(57)【要約】【課題】配向乱れのない位相差層を内蔵した液晶表示装置の製造方法、該液晶表示装置および該液晶表示装置を備えた電子機器を提供する。【解決手段】第１の基板１０Ａの一方の面に配向処理を施し、第１の基板１０Ａの一方の面の一部に重合性の液晶材料を塗布し液晶相を備える材料層３０ａを形成する工程と、第２の基板２０Ａの一方の面に、液晶層を配向させる液晶層配向膜２２の形成材料を含む溶液を塗布して加熱処理を行い液晶層配向膜２２を形成する工程と、材料層３０ａ上に第２の基板２０Ａの他方の面を当接させて圧着する工程と、液晶材料を重合させることにより、複屈折性を有する複数の位相差部３０Ａを備えた位相差層３０を形成する工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持する一対の基板を備え、前記一対の基板のうち一方の基板は、第１の基板と、前記第１の基板と前記液晶層との間に配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される位相差層と、を有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１の基板の一方の面に配向処理を施し、前記第１の基板の一方の面の一部に重合性の液晶材料を塗布し液晶相を備える材料層を形成する工程と、
前記第２の基板の一方の面に、前記液晶層を配向させる液晶層配向膜の形成材料を含む溶液を塗布して加熱処理を行い前記液晶層配向膜を形成する工程と、
前記材料層上に前記第２の基板の他方の面を当接させて圧着する工程と、
前記液晶材料を重合させることにより、複屈折性を有する複数の位相差部を備えた前記位相差層を形成する工程と、を備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記位相差層は複屈折性を有さない複数の等方部を備えており、
前記材料層を形成する工程では、前記材料層を形成した領域において、選択的に複数の領域を前記液晶材料の液晶相−等方相転移温度より高い温度に加熱して等方相に相転移させる工程と、
前記複数の領域に配置された前記液晶材料を重合させ、等方相を保持した複数の前記等方部を形成する工程と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記位相差層は複屈折性を有さない複数の透明部を備えており、
前記材料層を形成する工程に先立って、前記第１の基板上に透明樹脂からなる複数の前記透明部を形成する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の基板の前記他方の面が配向処理を施されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
液滴吐出法、ディスペンサ法、印刷法のいずれか１つの方法を用いて前記液晶材料を塗布することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記液晶材料が紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
一対の基板と、
前記一対の基板の間に挟持される液晶層と、を備え、
前記一対の基板のうち一方の基板は、第１の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１配向膜と、
前記第１配向膜上に形成された位相差層と、
前記位相差層上に配置された第２の基板と、
前記第２の基板上に設けられた、前記液晶層を所定の方向に配向させるための液晶層配向膜と、を有していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶表示装置を備える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、液晶表示装置の製造方法、液晶表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な電気光学装置の光変調装置として、液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置では、透過する光を変調し所望の表示を可能にする液晶層をはじめとして、様々な部品により構成されている。液晶表示装置が備える部品としては、所定の偏光された光を液晶層に入射するための偏光素子や、電圧無印加時に液晶分子の配列を制御する配向膜が挙げられる。更には、液晶表示装置を透過した光は、装置を構成する複数種の材料の複屈折率差により位相差を生じることが多く、画質が劣化することがあるため、この位相差に対して光学的な補償を行う目的で光路上に位相差層が設けられている。
【０００３】
