(57)【要約】【課題】新たな配向膜を設けることなく、セル内部に液晶を配向させて位相差層を形成することにより、表示特性の向上および薄型化を図ることができる液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】液晶を配向させるための配向膜を別途設けずに、対向基板側の樹脂からなるカラーフィルタ２１あるいは保護膜２２を有効利用する。すなわち、カラーフィルタ２１あるいは保護膜２２の表面をラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、低コストでセル内部に位相差層を作製することができる。【選択図】図１
2004317611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持する一方の基板の一部に反射部が形成され、他方の基板の前記液晶層側に、カラーフィルタおよび当該カラーフィルタを保護する保護膜が形成された液晶表示装置であって、
前記他方の基板の液晶層側に、液晶ポリマからなる位相差層が形成され、前記位相差層の配向が、前記カラーフィルタあるいは前記保護膜により規制されている
液晶表示装置。
【請求項２】
前記保護膜は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂の何れかにより形成されている
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記位相差層は、λ／４の位相差層である
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記位相差層は、λ／２の位相差層である
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記位相差層は、λ／２の位相差層であり、
前記位相差層の液晶層側に形成された配向膜と、
前記配向膜上に形成された液晶ポリマからなるλ／４の位相差層と
をさらに有する請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
液晶層を挟持する一方の基板の一部に反射部が形成され、他方の基板の前記液晶層側に、カラーフィルタおよび当該カラーフィルタを保護する保護膜が形成された液晶表示装置の製造方法であって、
前記他方の基板の形成工程において、
前記他方の基板の前記カラーフィルタあるいは前記保護膜をラビング処理する工程と、
前記カラーフィルタあるいは前記保護膜上に、ＵＶ硬化性液晶を塗布して所定の方向に配向させてから硬化させて位相差層を形成する工程と
を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記保護膜として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂の何れかを用いる
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記位相差層を形成する工程において、λ／４の位相差層を形成する
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記位相差層を形成する工程において、λ／２の位相差層を形成する
請求項６記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記位相差層を形成する工程において、λ／２の位相差層を形成し、
前記位相差層を形成する工程の後に、
前記位相差層の液晶層側に配向膜を形成する工程と、
前記配向膜をラビング処理する工程と、
前記配向膜上にＵＶ硬化性液晶を塗布して所定の方向に配向させてから硬化させてλ／４の位相差層を形成する工程と
をさらに有する請求項６記載の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、例えば、反射型、または反射部と透過部とを兼ね備えた半透過型（併用型）の液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータ向けのディスプレイとしては、バックライトを用いて表示を行う透過型液晶ディスプレイが主流であったが、近年では、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｓｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）  や携帯電話等のモバイル用電子機器向けの表示装置の需要が急激に高まってきており、透過型液晶表示装置に比べて低消費電力化が可能な反射型液晶表示装置が注目されている。
【０００３】
反射型液晶表示装置は、外部からの入射光を反射板で反射させて表示を行うものであり、バックライトが不要であるためにその分の消費電力が節約され、透過型液晶表示装置を採用した場合に比べて電子機器の長時間駆動を可能とするといった利点がある。
【０００４】
反射型では十分なコントラストを得るために、通常液晶層を挟持する基板と偏光板の間に、フィルム状の位相差板を設けて表示を行う（例えば、特許文献１の図１〜図４参照）。原理的にはλ／４があればよいが、波長分散特性があるため、一般的にはそれを解消するために、λ／２と組み合わせて２層構造にし、広帯域としている。
【０００５】
