(57)【要約】【課題】表示領域に位相差層がパターン形成された構成において、位相差層の位置ずれを防止して光漏れのない表示を行うことが可能な表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】対向基板２０の一主面上に位相差層２３ａをパターン形成する工程と、位相差層２３ａがパターン形成された対向基板２０との間に液晶層を狭持させた状態で駆動基板１０を貼合せる工程とを備えた液晶表示装置の製造方法において、位相差層２３ａをパターン形成する工程では、対向基板２０の一主面上における表示領域Ａ内と共に、表示領域Ａを囲む周辺領域Ｂにダミーパターン２３ｂを形成する。【選択図】図１
2007156206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板の一主面上に位相差層をパターン形成する工程と、前記位相差層がパターン形成された第１基板との間に液晶層を狭持させた状態で第２基板を貼合せる工程とを備えた液晶表示装置の製造方法において、
前記位相差層をパターン形成する工程では、
前記第１基板の一主面上における表示領域内と共に、当該表示領域を囲む周辺領域に位相差層のダミーパターンを形成する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記位相差層を形成する工程では、
前記第１基板の一主面上に位相差付与材料膜を成膜し、
前記位相差付与材料膜に対してパターン露光を行うことにより当該位相差付与材料膜の一部を光学的な異方性に保った状態で硬化させて前記位相差層と共に前記ダミーパターンを形成し、
次に、加熱により未露光部を光学的に等方性とした状態で露光光を照射することにより、当該未露光部を光学的に等方性の状態で硬化させる
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記表示領域には反射表示部と透過表示部とが設けられ、当該反射表示部に対応して前記位相差層をパターン形成する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の液晶表示装置の製造方法において、
前記位相差層を形成する工程の前に、
前記第１基板上における反射表示部に対応させて反射材料からなる電極をパターン形成すると共に、前記表示領域を囲む周辺領域に反射材料からなるダミー電極をパターン形成する工程を行い、
前記位相差層を形成する工程では、
前記第１基板における前記電極およびダミー電極が形成された面またはその裏面上に位相差付与材料膜を成膜し、
加熱により光学的に等方性とした前記位相差付与材料膜に対して前記電極およびダミー電極をマスクにしたパターン露光を行うことにより、当該電極およびダミー電極間において当該位相差付与材料膜の一部を光学的に等方性に保った状態で硬化させ、
前記位相差付与材料膜を常温に戻して異方性とし状態で当該位相差付与材料膜の全面に露光光を照射することにより、未露光部を光学的に異方性の状態で硬化させて前記位相差層およびダミーパターンを形成する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
対向配置された２枚の基板と、
前記２枚の基板間に狭持された液晶層と、
前記２枚の基板における少なくとも一主面上に設けられた位相差層とを備えた液晶表示装置において、
前記位相差層は、表示領域内にパターン形成されている共に、当該表示領域の周辺領域にダミーの位相差層としてパターン形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置において、
前記２枚の基板における少なくとも一主面上に前記表示領域および前記周辺領域を覆う状態で位相差付与材料膜が設けられ、
前記位相差層は、前記位相差付与材料膜の一部を光学的異方性とした状態でパターン形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の製造方法および液晶表示装置に関し、特には各画素に対応して位相差層をパターン形成する液晶表示装置の製造方法と、これによって得られる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Personal Digital Assistant（ＰＤＡ）や携帯電話等のモバイル用電子機器向けに適する表示装置として、１つの画素内に透過表示部と反射表示部を設けた半透過型の液晶表示装置が開発されている。この方式では、透過型の液晶表示装置に比べて低消費電力化が可能で、屋外での視認性も高い。また表示面の反対側にバックライトを設置することになるため、反射型の液晶表示装置としての画質を損なうことなく、暗い場所と明るい場所との両方で良好な視認性が得られ、高画質を実現することができる。
【０００３】
以上のような半透過型の液晶表示装置の基本的な構成として、反射表示部と透過表示部とにおけるそれぞれの表示特性を得るために、片側につき１枚または２枚の位相差板によって液晶パネルを狭持した構成が例示される（以上、下記特許文献１,２参照）。ところが、このような液晶表示装置は、セルの外側に２枚乃至４枚の位相差板を付けているため、セル厚が厚くなり、また、コストも高くなるという問題を持っている。
【０００４】