このような位相差層は、例えば、外光を利用した反射型の表示方法と、バックライトなどの内部の光源を利用した透過型の表示方法と、を兼ね備えた半透過半反射型の液晶表示装置に利用されている。半透過半反射型の液晶表示装置は、周囲の明るさに応じて反射モードまたは透過モードのいずれかの表示方式に切り替えることにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明瞭な表示が行えるようにしたものである。このような液晶表示装置では、反射表示を行う領域と透過表示を行う領域との表示方式の違いにより位相差が生じるため、上記位相差層が設けられている。
【０００４】
ところで、このような各種部品を個々に作成して組み上げるのではなく、複数の部品を一体として構成し液晶表示装置内に組み込んだ構造（インセル構造）とすることが検討されている。例えば、液晶層を挟持する基板に複数の機能層を積層させた構造を挙げることが出来る。インセル構造とすると、部品点数を削減することができるので装置全体が薄型化でき、積層する部位が減り構造が簡略化されるのでコスト削減を図ることができる。
【０００５】
図９には、位相差層をインセル化した従来構造の基板を示す。図では、基板本体１０Ａの表面に、透過光の色調を変調するカラーフィルタ層１２、位相差層を配向させる位相差層配向膜１４、光学補償を行う位相差部３０Ａおよび光に作用しない透光部３０Ｂを備えた位相差層３０、電圧無印加時に液晶層の配列を制御するポリイミド膜からなる液晶層配向膜２４、がこの順に積層している。
【０００６】
このようなインセル基板の一般的な製造方法は、位相差層３０上に液晶層配向膜２４の形成材料を含む溶液を塗布・加熱することでポリイミド膜を形成し、ラビング処理にて配向処理を施すというものである。しかし、このような方法では、液晶層配向膜２４の形成材料を含む溶液を塗布する際に、該溶液の溶媒が位相差層を溶解するために位相差層が劣化する。また、液晶層配向膜２４の形成材料をポリイミド膜として成膜するためのイミド化処理において、高温（一般に２００℃以上）に加熱する必要がある。そのため、位相差部３０Ａを構成する高分子鎖の運動が活発となり、位相差部３０Ａの配向が乱れて所望の光学補償特性が保てないおそれがある。
【０００７】
加熱工程による位相差層の配向乱れを防止する方法として、特許文献１に耐熱性を向上させた材料を用いることが提案されている。特許文献１に記載の材料は２００℃にまで加熱しても配向状態を保ったままであり、イミド化処理相当の高温に曝しても配向の乱れが起こらない。
【特許文献１】特開２００７−１０００９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記文献に示された材料を用いて位相差層を形成すると、形成される位相差層の耐熱性は向上するが、液晶層配向膜の形成材料を塗布する際に、該形成材料を溶かした溶媒が位相差層を浸食する課題に対しては何の対策にも成りえない。また、新規な形成材料を用いることによるコストアップは免れることが出来ず、製品の価格競争力が低下することとなる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、配向乱れのない位相差層を内蔵した液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。また、良好な光学補償特性の位相差層を内蔵した液晶表示装置および該液晶表示装置を備えた電子機器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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、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対の基板を備え、前記一対の基板のうち一方の基板は、第１の基板と、前記第１の基板と前記液晶層との間に配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持される位相差層と、を有する液晶表示装置の製造方法であって、前記第１の基板の一方の面に配向処理を施し、前記第１の基板の一方の面の一部に重合性の液晶材料を塗布し液晶相を備える材料層を形成する工程と、前記第２の基板の一方の面に、前記液晶層を配向させる液晶層配向膜の形成材料を含む溶液を塗布して加熱処理を行い前記液晶層配向膜を形成する工程と、前記材料層上に前記第２の基板の他方の面を当接させて圧着する工程と、前記液晶材料を重合させることにより、複屈折性を有する複数の位相差部を備えた前記位相差層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
この方法によれば、液晶層を配向させる液晶層配向膜を別途形成した上で位相差層を形成するため、液晶層配向膜を形成するための加熱処理に位相差層が曝されることがない。そのため、位相差部の温度上昇を抑制して位相差部の配向乱れを防ぐことができる。また、液晶層配向膜の形成材料が位相差層上に直接塗布されないため、該形成材料が位相差層を溶解したり、該形成材料が位相差層に浸透したりすることが無い。したがって、液晶層配向膜の形成時における位相差層の品質劣化を防ぎ、高品質な位相差層を備える液晶表示装置を製造することができる。