しかしながら、このフィルム状の位相差板フィルムは高価であり、また、厚さも数十μｍなので、薄型化が要求されている携帯向けの製品ではこの厚さも問題となる。
【０００６】
そこで、位相差層として液晶ポリマ等を採用して、セル内部に作り込む検討もなされている（例えば、特許文献１の図５および図６、特許文献２の図１参照）。位相差層として液晶ポリマを採用する場合には、液晶ポリマを配向させる必要がある。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３２０４２６０号
【特許文献２】
特開２００１−２２２００９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリイミドに代表される通常の液晶の配向膜をセル内部にさらに付加すると、コストアップに繋がってしまうことが懸念される。従って、セル内部に位相差層を設けるために新たな配向膜を設けずに、液晶ポリマを配向させて位相差層として用いることができると有用である。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、新たな配向膜を設けることなく、セル内部に液晶を配向させて位相差層を形成することにより、表示特性の向上および薄型化を図ることができる液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、新たな配向膜を設けずに、液晶を配向させた位相差層をセル内部に作製することにより、コストを低減することができる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、液晶層を挟持する一方の基板の一部に反射部が形成され、他方の基板の前記液晶層側に、カラーフィルタおよび当該カラーフィルタを保護する保護膜が形成された液晶表示装置であって、前記他方の基板の液晶層側に、液晶ポリマからなる位相差層が形成され、前記位相差層の配向が、前記カラーフィルタあるいは前記保護膜により規制されている。
【００１１】
上記の本発明の液晶表示装置では、他方の基板の液晶層側に、液晶ポリマからなる位相差層が形成され、位相差層の配向が、カラーフィルタあるいは保護膜により規制されている。このように、通常、樹脂からなるカラーフィルタや保護膜を利用して液晶ポリマを配向させることにより、別個独立の配向膜が省略される。
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の製造方法は、液晶層を挟持する一方の基板の一部に反射部が形成され、他方の基板の前記液晶層側に、カラーフィルタおよび当該カラーフィルタを保護する保護膜が形成された液晶表示装置の製造方法であって、前記他方の基板の形成工程において、前記他方の基板の前記カラーフィルタあるいは前記保護膜をラビング処理する工程と、前記カラーフィルタあるいは前記保護膜上に、ＵＶ硬化性液晶を塗布して所定の方向に配向させてから硬化させて位相差層を形成する工程とを有する。
【００１３】
上記の本発明の液晶表示装置の製造方法では、他方の基板の形成工程において、他方の基板のカラーフィルタあるいは保護膜をラビング処理し、カラーフィルタあるいは保護膜上にＵＶ硬化性液晶を塗布して所定の方向に配向させてから硬化させて位相差層を形成する。このように、通常、樹脂からなるカラーフィルタや保護膜をラビング処理することにより、配向膜としても機能させることが可能であることから、別個独立の配向膜が省略される
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の液晶表示装置およびその製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
第１実施形態
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
本実施形態に係る液晶表示装置は、反射型液晶表示装置である。液晶表示装置は、ガラス等からなる対向配置された一対の第１および第２の基板１０，２０により液晶層３０が挟持されて構成されている。第２の基板２０の外側には、偏光板３１が設けられている。
【００１６】
第１の基板（ＴＦＴ基板）１０の液晶層３０側には、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されており、当該薄膜トランジスタを被覆して酸化シリコン等からなる層間絶縁膜１４が形成され、層間絶縁膜１４上に銀等からなる反射電極１６が形成されている。反射電極１６上には、液晶層３０の配向方向を規制するポリイミド等からなる配向膜１８が形成され、配向膜１８の表面はラビング処理されている。
【００１７】
第２の基板（対向基板）２０の液晶層３０側には、赤色フィルタ２１ａ、緑色フィルタ２１ｂ、青色フィルタ２１ｃの三色のカラーフィルタ２１が形成されている。カラーフィルタ２１は、染色や顔料によって各色に着色された樹脂層である。通常カラーフィルタ２１よりも液晶層３０側には、カラーフィルタ２１を保護する保護膜（オーバーコート）２２、ＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極２３、液晶層３０の配向方向を規制するポリイミド等からなる配向膜２４が形成されるが、本実施形態では、カラーフィルタ２１と保護膜２２との間に、ＵＶ硬化性の液晶ポリマからなる位相差層２５を設ける。位相差層２５は、例えば、λ／２板として機能するように調整される。
【００１８】
