(57)【要約】【課題】高品質な画像を表示可能であり、しかも応答速度の向上や長寿命化に対応可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、複数の画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂごとに区画配置された複数の液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂと、複数の液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの各々と対応して設けられて透過させる光の波長が互いに異なる複数の色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂと、液晶層１３の光射出側に配置された偏光層１２４と、を備える。液晶層１３は、複数の液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３で液晶材料を異ならせることにより液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ごとに複屈折性が調整されている。複数の液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３の各々は、偏光層１２４に入射する光であって液晶部と対応する色材部が透過させる波長の光が直線偏光になるように、リタデーション値が調整されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域ごとに区画配置された複数の液晶部からなる、液晶層と、
前記複数の液晶部の各々と対応して設けられて透過させる光の波長が互いに異なる複数の色材部からなる、カラーフィルター層と、
前記液晶層の光射出側に配置された偏光層と、を備え、
前記液晶層は、前記複数の液晶部で液晶材料を異ならせることにより前記液晶部ごとに複屈折性が調整されており、
前記複数の液晶部の各々は、前記偏光層に入射する光のうちの該液晶部と対応する前記色材部が透過させる波長の光が直線偏光になるように、リタデーション値が調整されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の色材部で最も前記波長が短い色材部に対応する前記液晶部の複屈折性が前記複数の液晶部において最小になるように、前記液晶材料が選択されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の液晶部の各々の厚みを前記複数の液晶部で異ならせることにより、前記リタデーション値が調整されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の液晶部の間に前記複数の画素領域の各々を環状に囲む隔壁が設けられており、前記複数の液晶部が前記隔壁により仕切られていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持されてなり前記液晶層の光射出側に偏光層が設けられており、波長が異なる光を射出する複数の画素領域を有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１基板に、前記複数の画素領域ごとに区画配置されてリタデーション値が異なる複数の液晶部からなる、液晶層を形成する工程と、
前記第２基板に、前記複数の画素領域ごとに区画配置されて透過させる光の波長が異なる複数の色材部からなる、カラーフィルター層を形成する工程と、
前記第１基板と前記第２基板とを貼り合せる工程と、を有し、
前記液晶層を形成する工程は、
前記第１基板に前記複数の画素領域を区画する隔壁を形成する処理と、
前記隔壁内に液晶材料を液滴吐出法により配置し、該液晶材料からなる前記液晶部を形成する処理と、を含み、
前記液晶部を形成する処理では、前記複数の画素領域に互いに異なる前記液晶材料を配置して該液晶材料からなる前記液晶部の複屈折性を調整し、かつ前記偏光層に入射する光のうちの該液晶部と対応する前記色材部の前記波長の光が直線偏光になるように、前記液晶部ごとに前記リタデーション値を調整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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から液晶表示装置として、カラーフィルター基板（以下、ＣＦ基板と略記する）と素子基板との間に液晶層が封入されたものが知られている（例えば、特許文献１）。素子基板は、画素領域ごとに液晶層に電界を印加可能になっている。以下、液晶層がＴＮ配向である場合について説明する。液晶層を挟んで、入射側偏光板、射出側偏光板が配置されている。入射側偏光板、射出側偏光板は、例えば透過軸を互いに直交させて配置される。入射側偏光板、射出側偏光板は直線偏光を通すようになっている。
【０００３】
液晶層に入射する光の２方向の振動に生じる位相差（位相変調量）は、液晶層のリタデーション値と入射光の波長によって定まる。リタデーション値は、２方向における屈折率差である複屈折性と、液晶層の厚みとで定まる。ＴＮ配向の液晶層は、電界非印加時に位相差を変化させ、また電界印加時には位相差を変化させないようになっている。
【０００４】
