JP4071424B2

JP4071424B2 - Manufacturing method of substrate for liquid crystal display element

Info

Publication number: JP4071424B2
Application number: JP2000231357A
Authority: JP
Inventors: 明彦金本; 文直松本; ゆみ松木; 英紀友野; 忠宏古川; 尚佐藤
Original assignee: Kyodo Printing Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Kyodo Printing Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP2002040430A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element which eliminates the need for rubbing treatment and can improve productivity for forming ruggedness for liquid crystal alignment control in manufacturing the substrate for the liquid crystal display element by transferring transparent electrodes to a plastic substrate. SOLUTION: After a release layer 2 is formed on the substrate 1 for pattern formation, gratings 3 for forming ruggedness for liquid crystal alignment control are formed on the surface of the release layer 2 and transparent electrode patterns 4 are formed on the release layer 2 subjected to grating and after a plastic film 8 is stuck across an adhesive layer 7 on the transparent electrode patterns, 4 the transparent electrode patterns 4, the adhesive layer 7 and the plastic film 8 are removed from the substrate 1 for pattern formation and the release layer 2, by which the substrate for the liquid crystal display element formed with the ruggedness for liquid crystal alignment control by the grating processing of the surface of the release layer 2 on the transparent electrode patterns 4 is obtained.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子用基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶表示素子用の基板にはガラスやプラスチックなどが用いられている。特に、最近は、軽量化，薄型化のためにプラスチック基板による液晶表示素子が多く開発されている。プラスチック基板にカラーフィルタや透明電極を形成する場合には、平坦性を精度良く維持できないこと、また、プラスチック基板の耐熱温度が低く透明電極の形成時に充分な加熱ができないことなどの理由から、一旦、耐熱性の高い平らな基板に透明電極や配線，カラーフィルタなどを作り込んだ後に、プラスチック基板（プラスチックフィルム）上に転写する方法が取られることがある。
【０００３】
プラスチック基板上にカラーフィルタや透明電極などを転写した後、液晶の配向を制御するために基板の表面（液晶に接する面）に配向処理が施される。配向処理は一般的には布などで一方向にこするラビング処理が行われている。しかし、ラビング処理はチリの発生源となりうるため、チリを嫌う液晶表示素子製造工程の中に組み込む際には、他の工程にラビング処理で発生したチリが混入しないようにしなければならない。また、プラスチック基板の場合、ラビング処理によって基板が帯電してチリの除去や基板の取り扱いが困難になることがある。そこで、例えば特開平１０−３２５９５７号には、ラビングの代わりに基板表面に液晶配向制御用の凹凸を形成する方法も提案されているが、この技術は転写法に対応していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、透明電極さらにはカラーフィルタをプラスチック基板に転写して液晶表示素子用基板を製造する際、液晶配向制御用の凹凸の形成に、ラビング処理を不要とし、かつ生産性を向上させることの可能な液晶表示素子用基板の製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得ることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得ることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得ることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の発明は、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得ることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、前記グレーティングの溝間隔は０．５μｍ〜５μｍであり、前記グレーティングの深さは０．２５μｍ〜０．５μｍであることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、剥離層またはパターン形成用基板のグレーティング加工をフォトリソグラフィによって行うことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、前記剥離層として、感光性ポリイミドまたはポリイミド前駆体を用いることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項８記載の発明は、請求項６記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、剥離層またはパターン形成用基板のグレーティング加工は、空間周波数の異なる複数のパターンで多重露光することによってなされることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
第１の実施形態
本発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法の第１の実施形態は、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るものである。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。図１を参照すると、まず、パターン形成用基板１上に剥離層２を形成し(図１(ａ))、剥離層２上にグレーティング３を形成する(図１(ｂ））。
【００１７】
しかる後、グレーティング３が形成されている剥離層２上に透明電極パターン４を形成し（図１（ｃ））、その上に接着層７を設け（図１（ｄ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図１（ｅ））。
【００１８】
しかる後、透明電極パターン４，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板１０が得られる（図１（ｆ））。
【００１９】
このようにして作製された図１（ｆ）の液晶表示素子用基板１０は、液晶表示素子（一対の液晶表示素子用基板間に液晶層を封入して液晶表示素子となる）を構成する一対の液晶表示素子用基板のうちの一方の液晶表示素子用基板となる。
【００２０】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、パターン形成用基板１に剥離層２を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工（３）を剥離層２の表面に施し、グレーティング加工した剥離層２上に透明電極パターン４を形成し、透明電極パターン４上に接着層７を介してプラスチックフィルム８を貼り付けた後に、透明電極パターン４，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング加工（３）による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板１０を得るようにしており、従って、透明電極４をプラスチック基板８に転写して液晶表示素子用基板１０を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸９の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸９は、透明電極パターン４の形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００２１】
なお、この第１の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板１０は、カラーフィルタが無く、透明電極だけであるので、この液晶表示素子用基板１０を用いて液晶表示素子を作製する場合（液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のそれぞれの液晶表示素子用基板に、第１の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板１０を用いる場合）、液晶表示素子は白黒表示用のものとなる。
【００２２】
第２の実施形態
本発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法の第２の実施形態は、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムに貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るものである。
【００２３】
図２は本発明の第２の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。なお、図２において、図１と対応する箇所には同じ符号を付している。図２を参照すると、まず、パターン形成用基板１上に剥離層２を形成し（図２（ａ））、剥離層２上にグレーティング３を形成する（図２（ｂ））。
【００２４】
しかる後、グレーティング３が形成されている剥離層２上に透明電極パターン４を形成し（図２（ｃ））、その上にカラーフィルタ６を形成する（図２（ｄ））。次いで、透明電極パターン４およびカラーフィルタ６上に接着層７を設け（図２（ｅ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図２（ｆ））。
【００２５】
しかる後、透明電極パターン４，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板２０が得られる（図２（ｇ））。
【００２６】
このようにして作製された図２（ｇ）の液晶表示素子用基板２０は、液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のうちの一方の液晶表示素子用基板となる。
【００２７】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、パターン形成用基板１に剥離層２を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工（３）を剥離層２の表面に施し、グレーティング加工した剥離層２上に、透明電極パターン４およびカラーフィルタ６を形成し、カラーフィルタ６上に接着層７を介してプラスチックフィルム８を貼り付けた後に、透明電極パターン４，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング加工（３）による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板２０を得るようにしており、従って、透明電極４およびカラーフィルタ６をプラスチック基板８に転写して液晶表示素子用基板２０を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸９の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸９は、透明電極パターン４の形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、この第２の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板２０には、カラーフィルタがあるので、この液晶表示素子用基板２０を用いて液晶表示素子を作製する場合（液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のそれぞれの液晶表示素子用基板に、第２の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板２０を用いる場合）、液晶表示素子はカラー表示用のものとなる。
【００２９】
なお、第２の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の例としては、図２（ａ）乃至（ｇ）の作製工程例のかわりに、図３（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例を用いることもできる。
【００３０】
すなわち、図３（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例では、図２（ａ）乃至（ｃ）と全く同様の図３（ａ）乃至（ｃ）の工程によって作成された透明電極パターン４上に保護層５を設け（図３（ｄ））、次いで、保護層５上にカラーフィルタ６を形成する（図３（ｅ））。
【００３１】
しかる後、カラーフィルタ６上に接着層７を設け（図３（ｆ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図３（ｇ））。
【００３２】
しかる後、透明電極パターン４，保護層５，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板２０’が得られる(図３(ｈ))。