【００１１】
本発明においては、前記位相差層は複屈折性を有さない複数の等方部を備えており、前記材料層を形成する工程では、前記材料層を形成した領域において、選択的に複数の領域を前記液晶材料の液晶相−等方相転移温度より高い温度に加熱して等方相に相転移させる工程と、前記複数の領域に配置された前記液晶材料を重合させ、等方相を保持した複数の前記等方部を形成する工程と、を備えることが望ましい。
この方法によれば、形成する材料層から位相差部と等方部を造り分けるため、段差が無く均一な厚みを備える位相差層を容易に形成することができる。そのため、上述の効果に加えて、厚みの差による位相のずれが無い位相差層により良好な光学補償が可能な液晶表示装置を製造することができる。
【００１２】
本発明においては、前記位相差層は前記複屈折性を有さない複数の透明部を備えており、前記材料層を形成する工程に先立って、前記第１の基板上に透明樹脂からなる複数の前記透明部を形成する工程を備えることが望ましい。
この方法によれば、透明部を前もって形成しているため、位相差部と透明部との境界が明確なパターニングを確実に行うことができる。また、透明部をバンクとして使用して液晶材料を含む溶液を塗布することにより、液晶材料を含む溶液のぬれ広がりを防止することができる。位相差部と透明部との境界が明確となることで、上述の効果に加え、該境界において表示画像にぼやけやにじみなどの不具合が起こりにくく、良好な表示が可能な液晶表示装置とすることができる。
【００１３】
本発明においては、前記第２の基板の前記他方の面が配向処理を施されていることが望ましい。
この方法によれば、位相差層の形成材料である液晶材料を、配向処理された２つの面で挟持することとなるため、より強い配向規制力にて確実に位相差層を所望の配向状態とすることができる。特に、光配向や無機配向膜等の配向規制力の弱い配向膜を用いて位相差層の配向処理を行う場合には、弱い配向規制力を補って位相差層を配向させることができるため好適である。
【００１４】
本発明においては、液滴吐出法、ディスペンサ法、印刷法のいずれか１つの方法を用いて前記液晶材料を塗布することが望ましい。
この方法によれば、液晶材料の無駄を無くすと共に、確実に所望の量を所定の位置に配置することができる。
【００１５】
本発明においては、前記液晶材料が紫外線硬化性樹脂であることが望ましい。
紫外線硬化性樹脂は、加熱を行わずに硬化させることができるため、位相差部となる材料層に余分な熱を加えることなく、液晶相を保持したまま重合させることができる。そのため、容易に液晶相の配向乱れのない良好な位相差部を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持される液晶層と、を備え、前記一対の基板のうち一方の基板は、第１の基板と、前記第１の基板上に形成された第１配向膜と、前記第１配向膜上に形成された位相差層と、前記位相差層上に配置された第２の基板と、前記第２の基板上に設けられた、前記液晶層を所定の方向に配向させるための液晶層配向膜と、を有していることを特徴とする。
この構成によれば、位相差層が第２基板によって保護されているため、液晶層配向膜の形成工程における位相差層の劣化（例えば、液晶層配向膜を形成する際の薬液に接触することによる位相差層の劣化）が無く、信頼性の高い液晶表示装置が提供できる。
【００１７】
本発明の電子機器は、前述の液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、表示品質に優れる表示部を具備した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１９】
図１は、本実施形態の液晶表示装置１の回路構成図である。液晶表示装置１にはサブ画素Ｐがマトリックス状に多数配置されており、それぞれのサブ画素Ｐには、画素電極６０と駆動素子９０とが形成されている。駆動素子９０は、サブ画素Ｐの駆動を制御するスイッチング素子である。駆動素子９０のソースには、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａが電気的に接続されており、駆動素子９０のドレインには画素電極６０が電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、データ線６ａを介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素Ｐに供給する。
【００２０】