そこで、反射表示部のみに、例えばＵＶ硬化性液晶からなる位相差層をパターン形成する構成が提案されている。この様な構成によれば、位相差層は１〜３μｍ程の厚さで良いため液晶表示装置の薄型化が図られる。またこれと共に、表示面側のみに位相差層を形成すれば良いため、コスト低減を図ることも可能である（下記特許文献３および非特許文献１参照）。
【０００５】
上記位相差層のパターン形成については、パターニングされた下地配向膜上にＵＶ硬化型液晶を塗布成膜することにより、位相差層の光学軸の向き（配向方向）を部分的に配向させる方法が特許文献３に示されている。またこの他にも、光照射によって位相差の値を部分的に調整する方法がある。この場合、感光性を持たせた材料膜に対してパターン露光を行い、この際の露光量によって位相差の値を部分的に調整する（例えば下記非特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９０１０号公報
【特許文献２】特開２０００−３５５７０号公報
【特許文献３】特開２００３−３２２８７５号公報（特に００７３段落参照）
【非特許文献１】「8.1 Novel High Performance Transflective LCD with a Patterned Retarder」，”ＳＩＤ  ０３  ＤＩＧＥＳＴ”、(米）、２００３，ｐ．７８−８１
【非特許文献２】「Technologies towards Patterned Optical Foils Applied in Transflective LCDs」、”ＩＤＷ  '０４”、２００４、ｐ．６７−７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した位相差層のパターン形成を行う製造方法においては、表示領域の全面を覆う状態で成膜された材料膜に対して、各画素の反射表示部に対応する部分のみに選択的に位相差を付与するための処理が施されることになる。ところが、このような処理を施すことにより、材料膜に対して部分的に応力が発生し、この応力に起因して位相差層のパターンに位置ずれが生じる場合がある。
【０００８】
例えば、感光性を持たせた材料膜に対してパターン露光を行う場合には、図１４に示すような露光マスク２００を用いたパターン露光が行われる。この図に示す露光マスク２００は、例えば、1枚のマザー基板に対して４枚の液晶表示装置を形成するためのものであり、各装置部分に対応する４箇所に表示領域Ａが設定されており、これらの各表示領域Ａに対応させて網掛け部で示された開口パターン領域２０１が設けられている。この開口パターン領域２０１には、位相差層を形成するための露光光を通過させる開口部が、各画素に対応させて設けられている。
【０００９】
そしてこのような露光マスクを用いたパターン露光により、表示領域Ａ内のみに、各画素の反射表示部に対応して位相差層がパターン形成されることになる。この場合、位相差層が形成された基板上においては、表示領域Ａ内のみに位相差層が集中して形成されることにより、位相差層がパターン形成された材料膜内に応力が発生し、位相差層の配置状態が密である表示領域Ａの中心に向かって収縮する方向に位相差層にずれが生じる。これにより、例えば、露光マスク２００のＹ部に対応してパターン露光がなされた基板部分においては、図１５に示すように、表示領域Ａの周縁に配置されている位相差層２０５が、画素ａに対して大幅に位置ずれを生じ、光漏れを発生する要因となっている。
【００１０】
そこで本発明は、表示領域に位相差層がパターン形成された構成において、位相差層の位置ずれを防止し、これにより光漏れのない表示を行うことが可能な表示装置の製造方法を提供すること、さらにはこのような製造方法によって得られる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の液晶表示装置の製造方法は、第１基板の一主面上に位相差層をパターン形成する工程と、前記位相差層がパターン形成された第１基板との間に液晶層を狭持させた状態で第２基板を貼合せる工程とを備えた液晶表示装置の製造方法に関する。そして特に、位相差層をパターン形成する工程では、第１基板の一主面上における表示領域内と共に、この表示領域を囲む周辺領域にも位相差層のダミーパターンを形成することを特徴としている。
【００１２】
このような製造方法では、表示領域の周辺領域に位相差層のダミーパターンを設けたことにより、表示領域の内外での位相差層の配置状態の粗密に依存して、表示領域内において位相差層が位置ずれを生じることを防止できる。
【００１３】
また本発明は、以上のような製造方法によって得られた液晶表示装置でもあり、位相差層が、表示領域の周辺にもパターン形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、表示領域内においての位相差層の位置ずれを防ぐことが可能となり、光漏れ等の問題を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、各実施形態においては、液晶表示装置として半透過型の液晶表示装置の製造方法を説明し、次にこの製造方法によって得られた液晶表示装置の構成を説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
