(57)【要約】【課題】製造過程において位相差値の変動が抑えられた位相差層を内蔵する液晶装置の製造方法、電子機器を提供すること。【解決手段】液晶装置の製造方法は、位相差層の遅相軸方向を定める配向処理が施された第１の基板に、位相差層形成材料を塗布する塗布工程（ステップＳ２）と、塗布された位相差層形成材料のうち少なくとも所定の領域を硬化させて、位相差層を形成する位相差層形成工程（ステップＳ３）とを備え、位相差層形成材料は、重合性官能基を１つ有する重合性化合物と重合性官能基を２つ有する重合性液晶化合物とのうち少なくとも一方と、重合性官能基を３つ以上有する重合性化合物とを含み、重合性化合物の位相差層形成材料における固形分重量比を５％以上３０％以下とした。【選択図】図５
2009020382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と第２の基板とにより液晶層を挟持し、位相差層を内蔵する液晶装置の製造方法であって、
前記位相差層の遅相軸方向を定める配向処理が施された前記第１の基板に、位相差層形成材料を塗布する塗布工程と、
塗布された前記位相差層形成材料のうち少なくとも所定の領域を硬化させて、前記位相差層を形成する位相差層形成工程とを備え、
前記位相差層形成材料は、重合性官能基を１つ有する重合性液晶化合物と重合性官能基を２つ有する重合性液晶化合物とのうち少なくとも一方と、重合性官能基を３つ以上有する重合性化合物とを含み、前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が５％以上３０％以下であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が１０％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が３０％であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記重合性化合物は液晶性を示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記液晶装置は、１画素内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、
前記位相差層形成工程では、塗布された前記位相差層形成材料のうち少なくとも所定の領域を硬化させて、前記反射表示領域に前記位相差層を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載された液晶装置の製造方法を用いて製造された液晶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、位相差層を内蔵する液晶装置の製造方法、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差層を内蔵する液晶装置の製造方法としては、一対の基板に液晶層が挟持されて反射部と透過部とが形成され、上記一対の基板のうちの一方の基板に位相差層を形成し、当該位相差層をパターニングして少なくとも上記反射部に当該位相差層を残すとともに、上記反射部と上記透過部とで位相差層の位相差値を異ならせた液晶表示装置の製造方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、他の位相差層を内蔵する液晶装置としては、液晶層を挟持する第１の基板と第２の基板とから構成され、第２の基板は画素電極と共通電極を有し、一画素内に反射表示部と透過表示部を備えた液晶表示装置が知られている（特許文献２）。この液晶表示装置は、第１の基板と第２の基板とからなるセルの外側に透過軸が直交するように配置された第１の偏光板と第２の偏光板とを有し、第１の偏光板と第２の偏光板の透過軸のいずれか一方が液晶配向方向に平行であり、第１の偏光板と液晶層との間において反射表示部に対応する部分に位相差板が配置され、反射表示部の液晶層のリタデーション（位相差値）は４分の１波長であり、位相差板のリタデーションは２分の１波長であることが開示されている。
【０００４】
これら特許文献１および特許文献２の液晶表示装置において、上記位相差層または上記位相差板は、液晶ポリマ（液晶高分子）からなることが開示されている。上記位相差層または上記位相差板を形成する方法として、液晶ポリマを塗布してパターニングする方法、液晶モノマを塗布して紫外線照射し、液晶ポリマを生成する方法が挙げられており、いずれも液晶ポリマが所定の方向に配向するように塗布面が配向処理されている。
【０００５】
さらに、上記液晶ポリマや上記液晶モノマに代表される重合性液晶化合物を含有する液晶性組成物を配向基板上に塗布し、配向による液晶状態を維持しながら上記重合性液晶化合物を光または熱重合させる重合工程と、重合工程中に液晶性組成物からなる未硬化膜上に位相差板を積層する工程と、積層後に未硬化膜を硬化させる液晶層形成工程とを含む液晶フィルムの製造方法が知られている（特許文献３）。この場合、液晶性組成物として重合性ネマチック液晶化合物と重合性カイラル化合物とを含むものが挙げられ、重合性ネマチック液晶化合物としては、重合性官能基を２つ以上有するものを用いることにより架橋構造を導入して耐久性を向上させることができるとしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２２８５７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２５６号公報
【特許文献３】特開２００４−３１７６５１号公報
