(57)【要約】【課題】透過率が高い液晶表示装置を提供する。【解決手段】複数の色材層が形成された素子基板と、前記素子基板に対向して配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、前記素子基板は、前記色材層上に形成され、前記色材層毎に対応する前記液晶層の厚みが調整されたギャップ調整層と、を含む。【選択図】図２
2013020198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子が形成された素子基板と、前記素子基板に対向して配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記素子基板は、
色調整された複数の色材層と、
前記色材層上に形成され、前記色材層毎に対応する前記素子基板と前記対向基板との間における前記液晶層のギャップが調整されたギャップ調整層と、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記ギャップ調整層上に形成された電極層を有し、
前記ギャップ調整層の屈折率が、前記色材層の屈折率よりも高く、かつ、前記電極層の屈折率よりも低いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記ギャップ調整層は、位相差層であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記ギャップ調整層上に形成された位相差層を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
素子が形成された素子基板と、前記素子基板に対向して配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置の製造方法であって、
前記素子基板上に色調整された複数の色材層を形成する色材層形成工程と、
前記色材層上に前記色材層毎に対応する前記素子基板と前記対向基板との間における前記液晶層のギャップが調整されたギャップ調整層を形成するギャップ調整層形成工程と、を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置、または、請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法によって製造された液晶表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器
【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、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コントラストを向上させるため、各色のカラーフィルター層に対応する液晶層の厚みが異なるマルチギャップ構造を備えた液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置は、例えば、素子が形成された素子基板と、当該素子基板に対向して配置された対向基板と、素子基板と対向基板との間に配置された液晶層と、を備えている。そして、カラーフィルター層の厚みを色毎に異ならせて形成することにより、カラーフィルター層毎に素子基板と対向基板との間に配置された液晶層の間隔を異ならせて、マルチギャップ構造を形成している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４７８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の液晶表示装置では、各色に応じてカラーフィルター層の厚みを異ならせることにより、マルチギャップ構造を形成しているが、同時に各カラーフィルターの色調整を行わなければならず、マルチギャップ構造の形成と各色調整とを両立させることが難しい、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる液晶表示素子は、素子が形成された素子基板と、前記素子基板に対向して配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置であって、前記素子基板は、色調整された複数の色材層と、前記色材層上に形成され、前記色材層毎に対応する前記素子基板と前記対向基板との間における前記液晶層のギャップが調整されたギャップ調整層と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、素子基板において、各色材層に対応する各色の調整等が行われ、ギャップ調整層において、各色材層に対応する液晶層の厚みが調整される。このように、色調整機能と、液晶層のギャップ調整機能が別個に行われるため、色調調整とギャップ調整を容易に行うことができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液晶表示装置は、前記ギャップ調整層上に形成された電極層を有し、前記ギャップ調整層の屈折率が、前記色材層の屈折率よりも高く、かつ、前記電極層の屈折率よりも低いことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、色材層と電極層との間には、色材層の屈折率と電極層の屈折率との間の屈折率を有するギャップ調整層が形成される。そして、例えば、色材層側から電極層側に向けて光を照射した場合、光は色材層からギャップ調整層を介して電極層側に進行するが、この際、光の進行に従って徐々に屈折率が変化する各層内を進行することになる（この場合、光は、屈折率が徐々に高くなる方向に進行する）。このため、光が進行した際、各層の界面における光の反射が低減され、透過率を向上させることができる。なお、電極層側から色材層側に向けて光を照射した場合も同様の作用効果を奏する（なお、この場合、光は、屈折率が徐々に低くなる方向に進行する）。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる液晶表示装置の前記ギャップ調整層は、位相差層であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、ギャップ調整層が位相差層として機能する。