液晶層３０は、ネマティック液晶が封入されたものであり、配向膜１８，２４によって水平配向されている。液晶層３０は、電圧無印加状態では液晶が水平配向し、電圧印加状態では垂直方向に移行する。
【００１９】
図２は、反射型の液晶表示装置の場合における第１の基板の詳細な構成の一例を示す断面図である。
図２に示すように、ガラス等からなる基板１０上には、例えばボトムゲート型の薄膜トランジスタＴｒが形成されている。すなわち、基板１０上には、ゲート電極１１を被覆して全面に酸化シリコン等からなるゲート絶縁膜１２が形成されている。ゲート電極１１上には、ゲート絶縁膜１２を介してポリシリコン等からなる半導体薄膜１３が形成されている。
【００２０】
上記の薄膜トランジスタＴｒを被覆して、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１４ａが形成されており、第１層間絶縁膜１４ａに埋め込まれたソース電極（信号電極）１５ｂおよびドレイン電極１５ａが薄膜トランジスタＴｒに電気的に接続されている。電極１５ａ，１５ｂは、例えばアルミニウムをパターニングして形成される。電極１５ａ，１５ｂを被覆して全面に、酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１４ｂが形成されており、第２層間絶縁膜１４ｂに形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極１５ａに反射電極１６が接続されている。なお、図示はしないが反射電極１６上には、図１に示した配向膜１８が形成されている。
【００２１】
上記の液晶表示装置では、位相差層２５は、λ／２板として機能する。オフ状態では、液晶層３０の液晶分子は水平配向しており、液晶層３０はλ／４板として機能する。オン状態では、液晶層３０の液晶分子は垂直配向に移行し、λ／４板としての機能はなくなる。
【００２２】
偏光板３１の透過軸に対し、位相差層２５の軸を１５°、液晶層３０の軸を７５°とすると、広帯域のλ／４となり、電圧ＯＦＦ時で黒表示、すなわち、すなわちノーマリーブラックモードとなる。
電圧ＯＮ時では、λ／２板として機能する位相差層２５のみが残ることとなり、パネルは結局一波長板として機能する。従って、偏光板との角度の影響を受け、透過率は若干下がるが、十分な白表示が得られる。
【００２３】
上記したように、本実施形態に係る液晶表示装置では、液晶パネル内部における、カラーフィルタ２１と保護膜２２との間に、ＵＶ硬化性の液晶ポリマからなる位相差層２５が設けられている。そして、位相差層２５を構成する液晶の配向が、別個独立の配向膜を設けることなくカラーフィルタ２１により規制されている点に特徴を有する。すなわち、カラーフィルタ２１は、通常のカラーフィルタとしての機能の他、配向膜としての機能を兼ねている。
【００２４】
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について、カラーフィルタを利用して液晶を配向させることにより位相差層を形成する点を中心に説明する。
【００２５】
ガラス等からなる第２の基板２０に３色のカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１の表面を直接ラビングし、その後、ＵＶ硬化性液晶モノマーをスピンコートする。
続いて、ＵＶ硬化性液晶を配向させるためにアニールした後、ＵＶ光で硬化させて液晶ポリマからなる位相差層２５を形成する。このとき、位相差層２５は、λ／２板として機能するように膜厚を調整する。例えば、２μｍ程度とする。
【００２６】
次に、例えばアクリル樹脂をスピンコートして、アニール処理により重合させることにより保護膜２２を形成する。保護膜２２の膜厚は、例えば２μｍ程度である。その後、ＩＴＯをスパッタリングして対向電極２３を形成し、ポリイミド等からなる配向膜２４を形成することにより、対向基板としての第２の基板２０が作製される。
【００２７】
最後に、別に作製された第１の基板（ＴＦＴ基板）１０と、第２の基板２０とを貼り合わせてから、液晶層３０をλ／４になるようにして、液晶を注入し、偏光板３１を貼り合わせることにより、液晶表示装置が製造される。
【００２８】
本実施形態によれば、ＵＶ硬化性液晶を配向させるための配向膜を別途設けずに、対向基板側の樹脂からなるカラーフィルタ２１を有効利用している。すなわち、カラーフィルタ２１の表面を直接ラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、低コストでセル内部に位相差層を作製することができる。
【００２９】
従って、例えば、ノーマリーブラックモードで表示させた場合に、コントラストの高く、良好な表示特性で、かつ薄型形状の液晶表示装置を安価に作製することができる。
【００３０】
第２実施形態
図３は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付しておりその説明は省略する。
【００３１】
第２の基板（対向基板）２０の液晶層３０側には、カラーフィルタ２１、カラーフィルタ２１を保護する保護膜（オーバーコート）２２、ＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極２３、液晶層３０の配向方向を規制するポリイミド等からなる配向膜２４が形成されるが、本実施形態では、保護膜２２と対向電極２３との間に、ＵＶ硬化性の液晶ポリマからなる位相差層２５を設ける。位相差層２５は、例えば、λ／２板として機能するように調整される。
