JP3911929B2 - Manufacturing method of liquid crystal display device - Google Patents

Description

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、薄膜デバイスの剥離方法、当該剥離方法を利用して製造されたアクティブマトリクス基板及び当該アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶表示装置は、基板上に形成された薄膜トランジスタで制御された電圧によって、当該基板と対向基板の間に封入された液晶分子の旋光能を制御し、各画素における透光性をコントロールする原理が用いられている。
【０００３】
このような液晶表示装置の構成例を図１に示す。アクティブマトリクス１２２及び／または駆動回路１２４が形成されたアクティブマトリクス基板１２０と、対向基板１４０とは、対向基板１４０の外周縁に沿って形成されたシール材（図示せず。）によって所定の間隙を介して貼り合わされ、この間隙に液晶１３０が封入される。
【０００４】
アクティブマトリクス１２２に形成された画素電極と、対向基板１４０に形成された透明対向電極とは、液晶１３０を挟んで対向し、画素電極と対向電極間に印加される電界によって液晶分子が駆動される。また、アクティブマトリクス１２２の液晶１３０に接する側の表面、及び、対向基板１４０の液晶１３０に接する側の表面、には、配向膜が形成され、無電界状態での液晶分子の配向を決定する。アクティブマトリクス基板１２０、液晶１３０及び対向基板１４０で構成される液晶駆動部は、更に、互いに異なる偏光方向を有する２枚の偏光板１１０、及び１５０で挟まれる。偏光板１１０及び１５０の偏光方向は、前記アクティブマトリクス基板１２０、及び対向基板１４０のそれぞれの表面に形成された配向膜の配向方向に揃えられる。
【０００５】
また、カラー表示を可能にするため、対向基板１４０にはカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスが形成される。カラー表示が必要でない場合でも、各画素電極間からの透過光を遮断するためのブラックマトリクスが必要となる。ブラックマトリクスは、対向基板１４０に形成される場合と、アクティブマトリクスを構成するゲート線及びデータ線で代用する場合とがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、液晶表示装置は多数の基板が貼り合わされた構造を有しており、そのために表示装置の厚さが大きくなってしまう。液晶表示装置の厚さが大きくなると、各基板の位置や角度を正確に合わせるのが困難になるのみならず、バックライトからの投射光が有効に取り出せなくなるため、それを補うためにバックライトの輝度をより大きくする必要があり、液晶表示装置全体の消費電力の増大につながる等、不利が発生する原因となる。
【０００７】
そこで本願発明では、液晶表示装置の製造に必要な基板の数を削減し、デバイスの厚さを小さくすることにより、効率的に投射光を取り出すことができる液晶表示装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は、第１の基板上に剥離層を介して形成された薄膜デバイスを前記第１の基板から剥離して、第２の基板上に転写する工程１と、
前記薄膜デバイスを前記第２の基板から剥離して、第３の基板上に転写する工程２と、を有する。
【０００９】
第１の基板上に形成された薄膜デバイスを前記第１の基板から剥離して、任意の基板上へ転写する方法は、例えば特開平１０−１２５９３１に示される方法によって実現することができる。具体的には、例えば透光性を有する第１の基板上に、例えば非晶質シリコンより成る剥離層を介して薄膜デバイスを形成し、その後前記薄膜デバイスが形成された面と反対側からレーザ光を前記剥離層に照射する。これにより、前記剥離層において剥離が生じ、前記薄膜デバイスを前記第１の基板から離脱させる。このとき、前記レーザ光を前記剥離層に照射した後に、例えば水溶性を有する接着材を介して前記第１の基板上の前記薄膜デバイスを第２の基板に接着し、前記第１の基板と前記第２の基板を引き剥がすような力を加えることによって、前記薄膜デバイスを前記第２の基板上へ転写する工程１を行うことができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明は、第１の基板上に剥離層を介して形成された薄膜デバイスを、前記第１の基板から剥離して第２の基板上に転写する工程１と、前記薄膜デバイスを前記第２の基板から第３の基板に転写する工程２とを有する薄膜デバイスの剥離方法によって製造されたマトリックス基板を用いた液晶表示装置の製造方法であって、前記薄膜デバイスは、マトリクス状に配置された画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、当該トランジスタのゲートに電気的に接続された走査線と、当該トランジスタのソースに電気的に接続されたデータ線と、当該トランジスタのドレインに接続された画素電極と、を備え、前記工程１の後、前記薄膜デバイスの前記第１の基板上の前記剥離層に接していた面に、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリックスを形成する工程を有することを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記薄膜デバイスが、前記画素スイッチング用の薄膜トランジスタを駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記第３の基板が偏光機能を有することを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記第３の基板が可曲性を有することを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記第３の基板が偏光機能を有するプラスチック基板であることを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、液晶を介して前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板が、偏光機能を有し、共通透明電極を備えたことを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記対向基板が可曲性を有することを特徴とする。
また、本願発明は、上記に記載の発明であって、前記対向基板が偏光機能を有し、共通透明電極を有することを特徴とする。
【００１１】
このように、工程１及び工程２を経た後には、前記薄膜デバイスは、前記第１の基板上に形成されたときと同じ面が表面に現れ、基板のみが前記第３の基板に置き換えられた状態となる。
【００１２】
上記方法で製造される薄膜デバイスを液晶表示装置として機能させる媒体として、請求項２に記載の発明は、請求項１に規定する薄膜デバイスの剥離方法を利用して製造されたアクティブマトリクス基板であって、前記薄膜デバイスが、
マトリクス状に配置された画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、当該トランジスタのゲートに電気的に接続された走査線と、当該トランジスタのソースに電気的に接続されたデータ線と、当該トランジスタのドレインに接続された画素電極と、を備えたことを特徴とするアクティブマトリクス基板である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記薄膜デバイスが、前記画素スイッチング用の薄膜トランジスタを駆動する駆動回路を備えたことを特徴とするアクティブマトリクス基板であればより好ましい。
【００１４】
これらのアクティブマトリクス基板を用いた液晶表示装置は、単純マトリクス方式のものに比べてコントラスト比が高く、特にカラー表示をする際に好適に用いられる。更に、前記薄膜デバイスが前記駆動回路を備えた方式では、当該駆動回路として、例えばＬＳＩ等の外部回路を用いる必要がなくなる。このため、前記アクティブマトリクス基板に外部回路を接続するために生じる制約がなくなり、前記第３の基板として好ましい基板材料の選択の幅を広げることができる。すなわち、第３の基板として、後述するようなプラスチックを選択することも可能となる。
【００１５】
本願発明は、上述のように製造されたアクティブマトリクス基板を用いて製造された液晶表示装置であって、前記第３の基板が偏光機能を有することを特徴とする液晶表示装置である。
【００１６】
このような液晶表示装置の構成例を図２に示す。アクティブマトリクス基板２２０は、前記第１及び工程２を経て、アクティブマトリクス２２２及び／または駆動回路２２４を備えた薄膜デバイスを、偏光機能を有する第３の基板上に転写したものである。これにより、図１に示される偏光板１１０と、アクティブマトリクス基板１２０の、両方の機能を備えたアクティブマトリクス基板２２０を製造することができる。
【００１７】
このとき、請求項５に記載の発明のように、前記第３の基板として、可曲性を有する基板を用いることにより、可曲性を有する新規な液晶表示装置を実現することができる。より具体的には、例えば請求項６に記載の発明のように、第３の基板として偏光機能を有するプラスチック基板を用いることができる。従来の液晶表示装置では、アクティブマトリクスを形成する基板として、石英ガラス、耐熱ガラス等が用いられていた。これらの材料は、重く、耐衝撃性に乏しいため、当然の如く、これを利用した液晶表示装置もこれらの性質を有していた。これに対し、プラスチック基板は、軽く、少々の衝撃にも耐え、可曲性を有する等、の優れた特性を示すため、これを採用した場合、これらの特性を有する新規な液晶表示装置を実現することができる。
【００１８】
一方でこのようなプラスチック基板は、ガラス基板と比較して耐熱性に乏しいという欠点を持っており、これがプラスチック基板上にＴＦＴを直接形成することを困難にする最大の原因であった。しかしながら、前記第３の基板としては、このように耐熱性に乏しい材料でも採用することができる。その理由は、以下の通りである。
【００１９】
通常、ＴＦＴの製造プロセスには、大別して、１１００℃程度のプロセス温度を経る高温プロセスと、４００℃程度のプロセス温度を経る低温プロセスとがある。このようなＴＦＴを製造するために使用する基板は、言うまでもなくこれらのプロセス温度に十分耐える耐熱性を有する必要がある。しかしながら、本願発明において、前記第３の基板はＴＦＴの製造時には使用されず、前記工程２の後に、前記薄膜デバイスを安定に固定する目的のみに使用される。したがって、前記第３の基板としては、配向膜、シール材等の形成温度、及び前記アクティブマトリクス基板に電気信号を与えるための実装テープの接着温度に耐え得る耐熱性（例えば、配向膜としてポリイミドを用いる場合には１２０℃程度）を有していれば十分である。従って、本願発明によれば、ＴＦＴの基板としてプラスチック基板を採用することが十分に可能なのである。
【００２０】
偏光板は、例えばヨウ素、染料などの偏光素子と、それを配向させるための偏光基体、さらに当該偏光基体の保護基体から構成される。これらの基体として用いられる材料は、例えば、偏光基体としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、保護基体としてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等、プラスチック材が用いられる。本願発明では、これらのプラスチック材を用いて製造された偏光板であっても、前記第３の基板としてそのまま使用することができるという利点を備えている。
【００２１】
請求項８及び９に記載の発明は、前記アクティブマトリクス基板にカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを備えた液晶表示装置である。これらを備えたアクティブマトリクス基板は、請求項１０に記載の発明のように、前記工程１の後、前記カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを、前記薄膜デバイスの裏面に形成することによって実現することができる。
【００２２】
すなわち、前記工程１を経て、前記第２の基板上に前記薄膜デバイスが転写された状態では、前記薄膜デバイスが反転され、その裏面（前記第１の基板に接していた面）が露出した状態となる。したがって、この裏面に対して、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを形成することができるのである。カラーフィルタは、例えば塗布法、印刷法、フォトリソグラフィ法、インクジェット法等を用いて、またはこれらの組み合わせによって形成することができる。
【００２３】
また、スパッタ蒸着法等によってアルミニウム、タンタル等の金属薄膜を形成し、フォトリソグラフィ法によりパターニングしたものをブラックマトリクスとして用いることも可能である。
【００２４】
なお、前記アクティブマトリクスの走査線及びデータ線をブラックマトリクスとして利用する方法は、既知の技術として用いられている（例えば、ＳＩＤ９２ＤＩＧＥＳＴ、ｐｐ．７８９−７９２）が、この場合においても、カラーフィルタをアクティブマトリクスに内蔵することにより、図１に示される対向基板１４０にカラーフィルタを形成する必要がなくなる。
【００２５】
また、本願発明に類似した液晶表示装置の構成としては、例えばＴＦＴの下層にカラーフィルタを配置した構造（特開平３−７２３２２）、 ＴＦＴの下層にブラックマトリクスを配置した構造（特開平８−２８８５１９）、等が記載されている。しかしながら、これらの構造を有する液晶表示装置の製造プロセスでは、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスが形成された基板を用いて、既に述べたような高温を要するＴＦＴの製造プロセスを実施しなければならない。従って、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを構成する材料としては、ＴＦＴのプロセス温度以上の耐熱性を持つ材料に特化しなければならない。
【００２６】
これに対し、本願発明では、従来のプロセスと同様の方法でＴＦＴを製造した後に、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを形成する。その後のプロセスでは、既に述べたように、高温にさらされることはないので、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを構成する材料として耐熱性を有する材料を選択する必要がなく、好適な材料の選択の幅を広げることができる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、液晶を介して前記アクティブマトリクスと対向する対向基板が、偏光機能を有し、共通透明電極を備えたことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２８】
