JP5150138B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表示装置の製造方法に係り、特に、樹脂材からなるフレキシブル性材料の基板を備える表示装置の製造方法に関する。

近年、表示装置として、従前のガラス基板に代わって樹脂材からなるフレキシブル性材料の基板（以下、プラスチックフィルムと称する場合がある）が用いられたものが知られるようになっている。

このようにプラスチックフィルムを基板とした場合、ガラス基板を用いたものと比較すると、極めて軽量かつ薄型化された表示装置を構成することができる。

しかし、このような表示装置は、その製造において、仮の基板となるガラス基板の上面にたとえばフォトリソグラフィ技術で所定のパターンで形成された導電層、半導体層、あるいは絶縁層等からなる積層体によって微細化された薄膜トランジスタからなる画素駆動素子さらに駆動回路（表示回路）の全部あるいは一部を形成した後、前記積層体を前記ガラス基板から剥離し、新たに用意したプラスチックフィルム上に転写することによって、前記ガラス基板を不用とする工程を経ざるを得ないようになっている。

その理由は、導電層、半導体層、および絶縁層等のそれぞれを高精度の位置あわせによって信頼性よく形成するためには、剛性を有する耐熱性のガラス基板の上面で形成するのが好適であるからである。換言すれば、プラスチックフィルムは、剛性が弱く、熱変形温度が低いため、熱処理を伴う製造工程において反りや膨張収縮のような熱変形が生じ易く、該プラスチックフィルムの上面に所定のパターンからなる導電層、半導体層、および絶縁層等の積層体を信頼性よく形成することは困難だからである。

なお、ガラス基板上に形成した導電層、半導体層、あるいは絶縁層等の積層体をプラスチックフィルム上に転写させて表示装置を製造する技術は、たとえば下記特許文献１に開示されている。
特開平１０−１２５９２９号公報

しかし、上述した表示装置の製造方法は、複数の転写の工程を経ざるを得ず、これによって、製造コストが増大するとともに、歩留まりの低下をもたらすことが指摘されいた。

このため、簡単な構成で安価に製造でき、しかも、既存の製造ラインをそのまま適用させる製造を可能にすることが要望されるに至った。

本発明の目的は、簡単な構成で安価に製造することのできる表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、既存の製造ラインをそのまま適用させて製造を可能にできる表示装置の製造方法を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、ガラス基板の主表面に塗布した樹脂を硬化させることによって樹脂材層を形成する工程と、
前記樹脂材層の主表面側に表示回路を構成する複数の積層材料層を形成する工程と、
前記複数の積層材料層の表面に偏光板を形成する工程と、
前記偏光板の表面に配向膜を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記積層材料層が形成された面と反対側の面から光を照射させ前記樹脂材層と前記ガラス基板の界面における剥離を生じさせる工程とを有し、
前記ガラス基板が取り除かれた前記樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いることを特徴とする。

（２）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記樹脂材層は主鎖中にイミド環構造を有する材料から構成されていることを特徴とする。

（３）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記樹脂材層の主表面側に形成する前記表示回路は、前記樹脂材層側からの水あるいは酸素の侵入を回避させるバリア層を介在させて形成することを特徴とする。

（４）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（３）の構成を前提とし、前記バリア層は、酸窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ポリシリラザン膜、有機材料膜のうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体から構成されていることを特徴とする。

（５）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記表示回路は薄膜トランジスタを備えた回路であることを特徴とする。

（６）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、ガラス基板の主表面に塗布した樹脂を硬化させることによって第１樹脂材層および該第１樹脂材層よりも光透過率の大きな第２樹脂材層を順次形成する工程と、
前記第２樹脂材層の主表面側に複数の積層材料層からなる表示回路を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記表示回路が形成された面と反対側の面から光を照射させ前記第１樹脂材層と前記第２樹脂材層の界面あるいは第１樹脂材層中における剥離を生じさせる工程とを有し、
前記第１樹脂材層が被着された前記ガラス基板が取り除かれた前記第２樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いることを特徴とする。

（７）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（６）の構成を前提とし、前記第１樹脂材層および第２樹脂材層のうち少なくとも一方は、主鎖中にイミド環構造を有する材料から構成されていることを特徴とする。