【００３２】
本実施形態に係る液晶表示装置では、液晶パネル内部における、保護膜２２と対向電極２３との間に、ＵＶ硬化性の液晶ポリマからなる位相差層２５が設けられている。そして、位相差層２５を構成する液晶の配向が、別個独立の配向膜を設けることなく保護膜２２により規制されている点に特徴を有する。すなわち、保護膜２２は、通常の保護膜としての機能の他、配向膜としての機能を兼ねている。
【００３３】
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について、保護膜を利用してＵＶ硬化性液晶を配向させることにより位相差層を形成する点を中心に説明する。
【００３４】
ガラス等からなる第２の基板２０に３色のカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１上にアクリル樹脂系の保護膜２２を形成し、保護膜２２の表面を直接ラビングする。保護膜２２の膜厚は、例えば２μｍ程度である。
【００３５】
次に、ＵＶ硬化性液晶モノマーをスピンコートし、ＵＶ硬化性液晶を配向させるためにアニールした後、ＵＶ光で硬化させて液晶ポリマからなる位相差層２５を形成する。このとき、位相差層２５は、λ／２板として機能するように膜厚を調整する。例えば、２μｍ程度とする。その後、ＩＴＯをスパッタリングして対向電極２３を形成し、ポリイミド等からなる配向膜２４を形成することにより、対向基板としての第２の基板２０が作製される。
【００３６】
最後に、別に作製された第１の基板（ＴＦＴ基板）１０と、第２の基板２０とを貼り合わせてから、液晶層３０をλ／４になるようにして、液晶を注入し、偏光板３１を貼り合わせることにより、液晶表示装置が製造される。
【００３７】
本実施形態によれば、ＵＶ硬化性液晶を配向させるための配向膜を別途設けずに、対向基板側のアクリル樹脂からなる保護膜２２を有効利用している。すなわち、保護膜２２の表面を直接ラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、低コストでセル内部に位相差層を作製することができる。
【００３８】
従って、例えば、ノーマリーブラックモードで表示させた場合に、コントラストの高く、良好な表示特性で、かつ薄型形状の液晶表示装置を安価に作製することができる。
【００３９】
第３実施形態
図４は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
本実施形態に係る液晶表示装置は、半透過型液晶表示装置である。液晶表示装置は、ガラス等からなる対向配置された一対の第１および第２の基板１０，２０により液晶層３０が挟持されて構成されている。第１の基板１０と第２の基板２０の外側には、偏光板３１，３２が設けられている。
【００４０】
第１の基板（ＴＦＴ基板）１０の液晶層３０側には、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されており、当該薄膜トランジスタを被覆して酸化シリコン等からなる層間絶縁膜１４が形成され、層間絶縁膜１４上に銀等からなる反射電極１６が形成されており、反射領域が規定される。また、層間絶縁膜１４が除去された領域には、ＩＴＯ等の透明電極１７が形成されており、透過領域が規定される。反射電極１６および透明電極１７上には、液晶層３０の配向方向を規制するポリイミド等からなる配向膜１８が形成され、配向膜１８の表面はラビング処理されている。
【００４１】
第２の基板（対向基板）２０の液晶層３０側には、反射電極１６に対向する部分に、反射用赤色フィルタ２１ａ、反射用緑色フィルタ２１ｂ、反射用青色フィルタ２１ｃが形成されている。また、透明電極１７に対向する部分に、透過用赤色フィルタ２１ｄ、透過用緑色フィルタ２１ｅ、透過用青色フィルタ２１ｆが形成されている。すなわち、計６色のカラーフィルタ２１が形成されている。カラーフィルタ２１は、染色や顔料によって各色に着色された樹脂層である。
【００４２】
カラーフィルタ２１よりも液晶層３０側には、保護膜２２、ＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極２３、配向膜２４が形成されているが、本実施形態では、保護膜２２と対向電極２３との間に、ＵＶ硬化性の液晶ポリマからなる位相差層２５を設ける。位相差層２５は、λ／２板として機能するように膜厚が調整される。例えば、２μｍ程度である。
【００４３】
液晶層３０は、ネマティック液晶が封入されたものであり、配向膜１８，２４によって水平配向されている。この液晶層３０においては、電圧無印加状態では液晶が水平配向し、電圧印加状態では垂直方向に移行する。液晶層３０は、反射領域においてλ／４、透過領域においてλ／２となるように調整される。
【００４４】
図５は、半透過型（併用型）の液晶表示装置の場合における第１の基板の詳細な構成の一例を示す断面図である。
図５に示すように、ガラス等からなる基板１０上には、第１実施形態と同様に、ボトムゲート型の薄膜トランジスタＴｒが形成されている。本実施形態では、第１層間絶縁膜１４ａ上に、ドレイン電極１５ａに接続するＩＴＯ等からなる透明電極１７がパターニング形成されている。
【００４５】