【００３３】
このように、図３（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例では、パターン間やパターン上を平坦化し、保護するための保護層５がさらに設けられたものとなっている。
【００３４】
第３の実施形態
本発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法の第３の実施形態は、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るものである。
【００３５】
図４は本発明の第３の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。なお、図４において、図１と対応する箇所には同じ符号を付している。図４を参照すると、まず、パターン形成用基板１の表面にグレーティング３’を形成し（図４（ａ））、その後、剥離層２をグレーティング３’上に成膜する（図４（ｂ））。このとき、剥離層２の厚さを適宜調整することで、パターン形成用基板１の表面に形成したグレーティング３’によって、剥離層２の表面にはグレーティング３が形成される。
【００３６】
しかる後、グレーティング３が形成されている剥離層２上に透明電極パターン４を形成し（図４（ｃ））、その上に接着層７を設け（図４（ｄ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図４（ｅ））。
【００３７】
しかる後、透明電極パターン４，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板３０が得られる（図４（ｆ））。
【００３８】
このようにして作製された図４（ｆ）の液晶表示素子用基板３０は、液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のうちの一方の液晶表示素子用基板となる。
【００３９】
このように、本発明の第３の実施形態によれば、パターン形成用基板１にグレーティング加工（３’）を施し、グレーティング加工（３’）を施したパターン形成用基板１上に剥離層２を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング３が剥離層２の表面に形成され、グレーティング３が形成された剥離層２上に、透明電極パターン４を形成し、透明電極パターン４上に接着層７を介してプラスチックフィルム８を貼り付けた後に、透明電極パターン４，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板３０を得るようにしており、従って、透明電極４をプラスチック基板８に転写して液晶表示素子用基板３０を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸９の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸９は、透明電極パターン４の形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００４０】
なお、この第３の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板３０は、カラーフィルタが無く、透明電極だけであるので、この液晶表示素子用基板３０を用いて液晶表示素子を作製する場合（液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のそれぞれの液晶表示素子用基板に、第３の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板３０を用いる場合）、液晶表示素子は白黒表示用のものとなる。
【００４１】
第４の実施形態
本発明に係る液晶表示素子用基板の製造方法の第４の実施形態は、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るものである。
【００４２】
図５は本発明の第４の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。図５を参照すると、まず、パターン形成用基板１の表面にグレーティング３’を形成し（図５（ａ））、その後、剥離層２をグレーティング３’上に成膜する（図５（ｂ））。このとき、剥離層２の厚さを適宜調整することで、パターン形成用基板１の表面に形成したグレーティング３’によって、剥離層２の表面にはグレーティング３が形成される。
【００４３】
しかる後、グレーティング３が形成されている剥離層２上に透明電極パターン４を形成し（図５（ｃ））、その上にカラーフィルタ６を形成する（図５（ｄ））。次いで、透明電極パターン４およびカラーフィルタ６上に接着層７を設け（図５（ｅ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図５（ｆ））。
【００４４】
しかる後、透明電極パターン４，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板４０が得られる（図５（ｇ））。
【００４５】
このようにして作製された図５（ｇ）の液晶表示素子用基板４０は、液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のうちの一方の液晶表示素子用基板となる。
【００４６】
このように、本発明の第４の実施形態によれば、パターン形成用基板１にグレーティング加工（３’）を施し、グレーティング加工（３’）を施したパターン形成用基板１上に剥離層２を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング３が剥離層２の表面に形成され、グレーティング３が形成された剥離層２上に、透明電極パターン４およびカラーフィルタ６を形成し、カラーフィルタ６上に接着層７を介してプラスチックフィルム８を貼り付けた後に、透明電極パターン４，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板４０を得るようにしており、従って、透明電極４およびカラーフィルタ６をプラスチック基板８に転写して液晶表示素子用基板４０を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸９の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸９は、透明電極パターン４の形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００４７】
また、この第４の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板４０には、カラーフィルタがあるので、この液晶表示素子用基板４０を用いて液晶表示素子を作製する場合（液晶表示素子を構成する一対の液晶表示素子用基板のそれぞれの液晶表示素子用基板に、第４の実施形態によって作製された液晶表示素子用基板４０を用いる場合）、液晶表示素子はカラー表示用のものとなる。
【００４８】
なお、第４の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の例としては、図５（ａ）乃至（ｇ）の作製工程例のかわりに、図６（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例を用いることもできる。
【００４９】
すなわち、図６（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例では、図５（ａ）乃至（ｃ）と全く同様の図６（ａ）乃至（ｃ）の工程によって作成された透明電極パターン４上に保護層５を設け（図６（ｄ））、次いで、保護層５上にカラーフィルタ６を形成する（図６（ｅ））。
【００５０】
しかる後、カラーフィルタ６上に接着層７を設け（図６（ｆ））、接着層７上にプラスチック基板（プラスチックフィルム）８を貼り付ける（図６（ｇ））。
【００５１】
しかる後、透明電極パターン４，保護層５，カラーフィルタ６，接着層７，プラスチックフィルム８をパターン形成用基板１および剥離層２から取り外すことで、剥離層２の表面のグレーティング３による液晶配向制御用の凹凸９が透明電極パターン４上に形成された液晶表示素子用基板４０'が得られる（図６（ｈ））。
【００５２】
このように、図６（ａ）乃至（ｈ）の作製工程例では、パターン間やパターン上を平坦化し、保護するための保護層５をさらに設けたものとなっている。
【００５３】
上述のように、第３，第４の実施形態では、パターン形成用基板１にグレーティング３’を形成するので、グレーティング３’を一度形成すれば、そのパターン形成用基板１を何度でも使うことができるという利点がある。
【００５４】
次に、上述した第１〜第４の実施形態における各プロセスについてさらに詳しく説明する。
【００５５】
まず、パターン形成用基板１には、剥離層２，透明電極パターン４，接着層７などの各種層を成膜するためのプロセスに耐えるだけの信頼性の高い材料が用いられるのが好ましい。特に、耐熱性、耐薬品性などを有する材料が用いられるのが良く、また、後述するように、光により剥離層２を変化させて剥離層２を剥がす場合には、パターン形成用基板１側から光を照射することになり、その場合は、パターン形成用基板１には、光透過率の高い材料が必要となり、石英ガラス，各種耐熱性ガラスなどが用いられる。
【００５６】
また、剥離層２としては、透明電極パターン４，接着層７などの各種層の形成時には安定であり、パターン形成用基板１と透明電極パターン４との接着機能を有し、透明電極パターン４との分離の際には、光，熱などのエネルギー、またはアルカリ，酸，有機溶媒などの化学的作用などによって分離機能を有するものが用いられる。すなわち、剥離層２には、上記の機能作用によって、剥離層２を構成する物質の原子間，分子間の結合力が消失または減少したり、気体が放出されるなどして分離効果が発現されて、層内剥離または界面剥離に至るものを用いるのが望ましい。これらの材料としては、アモルファスシリコン、酸化けい素，酸化チタンなどの各種金属酸化物、ポリエチレン，ポリイミド，ポリエステル，ポリメチルメタクリレートなどの各種ポリマー材料、Ａｌ，Ｌｉ，Ｍｎ，Ｉｎ，Ｔｉなどの金属または合金などが挙げられる。これらを用いた剥離層２の形成方法は、材料，膜厚にもよるが、ＣＶＤ，蒸着，スパッタリングなどの気相成膜法、電気メッキ，無電解メッキなどのメッキ法、スピンコート，スプレー塗布，浸漬塗布などの塗布法などが挙げられる。また、剥離層２の膜厚は、第１，第２の実施形態のように剥離層２の表面にグレーティング処理を施す場合には、グレーティング３の深さ以上の厚さが必要になる。後述のように、グレーティング３の深さは０．２５μｍ〜０．５μｍが適当であるので、剥離層２の膜厚は０．２５μｍ〜０．５μｍ以上の厚さが必要となる。また、第３，第４の実施形態の場合には、パターン形成用基板１に形成したグレーティング３’によって剥離層２と透明電極パターン４との界面にグレーティング３が形成されるので、パターン形成基板１上のグレーティング３’が剥離層２上のグレーティング３に反映される必要があるため、剥離層２の厚さは１０ｎｍ〜０．１μｍ程度の薄いものであるのが望ましい。また、剥離層２には、次工程の透明電極パターン４の形成時の薬品に対する耐性がある必要がある。
【００５７】
また、グレーティング３（３’）は、ピッチが０．５μｍ〜５μｍであり、深さが０．２５μｍ〜０．５μｍであるのが良い。このようなピッチ，深さとすることで、液晶の配向を良好に制御できる液晶配向制御用の凹凸９を透明電極パターン４に形成することができる。また、グレーティング３（３’）の形成の方法としては、第１，第２の実施形態では剥離層２、第３，第４の実施形態ではパターン形成用基板１を機械的に削る方法やフォトレジストとフォトマスクを使ったフォトリソグラフィの方法など公知の方法を用いることができる。特に、フォトリソグラフィを利用したグレーティングの形成方法は、グレーティング形成時にチリが発生しないため好ましい。なお、フォトリソグラフィでグレーティング３（３’）を作製する場合に、フォトリソグラフィに用いられるフォトレジストやマスクなどは公知の材料，技術を用いることができる。また、フォトリソグラフィでグレーティング３（３’）を作製する場合には、剥離層２としての機能や凹凸の大きさなどから、剥離層２の材料として、感光性ポリイミドまたはポリイミド前駆体を用いることが好ましい。また、このとき形成されるグレーティング３（３’）の断面形状には階段状の場合と、なめらかな曲線状の場合とが考えられるが、次の工程で形成する透明電極パターン４の断線防止を考えると、グレーティング３（３’）の断面形状は、図７に示すように、なめらかな曲線状となるように処理されるのが望ましい。
【００５８】
また、透明電極パターン４、カラーフィルタ６の形成方法としては、特に限定されるものでなく、公知の形成方法を用いることができる。たとえば、透明電極パターン４としては、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，ＺｎＯ，ＣｄＯ，ＴｉＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃−Ｓｎ，ＳｎＯ₂−Ｓｂなどの酸化物半導体薄膜、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔなどの金属薄膜、ＴｉＮ，ＺｒＮなどの導電性窒化物薄膜等の公知のものを用いることができ、特に、酸化物半導体薄膜でＩＴＯ，酸化亜鉛，酸化スズを用いるのが好ましい。また、透明電極パターン４の作製方法としては、透明電極の積層には、たとえば、スパッタリング法，イオンプレーティング法，真空蒸着法，ＣＶＤ法等の物理的方法，印刷法，塗布法，化学蒸着法などの化学的方法を用いることができ、また、透明電極４のパターニングには、フォトリソグラフィー法，マスク蒸着など通常の方法を用いることができる。また、カラーフィルタ６の形成には、顔料分散法，染色法，電着法，印刷法などを用いることができる。
【００５９】
また、接着層７には、反応硬化型接着剤，熱硬化型接着剤，光硬化型接着剤などを用いることができ、これらの構成材料としては、エポキシ系，アクリル系，シリコン系等の任意のものを用いることができる。また、接着層７の形成方法としては、主に塗布法が適しているが、特にこれに限定されるものではない。
【００６０】
また、プラスチックフィルム８には、耐熱性と光学的平面性を兼ね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，ポリエーテルスルホン，ポリイミド，ポリアリレート等を用いることができる。また、パターン形成用基板１と剥離層２の密着強度を数ｇ〜１００ｇ／ｃｍとし、膜に強度を持たせると、各種の層の形成を行うことでき、転写時にはそのまま引き剥がすことができる。この膜には、ポリイミド，ポリアミド等の有機被膜が適している。ただし、耐熱性に関しては、前述のように製造プロセス上のものではなく、液晶ディスプレイとして使用上の観点で考慮すれば十分である。
【００６１】