（８）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、ガラス基板の主表面に導電膜および塗布した樹脂を硬化させることによって樹脂材層を順次形成する工程と、
前記樹脂材層の主表面側に複数の積層材料層からなる表示回路を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記表示回路が形成された面と反対側の面から光あるいはレーザを照射させ前記樹脂材層と前記導電膜の界面における剥離を生じさせる工程とを有し、
前記導電膜が被着された前記ガラス基板が取り除かれた前記樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いることを特徴とする。

（９）本発明による表示装置の製造方法は、たとえば、（８）の構成を前提とし、前記導電膜は、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＷＯｘ、ＭｏＯｘ、ＧｅＯｘ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体で構成されていることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

このように構成した表示装置の製造方法は、簡単な構成で安価に製造することができる。また、このように構成した表示装置の製造方法は、既存の製造ラインをそのまま適用させて製造を可能にできる。

以下、本発明による表示装置の製造方法の実施例を図面を用いて説明をする。

〈実施例１〉
図１は、本発明による表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。この実施例における表示装置はアクティブ・マトリックス型の液晶表示装置を対象とし、図１は液晶を介して対向配置される一対の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のうち各画素に薄膜トランジスタを備える側の基板ＳＵＢ１の製造方法を示している。

ここで、図１に示す製造方法の説明に先立ち、まず、前記表示装置の構成について図２を用いて簡単に説明する。

図２（ａ）は、液晶表示装置のマトリックス状に配置された各画素のうち一つの画素を示した平面図である。また、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を示し、基板ＳＵＢ１とともに基板ＳＵＢ２も示している。

まず、液晶ＬＣを介して透明の基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２が対向配置されている。前記基板ＳＵＢ１は樹脂材ＲＳＬによって構成され、前記基板ＳＵＢ２はガラス材あるいは樹脂材によって構成されている。

前記基板ＳＵＢ１を構成する樹脂材ＲＳＬとしては、たとえばポリイミド等のように、主鎖中に熱的および化学的に安定なイミド環（複素環）や芳香環等の分子構造を有する高分子材料が用いられている。

前記基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣ側の面には、まず、バリア層ＢＬ、下地層ＦＬが順次形成されている。前記バリア層ＢＬは、前記基板ＳＵＢ１からの水あるいは酸素の侵入を回避させるようになっており、酸窒化シリコン膜（SiON）、酸化シリコン膜（SiO₂）、窒化シリコン膜（SiN_x）、ポリシリラザン膜、有機材料膜、ＳＯＧのうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体から構成されている。これらの材料はスパッタ法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、塗布法などによって３００℃インで成膜されるようになっている。

そして、たとえば酸化シリコン膜（SiO₂）と窒化シリコン膜（SiN_x）等で形成される下地層ＦＬの表面にはたとえばポリシリコンからなる半導体層ＰＳが形成されている。下地層ＦＬはバリア層ＢＬがその役割を果たす場合なくてもよい。この半導体層ＰＳは後述の薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるもので、画素、並びに画素の周辺の一部に島状に形成されている。なお、ポリシリコンはアモルファスシリコンにレーザ光を照射することで結晶化するようになっている。

該半導体層ＰＳが形成された基板ＳＵＢ１の表面には、該半導体層ＰＳをも被ってたとえば酸化シリコン膜（SiO₂）等からなる絶縁膜ＧＩが形成されている。この絶縁膜ＧＩは前記薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するようになっている。

前記絶縁膜ＧＩの表面にはゲート信号線ＧＬが形成され、このゲート信号線ＧＬの一部は、前記半導体層ＰＳの一部を跨ぐように延在され、前記薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴを構成するようになっている。なお、前記ゲート信号線ＧＬは表示部をたとえば水平方向（図中ｘ方向）に走行して形成され、当該画素の領域を画する一辺側に位置づけられるようになっている。

また、容量信号線ＣＬが、たとえば前記ゲート電極ＧＴの形成の際に同時に形成されるようになっている。

前記ゲート信号線ＧＬ、ゲート電極ＧＴが形成された基板ＳＵＢ１の表面には、これらゲート信号線ＧＬ、ゲート電極ＧＴをも被ってたとえば酸化シリコン膜（SiO₂）からなる絶縁膜ＩＮが形成されている。この絶縁膜ＩＮは前記絶縁膜ＧＩとともに前記ゲート信号線ＧＬに対する後述のドレイン信号線ＤＬの層間絶縁膜としての機能を有する。

