JP2008170589A - Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic device - Google Patents
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Abstract
【課題】位相差層の硬度不足によるギャップむらの発生を防止し、表示品質に優れた液晶装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶装置100は、液晶層50を挟持する一対の基板10,20と、一方の基板20の液晶層50側に設けられた位相差層25と、位相差層25に設けられた開口部Hと、位相差層25の開口部Hに設けられたスペーサ受け41と、他方の基板10の液晶層50側に設けられ、スペーサ受け41と対向するスペーサ40とを備える。
【選択図】図3Disclosed is a liquid crystal device that prevents gap unevenness due to insufficient hardness of a retardation layer and has excellent display quality.
A liquid crystal device 100 according to the present invention includes a pair of substrates 10 and 20 sandwiching a liquid crystal layer 50, a retardation layer 25 provided on the liquid crystal layer 50 side of one substrate 20, and a retardation layer 25. An opening H provided, a spacer receiver 41 provided in the opening H of the retardation layer 25, and a spacer 40 provided on the liquid crystal layer 50 side of the other substrate 10 and facing the spacer receiver 41 are provided.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、液晶パネルの内側に位相差層を備えた半透過反射型の液晶装置、液晶装置の製造方法並びに電子機器に関するものである。 The present invention relates to a transflective liquid crystal device having a retardation layer inside a liquid crystal panel, a method for manufacturing the liquid crystal device, and an electronic apparatus.
半透過反射型の液晶装置は携帯電話や携帯情報端末等の表示デバイスとして広く用いられている。半透過反射型の液晶装置では、反射表示と透過表示とを単一の液晶層を用いて実現するために、表示モード間での位相差の調整が必要である。そこで、反射表示領域に位相差層を設け、適切な反射表示及び透過表示を得られるようにした液晶装置が提案されている。液晶装置に組み込まれる位相差層としては、通常、高分子フィルムを一定方向に延伸することにより作製されたものが用いられるが、最近では、このような位相差フィルムを液晶パネルの内部に形成し、液晶パネルの薄型化、軽量化を達成した液晶装置が提案されている。液晶パネルの内部に形成された位相差フィルムは内面位相差層と呼ばれることがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、液晶パネルの内面側に設けられる位相差層は高分子液晶層によって形成されるため、硬度が低く、基板貼り合わせ時のギャップ材の圧力によって容易に変形してしまうという問題があった。例えば、現在市販されている位相差層の材料は鉛筆硬度で「4B」〜「6B」程度の硬度しか持たないため、ギャップ材としてアクリル樹脂等の硬度の高い材料を用いると、ギャップ材が位相差層の内部にめり込んでしまい、所望のギャップが得られなくなる。また、位相差層の内部にギャップ材がめり込むと、ギャップ材の近傍に位相差層の盛り上がりが生じ、均一な光学特性が得られなくなる。 However, since the retardation layer provided on the inner surface side of the liquid crystal panel is formed of a polymer liquid crystal layer, there is a problem that the hardness is low and the film is easily deformed by the pressure of the gap material when the substrates are bonded together. For example, currently available retardation layer materials have a pencil hardness of only about “4B” to “6B”. Therefore, if a material with high hardness such as an acrylic resin is used as the gap material, the gap material will be displaced. It will sink into the inside of the phase difference layer, making it impossible to obtain the desired gap. Further, when the gap material sinks inside the retardation layer, the retardation layer swells in the vicinity of the gap material, and uniform optical characteristics cannot be obtained.
特許文献1では、位相差層の表面に保護膜を形成し、位相差層の硬度を高めた液晶装置が開示されている。しかしながら、この方法では保護膜を形成するための新たな工程が必要になり、製造工程の複雑化、製造コストの上昇を招くという問題が生じる。また保護膜が全面に形成されているため、位相差層の透過率が低下し、明るい表示が得られなくなる。一方、位相差層の材料として硬度の高いものを選択することもできるが、この方法では位相差層の材料が限定されてしまい、十分な表示特性が得られないという問題がある。
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、位相差層の硬度不足によるギャップむらの発生を防止し、表示品質に優れた液晶装置及びその製造方法を提供することを目的とする。また、このような液晶装置を備えることにより、表示品質が高く、信頼性に優れた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal device excellent in display quality and a manufacturing method thereof, which prevents gap unevenness due to insufficient hardness of a retardation layer. To do. It is another object of the present invention to provide an electronic device with high display quality and high reliability by including such a liquid crystal device.
上記の課題を解決するため、本発明の液晶装置は、液晶層を挟持する一対の基板と、前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側に設けられた位相差層と、前記位相差層に設けられた開口部と、前記位相差層の開口部に設けられたスペーサ受けと、前記一対の基板のうちの他方の基板の前記液晶層側に設けられ、前記スペーサ受けと対向するスペーサとを備えたことを特徴とする。この構成によれば、スペーサの対向部分にスペーサ受けを形成するため、位相差層の硬度が小さくても位相差層の内部にスペーサがめり込むことはない。また、スペーサの近傍に位相差層の盛り上がりが生じることがないので、平坦性に優れた位相差層が形成できる。さらに、ギャップ材をスペーサとスペーサ受けによって構成したため、スペーサのみでギャップ材を構成する場合に比べて、スペーサの厚みを小さくすることができる。例えば、位相差層の形成される反射表示領域のギャップは通常2μm程度であるので、ギャップ材をスペーサのみで構成すると、スペーサの厚みが大きくなってしまい、均一な厚みが実現できなくなる。しかし、本発明のようにギャップ材をスペーサとスペーサ受けによって構成した場合には、それぞれの厚みは1μm程度で良いため、スピンコート法等でも十分に均一な厚みが実現できる。このため、表示品質に優れた液晶装置が提供できる。 In order to solve the above problems, a liquid crystal device of the present invention includes a pair of substrates that sandwich a liquid crystal layer, a retardation layer provided on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates, An opening provided in the retardation layer, a spacer receiver provided in the opening of the retardation layer, and provided on the liquid crystal layer side of the other substrate of the pair of substrates, facing the spacer receiver And a spacer. According to this configuration, since the spacer receiver is formed on the portion facing the spacer, the spacer does not sink into the retardation layer even if the hardness of the retardation layer is small. In addition, since the rise of the retardation layer does not occur in the vicinity of the spacer, a retardation layer having excellent flatness can be formed. Furthermore, since the gap material is constituted by the spacer and the spacer receiver, the thickness of the spacer can be reduced as compared with the case where the gap material is constituted only by the spacer. For example, since the gap in the reflective display region where the retardation layer is formed is usually about 2 μm, if the gap material is composed only of spacers, the thickness of the spacers increases, making it impossible to achieve a uniform thickness. However, when the gap material is composed of a spacer and a spacer receiver as in the present invention, each thickness may be about 1 μm, so that a sufficiently uniform thickness can be realized even by a spin coating method or the like. For this reason, a liquid crystal device excellent in display quality can be provided.
