(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムと、
前記フィルム上に形成された接着剤層と、
上面が前記接着剤層の上面と同一面となった状態で前記接着剤層に埋め込まれ、かつストライプ状にパターニングされた遮光層と、
前記遮光層及前記接着剤層上に形成され、膜厚が前記遮光層より厚い有機性の保護層と、
上面が前記保護層の上面と同一面となった状態で前記保護層に埋め込まれ、前記遮光層のパターンに平行で、ストライプ状にパターニングされ、パターン同士間の幅が前記遮光層のパターン幅より小さく、かつパターンの一部が前記第１の遮光層のパターンにオーバーラップする透明電極とを有することを特徴とする液晶表示装置の電極基材。
【請求項２】
前記保護層の膜厚は、前記遮光層の膜厚の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の電極基材。
【請求項３】
前記保護層のヤング率は、５００〜２０００ｋｇｆ／ｍｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の電極基材。
【請求項４】
前記保護層は、熱硬化型または光硬化型の樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の電極基材。
【請求項５】
前記フィルムは、プラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の電極基材。
【請求項６】
前記遮光層は、高分子中に遮光物質を分散、または溶解したものからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の電極基材。
【請求項７】
第１の電極基材と、第２の電極基材と、前記第１の電極基材と前記第２の電極基材との間に封入された液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記第１の電極基材と前記第２の電極基材とのうち、少なくともいずれか１つが、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電極基材からなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の電極基材及び前記第２の電極基材が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電極基材からなり、
前記第１の電極基材と前記第２の電極基材とは、前記第１の電極基材上の遮光層のパターンと、前記第２の電極基材上の遮光層のパターンとが直交して、格子状の遮光層のパターンが構成されるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
基板上に剥離層を形成する工程と、
前記剥離層上にストライプ状の透明電極を形成する工程と、
前記剥離層及び前記透明電極上に、有機性の保護層を形成する工程と、
前記保護層上に、前記透明電極同士間の幅より大きな幅を有し、かつ前記透明電極にオーバーラップし、かつ膜厚が前記保護層より薄く、かつ前記透明電極に平行で、ストライプ状に遮光層のパターンを形成する工程と、
前記保護層及び前記遮光層のパターン上に、接着剤層を形成する工程と、
前記接着剤層を介して前記基板上にフィルムを貼り合わせる工程と、
前記基板と前記剥離層との界面を引き剥がし、上から順に、前記剥離層、前記透明電極、前記保護層及び前記遮光層のパターンからなる転写層を前記接着剤層を介してフィルムの上に転写する工程と、
前記剥離層を除去する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の電極基材の製造方法。
【請求項１０】
前記保護層を形成する工程で、前記保護層を前記遮光層のパターンの膜厚の１．５倍以上の膜厚で形成することを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記フィルムはプラスチックからなることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項９の製造方法で前記電極基材を２つ製造する工程と、前記２つの電極基材上の前記遮光層のパターンがお互いに直交し、格子状の遮光層のパターンが構成されるように、前記遮光層のパターンを対向させて前記２つの電極基材を接合する工程と、前記２つの電極基材間に液晶を封入する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置、液晶表示装置の電極基材、液晶表示装置の電極基材の製造方法及び液晶表示装置の製造方法に係わり、さらに詳しくは、フィルムを電極基材として用いた単純マトリックス型の液晶表示装置、液晶表示装置の電極基材、液晶表示装置の電極基材の製造方法及び液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型及びカラー表示などを特徴とする液晶表示装置は、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。