前記絶縁膜ＩＮの表面には前記ゲート信号線ＧＬと交差する方向（図中ｙ方向）に延在するドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部は、前記薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＴとして、前記絶縁膜ＩＮ、ＧＩに形成されたスルーホールＴＨ１を通し、前記半導体層ＰＳの前記ゲート電極ＧＴが重畳される領域（チャネル領域）に対して一方側の領域（ドレイン領域）に接続されている。

また、前記ドレイン信号線ＤＬの形成の際に同時に形成される前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴを有し、このソース電極ＳＴは、前記絶縁膜ＩＮ、ＧＩに形成されたスルーホールＴＨ２を通し、前記半導体層ＰＳの前記ゲート電極ＧＴが重畳される領域（チャネル領域）に対して他方側の領域（ソース領域）に接続されている。このソース電極ＳＤは後述の画素電極ＰＸと接続されるようになっており、該接続部は比較的広い面積で形成されている。

なお、薄膜トランジスタＴＦＴにおいて、そのドレインとソースはバイアスの印加状態で入れ替わるが、説明の便宜上、本明細書では、ドレイン信号線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと称する。

前記ドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＤＴ、ソース電極ＳＴが形成された基板ＳＵＢ１の表面には、これらドレイン信号線ＤＬ、ドレイン電極ＤＴ、ソース電極ＳＴをも被ってたとえば樹脂材からなる保護膜ＰＳＶが形成されている。保護膜ＰＳＶは前記薄膜トランジスタＴＦＴが液晶と直接に接触するのを回避させる機能を有し、その材料として樹脂材を用いたのは、表面を平坦化させるためである。保護膜ＰＳＶは窒化シリコン層（SiNx）と樹脂膜の二層構造で構成してもよい。

保護膜ＰＳＶの表面には、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸは前記保護膜ＰＳＶに形成されたスルーホールＴＨ３を通して薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに接続されている。この画素電極ＰＸは、当該画素の領域の大部分に及んで形成され、基板ＳＵＢ２側に形成される後述の対向電極ＣＴとの間に液晶ＬＣを介して電界を生じさせるようになっている。

そして、該画素電極ＰＸが形成された基板ＳＵＢ１の表面には配向膜ＯＲＩ１が形成されている。この配向膜ＯＲＩ１は液晶ＬＣと直接に接触し、基板ＳＵＢ２側の後述の配向膜ＯＲＩ２とともに、該液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定させるようになっている。

また、基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣと反対側の面には偏光板ＰＯＬ１が形成されている。この偏光板ＰＯＬ１は、基板ＳＵＢ２側の後述の偏光板ＰＯＬ２とともに、液晶ＬＣの挙動を可視化する機能を有するようになっている。

液晶ＬＣを介して基板ＳＵＢ１と対向して基板ＳＵＢ２を有し、この基板ＳＵＢ２の液晶側の面にはブラックマトリクスＢＭが形成されている。このブラックマトリクスＢＭはたとえば当該画素の周辺を除く中央部に開口を有して形成され、該開口にはカラーフィルタＦＩＬが形成されている。なお、前記ブラックマトリクスＢＭの前記開口は図２（ａ）において一点鎖線枠で示している。ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬが形成された基板ＳＵＢ２の表面には、これらブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＦＩＬをも被って、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴは各画素に共通に形成され、前記画素電極ＰＸに供給される映像信号に対し基準電位からなる信号が供給されるようになっている。

該対向電極ＣＴが形成された基板ＳＵＢ２の表面には配向膜ＯＲＩ２が形成されている。そして、基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣと反対側の面には偏光板ＰＯＬ２が形成されている。