本第１実施形態では、反射表示部および透過表示部においてマルチギャップ構造で表示を行う半透過型の液晶表示装置の製造方法を、図１および図２の断面工程図に基づいて説明する。
【００１７】
先ず、図１（１）に示すように、薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）が層間膜で覆われた駆動基板１０を用意する。この駆動基板１０の中央部には表示領域Ａが設定されており、この表示領域Ａ内の各画素には反射表示部a-1と透過表示部a-2とが設けられている。ここでは、画素駆動用のＴＦＴに接続させた状態で、反射表示部a-1に反射電極１１をパターン形成し、透過表示部a-2に透明電極１２をパターン形成する。また、ここでの図示は省略したが、表示領域Ａを取り囲む周辺領域Ｂには、このような反射電極１１および透明電極１２の形成と同一工程で、ＴＦＴを用いて構成された周辺回路に接続させた配線を形成する。
【００１８】
次に、反射電極１１および透明電極１２が形成された駆動基板１０上に、表示領域Ａを覆う状態で、配向膜１３を成膜する。そして、ラビング処理まはたＵＶ配向処理（光配向処理）を行うことにより、配向膜１３に配向性を付与する。尚、配向膜１３は、周辺領域Ｂまで覆う形状であっても良い。
【００１９】
一方、図１（２）に示すように、駆動基板１０と略同一形状の対向基板２０を用意する。そしてこの対向基板２０の中央部に設定された表示領域Ａに、カラーフィルタ層２１をパターン形成する。尚、これらのカラーフィルタ層は、反射表示部a-1と透過表示部a-2とを組み合わせた画素毎に形成してもよく、さらに反射表示部a-1と透過表示部a-2とで個別に形成しても良い。またさらに、対向基板２０において表示領域Ａを囲む周辺領域Ｂ上には、額縁を構成するブラックマトリックスＢＭを形成する。
【００２０】
次に、カラーフィルタ層２１が形成された対向基板２０上に、各反射表示部a-1に対応させて位相差層をパターン形成するが、この工程が本第１実施形態において特徴的な工程となる。以下、断面工程図と共に、図３のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ６に基づき、必要に応じて他の図を参照しつつ、位相差層のパターン形成を説明する。
【００２１】
先ず、図１（２）に示すように、カラーフィルタ層２１が形成された対向基板２０上に、表示領域Ａおよびその周辺領域Ｂを覆う状態で配向膜２２を成膜する（ステップＳ１）。次に、この配向膜２２に対して、ラビング処理まはたＵＶ配向処理を行うことにより、配向膜２２に配向性を付与する（ステップＳ２）。ここでは、特に対向基板２０上における表示領域Ａと周辺領域Ｂとの全面に対して、配向膜２２を成膜して配向性を付与する。また、ラビング方向またはＵＶ配向の方向は、次に形成する位相差層の配向方向に一致させる。
【００２２】
次に、配向膜２２が形成された対向基板２０上に、ＵＶ硬化性液晶からなる位相差付与材料膜２３を塗布成膜する（ステップＳ３）。ＵＶ硬化性液晶には、例えばメルク社製のＲＭＭ３４（ＵＶ硬化性のネマチック液晶）また、この位相差付与材料膜２３は、λ／４の位相差（例えば１３５ｎｍ）を有する膜厚で形成されることとする。次いで、ベーク処理を行うことにより、位相差付与材料膜２３に含有されている溶剤を揮発除去する（ステップＳ４）。尚、この状態において、位相差付与材料膜２３は、下地の配向膜２２の配向方向に配向し、光学的に異方性を有する状態となっている。
【００２３】
その後、図１（３）に示すように、露光マスク１００を用いたパターン露光を行い、異方性に保たれた位相差付与材料膜２３に対してＵＶ光からなる露光光ｈを照射して硬化させる（ステップＳ５）。この際、表示領域Ａにおいては反射表示部a-1のみに露光光ｈを照射する。これにより、異方性に保たれた位相差付与材料膜２３において露光光ｈの照射部のみを硬化させてなる位相差層２３ａを、反射表示部a-1に対応してパターン形成する。つまり、本第１実施形態においては、対向基板２０が請求項に示す第１基板となり、先に説明した駆動基板１０が請求項に示す第２基板となる。
【００２４】
また特に本第１実施形態では、本工程（ステップＳ５）において、露光マスク１００を用いて周辺領域Ｂにも同時に露光光ｈを照射する。これにより、周辺領域にも露光光ｈの照射部を硬化させてなる位相差層のダミーパターン２３ｂを形成する。
【００２５】
ここで、図４には、上述したパターン露光に用いる露光マスク１００の全体平面図を示す。この図に示す露光マスク１００は、例えば、1枚のマザー基板に対して４枚の液晶パネルを形成するためのものであり、各液晶パネルに対応する４箇所の表示領域Ａが設定されている。そして、この露光マスク１００には、各表示領域Ａに対して、網掛け部で示された開口パターン領域１０１が設けられている。この開口パターン領域１０１は、位相差層を形成するための開口部が設けられた領域であり、例えば表示領域Ａと共にその周囲の周辺領域Ｂに所定幅ではみ出した形状で設定されていることとする。図４におけるＸ部の拡大平面図を図５に示す。
【００２６】
図５（ａ）の拡大平面図に示すように、各開口パターン領域１０１には、開口部１００ａが設けられている。このうち、表示領域Ａには、各反射表示部に対応させた位置に反射表示部に対応する形状の開口部１００ａが、規則的に配列形成されている。そして、表示領域Ａの周囲（周辺領域Ｂ）にも、例えば表示領域Ａと同一形状の開口部１００ａが同様の配列状態を保って形成されている。