このような機能を具備した対向基板を採用することにより、液晶表示装置を構成する基板数を削減することができる。すなわち、図２に示される偏光板２４０の、液晶２３０に接する側の面に共通透明電極を備えることにより、図１に示される対向基板１５０と偏光板１６０が個別に有する機能を、１枚の対向基板に持たせることができる。
【００２９】
前記対向基板としては、請求項１２に記載の発明のように、可曲性を有する基板を用いることができる。これと、請求項５に記載されるような可曲性を有するアクティブマトリクス基板とを併せて採用することにより、可曲性を有する材料のみで液晶表示装置を構成することが可能となり、したがって、可曲性を有する新規の液晶表示装置を実現することができる。
【００３０】
また、前記対向基板として、具体的には、請求項１３及び１４に記載の発明のように、偏光機能を有し、共通透明電極を備えたプラスチック基板を採用することができる。このように、前記対向基板としてプラスチック基板を採用した場合、軽量で衝撃に強い液晶表示装置を提供することができる。
【００３１】
なお、図２に示されるアクティブマトリクス基板２２０が、必ずしもカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを内蔵していない場合、請求項１５及び１６に記載されるように、これらを対向基板に形成しても構わない。この場合の構成例を図３に示す。図３に示される構成の液晶表示装置では、対向基板３４０及び偏光板３５０の機能は、図１に示される対向基板１４０及び偏光板１５０のそれと同一である。しかしながら、この場合においても、アクティブマトリクス基板３２０に偏光機能を備えることにより、液晶表示装置を構成する基板の枚数を削減することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
＜第１の実施形態＞
図４に、本願発明で提案する剥離方法を用いて、薄膜デバイスを転写するための当該薄膜デバイスの断面構造を示す。図４では、一例として、前記アクティブマトリクスのスイッチング用トランジスタ部の断面構造を示している。本実施例では、基板１０の上に剥離層１２を形成し、更にその上に下地層２０を介して薄膜トランジスタを形成する。
【００３４】
（１）基板上１０上に、剥離層１２及び下地層２０を形成する工程
基板１０は、後述する照射光６０が透過し得る透光性を有するものであって、薄膜デバイスの製造プロセスに対する耐熱性、耐食性を備えるものであれば良い。具体的な材料としては、石英ガラス、ソーダガラス、コーニング７０５９、日本電気ガラスＯＡ−２等の耐熱性ガラスが挙げられる。基板１０の厚さに大きな制限はないが、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３５】
剥離層１２は、後述する照射光６０の照射により、当該層内や界面において剥離を生じる、または剥離し易くなるものを使用する。剥離層１２として特定の物質を使用した場合、当該剥離層に一定の強度の光を照射することにより、前記剥離層を構成する原子または分子の結合力が消失または減少し、アブレーション等を生じて剥離に至る。また、照射光の照射によって、あるいは照射された光を吸収して当該物質が発熱することによって、前記剥離層を構成する物質が相変態を起こす場合がある。それに伴う体積変化、界面形状の変化、含有物質の析出や偏析等は、前記剥離層とそれに隣接する層（例えば図４では、基板１０または下地層２０）との間の密着性及び／または結合力を変化させ、前記剥離層の界面における剥離が生じ易くなる。また、照射光の照射によって放出された気体により、剥離に至る場合もある。これには、前記剥離層に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、前記剥離層を構成する物質が前記照射光を吸収して気体に変化し、その蒸気が放出される場合とがある。
【００３６】
剥離層１２の具体的な組成としては、例えば特開平１０−２０６８９６に記載されているように、
（ａ）非晶質シリコン、
（ｂ）酸化ケイ素もしくはケイ酸化合物、酸化チタンもしくはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムもしくはジルコン酸化合物、酸化ランタンもしくはランタン酸化合物の各種酸化物セラミックス、または誘電体あるいは半導体、
（ｃ）窒化ケイ素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス、
（ｄ）有機高分子材料、
（ｅ）金属
等が考えられる。また、剥離層として好適な厚さ、形成方法等についても、同じく特開平１０−２０６８９６に記載されている。
【００３７】
前記薄膜デバイスとしてＴＦＴを製造する場合には、剥離層１２として非晶質シリコンを使用するのが好ましい。なぜなら、非晶質シリコンはＴＦＴの活性層であるポリシリコンを形成する際に用いられる材料であるため、剥離層からＴＦＴへの不純物元素の移行（換言すれば、活性ポリシリコン層の汚染）、ＴＦＴのプロセス温度に対する剥離層の耐熱性等を改めて考慮する必要がないからである。
【００３８】
非晶質シリコンは、照射光、特にレーザ光を吸収して発熱し、その熱によって相変態を生じる。特に、一定のエネルギー以上の光を照射すると、非晶質シリコンは溶融、再結晶して多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）に変化する。このとき、相変態に伴う体積変化、界面形状の変化等を生じて剥離を促進する。また、非晶質シリコン中には、水素（Ｈ）が含有されていても良い。この場合、水素の含有量は、２ａｔ％程度以上であることが好ましく、２〜２０ａｔ％であることがより好ましい。なぜなら、非晶質シリコンに水素が含有されていると、照射光の照射により当該水素が放出され、剥離層の内圧が発生して剥離を促進するからである。水素の含有量は、成膜条件（例えばＣＶＤ法を用いて当該非晶質シリコンを形成する場合には、ガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度等）を適宜設定することによって調整する。また、水素を含有しない、または水素含有量の少ない非晶質シリコンに対して、イオン注入法、またはイオンドーピング法等を用いて、水素またはその他の気体元素を含有せしめることもできる。
【００３９】
下地層２０は、絶縁性があり、前記薄膜デバイスを物理的及び／または化学的に保護することができる材料で構成するのが好ましい。更に、前記薄膜デバイスとして、例えばＴＦＴを製造する場合には、ＴＦＴの製造プロセスと同一のプロセスで形成可能な絶縁膜である酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）等が好ましく用いられる。
【００４０】
下地層２０の厚さは、前述の保護機能が果たせる程度であれば良い。下地層２０として例えばＳｉＯ_２、ＳｉＮ等を用いた場合、５０ｎｍ〜２．０μｍであるのが好ましく、１００〜５００ｎｍであるのが更に好ましい。また、下地層２０の形成方法としては、熱酸化法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等、を用いることができる。
【００４１】
なお、図示はしていないが、基板１０と剥離層１２の間に中間下地層を形成することは好ましい。中間下地層は、下地層２０と同様、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等で構成し、基板１０からの不純物元素の混入を防ぐ等の目的で用いられる。
【００４２】
（２）下地層２０の上に、薄膜デバイスを形成する工程（図４）
この工程では、通常の半導体プロセスにより薄膜トランジスタ等の薄膜デバイスを形成する。ここで記載するプロセスの詳細については、例えば電気情報通信学会論文誌Ｃ−ＩＩ Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｃ−ＩＩ ｐｐ．２２７−２３４に記載されている。
【００４３】
下地層２０の上にアモルファスシリコン層を形成し、当該アモルファスシリコン層の全面に上方からレーザ光を照射してレーザアニール処理を施す。これにより、当該アモルファスシリコン層は溶融・再結晶化してポリシリコン層となる。その後、当該ポリシリコン層を所望の形状にパターニングして、活性シリコン層３０を形成する。
【００４４】
続いて、活性シリコン層３０を覆うゲート絶縁膜２２を、例えばＣＶＤ法により形成する。ゲート絶縁膜の組成としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等が好ましく用いられる。また、ゲート絶縁膜３２は、活性シリコン層３０を高温で酸化することにより得られる熱酸化膜であっても構わない。
【００４５】
次に、ゲート絶縁膜２２の上に、ポリシリコン膜または金属膜を形成し、これをパターニングすることによりゲート電極４０を形成する。
【００４６】
次に、Ｐ型トランジスタの活性層にマスクを施し、全面にリン（Ｐ）等をイオン注入またはイオンドーピングすることにより、Ｎ型トランジスタのソース領域３４及びドレイン領域３６を形成する。このとき、活性シリコン領域３２の上にはゲート絶縁膜２２を介してゲート電極４０が形成されているため、活性シリコン領域３２には前記リン等の添加元素は導入されず、活性シリコン領域３２、ソース領域３４、及びドレイン領域３６を自己整合的に形成することができる。
【００４７】
同様の手法を用いて、Ｎ型トランジスタの活性層にマスクを施し、全面にボロン（Ｂ）等をイオン注入またはイオンドーピングすることにより、Ｐ型トランジスタのソース領域、ドレイン領域及び活性シリコン領域を形成する。
【００４８】
次に、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等で構成される層間絶縁膜２４を、例えばＣＶＤ法により形成し、ソース領域３４及びドレイン領域３６に到達するコンタクトホールを、当該層間絶縁膜２４に設ける。
【００４９】
続いて、アルミニウム等で構成された金属膜を、例えばスパッタリング法により形成し、その後、当該金属膜をパターニングすることにより、ソース電極４１及びドレイン電極４２を形成する。
【００５０】
以上の工程により、Ｎ型トランジスタとＰ型トランジスタで構成されたＣＭＯＳトランジスタ回路が完成する。
【００５１】
なお、駆動用トランジスタＴｒ１の、ゲート電極４０及びソース電極４１に相当する電極は、画素スイッチング用トランジスタＴｒ２では、特にゲート線４３及びデータ線４４とそれぞれ称する。
【００５２】
続いて、第二層間絶縁膜２６を、例えばＣＶＤ法により形成し、画素スイッチング用トランジスタＴｒ２のドレイン電極上にコンタクトホールを設ける。
【００５３】
次に、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の、透明導電性材料から成る薄膜を形成し、これをパターニングすることにより、画素電極４６を形成する。画素電極４６は、液晶分子の配向を制御する電界を当該液晶分子に与える役割を果たす。以上の工程により、液晶を駆動するためのアクティブマトリクスが完成する。
【００５４】
本工程の最後に、薄膜デバイスの表面を平坦化するための、絶縁性の平坦化膜２８を、例えばＣＶＤ法やスピンコート法等により形成し、アクティブマトリクス基板が完成する。
【００５５】
以上のような工程を経て、第１の基板上に剥離層を介して形成された薄膜デバイスを製造することができる。次に、当該薄膜デバイスを前記第１の基板から剥離して、第２の基板上に転写する工程１について説明する。
【００５６】
（３）薄膜デバイス層に、仮接着層５２を介して第２の基板５０を貼り合わせる工程（図５）
仮接着層５２としては、後に剥離が可能な、一時的接着剤となる接着剤を使用する。例えば、仮接着層５２の材料として、反応性硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤、等の各種接着剤が挙げられる。具体的には、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系、等の接着剤が使用可能である。また、このような接着層は、例えばスピンコート法、塗布法、等により形成される。
【００５７】
第２の基板５０としては、一時的な転写基板として使用可能な程度の強度を備えていれば良い。第２の基板５０を構成する材料としては、合成樹脂、ガラス材、セラミックス、金属、等が挙げられる。ガラス材としては、例えば低融点の安価なガラス材を用いても構わない。
【００５８】
仮接着層５２として光硬化型接着剤を使用する場合、第２の基板５０としては、当該光硬化性接着剤を硬化させるための光を透過する性質を有するものが好ましく用いられる。この場合、前記アクティブマトリクス基板の最表面に当該光硬化型接着剤を塗布し、これに第２の基板５０を貼り合わせた後、第２の基板５０側から光を照射して光硬化型接着剤を硬化させる。
【００５９】
仮接着層５２として、前記光硬化型接着剤以外の接着剤を使用する場合には、第２の基板５０として必ずしも光透過性を有するものを使用しなくても良い。この場合、前記アクティブマトリクス基板の最表面に当該接着剤を塗布し、これに第２の基板５０を貼り合わせた後、当該接着剤の特性に応じた硬化方法により当該接着剤を硬化させる。
【００６０】
（４）剥離層１２に、第１の基板１０側から照射光６０を照射して当該剥離層１２に剥離を生ぜしめ、第１の基板１０を薄膜デバイス層から分離する工程（図６及び図７）
剥離を行うための照射光６０としては、剥離層の層内及び／または界面において剥離を起こさせるものであれば、いかなるものでも良い。例えば、照射光６０としては、Ｘ線、紫外線、可視光、赤外線（熱線）、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、等の光を用いることができる。また、電子線、放射線（α線、β線、γ線）等であっても良い。このうち、剥離層１２に剥離を生じさせ易いという点でレーザ光が好ましい。
【００６１】
レーザ光を発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、固体レーザ（半導体レーザ）、等が挙げられるが、特にエキシマレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、ＣＯ_２レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、等が好ましく、その中でも特にエキシマレーザが特に好ましい。エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で剥離層１２に剥離を生じさせることができる。このため、隣接する層や近接する層にほとんど温度上昇を生じさせることなく、層の劣化や損傷を可能な限り少なくして剥離を行うことができる。