すなわち、位相差層によって光学補償されるため、コントラスト及び視野角特性を向上させることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる液晶表示装置では、前記ギャップ調整層上に形成された位相差層を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、色調整とギャップ調整と位相調整を容易に行うことができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる液晶表示装置の製造方法は、素子が形成された素子基板と、前記素子基板に対向して配置された対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置の製造方法であって、前記素子基板上に色調整された複数の色材層を形成する色材層形成工程と、前記色材層上に前記色材層毎に対応する前記素子基板と前記対向基板との間における前記液晶層のギャップが調整されたギャップ調整層を形成するギャップ調整層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、各色材層において、各色の調整等が行われ、ギャップ調整層において、各色材層に対応する液晶層の厚みが調整される。このように、色調整機能と、液晶層のギャップ調整機能とが別個に行われるため、色調調整とギャップ調整を容易に行うことができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる電子機器は、上記の液晶表示装置、または、上記の液晶表示装置の製造方法によって製造された液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、高品位な電子機器を提供することができる。この場合、電子機器は、例えば、上記の液晶表示装置を搭載したテレビ受像機、パーソナルコンピューター、携帯型電子機器、その他、各種の電子機器がこれに該当する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）一部拡大した平面図。
【図２】第１実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【図３】液滴吐出装置の構成を示す斜視図。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図５】第１実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示す工程図。
【図６】第１実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示す工程図。
【図７】第１実施形態にかかる液晶表示装置の製造方法を示す工程図。
【図８】電子機器の構成を示す斜視図。
【図９】第２実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、第１および第２実施形態について説明する。なお、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。
【００２０】
［第１実施形態］
（液晶表示装置の構成）
まず、液晶表示装置の構成について説明する。図１は、第１実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示し、同図（ａ）は、斜視図であり、同図（ｂ）は、一部拡大した平面図である。図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１ａ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１ａの内部には、複数の走査線１０ａと、複数のデータ線１０ｂが設けられている。複数の走査線１０ａは互いに略平行に配列されている。また、複数のデータ線１０ｂも互いに略平行に配列されている。そして、走査線１０ａとデータ線１０ｂとが略直交（交差）しており、走査線１０ａとデータ線１０ｂとで囲まれた領域の各々が、画素領域Ｐとなっている。
【００２１】
走査線１０ａ及びデータ線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。また、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。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、表示領域Ａ１には、複数の画素領域Ｐが含まれている。本実施形態の画素領域Ｐでは、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が含まれている。そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂから、それぞれ赤色光、緑色光、青色光が表示側に向けて射出されると、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の各間は、遮光領域Ｄが設けられている。
【００２３】
図２は、本実施形態にかかる液晶表示装置の要部断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１ａは、素子基板１１ａと、素子基板１１ａに対向して配置された対向基板１２と、素子基板１１ａと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。
【００２４】
素子基板１１ａは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、透明基板１１９上に形成され、色調整された複数の色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に形成され、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に対応する素子基板１１ａと対向基板１２との間における液晶層１３のギャップ（隙間）が調整されたギャップ調整層１２３と、ギャップ調整層１２３上に形成された電極層としての画素電極１１３とを備えている。すなわち、本実施形態にかかる液晶表示装置１ａは、アレイ基板１１０上に色材層１２２が形成された素子基板１１ａを有し、いわゆるＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を有するものである。さらに、ギャップ調整層１２３の屈折率が、色材層１２２の屈折率よりも高く、かつ、電極層としての画素電極１１３の屈折率よりも低く設定されている。