【００２７】
また、図５(ｂ)に示すように、表示領域Ａの周囲に配置される開口部１００ａは、表示領域Ａ内の開口部１００ａと同様の形状および配置状態であることに限定されることはない。例えば、表示領域Ａの周囲に配置される開口部１００ａは、表示領域Ａ内よりも大きな形状としても良く、この逆であっても良い。
【００２８】
また図６は、上述したパターン露光に用いる露光マスク１００の他の例を示す全体平面図である。この図に示す露光マスク１００においては、各表示領域Ａからはみ出させる開口パターン領域１０１の幅が限定されることはなく、各表示領域Ａ間で連続していても良い。このような場合であっても、図６におけるＸ部の拡大平面図である図７に示すように、各表示領域Ａには、各反射表示部に対応させた位置に反射表示部に対応する形状の開口部１００ａが、規則的に配列形成され、表示領域Ａの周囲にも同一形状の開口部１００ａが同様の配列状態を保って形成されていても良い。尚、図５（ｂ）を用いて説明したと同様に、表示領域Ａの周囲に配置される開口部１００ａが、表示領域Ａ内の開口部１００ａと同様の形状および配置状態であることに限定されることはない。
【００２９】
そして、以上のような露光マスク１００を用いたパターン露光の後、図２（４）の断面工程図および図３のフローチャートに示すように、位相差付与材料膜２３における未硬化の部分を等方性の状態で硬化させるための高温露光を、位相差付与材料膜２３の全面に対して行う（ステップＳ６）。この際、位相差付与材料膜２３の未硬化部が、等方性となる温度（isotropic：ＩＳＯ温度）にまで加熱した状態で、位相差付与材料膜２３の全面に露光光ｈを照射し未硬化部を硬化させせる。これにより等方性樹脂部２３’を形成する。
【００３０】
以上のようにして、位相差付与材料膜２３を、等方性樹脂部２３’の一部を異方性に変換した位相差層２３ａおよびダミーパターン２３ｂを備えた構成とする。
【００３１】
次に、図２（５）に示すように、表示領域Ａにおける反射表示部a-1上、すなわち位相差層２３ａ上に透明パターン２５を形成する。この透明パターン２５は、対向基板２０を駆動基板（１０）に対向配置して貼り合わせた状態において、位相差層２３ａが設けられた反射表示部における基板間隔（セルギャップ）がλ／４となり、透過表示部におけるセルギャップがλ／２となる高さで形成されていることとする。
【００３２】
その後、透明パターン２５を覆う状態で、対向基板２０上に透明導電性材料からなる対向電極２６を形成する。次に、対向電極２６の上部に配向膜２７を成膜し、ラビング処理まはたＵＶ配向処理を行うことにより、配向膜２７に配向性を付与する。この際、配向膜２７には、位相差層２３ａの遅相軸（配向方向）と平行な角度をなすように配向性を付与することとする。
【００３３】
以上の後には、図２（６）に示すように、駆動基板１０と対向基板２０とを、配向膜１３と配向膜２７とを向き合わせて配置する。そして、ここでの図示を省略したスペーサを狭持させることで駆動基板１０と対向基板２０との間に、反射表示部でλ／４、透過表示部でλ／２のセルギャップを保持しつつ、基板１０−２０間の周縁部に設けた封止剤（図示省略）によって、これらの基板１０−２０を貼り合わせる。この際、駆動基板１０側の反射表示部a-1と対向基板２０側の反射表示部a-1とを対応させ、各反射電極１１と位相差層２３ａとを対向配置することが重要である。また、駆動基板１０側の配向膜１３と対向基板２０側の配向膜２７との配向方向が反平行となるようにする。
【００３４】
次に、封止樹脂の隙間から基板１０−２０間に液晶層ＬＣを充填してこれを封止する。これにより、電圧無印加の状態で液晶分子ｍの配向が基板１０−２０間でねじれることなく、基板１０,２０に対して略平行となるようにする。尚、液晶分子ｍは正の誘電異方性を有することとする。
【００３５】
その後、基板１０−２０の外側面に、ここでの図示を省略した偏光板を貼り合わせて液晶表示装置３０を完成させる。各偏光板は、クロスニコルに配置されると共に、それぞれの透過軸が駆動基板１０側の配向膜１３および対向基板２０側の配向膜２７の配向方向に対して４５°の角度をなすように設けることとする。
【００３６】
以上のようにして得られた液晶表示装置３０は、駆動基板１０と対向基板２０との間に液晶層ＬＣが狭持され、対向基板２０における液晶層ＬＣ側の面上に、位相差層２３ａがパターン形成された液晶表示装置３０となる。そして特にこの液晶表示装置３０に特徴的な構成は、対向基板２０における液晶層ＬＣ側の面に、表示領域Ａ内の位相差層２３ａと共に、周辺領域Ｂに位相差層のダミーパターン２３ｂがパターン形成されているところにある。このダミーパターン２３ｂは、表示には影響のないパターンとして形成されていることになる。
【００３７】
また、以上のようにして得られた液晶表示装置３０の駆動は、次のように行われる。
【００３８】
先ず、反射電極１１および透明電極１２で構成された画素電極と対向電極２６とに電圧を印加した電圧印加時においては、液晶層ＬＣ内の液晶分子ｍは、反射表示部a-1の位相差層２３ａの遅相軸と平行で、クロスニコルに配置された両側の偏光板に対して４５°の角度に配向した状態となる。
【００３９】