本発明においては、前記一方の基板と前記位相差層との間にカラーフィルタとオーバーコート層とが設けられ、前記スペーサ受けと前記オーバーコート層とが同一材料により形成されていることものとすることができる。或いは、前記一方の基板の前記液晶層側に画素スイッチング素子と画素電極とを絶縁する絶縁膜が設けられ、前記スペーサ受けと前記絶縁膜とが同一材料により形成されているものとすることができる。この構成によれば、スペーサ受けを新たに形成する必要がないので、製造工程を簡略化できる。 In the present invention, a color filter and an overcoat layer are provided between the one substrate and the retardation layer, and the spacer receiver and the overcoat layer are formed of the same material. be able to. Alternatively, an insulating film for insulating the pixel switching element and the pixel electrode may be provided on the liquid crystal layer side of the one substrate, and the spacer receiver and the insulating film may be formed of the same material. . According to this configuration, since it is not necessary to newly form a spacer receiver, the manufacturing process can be simplified.
本発明においては、前記スペーサ受けの厚みは前記位相差層の厚みよりも薄いことが望ましい。この構成によれば、位相差層の開口部にスペーサを嵌め込むことで、スペーサとスペーサ受けとの位置を正確に位置合わせすることができる。また、スペーサが位相差層の開口部内に固定されるため、基板貼り合わせ後の位置ずれが少なくなる。 In the present invention, it is desirable that the thickness of the spacer receiver is smaller than the thickness of the retardation layer. According to this configuration, the spacer and the spacer receiver can be accurately aligned by fitting the spacer into the opening of the retardation layer. Further, since the spacer is fixed in the opening of the retardation layer, the positional deviation after bonding the substrates is reduced.
本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、一方の前記基板上に開口部を備えた位相差層を形成する工程と、前記位相差層の開口部にスペーサ受けを形成する工程と、他方の前記基板の前記スペーサ受けと対向する部分にスペーサを形成する工程と、前記スペーサ受けと前記スペーサとを位置合わせして前記一対の基板を貼り合わせる工程とを備えたことを特徴とする。この方法によれば、スペーサの対向部分にスペーサ受けを形成するため、位相差層の硬度が小さくても位相差層の内部にスペーサがめり込むことはない。また、スペーサの近傍に位相差層の盛り上がりが生じることがないので、平坦性に優れた位相差層が形成できる。さらに、ギャップ材をスペーサとスペーサ受けによって構成したため、スペーサのみでギャップ材を構成する場合に比べて、スペーサの厚みを小さくすることができる。例えば、位相差層の形成される反射表示領域のギャップは通常2μm程度であるので、ギャップ材をスペーサのみで構成すると、スペーサの厚みが大きくなってしまい、均一な厚みが実現できなくなる。しかし、本発明のようにギャップ材をスペーサとスペーサ受けによって構成した場合には、それぞれの厚みは1μm程度で良いため、スピンコート法等でも十分に均一な厚みが実現できる。このため、表示品質に優れた液晶装置が提供できる。 The method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, the step of forming a retardation layer having an opening on one of the substrates, and A step of forming a spacer receiver in the opening of the retardation layer, a step of forming a spacer on a portion of the other substrate facing the spacer receiver, and aligning the spacer receiver and the spacer And a step of bonding a pair of substrates. According to this method, since the spacer receiver is formed on the opposite portion of the spacer, the spacer does not sink into the retardation layer even if the retardation layer has a small hardness. In addition, since the rise of the retardation layer does not occur in the vicinity of the spacer, a retardation layer having excellent flatness can be formed. Furthermore, since the gap material is constituted by the spacer and the spacer receiver, the thickness of the spacer can be reduced as compared with the case where the gap material is constituted only by the spacer. For example, since the gap in the reflective display region where the retardation layer is formed is usually about 2 μm, if the gap material is composed only of spacers, the thickness of the spacers increases, making it impossible to achieve a uniform thickness. However, when the gap material is composed of a spacer and a spacer receiver as in the present invention, each thickness may be about 1 μm, so that a sufficiently uniform thickness can be realized even by a spin coating method or the like. For this reason, a liquid crystal device excellent in display quality can be provided.
本発明においては、前記位相差層は高分子液晶層によって形成され、前記スペーサ受けは感光性樹脂膜によって形成されることが望ましい。この方法によれば、位相差層が感光性樹脂の現像液に溶解されないので、位相差層を形成した後スペーサ受けを形成しても、位相差層がダメージを受けることはない。したがって、表示品質に優れた液晶装置が提供できる。 In the present invention, the retardation layer is preferably formed of a polymer liquid crystal layer, and the spacer receiver is preferably formed of a photosensitive resin film. According to this method, since the retardation layer is not dissolved in the developer of the photosensitive resin, even if the spacer receiver is formed after forming the retardation layer, the retardation layer is not damaged. Therefore, a liquid crystal device excellent in display quality can be provided.
本発明においては、前記スペーサ受けの厚みを前記位相差層の厚みよりも薄く形成し、前記位相差層の開口部に前記スペーサを嵌め込むことによって前記スペーサ受けと前記スペーサとを位置合わせすることが望ましい。この方法によれば、スペーサとスペーサ受けの位置合わせを正確且つ容易に行うことができる。このため、位置ずれによるマージンを少なくすることができ、高精細な液晶装置が提供できる。また、スペーサが位相差層の開口部内に固定されるため、基板貼り合わせ後の位置ずれが少なくなる。 In the present invention, the spacer receiver and the spacer are aligned by forming the spacer receiver thinner than the retardation layer and fitting the spacer into the opening of the retardation layer. Is desirable. According to this method, the alignment of the spacer and the spacer receiver can be performed accurately and easily. For this reason, a margin due to misalignment can be reduced and a high-definition liquid crystal device can be provided. Further, since the spacer is fixed in the opening of the retardation layer, the positional deviation after bonding the substrates is reduced.
