィルム７２を貼り付けずに偏光フィルム７３及び７４だけを貼り付けることにより、製造することができる。
　以上説明したように、本実施形態のＴＦＴ基板３０及びそれを備えた液晶表示装置８０ｂ並びにそれらの製造方法によれば、上記実施形態１と同様に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下とすると共に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下とすることにより、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ｂによれば、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に封入された垂直配向型の液晶層６０ｂがポジティブＣプレートとして機能するので、別途、位相差補償フィルムを設けなくても、ネガティブＣプレートとして機能する第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１における複屈折（による位相差）が補償される。ここで、良好な表示特性を得るためには、一般的に人の視感度が最も高い緑色（５５０ｎｍ）の波長の１／２に相当する位相差２７５ｎｍ程度の位相差を補償することが必要になる。そして、ポジティブＣプレートとして機能する垂直配向型の液晶層６０ｂに対して、ＴＦＴ基板３０側の第１樹脂基板１１と対向基板５０側の第２樹脂基板４１とで半分ずつ補償するとすれば、片側で１３７．５ｎｍ（＝２７５ｎｍ／２）の位相差を補償すればよい。但し、ＴＦＴ基板３０の外側表面、及び対向基板５０の外側表面にそれぞれ貼り付けられた偏光フィルム７３及び７４がネガティブＣプレートとして機能するので、偏光フィルム７３及び７４での複屈折による位相差が数ｎｍ～３０数ｎｍ程度であることを考慮すると、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１での各位相差の補償分は１００ｎｍ～１３７．５ｎｍ程度となる。そして、Δｎ・ｄ（膜厚）＝位相差の関係から、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の膜厚が５μｍ～２０μｍであるときに対応するΔｎ（複屈折率）は０．００５～０．０２７となる。そして、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の複屈折率が０．００５～０．０２７であれば、耐溶剤性を考慮した複屈折率の範囲（０．００２～０．１）内に入るので、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の耐溶剤性も確保することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置８０ａによれば、位相差補償フィルムが設けられていないので、液晶表示装置８０ａの厚さを小さくすることができ、また、仕様部材が減ることにより、製造単価を低く抑えると共に、製造工程数を減らすことができる。
　《発明の実施形態３》
　図８は、本実施形態の液晶表示装置８０ｃの断面図である。
　上記各実施形態では、平面状の液晶表示装置８０ａ及び８０ｂを例示したが、本実施形態では、フレキシブルな曲面状の液晶表示装置８０ｃを例示する。
　具体的に、液晶表示装置８０ｃは、図８に示すように、液晶表示パネル７０と、液晶表示パネル７０の図中下側に設けられたバックライト７７とを備えている。なお、図８では、液晶表示パネル７０の表面及び裏面に貼り付けられる光学シート（偏光フィルム、位相差補償フィルムなど）が省略されている。
　液晶表示パネル７０は、図８に示すように、互いに対向するように設けられたＴＦＴ基板３０及び対向基板５０と、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に設けられた液晶層６０と、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０を互いに接着すると共に、ＴＦＴ基板３０及び対向基板５０の間に液晶層６０を封入するために枠状に設けられたシール材６５とを備えている。ここで、液晶層６０は、上記実施形態１の液晶層６０ａ又は上記実施形態２の液晶層６０ｂである。
　バックライト７７は、図８に示すように、液晶表示パネル７０の形状に合わせて変形するフレキシブルな導光板７５と、導光板７５の一辺（図中左端）に沿って設けられた複数の光源７６と、導光板７５の図中下面に設けられ、各光源７６からの光を液晶表示パネル７０側に反射する反射シート（不図示）とを備えている。ここで、導光板７５は、例えば、透明なシリコーンゴムなどに構成されている。また、光源７６は、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode（ＬＥＤ））などにより構成されている。ここで、ＴＦＴ基板３０及び導光板７５の間には、拡散シートやレンズシートなどの光学シートが配置されていてもよい。
　上記構成の液晶表示装置８０ｃは、ＴＦＴ基板３０上の各画素電極１９と対向基板５０上の共通電極４６との間に配置する液晶層６０に各副画素毎に所定の電圧を印加して、液晶層６０の配向状態を変えることにより、各副画素毎に液晶表示パネル７０内を透過する光の透過率を調整した後に、図８に示すように、表示光Ｌを出射して、画像を表示するように構成されている。