この中で、携帯電話、電子手帳、又はＩＣカードなどは、軽量、薄型及び安価が求められている市場であり、単純マトリックス型の液晶表示装置が主に採用されている。
【０００３】
この単純マトリックス型液晶表示装置は、透明電極がストライプ状に形成された２枚の基材を、透明電極がお互いに直交するように対向して配置され、この２つの透明電極の交点が画素電極として機能する。そして、一方の基材上の各画素電極になる領域の外側には、液晶画像のコントラスト比を向上させ、視認性を向上させるため、遮光層パターンが格子状に形成され、画素電極以外の領域からの光漏れを防止している。この２枚の基材の間には液晶が封入され、画素電極が液晶を制御することにより、画像を表示させることができる。
【０００４】
この遮光層パターンを形成するには、一方の基材上にストライプ状に形成された透明電極の画素電極となる領域以外の格子状の領域に遮光層パターンを形成する。そして、この一方の基材と、ストライプ状に形成された透明電極を有するもう一方の基材とを、それぞれの透明電極がお互いに直交し、かつ一方の基材の画素電極部になる領域ともう一方の基材の透明電極とを光漏れが発生しないように、精度よく位置合わせし、２つの基材を貼り合わせて配置させる必要がある。
【０００５】
しかし、２つの基材の貼り合わせにおいて、基材間にある程度間隔をもたせながら位置合わせを行ない、液晶を封入するシール材を押し付け、２つの基材を接着する必要があるので位置ずれを起こしやすい。
このため、例えば、特開平６−１９４６４２号公報には、２つの基板上にそれぞれストライプ状に遮光層パターンとこれをマスクにした裏露光により透明電極とを平行に形成し、これらが直交するように２つの基材を配置し、格子状の遮光層パターンを形成することが開示されている。これによれば、高度な位置合わせを必要とせず、かつ遮光層パターンをマスクにして裏露光することにより透明電極を形成することができるので、透明電極を遮光層パターンに対してセルフアラインで形成することができる。
【０００６】
また、特開平８−２２０３３０号公報には、転写ベース上に、下から順に剥離層と透明電極と遮光層を含むカラーフィルタと接着剤を積層して形成し、これらを接着剤層を介して基板に転写し、液晶表示装置の電極基板を製造することが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
基材としてガラス基板を用いた場合は、２つのガラス基板に直接ストライプ状の遮光層パターンや透明電極をそれぞれ形成し、この２つのガラス基板を格子状の遮光パターンが構成されるように遮光層パターンを直交させて位置合わせし、遮光層パターンを形成することは困難ではない。
【０００８】
しかしながら、近年、単純マトリクス型液晶装置の基材としては、ガラス基板より軽量で、破損しにくいプラスチックフルムを採用するニーズが高まっている。基材として、このプラスチックフィルムを用いた場合、プラスチックフィルムの熱膨張係数はガラス基板より一桁大きく、熱処理工程での温度の変動や湿度の影響で伸縮を起こしやすい。すなわち、プラスチックフィルムは水洗処理を行なうだけで伸びが発生し、これを１００℃で乾燥すると、逆に縮みが発生する。さらに、これらの伸縮はすぐには安定せず、安定するまでに長時間を有する。
【０００９】
従って、熱処理で一度収縮を起こすと、プラスチックフィルム上に形成されたパターンの寸法は、長時間の間伸びが発生していることになり、位置合わせに係わる再現性をとるのが困難である。
特開平６−１９４６４２号公報では、基材としてプラスッチクフィルムを用いた場合のこのような問題が考慮されていない。すなわち、フラスチックフィルム上では寸法安定性が悪いので、２つのプラスチックフィルム上に直接遮光層パターンと透明電極とをストライプ状に形成し、これらを光漏れがないように位置合わせして接合することは困難である。
【００１０】