【００２５】
透明基板１１９は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。そして、透明基板１１９上に素子層１１１が形成されている。素子層１１１には、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２や、図１（ａ）に示した走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線や素子等が含まれている。なお、ＴＦＴ１１２や各種配線は、光が遮光される遮光領域Ｄに対応する部分に設けることが好ましい。
【００２６】
素子層１１１上には、遮光領域Ｄと重なる部分に隔壁１２１が設けられている。隔壁１２１には、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に開口が設けられている。すなわち、隔壁１２１は、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの各々を環状に囲んでいる。隔壁１２１は、例えば、黒色顔料等の遮光材料を含有したアクリル樹脂等からなり、ブラックマトリックスとして機能する。
【００２７】
そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが区画配置されている。色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、隔壁１２１に設けられた複数の開口内の各々に配置されており、隔壁１２１によって仕切られている。本実施形態の色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ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。
【００２８】
色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂでは、それぞれ所望の色調整が行われる。具体的には、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に色調に応じた着色剤が含まれ、着色剤の種類や含有量等によって発色濃度を異ならせて、色調整が行われる。なお、着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。したがって、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に含まれる着色剤の含有量は、互いに異なるものとなる。その結果、形成される各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの厚みが、着色剤の含有量に応じて互いに異なるものとなる。本実施形態では、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、赤色の色材層１２２Ｒの層厚が最も厚く、次いで、緑色の色材層１２２Ｇの層厚が厚く、青色の色材層１２２Ｂの層厚が最も薄く形成されている。
【００２９】
各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上には、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂが形成されている。ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂは、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に対応する液晶層１３のギャップＴ（Ｔ１〜Ｔ３）を調整する機能を有し、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂ毎に厚みが異なっている。これにより、マルチギャップ機構を形成することができる。本実施形態では、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂのうち、ギャップ調整層１２３ｒの厚みが最も薄く、ギャップ調整層１２３ｂの厚みが最も厚い。そして、各色の色材層１２２とギャップ調整層１２３とを合わせた厚みとしては、色材層１２２Ｒとギャップ調整層１２３ｒとを合わせた厚みが最も薄く、色材層１２２Ｂとギャップ調整層１２３ｂとを合わせた厚みが最も厚く形成されている。この結果、色材層１２２Ｒに対応する液晶層１３のギャップＴ１が最も大きく（液晶層１３の厚みが最も厚く）、次いで、色材層１２２Ｇに対応する液晶層１３のギャップＴ２が大きく、色材層１２２Ｂに対応する液晶層１３のギャップＴ３が最も小さく形成されたマルチギャップ機構が形成される。
【００３０】
ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂは、樹脂材料（バインダー樹脂）を含む。これにより、所望の厚さに形成することができる。当該樹脂材料としては、特に限定されず、いかなる樹脂材料を用いてもよいが、樹脂材料は、硬化樹脂材料を含むことが好ましい。これにより、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの物理的強度を特に優れたものとし、素子基板１１ａの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、樹脂材料として硬化樹脂材料が含まれる場合、硬化樹脂材料としては、各種熱硬化性樹脂、各種光硬化性樹脂等を用いることができるが、多官能性分子が重合したアクリル樹脂、または、エポキシ系樹脂であるのが好ましい。また、硬化樹脂材料としては、これらの樹脂材料の中でも、特に、シリルアセテート構造（ＳｉＯＣＯＣＨ３）と、エポキシ構造とを有するエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。これにより、例えば、インクジェット方式による液滴吐出を好適に行うことができるとともに、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂとの密着性を高めることができる。