本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶装置又は前述した本発明の液晶装置の製造方法により製造されてなる液晶装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、表示品質が高く、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device of the present invention described above or the liquid crystal device manufactured by the method of manufacturing the liquid crystal device of the present invention described above. According to this configuration, an electronic apparatus with high display quality and excellent reliability can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
また、以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。この際、水平面内における所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。例えば本実施形態においては、X軸方向を走査線の延在方向、Y軸方向をデータ線の延在方向、Z軸方向を観察者による液晶パネルの観察方向としている。 In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. At this time, the predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. And For example, in the present embodiment, the X-axis direction is the scanning line extending direction, the Y-axis direction is the data line extending direction, and the Z-axis direction is the viewing direction of the liquid crystal panel by the observer.
[第1の実施の形態]<液晶装置の構成>
図1は、本発明の第1実施形態の液晶装置100の回路構成図である。液晶装置100は、液晶に対し略基板面方向の電界を印加して配向を制御することにより画像表示を行う方式のうち、FFS方式と呼ばれる方式を採用したアクティブマトリクス方式の半透過反射型液晶装置である。また液晶装置100は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置であり、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光を出力する3個のサブ画素で1個の画素を構成するものとなっている。したがって、表示の最小単位を「サブ画素」、一組(R,G,B)のサブ画素から構成される領域を「画素」と称する。
First Embodiment <Configuration of Liquid Crystal Device>
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a
図1に示すように、液晶装置100の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極9と画素電極9をスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、データ線駆動回路から延びるデータ線6aがTFT30のソースに電気的に接続されている。データ線駆動回路101は、画像信号S1、S2、…、Snをデータ線6aを介して各サブ画素に供給する。前記画像信号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。
As shown in FIG. 1, a
また、TFT30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おり、走査線駆動回路102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。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との間で一定期間保持される。なお、符号3bを付して示す配線は、各サブ画素内の共通電極間を電気的に接続する共通線である。
Further, the
図2は、本実施形態の液晶装置を構成するマトリクス状に形成されたサブ画素領域の平面構成図である。液晶装置100には、平面視略矩形状の複数の画素電極9が設けられている。画素電極9はX軸方向及びY軸方向に配列されており、該画素電極9の間隙に沿ってY軸方向に延在する複数のデータ線6aとX軸方向に延在する複数の走査線3aとが設けられている。画素電極9の配置された領域は表示の最小単位であるサブ画素を構成し、該サブ画素がX軸方向及びY軸方向に配列することにより全体としての表示領域が形成されている。
FIG. 2 is a plan configuration diagram of sub-pixel regions formed in a matrix that constitutes the liquid crystal device of the present embodiment. The
画素電極9は、インジウム錫酸化物(ITO)等からなる透明電極9aと、アルミニウム(Al)等からなる反射電極9bとを備えている。1サブ画素領域のうち透明電極9aが形成された領域は透過表示領域Tであり、反射電極9bが形成された領域は反射表示領域Rである。透明電極9aと反射電極9bとはデータ線6aの延在方向に沿って並んでおり、反射電極9bはデータ線6aの延在方向(Y軸方向)に対してTFT30側に配置されている。
The
走査線3aとデータ線6aとの交差部近傍には画素スイッチング素子であるTFT30が設けられている。TFT30は平面視略L字状のポリシリコン膜からなる半導体層35を備えている。半導体層35の一端側はデータ線6aと交差しており、半導体層35とデータ線6aとが平面的に重なる位置にソースコンタクトホール44が設けられている。そして、ソースコンタクトホール44を介して半導体層35とデータ線6aとが電気的に接続されている。一方、半導体層35の他端側は画素電極9と平面的に重なるように配置されており、半導体層35と画素電極9とが平面的に重なる位置にドレインコンタクトホール45及び画素コンタクトホール47が設けられている。ドレインコンタクトホール45と画素コンタクトホール47とは互いに連通しており、ドレインコンタクトホール45及び画素コンタクトホール47を介して半導体層35と画素電極9(反射電極9b)とが電気的に接続されている。さらに、半導体層35の中央部は走査線3aと交差しており、半導体層35の走査線3aと平面的に重なる部分がTFT30のチャネル領域とされ、該チャネル領域と対向する部分の走査線3aがTFT30のゲート電極33となっている。
A
画素電極9の上層側には、画素電極9と対向して、ITO等の透明導電膜からなる平面視ベタ状の共通電極19が設けられている。共通電極19は複数のサブ画素領域に跨って設けられている。画素電極9と共通電極19とが平面視で重なる領域は当該サブ画素領域の容量として機能する。また、共通電極19と画素電極9とが対向する対向領域には、共通電極19を部分的に除去して形成された複数のスリット(開口部)19sが設けられている。スリット19sは走査線3aと略平行な方向(X軸方向)に延在しており、複数のスリット19sが互いに均等な間隔でデータ線6aの延在方向(Y軸方向)に沿って配列している。そして、スリット19sを介して画素電極9と共通電極19との間に走査線3aと略直交する方向(Y軸方向)の横電界が発生するようになっている。