【００６２】
レーザ光の波長は、１００〜１２００ｎｍであるのが好ましく、１００〜３５０ｎｍであるのがより好ましい。特に、剥離層１２を構成する材料として非晶質シリコン、またはシリコンを用いる場合、剥離層における短波長レーザ光の吸収効率が高いために、効果的な剥離を行うことができる。
【００６３】
また、剥離層において、例えばガス放出、気化等の相変化を起こさせて剥離を行う場合には、波長が３５０〜１２００ｎｍ程度のレーザ光を使用することもできる。
【００６４】
レーザ光のエネルギー密度は、エキシマレーザの場合、１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ^２程度とするのが好ましく、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２程度とするのがより好ましい。また、照射時間は、１〜１０００ｎｓｅｃ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｎｓｅｃとするのがより好ましい。エネルギー密度が低いか、または照射時間が短いと、剥離層１２が剥離を起こすのに十分なエネルギーを当該剥離層に与えることができず、また、エネルギー密度が高いか、または照射時間が長いと、剥離層１２及び／または下地層２０を透過した光や剥離層１２で過剰に生じた熱により、薄膜デバイスが損傷を受ける恐れがある。
【００６５】
レーザ光の照射は、その強度が均一となるように照射するのが好ましい。光の照射方向は、図６に示すように剥離層１２に対して垂直な方向に限らず、剥離層１２に対して所定の角度傾斜した方向であっても良い。また、剥離層１２の面積が照射光の１回の照射面積より大きい場合には、当該剥離層の全領域に対して複数回に分割して照射光を照射しても良い。更に、同一箇所に複数回照射したり、異なる種類、異なる波長（波長域）の光を同一領域または異なる領域に複数回照射しても良い。
【００６６】
上記のような方法を用いて、剥離層１２に照射光を照射すると、剥離層１２の層内及び／または界面において剥離が生じ、あるいは生じ易くなる。したがって、第１の基板１０と第２の基板５０とを引き剥がすような力を加えると、密着力が失われ、あるいは低下している剥離層１２の層内及び／または界面において、第１の基板１０を薄膜デバイスから分離することができる。
【００６７】
図７は、剥離の形態の一例として、剥離層１２と下地層２０の界面において剥離を生じた場合について示している。しかしながら、剥離層１２の組成や照射光６０の照射条件等によっては、剥離層１２の層内、あるいは第１の基板１０と剥離層１２の界面において剥離が生じる場合もある。このような場合は、洗浄、研磨、エッチング、等の方法を用いて、下地層２０に残存した剥離層を取り除く。
【００６８】
（５）第１の基板１０を分離して露出した下地層２０に、アクティブマトリクスの画素領域に対応させてカラーフィルタを形成する工程（図８乃至図１２）
カラーフィルタを形成する工程は、下地層２０に画素領域を区切るバンク５００を形成する工程（図９）、バンク５００で仕切られた画素領域内に、インクジェット方式によりカラーフィルタ形成用溶液５０１乃至５０３を充填する工程（図１０及び図１１）、充填されたカラーフィルタ形成用溶液を乾燥・定着させて着色層を形成する工程（図１２）、で構成される。
【００６９】
理解を容易にするため、図９乃至図１２では画素スイッチング用トランジスタＴｒ２と画素電極４６を簡略化して示し、アクティブマトリクス領域に相当する部分断面図のみを表している。また、図８に示す断面図を上下反転し、下地層２０が上を向くように示している。
【００７０】
バンク５００は、アクティブマトリクス基板の基板面に垂直な方向から見た場合、互いに隣接する画素領域の境界となるような形状（例えば格子形状やストライブ状）に、下地層２０上に設けられる。バンク５００の材料としては、例えば金属、ＳｉＯ２等の無機材料や、レジストやポリイミド等の有機材料で構成することができる。また、光透過性のない材料でバンク５００を形成することにより、バンク５００にブラックマトリクスとしての機能を付加することができる。具体的には、ネガ型樹脂ブラック、高絶縁性ブラックマトリクス用レジストなど、黒色樹脂を有機溶剤に溶かしたものが使用可能である。ただし、アクティブマトリクスのゲート線及びデータ線をブラックマトリクスとして兼用する場合には、バンク５００が必ずしも遮光性を有する必要はない。バンク５００を所望の形状にパターニングするためには、例えばフォトリソグラフィ法を適用することができる。
【００７１】
次に、バンク５００によって区切られた画素領域に、インクジェット式記録ヘッドからフィルタ形成用溶液を充填させる。フィルタ形成用溶液は、染料や顔料を適当な溶剤に溶かして、インクジェット式記録ヘッドから吐出可能な粘度（数ｐｃ程度）に調整したものである。インクジェット式記録ヘッド５１０としては、溶液に熱による変性を生じさせないためピエゾジェット方式のものが好ましい。
【００７２】
フィルタ形成用溶液は、原色（一般的には光の三原色である、赤、緑、青）の数だけ準備する。このフィルタ形成用溶液を充填したインクジェット式記録ヘッドから、該当する画素領域に打ち分け、バンク５００内に適量充填する。充填する溶液量は、溶剤の揮発による体積減少を考慮した量に設定する。このとき、バンク５００に対して、フィルタ形成用溶液との親和性を減少または失わせるような処理（例えば、フッ素化処理等）を行うことにより、隣接する画素への誤った溶液の溢れ、または漏れを防ぐことができる。
【００７３】
画素領域にフィルタ形成用溶液を充填した後、熱処理等を行って溶媒を揮発させ、固化した着色層５０１乃至５０３を形成する。熱処理は、例えばヒータ、オーブン等を用いて行われ、全体を所定の温度に加熱して行われる。フィルタ形成用溶液の溶媒が揮発すると体積が減少するが、体積減少が著しい場合には、カラーフィルタとして機能するのに十分な着色層の厚みが得られるまで、溶液の充填と乾燥を繰り返す。着色層５０１乃至５０３が一定の厚みになったら、完全に乾燥させるため、所定の温度及び時間（例えば、１２０℃、１時間程度）の加熱を行う。
【００７４】
（６）カラーフィルタ上に、接着層７４を介して偏光機能を有する第３の基板７０を貼り合わせる工程（図１３乃至図１４）
カラーフィルタを保護する目的で、カラーフィルタ上に保護層７２を設けることは好ましい。これにより、接着剤によるカラーフィルタの溶解、汚染等を防ぐことができる。保護層７２としては、ＳｉＯ２、ポリシラザン、ポリイミド等の有機透明材料または無機透明材料を用いることができる。
【００７５】
接着層７４としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が好適に用いられる。接着剤の組成としては、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでも良い。
【００７６】
接着層７４の形成には、公知の方法を適用可能である。例えば、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法等によって前記硬化型接着剤を所定の厚みに塗布する。
【００７７】
第３の基板７０としては、光透過性があり、偏光機能を有する材料が好適に用いられる。基板７０としてプラスチックからなる偏光板をそのまま利用することは、光透過性、偏光機能、可曲性、軽量性、対衝撃性等の好適な条件をすべて満たすため、好ましい。基板７０としては、偏光板以外にも、例えば、ガラス、石英など、通常の液晶パネル用基板に偏光板を貼り合わせたものも使用可能である。
【００７８】
（７）第２の基板５０を仮接着層５２から分離する工程（図１５）
第２の基板５０の分離は、仮接着層５２に化学的な処理を施して、当該仮接着層５２の接着力を低下または消失させることにより行う。例えば、仮接着層５２に市販の水溶性接着剤を使用した場合には、全体を水中に浸すことにより仮接着層５２のみを溶解し、第２の基板５０を分離することが可能である。
【００７９】
以上、（１）乃至（７）までの工程を経て、カラーフィルタ及び偏光機能を有するアクティブマトリクス基板の製造が完了する。次に、公知の技術を用いて液晶配向膜の形成、液晶の封入を行い、液晶表示装置の製造を行う。
【００８０】
（８）第２の基板５０を分離することにより露出した平坦化膜２８上に、配向膜８２を形成する工程（図１６）
理解を容易にするため、図１６では、図８乃至図１５において上下を反転した様子を示している。平坦化膜２８の表面を適切な方法で洗浄した後、ポリイミド等の樹脂を当該表面に塗布し、乾燥させる。続いて、配向制御のためのラビング処理を施し、配向膜８２を形成する。ラビング処理は、偏光機能を有する基板７０の偏光方向に合わせて行う。
【００８１】
（９）偏光機能及び共通透明電極を備えた対向基板を製造する工程（図１７）
対向基板９０としては、第３の基板７０と同様、光透過性があり、偏光機能を有する材料が好適に用いられる。対向基板９０としてプラスチックからなる偏光板をそのまま利用することは、光透過性、偏光機能、可曲性、軽量性、対衝撃性等の好適な条件をすべて満たすため、好ましい。対向基板９０としては、偏光板以外にも、例えば、ガラス、石英など、通常の液晶パネル用基板に偏光板を貼り合わせたものも使用可能である。
【００８２】
対向基板９０に、透明共通電極９２を形成する。共通透明電極９２は、光透過性及び導電性を有する材料であれば良く、例えばＩＴＯが好ましく用いられる。透明共通電極９２は、対向基板９０上にＩＴＯをスパッタリング、または蒸着することにより形成可能である。
【００８３】
続いて、透明共通電極９２上に配向膜８４を形成する。ポリイミド等の樹脂を透明共通電極９２表面に塗布し、乾燥させる。続いて、配向制御のためのラビング処理を施し、配向膜９２を形成する。ラビング処理は、偏光機能を有する対向基板９２の偏光方向に合わせて行う。
【００８４】
（１０）アクティブマトリクス基板と対向電極との間に液晶を封入する工程（図１８）
対向基板の外周縁にシール材（図示せず）を形成し、アクティブマトリクス基板と貼り合わせる。この際、対向基板とアクティブマトリクス基板との間には、前記シール材の厚さ分の空隙が保持される。次に、この空隙に液晶材料を封入し、液晶層８６を形成する。
【００８５】
以上、（１）乃至（１０）の工程により、図２に示すような、部品点数が少なく、軽く、少々の衝撃にも耐え、可曲性を有する、等の優れた特性を備えた新規な液晶表示装置の製造が可能となる。
【００８６】
＜第２の実施形態＞
本願発明の第２の実施形態は、レリーフ染色法によってカラーフィルタを形成するものである。
【００８７】
図１９乃至図２３に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【００８８】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では必ずしもバンクの形成工程を必要とせず、ゲート線及びデータ線をブラックマトリクスとして兼用する。
【００８９】
本実施形態において、カラーフィルタを形成する工程は、下地層２０上に、後に染色可能なレジスト６００を塗布する工程（図１９）、当該レジスト層６００を画素領域に合わせて露光・現像する工程（図２０乃至図２１）、現像後に残されたレジスト層６００を染色して着色層６０１乃至６０３を形成する工程（図２１）、で構成される。
【００９０】
下地層２０上に、染料による染色が可能なレジストを利用してレジスト層６００を形成する。例えば、レジストの材料として、セルロース、アクリル系樹脂、ゼラチン等、染料を吸収し得る性質を備えた材料を適用する。レジスト層６００の塗布には、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、等を利用することができる。
【００９１】
次に、塗布されたレジスト層６００に対して、フォトマスク６１０を介して露光を行い、画素領域に対応したレジスト層を感光させる。この際、マスクするパターンは、同色の画素領域のみが露光されるようにする。レジスト層６００がポジ型のレジストであれば、露光された部分のみが感光し、これを現像すると露光されたレジスト層が除去され、マスクされた部分のみが残される。図２０乃至２１では、レジスト層６００としてポジ型のレジストを用いた場合について示している。レジスト層としてネガ型のレジストを用いた場合には、マスクデータの正反を逆転させたフォトマスクを用いる。
【００９２】
続いて、画素領域ごとに残されたレジスト層６００を、染料を使用して染色し、更に固着処理を行う。これにより、一色についての着色層６０１が形成される。
【００９３】
一色の固着処理が終了したら、染料の色及び露光する画素領域を変えて、レジスト塗布（図１９）、露光（図２０）、現像（図２１）、染色・固着（図２２）を繰り返す。これらの処理を合計３回（それぞれ、赤、緑、青に対応）繰り返すことにより、各画素領域ごとに対応した着色層６０１乃至６０３が形成される（図２２）。なお、一度固着処理が終了している着色層は、２回目及び／または３回目の染色工程による染色において、再度染色されることはないので、３色を個別に着色することができる。
【００９４】
カラーフィルタ形成後の処理については、上記第１の実施形態と同様なので、省略する。
【００９５】
＜第３の実施形態＞
本願発明の第３の実施形態は、感光性顔料分散法によってカラーフィルタを形成するものである。
【００９６】
図２４乃至図２７に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【００９７】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では必ずしもバンクの形成工程を必要とせず、ゲート線及びデータ線をブラックマトリクスとして兼用する。
【００９８】
本実施形態において、カラーフィルタを形成する工程は、下地層２０上に、着色レジスト層７００を塗布する工程（図２４）、当該着色レジスト層７００を画素領域に合わせて露光・現像する工程（図２５乃至図２６）、で構成される。
【００９９】
下地層２０上に、予め顔料が分散されている感光性レジストを塗布し、着色レジスト層７００を形成する。
【０１００】
次に、塗布された着色レジスト層７００に対して、フォトマスク７１０を介して露光を行い、画素領域に対応した着色レジスト層を感光させる。この際、マスクするパターンは、同色の画素領域のみが露光されるようにする。着色レジスト層７００がポジ型のレジストであれば、露光された部分のみが硬化し、これを現像すると露光された着色レジスト層が除去され、マスクされた部分の着色レジスト層のみが残される。図２５乃至図２６では、着色レジスト層７００としてポジ型のレジストを用いた場合について示している。着色レジスト層としてネガ型のレジストを用いた場合には、マスクデータの正反を逆転させたフォトマスクを用いる。
【０１０１】