このような構成からなる画素において、前記ゲート信号線ＧＬにたとえば”Ｈｉｇｈ”レベルからなる走査信号が供給されることによって当該画素を含む画素列の各薄膜トランジスタＴＦＴがオンされ、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを通して各画素のドレイン信号線ＤＬから映像信号が画素電極ＰＸに供給されるようになる。基板ＳＵＢ２側の対向電極ＣＴには基準信号が供給されており、前記映像信号と基準信号との電圧差に応じて液晶ＬＣの分子の挙動に基づく光透過率が変化するようになる。

図１は、樹脂材ＲＳＬからなる前記基板ＳＵＢ１を用い、該基板ＳＵＢ１の液晶側の面の構成を製造する場合の工程図を示し、前記薄膜トランジスタＴＦＴが形成される部分を示している。以下、工程順に説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基板ＧＳＢを用意する。このガラス基板ＧＳＢは、表示装置の製造の過程において、フレキシブル性を有する前記基板ＳＵＢ１を保持する機能を有するもので、その役割を経た後は、除去されてしまうものとなっている。このことから、該ガラス基板ＧＳＢは、機械的に強固であれば、その厚さ等は任意であってよい。

次に、図１（ｂ）に示すように、前記ガラス基板ＧＳＢの表面に樹脂材を塗布した後に光あるいは熱を用いて硬化させることで、将来、前記基板ＳＵＢ１として構成される樹脂材層ＲＳＬを形成する。このため、該樹脂材層の層厚は得ようとする前記基板ＳＵＢ１の厚さに応じて設定することになる。

樹脂材層の材料としては、たとえばポリイミド等のように、主鎖中に熱的および化学的に安定なイミド環（複素環）や芳香環等の分子構造を有する高分子材料が用いられる。この樹脂材料層は光の波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下において光の透過率が７０％以上である。さらに、光の波長３００ｎｍ以下の透過率は７０％以下である。また、この樹脂材料層の耐熱温度は２００℃以上である。

次に、図１（ｃ）に示すように、前記樹脂材層の表面にバリア層ＢＬを、たとえば酸窒化シリコン膜（SiON）、酸化シリコン膜（SiO₂）、窒化シリコン膜（SiNx）、ポリシリラザン膜、ＳＯＧ、有機材料膜のうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体で形成する。このバリア層ＢＬは、前記樹脂材層からの水あるいは酸素の侵入を回避させるために設けられ、たとえば、スパッタリング法、蒸着法、あるいはＣＶＤ法等を用いて形成する。

次に、図１（ｄ）に示すように、前記バリア層ＢＬ上に、複数の積層材料層からなる表示回路を形成する。この実施例では、該表示回路は、前記薄膜トランジスタＴＦＴを含んで構成され、たとえば下地層ＦＬ、半導体層ＰＳ、絶縁膜ＧＩ、ゲート信号線ＧＬおよびゲート電極ＧＴおよび容量信号線ＣＬ、絶縁膜ＩＮ、ドレイン信号線ＤＬおよびドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴ、保護膜ＰＳＶ、画素電極ＰＸ、配向膜ＯＲＩ１を順次積層させて構成されたものをいう。

しかし、この明細書では、画像表示に寄与し前記基板ＳＵＢ１あるいは基板ＳＵＢ２に形成される材料層からなり、前記配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２、偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２等も含む概念として、あるいはこれら各材料層のうちたとえば薄膜トランジスタＴＦＴの形成に要する材料層というように一部の材料層を前記画素駆動素子、表示回路として把握する場合がある。

この場合の前記表示回路の製造は、たとえ前記樹脂材層ＲＳＬおよびバリア層ＢＬを介在させた構成となっていても、ガラス基板ＧＳＢの表面に従前と同様に複数のパターン化された積層材料層を形成していくことから、既存の製造ラインをそのまま適用できるという効果を奏するようになる。

そして、図１（ｅ）に示すように、前記ガラス基板ＧＳＢの液晶側とは反対の側から紫外波長のランプ光あるいはレーザ光からなる光Ｌを照射する。これらの光Ｌはその波長が約２００ｎｍ以上であって約５００ｎｍ以下の範囲のものを有するものが用いられる。約２００ｎｍ以上としたのはガラス基板ＧＳＢを透過できる波長であり、約５００ｎｍ以下としたのは樹脂材層ＲＳＬが吸収できる波長だからである。