また、遮光層パターンをマスクにして、透明電極を裏露光で形成すると、遮光層と透明電極とを重ねて形成することができないので、遮光層と透明電極との境界で光漏れが発生するという問題がある。また、裏露光で透明電極を形成する場合、遮光層が存在しない領域すべてに透明電極が形成され、透明電極を形成したくない領域にも透明電極が形成されるので、実用的には問題がある。
【００１１】
また、特開平８−２２０３３０号公報では、転写層を基板に接着剤層を介し、転写する際に、接着剤層の硬化収縮により応力が透明電極にかかり、透明電極にクラックが発生する問題について考慮されていない。すなわち、接着剤層中に部分的に埋め込まれて遮光層のパターンが形成されている場合、実質的に、遮光層のパターンが存在する領域と存在しない領域とでは接着剤層の膜厚が異なり、接着剤層の膜厚が厚い領域の方が収縮の絶対量が大きい。
【００１２】
従って、遮光層パターンが存在しない接着剤層上、すなわち、膜厚が厚い接着剤層上の透明電極に応力が集中し、透明電極にクラックが発生する場合がある。
本発明は上記の問題点を鑑みて創作されたものであり、光漏れを完全に防止することができるとともに、透明電極にクラックが発生しない液晶表示表示装置、液晶表示装置の基材、液晶表示装置の電極基材の製造方法及び液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、フィルムと、前記フィルム上に形成された接着剤層と、上面が前記接着剤層の上面と同一面となった状態で前記接着剤層に埋め込まれ、かつストライプ状にパターニングされた遮光層と、前記遮光層及前記接着剤層上に形成され、膜厚が前記遮光層より厚い有機性の保護層と、上面が前記保護層の上面と同一面となった状態で前記保護層に埋め込まれ、前記遮光層のパターンに平行で、ストライプ状にパターニングされ、パターン同士間の幅が前記遮光層のパターン幅より小さく、かつパターンの一部が前記第１の遮光層のパターンにオーバーラップする透明電極とを有することを特徴とする液晶表示装置の電極基材により解決する。
【００１４】
本発明によれば、接着剤層に埋め込まれたストライプ状の遮光層のパターンが形成され、該遮光層のパターン上には膜厚が該遮光層のパターンより厚い保護層が形成されている。そして、該保護層上には、ストライプ状に透明電極が遮光層のパターンに平行に形成され、該透明電極同士間の幅は遮光層パターン幅より小さく、すなわち、光漏れが発生しないように、透明電極と遮光層のパターンとがオーバーラップした位置関係で形成されている。
【００１５】
接着剤層中に埋め込まれてストライプ状の遮光層のパターンが形成されている場合、接着剤層の膜厚は遮光層のパターンが存在する領域より、遮光層のパターンが存在しない領域の方が厚くなっている。すなわち、接着剤層が硬化する場合、接着剤層はある決まった比率で収縮するため、遮光層のパターンが存在しない、透明電極の下の接着剤層の収縮の絶対量は、遮光層のパターンの下の接着剤層の収縮の絶対量より、膜厚が厚い分だけ大きくなる。
【００１６】
従って、この収縮により、遮光層のパターンにオーバーラップしていない透明電極の領域に、接着剤層側に向かって大きな引っ張り応力がかかり、遮光層のパターンの直線ラインに沿った透明電極の直線部分に応力が集中し、この直線部分の遮光層にクラックが発生しやすい。
本発明では、遮光層のパターンと透明電極との間に遮光層の膜厚より厚い有機性の保護層が形成されているので、接着剤層が硬化収縮し、遮光層のパターンとオーバーラップしていない部分の透明電極に大きな応力がかかっても、この保護層が応力の緩衝層となり、透明電極にかかる応力を緩和させることができる。
【００１７】
すなわち、透明電極同士間の領域で光漏れが発生しないように、透明電極と遮光層のパターンとがオーバーラップして形成された構造においても、透明電極のクラックの発生を防止することができる。
また、好ましい形態においては、該保護層の膜厚は、遮光層の膜厚の１．５倍以上で形成されている。これにより、遮光層パターンの縁部に沿った直線部分の透明電極に集中する応力をさらに緩和することができ、さらに、透明電極のクラックの発生を防止することができる。
【００１８】
また、上記した課題は、基板上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層上にストライプ状の透明電極を形成する工程と、前記剥離層及び前記透明電極上に、有機性の保護層を形成する工程と、前記保護層上に、前記透明電極同士間の幅より大きな幅を有し、かつ前記透明電極にオーバーラップし、かつ膜厚が前記保護層より薄く、かつ前記透明電極に平行で、ストライプ状に遮光層のパターンを形成する工程と、前記保護層及び前記遮光層のパターン上に、接着剤層を形成する工程と、前記接着剤層を介して前記基板上にフィルムを貼り合わせる工程と、前記基板と前記剥離層との界面を引き剥がし、上から順に、前記剥離層、前記透明電極、前記保護層及び前記遮光層のパターンからなる転写層を前記接着剤層を介してフィルムの上に転写する工程と、前記剥離層を除去する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の電極基材の製造方法により解決される。