入射側偏光板を通った光は、直線偏光になって液晶層に入射する。電圧非印加時に液晶層に入射した光は、液晶層に位相変調されて理想的には入射時と直交する方向の直線偏光になる。この直線偏光が射出側偏光板を通ることにより、電界非印加時に明表示（ノーマリーホワイト）になる。電圧印加時に液晶層に入射した光は、位相変調が生じないので偏光状態が変化せずに直線偏光のまま射出される。この直線偏光が射出側偏光板に吸収されることにより、電界印加時に暗表示になる。
【０００５】
ＣＦ基板は、透過させる光の波長が異なる複数の色材部からなっている。色材部は、画素領域と１対１で対応している。例えば、赤緑青の３つの画素領域から射出される光により、フルカラー画像の１画素が構成される。一般にＣＦ基板は、素子基板と独立して形成されており、露光・現像技術に代えて液滴吐出法等を用いて形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２６１８５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のような従来の液晶表示装置には、画像品質や応答速度を向上させる観点で、改善すべき点がある。画像品質を向上させるには、位相変調量を適切に設定することが有効である。しかしながら、位相変調量は、波長依存性を有しており入射光の波長によって変化するので、リタデーション値を最適化することは容易でない。例えば、赤緑青のいずれか１色（例えば緑）に対してリタデーション値を最適化すると、他の２色（赤青）に対してリタデーション値が最適にならなくなる。すなわち、赤青の画素領域に対応する部分の液晶層を通った光が楕円偏光になり、射出側偏光板に吸収される光量が所望値にならなくなるので、赤青が所望の階調にならなくなる。
【０００８】
応答速度を向上させるには、液晶層を薄厚化することが有効である。リタデーション値を所定の値に設定しつつ液晶層を薄厚化するためには、液晶層の複屈折性を大きくする必要がある。複屈折性は液晶材料により定まるが、一般に複屈折性が大きい液晶材料であるほど耐光性が低くなる。したがって、応答性を向上させると、液晶層の耐久性が低下して、液晶表示装置が短寿命になるおそれがある。
【０００９】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、高品質な画像を表示可能であり、しかも応答速度の向上や長寿命化に対応可能な液晶表示装置を提供することを目的の１つとする。また、高品質な画像を表示可能であるとともに長寿命化や応答速度の向上に対応可能な液晶表示装置を低コストで効率よく製造可能な方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、複数の画素領域ごとに区画配置された複数の液晶部からなる、液晶層と、前記複数の液晶部の各々と対応して設けられて透過させる光の波長が互いに異なる複数の色材部からなる、カラーフィルター層と、前記液晶層の光射出側に配置された偏光層と、を備え、前記液晶層は、前記複数の液晶部で液晶材料を異ならせることにより前記液晶部ごとに複屈折性が調整されており、前記複数の液晶部の各々は、前記偏光層に入射する光のうちの該液晶部と対応する前記色材部が透過させる波長の光が直線偏光になるように、リタデーション値が調整されていることを特徴とする。
【００１１】
液晶部のリタデーション値は、液晶部において光が通る光路長（典型的には液晶部の厚み）と、液晶部の複屈折性とにより定まる。前記の構成によれば、複数の液晶部の複屈折性を液晶材料の違いにより調整することができ、液晶部ごとにリタデーション値を調整することができる。したがって、偏光層に入射する光のうちの色材部を透過する波長の光、すなわち表示に寄与する光を直線偏光にすることができ、偏光層を通った光を所望の階調にすることができる。
【００１２】
一般に、所定のリタデーション値の液晶層による位相変調量は、入射光が短波長であるほど、大きくなる。したがって、表示に寄与する複数の波長の光をいずれも直線偏光にするには、相対的に短波長の光を透過する色材部に対応する液晶部においてリタデーション値を小さくすればよく、この液晶部の複屈折性を小さくすればよい。複屈折性を小さくするほど液晶材料の劣化が低減されるので、相対的に短波長の光に対応する液晶部の耐光性を向上させることができる。
【００１３】
以上のように、本発明の液晶表示装置は、所望の階調とされた光により画像が表示されるので、高品質な画像を表示可能になっている。また、短波長の光に対応する液晶部の耐光性を向上させることができ、長寿命化や応答速度の向上に対応可能になっている。
【００１４】
また、前記複数の色材部で最も短波長の光を透過させる色材部に対応する前記液晶部の複屈折性が前記複数の液晶部において最小になるように、前記液晶材料が選択されていることが好ましい。
液晶表示装置の外部からの外光のうち、色材部を透過した波長の光が液晶層に入射する。液晶層は、液晶材料（有機材料）からなり、一般に入射光が短波長であるほど分解等により劣化しやすい。前記の構成では、最も短波長の光を透過させる色材部に対応する液晶部、すなわち最も短波長の外光が入射する液晶部において複屈折性が最小になっているので、複数の液晶部で最も劣化しやすい液晶部において耐光性が最大になる。したがって、複数の液晶部で最も短寿命の液晶部を長寿命にすることができ、長寿命化や応答速度の向上に対応可能になる。
【００１５】