【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、上記重合性液晶化合物を含有する液晶性組成物を用いて、特許文献１または特許文献２の液晶表示装置における位相差層（位相差板）を形成した場合、位相差層形成後の液晶表示装置の製造過程において、位相差層の位相差値が変化してしまうことがあった。例えば、電気光学素子である液晶の分子を配向させるための配向膜は、位相差層を覆って形成される。配向膜形成工程では、一般的に配向膜材料を含む有機溶液を位相差層が形成された基板の表面に塗布して、所定の温度で乾燥・焼成することにより配向膜を形成する。それゆえに、位相差層は、上記有機溶液に含まれる有機溶媒に触れたり、上記乾燥・焼成によって加熱されて、位相差値が低下するという課題があった。当然のことながら、できあがった液晶表示装置の信頼性品質として温度、湿度、耐薬品性などの信頼性試験が行われる。これらの信頼性試験において位相差値が変化すれば、液晶表示装置の光学特性が変化し、所期の表示品質が得られないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例の液晶装置の製造方法は、第１の基板と第２の基板とにより液晶層を挟持し、位相差層を内蔵する液晶装置の製造方法であって、前記位相差層の遅相軸方向を定める配向処理が施された前記第１の基板に、位相差層形成材料を塗布する塗布工程と、塗布された前記位相差層形成材料のうち少なくとも所定の領域を硬化させて、前記位相差層を形成する位相差層形成工程とを備え、前記位相差層形成材料は、重合性官能基を１つ有する重合性液晶化合物と重合性官能基を２つ有する重合性液晶化合物とのうち少なくとも一方と、重合性官能基を３つ以上有する重合性化合物とを含み、前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が５％以上３０％以下であることを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、位相差層形成材料は、固形分重量比で５％以上３０％以下の範囲で重合性官能基を３つ以上有する重合性化合物を含んでいるので、位相差層形成工程では、硬化時に重合性液晶化合物と重合性化合物とがより網羅的に架橋して、後の製造工程における位相差値の変動が抑制された位相差層を形成することができる。すなわち、耐久的な信頼性が向上した位相差層を有する液晶装置を製造することができる。
【００１１】
［適用例２］上記適用例の液晶装置の製造方法において、前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が１０％以上３０％以下であることが好ましい。
この方法によれば、重合性化合物の位相差層形成材料における固形分重量比を１０％以上３０％以下に特定することにより、後の製造工程における位相差値の変動をより抑制して、耐久的な信頼性がより向上した位相差層を有する液晶装置を製造することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例の液晶装置の製造方法において、前記重合性化合物の前記位相差層形成材料における固形分重量比が３０％であることがさらに好ましい。
この方法によれば、重合性化合物の位相差層形成材料における固形分重量比を３０％に特定することにより、硬化後の位相差層の液晶性を維持すると共に、架橋密度を向上させて位相差層の表面硬度を上げることができる。位相差層の表面硬度が上昇すれば、例えばラビングにより位相差層の表面が傷つくことを低減することができる。すなわち、耐久的な信頼性の向上と耐擦性の向上とを両立させた位相差層を有する液晶装置を製造することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例の液晶装置の製造方法において、前記重合性化合物は液晶性を示すことが好ましい。
この方法によれば、硬化後に位相差層の液晶性が低下することを抑えることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例の液晶装置の製造方法において、前記液晶装置は、１画素内に透過表示領域と反射表示領域とを有し、前記位相差層形成工程では、塗布された前記位相差層形成材料のうち少なくとも所定の領域を硬化させて、前記反射表示領域に前記位相差層を形成することを特徴とする。
この方法によれば、耐久的な信頼性を確保し、反射表示領域に入射した光を位相差層により光学的に補償して、見映えのよい半透過反射型の液晶装置を製造することができる。
【００１５】
［適用例６］本適用例の電子機器は、上記液晶装置の製造方法を用いて製造された液晶装置を搭載したことを特徴とする。
この構成によれば、耐久的な信頼性が向上した液晶装置が搭載されているので、長期に渡って安定した表示品質を有する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】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
（実施形態１）
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、複数のサブ画素ＳＧを有している。各サブ画素ＳＧは、画素電極９と、共通電極１９と、画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）３０とを有している。画素電極９と共通電極１９との間には液晶層５０が介在している。共通電極１９は走査線駆動回路９０から延びる共通線３ｂと電気的に接続されており、各サブ画素ＳＧにおいて共通の電位に保持されるようになっている。
【００１９】
データ線駆動回路７０から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースと電気的に接続されている。データ線駆動回路７０は、画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを、データ線６ａを介して各サブ画素ＳＧに供給する。上記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００２０】
また、ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路９０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９０から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００２１】
スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極１９との間で一定期間保持される。
【００２２】
図２は、画素の構造を示す概略平面図である。図２に示すように、液晶装置１００の１つの画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、３色のカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに対応する３つのサブ画素ＳＧにより構成されている。各サブ画素ＳＧには、略梯子状に形成された複数のスリット（隙間）２９を有する矩形の画素電極９が設けられている。画素電極９の外周を取り囲むようにして、走査線３ａと共通線３ｂと複数のデータ線６ａとが配置されている。
走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａ及び画素電極９と電気的に接続されている。また、画素電極９と平面視でほぼ重なる位置に矩形状の共通電極１９が形成されている。
【００２３】
画素電極９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。１つのサブ画素ＳＧの画素電極９に１７本のスリット２９が形成されている。各スリット２９は、走査線３ａ及びデータ線６ａの双方と交差する方向（図中斜め方向）に延びて、Ｙ軸方向において等間隔に配列するように形成されている。各スリット２９は略同一の幅に形成され、互いに平行である。これにより、画素電極９は、複数本（図示では１６本）の帯状電極部９ｃを有することになる。スリット２９が一定の幅を有して等間隔で配列していることから、帯状電極部９ｃも一定の幅を有して等間隔で配列している。本実施形態では、スリット２９の幅と帯状電極部９ｃの幅はいずれも４μｍである。
【００２４】
共通電極１９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面視ほぼ矩形状の透明共通電極１９ｔと、アルミニウムや銀などの光反射性を有する金属材料からなる平面視ほぼ矩形状の反射共通電極１９ｒとからなる。透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとは、互いの辺端部において電気的に接続されている。
反射共通電極１９ｒは、走査線３ａと平行に延びる共通線３ｂと一体に形成されている。したがって、透明共通電極１９ｔと反射共通電極１９ｒとからなる共通電極１９は共通線３ｂと電気的に接続されている。
反射共通電極１９ｒの形成領域が当該サブ画素ＳＧの反射表示領域Ｒを構成しており、透明共通電極１９ｔの形成領域が透過表示領域Ｔを構成している。すなわち、液晶装置１００は、各サブ画素ＳＧ内に反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとを備えている。
【００２５】
なお、共通線３ｂと反射共通電極１９ｒとを別々の導電膜を用いて形成し、これらを電気的に接続してもよい。その方法としては、反射共通電極１９ｒと共通線３ｂとを層間絶縁膜を介して異なる配線層に形成し、層間絶縁膜に開口したコンタクトホールを介して両者を接続する方法が挙げられる。また、透明共通電極１９ｔが反射共通電極１９ｒを覆って形成されていてもよい。
【００２６】
ＴＦＴ３０は、走査線３ａ上に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、データ線６ａを分岐して半導体層３５上に延出されたソース電極３１と、半導体層３５上から画素電極９の形成領域に延びる矩形状のドレイン電極３２とを備えている。
走査線３ａは、半導体層３５と対向する位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。ドレイン電極３２と画素電極９とは、両者が平面的に重なる位置に形成された画素コンタクトホール４７を介して電気的に接続されている。
なお、図示のサブ画素ＳＧにおいて、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域が、当該サブ画素ＳＧの容量として機能するので、画像信号を保持するために別途保持容量をサブ画素ＳＧの形成領域内に設ける必要が無く、高い開口率を得ることができる。
【００２７】
図３を参照して、液晶装置１００の構造をさらに詳しく説明する。図３は、液晶装置の構造を示す概略断面図である。詳しくは、同図（ａ）は、図２のＡ−Ａ’線で切った断面図、同図（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ’線で切った断面図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、液晶装置１００は、画素電極９および共通電極１９を有する第２の基板としての素子基板１０と、第１の基板としての対向基板２０とにより、液晶層５０を挟持している。対向基板２０は、カラーフィルタ２２と、カラーフィルタ２２（２２Ｇ）をサブ画素ＳＧごと（色ごと）に区画する遮光膜６１とを備えている。カラーフィルタ２２上（液晶層５０側）には、反射表示領域Ｒに対応して位相差層２６とセル厚調整層２７とが選択的に形成されている。したがって、透過表示領域Ｔのセル厚ｄに対して反射表示領域Ｒのセル厚が薄くなっており、本実施形態では、およそｄ／２、すなわち、半分となっている。
このように反射表示を行う液晶装置１００では、光学設計上、反射黒表示を行う際に反射共通電極１９ｒに到達する外光がすべての可視波長域で略円偏光である必要がある。反射共通電極１９ｒに到達した外光が楕円偏光であると黒表示に色づきが生じ、高コントラストな反射表示を得ることが困難になるからである。