On the upper layer side of the
サブ画素領域の端部には、TFTアレイ基板10と対向基板20とを所定間隔で離間した状態に保持するためのギャップ材42が立設されている。ギャップ材42は、TFTアレイ基板10側に設けられたフォトスペーサ40と、対向基板20側に設けられたフォトスペーサ受け41とにより構成されている。フォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41は互いに対向する位置に設けられており、両者が重なって配置されることで、基板間のギャップが保持されるようになっている。なお、ギャップ材42は反射表示領域R内に設けられており、画素コンタクトホール47と近接して配置されている。
A
図3は、図2のA−A’線に沿う断面構成図である。液晶装置100は、互いに対向するTFTアレイ基板(第1基板)10及び対向基板(第2基板)20と、該TFTアレイ基板10及び対向基板20との間に挟持された液晶層50とを備えている。TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向する対向領域の周縁部には図示略のシール材が設けられており、該シール材とTFTアレイ基板10及び対向基板20との間に形成された空間(セルギャップ)に、液晶層50が封止されている。TFTアレイ基板10の液晶層50とは反対側には偏光板14が設けられ、対向基板20の液晶層50とは反対側には偏光板24が設けられている。TFTアレイ基板10の背面側(偏光板14の基板本端10Aとは反対側)には、光源と導光板91と反射板92とを具備したバックライト(照明装置)90が設けられている。
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram taken along the line A-A ′ of FIG. 2. The
TFTアレイ基板10は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体10Aを基体としてなる。基板本体10Aの液晶層50側には半導体層35が形成されており、半導体層35を覆ってシリコン酸化物等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜11が形成されている。ゲート絶縁膜11上には走査線3aが形成されている。走査線3aと対向する部分の半導体層35がTFT30のチャネル領域35cであり、半導体層35と対向する部分の走査線3aがゲート電極33である。また、半導体層35のチャネル領域35cを挟んだ両側には、それぞれソース領域35sとドレイン領域35dとが形成されている。
The
ゲート絶縁膜11、走査線3a(ゲート電極33)及びゲート絶縁膜11を覆って酸化シリコン膜等の透明絶縁膜からなる第1層間絶縁膜12が形成されている。第1層間絶縁膜12及びゲート絶縁膜11のドレイン領域35dに対向する部分には、第1層間絶縁膜12及びゲート絶縁膜11を貫通するドレインコンタクトホール45が形成されている。第1層間絶縁膜12上にはドレイン電極32が形成されている。ドレイン電極32はドレインコンタクトホール45を介してドレイン領域35dと電気的に接続されている。図示は省略したが、第1層間絶縁膜12及びゲート絶縁膜11のソース領域35sに対向する部分には、第1層間絶縁膜12及びゲート絶縁膜11を貫通するソースコンタクトホール44が形成されている(図2参照)。第1層間絶縁膜12上にはデータ線6aが形成されている。データ線6aはソースコンタクトホール44を介してソース領域35sと電気的に接続されている。
A first
第1層間絶縁膜12、データ線6a及びドレイン電極32を覆ってアクリル樹脂等の透明絶縁膜からなる第2層間絶縁膜13が形成されている。第2層間絶縁膜13は透過表示領域Tを除く領域に形成されている。第2層間絶縁膜13は、後述する位相差層25と共に、透過表示領域Tと反射表示領域Rの液晶層厚を異ならせる液晶層厚調整層として機能する。
A second
第2層間絶縁膜13の表面と第1層間絶縁膜12の表面とに跨って画素電極9が形成されている。画素電極9は、透過表示領域Tに設けられた透明電極9aと、反射表示領域Rに設けられた反射電極9bとを備えている。透明電極9aは第1層間絶縁膜12上に形成されている。反射電極9bは第2層間絶縁膜13上に形成されている。透明電極9aと反射電極9bとは第2層間絶縁膜13の端面近傍で電気的に接続されている。第2層間絶縁膜13のドレイン電極32に対向する部分には第2層間絶縁膜13を貫通する画素コンタクトホール47が形成されている。反射電極9bは画素コンタクトホール47を介してドレイン電極32と電気的に接続されている。
A
反射電極9bは外光を反射する反射膜として機能する。反射電極9bとしては、表面に凹凸を形成して光散乱性を付与したものを用いることが好ましい。かかる構成とすることで反射表示における視認性を向上させることができる。本実施形態の場合、第2層間絶縁膜13の表面の一部(少なくとも反射表示領域Rを内包する領域と平面的に重なる領域)に凹凸形状が形成されており、第2層間絶縁膜13上に形成された反射電極9bの表面には第2層間絶縁膜13の表面に倣う凹凸形状が形成されている。
The
第1層間絶縁膜12、第2層間絶縁膜13及び画素電極9を覆って窒化シリコン膜等の透明絶縁膜からなる電極部絶縁膜18が形成されている。電極部絶縁膜18上にはITO等の透明導電膜からなる平面視ベタ状の共通電極19が形成されている。共通電極19には画素電極9と対向する部分に複数のスリット19sが形成されている。
An electrode
共通電極19の表面には反射表示領域Rに対応する部分にフォトスペーサ40が形成されている。フォトスペーサ40は、例えば、感光性樹脂を基板全面に塗布し、露光処理及び現像処理することにより形成することができる。フォトスペーサ40の厚みは1μm程度であり、スピンコート法によって基板全面に均一な厚みに形成されている。フォトスペーサ40は後述のフォトスペーサ受け41と共にTFTアレイ基板10と対向基板20とのギャップを保持するギャップ材42を構成する。
共通電極19、電極部絶縁膜18及びフォトスペーサ40を覆ってポリイミド等の配向膜16が形成されている。配向膜16にはラビング等の配向処理が施されている。配向処理の方向(配向膜16による液晶の配向規制方向)は、例えば走査線3aの延在方向(X軸方向)と平行であり、共通電極19のスリット19sの延在方向とは交差する方向である。
An
対向基板20は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体20Aを基体としてなる。基板本体20Aの液晶層50側にはカラーフィルタ22が設けられている。カラーフィルタ22を覆ってアクリル樹脂等の透明有機絶縁膜からなるオーバーコート層23が形成されている。
The
オーバーコート層23の表面には反射表示領域Rに対応する部分に位相差層25が形成されている。位相差層25は、本実施形態の場合、透過光に対して略1/2波長(λ/2)の位相差を付与するものであり、基板本体20Aの内面側に設けられたいわゆる内面位相差層である。位相差層25は、例えば、高分子液晶(コレステリック液晶等)の溶液や重合性液晶モノマー(あるいは重合性液晶オリゴマー)の溶液を予め配向処理を施した配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。位相差層25が透過光に対して付与する位相差は、その構成材料である液晶性高分子の種類や位相差層25の層厚によって調整することができる。
A