駆動素子９０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されている。走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａに供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは、この順に線順次で駆動素子９０のゲートに印加されるようになっている。駆動素子９０のゲートに走査信号Ｇ１〜Ｇｍが印加されると、駆動素子９０のゲートとソースの間が一定期間オンとなり、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが、所定のタイミングで画素電極６０に入力されるようになっている。
【００２１】
画素電極６０は、図示略の共通電極と対向しており、画素電極６０と共通電極との間には容量が形成される。また、サブ画素Ｐには、走査線３ａに平行して設けられた容量線３ｂが接続されるとともに、駆動素子９０のドレインと画素電極６０との間には保持容量９２が設けられている。前記容量と保持容量９２は並列接続となっており、画素電極６０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、前記容量と保持容量９２とに一定期間保持される。保持容量９２が併設されていることにより、前記容量に保持された画像信号がリークしないようになっている。
【００２２】
図２は、本実施形態の液晶表示装置１の断面図である。本実施形態の液晶表示装置１は、液晶層に対して基板面方向の電界（横電界）を作用させ、液晶材料の方位角を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ方式を採用したものである。また、カラーフィルタを備えたカラー液晶装置であり、１個の画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出射する３個のサブ画素から構成されている。
【００２３】
液晶表示装置１は、互いに対向して配置された対向基板１００及び素子基板２００と、これらの基板間に挟持された液晶層７０と、を備えて構成されている。対向基板１００の端部と素子基板２００の端部とは、シール材（図示略）によって貼り合わせられており、液晶層７０は、これらの基板間に封止されている。素子基板２００の装置外面側（液晶層７０と反対側）には、バックライト（照明装置）８０が設けられている。液晶表示装置１は、バックライト８０からの光を液晶層７０で変調し表示を行う透過表示領域Ｔと、対向基板１００側から装置内に差し込む外光を液晶層７０で変調し表示を行う反射表示領域Ｒと、を備えた半透過半反射型の表示方式を採用している。
【００２４】
素子基板２００が備える基板５０は、基板本体５０Ａと、基板本体５０Ａの装置内面側（液晶層７０側）に形成された素子層５２とを有している。基板本体５０Ａには、透明性を備える基板を用いることができ、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）が使用可能である。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。本実施形態では、基板本体５０Ａの材料としてガラスを用いる。
【００２５】
素子層５２は、液晶表示装置１を駆動させるための駆動素子９０や、前述した走査線３ａおよびデータ線６ａ等の各種配線、更には層状に積層される無機物または有機物の絶縁膜などを備えている。駆動素子９０や各種配線はフォトリソグラフィによりパターニングした後エッチングすることにより、また、絶縁膜は蒸着法やスパッタ法など通常知られた方法により適宜形成することができる。
【００２６】
基板５０の装置内面側の面には、反射表示領域Ｒと平面的に重なって反射層５４が形成されている。反射層５４は、アクリル樹脂等の樹脂層の上に、銀やアルミニウム等の金属反射膜が形成されてなる。該樹脂層の表面は凹凸形状を有しており、金属反射膜はこの凹凸形状を反映して形成されるため、反射層５４は全体として凹凸面を有した光散乱性の反射手段を構成している。
【００２７】
更に基板５０の装置内面側の面には、反射層５４と基板５０とを覆って、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとに重なる共通電極５６が形成されている。共通電極５６は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料で形成されている。
【００２８】
共通電極５６上には、表面を覆って全面に酸化シリコン等の無機絶縁膜からなる層間絶縁膜５８が形成されており、層間絶縁膜５８上には、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとに重なる画素電極６０が形成されている。画素電極６０はＩＴＯ等の透明導電材料からなるものであり、平面視した状態では梯子形状を備えている。更に、層間絶縁膜５２上には、画素電極６０の表面を覆ってポリイミド等からなる液晶層配向膜６２が形成されている。
【００２９】
一方、本発明の特徴部分である対向基板１００は、第１対向基板１０と第２対向基板２０とで位相差層３０を挟持してなる。位相差層３０は、液晶表示装置１の内部を透過する透過光に作用し、該透過光の光学補償を行う複数の位相差部３０Ａと、透過光に作用しない複数の等方部３０Ｂとを備えている。