このような波長を有する光が照射された前記樹脂材層ＲＳＬは、そのガラス基板ＧＳＢとの界面において剥離（アブレーション）を起こし、該ガラス基板ＧＳＢを離脱させることができるようになる。

このように前記ガラス基板ＧＳＢが取り除かれた前記樹脂材層ＲＳＬは、それ以降の取り扱いにおいて、前記表示回路が形成された基板ＳＵＢ１として用いられ、図２に示したように、表示装置の一構成部材として機能されることになる。

上述したように、本発明による表示装置の製造方法によれば、複雑な工程を経ることがないので、簡単な構成で安価に製造することができるようになる。また、既存の製造ラインを適用させて製造を可能にすることができる。

なお、このように構成された表示装置の基板ＳＵＢ１は、従来の複数の転写工程を経ることなく形成したものであることから、樹脂材層ＲＳＬと表示回路（図１においてはバリア層ＢＬを最下層とする積層体）との間に接着層が介在されていないことに構成上の特徴を有するようになっている。

上述した製造方法は、基板ＳＵＢ１を樹脂材ＲＳＬとして形成する場合を示したものである。しかし、基板ＳＵＢ２も樹脂材で形成する場合においても同様に適用することができることはいうまでもない。

上述した製造方法の対象となる液晶表示装置は、樹脂材ＲＳＬからなる基板ＳＵＢ１の液晶側と反対側の面に偏光板ＰＯＬ１が、基板ＳＵＢ２の液晶側と反対側の面に偏光板ＰＯＬ２が形成されたものである。しかし、図３に示すように、前記偏光板ＰＯＬ１は基板ＳＵＢ１の液晶側の面に、偏光板ＰＯＬ２は基板ＳＵＢ２の液晶側の面に形成されているものを対象とするようにしてもよい。

図３において、前記偏光板ＰＯＬ１は、たとえば画素電極ＰＸと配向膜ＯＲＩ１の間に配置させ、偏光板ＰＯＬ２は、たとえばカラーフィルタＦＩＬと対向電極ＣＴの間に配置させた構成としている。しかし、この配置に限定されることはない。

基板ＳＵＢ１を樹脂材層ＲＳＬで構成することにより、その樹脂材層ＲＳＬの複屈折率がたとえ高くなっても、偏光板ＰＯＬ１を基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成することにより、表示装置としての光特性を向上させる効果を奏するようにできる。このことは基板ＳＵＢ２においても同様である。

上述した製造方法の実施例では、たとえばＴＮ、ＶＡ、あるいはＥＣＢ方式と称される液晶表示装置を対象としたものである。しかし、たとえば図４に示すようにＩＰＳ方式と称される液晶表示装置にも本発明を適用することができる。

図４は図２に対応させて描いた構成図で、図２と同符号のものは同一の材料および構成となっている。

図２の場合と比較して異なる構成は、基板ＳＵＢ１の液晶側の面に画素電極ＰＸとともに対向電極ＣＴがたとえば同一の層で形成されている。このため、基板ＳＵＢ２の液晶側の面には対向電極ＣＴが形成されていない構成となっている。ただし、外部からのノイズの低減のため、基板ＳＵＢ２の表面に透明導電膜ＩＴＯを形成することが望ましい。

前記画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴは、いずれも櫛歯状の電極から構成され、それらは若干の隙間を有して噛合されるようにして配置されている。

前記対向電極ＣＴにはコモン信号線ＣＮＬを介して映像信号に対して基準となる基準信号が供給されるようになっており、前記画素電極ＰＸには、図２の場合と同様に、薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬから映像信号が供給されるようになっている。

これにより、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間には基板ＳＵＢ１の面と平行な電界成分を含む電界が発生し、この電界によって液晶ＬＣの分子を挙動させるようになっている。

また、図５はＩＰＳ−Ｐｒｏ方式と称される液晶表示装置を示したものであり、このような液晶表示装置においても本発明を適用することができる。

図５は図４に対応させて描いた構成図で、図４と同符号のものは同一の材料および構成となっている。

図４の場合と比較して大きく異なる構成は、まず、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸは絶縁膜ＩＮを介して異なる層に形成されている。