また本実施形態の場合、位相差層25は第2層間絶縁膜13と共に、反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを透過表示領域Tにおける液晶層50の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層としても機能するものとなっている。半透過反射型の液晶装置では、反射表示領域Rへの入射光は液晶層50を2回透過するが、透過表示領域Tへの入射光は液晶層50を1回しか透過しない。これにより反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で液晶層50のリタデーションが異なると、光透過率に差異を生じて均一な画像表示が得られないことになる。そこで位相差層25を液晶層50側に突出させて形成することでいわゆるマルチギャップ構造を実現している。具体的には、反射表示領域Rにおける液晶層50の層厚が透過表示領域Tにおける液晶層50の層厚の半分程度に設定されて、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおける液晶層50のリタデーションが略同一に設定されている。これにより、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。
In the present embodiment, the
オーバーコート層23の表面にはフォトスペーサ40と対向する部分にフォトスペーサ受け41が形成されている。フォトスペーサ受け41は位相差層25に設けられた開口部H内に形成されている。フォトスペーサ受け41は位相差層25を貫通し位相差層25の表面から液晶層50側に突出している。フォトスペーサ受け41は、例えば、感光性アクリル樹脂を基板全面に塗布し、露光処理及び現像処理することにより形成することができる。フォトスペーサ受け41の厚みは1μm程度であり、スピンコート法により基板全面に均一な厚みに形成されている。フォトスペーサ受け41はフォトスペーサ40と共にTFTアレイ基板10と対向基板20とのギャップを保持するギャップ材42を構成する。フォトスペーサ受け41の厚みとフォトスペーサ40の厚みの和は反射表示領域Rにおける基板間のギャップの大きさ(液晶層厚)と同じ厚みに制御されている。
A
オーバーコート層23、位相差層25及びフォトスペーサ受け41を覆ってポリイミド等の配向膜28が形成されている。配向膜28にはラビング等の配向処理が施されている。配向処理の方向(配向膜28による液晶の配向規制方向)は、配向膜16の配向規制方向と略平行な方向である。したがって液晶層50は、TFTアレイ基板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ものとなっている。
An
<液晶装置の製造方法>
次に、図4を用いて液晶装置100の製造方法を説明する。図4では位相差層25及びフォトスペーサ受け41の形成工程を中心に説明し、他の工程の説明は省略する。なお、位相差層25及びフォトスペーサ受け41の形成工程以外の工程については、公知のものを採用することができる。
<Method for manufacturing liquid crystal device>
Next, a manufacturing method of the
まず、図4(a)に示すように、カラーフィルタ22及びオーバーコート層23を備えた基板本体20Aを用意し、オーバーコート層23の反射表示領域Rに対応する部分に位相差層25を形成する。位相差層25には、フォトスペーサ受け41に対応する位置に開口部Hを形成する。
First, as shown in FIG. 4A, a
位相差層25の形成方法としては、例えば次の方法を用いることができる。まず、オーバーコート層23上に配向膜形成材料をスピンコート法、フレキソ印刷法等で塗布、焼成した後、ラビング処理を行う。次に、この配向膜上に高分子液晶溶液をスピンコート法(例えば回転数700rpmで30秒)により塗布する。ここで用いる高分子液晶は、例えばPLC−7023(商品名、旭電化工業(株)製)の8%溶液であり、溶媒はシクロヘキサノンとメチルエチルケトンの混合液である。次に、塗布した高分子液晶溶液のプレベイクを80℃で1分間行い、さらにベイクにより得られた高分子液晶層のアイソトロピック転移温度(相転移温度)以上となる180℃で30分間加熱した後、徐々に冷却して高分子液晶を配向させる。ここで、相転移温度とは、液晶相から等方相へ転移する温度のことである。
As a method of forming the
次に、形成した高分子液晶層上であって反射表示領域Rに対応する領域にレジストをパターン形成し、該レジストをマスクとして前記高分子液晶層のエッチングを行う。かかるエッチング処理には、ドライエッチングの他、Nメチル−2ピロリジノン溶液を用いたウェットエッチングも適用できる。以上の工程により、反射表示領域Rに対応するオーバーコート層23上の領域に高分子液晶層からなる位相差層25を形成することができる。
Next, a resist is patterned in a region corresponding to the reflective display region R on the formed polymer liquid crystal layer, and the polymer liquid crystal layer is etched using the resist as a mask. In addition to dry etching, wet etching using an N methyl-2 pyrrolidinone solution can be applied to the etching process. Through the above steps, the
なお、位相差層25の形成方法としては、液晶モノマーや液晶オリゴマーの溶液をオーバーコート層23上に塗布した後、所定のマスクを用いて露光し重合させる方法も適用できる。この形成方法では、前記液晶モノマーや液晶オリゴマーの塗布膜に対して部分的に露光処理を行った後、現像することで容易にパターニングすることが可能である。
In addition, as a formation method of the
以上により位相差層25が形成されたら、図4(b)に示すように、位相差層25を覆って感光性樹脂膜41Aを形成する。感光性樹脂膜41Aとしては、アクリル等の公知の材料を用いることができる。感光性樹脂膜41Aはスピンコート法により1μm程度の厚みで基板全面に形成する。スピンコート法においては塗布液の粘度や基板の回転速度(rpm)によって感光性樹脂膜41Aの厚みを制御できる。感光性樹脂膜41Aの厚みが厚いと基板面内で感光性樹脂膜41Aの厚みが不均一になるが、本実施形態の場合、感光性樹脂膜41Aの厚みは1μm程度であるので、基板面内で均一な厚みの感光性樹脂膜41Aが形成できる。
When the
感光性樹脂膜41Aを形成したら、図4(c)に示すように、感光性樹脂膜41Aに露光処理及び現像処理を施し、位相差層25の開口部H内に1μm程度の厚みのフォトスペーサ受け41を形成する。現像処理にはアルカリ現像液等の公知の現像液を用いることができる。このような現像液は有機溶媒成分を含まないため、高分子液晶層からなる位相差層25を溶解しない。このため、感光性樹脂膜41Aを現像する際に位相差層25の厚みや形状等が変化することはない。
When the
以上によりフォトスペーサ受け41が形成されたら、図4(d)に示すように、基板全面に配向膜を形成し、ラビング等の配向処理を施す。これにより対向基板が完成する。続いて、公知の手法を用いてフォトスペーサ40を形成したTFTアレイ基板10を用意し、フォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41とを位置合わせしてTFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合わせる。その後、基板10,20間に液晶を注入し、液晶装置を完成する。
When the