また、前記複数の液晶部の各々の厚みを前記複数の液晶部で異ならせることにより、前記リタデーション値が調整されていてもよい。
このようにすれば、液晶部の複屈折性、液晶層の厚みの２つのパラメーターにより液晶部のリタデーション値を調整することができ、液晶材料の選択自由度が高くなること等により設計自由度が高くなる。
【００１６】
また、前記複数の液晶部の間に前記複数の画素領域の各々を環状に囲む隔壁が設けられており、前記複数の液晶部が前記隔壁により仕切られていることが好ましい。
このようにすれば、複数の液晶部の間で、液晶材料が混ざり合うことが防止され、液晶部を所定の特性にすることが容易になる。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の製造方法法は、第１基板と第２基板との間に液晶層が挟持されてなり前記液晶層の光射出側に偏光層が設けられており、波長が異なる光を射出する複数の画素領域を有する液晶表示装置の製造方法であって、前記第１基板に、前記複数の画素領域ごとに区画配置されてリタデーション値が異なる複数の液晶部からなる、液晶層を形成する工程と、前記第２基板に、前記複数の画素領域ごとに区画配置されて透過させる光の波長が異なる複数の色材部からなる、カラーフィルター層を形成する工程と、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合せる工程と、を有し、前記液晶層を形成する工程は、前記第１基板に前記複数の画素領域を区画する隔壁を形成する処理と、前記隔壁内に液晶材料を液滴吐出法により配置し、該液晶材料からなる前記液晶部を形成する処理と、を含み、前記液晶部を形成する処理では、前記複数の画素領域に互いに異なる前記液晶材料を配置して該液晶材料からなる前記液晶部の複屈折性を調整し、かつ前記偏光層に入射する光のうちの該液晶部と対応する前記色材部の前記波長の光が直線偏光になるように、前記液晶部ごとに前記リタデーション値を調整することを特徴とする。
【００１８】
このようにすれば、高品質な画像を表示可能であるとともに長寿命化や応答速度の向上に対応可能な液晶表示装置を製造することができる。また、偏光層に入射する光のうちの表示に寄与する光の偏光状態を、液晶部により調整することにより直線偏光に揃えることができる。したがって、表示に寄与する光の偏光状態を画素領域ごとに調整するために液晶部以外の要素の特性を部分的に異ならせる必要性が低くなり、液晶表示装置を低コストで効率よく製造することができる。また、前記の製造方法によれば、第２基板を通常のＣＦ基板と同様にして製造することもでき、これにより通常のＣＦ基板の製造に用いない加工装置が不要になることにより、製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】液晶表示装置の概略構成を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大図である。
【図２】液晶表示装置の要部断面図である。
【図３】リタデーション値に対する透過率の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、液晶表示装置の製造方法を示す断面工程図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、図４（ｃ）から続く断面工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２１】
図１（ａ）は、本実施形態の液晶表示装置１の概略構成を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、表示領域を拡大して示す平面図である。図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１は概略板状のものであり、一方の面に表示領域Ａ１を有している。表示領域Ａ１内に、複数の画素領域Ｐが行列状に配置されている。表示領域Ａ１の外側は、額縁Ａ２になっている。液晶表示装置１の内部には、複数の走査線１０ａ、複数のデータ線１０ｂが設けられている。複数の走査線１０ａは互いに略平行になっており、複数のデータ線１０ｂも互いに略平行になっている。走査線１０ａとデータ線１０ｂは、略直交（交差）している。走査線１０ａとデータ線１０ｂとに囲まれる領域の各々が、画素領域Ｐになっている。
【００２２】
走査線１０ａ、データ線１０ｂは、表示領域Ａ１と額縁Ａ２とにわたって設けられている。額縁Ａ２において走査線１０ａの端部は、走査信号を供給する走査線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。額縁Ａ２においてデータ線１０ｂの端部は、画像信号を供給するデータ線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。
【００２３】
図１（ｂ）に示すように表示領域Ａ１は画素領域Ｐとして、赤表示の画素領域Ｐｒ、緑表示の画素領域Ｐｇ、青表示の画素領域Ｐｂを含んでいる。画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂから、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を表示側に向けて射出される。赤色光、緑色光、青色光が混じり合って視認されて、フルカラー画像の１画素が表示される。画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの間は、遮光領域Ｄになっている。