【００３１】
ギャップ調整層１２３上には、画素電極１１３が形成されている。各画素電極１１３は、コンタクトホール２００を介してＴＦＴ１１２と１対１の関係で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、画像信号が画素電極１１３に所定のタイミングで供給される。
【００３２】
画素電極１１３と液晶層１３との間には、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１２６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および第２配向膜１２６に配向処理がなされている。
【００３３】
ここで、素子基板１１ａは、色材層１２２とギャップ調整層１２３と画素電極１１３との積層構造を有している。そして、色材層１２２と画素電極１１３との間に形成されたギャップ調整層１２３の屈折率が、色材層１２２の屈折率よりも高く、かつ、画素電極１１３の屈折率よりも低くなっている。例えば、色材層１２２の屈折率は約１．５、画素電極１１３の屈折率は約１．９に設定され、ギャップ調整層１２３の屈折率は約１．７に設定されている。すなわち、ギャップ調整層１２３の屈折率が、色材層１２２の屈折率と画素電極１１３の屈折率の間になるように調整されている。このように、色材層１２２と画素電極１１３との間に、中間屈折率を有するギャップ調整層１２３を形成することにより、色材層１２２とギャップ調整層１２３と画素電極１１３に光を透過させた場合に、各層の界面における光の反射が低減され、光の透過率を高めることができる。
【００３４】
対向基板１２は、透明基板１２０を有している。透明基板１２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。透明基板１２０の素子基板１１ａに対向する面には共通電極１２５が設けられている。そして、共通電極１２５上に第２配向膜１２６が設けられている。また、透明基板１２０の共通電極１２５が形成された面とは反対側の面には第２偏光板（偏光層）１２７が形成されている。第２偏光板１２７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１２７の透過軸が、第１偏光板１１６の透過軸に対して略９０°の角度をなしている。共通電極１２５、第２配向膜１２６および第２偏光板１２７は、いずれも画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに対応して通して全面に設けられている。
【００３５】
液晶層１３は、複屈折性を有する液晶材料からなる。本実施形態では、液晶層１３の配向状態がＴＮ配向になっており、液晶層１３は電界非印加状態で複屈折性を発現するようになっている。液晶層１３に電界が印加されると、液晶分子のディレクター方向が電界方向と略平行になり、液晶層１３は複屈折性を発現しなくなる。
【００３６】
また、画素電極１１３に画像信号が供給された状態では、液晶層１３が電界印加状態となり複屈折性を発現しなくなる。第１偏光板１１６を通って電界印加状態の液晶層１３に入射した直線偏光は、振動方向が第２偏光板１２７の吸収軸と略一致しており、第２偏光板１２７に吸収される。これにより、画素領域Ｐｒが暗表示（黒）になる。画素領域Ｐｇ，Ｐｂについても、上記画素領域Ｐｒと同様である。
【００３７】
（素子基板の製造方法）
次に、素子基板１１ａの製造方法について説明する。なお、素子基板１１ａの製造において、機能液を液滴として吐出してパターンを形成する液滴吐出装置を用いるため、素子基板１１ａの製造方法の説明に先立ち、まず、液滴吐出装置について説明する。
【００３８】
図３は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１と、Ｘ軸方向駆動軸１００４と、Ｙ軸方向ガイド軸１００５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ１００７と、クリーニング機構１００８と、基台１００９と、ヒーター１０１５を備えている。
【００３９】
ステージ１００７は、機能液が塗布されるワークＷを支持するものであって、ワークＷを基準位置に固定する図示は省略の固定機構を備えている。
【００４０】
液滴吐出ヘッド１００１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１００１の下面に一定間隔で設けられている。そして、液滴吐出ヘッド１００１の吐出ノズルからステージ１００７に支持されているワークＷに向けて、機能液が液滴として吐出され、ワークＷ上に機能液を塗布するように構成されている。
【００４１】
Ｘ軸方向駆動軸１００４には、Ｘ軸方向駆動モーター１００２が接続されている。このＸ軸方向駆動モーター１００２は、ステッピングモーター等からなるもので、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸１００４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸１００４が回転すると、液滴吐出ヘッド１００１はＸ軸方向に移動する。
【００４２】
Ｙ軸方向ガイド軸１００５は、基台１００９に対して動かないように固定されている。ステージ１００７は、Ｙ軸方向駆動モーター１００３を備えている。Ｙ軸方向駆動モーター１００３はステッピングモーター等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ１００７をＹ軸方向に移動する。