一色の現像処理が終了したら、着色レジスト層の色及び露光する画素領域を変えて、着色レジスト塗布（図２４）、露光（図２５）、現像（図２６）、を繰り返す。これらの処理を合計３回（それぞれ、赤、緑、青に対応）繰り返すことにより、各画素領域ごとに対応した着色層７０１乃至７０３が形成される（図２７）。
【０１０２】
カラーフィルタ形成後の処理については、上記第１の実施形態と同様なので、省略する。
【０１０３】
＜第４の実施形態＞
本願発明の第４の実施形態は、非感光性顔料分散法によってカラーフィルタを形成するものである。
【０１０４】
図２８乃至図３３に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【０１０５】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では必ずしもバンクの形成工程を必要とせず、ゲート線及びデータ線をブラックマトリクスとして兼用する。
【０１０６】
本実施形態において、カラーフィルタを形成する工程は、下地層２０上に、非感光性の顔料分散樹脂層８００を塗布する工程（図２８）、レジスト層８１０を塗布する工程（図２９）、当該着色レジスト層８１０を画素領域に合わせて露光・現像する工程（図３０乃至図３１）、非感光性の顔料分散樹脂層８００をエッチングする工程（図３２）、レジスト層８１０を剥離する工程（図３３）、で構成される。
【０１０７】
下地層２０上に、非感光性の顔料樹脂層８００を塗布し、適切な方法で硬化させる。その上に、レジスト層８１０を形成し、フォトマスク８２０を介して露光を行い、画素領域に対応したレジスト層８１０を感光させる。この際、マスクするパターンは、同色の画素領域のみが露光されるようにする。レジスト層８１０がポジ型のレジストであれば、露光された部分のみが硬化し、これを現像すると露光されたレジスト層が除去され、マスクされた部分のレジスト層のみが残される。図３０乃至図３１では、レジスト層８１０としてポジ型のレジストを用いた場合について示している。レジスト層８１０としてネガ型のレジストを用いた場合には、マスクデータの正反を逆転させたフォトマスクを用いる。
【０１０８】
レジストの現像処理が終了したら、当該レジストをマスクとして、顔料樹脂層８００をエッチングする。続けて、公知のレジスト除去剤を用いてレジストを剥離することにより、画素領域に対応した着色層８０１が形成される。
【０１０９】
一色のエッチング処理が終了したら、顔料樹脂層の色及び露光する画素領域を変えて、顔料樹脂層塗布（図２８）、レジスト層形成（図２９）、露光（図３０）、現像（図３１）、顔料樹脂層エッチング（図３２）、レジスト層剥離（図３３）を繰り返す。これらの処理を合計３回（それぞれ、赤、緑、青に対応）繰り返すことにより、各画素領域ごとに対応した着色層８０１乃至８０３が形成される（図３４）。
【０１１０】
カラーフィルタ形成後の処理については、上記第１の実施形態と同様なので、省略する。
【０１１１】
＜第５の実施形態＞
本願発明の第５の実施形態は、印刷法によってカラーフィルタを形成するものである。
【０１１２】
図３５に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【０１１３】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では必ずしもバンクの形成工程を必要とせず、ゲート線及びデータ線をブラックマトリクスとして兼用する。
【０１１４】
本実施形態では、下地層２０上に、オフセット印刷等の印刷法を適用して顔料樹脂を印刷する。印刷用ローラ９００を用いて、画素領域のパターンに合わせて顔料樹脂を下地層２０上に印刷する。図３５では、例えば、赤色の顔料樹脂９０１、緑色の顔料樹脂９０２が既に印刷されている状態で、青色の顔料樹脂９０３を印刷している時の様子を示している。
【０１１５】
カラーフィルタ形成後の処理については、上記第１の実施形態と同様なので、省略する。
【０１１６】
＜第６の実施形態＞
本願発明の第６の実施形態は、第１の基板１０を薄膜デバイス層から分離することによって露出した下地層２０の表面に、ブラックマトリクスを形成するものである。
【０１１７】
図３６及び図３７に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【０１１８】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第一の実施形態と同様である。ブラックマトリクス１０００を構成する材料としては、例えばアルミニウムやタンタル等の金属や、レジストやポリイミド等の有機材料等が挙げられる。ブラックマトリクス１０００として前記有機材料を使用する場合には、遮光性を備えた材料を使用する。具体的には、ネガ型樹脂ブラック、高絶縁性ブラックマトリクス用レジストなど、黒色樹脂を有機溶剤に溶かしたものが使用可能である。
【０１１９】
ブラックマトリクス１０００は、アクティブマトリクス基板の基板面に垂直な方向から見た場合、互いに隣接する画素領域の境界となるような形状（例えば格子形状やストライブ状）に、下地層２０上に設けられる。ブラックマトリクス１０００を所望の形状にパターニングするためには、例えばフォトリソグラフィ法を適用することができる。
【０１２０】
ブラックマトリクス形成後は、必要に応じて保護層１００２を形成し、上記第１の実施形態と同様の方法を用いて、アクティブマトリクス及び／または駆動回路を偏光機能を有する第３の基板上へ転写する。
【０１２１】
本実施形態では、アクティブマトリクス基板にカラーフィルタを内蔵していないので、カラーフィルタは対向基板９０に設ける必要がある。この場合の製造工程断面図を、図３７に示す。公知の技術を用いて、対向基板９０にカラーフィルタ１０１１乃至１０１３、透明共通電極９２、及び配向膜８４を形成し、当該対向基板の外周縁にシール材（図示せず）を形成して、アクティブマトリクス基板と貼り合わせる。この際、アライメントマーク等を使用してアクティブマトリクス基板上の画素領域と、各画素に対応した対向基板上のカラーフィルタとが重なり合うように基板を貼り合わせる。対向基板とアクティブマトリクス基板との間には、前記シール材の厚さ分の空隙が保持され、この空隙に液晶材料を封入して、液晶層８６を形成する。
【０１２２】
偏光板は、対向基板とは別の基板として用意する。
【０１２３】
なお、カラー表示を必要としない場合には、第１の実施形態と同様、偏光機能及び透明共通電極を備えた対向基板を使用することができる。
【０１２４】
＜第７の実施形態＞
本願発明の第７の実施形態は、第１の基板１０を薄膜デバイス層から分離することによって露出した下地層２０の表面にカラーフィルタを形成し、対向基板にブラックマトリクスを形成するものである。
【０１２５】
図３８乃至図３９に、本実施形態の製造工程断面図を示す。
【０１２６】
フィルタ形成までの工程（図４乃至図８）は、第１の実施形態と同様である。カラーフィルタは、第１乃至第５の実施形態のいずれかに記載の方法にて形成する。カラーフィルタ形成後は、上記第１の実施形態と同様の方法を用いて、アクティブマトリクス及び／または駆動回路を偏光機能を有する第３の基板上へ転写する。
【０１２７】
本実施形態では、アクティブマトリクス基板にブラックマトリクスを内蔵していないので、ブラックマトリクスは対向基板９０に設ける必要がある。この場合の製造工程断面図を、図３９に示す。公知の技術を用いて、対向基板にブラックマトリクス１１００、透明共通電極９２、及び配向膜８４を形成する。偏光板としては、対向基板とは別の基板を用意する。
【０１２８】
ブラックマトリクス１１００を備えた当該対向基板の外周縁にシール材（図示せず）を形成して、アクティブマトリクス基板と貼り合わせる。この際、アライメントマーク等を使用してアクティブマトリクス基板上の画素領域と、各画素に対応した対向基板上のブラックマトリクスとが重なり合うように基板を貼り合わせる。対向基板とアクティブマトリクス基板との間には、前記シール材の厚さ分の空隙が保持され、この空隙に液晶材料を封入して、液晶層８６を形成する。
【０１２９】
なお、ブラックマトリクスをゲート線及びデータ線で代用する場合には、ブラックマトリクス１１００は必ずしも必要ではないので、第１の実施形態と同様、偏光機能及び透明共通電極を備えた対向基板を使用することができる。
【０１３０】
【発明の効果】
本願発明によれば、最初に通常のＴＦＴ製造工程にて製造されたアクティブマトリクスを、第２の基板に転写し、露出した駆動層裏面にカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを形成してから第３の基板に再度転写を行うので、通常は利用されない表面を利用したカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスの内蔵が可能となる。これにより、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを形成するために必要な基板枚数の削減が可能となり、デバイスの厚さを小さくすることができる。
【０１３１】
また、第３の基板として選択される材料は、アクティブマトリクスの製造工程に依存せず、任意の基板を選択することができる。従って、第３の基板として例えばプラスチックフィルム等を用いることにより、軽量で壊れ難く、可曲性を有する新規な液晶表示体を製造することが可能となる。
【０１３２】
更に本願発明では、マトリクス構造を有する表示領域に対して、位置を正確に合わせながらカラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを形成することができる。このため、位置合わせの困難性を低減して、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリクスを容易に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示装置の構成。
【図２】本願発明における液晶表示装置の構成。
【図３】本願発明における液晶表示装置の構成。
【図４】第１の実施形態の表示装置において、駆動用トランジスタ及び画素スイッチング用トランジスタの構造を説明する断面図。
【図５】第１の基板に第２の基板を仮接着する工程。
【図６】剥離層に照射光を照射し、剥離を生ぜしめる工程。
【図７】下地層と剥離層の界面において、第１の基板を分離する工程。
【図８】第１の基板を分離した後の断面構造を示す概略図。
【図９】下地層上に画素領域を区切るバンクを形成する工程。
【図１０】バンクで区切られた画素領域内に、インクジェット方式によりカラーフィルタ形成用溶液を充填する工程。
【図１１】カラーフィルタ形成用溶液がすべて充填された状態を示す断面図。
【図１２】カラーフィルタ形成用溶液を乾燥・固化する工程。
【図１３】カラーフィルタ上に保護層を形成する工程。
【図１４】保護層上に第３の基板を接着する工程。
【図１５】仮接着層から第２の基板を分離する工程。
【図１６】平坦化膜上に配向膜を形成する工程。
【図１７】対向基板に透明共通電極及び配向膜を形成する工程。
【図１８】アクティブマトリクス基板と対向基板を、液晶を挟んで貼り合わせる工程。
【図１９】第２の実施形態において、下地層にレジスト層を形成する工程。
【図２０】レジスト層を露光する工程。
【図２１】レジスト層を現像する工程。
【図２２】レジスト層を着色し、カラーフィルタを形成する工程。
【図２３】各画素領域にカラーフィルタを形成した状態を示す断面図。
【図２４】第３の実施形態において、下地層に着色レジスト層を形成する工程。
【図２５】着色レジスト層を露光する工程。
【図２６】着色レジスト層を現像して、カラーフィルタを形成する工程。
【図２７】各画素領域にカラーフィルタを形成した状態を示す断面図。
【図２８】第４の実施形態において、下地層に顔料樹脂層を形成する工程。
【図２９】顔料樹脂層上に、レジスト層を形成する工程。
【図３０】レジスト層を露光する工程。
【図３１】レジスト層を現像する工程。
【図３２】顔料樹脂層をエッチングする工程。
【図３３】レジスト層を剥離してカラーフィルタを形成する工程。
【図３４】各画素領域にカラーフィルタを形成した状態を示す断面図。
【図３５】第５の実施形態における印刷法の説明図。
【図３６】第６の実施形態において、下地層にブラックマトリクス及び保護層を形成する工程。
【図３７】第６の実施形態における液晶表示装置の構造を示す断面図。
【図３８】第７の実施形態において、下地層にカラーフィルタを形成する工程。
【図３９】第７の実施形態における液晶表示装置の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１００、２００、３００…バックライト
１１０、１５０、３５０…偏光板
１２０、２２０、３２０…アクティブマトリクス基板
１２２、２２２、３２２…アクティブマトリクス
１２４、２２４、３２４…駆動回路
１２６、２２６、３２６…実装テープ
１３０、２３０、３３０…液晶
１４０、２４０、３４０…対向基板
１０、５０、７０、９０…基板
１２…剥離層
２０…下地層
２２、２４、２６、２８、７２、１００２…絶縁層・保護層
３０、３２、３４、３６…半導体層
４０、４１、４２、４３、４４…電極
４６…透明画素電極
５２、７４…接着層
６０…照射光
５００、１０００、１１００…バンク
５０１、５０２、５０３、６０１、６０２、６０３、７０１、７０２、７０３、８０１、８０２、８０３、９０１、９０２、９０３、１０１１、１０１２、１０１３、１１０１、１１０２、１１０３…着色層
８２、８４…配向膜
９２…透明共通電極
６００、８１０…レジスト層
７００、８００…着色層
６１０、７１０、８２０…マスク
９００…印刷用ローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film device peeling method, an active matrix substrate manufactured by using the peeling method, and a liquid crystal display device using the active matrix substrate.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT) controls the optical rotatory power of liquid crystal molecules sealed between the substrate and a counter substrate by a voltage controlled by the thin film transistor formed on the substrate, and transmits light in each pixel. The principle of controlling light properties is used.