このため、反射表示部a-1においては、位相差層２３ａと液晶層ＬＣとを合わせてλ／２の位相差層が構成される。そして、対向基板２０側の偏光板からから入射した外光は、反射電極１１で反射して位相差層２３ａと液晶層ＬＣとを合わせたλ／２の位相差層を往復し、そのまま対向基板２０側の偏光板を通過して白表示となる。一方、透過表示部a-2においては、液晶層ＬＣがλ／２の位相差層を構成しているため、駆動基板１０側の偏光板から入射したバックライトの光が、λ／２の液晶層ＬＣを一度通過することで９０°回転し、クロスニコルに配置された対向基板２０側の偏光板を通過して白表示となる。
【００４０】
これに対して、電圧無加時においては、液晶層ＬＣ内の液晶分子ｍは、両側の基板１０，２０の基板面に対して略垂直に配向し、液晶層ＬＣは位相差を持たない状態となる。
【００４１】
このため、反射表示部a-1においては、対向基板２０側の偏光板からから入射した外光は、反射電極１１で反射してλ／４の位相差層２３ａを往復することにより９０°回転し、対向基板２０側の偏光板を通過できずに黒表示となる。一方、透過表示部a-2においては、液晶層ＬＣがλ／２の位相差層を構成しているため、駆動基板１０側の偏光板から入射したバックライトの光が、液晶層ＬＣをそのまま通過し、クロスニコルに配置された対向基板２０側の偏光板を通過できずに黒表示となる。
【００４２】
そして以上説明したように、本第１実施形態の液晶表示装置３０は、表示領域Ａ内の位相差層２３ａと共に、周辺領域Ｂにダミーパターン２３ｂをパターン形位する第１実施形態の製造方法によれば、ダミーパターン２３ｂを設けたことによって、位相差層２３ａの形成における位相差層付与材料膜の硬化収縮が表示領域Ａ内において発生することを防止できる。
【００４３】
つまり、図２（４）を用いて示した工程では、先に位相差層２３ａがパターン形成された位相差付与材料膜２３に対して、未硬化部が等方性となる温度に加熱した状態で露光光ｈを照射して等方性部分を硬化させている。そして、この硬化の過程においては、位相差付与材料膜２３が位相差層２３ａの配置が疎な方向から密な方向に向かって、すなわち表示領域Ａの中心方向に向かって収縮する。ここで、このような位相差付与材料膜２３の収縮による位置変動は、位相差層２３ａの配置領域の周縁部において最も大きくなる。したがって、本第１実施形態のように、表示領域Ａの外側の周辺領域Ｂにもダミーパターン２３ｂを形成することにより、位相差付与材料膜２３の収縮による位置変動の大きな部分を表示領域Ａの外側の周辺領域Ｂとすることができる。
【００４４】
これにより、表示領域Ａ内においては、既にパターン形成されている位相差層２３ａの位置変動を抑えることが可能になり、各反射表示部1-aに対して位置精度良好に位相差層２３ａを保持することができる。つまり、図８に示すように、表示領域Ａの周囲においては、図中破線で示した露光位置に対して、図中矢印で示したように表示領域Ａの中心方向に向かってダミーパターン２３ｂの形成位置がずれるものの、表示領域Ａ内においては、二点鎖線で示した反射表示部a-1に対応して位相差素２３ａをパターン形成することができる。
【００４５】
この結果、位相差層２３ａの位置ずれによる光漏れを防止した良好な表示特性を有する半透過型の液晶表示装置３０を得ることが可能になる。
【００４６】
また、上述した第１実施形態においては、対向基板２０における液晶層ＬＣ側となる面に位相差層２３ａを形成する構成を説明した。しかしながら、対向基板２０が十分に薄型である場合、対向基板２０の外側の面に位相差層２３ａを形成しても良く、駆動の方法も同様である。ただし、偏光板は位相差層２３ａの外側に配置される。
【００４７】
さらに、対応基板２０側に設けた透明パターン２５は、駆動基板１０側に設けても良い。この場合、反射電極１１の下層に透明パターン２５を設けることにより、液晶層ＬＣに対する反射電極１１からの電圧印加を確実にする。
【００４８】
また、位相差付与材料膜２３において位相差層２３ａおよびダミーパターン２３ｂとなっていない部分は、除去しても良い。この場合、図２（４）の断面工程図および図３のフローチャート（ステップＳ６）で説明した高温露光を行わずに、未硬化部を除去する工程を行う。このような場合であっても位相差層２３ａの配置状態の粗密に依存する位相差層２３ａの移動を防止できる。ただしこの場合、透明パターン２５の高さは、表示領域Ａに位相差層２３ａのみ残して未硬化部を除去することによって生じる段差をさし引いた値とする。
【００４９】
＜第２実施形態＞
本第２実施形態では、反射表示部および透過表示部においてインプレ−ンスイッチング（In Plane Switching：ＩＰＳ）での表示を行う半透過型の液晶表示装置の製造方法を、図９および図１０の断面工程図に基づいて説明する。
【００５０】
先ず、図９（１）に示すように、薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）が層間膜で覆われた駆動基板４０を用意する。この駆動基板４０の中央部には表示領域Ａが設定されており、この表示領域Ａ内の各画素には反射表示部a-1と透過表示部a-2とが設けられている。ここでは、アルミニウムのような反射特性の良好な材料からなる画素電極４１とコモン電極４２とをパターン形成する。このうち画素電極４１は、層間膜に形成した接続孔を介して画素駆動用のＴＦＴに接続させる。そして、これらの画素電極４１およびコモン電極４２が形成された部分が反射表示部a-1となり、これらの反射表示部a-1で挟まれた部分が透過表示部a-2となる。これらの画素電極４１とコモン電極４２とは、１つの画素内において一方向に平行な状態で延設されることとする。