以上説明したように、本実施形態の液晶装置100によれば、フォトスペーサ40の対向部分にフォトスペーサ受け41を形成するため、位相差層25の硬度が小さくても位相差層25の内部にフォトスペーサ40がめり込むことはない。また、フォトスペーサ40の近傍に位相差層25の盛り上がりが生じることがないので、平坦性に優れた位相差層が形成できる。さらに、ギャップ材42をフォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41によって構成したため、フォトスペーサ40のみでギャップ材を構成する場合に比べて、フォトスペーサ40の厚みを小さくすることができる。例えば、位相差層25の形成される反射表示領域Rのギャップは通常2μm程度であるので、ギャップ材42をフォトスペーサ40のみで構成すると、フォトスペーサ40の厚みが大きくなってしまい、均一な厚みが実現できなくなる。しかし、本実施形態のようにギャップ材42をフォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41によって構成した場合には、それぞれの厚みは1μm程度で良いため、スピンコート法等でも十分に均一な厚みが実現できる。このため、表示品質に優れた液晶装置が提供できる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、液晶装置100をFFS方式の半透過反射型液晶装置としたが、本発明はFFS方式に限らず、IPS方式等の他の横電界方式にも適用可能である。また、横電界方式以外の、例えばTN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式、OCB(Optical Compensated Birefringence)方式等にも広く適用することも可能である。また、本実施形態では、フォトスペーサ受け41をサブ画素毎に形成したが、フォトスペーサ受け41は複数のサブ画素に跨るようにストライプ状に形成しても良い。さらに、フォトスペーサは他の公知の手法により形成されるスペーサに置き換えることができる。すなわち、本実施形態では、スペーサとして感光性樹脂膜等の絶縁膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングしたものを用いたが、スペーサの形成方法はこのようなものに限定されず、周知の種々の方法で形成されたスペーサを適用することができる。
In this embodiment, the
[第2の実施の形態]
図5は、本発明の第2実施形態の液晶装置200の断面構成図である。この図は、第1実施形態の図3に相当する図である。液晶装置200の基本構成は第1実施形態の液晶装置100と同じである。異なるのは、フォトスペーサ受け41の厚みを位相差層25の厚みよりも薄くした点である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of a
図5においてフォトスペーサ受け41の表面(液晶層50側の面)は位相差層25の表面よりも基板本体20A側に後退するように形成されている。フォトスペーサ受け41の上部には位相差層25の開口部Hよりも浅い開口部が形成されており、該開口部にフォトスペーサ40が嵌め込まれている。本実施形態の液晶装置200においては、フォトスペーサ40を当該開口部(位相差層25の開口部H内)に嵌め込むことによってフォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41との位置合わせが行われる。また、フォトスペーサ40は当該開口部に嵌め込まれることにより水平面内(XY平面内)の位置を固定されている。
In FIG. 5, the surface of the photo spacer receiver 41 (surface on the
本実施形態の液晶装置200によれば、フォトスペーサ40とフォトスペーサ受け41の位置合わせを正確且つ容易に行うことができる。このため、位置ずれによるマージンを少なくすることができ、高精細な液晶装置が提供できる。また、フォトスペーサ40が位相差層の開口部H内に固定されるため、基板貼り合わせ後の位置ずれが少なくなる。
According to the
[第3の実施の形態]
図6は、本発明の第3実施形態の液晶装置300の断面構成図である。この図は、第1実施形態の図3に相当する図である。液晶装置300の基本構成は第1実施形態の液晶装置100と同じである。異なるのは、フォトスペーサ受け23Aとオーバーコート層23とを同一材料により一体に形成した点である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a
フォトスペーサ受け23Aは、例えば次の方法により形成することができる。まず、カラーフィルタ22の表面にアクリル等の感光性樹脂膜を塗布する。そして、該感光性樹脂膜に光透過率の異なる複数の光透過領域を備えた階調マスクを用いて露光処理し、位相差層25の開口部Hに対応する部分の厚みを他の部分よりも厚く形成する。その後現像処理を行うことにより、位相差層25の開口部Hに対応する部分に突起状のフォトスペーサ受け41を形成する。フォトスペーサ受け41の厚みは、階調マスクを透過する光透過量(光透過領域の光透過率)を制御することにより制御することができる。フォトスペーサ受け41の厚みを増減することで、図5に示したような位相差層25の厚みよりも薄いフォトスペーサ受け41を形成することもできる。
The
フォトスペーサ受け41を形成したら、フォトスペーサ受け41の周囲に位相差層25を形成する。そして、位相差層25及びフォトスペーサ受け41を覆って基板全面に配向膜28を形成する。以上により対向基板20が完成する。
When the
本実施形態の液晶装置300によれば、フォトスペーサ受け41をオーバーコート層23と同時に形成できるため、製造工程を簡略化することができる。ただし、フォトスペーサ受け41を形成してから位相差層25を形成した場合、位相差層25のエッチング液はシンナー等の有機溶剤であるため、位相差層25をエッチングする際にフォトスペーサ受け41が溶解されてしまい、所望の厚みが得られない場合がある。しかし、フォトスペーサ受け41の厚みの変化が小さい場合や、その厚みの変化分をフォトスペーサ40によって調節できる場合には、本方法は十分に実施可能である。
According to the
[第4の実施の形態]
図7は、本発明の第4実施形態の液晶装置400の断面構成図である。この図は、第1実施形態の図3に相当する図である。本実施形態の液晶装置400は、第1実施形態と同様の基本構成を具備したFFS方式の半透過反射型液晶装置である。なお、液晶装置300において第1実施形態の液晶装置100と共通の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。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of a
液晶装置400のTFTアレイ基板10には、基板本体10A上に、TFT30、第1層間絶縁膜12、データ線6a及びドレイン電極32が形成されている。第1層間絶縁膜12、データ線6a及びドレイン電極32を覆ってアクリル樹脂等の透明有機絶縁膜からなる第2層間絶縁膜13が形成されており、第2層間絶縁膜13の表面の一部に反射膜60が形成されている。
In the
反射膜60としては、表面に凹凸を形成して光散乱性を付与したものを用いることが好ましい。かかる構成とすることで反射表示における視認性を向上させることができる。例えば、第2層間絶縁膜12の表面に凹凸形状を付与し、その表面に反射膜60を形成することで、反射膜60の表面に第2層間絶縁膜12の表面に倣う凹凸形状が形成できる。
As the
このように1サブ画素内に部分的に反射膜60が形成された本実施形態の液晶装置400では、1サブ画素領域内のうち、反射膜60の形成領域が、対向基板20の外側から入射して液晶層50を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Rとなっている。また、反射膜60の形成領域の外側の光透過領域が、バックライト90から入射して液晶層50を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Tとなっている。
As described above, in the