【００２４】
図２は、液晶表示装置１の要部断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１は、素子基板（第１基板）１１、素子基板１１に対向配置されたＣＦ基板（第２基板）１２、素子基板１１とＣＦ基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。
【００２５】
素子基板１１は、例えばアクティブマトリクス型のものであり、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板１１Ａを基体としている。透明基板１１Ａ上に素子層１１１が設けられている。素子層１１１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２や、図１（ａ）に示した走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線等が設けられている。ＴＦＴ１１２や各種配線は、遮光領域Ｄと重なる部分に設けられている。
【００２６】
素子層１１１の液晶層１３側には、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂごとに島状の画素電極１１３が形成されている。画素電極１１３は、ＴＦＴ１１２と１対１で対応しており、対応するＴＦＴ１１２と電気的に接続されている。ＴＦＴ１１２は、走査信号に基づいて画像信号をスイッチングして、画像信号を画素電極１１３に所定のタイミングで供給する。
【００２７】
遮光領域Ｄと重なる部分の素子層１１１上に、例えばシリコン酸化物等の無機材料からなる第１隔壁１１４が設けられている。第１隔壁１１４は、画素電極１１３の周縁部を環状に覆って、また複数の画素電極１１３の周縁部にわたって形成されている。画素電極１１３と液晶層１３との間に、第１配向膜１１５が設けられている。第１配向膜１１５は、例えばポリイミド等からなる膜にラビング処理等の配向処理を施したものであり、後述する第２配向膜１２３とともに液晶層１３の配向状態を制御する。ここでは、液晶層１３をネマティックツイスト配向（ＴＮ）配向させるように、第１配向膜１１５、第２配向膜１２３に配向処理がなされている。
【００２８】
遮光領域Ｄと重なる部分の第１配向膜１１５上に、樹脂材料等からなる第２隔壁１１６が設けられている。第２隔壁１１６は、画素電極１１３の周辺を環状に囲んで設けられている。第２隔壁１１６上に、接着層１１７が設けられている。接着層１１７は、第２隔壁１１６とＣＦ基板１２側とを接着している。このように、素子基板１１とＣＦ基板１２とに挟まれる部分は、第２隔壁１１６に囲まれる部分ごとに封止されている。
【００２９】
本実施形態の液晶表示装置１は、透明基板１１Ａにおいて液晶層１３と反対側が照明光の入射側になっている。透明基板１１Ａにおいて照明光の入射側には、第１偏光板１１８が設けられている。第１偏光板１１８は、所定の方向の直線偏光を通す特性を有している。第１偏光板１１８において液晶層１３と反対側に、光源や導光板等からなる図示略の照明装置（バックライト）が配置されている。
【００３０】
液晶層１３は、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂを含んでいる。液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは、それぞれ画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂと重なる部分に配置されている。液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは、第２隔壁１１６に仕切られて区画配置されている。ここでは、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの厚みが略一致している。液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂは、互いに異なる液晶材料からなっている。液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの特性については後述する。
【００３１】
ＣＦ基板１２は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板１２Ａを基体としている。透明基板１２Ａの液晶層１３側に、カラーフィルター層１２１が設けられている。カラーフィルター層１２１は、色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂ、１２１ｄを含んでいる。色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過させ、その他の波長帯域の色光を吸収する特性を有している。色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂは、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂと重なる部分に区画配置されている。色材部１２１ｄは、可視光のほとんどを吸収する特性を有している。色材部１２１ｄは、遮光領域Ｄと重なる部分に配置されており、ブラックマトリックスとして機能する。