そこで本実施形態では、カラーフィルタ２２上の反射表示領域Ｒに対応する領域に選択的に位相差層２６とセル厚調整層２７とを形成し、反射表示領域Ｒにおけるセル厚が透過表示領域Ｔに比して薄くなるように構成している。これにより、下偏光板１４と位相差層２６と反射表示領域Ｒ内の液晶層５０とで広帯域円偏光を作り出せるようにして反射共通電極１９ｒに到達する外光をすべての可視波長域で円偏光に近づけている。
【００２９】
透明なガラス等からなる素子基板１０上には、走査線３ａ、共通電極１９および共通線３ｂが形成されている。これらの走査線３ａ、共通電極１９及び共通線３ｂを覆って、シリコン酸化物膜等からなる絶縁薄膜１１が形成されている。絶縁薄膜１１上には、ＴＦＴ３０を構成する島状の半導体層３５と、半導体層３５と一部が重なるようにソース電極３１（データ線６ａ）と、ドレイン電極３２とが形成されている。これらの半導体層３５、ソース電極３１およびドレイン電極３２を覆って、シリコン酸化物膜や樹脂膜からなる層間絶縁膜１２が形成されている。層間絶縁膜１２上には、画素電極９が形成され、層間絶縁膜１２を貫通してドレイン電極３２に達する画素コンタクトホール４７を介して、画素電極９とドレイン電極３２とが電気的に接続されている。
【００３０】
画素電極９を覆って、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。配向膜１８は、ラビング処理等の配向処理を施されて液晶を所定方向に配向させるようになっている。本実施形態では、配向膜１８による配向規制方向は、走査線３ａの延在方向と平行であり、画素電極９のスリット２９の延在方向とは交差する方向である。
【００３１】
素子基板１０と同じく、透明なガラス等からなる対向基板２０上には、液晶層５０側に向かってカラーフィルタ２２（２２Ｇ）と、配向膜２３と、位相差層２６と、セル厚調整層２７と、配向膜２８とが順に形成されている。また、対向基板２０の表面（液晶層５０側に対して反対側の表面）には、上偏光板２４が貼り付けられている。上偏光板２４および素子基板１０側の下偏光板１４の光学的な配置は、クロスニコルとなっている。
【００３２】
遮光膜６１は、ブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれるものである。その形成方法は、例えば、遮光性材料として金属または金属化合物の薄膜を対向基板２０の表面（液晶層５０側）に成膜し、フォトリソグラフィ法により、サブ画素ＳＧに対応した開口部を有するようにパターニングする方法が挙げられる。代表的な金属または金属化合物としては、クロム（Ｃｒ）または酸化クロムが挙げられる。また、遮光性材料として黒色顔料などを含む樹脂をオフセットなどの印刷法でパターニングする方法が挙げられる。
【００３３】
カラーフィルタ２２は、例えば、各色の着色材料を含む感光性樹脂材料を、遮光膜６１が形成された対向基板２０に塗布して、これをフォトリソグラフィ法により露光・現像することにより、上記遮光膜６１の開口部を埋めるように形成することができる。塗布方法としては、スピンコート、スリットコートなどの方法を用いることができる。
【００３４】
位相差層２６は、反射表示領域Ｒに対応してカラーフィルタ２２上に選択的に形成されている。位相差層２６は、位相差層２６を透過する光に対して略１／２波長（λ／２）の位相差（リタデーション）を付与するものであり、一対の基板により液晶層５０を狭持したセルの内面側に設けられた所謂内蔵位相差層である。
かかる位相差層２６は、重合性液晶化合物を含む位相差層形成材料（有機溶液）を用いて形成されている。位相差層形成材料を、カラーフィルタ２２を覆って形成した配向膜２３上に塗布し、所定方向に配向させた状態で固化する方法により形成する。そして、反射表示領域Ｒに対応するように不要な部分を取り除く。位相差層２６は、後述する液晶装置１００の製造方法を用いて形成されており、形成された位相差層２６の位相差値が、製造過程で変動し難いよう、位相差層形成材料の調合が行われている。詳しくは後述する。
なお、重合性液晶化合物の配向方向（位相差層２６の遅相軸方向）を規制する配向膜２３は、液晶層５０に面する配向膜１８，２８と同じ膜材料を用いることができる。その場合には、配向膜２３の表面をラビングして、配向方向を定める。また、配向膜２３に限らず、カラーフィルタ２２の表面に、シリコン酸化物などを斜め蒸着する方法や、感光性配向材料を塗布して、紫外線を照射することにより、光配向させる方法などがある。
【００３５】
位相差層２６を透過する光に対して付与する位相差の値（以降、位相差値と呼ぶ）は、その構成材料である重合性液晶化合物の種類や、位相差層２６の層厚によって調整することができる。本実施形態では、位相差層２６のねらいの位相差値は、２７５ｎｍであり、透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の位相差値（λ／２）と同等となっている。なお、波長λは５５０ｎｍを基準としており、液晶層５０の位相差値は、液晶分子の複屈折率Δｎにセル厚ｄを乗ずることにより求められる。よって、反射表示領域Ｒの液晶層５０の位相差値は、λ／４となる。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、位相差層２６およびセル厚調整層２７は、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタ２２に対応する各サブ画素ＳＧの反射表示領域Ｒに跨るように設けられている。
【００３７】
図４は、位相差層の配置を示す概略平面図である。図４に示すように、位相差層２６は、複数のサブ画素ＳＧからなる表示領域Ｅの外側に配置された遮光膜６１に、その端部２６ａ，２６ｂが掛かるように帯状に形成されている。言い換えれば、帯状の位相差層２６の端部２６ａ，２６ｂは、遮光膜６１が形成された遮光領域６０に位置している。このように位相差層２６を帯状に配置することによって、各サブ画素ＳＧの反射表示領域Ｒに個別に位相差層２６を配置する場合に比べて、反射表示領域Ｒ間のセル厚の変動を回避している。また、帯状の位相差層２６の端部２６ａ，２６ｂが、表示領域Ｅを外れた遮光領域６０に位置しているので、当該端部２６ａ，２６ｂのセル厚ムラや位相差値の変化による光漏れを回避している。なお、図３（ａ）に示すように、Ｙ軸方向における位相差層２６の端部２６ｃ，２６ｄのうち一方の端部２６ｃは、反射表示領域Ｒ内に位置している。他方の端部２６ｄは、サブ画素ＳＧを区画する遮光領域６０内に位置している。