【００１９】
本発明によれば、熱膨張係数がフィルムより小さく、熱などによる伸縮の発生が少ない基板上に、予め、剥離層を介して、下から順に、透明電極、保護層、遮光層のパターン及び接着材層を形成したあと、これらの層を接着剤層を介してフィルムに転写している。このように、各層を形成する工程は寸法精度のよい基板上で行なわれるので、フィルム上に直接形成する場合のように、高熱や高湿の工程を有する製造工程でのパターン寸法の精度が低下することを防止することができる。
【００２０】
また、遮光層のパターンを、透明電極同士間の幅より大きな幅、すなわち、透明電極と遮光層のパターンとがオーバーラップするように、かつ、遮光層パターンの膜厚が保護層の膜厚より薄く形成するので、フィルムに転写層を転写する際の接着剤の硬化収縮で発生する透明電極にかかる応力を緩和することができる。すなわち、光漏れを完全に防止することができるとともに、透明電極のクラックの発生を防止することができる。
【００２１】
また、上記した課題は、上記の製造方法で製造した電極基材を２つ製造し、
前記２つの電極基材上の前記ストライプ状の透明電極がお互いに直交するように接合して配置し、前記２つの電極基板間に液晶を封入することを特徴とする液晶表示装置の製造方法により解決される。
これによれば、この２つの電極基材にはぞれぞれ、ストライプ状の透明電極及び遮光層のパターンを形成し、これらの基材を遮光層のパターンがお互いに直交し、重なることによって格子状の遮光層のパターンが形成されるように配置する。
【００２２】
このようにすることにより、２つに電極基材を接合するとき、高い位置合わせ精度を必要としないので、光漏れを完全に防止でき、かつ透明電極にクラックが発生しない液晶表示装置を高いスループット及び高い歩留りで製造することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は実施の形態の液晶表示装置を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）をＩの方向からみた拡大透視図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、第１の実施の形態の液晶表示装置２８は、プラスチックからなる第１のフィルム１０（住友ベークライト社製：ポリエーテルスルフォンフィルム）及びプラスチックからなる第２のフィルム１０ａ（住友ベークライト社製：ポリエーテルスルフォンフィルム）が液晶層２４を挟み対向して配置されている。
なお、このプラスチックフィルムとしては、膜厚が５０〜５００μｍで、光学的平面性を備えたポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミドまたはポリアリレートなどからなるものを用いることができる。
【００２５】
第１のフィルム１０上には、膜厚が５〜８μｍの接着剤層１２を介して、例えば、０．３〜２μｍの範囲の膜厚で第１の遮光層のパターン１４が接着剤層１２に埋め込まれるようにしてストライプ状に形成されている。接着剤層１２及び第１の遮光層パターン１４上には第１の遮光層パターン１４の膜厚より厚い膜厚、例えば、２〜４μｍの範囲の膜厚で有機性の第１の保護層１６が形成されている。
【００２６】
この保護層１６は、熱硬化型または光硬化型のアクリル、エポキシ、アルキッドまたはポリイミドなどの樹脂材料からなり、例えば、アクリル樹脂（ＪＳＲ社製：オプトマーＳＳ６９１７）、ポリイミド樹脂（東レ社製：セミコファイン）またはアルキッド樹脂（藤倉化成社製：ＥＸＰ１４７４）を使用することができる。
【００２７】
この第１の保護層１６は、遮光層パターン１４の膜厚の１．５倍以上の膜厚で形成されていることが好ましい。また、第１の保護層１６のヤング率は、超微小硬さ試験機での測定値で、５００〜２０００ｋｇｆ／ｍｍ2 であることが好ましい。