【００４３】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１００１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モーター１００２に液滴吐出ヘッド１００１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モーター１００３にステージ１００７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００４４】
クリーニング機構１００８は、液滴吐出ヘッド１００１をクリーニングするものである。クリーニング機構１００８には、図示は省略のＹ軸方向の駆動モーターが備えられている。このＹ軸方向の駆動モーターの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸１００５に沿って移動する。クリーニング機構１００８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００４５】
ヒーター１０１５は、ここではランプアニールによりワークＷを熱処理する手段であり、ワークＷ上に配置された機能液に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒーター１０１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００４６】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１とワークＷを支持するステージ１００７とを相対的に走査しつつ、ワークＷに対して、液滴吐出ヘッド１００１の下面にＸ軸方向に配列された複数の吐出ノズルから液滴を吐出するようになっている。
【００４７】
図４は、ピエゾ方式による機能液の吐出原理を説明する図である。図４において、機能液を収容する液体室１０２１に隣接してピエゾ素子１０２２が設置されている。液体室１０２１には、機能液を収容する材料タンクを含む液体材料供給系１０２３を介して機能液が供給される。ピエゾ素子１０２２は駆動回路１０２４に接続されており、この駆動回路１０２４を介してピエゾ素子１０２２に電圧を印加し、ピエゾ素子１０２２を変形させることにより、液体室１０２１が変形し、吐出ノズル１０２５から機能液が液滴Ｓとして吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００４８】
液晶表示装置の製造方法の説明に戻り、図を参照しながら説明する。図５及び図６は、液晶表示装置の素子基板の製造方法を示す工程図である。本実施形態における液晶表示装置の製造方法は、素子が形成された素子基板と、素子基板に対向して配置された対向基板と、素子基板と対向基板との間に配置された液晶層と、を備えた液晶表示装置の製造方法であって、素子基板上に色調整された複数の色材層を形成する色材層形成工程と、色材層上に色材層毎に対応する素子基板と対向基板との間における液晶層のギャップが調整されたギャップ調整層を形成するギャップ調整層形成工程と、を含むものである。
【００４９】
まず、図５（ａ）に示すように、アレイ基板１１０上に隔壁１２１を形成する。具体的には、例えばアレイ基板１１０上に樹脂材料を成膜し、この膜において画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分を開口して、隔壁１２１を形成する。
【００５０】
次いで、色材層形成工程では、図５（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から隔壁１２１によって区画された領域に向けて各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの材料を含む機能液を液滴５１Ｒ，５２Ｇ，５３Ｂとして吐出させ、隔壁１２１に囲まれる部分に、機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を塗布させる。この際、色調整が行われる。具体的には、各色に応じた各種顔料量が含まれる着色剤を含む機能液を付着させることにより各色調整が行われる。この結果、各色に応じて塗布量が異なる。本実施形態では、機能液１２２Ｂ’，１２２Ｇ’，１２２Ｒ’の順に塗布量が多くなっている。
【００５１】
その後、塗布された機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を乾燥・焼成等して固化する。これにより、図５（ｃ）に示すように、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成される。本実施形態では、色材層１２２Ｂ，１２２Ｇ，１２２Ｒの順に層厚が厚くなっている。
【００５２】
次いで、ギャップ調整層形成工程では、図６（ｄ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに向けてギャップ調整層１２３の材料を含む機能液を液滴５７として吐出させ、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に機能液１２３ｒ’，１２３ｇ’，１２３ｂ’を塗布させる。この際、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する液晶層１３の厚み調整が行われる。具体的には、各色に応じた機能液の塗布量を調整することによりギャップ調整が行われる。この結果、各色に応じて機能液の塗布量が異なる。本実施形態では、機能液１２３ｒ’，１２３ｇ’，１２３ｂ’の順に塗布量が多くなるように液滴５７が吐出される。
【００５３】
そして、塗布された機能液１２３ｒ’，１２３ｇ’，１２３ｂ’を乾燥・焼成等して固化させる。これにより、図６（ｅ）に示すように、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上にギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂが形成される。本実施形態では、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂの順に厚みが厚くなっている、そして、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応するギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂのそれぞれの厚みは、色材層１２２Ｒとギャップ調整層１２３ｒとを合わせた厚みが最も薄く、色材層１２２Ｂとギャップ調整層１２３ｂとを合わせた厚みが、最も厚くなっている。従って、色材層１２２Ｒに対応する液晶層１３とのギャップが最も厚く、色材層１２２Ｂに対応する液晶層１３とのギャップが最も薄くなる。