第2層間絶縁膜13及び反射膜60を覆って反射表示領域Rに対応する領域に位相差層62が形成されている。位相差層62は、本実施形態の場合、透過光に対して略1/2波長(λ/2)の位相差を付与するものであり、基板本体10Aの内面側に設けられたいわゆる内面位相差層である。位相差層62は、例えば、高分子液晶(コレステリック液晶等)の溶液や重合性液晶モノマー(あるいは重合性液晶オリゴマー)の溶液を配向膜上に塗布し、乾燥固化させる際に所定方向に配向させる方法により形成することができる。位相差層62が透過光に対して付与する位相差は、その構成材料である液晶性高分子の種類や位相差層62の層厚によって調整することができる。
A
また本実施形態の場合、位相差層62は、反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを透過表示領域Tにおける液晶層50の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層としても機能するものとなっている。半透過反射型の液晶装置では、反射表示領域Rへの入射光は液晶層50を2回透過するが、透過表示領域Tへの入射光は液晶層50を1回しか透過しない。これにより反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で液晶層50のリタデーションが異なると、光透過率に差異を生じて均一な画像表示が得られないことになる。そこで位相差層62を液晶層50側に突出させて形成することでいわゆるマルチギャップ構造を実現している。具体的には、反射表示領域Rにおける液晶層50の層厚が透過表示領域Tにおける液晶層50の層厚の半分程度に設定されて、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおける液晶層50のリタデーションが略同一に設定されている。これにより、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。
In the present embodiment, the
反射膜60の表面には反射表示領域Rに対応する部分にフォトスペーサ受け61が形成されている。フォトスペーサ受け61は位相差層62に設けられた開口部H内に形成されている。フォトスペーサ受け61は位相差層62を貫通し位相差層62の表面から液晶層50側に突出している。フォトスペーサ受け61は、例えば、感光性樹脂を基板全面に塗布し、露光処理及び現像処理することにより形成することができる。フォトスペーサ受け61の厚みは1μm程度であり、スピンコート法によって基板全面に均一な厚みに形成されている。フォトスペーサ受け61は後述のフォトスペーサ63と共にTFTアレイ基板10と対向基板20とのギャップを保持するギャップ材64を構成する。
A photo spacer receiver 61 is formed on the surface of the
第1層間絶縁膜12、第2層間絶縁膜13及び位相差層62を覆ってITO等の透明導電膜からなる画素電極9が形成されている。第2層間絶縁膜13のドレイン電極32に対向する部分には第2層間絶縁膜13を貫通する画素コンタクトホール47が形成されている。画素電極9は画素コンタクトホール47を介してドレイン電極32と電気的に接続されている。
A
第1層間絶縁膜12、第2層間絶縁膜13及び画素電極9を覆って窒化シリコン膜等の透明絶縁膜からなる電極部絶縁膜18が形成されている。電極部絶縁膜18上にはITO等の透明導電膜からなる平面視ベタ状の共通電極19が形成されている。共通電極19には画素電極9と対向する部分に複数のスリット19sが形成されている。
An electrode
共通電極19及び電極部絶縁膜18を覆ってポリイミド等の配向膜16が形成されている。配向膜16にはラビング等の配向処理が施されている。配向処理の方向(配向膜16による液晶の配向規制方向)は、例えば走査線3aの延在方向(X軸方向)と平行であり、共通電極19のスリット19sの延在方向とは交差する方向である。
An
液晶装置400の対向基板20には、基板本体20Aの液晶層50側にカラーフィルタ22が設けられている。カラーフィルタ22を覆ってアクリル樹脂等の透明有機絶縁膜からなるオーバーコート層23が形成されている。
The
オーバーコート層23の表面にはフォトスペーサ受け61と対向する部分にフォトスペーサ63が形成されている。フォトスペーサ63は、例えば、感光性樹脂を基板全面に塗布し、露光処理及び現像処理することにより形成することができる。フォトスペーサ63の厚みは1μm程度であり、スピンコート法によって基板全面に均一な厚みに形成されている。フォトスペーサ63はフォトスペーサ受け61と共にTFTアレイ基板10と対向基板20とのギャップを保持するギャップ材64を構成する。フォトスペーサ63の厚みとフォトスペーサ受け61の厚みの和は反射表示領域Rにおける基板間のギャップの大きさ(液晶層厚)と同じ厚みに制御されている。
A
オーバーコート層23及びフォトスペーサ63を覆ってポリイミド等の配向膜28が形成されている。配向膜28にはラビング等の配向処理が施されている。配向処理の方向(配向膜16による液晶の配向規制方向)は、配向膜16の配向規制方向と略平行な方向である。したがって液晶層50は、TFTアレイ基板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ものとなっている。
An
本実施形態の液晶装置400において、位相差層62及びフォトスペーサ受け61の形成方法は、第1実施形態で説明した位相差層25及びフォトスペーサ受け41の形成方法と同様である。まず、第2層間絶縁膜12及び反射膜60上に配向膜形成材料をスピンコート法、フレキソ印刷法等で塗布、焼成した後、ラビング処理を行う。次に、この配向膜上に高分子液晶溶液をスピンコート法(例えば回転数700rpmで30秒)により塗布する。ここで用いる高分子液晶は、例えばPLC−7023(商品名、旭電化工業(株)製)の8%溶液であり、溶媒はシクロヘキサノンとメチルエチルケトンの混合液である。次に、塗布した高分子液晶溶液のプレベイクを80℃で1分間行い、さらにベイクにより得られた高分子液晶層のアイソトロピック転移温度(相転移温度)以上となる180℃で30分間加熱した後、徐々に冷却して高分子液晶を配向させる。ここで、相転移温度とは、液晶相から等方相へ転移する温度のことである。
In the
次に、形成した高分子液晶層上であって反射表示領域Rに対応する領域にレジストをパターン形成し、該レジストをマスクとして前記高分子液晶層のエッチングを行う。かかるエッチング処理には、ドライエッチングの他、Nメチル−2ピロリジノン溶液を用いたウェットエッチングも適用できる。以上の工程により、反射表示領域Rに対応するオーバーコート層23上の領域に高分子液晶層からなる位相差層62を形成することができる。
Next, a resist is patterned in a region corresponding to the reflective display region R on the formed polymer liquid crystal layer, and the polymer liquid crystal layer is etched using the resist as a mask. In addition to dry etching, wet etching using an N methyl-2 pyrrolidinone solution can be applied to the etching process. Through the above steps, the
なお、位相差層62の形成方法としては、液晶モノマーや液晶オリゴマーの溶液を基板上に塗布した後、所定のマスクを用いて露光し重合させる方法も適用できる。この形成方法では、前記液晶モノマーや液晶オリゴマーの塗布膜に対して部分的に露光処理を行った後、現像することで容易にパターニングすることが可能である。
In addition, as a formation method of the
以上により位相差層62が形成されたら、位相差層62を覆って感光性樹脂膜を形成する。感光性樹脂膜としては、アクリル等の公知の材料を用いることができる。感光性樹脂膜はスピンコート法により1μm程度の厚みで基板全面に形成する。スピンコート法においては塗布液の粘度や基板の回転速度(rpm)によって感光性樹脂膜の厚みを制御できる。感光性樹脂膜の厚みが厚いと基板面内で感光性樹脂膜の厚みが不均一になるが、本実施形態の場合、感光性樹脂膜の厚みは1μm程度であるので、基板面内で均一な厚みの感光性樹脂膜が形成できる。