第１の保護層１６上には、第１の保護層１６に埋め込まれるように、遮光層パターンに平行なストライプ状で、ＩＴＯ（Indium tin oxide) からなる第１の透明電極１８が形成されている。そして、第１の透明電極１８同士間の幅は、第１の遮光層パターン１４の幅より小さく、逆にいうと、第１の遮光層パターン１４の幅は第１の透明電極１８同士間の幅より大きく、すなわち、第１の透明電極１８と第２の遮光層パターン１４とは、お互いの縁部の一部分がオーバーラップする位置関係で形成されている。
【００２８】
ここで、第１の遮光層パターン１４は、第１の遮光層パターン１４の縁部と第１の透明電極１８の縁部とがオーバーラップする領域の寸法（図１（ｂ）のＢ部の寸法）が１μｍ以上、好ましくは、２〜３μｍになるように形成されている。そして、第１の保護層１６及び第１の透明電極１８上には液晶材料を配向させる配向膜２０が形成されている。
【００２９】
以上のようにして、液晶表示装置の走査信号基材２６が構成されている。
一方、第２のフィルム１０ａ上には、膜厚が５〜８μｍの接着剤層１２ａを介して、例えば、０．３〜２μｍの膜厚の第２の遮光層パターン１４ａがストライプ状に形成されている。第２の遮光層パターン１４ａ上には、膜厚が第２の遮光層パターン１４ａより厚い膜厚、例えば、２〜４μｍの膜厚範囲で有機性の第２の保護層１６ａが形成されている。
【００３０】
この第２の保護層１６ａの材料は、第１の保護層１６の材料と同等のものを使用することができる。また、この第２の保護層１６ａは、第２の遮光層パターン１４ａの膜厚の１．５倍以上で形成されていることが好ましい。
そして、第２の保護層１６ａ上には、第２の保護層１６ａに埋め込まれ、第２の遮光層パターン１４ａに平行なストライプ状で、ＩＴＯからなる第２の透明電極１８ａが形成されている。ここで、第２の透明電極１８ａ同士間の幅は、第１の透明電極１８と同様に、第２の遮光層パターン１４ａの幅より小さな幅で、すなわち、透明電極１８ａと遮光層パターンとがオーバーラップする位置関係で形成されている。そして、第２の保護層１６ａ及び第２の透明電極１８ａ上には配向膜２０ａが形成されている。
【００３１】
以上のようにして、信号電極基材２６ａが構成されている。
そして、走査電極基材２６と信号電極基材２６ａとは、第１の遮光層パターン１４と第２の遮光層パターン１４ａ及び第１の透明電極１８と第２の透明電極１８ａとがそれぞれ、お互いに直交するように、シール材２２で接着され、配置されている。
【００３２】
これにより、図１（ｂ）に示すように、第１の透明電極１８と第２の透明電極１８ａとが重なった領域が液晶を駆動させる画素電極を構成し、第１の遮光層パターン１４と第２の遮光層パターン１４ａが重なり、格子状の遮光層パターンを構成している。
そして、走査電極基材２６と信号電極基材２６ａとの間には、液晶層２４が封入されて、本実施の形態の液晶表示装置２８が構成されている。
【００３３】
次に、本実施の形態の液状表示装置の作用を説明する。
図２は図１（ｃ）の保護層の膜厚が第１の遮光層の膜厚より薄い場合、第１の透明電極にクラックが発生するメカニズムを示す断面図である。
本実施の形態の液晶表示装置の走査電極基材２６及び信号走査基材２６ａは、仮の基板に転写層を形成し、この転写層を接着剤層を介してフィルムに転写して形成されたものであり、この接着剤層１２，１２ａを硬化させるとき、接着剤層１２，１２ａが少なくとも２〜５％収縮することを前提にして説明する。
【００３４】
図２に示すように、第１の遮光層パターン１４ｂは接着剤層１２ｂに埋め込まれて形成されており、Ｂ部及びＣ部で示される領域の接着剤層１２ｂの膜厚は、Ｄ部及びＥ部で示される領域の接着剤層１２ｂの膜厚より、第１の遮光層パターン１４ｂの膜厚分だけ厚くなっている。
すなわち、接着剤層１２ｂが硬化する場合、接着剤層１２ｂはある一定の比率で収縮し、収縮の絶対量は膜厚に比例して大きくなるので、Ｄ部及びＥ部の接着剤層１２ｂの収縮の絶対量は、Ｂ部及びＣ部の接着剤層１２ｂの収縮の絶対量より膜厚が厚い分だけ大きくなる。
【００３５】
この結果、Ｄ部及びＥ部の第１の透明電極の領域には、Ｂ部及びＣ部の第１の透明電極１８ｂの領域より大きな、接着剤層１２ｂ側に引っ張られる応力がかかる。これにより、第１の遮光層パターン１４ｂの縁部に沿った第１の透明電極１８ｂの直線の領域に応力が集中する。このとき、保護層１６ｂの膜厚が第１の遮光層パターン１４ｂの膜厚より薄い場合、この応力を緩和しきれずに、第１の遮光層パターン１４ｂのＢ及びＣ部にクラックが発生しやすくなる。
【００３６】
本実施の形態の液晶表示装置２８によれば、図１（ｃ）に示すように、第１の遮光層パターン１４と第１の透明電極１８とは、縁部の一部分がオーバーラップして配置され、第１の遮光性パターン１４と第１の透明電極１８との間には、膜厚が第１の遮光層パターン１４の膜厚より厚い有機性の第１の保護層１６が形成されている。