【００５４】
次いで、各色材層１２２上に画素電極１１３を形成する。なお、画素電極１１３の形成は、例えば、フォトリソグラフィ法やインクジェット法等を用いることができる。フォトリソグラフィ法を用いる場合には、図７（ａ）に示すように、ギャップ調整層１２３を形成した後に、コンタクトホール２００を形成し、その後、画素電極１１３を成膜すればよい。また、インクジェット法を用いる場合には、図７（ｂ）に示すように、隔壁１２１の形成時において、隔壁１２１ａと隔壁１２１ｂとの間にコンタクトホール２００を形成しておき、画素電極１１３の材料を含む機能液を液滴として、ギャップ調整層１２３とコンタクトホール２００に向けて吐出する。そして、塗布した機能液を固化すればよい。
【００５５】
次いで、画素電極１１３および隔壁１２１上に第１配向膜１１５を形成する。これにより、第１偏光板１１６を除いた素子基板１１ａが形成される。
【００５６】
さらに、液晶表示装置１ａの製造方法としては、上記素子基板１１ａの形成と別に、対向基板１２を形成する。具体的には、透明基板１２０上に共通電極１２５を形成し、共通電極１２５上に第２配向膜１２６を形成する。次いで、素子基板１１ａの画素電極１１３と対向基板１２の共通電極１２５とを対向配置させる。そして、素子基板１１ａと対向基板１２とを位置合わせしつつ、素子基板１１ａの周縁部と対向基板１２の周縁部とを貼り合せるとともに、素子基板１１ａと対向基板１２との間に液晶材料を封入して液晶層１３を形成する。また、透明基板１１９の外側に第１偏光板１１６を貼設し、透明基板１２０の外側に第２偏光板１２７を貼設することにより液晶表示装置１ａが形成される（図２参照）。
【００５７】
（電子機器の構成）
次に、電子機器の構成について説明する。なお、本実施形態では、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成について説明する。図８は、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。モバイル型パーソナルコンピューター１１００は、液晶表示装置１ａと、キーボード１１０２を有する本体部１１０３等を備えている。なお、上記の電子機器は、本発明の電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、液晶表示装置１ａは、他の電子機器として、携帯電話、携帯用オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などにも適用することができる。
【００５８】
従って、上記実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００５９】
（１）各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂにおいて、各色の調整等が行われ、色調整に基づき、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの厚みを設定され、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂにおいて、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する液晶層１３の厚み調整を行った。すなわち、色調整機能と、液晶層の厚み調整機能（ギャップ調整機能）とを分離することにより、所望の色合い調整とマルチギャップ構造の形成を容易に行うことができる。
【００６０】
（２）色材層１２２と画素電極１１３との間に、色材層１２２の屈折率と画素電極１１３の屈折率の間の屈折率を有するギャップ調整層１２３を設けた。これにより、各層間の屈折率の差が小さくなり、光が透過した場合に、各層の界面における光の反射が低減されるので、透過率を向上させることができる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、液晶表示装置の基本的な構成、電子機器の構成については第１実施形態と同様なので説明を省略する（図１，８参照）。また、第１実施形態と同様な部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００６２】
図９は、本実施形態にかかる液晶表示装置の要部断面図である。図９に示すように、液晶表示装置１ｂは、素子基板１１ｂと、素子基板１１ｂに対向配置された対向基板１２と、素子基板１１ｂと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。なお、対向基板１２の構成および液晶層１３等の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略し、第１実施形態の構成と異なる部分、すなわち、素子基板１１ｂの構成について主に説明する。
【００６３】
素子基板１１ｂは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、透明基板１１９上に形成され、色調整された複数の色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に形成され、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に対応する素子基板１１ｂと対向基板１２との間における液晶層１３のギャップ（隙間）が調整されたギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂと、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂ上に形成された位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂと、位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂ上に形成された電極層としての画素電極１１３と、画素電極１１３上に形成された第１配向膜１１５を備えている。