また、液晶表示素子には様々な表示モードがあり、表示モードによっては、互いの液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９が平行になるように２枚の液晶表示素子用基板を対向させる場合がある。この場合、２枚の液晶表示素子用基板の液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９によって干渉模様（モアレ）が生じる恐れがある。また、液晶表示素子用基板上の画素も周期的に配置されているため、液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９と画素によって干渉模様が発生する場合もある。このような干渉模様は画像を乱す原因になるので、干渉模様が発生しないような工夫を施す必要がある。
【００６２】
具体的には、液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９のピッチを一定ではなく、本来のピッチを中心としてばらつかせればよい。液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９のピッチをばらつかせる具体的方法としては、マスクを作製するときにあらかじめライン間隔を微妙に変化させておく方法がある。また、ピッチの異なる複数枚のマスクを用意して（空間周波数の異なる複数のパターンで）、多重露光することにより、複数の周期を形成して干渉模様の発生を抑える方法もある。
【００６３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００６４】
実施例１
実施例１では、図２に示した作製工程で液晶表示素子用基板を作製した。すなわち、パターン形成用基板１に石英基板（５０×５０ｍｍ，厚さ１．０ｍｍ）を用い、このパターン形成用基板１上に剥離層２としてポリイミド前駆体（厚さ１μｍ）をスピンコート法により形成した。
【００６５】
次いで、ピッチ１μｍ，幅０．８μｍのストライプ状フォトマスクとピッチ３μｍ，幅０．２４μｍのストライプ状フォトマスクを用いて、ポリイミド前駆体をフォトリソグラフィ法にてパターニングした後、２５０℃で加熱してポリイミド前駆体をイミド化し、基本ピッチ１μｍ，平均深さ０．５μｍのグレーティング３が形成されたポリイミド膜を形成した。
【００６６】
次に、剥離層（ポリイミド膜）２のグレーティング３上に透明電極４としてＩＴＯをスパッタリング法で形成してフォトリソグラフィ法にてパターニングし、この上に、カラーフィルタ６としてのストライプ状ＲＧＢカラーフィルタパターン（１１０μｍピッチ幅９０μｍ）を公知の印刷法にて形成した。
【００６７】
次いで、透明電極４，カラーフィルタ６の上に、紫外線硬化型の接着層７を塗布して、この上にプラスチックフィルム８としてポリエチレンテレフタレート（５０×５０ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ）を気泡が入らないように積層して、プラスチックフィルム（ポリエチレンテレフタレート）８側から紫外線を照射して接着層７を硬化させた。次に、Ｘｅ−Ｃｌエキシマレーザーからのレーザ光（波長３０８ｎｍ）をパターン形成用基板（石英基板）１側から照射して、剥離層２を境に（剥離層２と透明電極４との界面を境に）、石英基板１と透明電極４の分離を行なうことにより、石英基板１上に形成された透明電極４およびカラーフィルタ６をプラスチックフィルム基板８上に転写した。この分離によって、透明電極４の表面には、剥離層２のグレーテング３によって形成された液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９が形成される。その後、液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９の表面にクロム化合物の界面活性剤をコートすることで、液晶分子が液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９に沿って垂直配向するように表面処理（垂直配向処理）を施した。
【００６８】
さらに、上記の方法と同様にして、対向基板（すなわち、液晶表示素子の他方の液晶表示素子用基板）を作製した。ただし対向基板の液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９の面には垂直配向処理を施していない。
【００６９】
上記のように作製した２枚の液晶表示素子用基板を、互いの液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９の溝方向が平行になるようにして対向させ、２．８μｍのギャップ剤を分散したシール剤を用いて貼り合わせて、この中にネマチック液晶材料（メルク社製ＺＬＩ−４７８８）を真空注入し、液晶表示素子すなわちセルを形成した。
【００７０】
以上のようにして作製したセルの上下電極間に、波形条件としてパルス幅５００μ秒、パルス波高値５Ｖ，−５Ｖの２種類の駆動波形を印加したところ、明暗のコントラストが良好なカラー表示が確認できた。
【００７１】
実施例２
実施例２においても、図２に示した作製工程で液晶表示素子用基板を作製した。すなわち、パターン形成用基板１にシリカコートした青板ガラス基板（５０×５０ｍｍ，厚さ１．０ｍｍ）を用い、このパターン形成用基板１上に剥離層２としてポリイミド前駆体（厚さ３μｍ）をスピンコート法により形成した。
【００７２】
次いで、ポリイミド前駆体をピッチ１μｍ，幅０．８μｍのストライプ状フォトマスクを使いフォトリソグラフィ法にてパターニングした後、２５０℃で加熱してポリイミド前駆体をイミド化し、ピッチ３μｍ，深さ０．１５μｍのグレーティング３が形成されたポリイミド膜を形成した。このとき、基板１とポリイミド膜２の密着強度は１０ｇ／ｃｍであった。
【００７３】
次に、剥離層（ポリイミド膜）２のグレーティング３上に透明電極４としてＩＴＯをスパッタリング法で形成してフォトリソグラフィ法にてパターニングし、この上に、カラーフィルタ層６としてのストライプ状ＲＧＢカラーフィルタパターン（１１０μｍピッチ，幅９０μｍ）を公知の印刷法にて形成した。
【００７４】
次いで、透明電極４，カラーフィルタ６の上に、紫外線硬化型の接着層７を塗布して、この上にプラスチックフィルム８としてポリエチレンテレフタレート（５０×５０ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ）を気泡が入らないように積層して、プラスチックフィルム（ポリエチレンテレフタレート）８側から紫外線を照射して接着層７を硬化させた。次に、剥離層２を境に（剥離層２と透明電極４との界面を境に）、青板ガラス基板１と透明電極４の分離を行なうことにより、青板ガラス基板１上に形成されたカラーフィルタ６をプラスチックフィルム基板８上に転写し、剥離層２をプラズマあるいはアルカリを用いて除去した。この分離によって、透明電極４の表面には、剥離層２のグレーテング３によって形成された液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９が形成される。その後、液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９の表面を垂直配向処理剤（ＪＳＲ社製、ＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２）で処理することで（垂直配向処理を施すことで）、液晶分子が液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９に沿って垂直配向するようにした。
【００７５】
さらに、上記の方法と同様にして、対向基板（すなわち、液晶表示素子の他方の液晶表示素子用基板）を作製した。ここで、対向基板の液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９に垂直配向処理剤（ＪＳＲ社製、ＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２）によって垂直配向処理を施した。
【００７６】
上記のように作製した２枚の液晶表示素子用基板を、互いの液晶配向制御用凹凸（グレーティング）９の溝方向が平行になるようにして対向させ、７．２μｍのギャップ剤を分散したシール剤を用いて貼り合わせて、この中に２色性色素（日本感光色素研究所社製、Ｇ−１６５）を０．５ｗｔ％添加した液晶（メルク社製、ＭＪ−ＨＴ）を真空注入し、素子の片面に偏光子を設けて、液晶表示素子すなわちセルを形成した。
【００７７】
以上のようにして作製したセルの上下電極間に、波形条件としてパルス幅５００μ秒、パルス波高値１０Ｖ，−１０Ｖの２種類の駆動波形を印加したところ、明暗のコントラストが良好なカラー表示が確認できた。
【００７８】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１記載の発明によれば、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るので、透明電極をプラスチック基板に転写して液晶表示素子用基板を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸は、透明電極パターンの形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００７９】
また、請求項２記載の発明によれば、パターン形成用基板に剥離層を形成し、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティング加工を剥離層表面に施し、グレーティング加工した剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティング加工による液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るので、透明電極およびカラーフィルタをプラスチック基板に転写して液晶表示素子用基板を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸は、透明電極パターンの形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。
【００８０】
また、請求項３記載の発明によれば、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンを形成し、透明電極パターン上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るので、透明電極をプラスチック基板に転写して液晶表示素子用基板を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸は、透明電極パターンの形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。さらに、請求項３記載の発明では、グレーティング加工を施したパターン形成用基板は再利用できるので、何度でも簡単に液晶配向制御用の凹凸を形成できる。
【００８１】
また、請求項４記載の発明によれば、パターン形成用基板にグレーティング加工を施し、グレーティング加工を施したパターン形成用基板上に剥離層を形成することで、液晶配向制御用の凹凸を形成するためのグレーティングが剥離層の表面に形成され、グレーティングが形成された剥離層上に、透明電極パターンおよびカラーフィルタを形成し、カラーフィルタ上に接着層を介してプラスチックフィルムを貼り付けた後に、透明電極パターン，カラーフィルタ，接着層，プラスチックフィルムをパターン形成用基板および剥離層から取り外すことで、剥離層表面のグレーティングによる液晶配向制御用の凹凸が透明電極パターン上に形成された液晶表示素子用基板を得るので、透明電極およびカラーフィルタをプラスチック基板に転写して液晶表示素子用基板を得る場合においても、液晶配向制御用の凹凸の形成に、ラビング処理を必要とせずに済む。また、液晶配向制御用の凹凸は、透明電極パターンの形成と同時に形成されるので、生産性を向上させることができる。さらに、請求項４記載の発明では、グレーティング加工を施したパターン形成用基板は再利用できるので、何度でも簡単に液晶配向制御用の凹凸を形成できる。
【００８２】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、前記グレーティングの溝間隔は０．５μｍ〜５μｍであり、前記グレーティングの深さは０．２５μｍ〜０．５μｍであるので、液晶の配向を良好に制御できる液晶配向制御用の凹凸を透明電極パターンに形成することができる。
【００８３】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、剥離層またはパターン形成用基板のグレーティング加工をフォトリソグラフィによって行うので、加工性良く、また、チリを発生させることなく、グレーティング加工を行うことができる。
【００８４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、前記剥離層として、感光性ポリイミドまたはポリイミド前駆体を用いるので、透明電極やカラーフィルタの剥離層からの剥離性が良好となる。
【００８５】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項６記載の液晶表示素子用基板の製造方法において、剥離層またはパターン形成用基板のグレーティング加工は、空間周波数の異なる複数のパターンで多重露光することによってなされるので、このように作製された液晶表示素子用基板を用いて液晶表示素子とするとき、液晶表示素子において、モアレの発生を低減し、良好な画質の画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の一例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の液晶表示素子用基板の製造方法の他の例を示す図である。
【図７】グレーティングの形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
１パターン形成用基板
２剥離層
３グレーティング
４透明電極パターン
５保護層
６カラーフィルタ
７接着層
８プラスチックフィルム
９液晶配向制御用の凹凸
１０，２０，２０’，３０，４０，４０’ 液晶表示素子用基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a substrate for a liquid crystal display elementTo the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