対向電極ＣＴはたとえばＩＴＯ膜から構成され、画素領域の大部分の領域に形成されているとともに、その一部は容量信号線ＣＬとの間に介在された絶縁膜に形成されたスルホールを介して該容量信号線ＣＬに接続されている。これにより、該対向電極ＣＴは前記容量信号線ＣＬを介して映像信号に対して基準となる基準信号が供給されるようになっている。

また、前記画素電極ＰＸは、図４の場合と同様に、薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬから映像信号が供給されるようになっている。

そして、該画素電極ＰＸは前記対向電極ＣＴに重畳するようにして配置され、櫛歯状のパターンをなして形成されている。前記画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間に発生する電界としては、図４で示した電界の他に、前記画素電極ＰＸの端辺において前記対向電極ＣＴの間にいわゆるフリンジ電界と称される電界が発生して液晶の分子を挙動させるようになっている。

該画素電極ＰＸは、透光性の材料に限らず非透光性の材料で構成されていてもよい。

〈実施例２〉
図６は、本発明による表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図で、図１と対応させて描いている。

図１と比較して異なる構成は、図１の場合、ガラス基板ＧＳＢの表面に基板ＳＵＢ１として構成される樹脂材層ＲＳＬを直接に形成したものであるが、図６の場合は、剥離層ＰＬを介して前記樹脂材層ＲＳＬを形成したことにある。すなわち、図６（ｂ）に示すように、ガラス基板ＧＳＢの主表面に剥離層ＰＬを形成し、その後、図６（ｃ）に示すように、該剥離装置ＰＬの上面に樹脂材層ＲＳＬを形成するようにしている。

前記剥離層ＰＬはたとえばポリイミド等の樹脂膜から構成され、前記樹脂材層ＲＳＬに対するガラス基板ＧＳＢの離脱は、図６（ｆ）に示すように、該樹脂材層ＲＳＬと前記剥離層ＰＬとの界面または該剥離層ＰＬ中の剥離によって行うようになっている。

このため、前記剥離層ＰＬの材料は、光の照射によって前記樹脂材層ＲＳＬに対して剥離が生じ易くなるという観点から選定できることになる。光の波長５００ｎｍ以下に対して樹脂材層ＲＳＬが前記剥離層ＰＬより透過率が高い方がより剥離が容易となる。

そして、このように前記樹脂材層ＲＳＬに対して剥離の生じ易い剥離層ＰＬの材料を選定すれば該樹脂材層ＲＳＬの好適な材料を広い範囲で選択できる効果を奏する。すなわち、図１の場合、ガラス基板ＧＳＢと剥離し得る樹脂材層ＲＳＬの好適な材料の選択が狭まってしまう不都合を解消することができる。

なお、図６（ｆ）に示すように、樹脂材層ＲＳＬに対してガラス基板ＧＳＢを離脱させる場合、前記剥離層ＰＬはガラス基板ＧＳＢ側に被着されており、この実施例で得られる基板ＳＵＢ１（表示回路が形成されている）は、実施例１によって得られる基板ＳＵＢ１（表示回路が形成されている）とほぼ同様の構成となる。

〈実施例３〉
図７は、本発明による表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図で、図６と対向させて描いている。

図６の場合と比較して異なる構成は、ガラス基板ＧＳＢと樹脂材層ＲＳＬとの間に介在させる剥離層ＰＬの材質の相異にある。図６の場合において剥離層ＰＬ’はポリイミド等の樹脂膜を用いたものであるが、図７の場合は、たとえばＺｎＯ、ＳｎＯ、ＷＯｘ、ＭｏＯｘ、ＧｅＯｘ，Ｇｅ、ＳｉＧのうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体で構成している。

これらＺｎＯ、ＳｎＯ、ＷＯｘ、ＭｏＯｘ、ＧｅＯｘ，Ｇｅ、ＳｉＧｅ等からなる剥離層ＰＬ’は、いずれも導電性の高い膜として形成することができる。このため、前記表示回路の形成の各工程において、前記剥離層ＰＬ’は静電気のシールド材として機能し、静電気が要因となる歩留まり低下を大幅に抑制できる効果を奏する。