【００３０】
第１対向基板１０は、第１基板（第１の基板）１０Ａと、サブ画素毎に異なる色光を透過するカラーフィルタを備えたカラーフィルタ層１２と、位相差層３０を配向させる第１配向膜１４と、を備える。第１基板１０Ａには、透明性を備える基板を用いることができ、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）が使用可能である。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。本実施形態では、第１基板１０Ａの材料としてガラスを用いる。
【００３１】
第１基板１０Ａの装置内面側の面には、カラーフィルタ層１２が形成されている。また、カラーフィルタ層１２の装置内面側の面には、カラーフィルタ層１２を物理的または化学的に保護するために、図示略のオーバーコート層が形成されている。なお、カラーフィルタ層１２は、素子基板２００側に形成することもできる。
【００３２】
カラーフィルタ層１２の液晶層７０側には、第１配向膜１４が形成されている。第１配向膜１４は液晶材料を配向することができれば特に限定は無く、ポリイミド膜をラビングして配向処理した有機配向膜や、酸化シリコンの斜方蒸着膜のような無機配向膜などを、いずれも好適に用いることができる。
【００３３】
第２対向基板２０は、第２基板（第２の基板）２０Ａと、液晶層７０を配向させる液晶層配向膜２２と、位相差層３０を配向させる第２配向膜２４と、を備える。
【００３４】
第２基板２０Ａは、第１基板１０Ａと同様の材料を好適に用いることが可能である。本実施形態では、第２基板２０Ａの材料として石英ガラスを用いる。第２基板２０Ａの厚みは、０．１ｍｍから０．２ｍｍの範囲に入るものが望ましい。０．１ｍｍよりも薄いと各配向膜を形成する際に破損しやすく取り扱いが困難となる。また０．２ｍｍよりも厚いと、厚みによる視差で視認性低下が生じやすくなる。
【００３５】
第２基板２０Ａの装置内面側の面には、液晶層配向膜２２が形成されている。液晶層配向膜２２はポリイミド膜を用いて形成する有機配向膜であり、第２基板２０Ａ上にポリイミド膜を成膜した後に、ラビングして配向処理を行い形成する。
【００３６】
第２基板２０Ａの装置外面側の面には、第２配向膜２４が形成されている。第２配向膜２４は、第１配向膜１４と同様の材料を好適に用いることができる。
【００３７】
位相差層３０は、第１配向膜１４および第２配向膜２４に挟持されており、対向基板１００の内面側に設けられたいわゆる内面位相差層となっている。位相差層３０は、紫外線硬化性の液晶材料（液晶モノマーあるいは液晶オリゴマー）を含む溶液を両配向膜の間に塗布して配置し、重合させて得られる液晶ポリマーにより形成されている。位相差層３０のうち、位相差層３０を挟持する両配向膜の配向方向に沿った配向を保持し重合した部分は位相差部３０Ａとなり、両配向膜の配向方向によらず不均一に配列して（等方相を形成して）重合した部分は等方部３０Ｂとなっている。位相差部３０Ａは反射表示領域Ｒと重なって、等方部３０Ｂは透過表示領域Ｔと重なって、それぞれ配置されている。
【００３８】
その他、対向基板１００および素子基板２００は、不図示の偏光板を備えている。液晶表示装置１は、以上のような構成となっている。
【００３９】
続いて、図を参照しながら液晶表示装置１の製造方法について説明する。本発明の液晶表示装置１は、特徴部分である対向基板１００以外は従来知られた液晶表示装置と同じであるため、対向基板１００の製造方法について以下に詳しく説明する。図３は、対向基板１００の製造工程を示す工程図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、第１対向基板１０が備える第１配向膜１４上に、液晶材料（液晶モノマーあるいは液晶オリゴマー）を含む溶液を塗布し、乾燥させて表面が平坦な材料層３０ａを形成する。液晶材料を含む溶液の塗布は、液滴吐出法やディスペンサ法、またはフレキソ印刷やスクリーン印刷といった印刷法などの方法を用いて行うことができる。これらの方法を用いて塗布を行うと、所望の位置に必要量の液晶材料を塗布することができるため、材料の無駄を無くすことができ好適である。本実施形態ではフレキソ印刷法を用いて液晶材料の塗布を行う。
【００４１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、材料層３０ａの上に第２配向膜２４側から第２対向基板２０を配置し圧着する。第２対向基板２０には、あらかじめ液晶層配向膜２２と第２配向膜２４が形成されている。液晶層配向膜２２は、第２基板２０Ａ上にポリイミド膜を成膜した後に、ラビングして配向処理を行い形成する。詳しくは、第２基板２０Ａ上にポリイミド膜の形成材料を含む溶液を塗布し乾燥させた後に、例えば２００℃以上に加熱してイミド化処理を行い、ポリイミド膜を成膜する。次いで、所定の配向方向にラビング処理を行い、液晶層配向膜２２を形成する。この際、材料層３０ａの周辺部に接着材４０を塗布しておくと、第１対向基板１０と第２対向基板２０とが接着されるため、破損しにくく対向基板１００の製造の歩留まりを高めることができる。