In general, glass, plastic, or the like is used for a substrate for a liquid crystal display element. Recently, many liquid crystal display elements using a plastic substrate have been developed to reduce the weight and thickness. When forming a color filter or a transparent electrode on a plastic substrate, the flatness cannot be maintained accurately, and because the heat resistance temperature of the plastic substrate is low and sufficient heating cannot be performed when forming the transparent electrode, In some cases, transparent electrodes, wiring, color filters, etc. are formed on a flat substrate having high heat resistance and then transferred onto a plastic substrate (plastic film).
[0003]
After transferring a color filter, a transparent electrode, etc. on a plastic substrate, in order to control the alignment of a liquid crystal, the surface of the substrate (the surface in contact with the liquid crystal) is subjected to an alignment treatment. In general, the rubbing process is performed by rubbing in one direction with a cloth or the like. However, since the rubbing process can be a generation source of dust, when it is incorporated in a liquid crystal display element manufacturing process that dislikes dust, it is necessary to prevent the dust generated by the rubbing process from being mixed in other processes. In the case of a plastic substrate, the substrate may be charged by rubbing treatment, and it may be difficult to remove dust and handle the substrate. Thus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-325957 proposes a method of forming irregularities for controlling liquid crystal alignment on the substrate surface instead of rubbing, but this technique does not correspond to the transfer method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the need for a rubbing process and improves productivity when forming a substrate for a liquid crystal display element by transferring a transparent electrode or a color filter onto a plastic substrate. Of liquid crystal display device substrateThe lawIt is intended to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 forms a release layer on a pattern forming substrate, and performs a grating process on the surface of the release layer to form irregularities for controlling liquid crystal alignment, and then performs the grating process. By forming a transparent electrode pattern on the release layer and attaching a plastic film on the transparent electrode pattern via an adhesive layer, the transparent electrode pattern, adhesive layer, and plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer. In addition, a liquid crystal display element substrate is obtained in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer are formed on a transparent electrode pattern.
[0006]
Further, the invention described in claim 2 is that a release layer is formed on a pattern forming substrate, a grating process for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is performed on the surface of the release layer, and a transparent layer is formed on the release layer subjected to the grating process. After forming the electrode pattern and color filter and attaching a plastic film on the color filter via an adhesive layer, the transparent electrode pattern, color filter, adhesive layer, and plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer. In addition, a liquid crystal display element substrate is obtained in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer are formed on a transparent electrode pattern.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, a pattern forming substrate is subjected to a grating process, and a release layer is formed on the grating formed pattern forming substrate to form irregularities for controlling liquid crystal alignment. A grating is formed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern is formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is pasted on the transparent electrode pattern via an adhesive layer. By removing the layer and the plastic film from the pattern forming substrate and the release layer, a liquid crystal display element substrate in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern is obtained. .
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, the pattern forming substrate is subjected to grating processing, and a release layer is formed on the pattern forming substrate subjected to the grating processing, thereby forming irregularities for controlling liquid crystal alignment. A transparent electrode pattern is formed after a grating is formed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern and a color filter are formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is attached to the color filter via an adhesive layer. , Removing the color filter, the adhesive layer, and the plastic film from the pattern forming substrate and the release layer, thereby obtaining a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern It is characterized by that.
[0009]
The invention according to claim 5 is the method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 4, wherein the groove interval of the grating is 0.5 μm to 5 μm, The depth of the grating is 0.25 μm to 0.5 μm.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, the grating processing of the release layer or the pattern forming substrate is performed by photolithography. It is characterized by that.
[0011]
The invention according to claim 7 is the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of claims 1 to 4, wherein a photosensitive polyimide or a polyimide precursor is used as the release layer. It is characterized by.
[0012]
The invention according to claim 8 is the method of manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 6, wherein the grating processing of the release layer or the pattern forming substrate is performed by multiple exposure with a plurality of patterns having different spatial frequencies. It is characterized by being made.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
First embodiment
In the first embodiment of the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention, a release layer is formed on the pattern forming substrate, and a grating process for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is performed on the surface of the release layer. A transparent electrode pattern is formed on a grating-treated release layer, a plastic film is pasted on the transparent electrode pattern via an adhesive layer, and then the transparent electrode pattern, adhesive layer, and plastic film are applied to the pattern forming substrate and the release layer. The substrate for a liquid crystal display element in which the unevenness for liquid crystal alignment control by the grating processing on the surface of the release layer is formed on the transparent electrode pattern is obtained.