【００５１】
また、表示領域Ａを取り囲む周辺領域Ｂには、このような画素電極４１およびコモン電極４２の形成と同一工程で、ダミー電極４３を形成することが重要である。
【００５２】
そして、以上のような画素電極４１、コモン電極４２、およびダミー電極４３を形成するための露光マスクに、先の図４〜図７を用いて説明したと同様の構成の露光マスクが用いられることになる。ただし、開口部の形状は、表示領域Ａにおいては画素電極４１、コモン電極４２の平面形状に一致させ、表示領域Ａの周囲においては適宜選択された形状及び配置状態とする。
【００５３】
次いで、画素電極４１、コモン電極４２、およびダミー電極４３が形成された駆動基板４０上に位相差層をパターン形成する。以下、図９，８の断面工程図と共に、図１１のフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１６に基づき、必要に応じて他の図を参照しつつ、位相差層のパターン形成を説明する。尚、ステップＳ１１〜ステップＳ１４は、第１実施形態で用いた図３のフローチャートにおけるステップＳ１〜ステップＳ４と同様である。
【００５４】
先ず、図９（２）に示すように、画素電極４１、コモン電極４２、およびダミー電極４３が形成された駆動基板４０上に、表示領域Ａおよびその周辺領域Ｂを覆う状態で配向膜４４を成膜する（ステップＳ１１）。次に、この配向膜４４に対して、ラビング処理またはＵＶ配向処理を行うことにより、配向膜４４に配向性を付与する（ステップＳ１２）。ここでは、特に駆動基板４０上における表示領域Ａと周辺領域Ｂとの全面に対して、配向膜４４を成膜して配向性を付与する。また、ラビング方向またはＵＶ配向の方向は、次に形成する位相差層の配向方向に一致させる。
【００５５】
次に、配向膜４４が形成された駆動基板４０上に、ＵＶ硬化性液晶からなる位相差付与材料膜４５を塗布成膜する（ステップＳ１３）。この位相差付与材料膜４５は、λ／４の位相差を有する膜厚で形成されることとする）。次いで、ベーク処理を行うことにより、位相差付与材料膜４５に含有されている溶剤を揮発除去する（ステップＳ１４）。尚、この状態において、位相差付与材料膜４５は、下地の配向膜４４の配向方向に配向し、光学的に異方性を有する状態となっている。
【００５６】
その後、図９（３）に示すように、位相差付与材料膜４５が等方性となる温度（isotropic：ＩＳＯ温度）にまで加熱した状態で、駆動基板４０側から裏面露光を行うことにより、電極４１，４２，４３をマスクしてパターン露光された分部を硬化させる（ステップＳ１５）。これにより、位相差付与材料膜４５において、露光光ｈが照射された部分を等方性で硬化させた等方性樹脂部４５’を形成する。
【００５７】
次に、図９（４）に示すように、位相差付与材料膜４５を常温に戻すことにより、当該位相差付与材料膜４５の未硬化部を異方性に戻す。この状態で位相差付与材料膜４５の全面に露光光ｈを照射する全面露光を行う（ステップＳ１６）。これにより、位相差付与材料膜４５において未硬化であった部分を異方性の状態で硬化させ、表示領域Ａにおける反射表示部a-1に位相差層４５ａをパターン形成すると共に、周辺領域Ｂにも同時に位相差層のダミーパターン４５ｂを形成する。つまり、本第２実施形態においては、駆動基板４０が請求項に示す第１基板となる。
【００５８】
以上のようにして、位相差付与材料膜４５を、等方性樹脂部４５’の一部を異方性に変換した位相差層４５ａおよび位相差層のダミーパターン４５ｂを備えた構成とする。
【００５９】
次に、図１０（５）に示すように、位相差層４５ａが形成された表示領域Ａを覆う状態で配向膜４６を成膜する。そして、ラビング処理まはたＵＶ配向処理（光配向処理）を行うことにより、配向膜４６に配向性を付与する。この際、配向膜４６の配向方向が、位相差層４５の遅相軸に対して４５°の角度をなすようにする。尚、配向膜１３は、周辺領域Ｂまで覆う形状であっても良い。
【００６０】
一方、図１０（６）に示すように、駆動基板４０と略同一形状の対向基板５０を用意する。そしてこの対向基板５０の中央部に設定された表示領域Ａの各画素ａにカラーフィルタ層５１をパターン形成する。尚、これらのカラーフィルタ層５１は、反射表示部a-1と透過表示部a-2とを組み合わせた画素毎に形成してもよく、さらに反射表示部a-1と透過表示部a-2とで個別に形成しても良い。
【００６１】
またさらに、対向基板５０において表示領域Ａを囲む周辺領域Ｂ上には、額縁を構成するブラックマトリックス５２を形成する。
【００６２】
次に、図１０（７）に示すように、表示領域Ａにおける反射表示部a-1上に透明パターン５３を形成する。この透明パターン５３は、対向基板５０を駆動基板（４０）に対向配置して貼り合わせた状態において、液晶層に電圧を印加して、白表示状態にしたときに位相差層２３ａが設けられた反射表示部における基板間隔（セルギャップ）がλ／４となり、透過表示部におけるセルギャップがλ／２となる高さで形成されていることとする。
【００６３】
次に、この透明パターン５３を覆う状態で、配向膜５５を成膜し、ラビング処理または