【００３２】
カラーフィルター層１２１の液晶層１３側に、共通電極１２２が設けられている。共通電極１２２の液晶層１３側に、第２配向膜１２３が設けられている。透明基板１２Ａの液晶層１３と反対側に、第２偏光板（偏光層）１２４が配置されている。第２偏光板１２４は、直線偏光を通す特性を有している。ここでは、第２偏光板１２４の透過軸が、第１偏光板１１８の透過軸に対して略９０°の角度をなしている。ここでは、共通電極１２２、第２配向膜１２３、第２偏光板１２４が、いずれも画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに共通して略ベタ状に設けられている。
【００３３】
以上のような構成の液晶表示装置１において、照明光は、第１偏光板１１８を通って直線偏光（第１直線偏光と称する）になり液晶層１３に入射する。画素領域Ｐｒに着目すると、画素電極１１３に画像信号が供給されていない状態で、液晶部１３ｒは電界非印加状態になっており複屈折性を発現している。電界非印加状態の液晶部１３ｒに入射した光は、位相変調されて第１直線偏光から９０°回転した第２直線偏光になり、色材部１２１ｒに入射する。色材部１２１ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２１ｒから赤色光が射出される。色材部１２１ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２４の透過軸と略一致しており、第２偏光板１２４を透過する。これにより、画素領域Ｐｒが明表示（赤）になる。
【００３４】
画素電極１１３に画像信号が供給された状態では、液晶部１３ｒが電界印加状態となり複屈折性を発現しなくなる。電界印加状態の液晶部１３ｒに入射した第１直線偏光は、偏光状態が変化せずに色材部１２１ｒに入射する。色材部１２１ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２１ｒから赤色光が射出される。色材部１２１ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２４の吸収軸と略一致しており、第２偏光板１２４に吸収される。これにより、画素領域Ｐｒが暗表示（黒）になる。
【００３５】
画素領域Ｐｇ、Ｐｂについても画素領域Ｐｒと同様に、電界印加の有無により明表示と黒表示とを切り替えることができる。例えば、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂがいずれも明表示である場合には、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂにより構成される１画素が白表示になる。このように液晶表示装置１は、フルカラー画像の表示が可能になっている。液晶表示装置１は、次に説明するように、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂごとにリタデーション値が調整されているので、高品質な画像を表示可能になっている。
【００３６】
図３は、波長帯域が異なる複数の色光について、リタデーション値に対する透過率の関係（透過特性）を示すグラフである。縦軸の値は、一対の偏光板の間に配置された液晶層を有する液晶パネルの透過率Ｔについて規格化した値を示したものである。横軸の値は、液晶層のリタデーション値δｎｄ［μｍ］であり、リタデーション値δｎｄは液晶層の複屈折性δｎと液晶層の厚みｄ[μｍ]との積である。図３に示すようなリタデーション値に対する透過率の関係は、ジョーンズ理論等を用いて求められる。図３のグラフには、波長帯域が３つの異なる色光について透過特性を示している。図３のグラフにおいて、Ｒは中心波長が６５０ｎｍ程度の赤色光、Ｇは中心波長が５５０ｎｍ程度の緑色光、Ｂは中心波長が４５０ｎｍ程度の青色光である。
【００３７】
図３のグラフに示すように、透過特性は波長依存性を有しており、透過率Ｔが最大になるリタデーション値は３つの色光で異なっている。通常の液晶表示装置では、液晶層のリタデーション値が０．１〜１．０程度に設定されている。これは、透過率が極大となるリタデーション値を含んだ範囲のうち、リタデーション値が比較的小さな範囲を用いることにより、液晶層の厚みｄを小さくすることができること等の理由による。
【００３８】
透過率Ｔが極大になるリタデーション値は、赤色光（Ｒ）で０．５６程度、緑色光（Ｇ）で０．４７程度、青色光（Ｂ）で０．３９程度である。通常の液晶表示装置では、赤緑青の画素領域で共通して液晶層が設けられており、赤色光、青色光の波長帯域間に位置する緑色光に対して液晶層のリタデーション値を最適化することが多い。
【００３９】