　以上説明したように、本実施形態のＴＦＴ基板３０及びそれを備えた液晶表示装置８０ｃによれば、上記実施形態１及び２と同様に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各厚さを５μｍ以上且つ２０μｍ以下とすると共に、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１の各複屈折率を０．００２以上且つ０．１以下とすることにより、第１樹脂基板１１及び第２樹脂基板４１において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することができる。
　なお、上記各実施形態では、表示装置として、液晶表示装置を例示したが、本発明は、液晶材料の代わりに、例えば、電気光学効果を有する材料（例えば、ＫＤＰ（ＫＨ２ＰＯ４）結晶、ＬｉＴaＯ3、ＬｉＮｂＯ３、Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15、Ｓｒ0.5Ｂａ0.5Ｎｂ2Ｏ6など）を用いて、偏光を利用する空間光変調素子（並列情報処理光コンピューティング装置など）にも適用することができる。
　また、上記各実施形態では、画素電極に接続されたＴＦＴの電極をドレイン電極としたＴＦＴ基板を例示したが、本発明は、画素電極に接続されたＴＦＴの電極をソース電極と呼ぶＴＦＴ基板にも適用することができる。
　以上説明したように、本発明は、樹脂基板において、表面凹凸を抑制すると共に、耐溶剤性を確保することができるので、樹脂基板を用いた表示装置について有用である。
Ｓ　　　　有機溶剤
５　　　　ＴＦＴ
１０　　　第１支持基板
１１　　　第１樹脂基板
１１ａ　　樹脂溶液
３０　　　ＴＦＴ基板
４０　　　第２支持基板
４１　　　第２樹脂基板
５０　　　対向基板
６０，６０ａ，６０ｂ　　液晶層
７１，７２　　　　位相差補償フィルム
７３，７４　　　　偏光フィルム
８０ａ～８０ｃ　　液晶表示装置

Claims (10)

  1. 　耐熱性を有する透明な第１樹脂基板、及び該第１樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタ基板と、
    　耐熱性を有する透明な第２樹脂基板を含み、上記薄膜トランジスタ基板に対向するように設けられた対向基板とを備えた表示装置であって、
    　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることを特徴とする表示装置。
  2. 　請求項１に記載された表示装置において、
    　上記薄膜トランジスタ基板の外側表面、及び上記対向基板の外側表面には、偏光フィルムがそれぞれ設けられていることを特徴とする表示装置。
  3. 　請求項２に記載された表示装置において、
    　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間には、垂直配向型の液晶層が封入され、
    　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板の複屈折率は、０．００５以上且つ０．０２８以下であることを特徴とする表示装置。
  4. 　請求項２に記載された表示装置において、
    　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板と上記各偏光フィルムとの間には、上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板における複屈折をそれぞれ補償するための位相差補償フィルムが設けられていることを特徴とする表示装置。
  5. 　請求項４に記載された表示装置において、
    　上記薄膜トランジスタ基板及び対向基板の間には、液晶層が封入されていることを特徴とする表示装置。
  6. 　請求項１乃至５の何れか１つに記載された表示装置において、
    　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、ポリイミド製であることを特徴とする表示装置。
  7. 　請求項６に記載された表示装置において、
    　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、環式脂肪族ポリイミド製であることを特徴とする表示装置。
  8. 　請求項６に記載された表示装置において、
    　上記第１樹脂基板及び第２樹脂基板は、フッ素化芳香族ポリイミド製であることを特徴とする表示装置。
  9. 　耐熱性を有する透明な樹脂基板と、
    　上記樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタ基板であって、
    　上記樹脂基板は、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下であることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
  10. 　耐熱性を有する透明な樹脂基板と、
    　上記樹脂基板に設けられた複数の薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタ基板を製造する方法であって、
    　支持基板上に樹脂溶液を供給した後に、該支持基板を加熱することにより、該樹脂溶液から有機溶剤を揮発させて、厚さが５μｍ以上且つ２０μｍ以下であり、複屈折率が０．００２以上且つ０．１以下である樹脂基板を形成する樹脂基板形成工程と、
    　上記形成された樹脂基板上に上記各薄膜トランジスタを形成する薄膜トランジスタ形成工程と、
    　上記支持基板と上記各薄膜トランジスタが形成された樹脂基板とを分離する分離工程とを備えることを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
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