ＵＶ配向処理を行うことにより、配向膜５５に配向性を付与する。この際、配向膜５５には、対向基板５０を駆動基板（４０）に対向配置して貼り合わせた状態において、駆動基板（４０）側の配向膜（４６）と反平行をなすように配向性を付与することとする。
【００６４】
以上の後には、図１０（８）に示すように、駆動基板４０と対向基板５０とを、配向膜４６と配向膜５５とを向き合わせて配置する。そして、ここでの図示を省略したスペーサを狭持させることで駆動基板４０と対向基板５０との間に、上述したセルギャップを保持しつつ、基板４０−５０間の周縁部に設けた封止樹脂（図示省略）によって、これらの基板４０−５０を貼り合わせる。この際、駆動基板４０側の反射表示部a-1と対向基板５０側の反射表示部a-1とを対応させ、各位相差層４５ａと透明パターン５３を対向配置することが重要である。次に、封止樹脂の隙間から基板４０−５０間に液晶層ＬＣを充填してこれを封止する。
【００６５】
図１２には、電圧無印加時の駆動基板４０と対向基板５０との配置状態を示す。この図に示すように、駆動基板４０側の配向膜４３と対向基板５０側の配向膜５５との配向方向が反平行となるように対向配置される。
【００６６】
これにより、電圧無印加の状態で液晶分子ｍの配向が基板４０−５０間でねじれることなく、基板４０,５０に対して略平行となるようにする。尚、液晶分子ｍは正の誘電異方性を有することとする。
【００６７】
その後、基板４０−５０の外側面に、偏光板５７，５８（図１２のみに図示）を貼り合わせて液晶表示装置６０を完成させる。各偏光板５７，５８は、クロスニコルに配置されると共に、対向基板５０側に配置された偏光板５７の透過軸が、対向基板５０側の配向膜５５の配向方向および駆動基板４０側の配向膜４６と平行となるように設けられることとする。
【００６８】
ここで、以上のようにして得られた液晶表示装置６０の駆動を説明する。図１２は画素電極４１およびコモン電極４２に対して電圧無印加時における配向状態を示す模式図である。この図に示すように、電圧印加時においては、液晶層ＬＣ内の液晶分子ｍは、配向膜４６，５５の配向方向および対向基板側の偏光板５７の透過軸と平行で、かつ駆動基板側の偏光板５８の透過軸と直交する向きに配向した状態となる。
【００６９】
このため、反射表示部a-1においては、偏光板５７側から入射した外光Ｈは、位相差を生じることなく液晶層ＬＣ３０内をそのまま通過し、次にλ／４の位相差層４５ａを往復することで（λ／４）×２の位相差を生じて９０°回転した直線偏光となり、再び液晶層ＬＣ内をそのまま通過し、偏光板５７において吸収され、黒表示となる。一方、透過表示部a-2においては、通常のＩＰＳモードにおけるノーマリブラックの表示と同様に、駆動基板側の偏光板５８を通過したバックライトの光Ｈ’は、この偏光板５８の透過軸に対して垂直な向きに液晶分子ｍを配向させた液晶層３０内を、位相差を生じることなくそのまま通し、偏光板５７において吸収され、黒表示となる。
【００７０】
また図１３は、画素電極４１およびコモン電極４２に対して電圧を印加した状態（電圧印加時）における配向状態を示す模式図である。この図に示すように、電圧印加時においては、液晶層ＬＣに印加される電界により、液晶層ＬＣ内の液晶分子ｍは、基板面に平行で、かつ配向膜４６，５５の配向方向および偏光板５７，５８の透過軸に対して４５°の向きに配向した状態となる。
【００７１】
このため、反射表示部a-1においては、偏光板５７側から入射した外光Ｈに対して、液晶層ＬＣがλ／４層として機能する。この液晶層ＬＣの液晶分子ｍの軸は、位相差層４５ａの配向方向と直交している。このため、偏光板５７を透過した外光Ｈは、液晶層ＬＣとλ／４の位相差層４５ａとを往復で通過することで０°の直線偏光に戻り、先の偏光板５０を通過し、白表示となる。この際、液晶層、位相差層が直交する構成とすることにより、波長分散の影響が抑えられる。一方、透過表示部a-2においては、通常のＩＰＳモードにおけるノーマリブラックの表示と同様に、偏光板５８を通過したバックライトの光Ｈ’に対して、液晶層ＬＣがλ／２層として機能する。このため、偏光板５８を通過した光Ｈ’が液晶層ＬＣを通過することで９０°回転した直線偏光となり、クロスニコル状態で配置された偏光板５７を透過して白表示となる。
【００７２】
そして特にこの液晶表示装置６０に特徴的な構成は、図１０（８）に示すように、駆動基板４０における液晶層ＬＣ側の面に、表示領域Ａ内の位相差層４５ａと共に、周辺領域Ｂにダミーパターン４５ｂが形成された構成となる。このダミーパターン４５ｂは、周辺領域Ｂに設けられたブラックマトリックス５２と重なる位置に配置されるため、表示には影響のないパターンとして形成されていることになる。
【００７３】
そして以上説明したように、表示領域Ａ内の位相差層４５ａと共に、周辺領域Ｂにダミーパターン４５ｂをパターン形位する第２実施形態の製造方法によれば、ダミーパターン４５ｂを設けたことによって、位相差層４５ａの形成における位相差層付与材料膜の硬化収縮が表示領域Ａ内において発生することを防止できる。
【００７４】