[0016]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, first, a release layer 2 is formed on a pattern forming substrate 1 (FIG. 1A), and a grating 3 is formed on the release layer 2 (FIG. 1B).
[0017]
Thereafter, a transparent electrode pattern 4 is formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed (FIG. 1C), and an adhesive layer 7 is provided thereon (FIG. 1D). A plastic substrate (plastic film) 8 is affixed to (FIG. 1 (e)).
[0018]
Thereafter, the transparent electrode pattern 4, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 are removed from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, so that the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the release layer 2 becomes transparent electrode pattern 4. The liquid crystal display element substrate 10 formed thereon is obtained (FIG. 1 (f)).
[0019]
The substrate 10 for a liquid crystal display element shown in FIG. 1 (f) thus manufactured constitutes a pair of liquid crystal display elements (a liquid crystal display element is formed by enclosing a liquid crystal layer between a pair of liquid crystal display element substrates). One of the liquid crystal display element substrates is a liquid crystal display element substrate.
[0020]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the peeling layer 2 is formed on the pattern forming substrate 1, and the grating process (3) for forming the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is performed on the peeling layer 2. The transparent electrode pattern 4 is formed on the peeling layer 2 that has been applied to the surface and is subjected to the grating processing, and the plastic film 8 is pasted on the transparent electrode pattern 4 via the adhesive layer 7, and then the transparent electrode pattern 4, the adhesive layer 7, A liquid crystal display element in which unevenness 9 for controlling liquid crystal orientation is formed on the transparent electrode pattern 4 by grating processing (3) on the surface of the release layer 2 by removing the plastic film 8 from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2 Therefore, even when the transparent electrode 4 is transferred to the plastic substrate 8 to obtain the liquid crystal display element substrate 10, the liquid crystal alignment control is performed. The formation of the irregularities 9, need without requiring a rubbing process. Moreover, since the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern 4, the productivity can be improved.
[0021]
In addition, since the liquid crystal display element substrate 10 manufactured according to the first embodiment has no color filter and is only a transparent electrode, a liquid crystal display element is manufactured using the liquid crystal display element substrate 10 ( When the liquid crystal display element substrate 10 manufactured according to the first embodiment is used for each of the pair of liquid crystal display element substrates constituting the liquid crystal display element), the liquid crystal display element is for monochrome display Will be.
[0022]
Second embodiment
In the second embodiment of the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention, a peeling layer is formed on the pattern forming substrate, and a grating process for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is performed on the surface of the peeling layer. A transparent electrode pattern and a color filter are formed on the peeled release layer, and the transparent electrode pattern, color filter, adhesive layer, and plastic film are patterned after being attached to the plastic film via the adhesive layer on the color filter. By removing from the forming substrate and the release layer, a liquid crystal display element substrate in which concavities and convexities for controlling liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern is obtained.
[0023]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a liquid crystal display element substrate according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to those in FIG. Referring to FIG. 2, first, the release layer 2 is formed on the pattern forming substrate 1 (FIG. 2A), and the grating 3 is formed on the release layer 2 (FIG. 2B).
[0024]
Thereafter, a transparent electrode pattern 4 is formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed (FIG. 2C), and a color filter 6 is formed thereon (FIG. 2D). Next, an adhesive layer 7 is provided on the transparent electrode pattern 4 and the color filter 6 (FIG. 2E), and a plastic substrate (plastic film) 8 is attached on the adhesive layer 7 (FIG. 2F).
[0025]
Thereafter, the transparent electrode pattern 4, the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 are removed from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, so that the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the release layer 2 is formed. The liquid crystal display element substrate 20 formed on the transparent electrode pattern 4 is obtained (FIG. 2G).
[0026]
The thus produced liquid crystal display element substrate 20 in FIG. 2G is one of the pair of liquid crystal display element substrates constituting the liquid crystal display element.
[0027]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the peeling layer 2 is formed on the pattern forming substrate 1, and the grating process (3) for forming the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is performed on the peeling layer 2. The transparent electrode pattern 4 and the color filter 6 are formed on the peeling layer 2 that has been applied to the surface and subjected to the grating process, and the plastic film 8 is pasted on the color filter 6 via the adhesive layer 7. By removing the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating processing (3) on the surface of the release layer 2 becomes the transparent electrode pattern 4. The liquid crystal display element substrate 20 formed above is obtained. Therefore, the transparent electrode 4 and the color filter 6 are transferred to the plastic substrate 8. Also in the case of obtaining a liquid crystal display device substrate 20, the formation of irregularities 9 for liquid crystal alignment control, it needs without requiring a rubbing process. Moreover, since the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern 4, the productivity can be improved.
[0028]
Further, since the liquid crystal display element substrate 20 manufactured according to the second embodiment includes a color filter, a liquid crystal display element is manufactured using the liquid crystal display element substrate 20 (a liquid crystal display element is configured). When the liquid crystal display element substrate 20 manufactured according to the second embodiment is used for each of the pair of liquid crystal display element substrates), the liquid crystal display element is for color display.
[0029]
In addition, as an example of the manufacturing method of the liquid crystal display element substrate of the second embodiment, the manufacturing process of FIGS. 3A to 3H is used instead of the manufacturing process example of FIGS. An example can also be used.
[0030]
That is, in the manufacturing process examples of FIGS. 3A to 3H, the transparent electrode pattern 4 formed by the processes of FIGS. 3A to 3C that are exactly the same as those of FIGS. A protective layer 5 is provided (FIG. 3D), and then a color filter 6 is formed on the protective layer 5 (FIG. 3E).
[0031]
Thereafter, an adhesive layer 7 is provided on the color filter 6 (FIG. 3F), and a plastic substrate (plastic film) 8 is attached on the adhesive layer 7 (FIG. 3G).
[0032]
Thereafter, by removing the transparent electrode pattern 4, the protective layer 5, the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, the liquid crystal alignment control by the grating 3 on the surface of the release layer 2 is performed. As a result, a liquid crystal display element substrate 20 ′ in which the projections and depressions 9 are formed on the transparent electrode pattern 4 is obtained (FIG. 3H).
[0033]
As described above, in the manufacturing process examples of FIGS. 3A to 3H, the protective layer 5 for further planarizing and protecting between patterns and the pattern is further provided.
[0034]
Third embodiment
In a third embodiment of the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention, the pattern forming substrate is subjected to grating processing, and a release layer is formed on the pattern forming substrate subjected to the grating processing. A grating for forming unevenness for orientation control is formed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern is formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is formed on the transparent electrode pattern via an adhesive layer. After pasting, the transparent electrode pattern, adhesive layer, and plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer, so that the liquid crystal alignment control surface irregularities are formed on the transparent electrode pattern by the grating on the release layer surface. An element substrate is obtained.
[0035]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a liquid crystal display element substrate according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, portions corresponding to those in FIG. Referring to FIG. 4, first, a grating 3 ′ is formed on the surface of the pattern forming substrate 1 (FIG. 4A), and then a release layer 2 is formed on the grating 3 ′ (FIG. 4B). ). At this time, the grating 3 is formed on the surface of the peeling layer 2 by the grating 3 ′ formed on the surface of the pattern forming substrate 1 by appropriately adjusting the thickness of the peeling layer 2.
[0036]
Thereafter, a transparent electrode pattern 4 is formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed (FIG. 4C), and an adhesive layer 7 is provided thereon (FIG. 4D). A plastic substrate (plastic film) 8 is affixed to (FIG. 4E).
[0037]
Thereafter, by removing the transparent electrode pattern 4, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the release layer 2 becomes transparent electrode pattern. 4 is obtained (FIG. 4 (f)).
[0038]
The liquid crystal display element substrate 30 shown in FIG. 4F manufactured in this manner is one of the pair of liquid crystal display element substrates constituting the liquid crystal display element.
[0039]
Thus, according to the third embodiment of the present invention, the pattern forming substrate 1 is subjected to grating processing (3 ′), and the peeling layer 2 is formed on the pattern forming substrate 1 subjected to grating processing (3 ′). Is formed on the surface of the release layer 2, and the transparent electrode pattern 4 is formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed. After the plastic film 8 is pasted on the electrode pattern 4 via the adhesive layer 7, the transparent electrode pattern 4, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 are removed from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2. The liquid crystal display element substrate 30 in which the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the surface is formed on the transparent electrode pattern 4 is obtained. Even when obtaining a liquid crystal display device substrate 30 a transparent electrode 4 is transferred to a plastic substrate 8, the formation of irregularities 9 for liquid crystal alignment control, it needs without requiring a rubbing process. Moreover, since the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern 4, the productivity can be improved.