本実施形態の液晶層１３は、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂごとに対応する色光の透過率Ｔが極大になるように、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂごとに液晶材料が選択されている。すなわち、液晶部１３ｒのリタデーション値が０．５６程度、液晶部１３ｇのリタデーション値が０．４７程度、液晶部１３ｒのリタデーション値が０．３９程度になるように、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで互いに異なる液晶材料が選択されている。液晶材料としては、例えば主鎖にフェニル基を有するものが知られている。一般に、フェニル基の数が多い液晶材料であるほど複屈折性が大きくなる。したがって、対応する色光の波長が長い液晶部であるほど、例えばフェニル基の数が多い液晶材料を選択することにより、複屈折性を大きくすることができる。
【００４０】
以下の［表１］に実施例、比較例１、２の液晶層の厚み、複屈折性、リタデーション値（Ｒｅ値）について、数値例を示す。実施例は、本発明を適用した液晶表示装置の値である。比較例１は、通常の液晶表示装置に相当するものである。比較例１は、表示する色光の波長帯域が異なる複数の画素領域で、液晶層の液晶材料（すなわち複屈折性）及び液晶層の厚みを共通にしたものである。比較例２は、表示する色光の波長帯域が異なる複数の画素領域で、液晶層の液晶材料を共通にするとともに、液晶層の厚みを異ならせてリタデーション値を調整したものである。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
［表１］に示した比較例１の液晶表示装置では、液晶層のリタデーション値がＲＧＢで共通（０．４７程度）になっている。比較例１の液晶表示装置では、図３のグラフから分かるように赤色光、青色光の透過率が、０．９５程度になり、フルカラーの１画素の輝度が最大にならなくなる。
比較例２の液晶表示装置は、画素領域ごとに液晶層の厚みを異ならせており、いわゆるマルチギャップ構造になっている。このようにすれば、液晶層のリタデーション値をＲＧＢごとに最適化することができる。しかしながら、液晶層における最大厚み（Ｒで４．７７）が、比較例１の液晶層の厚み（ＲＧＢで４．００）よりも厚くなってしまう。
【００４３】
以上のような比較例１、２に対して実施例では、液晶層のリタデーション値をＲＧＢごとに最適化することができ、高品質な画像が得られる液晶表示装置になる。また、液晶層の最大厚みを比較例１と同程度にすることができ、液晶層の応答性を低下させることなくリタデーション値を最適化することができる。
【００４４】
一般に、複屈折性が高い液晶材料からなる液晶層であるほど、また入射光が短波長であるほど、入射光の吸収等により液晶層が劣化しやすい。実施例では、対応する波長帯域が短波長側である液晶部（Ｂ）ほど複屈折性が低くなっているので、例えばカラーフィルター層１２１を通って液晶層１３に入射する外光による液晶材料の劣化が格段に低減され、長寿命の液晶表示装置になる。また、液晶層１３の耐光性を保持しつつ、液晶層１３を薄厚化することもできる。液晶層１３を薄厚化することにより、所定の印加電圧により液晶層１３に作用する電界強度を高めることができ、液晶層１３の応答性を向上させることができる。
【００４５】
次に、液晶表示装置１の構成に基づいて、本発明に係る液晶表示装置の製造方法の一実施形態を説明する。図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の液晶表示装置の製造方法を概略して示す断面工程図である。
【００４６】
液晶表示装置１を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように透明基板１１Ａ上にＴＦＴ１１２や各種配線、各種パッシベーション膜等を形成して、素子層１１１を形成する。そして、素子層１１１上に島状の画素電極１１３を形成する。そして、画素電極１１３の周縁部と画素電極１１３の間に連続して、第１隔壁１１４を形成する。例えば、透明基板１１Ａ上のほぼ全域に無機材料（例えばシリコン酸化物）をベタ状に成膜し、この膜をパターニングして画素電極１１３において画素領域と重なる部分（中央部）を露出させることにより、第１隔壁１１４が得られる。そして、画素電極１１３と第１隔壁１１４とを覆って、透明基板１１Ａ上のほぼ全域にベタ状に第１配向膜１１５を形成する。以上の工程は、公知の形成材料や形成方法を適宜用いて行うことができる。
【００４７】
次いで、図４（ｂ）に示すように、第１隔壁１１４上における第１配向膜１１５上に第２隔壁１１６を形成した後、第２隔壁１１６上に接着層１１７を形成する。具体的には、第１配向膜１１５を覆って、透明基板１１Ａ上のほぼ全域にベタ状に感光性の樹脂材料を成膜する。そして、この樹脂膜を露光・現像して、画素領域と重なる部分を開口して第１配向膜１１５を露出させる。そして、印刷法等を用いて第２隔壁１１６上に接着層１１７を形成する。必要に応じて、第２隔壁１１６や接着層１１７の液晶材料に対する親液性や撥液性を調整しておくとよい。
【００４８】
次いで、図４（ｃ）に示すように、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド２１〜２３から液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの液晶材料の液滴２ｒ、２ｇ、２ｂを吐出させ、第２隔壁１１６に囲まれる部分に液晶材料を配置する。これにより、互いに異なる液晶材料からなる液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂが得られる。
【００４９】