つまり、図９（３）を用いて示した工程では、位相差付与材料膜４５を等方性となる温度に加熱した状態で裏面から露光光ｈを照射して等方性樹脂部４５’を硬化させている。そして、この硬化の後、図９（４）を用いて説明したように、位相差付与材料膜４５を常温にして未硬化部を異方性に戻している。このような温度変化の過程においては、位相差付与材料膜４５が、既に硬化している等方性樹脂部４５’の配置が密な方向から疎な方向に向かって、すなわち表示領域Ａの中心方向に向かって収縮する。ここで、このような位相差付与材料膜４５の収縮による位置変動は、等方性樹脂部４５’の配置状態の粗密が大きく変動する表示領域Ａの周縁部において最も大きくなる。したがって、第１実施形態と同様に、表示領域Ａの外側の周辺領域Ｂにもダミーパターン４５ｂを形成することにより、位相差付与材料膜４５の収縮による位置変動の大きな部分を表示領域Ａの外側の周辺領域Ｂとすることができる。
【００７５】
これにより、表示領域Ａ内においては、既にパターン形成される位置が決まっている位相差層４５ａの位置変動を抑えることが可能になり、各反射表示部1-aに対して位置精度良好に位相差層４５ａを保持することができる。この結果、第１実施形態と同様に、位相差層４５ａの位置ずれによる光漏れを防止した良好な表示特性を有する半透過型の液晶表示装置６０を得ることが可能になる。
【００７６】
尚、上述した第２実施形態においては、位相差層４５ａおよびダミーパターン４５ｂを形成する場合に、図９（３）を用いて説明したように、画素電極４１、コモン電極４２、およびダミー電極４３をマスクにした裏面露光を行う構成とした。しかしながら、駆動基板４０側に位相差層４５ａおよびダミーパターン４５ｂを形成する場合であっても、第１実施形態と同様に、図３のフローチャートに従ってマスクを用いたパターン露光を行っても良い。この場合、周辺領域にダミー電極４３を形成する必要はない。さらにこの場合、位相差付与材料膜４５において位相差層４５ａおよびダミーパターン４５ｂとなっていない部分は、除去しても良いことは、第１実施形態と同様である。
【００７７】
尚、上述した第１実施形態および第２実施形態においては、位相差付与材料膜としてＵＶ硬化性液晶を用い、その下地に配向膜を設けることにより位相差付与材料膜中の液晶分子の向きを固定して位相差層とした。しかしながら、位相差付与材料膜としては、露光光量によって位相差の値が制御される感光性材料を用いても良い。この場合、所定の位相差となる露光量でパターン露光を行うことにより、位相差層を形成すれば良い。さらに、位相差付与材料膜としては、加熱温度によって位相差層の値が制御される材料を用いても良い。
【００７８】
また、本発明は、以上説明した第１実施形態および第２実施形態で説明した以外にも、表示領域内に位相差層をパターン形成する構成の液晶表示装置であれば、駆動モードによらずに適用が可能であり、垂直配向（ＶＡ）モード、ツイストネマチック（ＴＮ）モードさらには電界制御複屈折（ＥＣＢ）モードである場合などの各駆動モードに適用可能である。例えば、特開２００３−３２２８５７号公報や、特願２００４−２５５３４３号明細書に記載されているように、表示領域内に位相差層をパターン形成する構成の液晶表示装置の製造方法に広く適用することが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１実施形態の製造方法を示す断面工程図（その１）である。
【図２】第１実施形態の製造方法を示す断面工程図（その２）である。
【図３】第１実施形態における位相差層の形成を説明するフローチャートである。
【図４】第１実施形態のパターン露光に用いる露光マスクの全体平面図である。
【図５】図４のＸ部の拡大平面図である。
【図６】第１実施形態のパターン露光に用いる露光マスクの他の例を示す全体平面図である。
【図７】図６のＸ部の拡大平面図である。
【図８】第１実施形態の効果を説明するための要部平面図である。
【図９】第２実施形態の製造方法を示す断面工程図（その１）である。
【図１０】第２実施形態の製造方法を示す断面工程図（その２）である。
【図１１】第２実施形態における位相差層の形成を説明するフローチャートである。
【図１２】第２実施形態の液晶表示装置の駆動を説明する図（その１）である。
【図１３】第２実施形態の液晶表示装置の駆動を説明する図（その２）である。
【図１４】従来の液晶表示装置の製造方法を説明する図である。
【図１５】従来の液晶表示装置の課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…駆動基板（第２基板）、２０…対向基板（第１基板）、２３，４５…位相差付与材料膜、２３’，４５’…等方性樹脂部、２３ａ，４５ａ…位相差層、２３ａｂ，４５ｂ…ダミーパターン、３０，６０…液晶表示装置、４０…駆動基板（第１基板）、４１…画素電極（反射材料からなる電極）、４２…コモン電極（反射材料からなる電極）、４３…ダミー電極、５０…対向基板（第２基板）、Ａ…表示領域、a-1…反射表示部、a-2…透過表示部、Ｂ…周辺領域、ｈ…露光光、ＬＣ…液晶層
【図１】
2007156206.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007156206.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007156206.tif 000014
【図１３】
2007156206.tif 000015
【図１４】
2007156206.tif 000016
【図１５】
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