[0040]
In addition, since the liquid crystal display element substrate 30 manufactured according to the third embodiment has no color filter and is only a transparent electrode, a liquid crystal display element is manufactured using the liquid crystal display element substrate 30 ( When the liquid crystal display element substrate 30 manufactured according to the third embodiment is used for each liquid crystal display element substrate of the pair of liquid crystal display element substrates constituting the liquid crystal display element), the liquid crystal display element is for monochrome display Will be.
[0041]
Fourth embodiment
In the fourth embodiment of the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the present invention, the pattern forming substrate is subjected to a grating process, and a release layer is formed on the pattern forming substrate subjected to the grating process. A grating for forming irregularities for orientation control is formed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern and a color filter are formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic is formed on the color filter via an adhesive layer. After attaching the film, the transparent electrode pattern, color filter, adhesive layer, and plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer. The liquid crystal display element substrate thus formed is obtained.
[0042]
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, first, a grating 3 ′ is formed on the surface of the pattern forming substrate 1 (FIG. 5A), and then a release layer 2 is formed on the grating 3 ′ (FIG. 5B). ). At this time, the grating 3 is formed on the surface of the peeling layer 2 by the grating 3 ′ formed on the surface of the pattern forming substrate 1 by appropriately adjusting the thickness of the peeling layer 2.
[0043]
Thereafter, a transparent electrode pattern 4 is formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed (FIG. 5C), and a color filter 6 is formed thereon (FIG. 5D). Next, an adhesive layer 7 is provided on the transparent electrode pattern 4 and the color filter 6 (FIG. 5E), and a plastic substrate (plastic film) 8 is attached on the adhesive layer 7 (FIG. 5F).
[0044]
Thereafter, the transparent electrode pattern 4, the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 are removed from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, so that the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the release layer 2 is formed. A liquid crystal display element substrate 40 formed on the transparent electrode pattern 4 is obtained (FIG. 5G).
[0045]
The liquid crystal display element substrate 40 shown in FIG. 5G thus produced serves as one liquid crystal display element substrate of the pair of liquid crystal display element substrates constituting the liquid crystal display element.
[0046]
As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the pattern forming substrate 1 is subjected to the grating processing (3 ′), and the peeling layer 2 is formed on the pattern forming substrate 1 subjected to the grating processing (3 ′). Is formed on the surface of the release layer 2, and the transparent electrode pattern 4 and the color filter 6 are formed on the release layer 2 on which the grating 3 is formed. After forming and attaching the plastic film 8 on the color filter 6 via the adhesive layer 7, the transparent electrode pattern 4, the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 are removed from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2. By removing the liquid crystal display element, the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment by the grating 3 on the surface of the release layer 2 is formed on the transparent electrode pattern 4. The plate 40 is obtained. Therefore, even when the transparent electrode 4 and the color filter 6 are transferred to the plastic substrate 8 to obtain the liquid crystal display element substrate 40, the rubbing is performed to form the irregularities 9 for controlling the liquid crystal alignment. There is no need for processing. Moreover, since the unevenness 9 for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern 4, the productivity can be improved.
[0047]
Further, since the liquid crystal display element substrate 40 manufactured according to the fourth embodiment includes a color filter, a liquid crystal display element is manufactured using the liquid crystal display element substrate 40 (a liquid crystal display element is configured). When the liquid crystal display element substrate 40 manufactured according to the fourth embodiment is used for each liquid crystal display element substrate of the pair of liquid crystal display element substrates), the liquid crystal display element is for color display.
[0048]
In addition, as an example of the manufacturing method of the liquid crystal display element substrate of the fourth embodiment, instead of the manufacturing process example of FIGS. 5A to 5G, the manufacturing process of FIGS. 6A to 6H. An example can also be used.
[0049]
That is, in the manufacturing process examples of FIGS. 6A to 6H, the transparent electrode pattern 4 formed by the processes of FIGS. 6A to 6C exactly the same as FIGS. 5A to 5C. Then, the protective layer 5 is provided (FIG. 6D), and then the color filter 6 is formed on the protective layer 5 (FIG. 6E).
[0050]
Thereafter, an adhesive layer 7 is provided on the color filter 6 (FIG. 6F), and a plastic substrate (plastic film) 8 is attached on the adhesive layer 7 (FIG. 6G).
[0051]
Thereafter, by removing the transparent electrode pattern 4, the protective layer 5, the color filter 6, the adhesive layer 7, and the plastic film 8 from the pattern forming substrate 1 and the release layer 2, the liquid crystal alignment control by the grating 3 on the surface of the release layer 2 is performed. As a result, a liquid crystal display element substrate 40 ′ in which the unevenness 9 is formed on the transparent electrode pattern 4 is obtained (FIG. 6 (h)).
[0052]
As described above, in the manufacturing process examples in FIGS. 6A to 6H, the protective layer 5 is further provided for flattening and protecting between patterns and on the pattern.
[0053]
As described above, in the third and fourth embodiments, since the grating 3 ′ is formed on the pattern forming substrate 1, once the grating 3 ′ is formed, the pattern forming substrate 1 can be used any number of times. There is an advantage that can be.
[0054]
Next, each process in the first to fourth embodiments described above will be described in more detail.
[0055]
First, the pattern forming substrate 1 is preferably made of a highly reliable material that can withstand a process for forming various layers such as the peeling layer 2, the transparent electrode pattern 4, and the adhesive layer 7. In particular, a material having heat resistance, chemical resistance, etc. is preferably used. As will be described later, when the release layer 2 is peeled off by changing the release layer 2 with light, the pattern forming substrate 1 side is used. In this case, the pattern forming substrate 1 requires a material having a high light transmittance, and quartz glass, various heat resistant glasses, and the like are used.
[0056]
The release layer 2 is stable when various layers such as the transparent electrode pattern 4 and the adhesive layer 7 are formed, and has an adhesive function between the pattern forming substrate 1 and the transparent electrode pattern 4. In the separation, those having a separation function by energy such as light and heat, or chemical action such as alkali, acid, organic solvent and the like are used. That is, the separation effect is exerted on the release layer 2 by the functional action described above, for example, the bonding force between atoms and molecules of the substance constituting the release layer 2 disappears or decreases, or gas is released. Thus, it is desirable to use one that leads to in-layer peeling or interfacial peeling. These materials include various metal oxides such as amorphous silicon, silicon oxide, titanium oxide, various polymer materials such as polyethylene, polyimide, polyester, polymethyl methacrylate, metals such as Al, Li, Mn, In, Ti, or An alloy etc. are mentioned. The method of forming the release layer 2 using these depends on the material and film thickness, but it is a vapor deposition method such as CVD, vapor deposition and sputtering, a plating method such as electroplating and electroless plating, spin coating, and spray coating. And coating methods such as dip coating. Further, when the surface of the release layer 2 is subjected to a grating treatment as in the first and second embodiments, the thickness of the release layer 2 needs to be greater than the depth of the grating 3. As will be described later, the depth of the grating 3 is suitably 0.25 μm to 0.5 μm, so that the thickness of the release layer 2 needs to be 0.25 μm to 0.5 μm or more. In the case of the third and fourth embodiments, the grating 3 is formed at the interface between the peeling layer 2 and the transparent electrode pattern 4 by the grating 3 ′ formed on the pattern forming substrate 1. Since the grating 3 ′ on 1 needs to be reflected in the grating 3 on the release layer 2, the thickness of the release layer 2 is preferably as thin as about 10 nm to 0.1 μm. Further, the release layer 2 needs to be resistant to chemicals when forming the transparent electrode pattern 4 in the next step.
[0057]
The grating 3 (3 ') preferably has a pitch of 0.5 to 5 µm and a depth of 0.25 to 0.5 µm. By using such a pitch and depth, the liquid crystal alignment control irregularities 9 that can control the liquid crystal alignment well can be formed in the transparent electrode pattern 4. Further, as a method of forming the grating 3 (3 ′), a method of mechanically scraping the peeling layer 2 in the first and second embodiments and a pattern forming substrate 1 in the third and fourth embodiments, or a photo A known method such as a photolithography method using a resist and a photomask can be used. In particular, a method for forming a grating using photolithography is preferable because dust does not occur when the grating is formed. Note that when the grating 3 (3 ') is manufactured by photolithography, known materials and techniques can be used for the photoresist and mask used for photolithography. When the grating 3 (3 ′) is produced by photolithography, photosensitive polyimide or a polyimide precursor is used as a material for the release layer 2 because of the function as the release layer 2 and the size of the unevenness. preferable. Further, the cross-sectional shape of the grating 3 (3 ′) formed at this time may be a stepped shape or a smooth curved shape, but it prevents the transparent electrode pattern 4 formed in the next step from being disconnected. Considering this, it is desirable that the cross-sectional shape of the grating 3 (3 ′) is processed so as to have a smooth curved shape as shown in FIG.