【００４２】
ここで、第２対向基板２０を圧着した後、使用する液晶材料の液晶相−等方相転移温度以上に、例えば該転移温度よりも１０℃高い温度に加熱して全体を等方相とした上で、徐々に該転移温度よりも低い温度まで冷却して配向処理を行うこととしても良い。この冷却時に、液晶材料は第１および第２配向膜の配向軸方向に応じて配列する。配向処理を行うと、塗布した液晶材料は液晶相を備える材料層３０ａとなる。
【００４３】
次いで、図３（ｃ）に示すように、位相差部形成領域に対応する位置に開口部を備えたマスクＭを介して材料層３０ａに紫外線Ｌを照射する。紫外線Ｌに曝された材料層３０ａは液晶相を保持したまま硬化し、位相差部３０Ａを形成する。また、マスクＭの遮光部に覆われて紫外線Ｌが当たらなかった領域では材料層３０ａの状態を維持する。
【００４４】
次いで、図３（ｄ）に示すように、全体に熱Ｈを加えて液晶材料の液晶相−等方相転移温度以上に加熱し、未反応部分である材料層３０ａを等方相とした後に、紫外線Ｌで硬化させて等方部３０Ｂとし位相差層３０を形成する。
【００４５】
液晶ポリマーとなる前の液晶材料の該相転移温度は、２００℃以上となるイミド化処理の処理温度と比べ低いのが一般的である。そのため、位相差層３０Ａを構成する液晶ポリマーの配向に影響を与えない温度条件にて相転移を起こす液晶材料は数多く存在し、多数の液晶材料の中から位相差層３０を構成する液晶材料を選択することが可能である。例えば１００℃で等方相へ相転移する液晶材料を選択すると、イミド化処理の処理温度と比べるとはるかに低い加熱条件にて材料層３０ａを等方相へ相転移させることができ、位相差部３０Ａには配向乱れが起こりにくい。
【００４６】
以上のようにして、位相差部３０Ａと等方部３０Ｂとを有する位相差層３０を内蔵した対向基板１００を製造することができる。このように製造される対向基板１００を用い、従来知られた方法にて液晶表示装置１を製造することができる。
【００４７】
以上のよう液晶表示装置の製造方法によれば、液晶層７０を配向させる液晶層配向膜２２を別途形成した上で位相差層３０を形成するため、液晶層配向膜２２を形成するための加熱処理（イミド化処理）に位相差層３０が曝されることがない。そのため、位相差部３０Ａの配向乱れを防ぐことができる。また、液晶層配向膜２２の形成材料が位相差層３０上に直接塗布されないため、該形成材料が位相差層３０を溶解したり、該形成材料が位相差層３０に浸透したりすることが無い。したがって、液晶層配向膜２２の形成時における位相差層３０の品質劣化を防ぎ、高品質な位相差層３０を備える液晶表示装置１を製造することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、位相差層３０は複数の等方部３０Ｂを備えており、等方部形成領域の材料層３０ａを、液晶材料の液晶相−等方相転移温度より高い温度に加熱して等方相に相転移させた後に重合させ、等方部３０Ｂを形成することとしている。そのため、段差が無く均一な厚みを備える位相差層３０を形成することができ、厚みの差による位相のずれが無い位相差層３０を備え良好な光学補償が可能な液晶表示装置１を製造することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、第２対向基板２０には第２配向膜２４が形成されている。そのため、位相差層３０の形成材料である液晶材料を、第１および第２の２つの配向膜で挟持することとなるため、従来技術にあるように片面で配向規制をする場合に比べて、より強い配向規制力にて確実に位相差層３０を所望の配向状態とすることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、液晶材料をフレキソ印刷法にて塗布することとしている。この方法を用いると、塗布する液晶材料の無駄を無くすと共に、確実に所望の量を所定の位置に配置することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、液晶材料は紫外線硬化性を示すものを用いることとしている。紫外線照射により加熱を行わずに硬化させることができるため、位相差部３０Ａとなる材料層３０ａに余分な熱を加えることなく、液晶相を保持したまま重合させることができる。そのため、配向乱れのない良好な位相差部３０Ａを形成することができる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、位相差部３０Ａを形成した後に等方部３０Ｂを形成することとしたが、この方法だと上述したように、位相差部３０Ａに等方相転移温度以上の熱が加わる。そこで、この熱履歴の影響を避けるために等方部３０Ｂを先に形成することもできる。例えば、材料層３０ａ上に第２対向基板２０を圧着した後、使用する液晶材料の液晶相−等方相転移温度以上に加熱して全体を等方相とし、マスクを介して紫外線を照射して等方部３０Ｂした後、冷却して配向処理を行い、紫外線照射を行うことで位相差部３０Ａを形成することができる。この順に位相差層３０を形成すると、位相差部３０ａを形成する液晶ポリマーには余分な熱が加わらないため、熱による影響が無く好適である。ただしこの場合には、位相差層３０Ａの形成前の液晶材料が、多少ながら等方部３０Ｂの端部における液晶ポリマーの配向の影響を受けることが考えられる。そのため、第１および第２の両配向膜には、ポリイミド配向膜等の配向規制力の強い配向膜を用いることが好ましい。