【００３７】
これにより、接着剤層１２が硬化収縮する際の、第１の透明電極１４のＢ部及びＣ部に集中する、接着剤層１２側に引っ張られる応力を十分に緩和することができる。
ここで、第１の保護層１６の膜厚を第１の遮光層パターン１４の膜厚の１．５倍以上にすることにより、第１の透明電極１８にかかる応力をさらに緩和することができる。また、第１の保護層１６のヤング率を５００〜２０００ｋｇｆ／ｍｍ2 にすることにより、第１の透明電極１８にかかる応力をさらに緩和することができる。
【００３８】
従って、第１の遮光層のパターンを第１の透明電極１８同士間の幅より大きな幅で、すなわち、第１の透明電極１８の縁部とオーバーラップするように形成しても、第１の透明電極１８にクラックは発生しなくなる。
これにより、光漏れが発生する隙間がなくなるので、光漏れを完全に防止することができ、液晶画像のコントラスト比を向上させることができるとともに、第１の透明電極１８のクラックの発生を防止できるので、液晶表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００３９】
次に本実施の形態の液晶表示装置２８の製造方法について説明する。
図３及び図４は本実施の形態の液晶表示装置２８の電極基材の製造方法を工程順に示す断面図である。
まず、図３（ａ）に示すように、基板であるガラス基板３０上に、膜厚が４μｍのポリイミドからなる剥離層３２を形成する。
【００４０】
その後、剥離層３２上にスパッタ法により、膜厚が０．１〜０．２μｍのＩＴＯ（Indium tin oxide）層を形成する。続いて、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、ＩＴＯ層をパターニングして、ストライプ状の第１の透明電極１８を形成する。
次に、図３（ｂ）に示すように、剥離層３２及び透明電極１８上に、スピンコート法により、例えば、熱硬化性のアクリル樹脂を塗布し、塗膜を形成する。続いて、この塗膜を加熱、硬化し、例えば、膜厚が２〜４μｍの有機性の第１の保護層１６を形成する。このとき、第１の保護層１６のヤング率が、超微小硬さ試験機で測定して、５００〜２０００ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように形成する。
【００４１】
次に、第１の保護層１６上に、膜厚が第１の保護層１６より薄くなるように、例えば、０．３〜２μｍの膜厚で、有機性の第１の遮光層を形成する。
この第１の遮光層の材料としては、通常、カラーフィルタの遮光層に用いられている、例えば、黒色顔料を分散したレジストや黒色染料を溶解したポリイミド前駆体を用いることができる。また、第１の遮光層が上記のような有機材料からなる場合、十分な遮光性を得るという意味においても、０．３〜２μｍの厚みが必要となる。また、第１の保護層１６の膜厚が第１の遮光層の膜厚の１．５倍以上になるように形成することが好ましい。
【００４２】
続いて、フォトリソグラフィーによりレジスト膜（図示せず）のマスクを形成し、これをマスクにして遮光層をエッチングし、第１の透明電極１８に平行で、ストライプ状に第１の遮光層パターン１４を形成する。また、第１の遮光層パターン１４の幅を、第１の透明電極１８同士間の幅より大きな幅で、かつ第１の遮光層パターン１４の縁部が第１の透明電極１８の縁部にオーバーラップするように形成する。
【００４３】
このとき、第１の遮光層パターン１４の縁部と第１の透明電極１８の縁部とがオーバーラップする領域の寸法が１μｍ以上、好ましくは２〜３μｍで形成する。
これにより、第１の遮光層パターン１４は、第１の透明電極１８にオーバラップして、遮光する領域である第１の透明電極１８同士間の領域に形成されるので、光漏れを起こす隙間がなくなり、光漏れを完全に防止することができる。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１の遮光層パターン１４上に、紫外線硬化樹脂（旭電化社製：ＫＲ−４００）に粒径が４μｍのスペーサ粒子（日本触媒社製：エポスターＧＰ−Ｈ）を少量混入分散させたものをスプレーにより約６μｍの膜厚になるように調整して、接着剤層１２を形成する。
なお、この接着剤層１２は硬化させる際の膜厚の収縮量が硬化させる前の膜厚の１０％以内になる接着剤層を用いる。
【００４５】
このようにして、ガラス基板３０上に下から順に、剥離層３２、第１の透明電極１８、第１の保護層１６、第１の遮光層パターン１４及び接着剤層１２からなる転写層３３が形成される。