【００３８】
図３（ａ）に示された配向膜２８は、素子基板１０側の配向膜１８と同様の構成であり、配向膜２８による配向規制方向は、配向膜１８の配向規制方向と反平行である。すなわち、配向処理時には、配向膜１８に対して１８０度反対方向にラビングする。したがって、液晶層５０は、素子基板１０と対向基板２０との間で、水平配向の初期配向状態を呈する。セルの表裏に貼り付けられた上下偏光板２４，１４の光学軸との関係から、非駆動状態のモードは、ノーマリーブラックである。なお、光学設計によりノーマリーホワイトモードにも対応可能である。
【００３９】
以上、本実施形態の液晶装置１００は、サブ画素ＳＧごとに透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとを有し、反射表示領域Ｒに対応してセル内に位相差層２６を有する所謂ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式と呼ばれるものである。光学設計が最適化され、位相差層２６の位相差値の変化やセル厚ムラが表示に影響しないように、位相差層２６が形成されている。よって、光漏れによるコントラスト低下が少ない透過表示および反射表示を実現している。
【００４０】
＜液晶装置の製造方法＞
次に、本実施形態の液晶装置の製造方法について図５〜図９を参照して説明する。図５は液晶装置の製造方法を示すフローチャート、図６（ａ）〜（ｆ）は液晶装置の製造方法を示す概略断面図である。
【００４１】
図５に示すように、本実施形態の液晶装置１００の製造方法は、第１配向膜としての配向膜２３を形成して配向処理する第１配向膜形成工程（ステップＳ１）と、位相差層形成材料を塗布する塗布工程（ステップＳ２）と、塗布された位相差層形成材料の少なくとも所定の領域を硬化させ、未硬化部を取り除く位相差層形成工程（ステップＳ３）とを備えている。また、形成された位相差層２６上にセル厚調整層２７を形成するセル厚調整層形成工程（ステップＳ４）と、第２配向膜としての配向膜２８を形成して配向処理する第２配向膜形成工程（ステップＳ５）と、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶を充填して組み立てる液晶充填組立工程（ステップＳ６）とを備えている。
【００４２】
図５のステップＳ１は、第１配向膜形成工程である。ステップＳ１では、図６（ａ）に示すように、対向基板２０上に形成されたカラーフィルタ２２（２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ）と遮光膜６１とを覆うように配向膜２３を形成する。配向膜２３の形成方法としては、配向膜材料としてのポリイミドやポリアミック酸を含む有機溶液を塗布して、溶媒成分を除去する乾燥・焼成を行うことにより成膜化する。塗布方法としては、スピンコート、スリットコートなどの方法や、オフセットなどの印刷法が挙げられる。成膜化した配向膜２３は、その表面を一定の方向にラビング処理することにより、後に配向膜２３上に形成される位相差層２６の遅相軸方向（一軸配向方向）を規定する。そして、ステップＳ２へ進む。
【００４３】
図５のステップＳ２は、塗布工程である。ステップＳ２では、図６（ｂ）に示すように、ラビング処理された配向膜２３上に位相差層形成材料を塗布する。塗布方法としては、スピンコート、スリットコートなどの方法が挙げられる。位相差層形成材料は、重合性官能基を１つ有する重合性液晶化合物と重合性官能基を２つ有する重合性液晶化合物のうち少なくとも一方と、重合性官能基を３つ以上有する重合性化合物としての重合性液晶化合物と、光開始剤と、有機溶媒とを含んでいる。以下、重合性官能基を１つ有する重合性液晶化合物および／または重合性官能基を２つ有する重合性液晶化合物を第１の重合性液晶化合物と呼び、重合性官能基を３つ以上有する重合性液晶化合物を第２の重合性液晶化合物と呼ぶ。
塗布工程では、これらの第１および第２の重合性液晶化合物の調合状態と、ステップ３以降の製造工程における処理を考慮して、位相差値がねらいの値となるように、位相差層形成材料の膜厚を設定して塗布を行っている。塗布後、有機溶媒を除去する乾燥（プレベーク）を行う。乾燥条件は、有機溶媒の種類や乾燥装置にもよるが、シクロヘキサノンを用いた場合には、およそ７０〜１００℃で数分から数十分程度である。そして、ステップＳ３へ進む。
【００４４】
図５のステップＳ３は、位相差層形成工程である。ステップＳ３では、図６（ｃ）に示すように、まず、塗布された位相差層形成材料に紫外線（ＵＶ光）を照射して、硬化させる。前述したように、位相差層２６は、複数の反射表示領域Ｒに跨って帯状に形成する。したがって、紫外線を照射する際には、帯状の位相差層２６が形成される所定の領域に対応した開口部を有するネガ型のフォトマスクを用いる。フォトマスクと対向基板２０とを所定の位置で対向配置させ紫外線を照射する。これにより、塗布された位相差層形成材料のうち紫外線が照射された上記所定の領域が硬化する。次に、シクロヘキサノン、ジエチレングルコールモノエチルエーテルアセテート（ＤＧＭＥＡ）などの有機溶媒を用いて現像を行う。これにより、未硬化部が有機溶媒に溶解して除去される。そして、有機溶媒を完全に除去するために乾燥（ポストベーク）を行う。乾燥条件は、有機溶媒の種類にもよるが、１５０〜２００℃でおよそ数十分から１時間程度である。これにより、帯状の位相差層２６が形成される。なお、紫外線照射を行う際には、窒素（Ｎ2）雰囲気下で行うことが望ましい。これにより、大気中の酸素（Ｏ2）の影響により光重合が阻害されることを低減することができる。そして、ステップＳ４へ進む。
【００４５】