【００５３】
また、本実施形態においては、第２対向基板２０は第２配向膜２４を備え、第１および第２の２つの配向膜で位相差層３０を挟持する構成としたが。すなわち、図４に示す対向基板１１０のように、第２配向膜２４を備えず第１配向膜１４のみで位相差層３０の配向制御をすることとしても構わない。その場合は、第１配向膜１４は配向規制力の強いポリイミド配向膜であることが望ましい。
【００５４】
このような構成の対向基板１１０では、位相差層３０上に接して液晶層配向膜２２が形成されないため、液晶層配向膜２２の形成材料を含む溶液が位相差層３０に接することがない。そのため、位相差層３０の劣化を防ぎ、信頼性の高い液晶表示装置が提供できる。
【００５５】
また、本実施形態においては、液状材料の塗布をフレキソ印刷にて行うこととしたが、スピンコート法を用いることもできる。スピンコート法を用いる場合には、フレキソ印刷等を用いた方法と比べ、以下のような違いがある。
【００５６】
一般に、液晶表示装置に用いる各種基板は、効率化のため、１枚の大型基板上に複数の基板を形成した後に製造過程において切り離す、いわゆる多面取りを行って製造する。図５は、大型基板を用いて本実施形態の対向基板１００を作成する多面取りの例を示す模式図である。図５（ａ）は概略平面図であり、（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａにおける矢視断面図である。図では、位相差部３０Ａと等方部３０Ｂとをそれぞれストライプ状に形成し、位相差部３０Ａまたは等方部３０Ｂの延在方向と直交する方向にこれらを交互に配置して位相差層３０を形成することとしている。本例では、１つの大型基板を図中の破線で示す位置にて切り離し、４枚の対向基板を作成するようになっている。
【００５７】
液晶材料を含む溶液の塗布を、液滴吐出法やディスペンサ法、またはフレキソ印刷やスクリーン印刷といった印刷法などの方法で行うと、基板上の所望の位置に選択的に液晶材料を配置し、位相差層３０を形成することが可能である。そのため図５（ａ）に示すように、位相差層３０の周囲の領域に接着剤４０を配置することができ、図５（ｂ）に示すように、接着剤４０にて第１基板１０と第２基板２０とを貼りあわせることができる。
【００５８】
一方、図６は、大型基板を用いてスピンコート法を用いて対向基板１２０を作成する多面取りの例を示す模式図である。図６（ａ）は概略平面図であり、（ｂ）は図６（ａ）の線Ｂ−Ｂにおける矢視断面図である。図５の各図は図４の各図に対応する図である。
【００５９】
液晶材料を含む溶液の塗布をスピンコート法にて行うと、大型基板上の全面に液晶材料が塗布されることとなるため、図６（ａ）に示すように液晶材料を重合してなる液晶ポリマー３０Ｄが形成されることとなる。例えば、位相差部３０Ａの形成領域以外では、等方部３０Ｂとおなじ等方相を備える液晶ポリマーが形成される。そのため、液晶材料と同一面に接着剤４０を配置することができず、図６（ｂ）に示すように、第１基板１０と第２基板２０とは、位相差層３０の周囲では液晶ポリマー３０Ｄによって貼り合わされることとなる。そのため、強固な貼り合わせが期待しにくく、対向基板１２０の第１基板１０と第２基板２０とが剥離するおそれがある。
【００６０】
このように、液状材料の塗布方法の違いは、多面取りによる対向基板の製造を想定した場合に明確になる。そのため、スピンコート法を用いて液晶材料の塗布を行う場合には、例えば、切断面となる対向基板の端面に接着剤やシール材を付して、第１基板１０と第２基板２０との貼り合わせを補強するといった方法により、剥離を防止することが望ましい。
【００６１】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法の説明図である。図では第１実施形態と同様に、特徴部分である対向基板１２０の製造工程を示してある。本実施形態は、第１実施形態と一部共通している。異なるのは、位相差層の透過光に作用しない領域を透明樹脂で形成することである。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６２】