また、図５（ａ）に示すように、素子基板１１の形成と独立した工程であるいは一部の工程を共通にして、ＣＦ基板１２の一部を形成する。具体的には、透明基板１２Ａ上に、例えば液滴吐出法等を用いて、色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂ、１２１ｄからなるカラーフィルター層１２１を形成する。そして、カラーフィルター層１２１上に略ベタ状に共通電極１２２を形成し、共通電極層１２２上に略ベタ状に第２配向膜１２３を形成する。
【００５０】
次いで、図５（ｂ）に示すように、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂが形成された透明基板１１Ａ上に、第２配向膜１２３が形成された透明基板１２Ａを対向配置する。そして、色材部１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂを、それぞれ、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂと位置合わせしつつ、透明基板１２Ａを透明基板１１Ａと押し当てて図示略の封止材等により貼り合せる。また、透明基板１１Ａの外側に第１偏光板１１８を貼設し、透明基板１２Ａの外側に第２偏光板１２４を貼設すること等により液晶表示装置１が得られる。
【００５１】
以上のような液晶表示装置の製造方法にあっては、液晶層１３から第２偏光板１２４に入射する光のうち表示に寄与する光の偏光状態を、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂにより調整することができる。したがって、表示に寄与する光の偏光状態を画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂごとに調整するために、液晶部以外の要素（例えば光学補償層やＣＦ基板）の特性を部分的に異ならせる必要性が低くなり、液晶表示装置１を低コストで効率よく製造することができる。ＣＦ基板１２を通常と同様にして製造することができ、通常のＣＦ基板の製造に用いない加工装置等が不要になることにより、製造コストを下げることができる。
【００５２】
なお、本発明の技術範囲は前記実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能である。例えば、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの液晶材料を異ならせて複屈折性を調整するともに、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの厚みを異ならせてリタデーション値を調整してもよい。液晶層１３は、ＶＡ配向等のＴＮ配向以外の配向のものであってもよいし、横電界により駆動されるものでもよい。液晶層の配向性や駆動方法を変更する場合には、電極配置や配向膜の特性、偏光板の特性等も適宜変更すればよい。また、透過型の液晶装置の他にも、反射型、あるいは半透過半反射型の液晶表示装置としてもよい。
【００５３】
バックライトとしては、液晶層１３に白色光を入射させるもの以外に、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂごとにそれぞれ、赤色光、緑色光、青色光を入射させるものでもよい。このようなバックライトを採用すれば、液晶層１３において特に液晶部１３ｒ、１３ｇの耐光性が改善されて液晶表示装置が長寿命になり、液晶表示装置により表示される画像を高輝度にすることが容易になる。
【００５４】
接着層１１７により第２隔壁１１６をＣＦ基板１２側と接着する代わりに、例えば第２隔壁１１６を圧縮してＣＦ基板１２を素子基板１１と貼り合せて第２隔壁１１６の反発力により第２隔壁１１６をＣＦ基板１２側と密着させてもよい。また、素子基板１１とＣＦ基板１２とを貼り合せる際に、隔壁に囲まれた区画領域から液晶材料が溢れて隣接する区画領域の液晶材料と混ざり合うこともありえる。第２隔壁１１６上に溝を形成しておけば、溢れた液晶材料を溝に逃がすことができ、液晶材料の混合を避けることができる。
【００５５】
また、液晶層１３と第２偏光板１２４との間に光学補償層を設けてもよい。光学補償層は、複屈折性を有する位相差板やフィルム等により構成される。この場合には、光学補償層の波長依存性を加味して、第２偏光板１２４に入射する光のうち表示に寄与する光の偏光状態が直線偏光になるように、液晶部１３ｒ、１３ｇ、１３ｂの液晶材料を選択するとよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・液晶表示装置、１１・・・素子基板（第１基板）、１２・・・ＣＦ基板（第２基板）、１３・・・液晶層、１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ・・・液晶部、１１６・・・第２隔壁（隔壁）、１２１・・・カラーフィルター層、１２１ｒ、１２１ｇ、１２１ｂ・・・色材部、１２４・・・第２偏光板（偏光層）、Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂ・・・画素領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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