実施例１ないし実施例３の各製造方法では、いずれも、樹脂材料層ＲＳＬの主表面側に複数の積層材料層からなる表示回路を形成した後に、前記樹脂材料層ＲＳＬに対して固定されているガラス基板ＧＳＢを剥離させている。しかし、前記樹脂材料層ＲＳＬからのガラス基板ＧＳＢの剥離は、前記表示回路のうちたとえば薄膜トランジスタＴＦＴの形成の完了後に行うようにしてもよい。また、ガラス基板ＧＳＢが被着された基板ＳＵＢ１に対する基板ＳＵＢ２の固定がなされた後に、前記ガラス基板ＧＳＢの剥離を行うようにしてもよい。さらに、液晶を封入した後、モジュールの状態でガラス基板ＧＳＢの剥離を行うようにしてもよい。

〈他の表示装置の適用例〉
上述した実施例では液晶表示装置を例に挙げて本発明を説明したものである。しかし、これに限定されることはなく、たとえば有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の他の表示装置にも本発明を適用することができる。

有機ＥＬ表示装置の画素には自発光の有機ＥＬ層ＬＬを有し、この有機ＥＬ層ＬＬは、画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴに挟持されて配置され、これら一方の電極から他方の電極へ供給される電流によって発光するように構成されている。

マトリックス状に配置された前記各画素を駆動する場合、液晶表示装置と同様に、各画素に薄膜トランジスタＴＦＴを備えるように構成し、前記画素電極ＰＸへの映像信号（電流）の供給は、ドレイン信号線ＤＬから前記薄膜トランジスタＴＦＴを介してなされるようになっている。

このため、有機ＥＬ表示装置の画素の構成は、たとえば図８に示すように、 基板ＳＵＢ１に形成され、最上層に画素電極ＰＸを備える表示回路の上面に、バンク絶縁膜ＢＩＮ、有機ＥＬ層ＬＬ、上部電極ＣＴ’、保護膜ＰＡＳ、および樹脂基板ＲＳＢが順次積層された構成となっている。また、有機ＥＬ表示装置の前記表示回路は、上述した表示回路の他に電流制御用の少なくとも一個の薄膜トランジスタが備えられているのが通常である。

ここで、前記バンク絶縁膜ＢＩＮは実質的に画素の領域になる部分に孔が形成されたたとえばＳｉＮからなる絶縁膜で構成され、該孔に前記画素電極ＰＸが露出され、液状の有機ＥＬ材料を充分に充填できるようになっている。また、上部電極ＣＴ’は映像信号に対して基準となる基準信号（電流）が印加される電極となっている。

なお、図８に示す構成では、上部電極ＣＴ’をたとえばＡｌで構成し、画素電極ＰＸをたとえばＩＴＯ膜で構成することにより、蛍光体層ＬＬからの光（図中矢印で示す）は基板ＳＵＢ１を透過させて導くように構成している。

このような構成からなる有機ＥＬ表示装置は、前記基板ＳＵＢ１を樹脂材層ＲＳＬで構成することができ、その製造において、上述した製造方法をそのまま適用することができる。

上述したように、基板として樹脂材が用いられた表示装置は、たとえば、図９（ａ）に示すようにパーソナルコンピュータの表示装置ＤＳＰとして、図９（ｂ）に示すように携帯電話機の表示装置ＤＳＰとして用いることができる。また、図１０（ａ）に示すように携帯型ゲーム機の表示装置ＤＳＰとして、図１０（ｂ）に示すようにビデオカメラの表示装置ＤＳＰとして、図１０（ｃ）に示すように個人認証機能等を搭載したカードの表示装置ＤＳＰとして用いることができる。さらに、図示されていないが、モバイルコンピュータ、電子書籍、デジタルカメラ、ヘッドマウント型の各表示装置としても用いることができる。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

上述した実施例では、初めに形成した樹脂材料層を薄膜トランジスタが形成される基板として単独に用いたが、表示装置を形成した後に、この基板の裏面に他の樹脂基板を補強するために張り合わせてもよい。さらに、カラーフィルタ側の基板も上述したと同様に樹脂基板として構成することができる。