まず、図７（ａ）に示すように、第１対向基板１０が備える第１配向膜１４上に、透明樹脂を用いて透明部３０Ｃを形成する。透明部３０Ｃを構成する透明樹脂としては、透明性を備えた硬化性樹脂であれば特に限定はなく、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂のいずれも用いることができる。中でも光硬化性樹脂は、一般に光を照射してから硬化までの時間が短く、且つ硬化収縮が小さいため成形精度が高く、透明部３０Ｃの材料として好適に用いられる。光硬化性樹脂としては、紫外線硬化性のアクリル樹脂やエポキシ樹脂等を用いることができる。透明部３０Ｃは、通常のフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、所望のパターンに形成することができる。
【００６３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、第１配向膜１４上の透明部３０Ｃが形成されていない領域に、液滴吐出法を用いて液晶材料を含む溶液を塗布し、乾燥させて材料層３０ａを形成する。塗布には液滴吐出法のほかにも、ディスペンサ法、またはフレキソ印刷やスクリーン印刷といった印刷法などの方法を用いることができる。液晶材料の塗布の際には、すでに形成されている透明部３０Ｃがバンクとして働き、確実な塗りわけが可能である上に、液晶材料のぬれ広がりを防ぐ役割を果たす。
【００６４】
次いで、図７（ｃ）に示すように、材料層３０ａの上に第２配向膜２４側から第２対向基板２０を配置し圧着する。第２対向基板２０には、あらかじめ液晶層配向膜２２と第２配向膜２４が形成されている。材料層３０ａは第１および第２の２つの配向膜に挟持され、配向方向に沿って液晶相を形成する。第１基板１０の周縁部には接着剤４０が配置されており、確実に第１基板１０と第２基板とを接着する。
【００６５】
次いで、図７（ｄ）に示すように、材料層３０ａに紫外線Ｌを照射する。紫外線Ｌに曝された材料層３０ａは液晶相を保持したまま硬化し、位相差部３０Ａを形成する。以上のようにして、位相差部３０Ａと透明部３０Ｃとを有する位相差層３０を内蔵した対向基板１３０を製造することができる。このように製造される対向基板１３０を用い、従来知られた方法にて液晶表示装置１を製造することができる。
【００６６】
以上のような液晶表示装置の製造方法によれば、透明部３０Ｃを前もって形成しているため、位相差部３０Ａと透明部３０Ｃとの境界が明確なパターニングを行うことができる。また、透明部３０Ｃをバンクとして使用して液晶材料を含む溶液を塗布することにより、ぬれ広がりを防止することができる。したがって、位相差部３０Ａと透明部３０Ｃとの境界において表示画像にぼやけやにじみなどの不具合の無い液晶表示装置とすることができる。
【００６７】
［電子機器］
次に、本発明の電子機器の実施形態について説明する。図８は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図８に示す携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。これにより、本発明の液晶表示装置により構成された表示品質に優れる表示部を具備した携帯電話１３００を提供することができる。
【００６８】
上記各実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、表示品質が高い液晶表示部を備えた電子機器を提供できる。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１の回路構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１の断面図である。
【図３】第１実施形態の液晶表示装置１に係る対向基板１００の製造工程図である。
【図４】第１実施形態の変形例の対向基板１１０の断面図である。
【図５】大型基板を用いて対向基板１００を作成する多面取りの例を示す模式図である。
【図６】大型基板を用いて対向基板１２０を作成する多面取りの例を示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係る対向基板１３０の製造工程図である。
【図８】本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
【図９】従来例の対向基板の断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…液晶表示装置、１０Ａ…第１基板（第１の基板）、１４…第１配向膜、２０Ａ…第２基板（第２の基板）、２４…液晶層配向膜、３０…位相差層、３０ａ…材料層、３０Ａ…位相差部、３０Ｂ…等方部、３０Ｃ…透明部、７０…液晶層、１００，１１０，１２０，１３０…対向基板（一方の基板）、１３００…電子機器
【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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