次に、上記の方法でガラス基板３０上に形成した転写層３３を第１のフィルム１０に転写する方法を説明する。
【００４６】
まず、プラスチックからなり膜厚が１５０μｍのフィルム１０（住友ベークライト社製：ポリエーテルスルホンフィルム）を準備し、超音波で水洗し、乾燥させた後、さらに２日間、クリーンルーム内で乾燥させる。
その後、転写層３３が形成されたガラス基板３０上の接着剤層１２上にこのフィルム１０を配置する。
【００４７】
次に、フィルム１０側から高圧水銀灯により波長３６５ｎｍで３０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ照射を行い、光硬化型樹脂である接着剤層１２を硬化させ、フィルム１０を転写層３３を有するガラス基板３０に貼り合わせる。このとき、接着剤層１２の膜厚は硬化させる前の膜厚の少なくとも２〜５％が収縮し、この収縮分だけ硬化する前の膜厚より薄くなる。
【００４８】
このとき、上記した図１（ｃ）及び図２で説明したように、第１の遮光層パターン１４の縁部とオーバーラップしている第１の透明電極１８の部分に応力が集中する。特に、この応力は、製造時における加熱工程や、曲げ応力が加わる転写工程などの外部からストレスがかかっているときに発生しやすい。
また、このとき、接着剤層１２及び第１の遮光層パターン１４と第１の透明電極１８との間に形成された保護層１６の膜厚が、第１の遮光層のパターン１４の膜厚より薄いと、第１の透明電極１８に集中する応力を緩和しきれず、第１の透明電極にクラックが発生しやすい。
【００４９】
しかしながら、本実施の形態の液晶表示装置の電極基材２６の製造方法では、有機性の第１の保護層１６が第１の遮光層のパターン１４の膜厚より厚く形成されるので、この第１の保護層１６が応力を十分に緩和できる緩衝層となり、第１の透明電極１８にかかる応力を緩和させ、クラックの発生を防止することができる。
【００５０】
次に、図４（ａ）に示すように、ガラス基板３０に貼り合わせたフィルム１０の一端を直径２００ｍｍのロール３４に固定し、このロール３４を回転させながらフィルム１０を引き剥がす。このとき、ガラス基板３０と剥離層３２の界面から剥がれ、転写層３３がフィルム１０側に転写される。
このとき、第１の遮光層パターン１４として、硬度が高いクロム、ニッケルまたはこれらの金属からなるもので形成すると、転写時の応力で第１の遮光層パターン１４にクラックが発生する場合がある。本実施の形態の第１の遮光層パターン１４は、遮光物質を分散または溶解した硬度が低い高分子からなるので、転写時の応力により、第１の遮光層パターン１４にクラックが発生することがない。
【００５１】
なお、比較的軟らかい銅やアルミニウムなどは転写時にクラックが発生しないが、光の反射率が高く、耐薬品性が低いので第１の遮光層パターン１４の材料としては好ましくない。
次に、図４（ｂ）に示すように、転写層３３が転写されたフィルム１０をヒドラジン対エチレンジアミンの比率が１：１の混合液などのアルカリ混合液に浸漬させるか、または酸素プラズマで処理することにより、フィルム１０上の剥離層３２のみを除去する。このとき、第１の遮光層パターン１４は第１の保護層１６でカバーされているので、高分子からなる遮光層パターン１４がアルカリ混合液や酸素プラズマによりダメージを受けることを回避することができる。
【００５２】
その後、第１の透明電極１８及び第１の保護層１６上に液晶材料を配向させる配向膜２０を形成する。
以上により、液晶表示装置の走査電極基材２６が完成する。
次に、上記と同様な方法で、第２のフィルム１０ａ上に転写技術を使用して、下から順に、接着剤層１２ａ、第２の遮光層パターン１４ａ、第２の保護層１６ａ、第２の透明電極及び配向膜２０ａが積層された積層膜を形成することにより、走査電極基材２６の対向基材である信号電極基材２６ａを製造する。
【００５３】
本実施の形態の液晶表示装置２８の走査電極基材２６の製造方法によれば、耐熱性及び寸法精度のよいガラス基板上に転写層３３を形成し、これを接着剤層１２を介してフィルム１０上に転写して形成する。これにより、フィルムに直接これらのパターンを形成する方法に比べて、第１の遮光層パターン１４及び第１の透明電極１８を寸法精度よく形成することができる。
【００５４】
次に、走査電極基材２６と信号電極基材２６ａとを、ストライプ状の第１の遮光層パターン１４と第２の遮光層パターンとが１４ａがお互いに直交するように、配向膜２０，２０ａが形成された面を相互に対向させて配置させる。そして、どちらかの基材にシール材２２を塗布して、走査電極基材２６と信号電極基材２６ａとを位置合わせしながら接合する。