本発明による表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。 本発明による製造方法の対象とする液晶表示装置の一実施例を示す構成図である。 本発明による製造方法の対象とする液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。 本発明による製造方法の対象とする液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。 本発明による製造方法の対象とする液晶表示装置の他の実施例を示す構成図である。 本発明による表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図である。 本発明による表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図である。 本発明による製造方法の対象とすることができる有機ＥＬ表示装置の一実施例を示す断面図である。 本発明による製造方法の対象する表示装置の用途例を示した説明図である。 本発明による製造方法の対象する表示装置の用途例を示した説明図である。

符号の説明

ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＧＬ……ゲート信号線、ＧＴ……ゲート電極、ＤＬ……ドレイン信号線、ＤＴ……ドレイン電極、ＳＴ……ソース電極、ＣＬ……容量信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＰＸ……画素電極、ＧＩ、ＩＮ……絶縁膜、ＰＳＶ、ＰＡＳ……保護膜、ＯＲＩ１、ＯＲＩ２……配向膜、ＰＯＬ１、ＰＯＬ２……偏光板、ＬＣ……液晶、ＢＭ……ブラックマトリクス、ＦＩＬ……カラーフィルタ、ＣＴ……対向電極、ＣＮＬ……コモン信号線、ＢＩＮ……バンク絶縁層、ＬＬ……有機ＥＬ層、ＣＴ’……上部電極、ＲＳＢ……樹脂基板、ＧＳＢ……ガラス基板、ＲＳＬ……樹脂材（層）、ＤＳＰ……表示装置。

Claims (9)

1. ガラス基板の主表面に塗布した樹脂を硬化させることによって樹脂材層を形成する工程と、
   前記樹脂材層の主表面側に表示回路を構成する複数の積層材料層を形成する工程と、
   前記複数の積層材料層の表面に偏光板を形成する工程と、
   前記偏光板の表面に配向膜を形成する工程と、
   前記ガラス基板の前記積層材料層が形成された面と反対側の面から光を照射させ前記樹脂材層と前記ガラス基板の界面における剥離を生じさせる工程とを有し、
   前記ガラス基板が取り除かれた前記樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いることを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 前記樹脂材層は主鎖中にイミド環構造を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記樹脂材層の主表面側に形成する前記表示回路は、前記樹脂材層側からの水あるいは酸素の侵入を回避させるバリア層を介在させて形成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記バリア層は、酸窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ポリシリラザン膜、有機材料膜のうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体から構成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記表示回路は薄膜トランジスタを備えた回路であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
6. ガラス基板の主表面に塗布した樹脂を硬化させることによって第１樹脂材層および該第１樹脂材層よりも光透過率の大きな第２樹脂材層を順次形成する工程と、
   前記第２樹脂材層の主表面側に複数の積層材料層からなる表示回路を形成する工程と、
   前記複数の積層材料層の表面に偏光板を形成する工程と、
   前記偏光板の表面に配向膜を形成する工程と、
   前記ガラス基板の前記表示回路が形成された面と反対側の面から光を照射させ前記第１樹脂材層と前記第２樹脂材層の界面あるいは第１樹脂材層中における剥離を生じさせる工程とを有し、
   前記第１樹脂材層が被着された前記ガラス基板が取り除かれた前記第２樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いる
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 前記第１樹脂材層および第２樹脂材層のうち少なくとも一方は、主鎖中にイミド環構造を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
8. ガラス基板の主表面に導電膜および塗布した樹脂を硬化させることによって樹脂材層を順次形成する工程と、
   前記樹脂材層の主表面側に複数の積層材料層からなる表示回路を形成する工程と、
   前記複数の積層材料層の表面に偏光板を形成する工程と、
   前記偏光板の表面に配向膜を形成する工程と、
   前記ガラス基板の前記表示回路が形成された面と反対側の面から光あるいはレーザを照射させ前記樹脂材層と前記導電膜の界面における剥離を生じさせる工程とを有し、
   前記導電膜が被着された前記ガラス基板が取り除かれた前記樹脂材層を前記表示回路が形成された基板として用いる
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
9. 前記導電膜は、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＷＯｘ、ＭｏＯｘ、ＧｅＯｘ、Ｇｅ、ＳｉＧｅのうちのいずれか、あるいはそれらのいくつかの積層体で構成されていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。

Images