[0003]
A configuration example of such a liquid crystal display device is shown in FIG. The active matrix substrate 120 on which the active matrix 122 and / or the drive circuit 124 are formed and the counter substrate 140 are spaced apart from each other by a sealing material (not shown) formed along the outer peripheral edge of the counter substrate 140. The liquid crystal 130 is sealed in this gap.
[0004]
The pixel electrode formed in the active matrix 122 and the transparent counter electrode formed on the counter substrate 140 are opposed to each other with the liquid crystal 130 interposed therebetween, and liquid crystal molecules are driven by an electric field applied between the pixel electrode and the counter electrode. . An alignment film is formed on the surface of the active matrix 122 that is in contact with the liquid crystal 130 and the surface of the counter substrate 140 that is in contact with the liquid crystal 130, and determines the alignment of the liquid crystal molecules in an electric field-free state. The liquid crystal driving unit including the active matrix substrate 120, the liquid crystal 130, and the counter substrate 140 is further sandwiched between two polarizing plates 110 and 150 having different polarization directions. The polarization directions of the polarizing plates 110 and 150 are aligned with the alignment directions of the alignment films formed on the surfaces of the active matrix substrate 120 and the counter substrate 140, respectively.
[0005]
In order to enable color display, a color filter and / or a black matrix is formed on the counter substrate 140. Even when color display is not required, a black matrix for blocking transmitted light from between the pixel electrodes is required. The black matrix may be formed on the counter substrate 140, or may be substituted with a gate line and a data line constituting the active matrix.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the liquid crystal display device has a structure in which a large number of substrates are bonded to each other, which increases the thickness of the display device. As the thickness of the liquid crystal display device increases, not only is it difficult to accurately align the position and angle of each substrate, but the projection light from the backlight cannot be effectively extracted. It is necessary to increase the luminance, which causes a disadvantage such as an increase in power consumption of the entire liquid crystal display device.
[0007]
Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display device that can efficiently extract projection light by reducing the number of substrates necessary for manufacturing the liquid crystal display device and reducing the thickness of the device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention includes a step 1 of peeling a thin film device formed on a first substrate via a peeling layer from the first substrate and transferring the thin film device onto the second substrate;
And a step 2 of peeling the thin film device from the second substrate and transferring the thin film device onto the third substrate.
[0009]
The method of peeling the thin film device formed on the first substrate from the first substrate and transferring it onto an arbitrary substrate can be realized by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-125931. Specifically, for example, a thin film device is formed on a first substrate having translucency through a release layer made of, for example, amorphous silicon, and then a laser is formed from the side opposite to the surface on which the thin film device is formed. Light is applied to the release layer. Thereby, peeling occurs in the peeling layer, and the thin film device is detached from the first substrate. At this time, after irradiating the release layer with the laser light, the thin film device on the first substrate is bonded to the second substrate through, for example, a water-soluble adhesive, and the first substrate and By applying a force that peels off the second substrate, Step 1 of transferring the thin film device onto the second substrate can be performed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention includes a step 1 of peeling a thin film device formed on a first substrate via a peeling layer from the first substrate and transferring the thin film device onto the second substrate; A method of manufacturing a liquid crystal display device using a matrix substrate manufactured by a method of peeling a thin film device, comprising: transferring the thin film device from the second substrate to a third substrate; A thin film transistor for switching pixels arranged in a matrix, a scanning line electrically connected to the gate of the transistor, a data line electrically connected to the source of the transistor, and a drain connected to the drain of the transistor The surface of the thin film device in contact with the release layer on the first substrate after the step 1, and a color filter and Or characterized by having a step of forming a black matrix.
The invention of the present application is the invention described above, wherein the thin film device includes a drive circuit that drives the thin film transistor for pixel switching.
The present invention is the invention described above, wherein the third substrate has a polarization function.
The present invention is the invention described above, wherein the third substrate has bendability.
The present invention is the invention described above, wherein the third substrate is a plastic substrate having a polarization function.
The invention of the present application is the invention as described above, wherein a counter substrate facing the active matrix substrate through a liquid crystal has a polarization function and includes a common transparent electrode.
The invention of the present application is the invention described above, wherein the counter substrate has bendability.
The invention of the present application is the invention described above, wherein the counter substrate has a polarization function and a common transparent electrode.
[0011]
As described above, after the steps 1 and 2, the thin film device has the same surface as that formed on the first substrate on the surface, and only the substrate is replaced with the third substrate. It becomes a state.
[0012]
As a medium for causing the thin film device manufactured by the above method to function as a liquid crystal display device, the invention described in claim 2 is an active matrix substrate manufactured using the thin film device peeling method defined in claim 1. The thin film device is
A thin film transistor for pixel switching arranged in a matrix, a scanning line electrically connected to the gate of the transistor, a data line electrically connected to the source of the transistor, and a drain connected to the drain of the transistor And an active matrix substrate.
[0013]
Further, as in the invention described in claim 3, it is more preferable that the thin film device is an active matrix substrate provided with a drive circuit for driving the pixel switching thin film transistor.
[0014]
A liquid crystal display device using these active matrix substrates has a higher contrast ratio than that of a simple matrix type, and is particularly suitable for color display. Furthermore, in the method in which the thin film device includes the drive circuit, it is not necessary to use an external circuit such as an LSI as the drive circuit. For this reason, there are no restrictions caused by connecting an external circuit to the active matrix substrate, and the selection range of a substrate material preferable as the third substrate can be widened. That is, it is possible to select a plastic as described later as the third substrate.
[0015]
The present invention is a liquid crystal display device manufactured using the active matrix substrate manufactured as described above, wherein the third substrate has a polarization function.
[0016]
A configuration example of such a liquid crystal display device is shown in FIG. The active matrix substrate 220 is obtained by transferring the thin film device including the active matrix 222 and / or the driving circuit 224 to the third substrate having a polarization function through the first and second steps. Thereby, the active matrix substrate 220 having both functions of the polarizing plate 110 and the active matrix substrate 120 shown in FIG. 1 can be manufactured.
[0017]
At this time, a novel liquid crystal display device having bendability can be realized by using a bendable substrate as the third substrate as in the fifth aspect of the present invention. More specifically, for example, a plastic substrate having a polarization function can be used as the third substrate as in the invention described in claim 6. In a conventional liquid crystal display device, quartz glass, heat-resistant glass, or the like has been used as a substrate for forming an active matrix. Since these materials are heavy and poor in impact resistance, as a matter of course, a liquid crystal display device using them has these properties. On the other hand, the plastic substrate is light, withstands slight impacts, and exhibits excellent characteristics such as bendability. When used, a new liquid crystal display device with these characteristics can be realized. can do.
[0018]
On the other hand, such a plastic substrate has a drawback that it has poor heat resistance as compared with a glass substrate, and this is the biggest cause that makes it difficult to form TFTs directly on the plastic substrate. However, a material having poor heat resistance can be used as the third substrate. The reason is as follows.
[0019]
Usually, the TFT manufacturing process is roughly divided into a high-temperature process that passes a process temperature of about 1100 ° C. and a low-temperature process that passes a process temperature of about 400 ° C. Needless to say, a substrate used for manufacturing such a TFT needs to have heat resistance enough to withstand these process temperatures. However, in the present invention, the third substrate is not used at the time of manufacturing the TFT, and is used only for the purpose of stably fixing the thin film device after the step 2. Accordingly, as the third substrate, heat resistance (for example, polyimide as the alignment film) that can withstand the formation temperature of the alignment film, the sealing material, etc., and the bonding temperature of the mounting tape for applying an electric signal to the active matrix substrate. If used, it is sufficient to have about 120 ° C.). Therefore, according to the present invention, it is possible to adopt a plastic substrate as the TFT substrate.
[0020]
The polarizing plate is composed of a polarizing element such as iodine or a dye, a polarizing substrate for aligning the polarizing element, and a protective substrate for the polarizing substrate. As materials used as these substrates, for example, plastic materials such as polyvinyl alcohol (PVA) as a polarizing substrate and triacetyl cellulose (TAC) as a protective substrate are used. In this invention, even if it is a polarizing plate manufactured using these plastic materials, it has the advantage that it can be used as it is as said 3rd board | substrate.
[0021]
The invention described inclaims 8 and 9 is a liquid crystal display device comprising a color filter and / or a black matrix on the active matrix substrate. The active matrix substrate including these can be realized by forming the color filter and / or the black matrix on the back surface of the thin film device after the step 1 as in the invention described inclaim 10. it can.
[0022]
That is, in the state in which the thin film device is transferred onto the second substrate through the step 1, the thin film device is reversed and the back surface (the surface in contact with the first substrate) is exposed. It becomes. Therefore, a color filter and / or a black matrix can be formed on the back surface. The color filter can be formed using, for example, a coating method, a printing method, a photolithography method, an ink jet method, or a combination thereof.
[0023]
In addition, it is also possible to use a black matrix obtained by forming a metal thin film of aluminum, tantalum or the like by sputtering vapor deposition or the like and patterning it by photolithography.
[0024]
Note that a method of using the scanning lines and data lines of the active matrix as a black matrix is used as a known technique (for example, SID92DIGEST, pp.789-792). In this case as well, the color filter is activated. By incorporating in the matrix, it is not necessary to form a color filter on the counter substrate 140 shown in FIG.
[0025]
Further, as a configuration of a liquid crystal display device similar to the present invention, for example, a structure in which a color filter is disposed under a TFT (Japanese Patent Laid-Open No. 3-72322), and a structure in which a black matrix is disposed under a TFT (Japanese Patent Laid-Open No. 8-288519). ), Etc. are described. However, in the manufacturing process of the liquid crystal display device having these structures, a TFT manufacturing process requiring high temperature as described above must be performed using a substrate on which a color filter and / or a black matrix is formed. Accordingly, the material constituting the color filter and / or the black matrix must be specialized in a material having heat resistance equal to or higher than the TFT process temperature.
[0026]
On the other hand, in this invention, after manufacturing TFT by the method similar to the conventional process, a color filter and / or a black matrix are formed. In the subsequent process, as described above, since it is not exposed to a high temperature, it is not necessary to select a material having heat resistance as a material constituting the color filter and / or the black matrix. The width can be increased.
[0027]
The invention according to claim 11 is the liquid crystal display device characterized in that the counter substrate facing the active matrix through the liquid crystal has a polarization function and is provided with a common transparent electrode.
[0028]
By employing the counter substrate having such a function, the number of substrates constituting the liquid crystal display device can be reduced. That is, by providing a common transparent electrode on the surface of the polarizing plate 240 shown in FIG. 2 on the side in contact with the liquid crystal 230, the counter substrate 150 and the polarizing plate 160 shown in FIG. The counter substrate can be provided.
[0029]
As the counter substrate, a bendable substrate as in the invention described inclaim 12 can be used. By adopting this together with the bendable active matrix substrate as described in claim 5, it becomes possible to configure a liquid crystal display device only with a bendable material, and therefore A novel liquid crystal display device having bendability can be realized.
[0030]
As the counter substrate, specifically, a plastic substrate having a polarization function and having a common transparent electrode as in the inventions ofclaims 13 and 14 can be adopted. Thus, when a plastic substrate is employed as the counter substrate, a liquid crystal display device that is lightweight and resistant to impact can be provided.
[0031]
If the active matrix substrate 220 shown in FIG. 2 does not necessarily include a color filter and / or a black matrix, these may be formed on the counter substrate as described in claims 15 and 16. Absent. A configuration example in this case is shown in FIG. In the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 3, the functions of the counter substrate 340 and the polarizing plate 350 are the same as those of the counter substrate 140 and the polarizing plate 150 shown in FIG. However, even in this case, the number of the substrates constituting the liquid crystal display device can be reduced by providing the active matrix substrate 320 with a polarization function.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
<First Embodiment>
FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the thin film device for transferring the thin film device using the peeling method proposed in the present invention. FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the switching transistor portion of the active matrix as an example. In this embodiment, apeeling layer 12 is formed on asubstrate 10, and a thin film transistor is further formed thereon via abase layer 20.