すなわち、本実施形態にかかる液晶表示装置１ｂは、アレイ基板１１０上に色材層１２２が形成された素子基板１１ｂを有し、いわゆるＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を有するものである。なお、透明基板１１９、素子層１１１、色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ、ギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂ、画素電極１１３、第１配向膜１１５の基本的な構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６４】
位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂは、液晶層１３を透過した光の歪みを光学的に補償する（位相差を相殺する）ものである。これにより、視野角の拡大や画質を向上させることができる。位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂは、自己配向性を有する高分子前駆体を用いる。そして、予め、各位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂを透過した偏光状態に基づき、各位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂの複屈折性と厚みが決定される。そして、決定された複屈折性に基づいて、各位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂに含まれる高分子前駆体の種類が選択される。そして、高分子前駆体を重合させることにより、位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂが形成される。
【００６５】
そして、各色の色材層１２２とギャップ調整層１２３と位相差層１３０とを合わせた層厚の厚みとしては、色材層１２２Ｒとギャップ調整層１２３ｒと位相差層１３０ｒとを合わせた層の厚みが最も薄く、色材層１２２Ｂとギャップ調整層１２３ｂと位相差層１３０ｂとを合わせた層の厚みが最も厚く形成されている。この結果、色材層１２２Ｒに対応する液晶層１３のギャップＴ１が最も大きく、次いで、色材層１２２Ｇに対応する液晶層１３のギャップＴ２が大きく、色材層１２２Ｂに対応する液晶層１３のギャップＴ３が最も小さく形成されたマルチギャップ機構が構成される。
【００６６】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下に示す効果がある。
【００６７】
色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂとギャップ調整層１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂに加え、さらに、位相差層１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂを形成した。これにより、画素領域Ｐ毎に位相差補償が可能となる。そして、コントラスト及び視野角特性を向上させることができる。
【００６８】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００６９】
（変形例１）上記実施形態では、色材層１２２と画素電極１１３との間にギャップ調整層１２３を一層設けたが、これに限定されず、色材層１２２と画素電極１１３との間にギャップ調整層１２３を複数設けてもよい。この場合、各ギャップ調整層１２３における屈折率を異ならせ、例えば、色材層１２２から画素電極１１３に向けて、徐々に屈折率が高くなるように配置する。このようにすれば、各層間における屈折率差が、さらに小さくなるので、より光反射を低減させ、透過率を向上させることができる。
【００７０】
（変形例２）上記実施形態では、３種類の色材層１２２Ｒ，１２２Ｇ、１２２Ｂを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、色材層１２２が、１または２種類であってもよいし、４種類以上あってもよい。このような場合であっても、上記同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（変形例３）上記実施形態において説明した液晶層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。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【００７２】
（変形例４）上記第２実施形態では、ギャップ調整層１２３上に位相差層１３０を設けたが、この構成に限定されない。ギャップ調整層１２３を位相差層１３０として機能させてもよい。すなわち、色材層１２２とギャップ調整層１２３とで光学補償を行ってもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ，１ｂ…液晶表示装置、１１ａ，１１ｂ…素子基板、１２…対向基板、１３…液晶層、１１０…アレイ基板、１１１…素子層、１１２…ＴＦＴ、１１３…電極層としての画素電極、１２２（１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ）…色材層、１２３（１２３ｒ，１２３ｇ，１２３ｂ）…ギャップ調整層、１３０（１３０ｒ，１３０ｇ，１３０ｂ）…位相差層、ＩＪ…液滴吐出装置、１００１…液滴吐出ヘッド、１１００…電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューター。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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