図５のステップＳ４は、セル厚調整層形成工程である。ステップＳ４では、図６（ｄ）に示すように、まず、光硬化型のアクリル系樹脂材料を含む有機溶液を位相差層２６が形成された対向基板２０の表面を覆うように塗布する。続いて、ステップＳ３で位相差層２６を形成した方法と同様に、プリベークと、ネガ型のフォトマスクを用いて紫外線を照射して硬化させる露光と、未硬化部を除去する現像と、ポストベークとを行う。これにより、帯状の位相差層２６上にセル厚調整層２７を積層形成する。そして、ステップＳ５へ進む。なお、セル厚調整層２７の厚みは、セル組み立て後の反射表示領域Ｒにおけるセル厚が、透過表示領域Ｔのセル厚ｄの半分となるように設定する。
【００４６】
図５のステップＳ５は、第２配向膜形成工程である。ステップＳ５では、図６（ｅ）に示すように、帯状の位相差層２６およびセル厚調整層２７が形成された対向基板２０の表面を覆うように配向膜２８を形成する。配向膜２８の形成方法は、ステップＳ１の配向膜２３の形成方法と同様である。配向膜２８の表面も一定の方向にラビング処理が施される。そして、ステップＳ６へ進む。
【００４７】
図５のステップＳ６は、組立工程である。ステップＳ６では、図６（ｆ）に示すように、画素構成要素（画素電極９、共通電極１９など）が形成された素子基板１０と、対向基板２０とを所定の位置で対向させ、シール材４０を介して接合する。素子基板１０と対向基板２０との間に液晶を充填して、液晶層５０とする。液晶を充填する方法としては、一対の基板の一方に印刷法や吐出法で額縁状にシール材４０を形成する。これを受け皿に見たてて液晶を真空中で必要量滴下した後に、他方の基板と接合する方法が挙げられる。シール材４０としては、例えば、熱硬化型のエポキシ系接着剤が好適に用いられる。
【００４８】
このようにしてできたセルの表裏面に上下偏光板２４，１４を貼り付けることにより液晶装置１００ができあがる。なお、液晶装置１００は、これを照明するための照明装置を素子基板１０の背面側に備えて用いられる。照明装置は、光源としてのＬＥＤや冷陰極管、光源からの光を液晶装置１００に導く導光板などを備える。
【００４９】
以下、位相差層２６の形成における比較例と実施例について説明する。
（比較例１）位相差層形成材料の構成
第１の重合性液晶化合物  固形分重量比  ９７％
第２の重合性液晶化合物  固形分重量比    ０％
光開始剤                固形分重量比    ３％
固形分濃度                            ３０％
有機溶媒（シクロヘキサノン）          ７０％
以上の構成として、所望の位相差値となるように位相差層形成材料を塗布して成膜化し、位相差層２６を形成した。位相差層２６の厚みは、およそ１．５〜３μｍである。
【００５０】
（比較例２）位相差層形成材料の構成
第１の重合性液晶化合物  固形分重量比  ５７％
第２の重合性液晶化合物  固形分重量比  ４０％
光開始剤                固形分重量比    ３％
固形分濃度                            ３０％
有機溶媒（シクロヘキサノン）          ７０％
以上の構成として、比較例１と同等の膜厚となるように位相差層形成材料を塗布して成膜化し、位相差層２６を形成した。
【００５１】
（実施例１）位相差層形成材料の構成
第１の重合性液晶化合物  固形分重量比  ９２％
第２の重合性液晶化合物  固形分重量比    ５％
光開始剤                固形分重量比    ３％
固形分濃度                            ３０％
有機溶媒（シクロヘキサノン）          ７０％
以上の構成として、比較例１と同等の膜厚となるように位相差層形成材料を塗布して成膜化し、位相差層２６を形成した。
【００５２】
（実施例２）位相差層形成材料の構成
第１の重合性液晶化合物  固形分重量比  ８７％
第２の重合性液晶化合物  固形分重量比  １０％
光開始剤                固形分重量比    ３％
固形分濃度                            ３０％
有機溶媒（シクロヘキサノン）          ７０％
以上の構成として、比較例１と同等の膜厚となるように位相差層形成材料を塗布して成膜化し、位相差層２６を形成した。
【００５３】
（実施例３）位相差層形成材料の構成
第１の重合性液晶化合物  固形分重量比  ６７％
第２の重合性液晶化合物  固形分重量比  ３０％
光開始剤                固形分重量比    ３％
固形分濃度                            ３０％
有機溶媒（シクロヘキサノン）          ７０％
以上の構成として、比較例１と同等の膜厚となるように位相差層形成材料を塗布して成膜化し、位相差層２６を形成した。
【００５４】
図７は、位相差層の形成における比較例と実施例の成膜品質を示す表である。図８（ａ）は第１の重合性液晶化合物を示す模式図、（ｂ）は比較例１の位相差層の硬化状態を示す概略図である。図９（ａ）は第２の重合性液晶化合物を示す模式図、（ｂ）は実施例１〜３の位相差層の硬化状態を示す概略図である。
【００５５】
ここで位相差層２６の成膜品質の評価方法について説明する。
＜耐熱性の評価方法＞
上記比較例１、比較例２および実施例１〜３の条件で作製したサンプルを、およそ２３０℃に加熱したホットプレート上に１時間放置し、室温に戻してから位相差値を測定した。位相差値の測定方法は、セナルモン法によるもので、測定装置としては、中央精機製の液晶特性評価装置（ＯＭＳ）を使用した。初期値の測定も同様である。
【００５６】
＜耐薬品性の評価方法＞
上記比較例１、比較例２および実施例１〜３の条件で作製したサンプルを、市販の配向膜溶媒の薬液におよそ１分間浸漬し、表面に付着した溶液を除去した後に、位相差値を測定した。薬液の選定は、配向膜２８を形成する際に用いる有機溶媒であって、例えば、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）などが挙げられる。また、位相差層２６上にアクリル系樹脂からなるセル厚調整層２７を形成する際に、現像時に用いられる溶液を想定して、例えば、無機あるいは有機アルカリ溶液を薬液として選定してもよい。さらには、薬液は１種に限定されず、複数種の薬液に対してそれぞれ上記サンプルを浸漬して評価してもよい。