電極１５ａ，１５ｂ，１７を被覆して全面に、酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１４ｂが形成されており、第２層間絶縁膜１４ｂに形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極１５ａに反射電極１６が接続されている。また、透過領域となる部分の第２層間絶縁膜１４ｂは除去されており、透明電極１７を開口している。なお、反射電極１６および透明電極１７上には、図１に示した配向膜１８が形成されている。
【００４６】
上記の半透過型液晶表示装置の反射型表示の動作は、第１実施形態と同様であるため省略し、透過型表示の動作について説明する。オフ状態では、液晶層３０の液晶分子は水平配向しており、透過領域において液晶層は１／２波長板として機能する。オン状態では、液晶層３０の液晶分子は垂直配向に移行し、１／２波長板としての機能はなくなる。
【００４７】
ノーマリーブラックの透過の構成として、表側の偏光板３１の透過軸に対し、位相差層の軸を１５°、液晶層３０の軸を７５°、裏側の偏光板３２の透過軸を３０°とすると、電圧ＯＦＦ時で黒表示となる。
電圧ＯＮ時では、３０°傾いた偏光板３１，３２の中間にλ／２の位相差板が入っているだけになるので、十分な白表示が得られる。
【００４８】
上記の本実施形態に係る液晶表示装置では、半透過型の液晶表示装置において、液晶パネル内部に液晶ポリマからなる位相差層２５が設けられており、位相差層２５を構成する液晶の配向が、別個独立の配向膜を設けることなく保護膜２２により規制されている点に特徴を有する。すなわち、保護膜２２は、通常の保護膜としての機能の他、配向膜としての機能を兼ねている。
【００４９】
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について、保護膜を利用してＵＶ硬化性液晶を配向させることにより位相差層を形成する点を中心に説明する。
【００５０】
ガラス等からなる第２の基板２０に６色のカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１上にアクリル樹脂系の保護膜２２を形成し、保護膜２２の表面を直接ラビングする。保護膜２２の膜厚は、例えば２μｍ程度である。
【００５１】
次に、ＵＶ硬化性液晶モノマーをスピンコートし、液晶を配向させるためにアニールした後、ＵＶ光で硬化させて液晶ポリマからなる位相差層２５を形成する。このとき、位相差層２５は、λ／２板として機能するように膜厚を調整する。例えば、２μｍ程度とする。その後、ＩＴＯをスパッタリングして対向電極２３を形成し、ポリイミド等からなる配向膜２４を形成することにより、対向基板としての第２の基板２０が作製される。
【００５２】
最後に、別に作製された一画素に反射部および透過部を有する半透過型タイプの第１の基板（ＴＦＴ基板）１０と、第２の基板２０とを貼り合わせてから、液晶を注入し、偏光板３１，３２を貼り合わせることにより、液晶表示装置が製造される。
【００５３】
本実施形態によれば、液晶ポリマを配向させるための配向膜を別途設けずに、対向基板側のアクリル樹脂からなる保護膜２２を有効利用している。すなわち、保護膜２２の表面を直接ラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、低コストでセル内部に位相差層を作製することができる。
【００５４】
従って、例えば、ノーマリーブラックモードで表示させた場合に、コントラストの高く、良好な表示特性で、かつ薄型形状の半透過型の液晶表示装置を安価に作製することができる。
【００５５】
第４実施形態
本実施形態では、第２および第３実施形態における保護膜２２にポリイミド系樹脂を用いる。その他の構成については、第２および第３実施形態と同様である。
【００５６】
本実施形態によれば、通常の液晶配向膜として用いられているポリイミド系樹脂を保護膜２２として使用し、当該保護膜２２の表面を直接ラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、位相差層を構成する液晶の配向規制力を向上させることができる。
【００５７】
第５実施形態
本実施形態では、第２および第３実施形態における保護膜２２にエポキシ系樹脂を用いる。その他の構成については、第２実施形態と同様である。
【００５８】
本実施形態によれば、保護膜２２としてエポキシ系樹脂を採用した場合においても、当該保護膜２２の表面を直接ラビングし、ＵＶ硬化性液晶を塗布してアニール処理により所定の方向に配向させてから、ＵＶ光により硬化させて位相差層２５とすることにより、位相差層を構成する液晶の配向を規制することができる。
【００５９】
第６実施形態
図６は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。
本実施形態に係る液晶表示装置は、反射型液晶表示装置である。第２実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付しておりその説明は省略する。
【００６０】
第２の基板２０には、３色のカラーフィルタ２１が形成され、その上に、保護膜２２が形成されており、保護膜２２上に位相差層２５が形成されている。位相差層２５は、例えば、λ／２板として機能するように膜厚が調整され、例えば、２μｍ程度である。
【００６１】