【００５５】
このとき、第１の遮光層パターン１４と第２の遮光層パターン１４ａが直交して重なり、液晶表示装置の格子状の遮光層のパターンが構成される。このようにすることにより、走査電極基材２６と信号電極基材２６ａを貼り合わせる際に高い位置合わ精度を必要としないので、液晶表示装置の製造のスループット及び歩留りを向上させることができる。
【００５６】
その後、これらの基板間に液晶材料を注入して、液晶層２４を形成し、液晶封入口を樹脂で封止する。
以上により、本実施の形態の液晶表示装置２８が完成する。
本発明は、その精神また主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求範囲によって示すものであって、実施の形態には、なんら拘束されない。
【００５７】
例えば、着色ポリイミドからなるＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の色画素を含むカラーフィルター層が、接着剤層１２と第１の遮光層パターン１４との間、または第１の遮光層パターン１４同士の間などに形成された構造にしてもよい。
また、さらに、応力を緩和させるため、接着剤層１２と遮光層パターンとの間に平坦化層を設け、遮光層パターン１４の段差を低減し、接着剤層１２の膜厚の変化、すなわち、接着剤層１２の収縮による応力が少なくなるようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着剤層に埋め込まれて形成されたストライプ状の遮光層のパターン上に、該遮光層のパターンの膜厚より厚い膜厚の保護層が形成され、該保護膜層上にストライプ状に透明電極が形成され、該透明電極の同士間の幅は遮光層のパターン幅より小さく、すなわち、該透明電極と該遮光層のパターンがオーバーラップする位置関係で形成されている。
【００５９】
この接着剤層が硬化収縮するとき、遮光層のパターンは接着剤層に埋め込まれているため、遮光層のパターンが存在しない領域下の接着剤層の膜厚は、遮光層パターンが存在する領域下の膜厚より厚くなっている。このとき、接着剤層の膜厚が収縮する際、ある一定の比率で接着剤層が収縮するので、膜厚が厚い方が収縮の絶対量が大きい。
【００６０】
これにより、遮光層のパターンにオーバーラップしていない透明電極の領域に、接着剤層側に引っ張られるより大きな応力がかかるので、遮光層のパターンにオーバーラップした透明電極の直線部分に応力が集中し、この直線部分の透明電極にクラックが発生しやすい。
しかしながら、本発明では、透明電極と遮光層パターンの間には、膜厚が遮光層のパターンより厚い保護層が形成され、この保護層が透明電極にかかる応力の緩衝層となり、この応力を緩和することができる。
【００６１】
従って、遮光領域である透明電極同士間の幅より大きな幅で遮光層のパターンが透明電極にオーバラップして形成され、光漏れを完全に防止できるとともに、このような構造においても、透明電極のクラックの発生を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施の形態の液晶表示装置を示す断面図、（ｂ）は（ａ）をＩの方向からみた拡大透視図、（ｃ）は（ａ）のＡ部を拡大した拡大断面図である。
【図２】第１の透明電極にクラックが発生するメカニズムを示す拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態の液晶表示装置の製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は実施の形態の液晶表示装置の製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
１０  フィルム、
１２，１２ａ，１２ｂ  接着剤層、
１４，１４ｂ  第１の遮光層パターン、
１４ａ  第２の遮光層パターン、
１６，１６ｂ  第１の保護層、
１６ａ  第２の保護層、
１８，１８ｂ  第１の透明電極、
１８ａ  第２の透明電極、
２０，２０ａ  配向膜、
２２  シール材、
２４  液晶層、
２６  走査電極基材、
２６ａ  信号電極基材、
２８  液晶表示装置、
３０  ガラス基板、
３２  剥離層、
３３  転写層、
３４  ロール。
【図１】
0004365016.tif 000002
【図２】
0004365016.tif 000003
【図３】
0004365016.tif 000004
【図４】
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