[0034]
(1) Step of forming therelease layer 12 and theunderlayer 20 on thesubstrate 10
The board |substrate 10 should just have the translucency which theirradiation light 60 mentioned later can permeate | transmit, and is provided with the heat resistance with respect to the manufacturing process of a thin film device, and corrosion resistance. Specific examples of the material include heat-resistant glass such as quartz glass, soda glass, Corning 7059, and Nippon Electric Glass OA-2. Although there is no big restriction | limiting in the thickness of the board |substrate 10, It is preferable that it is about 0.5 mm-2.0 mm.
[0035]
As therelease layer 12, a layer that is peeled off or easily peeled off in the layer or at the interface by irradiation with irradiation light 60 described later is used. When a specific substance is used as therelease layer 12, by irradiating the release layer with light of a certain intensity, the bonding force of atoms or molecules constituting the release layer disappears or decreases, and ablation occurs. It leads to peeling. In addition, the substance constituting the release layer may cause a phase transformation when irradiated with irradiation light or when the substance is heated by absorbing the irradiated light. The accompanying volume change, interface shape change, precipitation and segregation of contained substances are caused by adhesion and / or bonding between the release layer and a layer adjacent thereto (for example, thesubstrate 10 or thebase layer 20 in FIG. 4). The force is changed, and peeling at the interface of the release layer is likely to occur. Moreover, peeling may be caused by the gas released by irradiation of irradiation light. In this case, the component contained in the release layer is released as a gas, and the substance constituting the release layer absorbs the irradiation light and changes to a gas, and the vapor is released. There are cases.
[0036]
As a specific composition of therelease layer 12, for example, as described in JP-A-10-206896,
(A) amorphous silicon,
(B) silicon oxide or silicate compound, titanium oxide or titanate compound, zirconium oxide or zirconate compound, various oxide ceramics of lanthanum oxide or lanthanate compound, or dielectric or semiconductor,
(C) nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride,
(D) an organic polymer material,
(E) Metal
Etc. are considered. Further, a suitable thickness, formation method and the like for the release layer are also described in JP-A-10-206896.
[0037]
When a TFT is manufactured as the thin film device, it is preferable to use amorphous silicon as therelease layer 12. Because amorphous silicon is a material used when forming polysilicon which is an active layer of a TFT, migration of impurity elements from the release layer to the TFT (in other words, contamination of the active polysilicon layer), This is because it is not necessary to consider again the heat resistance of the release layer with respect to the process temperature of the TFT.
[0038]
Amorphous silicon absorbs irradiation light, particularly laser light, and generates heat, and the heat causes phase transformation. In particular, when light of a certain energy or higher is irradiated, amorphous silicon is melted and recrystallized to change into polycrystalline silicon (p-Si). At this time, the volume change accompanying the phase transformation, the change in the interface shape and the like are caused to promote the peeling. Further, hydrogen (H) may be contained in the amorphous silicon. In this case, the hydrogen content is preferably about 2 at% or more, and more preferably 2 to 20 at%. This is because if amorphous silicon contains hydrogen, the hydrogen is released by irradiation with irradiation light, and an internal pressure of the peeling layer is generated to promote peeling. The hydrogen content is set appropriately according to the film formation conditions (for example, when the amorphous silicon is formed using the CVD method, the gas composition, gas pressure, gas atmosphere, gas flow rate, gas temperature, substrate temperature, etc.) To make adjustments. Alternatively, hydrogen or other gaseous elements can be contained in amorphous silicon that does not contain hydrogen or has a low hydrogen content by using an ion implantation method, an ion doping method, or the like.
[0039]
Theunderlayer 20 is preferably made of a material that is insulative and that can physically and / or chemically protect the thin film device. Further, when the TFT is manufactured as the thin film device, for example, silicon oxide (SiO 2) which is an insulating film that can be formed by the same process as the TFT manufacturing process.₂ ), Silicon nitride (SiN) or the like is preferably used.
[0040]
The thickness of theunderlayer 20 may be such that the above-described protection function can be performed. As theunderlayer 20, for example, SiO₂ When SiN or the like is used, the thickness is preferably 50 nm to 2.0 μm, and more preferably 100 to 500 nm. Further, as a method for forming theunderlayer 20, a thermal oxidation method, a CVD method, a sputtering method, a spin coating method, or the like can be used.
[0041]
Although not shown, it is preferable to form an intermediate underlayer between thesubstrate 10 and therelease layer 12. As with theunderlayer 20, the intermediate underlayer is made of SiO.₂ , SiN or the like, and is used for the purpose of preventing contamination of impurity elements from thesubstrate 10.
[0042]
(2) Step of forming a thin film device on the underlayer 20 (FIG. 4)
In this step, a thin film device such as a thin film transistor is formed by a normal semiconductor process. For details of the process described here, see, for example, IEICE Transactions C-II Vol. J76-C-II pp. 227-234.
[0043]
An amorphous silicon layer is formed on thebase layer 20, and laser annealing is performed by irradiating the entire surface of the amorphous silicon layer with laser light from above. Thereby, the amorphous silicon layer is melted and recrystallized to become a polysilicon layer. Thereafter, the polysilicon layer is patterned into a desired shape to form anactive silicon layer 30.
[0044]
Subsequently, agate insulating film 22 covering theactive silicon layer 30 is formed by, for example, a CVD method. The composition of the gate insulating film is SiO₂ SiN or the like is preferably used. Thegate insulating film 32 may be a thermal oxide film obtained by oxidizing theactive silicon layer 30 at a high temperature.
[0045]
Next, a polysilicon film or a metal film is formed on thegate insulating film 22 and patterned to form thegate electrode 40.
[0046]
Next, a mask is applied to the active layer of the P-type transistor, and phosphorus (P) or the like is ion-implanted or ion-doped on the entire surface, thereby forming asource region 34 and adrain region 36 of the N-type transistor. At this time, since thegate electrode 40 is formed on theactive silicon region 32 via thegate insulating film 22, the additive element such as phosphorus is not introduced into theactive silicon region 32, and theactive silicon region 32, Thesource region 34 and thedrain region 36 can be formed in a self-aligned manner.
[0047]
Using the same method, the active layer of the N-type transistor is masked, and boron (B) or the like is ion-implanted or ion-doped on the entire surface to form the source region, drain region, and active silicon region of the P-type transistor. To do.
[0048]
Next, SiO₂ The interlayer insulatingfilm 24 made of SiN or the like is formed by, for example, the CVD method, and contact holes reaching thesource region 34 and thedrain region 36 are provided in theinterlayer insulating film 24.
[0049]
Subsequently, a metal film made of aluminum or the like is formed by, for example, sputtering, and then the metal film is patterned to form thesource electrode 41 and thedrain electrode 42.
[0050]
Through the above steps, a CMOS transistor circuit composed of an N-type transistor and a P-type transistor is completed.
[0051]
The electrodes corresponding to thegate electrode 40 and thesource electrode 41 of the driving transistor Tr1 are particularly referred to as thegate line 43 and thedata line 44 in the pixel switching transistor Tr2, respectively.
[0052]
Subsequently, the secondinterlayer insulating film 26 is formed by, for example, a CVD method, and a contact hole is provided on the drain electrode of the pixel switching transistor Tr2.
[0053]
Next, apixel electrode 46 is formed by forming a thin film made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) and patterning the thin film. Thepixel electrode 46 plays a role of giving an electric field for controlling the alignment of the liquid crystal molecules to the liquid crystal molecules. Through the above steps, an active matrix for driving the liquid crystal is completed.
[0054]
At the end of this step, an insulatingplanarizing film 28 for planarizing the surface of the thin film device is formed by, for example, a CVD method or a spin coating method, thereby completing the active matrix substrate.
[0055]
Through the steps as described above, a thin film device formed on the first substrate through a release layer can be manufactured. Next, step 1 of peeling the thin film device from the first substrate and transferring it to the second substrate will be described.
[0056]
(3) Step of bonding thesecond substrate 50 to the thin film device layer via the temporary adhesive layer 52 (FIG. 5)
As the temporaryadhesive layer 52, an adhesive that can be peeled later and becomes a temporary adhesive is used. Examples of the material of the temporaryadhesive layer 52 include various adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive. Specifically, epoxy-based, acrylate-based, silicone-based adhesives, and the like can be used. Such an adhesive layer is formed by, for example, a spin coating method, a coating method, or the like.
[0057]
Thesecond substrate 50 only needs to be strong enough to be used as a temporary transfer substrate. Examples of the material constituting thesecond substrate 50 include synthetic resin, glass material, ceramics, metal, and the like. As the glass material, for example, an inexpensive glass material having a low melting point may be used.
[0058]
In the case where a photocurable adhesive is used as the temporaryadhesive layer 52, thesecond substrate 50 is preferably one having a property of transmitting light for curing the photocurable adhesive. In this case, the photo-curing adhesive is applied to the outermost surface of the active matrix substrate, thesecond substrate 50 is bonded thereto, and then light is irradiated from thesecond substrate 50 side to effect photo-curing adhesion. The agent is cured.
[0059]
When an adhesive other than the photo-curing adhesive is used as the temporaryadhesive layer 52, thesecond substrate 50 does not necessarily need to have a light transmitting property. In this case, the adhesive is applied to the outermost surface of the active matrix substrate, thesecond substrate 50 is bonded thereto, and then the adhesive is cured by a curing method according to the characteristics of the adhesive.
[0060]
(4) Step of separating thefirst substrate 10 from the thin film device layer by irradiating therelease layer 12 with the irradiation light 60 from thefirst substrate 10 side to cause therelease layer 12 to be peeled off (FIG. 6 and FIG. 7)
As theirradiation light 60 for performing peeling, any irradiation light may be used as long as it causes peeling in the layer and / or the interface of the peeling layer. For example, as theirradiation light 60, light such as X-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), laser light, millimeter waves, and microwaves can be used. Further, it may be an electron beam, radiation (α ray, β ray, γ ray) or the like. Among these, a laser beam is preferable in that peeling is easily caused in thepeeling layer 12.
[0061]
Examples of laser devices that generate laser light include various gas lasers, solid-state lasers (semiconductor lasers), etc. Excimer lasers, Nd-YAG lasers, argon lasers, CO₂ A laser, a CO laser, a He—Ne laser, and the like are preferable, and an excimer laser is particularly preferable among them. Since the excimer laser outputs high energy in a short wavelength region, thepeeling layer 12 can be peeled off in a very short time. For this reason, it is possible to perform peeling while minimizing deterioration and damage of the layers as much as possible without causing a temperature rise in the adjacent layers and adjacent layers.
[0062]
The wavelength of the laser light is preferably 100 to 1200 nm, and more preferably 100 to 350 nm. In particular, when amorphous silicon or silicon is used as a material for therelease layer 12, effective release can be performed because the absorption efficiency of the short wavelength laser light in the release layer is high.
[0063]
In the peeling layer, for example, when peeling is performed by causing a phase change such as gas release or vaporization, a laser beam having a wavelength of about 350 to 1200 nm can be used.
[0064]
The energy density of the laser beam is 10 to 5000 mJ / cm in the case of an excimer laser.² It is preferable to be about 100 to 1000 mJ / cm.² More preferably, it is about. The irradiation time is preferably about 1 to 1000 nsec, more preferably 10 to 1000 nsec. When the energy density is low or the irradiation time is short, sufficient energy for thepeeling layer 12 to peel off cannot be given to the peeling layer, and when the energy density is high or the irradiation time is long. The thin film device may be damaged by light transmitted through thepeeling layer 12 and / or theunderlayer 20 or excessive heat generated in thepeeling layer 12.
[0065]
Laser light is preferably irradiated so that its intensity is uniform. As shown in FIG. 6, the light irradiation direction is not limited to the direction perpendicular to therelease layer 12, and may be a direction inclined by a predetermined angle with respect to therelease layer 12. Moreover, when the area of thepeeling layer 12 is larger than the irradiation area of one irradiation light, the entire area of the peeling layer may be divided into a plurality of times and irradiated with irradiation light. Furthermore, the same location may be irradiated multiple times, or light of different types and different wavelengths (wavelength ranges) may be irradiated multiple times on the same region or different regions.
[0066]
When therelease layer 12 is irradiated with irradiation light using the method as described above, peeling occurs or is likely to occur in the layer and / or interface of therelease layer 12. Therefore, when a force that peels thefirst substrate 10 and thesecond substrate 50 is applied, the adhesion force is lost or deteriorated in the layer and / or interface of therelease layer 12. Thesubstrate 10 can be separated from the thin film device.