[0058]
Moreover, it does not specifically limit as a formation method of the transparent electrode pattern 4 and the color filter 6, A well-known formation method can be used. For example, as the transparent electrode pattern 4, In₂O_Three, SnO₂, ZnO, CdO, TiO₂, In₂O_Three-Sn, SnO₂A known material such as an oxide semiconductor thin film such as -Sb, a metal thin film such as Au, Ag, or Pt, or a conductive nitride thin film such as TiN or ZrN can be used. Zinc and tin oxide are preferably used. The transparent electrode pattern 4 can be produced by, for example, sputtering, ion plating, vacuum deposition, CVD, physical methods such as sputtering, coating, coating, and chemical vapor deposition. In addition, a normal method such as a photolithography method or mask vapor deposition can be used for patterning the transparent electrode 4. The color filter 6 can be formed by a pigment dispersion method, a dyeing method, an electrodeposition method, a printing method, or the like.
[0059]
The adhesive layer 7 may be a reaction curable adhesive, a thermosetting adhesive, a light curable adhesive, or the like. These constituent materials may be any of epoxy, acrylic, silicon, and the like. Can be used. Moreover, as a formation method of the contact bonding layer 7, although the apply | coating method is mainly suitable, it is not specifically limited to this.
[0060]
The plastic film 8 may be made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyimide, polyarylate, etc. having both heat resistance and optical planarity. Further, when the adhesion strength between the pattern forming substrate 1 and the release layer 2 is set to several g to 100 g / cm and the film is given strength, various layers can be formed and can be peeled off at the time of transfer. An organic coating such as polyimide or polyamide is suitable for this film. However, regarding heat resistance, it is sufficient to consider from the viewpoint of use as a liquid crystal display, not on the manufacturing process as described above.
[0061]
The liquid crystal display element has various display modes. Depending on the display mode, there are cases where two liquid crystal display element substrates are opposed to each other so that the liquid crystal alignment control irregularities (gratings) 9 are parallel to each other. . In this case, an interference pattern (moire) may occur due to the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 of the two liquid crystal display element substrates. Further, since the pixels on the liquid crystal display element substrate are also periodically arranged, an interference pattern may be generated by the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 and the pixels. Since such an interference pattern causes the image to be disturbed, it is necessary to devise measures so that the interference pattern does not occur.
[0062]
Specifically, the pitch of the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 is not constant, but may be varied around the original pitch. As a specific method of varying the pitch of the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9, there is a method of slightly changing the line interval in advance when a mask is manufactured. In addition, there is a method in which a plurality of masks having different pitches are prepared (with a plurality of patterns having different spatial frequencies) and multiple exposure is performed, thereby forming a plurality of periods and suppressing the occurrence of interference patterns.
[0063]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0064]
Example 1
In Example 1, a substrate for a liquid crystal display element was manufactured by the manufacturing process shown in FIG. That is, a quartz substrate (50 × 50 mm, thickness 1.0 mm) is used as the pattern forming substrate 1, and a polyimide precursor (thickness 1 μm) is formed on the pattern forming substrate 1 as a release layer 2 by a spin coating method. did.
[0065]
Next, the polyimide precursor is patterned by photolithography using a stripe photomask having a pitch of 1 μm and a width of 0.8 μm and a stripe photomask having a pitch of 3 μm and a width of 0.24 μm, and then heated at 250 ° C. The polyimide precursor was imidized to form a polyimide film on which a grating 3 having a basic pitch of 1 μm and an average depth of 0.5 μm was formed.
[0066]
Next, ITO is formed as a transparent electrode 4 on the grating 3 of the release layer (polyimide film) 2 by a sputtering method and patterned by a photolithography method, and a striped RGB color filter pattern as a color filter 6 is formed thereon. (110 μm pitch width 90 μm) was formed by a known printing method.
[0067]
Next, an ultraviolet curable adhesive layer 7 is applied on the transparent electrode 4 and the color filter 6, and polyethylene terephthalate (50 × 50 mm, thickness 0.1 mm) is not formed as a plastic film 8 thereon. The adhesive layer 7 was cured by irradiating ultraviolet rays from the plastic film (polyethylene terephthalate) 8 side. Next, a laser beam (wavelength 308 nm) from a Xe-Cl excimer laser is irradiated from the pattern forming substrate (quartz substrate) 1 side, and the boundary between the release layer 2 (the interface between the release layer 2 and the transparent electrode 4). By separating the quartz substrate 1 and the transparent electrode 4, the transparent electrode 4 and the color filter 6 formed on the quartz substrate 1 were transferred onto the plastic film substrate 8. By this separation, the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 formed by the grating 3 of the release layer 2 is formed on the surface of the transparent electrode 4. Thereafter, the surface of the liquid crystal alignment control irregularities (grating) 9 is coated with a chromium compound surfactant so that the liquid crystal molecules are vertically aligned along the liquid crystal alignment control irregularities (grating) 9. Orientation treatment).
[0068]
Further, in the same manner as described above, a counter substrate (that is, the other liquid crystal display element substrate of the liquid crystal display element) was produced. However, the surface of the concavity and convexity (grating) 9 for controlling liquid crystal alignment of the counter substrate is not subjected to vertical alignment treatment.
[0069]
The two liquid crystal display element substrates produced as described above are opposed to each other so that the groove directions of the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 are parallel to each other, and a seal in which a 2.8 μm gap agent is dispersed A nematic liquid crystal material (ZLI-4788 manufactured by Merck & Co., Inc.) was vacuum-injected therein to form a liquid crystal display element, that is, a cell.
[0070]
When two types of drive waveforms with a pulse width of 500 μs and a pulse peak value of 5 V and −5 V were applied between the upper and lower electrodes of the cell fabricated as described above, a color display with good contrast between light and dark was confirmed. did it.
[0071]
Example 2
Also in Example 2, a substrate for a liquid crystal display element was manufactured by the manufacturing process shown in FIG. That is, a blue-coated glass substrate (50 × 50 mm, thickness 1.0 mm) coated with silica is used for the pattern forming substrate 1, and a polyimide precursor (thickness 3 μm) is spun on the pattern forming substrate 1 as a release layer 2. It formed by the coating method.
[0072]
Next, the polyimide precursor is patterned by photolithography using a striped photomask having a pitch of 1 μm and a width of 0.8 μm, and then heated at 250 ° C. to imidize the polyimide precursor, with a pitch of 3 μm and a depth of 0.15 μm. A polyimide film on which the grating 3 was formed was formed. At this time, the adhesion strength between the substrate 1 and the polyimide film 2 was 10 g / cm.
[0073]
Next, ITO is formed as a transparent electrode 4 on the grating 3 of the release layer (polyimide film) 2 by sputtering and patterned by photolithography, and a striped RGB color filter as the color filter layer 6 is formed thereon. A pattern (110 μm pitch, 90 μm width) was formed by a known printing method.
[0074]
Next, an ultraviolet curable adhesive layer 7 is applied on the transparent electrode 4 and the color filter 6, and polyethylene terephthalate (50 × 50 mm, thickness 0.1 mm) is not formed as a plastic film 8 thereon. The adhesive layer 7 was cured by irradiating ultraviolet rays from the plastic film (polyethylene terephthalate) 8 side. Next, the color formed on the blue plate glass substrate 1 by separating the blue plate glass substrate 1 and the transparent electrode 4 with the release layer 2 as a boundary (at the boundary between the release layer 2 and the transparent electrode 4). The filter 6 was transferred onto the plastic film substrate 8, and the release layer 2 was removed using plasma or alkali. By this separation, the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 formed by the grating 3 of the release layer 2 is formed on the surface of the transparent electrode 4. Thereafter, the surface of the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 is treated with a vertical alignment treatment agent (JALS-2021-R2 manufactured by JSR) (by applying vertical alignment treatment), so that the liquid crystal molecules are controlled in the liquid crystal alignment. Vertical alignment was made along the unevenness (grating) 9 for use.