本実施形態では、位相差層２５と対向電極２３との間に、さらに配向膜２６と位相差層２７と保護膜２８が形成されている。位相差層２７は、例えば、λ／４板として機能するように膜厚が調整され、例えば、１μｍ程度である。配向膜２６は、位相差層２７となる液晶の配向を規制する。
【００６２】
上記の液晶表示装置では、位相差層２５はλ／２板として機能し、位相差層２７はλ／４板として機能する。オフ状態では、液晶層３０の液晶分子は水平配向しており、液晶層３０はλ／４板として機能する。オン状態では、液晶層３０の液晶分子は垂直配向に移行し、λ／４板としての機能はなくなる。
【００６３】
ノーマリーホワイトの構成として、偏光板３１の透過軸に対し、位相差層２５の軸を１５°、位相差層２７の軸を７５°、液晶層３０の軸を７５°とすると、電圧ＯＦＦ時で白表示となる。このように、位相差層２５，２７の軸を６０°とすることにより、広帯域のλ／４となる。
電圧ＯＮ時では、位相差層２５，２７よりなる広帯域のλ／４の位相差板のみが入っていることになるため、黒表示となる。
【００６４】
本実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について、広帯域のλ／４となる２つの位相差層を形成する点を中心に説明する。
【００６５】
ガラス等からなる第２の基板２０に３色のカラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１上にアクリル樹脂系の保護膜２２を形成し、保護膜２２の表面を直接ラビングする。保護膜２２の膜厚は、例えば２μｍ程度である。
【００６６】
次に、ＵＶ硬化性液晶をスピンコートし、ＵＶ硬化性液晶を配向させるためにアニールした後、ＵＶ光で硬化させて液晶ポリマからなる位相差層２５を形成する。このとき、位相差層２５は、λ／２板として機能するように膜厚を調整する。例えば、２μｍ程度とする。
【００６７】
次に、位相差層２５上に、ポリイミド等からなる配向膜２６を印刷し、ラビング処理した後、ＵＶ硬化性液晶をスピンコートし、ＵＶ硬化性液晶を配向させるためにアニールした後、ＵＶ光で硬化させて液晶ポリマからなる位相差層２７を形成する。このとき、位相差層２７は、λ／４板として機能するように膜厚を調整する。例えば、１μｍ程度とする。なお、それぞれの位相差層２５，２７は、広帯域のλ／４となるように、６０°の角度でラビング処理された後、形成される。
その後、アクリル樹脂系の保護膜２８を形成し、ＩＴＯをスパッタリングして対向電極２３を形成し、ポリイミド等からなる配向膜２４を形成することにより、対向基板としての第２の基板２０が作製される。
【００６８】
最後に、別に作製された第１の基板（ＴＦＴ基板）１０と、第２の基板２０とを貼り合わせてから、液晶層３０をλ／４になるようにして、液晶を注入し、偏光板３１を貼り合わせることにより、液晶表示装置が製造される。
【００６９】
本実施形態によれば、λ／２の位相差層２５上にさらに配向膜２６を介してλ／４の位相差層２７を形成することにより、液晶ポリマを配向させるための配向膜の数を極力減らしつつ、２層構造にすることで広帯域の位相差層を形成している。従って、例えば、ノーマリーホワイトモードで表示させた場合に、コントラストの高く、良好な表示特性で、かつ薄型形状の液晶表示装置が安価に作製できる。
【００７０】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。本実施形態において挙げた数値等は一例でありこれに限定されるものではない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の液晶表示装置によれば、新たな配向膜を設けることなく、セル内部に液晶を配向させて位相差層を形成することにより、表示特性の向上および薄型化を図ることができる。
本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、新たな配向膜を設けずに、液晶を配向させた位相差層をセル内部に作製することにより、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図２】図１に示す第１基板の詳細な構成を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図４】第３実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図５】図４に示す第１基板の詳細な構成を示す断面図である。
【図６】第６実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１０…基板、１１…ゲート電極、１２…ゲート絶縁膜、１３…半導体薄膜、１４…層間絶縁膜、１５ａ…ドレイン電極、１５ｂ…ソース電極、１６…反射電極、１７…透明電極、１８…配向膜、２０…第２の基板、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ…カラーフィルタ、２２…保護膜、２３…対向電極、２４…配向膜、２５…位相差層、２６…配向膜、２７…位相差層、２８…保護膜、３０…液晶層、３１，３２…偏光板。
【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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【図６】
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