[0067]
FIG. 7 shows a case where peeling occurs at the interface between the peelinglayer 12 and thebase layer 20 as an example of the peeling mode. However, depending on the composition of therelease layer 12, the irradiation conditions of theirradiation light 60, and the like, peeling may occur in therelease layer 12 or at the interface between thefirst substrate 10 and therelease layer 12. In such a case, the peeling layer remaining on theunderlayer 20 is removed by using methods such as cleaning, polishing, and etching.
[0068]
(5) A step of forming a color filter corresponding to the pixel region of the active matrix on theunderlayer 20 exposed by separating the first substrate 10 (FIGS. 8 to 12).
The step of forming a color filter is a step of forming abank 500 that divides the pixel region in the underlayer 20 (FIG. 9), and the colorfilter forming solutions 501 to 503 are applied to the pixel region partitioned by thebank 500 by an ink jet method. A filling step (FIGS. 10 and 11) and a step of drying and fixing the filled color filter forming solution to form a colored layer (FIG. 12).
[0069]
For ease of understanding, FIGS. 9 to 12 show the pixel switching transistor Tr2 and thepixel electrode 46 in a simplified manner, and show only a partial cross-sectional view corresponding to the active matrix region. Further, the cross-sectional view shown in FIG. 8 is turned upside down so that thebase layer 20 faces upward.
[0070]
Thebank 500 is provided on thebase layer 20 in a shape (for example, a lattice shape or a stripe shape) that becomes a boundary between adjacent pixel regions when viewed from a direction perpendicular to the substrate surface of the active matrix substrate. As a material of thebank 500, for example, an inorganic material such as metal or SiO2, or an organic material such as resist or polyimide can be used. Further, by forming thebank 500 with a material that does not transmit light, a function as a black matrix can be added to thebank 500. Specifically, it is possible to use a black resin dissolved in an organic solvent, such as a negative resin black or a resist for a highly insulating black matrix. However, when the gate line and the data line of the active matrix are also used as a black matrix, thebank 500 does not necessarily have a light shielding property. In order to pattern thebank 500 into a desired shape, for example, a photolithography method can be applied.
[0071]
Next, the pixel region delimited by thebank 500 is filled with a filter forming solution from the ink jet recording head. The filter forming solution is prepared by dissolving a dye or a pigment in an appropriate solvent and adjusting the viscosity (about several pc) that can be discharged from an ink jet recording head. As the ink jet recording head 510, a piezo jet type is preferable because it does not cause thermal denaturation of the solution.
[0072]
As many filter forming solutions as the number of primary colors (generally, the three primary colors of light, red, green and blue) are prepared. From the ink jet type recording head filled with the filter forming solution, it is divided into the corresponding pixel areas, and an appropriate amount is filled in thebank 500. The amount of solution to be filled is set to an amount that takes into account volume reduction due to volatilization of the solvent. At this time, thebank 500 is subjected to a process (for example, a fluorination process) that reduces or loses the affinity with the filter forming solution, so that an erroneous solution overflows to adjacent pixels, or Leakage can be prevented.
[0073]
After the pixel region is filled with a filter forming solution, heat treatment or the like is performed to volatilize the solvent, and solidifiedcolored layers 501 to 503 are formed. The heat treatment is performed, for example, using a heater, an oven, or the like, and is performed by heating the whole to a predetermined temperature. When the solvent of the filter-forming solution volatilizes, the volume decreases. However, when the volume decrease is significant, the filling and drying of the solution are repeated until a thickness of the colored layer sufficient to function as a color filter is obtained. When thecolored layers 501 to 503 have a certain thickness, heating at a predetermined temperature and time (for example, about 120 ° C. for about 1 hour) is performed in order to dry them completely.
[0074]
(6) A step of attaching athird substrate 70 having a polarization function on the color filter via the adhesive layer 74 (FIGS. 13 to 14).
For the purpose of protecting the color filter, it is preferable to provide theprotective layer 72 on the color filter. Thereby, dissolution, contamination, and the like of the color filter by the adhesive can be prevented. As theprotective layer 72, an organic transparent material or an inorganic transparent material such as SiO2, polysilazane, and polyimide can be used.
[0075]
As theadhesive layer 74, various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive are suitably used. The composition of the adhesive may be any one such as epoxy, acrylate, or silicone.
[0076]
A known method can be applied to the formation of theadhesive layer 74. For example, the curable adhesive is applied to a predetermined thickness by spin coating, dipping, spray coating, roll coating, bar coating, or the like.
[0077]
As thethird substrate 70, a material having optical transparency and a polarization function is preferably used. It is preferable to use a polarizing plate made of plastic as thesubstrate 70 because it satisfies all of the suitable conditions such as light transmittance, polarization function, bendability, light weight, and impact resistance. As thesubstrate 70, in addition to the polarizing plate, for example, a glass plate, quartz, or the like that is obtained by bonding a polarizing plate to a normal liquid crystal panel substrate can be used.
[0078]
(7) Step of separating thesecond substrate 50 from the temporary adhesive layer 52 (FIG. 15)
The separation of thesecond substrate 50 is performed by applying chemical treatment to the temporaryadhesive layer 52 to reduce or eliminate the adhesive force of the temporaryadhesive layer 52. For example, when a commercially available water-soluble adhesive is used for the temporaryadhesive layer 52, it is possible to dissolve only the temporaryadhesive layer 52 and to separate thesecond substrate 50 by immersing the whole in water.
[0079]
As described above, through the steps (1) to (7), the manufacture of the active matrix substrate having the color filter and the polarization function is completed. Next, a liquid crystal display device is manufactured by forming a liquid crystal alignment film and encapsulating liquid crystals using a known technique.
[0080]
(8) Step of forming thealignment film 82 on theplanarizing film 28 exposed by separating the second substrate 50 (FIG. 16)
For ease of understanding, FIG. 16 shows a state in which the top and bottom are inverted in FIGS. After the surface of theplanarizing film 28 is washed by an appropriate method, a resin such as polyimide is applied to the surface and dried. Subsequently, a rubbing process for alignment control is performed to form analignment film 82. The rubbing process is performed in accordance with the polarization direction of thesubstrate 70 having a polarization function.
[0081]
(9) Process of manufacturing a counter substrate having a polarization function and a common transparent electrode (FIG. 17)
As thecounter substrate 90, similarly to thethird substrate 70, a material having optical transparency and a polarization function is preferably used. It is preferable to use a plastic polarizing plate as it is as thecounter substrate 90 because it satisfies all of the suitable conditions such as light transmission, polarization function, bendability, light weight, and impact resistance. As thecounter substrate 90, in addition to the polarizing plate, for example, glass, quartz, or the like obtained by bonding a polarizing plate to a normal liquid crystal panel substrate can be used.
[0082]
A transparentcommon electrode 92 is formed on thecounter substrate 90. The commontransparent electrode 92 may be any material having optical transparency and conductivity. For example, ITO is preferably used. The transparentcommon electrode 92 can be formed by sputtering or evaporating ITO on thecounter substrate 90.
[0083]
Subsequently, analignment film 84 is formed on the transparentcommon electrode 92. A resin such as polyimide is applied to the surface of the transparentcommon electrode 92 and dried. Subsequently, a rubbing process for alignment control is performed to form analignment film 92. The rubbing process is performed in accordance with the polarization direction of thecounter substrate 92 having a polarization function.
[0084]
(10) Step of sealing liquid crystal between the active matrix substrate and the counter electrode (FIG. 18)
A sealing material (not shown) is formed on the outer peripheral edge of the counter substrate, and is bonded to the active matrix substrate. At this time, a gap corresponding to the thickness of the sealing material is maintained between the counter substrate and the active matrix substrate. Next, a liquid crystal material is sealed in the gap to form aliquid crystal layer 86.
[0085]
As described above, by the steps (1) to (10), as shown in FIG. 2, a novel component having excellent characteristics such as a small number of parts, light weight, withstands a little impact, and bendable. A liquid crystal display device can be manufactured.
[0086]
<Second Embodiment>
In the second embodiment of the present invention, a color filter is formed by a relief dyeing method.
[0087]
19 to 23 are sectional views of the manufacturing process of this embodiment.
[0088]
Processes up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. However, in this embodiment, the bank formation process is not necessarily required, and the gate lines and the data lines are also used as a black matrix.
[0089]
In the present embodiment, the step of forming a color filter includes a step of applying a resist 600 that can be dyed on the underlying layer 20 (FIG. 19), and a step of exposing and developing the resistlayer 600 in accordance with the pixel region ( 20 to FIG. 21), and a step (FIG. 21) of forming thecolored layers 601 to 603 by dyeing the resistlayer 600 remaining after development.
[0090]
A resistlayer 600 is formed on theunderlayer 20 using a resist that can be dyed with a dye. For example, as a resist material, a material having a property capable of absorbing a dye, such as cellulose, acrylic resin, gelatin, or the like is applied. For the application of the resistlayer 600, spin coating, spray coating, roll coating, bar coating, or the like can be used.
[0091]
Next, the applied resistlayer 600 is exposed through aphotomask 610 to expose the resist layer corresponding to the pixel region. At this time, the masking pattern is such that only the pixel region of the same color is exposed. If the resistlayer 600 is a positive type resist, only the exposed portion is exposed.Photosensitivity When this is developed, the exposed resist layer is removed, leaving only the masked portion. 20 to 21 show a case where a positive resist is used as the resistlayer 600. FIG. When a negative resist is used as the resist layer, a photomask in which the mask data is reversed is used.
[0092]
Subsequently, the resistlayer 600 left for each pixel region is dyed using a dye, and further a fixing process is performed. Thereby, acolored layer 601 for one color is formed.
[0093]
When the fixing process for one color is completed, the color of the dye and the pixel area to be exposed are changed, and resist coating (FIG. 19), exposure (FIG. 20), development (FIG. 21), and dyeing / fixing (FIG. 22) are repeated. By repeating these processes three times in total (corresponding to red, green and blue, respectively),colored layers 601 to 603 corresponding to each pixel region are formed (FIG. 22). In addition, since the colored layer for which the fixing process has been finished once is not dyed again in the second and / or third dyeing process, the three colors can be individually colored.
[0094]
Since the processing after forming the color filter is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0095]
<Third Embodiment>
In the third embodiment of the present invention, a color filter is formed by a photosensitive pigment dispersion method.
[0096]
24 to 27 are sectional views showing the manufacturing process according to this embodiment.
[0097]
Processes up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. However, in this embodiment, the bank formation process is not necessarily required, and the gate lines and the data lines are also used as a black matrix.
[0098]
In the present embodiment, the step of forming a color filter includes a step of applying a colored resistlayer 700 on the underlayer 20 (FIG. 24), and a step of exposing and developing the colored resistlayer 700 in accordance with the pixel region (FIG. 24). 25 to FIG. 26).
[0099]
A photosensitive resist in which a pigment is dispersed in advance is applied on thebase layer 20 to form a colored resistlayer 700.
[0100]
Next, the applied colored resistlayer 700 is exposed through a photomask 710 to expose the colored resist layer corresponding to the pixel region. At this time, the masking pattern is such that only the pixel region of the same color is exposed. If the colored resistlayer 700 is a positive resist, only the exposed portion is cured, and when this is developed, the exposed colored resist layer is removed, leaving only the masked portion of the colored resist layer. 25 to 26 show the case where a positive resist is used as the colored resistlayer 700. FIG. When a negative resist is used as the colored resist layer, a photomask in which the mask data is reversed is used.
[0101]
When the development processing for one color is completed, the color resist coating (FIG. 24), exposure (FIG. 25), and development (FIG. 26) are repeated while changing the color of the colored resist layer and the pixel area to be exposed. By repeating these processes three times in total (corresponding to red, green, and blue, respectively),colored layers 701 to 703 corresponding to each pixel region are formed (FIG. 27).
[0102]
Since the processing after forming the color filter is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0103]
<Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment of the present invention, a color filter is formed by a non-photosensitive pigment dispersion method.
[0104]
FIG. 28 to FIG. 33 are sectional views of manufacturing steps of this embodiment.
[0105]
Processes up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. However, in this embodiment, the bank formation process is not necessarily required, and the gate lines and the data lines are also used as a black matrix.
[0106]
In the present embodiment, the step of forming a color filter includes a step of applying a non-photosensitive pigment-dispersedresin layer 800 on the underlayer 20 (FIG. 28), a step of applying a resist layer 810 (FIG. 29), A step of exposing and developing the colored resistlayer 810 in accordance with the pixel region (FIGS. 30 to 31), a step of etching the non-photosensitive pigment-dispersed resin layer 800 (FIG. 32), and a step of peeling the resist layer 810 (FIG. 33).