[0075]
Further, in the same manner as described above, a counter substrate (that is, the other liquid crystal display element substrate of the liquid crystal display element) was produced. Here, the vertical alignment treatment was performed on the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 of the counter substrate with a vertical alignment treatment agent (JALS-2021-R2 manufactured by JSR Corporation).
[0076]
The two liquid crystal display element substrates produced as described above are opposed to each other so that the groove directions of the liquid crystal alignment control unevenness (grating) 9 are parallel to each other, and a seal in which a 7.2 μm gap agent is dispersed A liquid crystal (MJ-HT, manufactured by Merck & Co., Inc.) containing 0.5 wt% of dichroic dye (manufactured by Nippon Photosensitive Laboratories, Inc., G-165) was vacuum-injected therein. A polarizer was provided on one side of the element to form a liquid crystal display element, that is, a cell.
[0077]
When two types of drive waveforms having a pulse width of 500 μsec and a pulse peak value of 10 V and −10 V were applied between the upper and lower electrodes of the cell fabricated as described above, a color display with good contrast between light and dark was confirmed. did it.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the peeling layer is formed on the pattern forming substrate, and the grating processing for forming the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is performed on the surface of the peeling layer. After forming a transparent electrode pattern on the peeled layer and attaching a plastic film on the transparent electrode pattern via an adhesive layer, the transparent electrode pattern, adhesive layer, and plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer. In order to obtain a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern, the transparent electrode is transferred to a plastic substrate to obtain a substrate for liquid crystal display element In this case, it is not necessary to perform a rubbing process for forming the irregularities for controlling the liquid crystal alignment. Moreover, since the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern, the productivity can be improved.
[0079]
According to the second aspect of the present invention, the release layer is formed on the pattern forming substrate, the grating process for forming the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is performed on the release layer surface, and the grating process is performed on the release layer. After forming a transparent electrode pattern and a color filter and attaching a plastic film on the color filter via an adhesive layer, the transparent electrode pattern, the color filter, the adhesive layer, and the plastic film are removed from the pattern forming substrate and the release layer. In order to obtain a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern, the transparent electrode and the color filter are transferred to a plastic substrate and used for the liquid crystal display element. Even in the case of obtaining a substrate, rubbing treatment is used to form irregularities for liquid crystal alignment control. Need not be the cornerstone. Moreover, since the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern, the productivity can be improved.
[0080]
According to the invention described in claim 3, the pattern forming substrate is subjected to grating processing, and the peeling layer is formed on the grating processed pattern forming substrate, thereby forming irregularities for liquid crystal alignment control. A transparent electrode pattern is formed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern is formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is pasted on the transparent electrode pattern via an adhesive layer. By removing the adhesive layer and the plastic film from the pattern forming substrate and the release layer, it is possible to obtain a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling the liquid crystal alignment by the grating on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern. Even when transferring electrodes to plastic substrates to obtain substrates for liquid crystal display elements The formation of irregularities, need without requiring a rubbing process. Moreover, since the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern, the productivity can be improved. Further, in the invention described in claim 3, since the pattern forming substrate subjected to the grating processing can be reused, the unevenness for controlling the liquid crystal alignment can be easily formed any number of times.
[0081]
According to the invention described in claim 4, the pattern forming substrate is subjected to grating processing, and the peeling layer is formed on the grating processed pattern forming substrate, thereby forming irregularities for liquid crystal alignment control. A transparent electrode pattern and a color filter are formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is attached on the color filter via an adhesive layer, and then transparent. A substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by grating on the surface of the release layer are formed on the transparent electrode pattern by removing the electrode pattern, color filter, adhesive layer, and plastic film from the pattern forming substrate and the release layer Transfer transparent electrode and color filter to plastic substrate In the case of obtaining a substrate for crystal display device also, the formation of irregularities for controlling liquid crystal orientation, it is not necessary to require the rubbing treatment. Moreover, since the unevenness for controlling the liquid crystal alignment is formed simultaneously with the formation of the transparent electrode pattern, the productivity can be improved. Furthermore, in the invention described in claim 4, since the pattern forming substrate subjected to the grating processing can be reused, the unevenness for controlling the liquid crystal alignment can be easily formed any number of times.
[0082]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, the groove spacing of the grating is 0.5 μm to 5 μm. Since the grating has a depth of 0.25 μm to 0.5 μm, liquid crystal alignment control irregularities capable of favorably controlling the liquid crystal alignment can be formed in the transparent electrode pattern.
[0083]
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, the grating processing of the release layer or the pattern forming substrate is performed by photolithography. Therefore, the grating process can be performed with good workability and without generating dust.
[0084]
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, a photosensitive polyimide or a polyimide precursor is used as the release layer. Since it uses, the peelability from the peeling layer of a transparent electrode or a color filter becomes favorable.
[0085]
According to the invention described in claim 8, in the method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 6, the grating processing of the release layer or the pattern forming substrate is performed by multiple exposure with a plurality of patterns having different spatial frequencies. Therefore, when the liquid crystal display element substrate manufactured as described above is used as a liquid crystal display element, the generation of moire in the liquid crystal display element can be reduced, and an image with good image quality can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing another example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a liquid crystal display element substrate according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another example of a method for manufacturing a liquid crystal display element substrate according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the shape of a grating.
[Explanation of symbols]
1 Pattern forming substrate
2 Release layer
3 grating
4 Transparent electrode pattern
5 Protective layer
6 Color filter
7 Adhesive layer
8 Plastic film
9 Unevenness for liquid crystal alignment control
10, 20, 20 ', 30, 40, 40' substrate for liquid crystal display element

Claims

A release layer is formed on the substrate for pattern formation, a grating process for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is performed on the surface of the release layer, a transparent electrode pattern is formed on the peeled release layer, and a transparent electrode pattern is formed on the transparent electrode pattern. After pasting the plastic film through the adhesive layer, removing the transparent electrode pattern, adhesive layer, and plastic film from the pattern forming substrate and the release layer makes the unevenness for liquid crystal alignment control by grating processing on the surface of the release layer transparent A method for producing a substrate for a liquid crystal display element, comprising obtaining a substrate for a liquid crystal display element formed on an electrode pattern.

A release layer is formed on the substrate for pattern formation, a grating process is applied to the surface of the release layer to form irregularities for controlling liquid crystal alignment, and a transparent electrode pattern and a color filter are formed on the release layer that has been subjected to the grating process. Liquid crystal alignment by grating processing on the surface of the release layer by removing the transparent electrode pattern, color filter, adhesive layer, and plastic film from the pattern forming substrate and release layer after a plastic film is pasted on the filter via an adhesive layer A method for producing a substrate for a liquid crystal display element, comprising obtaining a substrate for a liquid crystal display element in which unevenness for control is formed on a transparent electrode pattern.

Grating processing is performed on the pattern forming substrate, and by forming a release layer on the patterned substrate for forming the grating, a grating for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is formed on the surface of the release layer. A transparent electrode pattern is formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is pasted on the transparent electrode pattern via an adhesive layer, and then the transparent electrode pattern, the adhesive layer, and the plastic film are attached to the pattern forming substrate and A method for producing a substrate for a liquid crystal display element, wherein a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by a grating on the surface of the release layer are formed on a transparent electrode pattern is obtained by removing from the release layer.

Grating processing is performed on the pattern forming substrate, and by forming a release layer on the patterned substrate for forming the grating, a grating for forming irregularities for controlling liquid crystal alignment is formed on the surface of the release layer. A transparent electrode pattern and a color filter are formed on the release layer on which the grating is formed, and a plastic film is pasted on the color filter via an adhesive layer, and then the transparent electrode pattern, color filter, adhesive layer and plastic film are applied. A substrate for a liquid crystal display element, wherein a substrate for a liquid crystal display element in which irregularities for controlling liquid crystal alignment by a grating on the surface of the release layer are formed on a transparent electrode pattern is obtained by removing the substrate from the pattern forming substrate and the release layer Manufacturing method.

5. The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 1, wherein a groove interval of the grating is 0.5 μm to 5 μm, and a depth of the grating is 0.25 μm to 0. 5. A method for producing a substrate for a liquid crystal display element, wherein the thickness is 5 μm.

5. The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 1, wherein the peeling layer or the pattern forming substrate is subjected to grating processing by photolithography. Manufacturing method.

5. The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 1, wherein a photosensitive polyimide or a polyimide precursor is used as the release layer. Production method.

7. The method for manufacturing a substrate for a liquid crystal display element according to claim 6, wherein the grating processing of the release layer or the pattern forming substrate is performed by multiple exposure with a plurality of patterns having different spatial frequencies. Manufacturing method for industrial use.