【００５７】
＜表面硬度の評価方法＞
上記比較例１、比較例２および実施例１〜３の条件で作製したサンプルについて、引っかき硬度試験（ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４）に基づいて、鉛筆硬度試験器（コーテック（株）製）を用いて、位相差層２６の表面硬度を測定した。
【００５８】
以下、比較例１、比較例２および実施例１〜３の評価結果について説明する。図７に示すように、比較例１の条件で作製したサンプルは、第２の重合性液晶化合物を含んでいない。すなわち、第１の重合性液晶化合物により位相差層２６を形成した。耐熱性の評価において、試験後の位相差値が初期値に対して９０％未満の値となった。言い換えれば、２３０℃の加熱により位相差値が１０％以上低下した。また、耐薬品性の評価においても、同様に位相差値が１０％以上低下した。さらに、表面硬度は、６Ｂであり、位相差層２６を直接ラビング処理すると、ラビング方向にスジ状のキズが発見された。したがって、比較例１の条件では、位相差層２６を覆うセル厚調整層２７は、位相差層２６を保護する保護層としての機能を含めて必須な構成となる。
【００５９】
図８（ａ）に示すように、比較例１の位相差層形成材料は、液晶性を示すモノマの末端に重合性官能基を１つおよび２つ有する第１の重合性液晶化合物（１官能タイプおよび２官能タイプ）が固形分重量比で９７％を占めている。したがって、図８（ｂ）に示すように、塗布された位相差層形成材料に紫外線を照射して硬化させても、重合性官能基同士が結合した架橋部の密度が低い状態となる。それゆえ、位相差層２６の加熱による膜厚の変化や、薬液による溶解が起こり易いため、位相差値が低下する。また、位相差層２６の表面硬度が不足する。
【００６０】
図７に示すように、実施例１の条件で作製したサンプルは、耐熱性の評価において、試験後の位相差値が初期値に対して９０％となった。言い換えれば、２３０℃の加熱により位相差値が１０％低下した。また、耐薬品性の評価においても、同様に位相差値が１０％低下した。さらに、表面硬度は、３Ｂであり、比較例１に比べて上昇している。液晶性を示す初期の位相差値は、比較例１に対して低下したものの、その変化は、わずかな程度で収まっている。実施例１の位相差層形成材料は、第１の重合性液晶化合物に加えて、図９（ａ）に示す３官能タイプおよび４官能タイプの重合性液晶化合物を含む第２の重合性液晶化合物を固形分重量比で５％含んでいる。したがって、図９（ｂ）に示すように、硬化後の架橋構造が網羅的（３次元的）になり、比較例１に比べて高い架橋密度を有する。よって、耐熱性、耐薬品性、表面硬度が改善されたと考えられる。
【００６１】
実施例２の条件で作製したサンプルは、第１の重合性液晶化合物に加えて、第２の重合性液晶化合物を固形分重量比で１０％含んでいる。耐熱性と耐薬品性の評価において、それぞれ５％程度の位相差値の低下となった。表面硬度は、上昇してＢとなった。液晶性を示す初期の位相差値は、比較例１に比べて３％程度低下した。
【００６２】
実施例３の条件で作製したサンプルは、第１の重合性液晶化合物に加えて、第２の重合性液晶化合物を固形分重量比で３０％含んでいる。耐熱性と耐薬品性の評価において、それぞれ２％程度の位相差値の低下となった。表面硬度は、さらに上昇してＨＢとなった。液晶性を示す初期の位相差値は、比較例１に比べて５％程度の低下に留まった。表面硬度がＨＢに達すると、位相差層２６を直接ラビング処理しても、キズなどがほとんど発生しないことが分かった。したがって、位相差層２６を保護する必要がなくなるので、セル厚調整層２７を不要とすることも可能である。
【００６３】
比較例２の条件で作製したサンプルは、第１の重合性液晶化合物に加えて、第２の重合性液晶化合物を固形分重量比で４０％含んでいる。耐熱性と耐薬品性の評価において、それぞれ１％未満の位相差値の低下となった。表面硬度は、さらに上昇して２Ｈとなった。しかしながら、液晶性を示す初期の位相差値は、比較例１に比べて２５％程度低下した。すなわち、耐熱性、耐薬品性、表面硬度において改善が見られるが、液晶性（言い換えれば、光学補償性）が低下してしまうので、所期の表示特性が得られない。
【００６４】
以上の評価結果によれば、液晶装置１００の実際の製造過程や使用環境を考慮すれば、第２の重合性液晶化合物の固形分重量比は、５％以上３０％以下が望ましく。位相差値の低下をより抑制しようとするならば、１０％以上３０％以下が好ましい。さらに、液晶性を確保しつつ、セル厚調整層２７を不要とするには、位相差層２６の表面硬度でＨＢを確保する必要があり、上記固形分重量比を３０％とすることが好ましい。なお、第１の重合性液晶化合物は、重合性官能基を１つ有するものと、２つ有するものの混合物に限定されず、１つ有するものまたは２つ有するのもの単独でもよい。また、第２の重合性液晶化合物は、重合性官能基を３つ有するものと４つ有するものの混合物に限定されず、それぞれ単独でもよい。さらには、重合性官能基を５つ以上有するものを組み合わせてもよい。
【００６５】
第１の重合性液晶化合物および第２の重合性液晶化合物としては、公知の材料を用いることができる。例えば、図８（ａ）および図９（ａ）に示す骨格（四角で囲った部分）としては、環状単位等からなるメソゲン基を備えた重合性ネマチック液晶化合物が挙げられる。メソゲン基となる環状単位としては、例えば、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロヘキサン系、アゾキシベンゼン系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ジフェニルベンゾエート系、ビシクロヘキサン系、シクロヘキシルベンゼン系、ターフェニル系等が挙げられる。これらの環状単位の末端は、例えば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等を有していてもよい。重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基などが挙げられ、この中でもアクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。