[0107]
A non-photosensitivepigment resin layer 800 is applied on theunderlayer 20 and cured by an appropriate method. A resistlayer 810 is formed thereon and exposed through a photomask 820 to expose the resistlayer 810 corresponding to the pixel region. At this time, the masking pattern is such that only the pixel region of the same color is exposed. If the resistlayer 810 is a positive resist, only the exposed portion is cured, and when this is developed, the exposed resist layer is removed, leaving only the masked portion of the resist layer. 30 to 31 illustrate the case where a positive resist is used as the resistlayer 810. FIG. In the case where a negative resist is used as the resistlayer 810, a photomask obtained by reversing the mask data is used.
[0108]
When the resist development process is completed, thepigment resin layer 800 is etched using the resist as a mask. Subsequently, by removing the resist using a known resist remover, acolored layer 801 corresponding to the pixel region is formed.
[0109]
When the etching process for one color is completed, the color of the pigment resin layer and the pixel area to be exposed are changed to apply the pigment resin layer (FIG. 28), form the resist layer (FIG. 29), expose (FIG. 30), and develop (FIG. 31). The pigment resin layer etching (FIG. 32) and the resist layer peeling (FIG. 33) are repeated. By repeating these processes three times in total (corresponding to red, green, and blue, respectively),colored layers 801 to 803 corresponding to each pixel region are formed (FIG. 34).
[0110]
Since the processing after forming the color filter is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0111]
<Fifth Embodiment>
In the fifth embodiment of the present invention, a color filter is formed by a printing method.
[0112]
FIG. 35 shows a cross-sectional view of the manufacturing process of this embodiment.
[0113]
Processes up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. However, in this embodiment, the bank formation process is not necessarily required, and the gate lines and the data lines are also used as a black matrix.
[0114]
In the present embodiment, a pigment resin is printed on thebase layer 20 by applying a printing method such as offset printing. Using theprinting roller 900, the pigment resin is printed on theunderlayer 20 in accordance with the pattern of the pixel region. FIG. 35 shows a state in which, for example, ablue pigment resin 903 is printed while ared pigment resin 901 and agreen pigment resin 902 are already printed.
[0115]
Since the processing after forming the color filter is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0116]
<Sixth Embodiment>
In the sixth embodiment of the present invention, a black matrix is formed on the surface of theunderlayer 20 exposed by separating thefirst substrate 10 from the thin film device layer.
[0117]
FIG. 36 and FIG. 37 are cross-sectional views showing the manufacturing process of this embodiment.
[0118]
The steps up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. Examples of the material constituting theblack matrix 1000 include metals such as aluminum and tantalum, and organic materials such as resist and polyimide. When the organic material is used as theblack matrix 1000, a material having a light shielding property is used. Specifically, it is possible to use a black resin dissolved in an organic solvent, such as a negative resin black or a resist for a highly insulating black matrix.
[0119]
Theblack matrix 1000 is provided on thebase layer 20 in a shape (for example, a lattice shape or a stripe shape) that serves as a boundary between adjacent pixel regions when viewed from a direction perpendicular to the substrate surface of the active matrix substrate. . In order to pattern theblack matrix 1000 into a desired shape, for example, a photolithography method can be applied.
[0120]
After the black matrix is formed, aprotective layer 1002 is formed as necessary, and the active matrix and / or the drive circuit is transferred onto the third substrate having a polarization function using the same method as in the first embodiment. To do.
[0121]
In this embodiment, since the active matrix substrate does not include a color filter, it is necessary to provide the color filter on thecounter substrate 90. A manufacturing process sectional view in this case is shown in FIG. Using known techniques,color filters 1011 to 1013, a transparentcommon electrode 92, and analignment film 84 are formed on thecounter substrate 90, and a sealing material (not shown) is formed on the outer peripheral edge of the counter substrate. Bonded to the matrix substrate. At this time, the substrate is bonded using an alignment mark or the like so that the pixel region on the active matrix substrate and the color filter on the counter substrate corresponding to each pixel overlap. A gap corresponding to the thickness of the sealing material is held between the counter substrate and the active matrix substrate, and a liquid crystal material is sealed in the gap to form aliquid crystal layer 86.
[0122]
The polarizing plate is prepared as a substrate different from the counter substrate.
[0123]
In the case where color display is not required, a counter substrate having a polarization function and a transparent common electrode can be used as in the first embodiment.
[0124]
<Seventh Embodiment>
In the seventh embodiment of the present invention, a color filter is formed on the surface of theunderlayer 20 exposed by separating thefirst substrate 10 from the thin film device layer, and a black matrix is formed on the counter substrate.
[0125]
38 to 39 show sectional views of the manufacturing process of this embodiment.
[0126]
Processes up to filter formation (FIGS. 4 to 8) are the same as those in the first embodiment. The color filter is formed by the method described in any one of the first to fifth embodiments. After the color filter is formed, the active matrix and / or the drive circuit is transferred onto the third substrate having a polarization function using the same method as in the first embodiment.
[0127]
In this embodiment, since the black matrix is not built in the active matrix substrate, it is necessary to provide the black matrix on thecounter substrate 90. A manufacturing process sectional view in this case is shown in FIG. Ablack matrix 1100, a transparentcommon electrode 92, and analignment film 84 are formed on the counter substrate using a known technique. As the polarizing plate, a substrate different from the counter substrate is prepared.
[0128]
A sealing material (not shown) is formed on the outer peripheral edge of the counter substrate provided with theblack matrix 1100 and bonded to the active matrix substrate. At this time, the substrate is bonded using an alignment mark or the like so that the pixel region on the active matrix substrate and the black matrix on the counter substrate corresponding to each pixel overlap. A gap corresponding to the thickness of the sealing material is held between the counter substrate and the active matrix substrate, and a liquid crystal material is sealed in the gap to form aliquid crystal layer 86.
[0129]
Note that when the black matrix is substituted with the gate line and the data line, theblack matrix 1100 is not necessarily used, and therefore, as in the first embodiment, a counter substrate having a polarization function and a transparent common electrode is used. Can do.
[0130]
【The invention's effect】
According to the present invention, first, the active matrix manufactured in the normal TFT manufacturing process is transferred to the second substrate, and the color filter and / or the black matrix is formed on the exposed back surface of the driving layer. Since the transfer is performed again on this substrate, it is possible to incorporate a color filter and / or a black matrix using a surface that is not normally used. Thereby, it is possible to reduce the number of substrates necessary for forming the color filter and / or the black matrix, and the thickness of the device can be reduced.
[0131]
In addition, the material selected as the third substrate does not depend on the manufacturing process of the active matrix, and an arbitrary substrate can be selected. Therefore, by using, for example, a plastic film as the third substrate, it is possible to manufacture a novel liquid crystal display body that is lightweight, hardly broken, and has bendability.
[0132]
Furthermore, in the present invention, a color filter and / or a black matrix can be formed while accurately aligning the position of a display region having a matrix structure. For this reason, it is possible to easily form a color filter and / or a black matrix by reducing the difficulty of alignment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 2 is a configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 shows a configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating the structure of a driving transistor and a pixel switching transistor in the display device of the first embodiment. FIG.
FIG. 5 is a step of temporarily bonding a second substrate to the first substrate.
FIG. 6 is a step of irradiating the peeling layer with irradiation light to cause peeling.
FIG. 7 shows a step of separating the first substrate at the interface between the base layer and the release layer.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure after separating the first substrate.
FIG. 9 is a step of forming a bank for dividing a pixel region on a base layer.
FIG. 10 is a step of filling a color filter forming solution in a pixel region delimited by banks by an ink jet method.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which all of the color filter forming solution is filled.
FIG. 12 is a process of drying and solidifying a color filter forming solution.
FIG. 13 shows a step of forming a protective layer on the color filter.
FIG. 14 shows a step of bonding a third substrate on the protective layer.
FIG. 15 shows a step of separating the second substrate from the temporary adhesive layer.
FIG. 16 shows a step of forming an alignment film on the planarizing film.
FIG. 17 shows a step of forming a transparent common electrode and an alignment film on the counter substrate.
FIG. 18 is a step of bonding an active matrix substrate and a counter substrate with liquid crystal sandwiched therebetween.
FIG. 19 is a step of forming a resist layer on the underlayer in the second embodiment.
FIG. 20 is a step of exposing a resist layer.
FIG. 21 is a step of developing a resist layer.
FIG. 22 is a step of coloring a resist layer to form a color filter.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a state in which a color filter is formed in each pixel region.
FIG. 24 is a step of forming a colored resist layer on the underlayer in the third embodiment.
FIG. 25 is a step of exposing a colored resist layer.
FIG. 26 is a step of developing a colored resist layer to form a color filter.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state in which a color filter is formed in each pixel region.
FIG. 28 is a step of forming a pigment resin layer on the underlayer in the fourth embodiment.
FIG. 29 is a step of forming a resist layer on the pigment resin layer.
FIG. 30 shows a step of exposing a resist layer.
FIG. 31 is a step of developing a resist layer.
FIG. 32 is a step of etching the pigment resin layer.
FIG. 33 shows a step of peeling a resist layer to form a color filter.
FIG. 34 is a cross-sectional view showing a state in which a color filter is formed in each pixel region.
FIG. 35 is an explanatory diagram of a printing method according to the fifth embodiment.
FIG. 36 is a step of forming a black matrix and a protective layer in the base layer in the sixth embodiment.
FIG. 37 is a cross-sectional view showing a structure of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment.
FIG. 38 shows a step of forming a color filter on the underlayer in the seventh embodiment.
FIG. 39 is a cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to a seventh embodiment.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300 ... Backlight
110, 150, 350 ... Polarizing plate
120, 220, 320 ... active matrix substrate
122, 222, 322 ... active matrix
124, 224, 324 ... drive circuit
126, 226, 326 ... Mounting tape
130, 230, 330 ... liquid crystal
140, 240, 340 ... counter substrate
10, 50, 70, 90 ... substrate
12 ... release layer
20 ... Underlayer
22, 24, 26, 28, 72, 1002 ... Insulating layer / protective layer
30, 32, 34, 36 ... semiconductor layer
40, 41, 42, 43, 44 ... electrode
46 ... Transparent pixel electrode
52, 74 ... Adhesive layer
60 ... Irradiation light
500, 1000, 1100 ... bank
501, 502, 503, 601, 602, 603, 701, 702, 703, 801, 802, 803, 901, 902, 903, 1011, 1012, 1013, 1101, 1102, 1103... Colored layer
82, 84 ... Alignment film
92 ... Transparent common electrode
600, 810 ... resist layer
700, 800 ... colored layer
610, 710, 820 ... mask
900 ... Printing roller

Claims (8)

Translated fromJapanese

第１の基板上に剥離層を介して形成された薄膜デバイスを、前記第１の基板から剥離して第２の基板上に転写する工程１と、前記薄膜デバイスを前記第２の基板から第３の基板に転写する工程２とを有する薄膜デバイスの剥離方法によって製造されたマトリックス基板を用いた液晶表示装置の製造方法であって、
前記薄膜デバイスは、マトリクス状に配置された画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、
当該トランジスタのゲートに電気的に接続された走査線と、
当該トランジスタのソースに電気的に接続されたデータ線と、
当該トランジスタのドレインに接続された画素電極と、
を備え、
前記工程１の後、前記薄膜デバイスの前記第１の基板上の前記剥離層に接していた面に、カラーフィルタ及び／またはブラックマトリックスを形成する工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。A first step of peeling the thin film device formed on the first substrate through the peeling layer from the first substrate and transferring the thin film device onto the second substrate; A process for producing a liquid crystal display device using a matrix substrate produced by a thin film device peeling method comprising:
The thin film device is a thin film transistor for pixel switching arranged in a matrix,
A scan line electrically connected to the gate of the transistor;
A data line electrically connected to the source of the transistor;
A pixel electrode connected to the drain of the transistor;
With
After the step 1, there is a step of forming a color filter and / or a black matrix on the surface of the thin film device that is in contact with the release layer on the first substrate. Method. 請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記薄膜デバイスが、前記画素スイッチング用の薄膜トランジスタを駆動する駆動回路を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  3. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the thin film device includes a drive circuit that drives the pixel switching thin film transistor. 請求項１または２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記第３の基板が偏光機能を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。A manufacturing method of a liquid crystal display device according to claim 1 or 2,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the third substrate has a polarization function. 請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記第３の基板が可曲性を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  4. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the third substrate has bendability. 請求項３または４に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記第３の基板が偏光機能を有するプラスチック基板であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  5. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the third substrate is a plastic substrate having a polarization function. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法おいて、液晶を介して前記アクティブマトリクス基板と対向する対向基板が、偏光機能を有し、共通透明電極を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  6. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the counter substrate facing the active matrix substrate through the liquid crystal has a polarization function and includes a common transparent electrode. A method for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記対向基板が可曲性を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the counter substrate has bendability. 請求項６または７に記載の液晶表示装置の製造方法において、前記対向基板が偏光機能を有し、共通透明電極を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。  8. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the counter substrate has a polarization function and a common transparent electrode.

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