【００６６】
また、本実施形態では、位相差層形成材料に添加する重合性官能基を３つまたは４つ有する材料として液晶性を示す重合性化合物を用いたが、必ずしも液晶性を示す必要はない。ただし、液晶性を示さない重合性化合物を用いる場合、当該重合性化合物は液晶性を示す重合性化合物の骨格構造と同一または類似した骨格構造を有することが好ましい。そのほうが、位相差層形成材料を配向膜２３上に塗布して配向させたときに、第１の重合性液晶化合物の配向を阻害し難い。すなわち、位相差層２６の液晶性の低下を招き難い。また、骨格構造が類似していれば分子屈折率の値も類似しているため、材料設計が容易になる。
【００６７】
位相差層形成材料に含まれる有機溶媒としては、シクロヘキサノンの他に、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
【００６８】
本実施形態では、紫外線照射によるラジカル重合により位相差層２６を形成したが、所謂カチオン重合により形成することも可能である。
【００６９】
上記実施形態１によれば、以下の効果が得られる。
【００７０】
（１）上記実施形態の液晶装置１００の製造方法は、位相差層形成材料が重合性官能基を１つおよび２つ有する第１の重合性液晶化合物と、重合性官能基を少なくとも３つ有する第２の重合性液晶化合物とを含んでいる。第２の重合性液晶化合物の固形分量比が５％以上３０％以下となっているので、製造過程での位相差層２６の位相差値の低下を１０％以内に収めることができる。
【００７１】
（２）上記実施形態の液晶装置１００の製造方法において、位相差層形成材料を塗布する塗布工程では、位相差層形成材料の調合を考慮して膜厚を設定し塗布するので、できあがった液晶装置１００はねらいの位相差値を有する。さらには、製造後の位相差値の低下が抑制されているので、高い耐久信頼性品質を有する液晶装置１００を製造することができる。
【００７２】
（実施形態２）
次に、上記液晶装置１００を搭載した電子機器について図１０を参照して説明する。図１０は、電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図である。
【００７３】
図１０に示すように、本実施形態の電子機器としての携帯型電話機２００は、操作用の入力部と表示部２０１とを備えた本体を有する。表示部２０１には、上記液晶装置１００とこれを照明する照明装置とが組み込まれている。したがって、照明装置からの透過光を利用した透過表示と、外光などの入射光を利用した反射表示とにより、表示された情報を確認することが可能である。すなわち、屋外など十分な明るさの環境下では、照明装置を駆動せず、反射表示モードにより情報を確認することができる。すなわち、省電力化を実現し、長い電池寿命を有する携帯型電話機２００を実現している。
【００７４】
携帯型電話機２００は、実施形態１の液晶装置１００の製造方法を用いて製造された液晶装置１００を搭載している。したがって、高い耐久信頼性品質を有する携帯型電話機２００を提供することができる。
【００７５】
上記実施形態の他にも、様々な変形を加えることができる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００７６】
（変形例１）上記実施形態１の液晶装置１００の製造方法は、ＦＦＳ方式の半透過反射型液晶装置の製造方法に限定されない。例えば、ＩＰＳ方式、ＶＡ（Vertical  Alignment）方式の半透過反射型液晶装置の製造方法にも適用可能である。また、スイッチング素子は、ＴＦＴ３０に限らず、ＴＦＤ（Thin  Film  Diode）素子でもよい。さらには、スイッチング素子を備えたアクティブ方式に限定されず、単純マトリクス方式の液晶装置の製造方法にも適用可能である。
【００７７】
（変形例２）上記実施形態２において、液晶装置１００を搭載した電子機器は、携帯型電話機２００に限定されない。例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、電子手帳、映像情報を表示するビューワーやＤＶＤプレーヤ、携帯型情報端末などの電子機器に搭載すれば、好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】液晶装置の等価回路図。
【図２】画素の構造を示す概略平面図。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ’線で切った液晶装置の断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ’線で切った液晶装置の断面図。
【図４】位相差層の配置を示す概略平面図。
【図５】液晶装置の製造方法を示すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は液晶装置の製造方法を示す概略断面図。
【図７】比較例と実施例の位相差層の評価結果を示す表。
【図８】（ａ）は第１の重合性液晶化合物を示す模式図、（ｂ）は比較例１の位相差層の硬化状態を示す概略図。
【図９】（ａ）は第２の重合性液晶化合物を示す模式図、（ｂ）は実施例１〜３の位相差層の硬化状態を示す概略図。
【図１０】電子機器としての携帯型電話機を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００７９】
１０…第２の基板としての素子基板、２０…第１の基板としての対向基板、２６…位相差層、５０…液晶層、１００…液晶装置、２００…電子機器としての携帯型電話機、Ｒ…反射表示領域、Ｔ…透過表示領域。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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