When the
続いて、感光性樹脂膜に露光処理及び現像処理を施し、位相差層62の開口部H内に1μm程度の厚みのフォトスペーサ受け61を形成する。現像処理にはアルカリ現像液等の公知の現像液を用いることができる。このような現像液は有機溶媒成分を含まないため、高分子液晶層からなる位相差層62を溶解しない。このため、感光性樹脂膜を現像する際に位相差層62の厚みや形状等が変化することはない。
Subsequently, the photosensitive resin film is exposed and developed to form a photo spacer receiver 61 having a thickness of about 1 μm in the opening H of the
以上によりフォトスペーサ受け41が形成されたら、基板全面に配向膜16を形成し、ラビング等の配向処理を施す。これにより対向基板が完成する。続いて、公知の手法を用いてフォトスペーサ63を形成したTFTアレイ基板10を用意し、フォトスペーサ63とフォトスペーサ受け61とを位置合わせしてTFTアレイ基板10と対向基板20とを貼り合わせる。その後、基板10,20間に液晶を注入し、液晶装置を完成する。
After the
本実施形態の液晶装置400によれば、フォトスペーサ63の対向部分にフォトスペーサ受け61を形成するため、位相差層62の硬度が小さくても位相差層62の内部にフォトスペーサ63がめり込むことはない。また、フォトスペーサ63の近傍に位相差層62の盛り上がりが生じることがないので、平坦性に優れた位相差層が形成できる。さらに、ギャップ材64をフォトスペーサ63とフォトスペーサ受け61によって構成したため、フォトスペーサ63のみでギャップ材を構成する場合に比べて、フォトスペーサ63の厚みを小さくすることができる。例えば、位相差層62の形成される反射表示領域Rのギャップは通常2μm程度であるので、ギャップ材64をフォトスペーサ63のみで構成すると、フォトスペーサ63の厚みが大きくなってしまい、均一な厚みが実現できなくなる。しかし、本実施形態のようにギャップ材64をフォトスペーサ63とフォトスペーサ受け61によって構成した場合には、それぞれの厚みは1μm程度で良いため、スピンコート法等でも十分に均一な厚みが実現できる。このため、表示品質に優れた液晶装置が提供できる。
[第5の実施の形態]
図8は、本発明の第5実施形態の液晶装置500の断面構成図である。この図は、第4実施形態の図7に相当する図である。液晶装置500の基本構成は第4実施形態の液晶装置400と同じである。異なるのは、フォトスペーサ受け13Aと第2層間絶縁膜13とを同一材料により一体に形成した点である。
According to the
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of a
フォトスペーサ受け13Aは、例えば次の方法により形成することができる。まず、第1層間絶縁膜12の表面にアクリル等の感光性樹脂膜を塗布する。そして、該感光性樹脂膜に光透過率の異なる複数の光透過領域を備えた階調マスクを用いて露光処理し、位相差層62の開口部Hに対応する部分の厚みを他の部分よりも厚く形成する。その後現像処理を行うことにより、位相差層62の開口部Hに対応する部分に突起状のフォトスペーサ受け13Aを形成する。フォトスペーサ受け13Aの厚みは、階調マスクを透過する光透過量(光透過領域の光透過率)を制御することにより制御することができる。フォトスペーサ受け13Aの厚みを増減することで、位相差層25の厚みよりも薄いフォトスペーサ受け13を形成することもできる。
The
フォトスペーサ受け13Aを形成したら、フォトスペーサ受け13Aの周囲に位相差層62を形成する。そして、位相差層62及びフォトスペーサ受け13Aを覆って基板全面に配向膜28を形成する。以上により対向基板20が完成する。
When the
本実施形態の液晶装置500によれば、フォトスペーサ受け13Aを第2層間絶縁膜13と同時に形成できるため、製造工程を簡略化することができる。ただし、フォトスペーサ受け13Aを形成してから位相差層62を形成した場合、位相差層62のエッチング液はシンナー等の有機溶剤であるため、位相差層62をエッチングする際にフォトスペーサ受け13Aが溶解されてしまい、所望の厚みが得られない場合がある。しかし、フォトスペーサ受け13Aの厚みの変化が小さい場合や、その厚みの変化分をフォトスペーサ63によって調節できる場合には、本方法は十分に実施可能である。
According to the
[電子機器]
図9は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図9に示す携帯電話1300は、本発明の液晶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。上記各実施の形態の液晶装置は、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、表示品質が高く、信頼性に優れた液晶表示部を備えた電子機器を提供できる。
[Electronics]
FIG. 9 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the present invention. A
9…画素電極、10…TFTアレイ基板、13…第2層間絶縁膜、13A…フォトスペーサ受け(スペーサ受け)、20…対向基板、22…カラーフィルタ、23…オーバーコート層、25…位相差層、30…TFT(画素スイッチング素子)、40…フォトスペーサ(スペーサ)、41…フォトスペーサ受け(スペーサ受け)、41A…感光性樹脂膜、42…ギャップ材、50…液晶層、61…フォトスペーサ受け(スペーサ受け)、62…位相差層、63…フォトスペーサ(スペーサ)、64…ギャップ材、100,200,300,400,500…液晶装置、1300…携帯電話(電子機器)、H…位相差層の開口部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記一対の基板のうちの一方の基板の前記液晶層側に設けられた位相差層と、
前記位相差層に設けられた開口部と、
前記位相差層の開口部に設けられたスペーサ受けと、
前記一対の基板のうちの他方の基板の前記液晶層側に設けられ、前記スペーサ受けと対向するスペーサとを備えたことを特徴とする液晶装置。 A pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer;
A retardation layer provided on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates;
An opening provided in the retardation layer;
A spacer receiver provided in an opening of the retardation layer;
A liquid crystal device comprising: a spacer provided on the liquid crystal layer side of the other substrate of the pair of substrates, and a spacer facing the spacer receiver.
前記スペーサ受けと前記オーバーコート層とが同一材料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 A color filter and an overcoat layer are provided between the one substrate and the retardation layer,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the spacer receiver and the overcoat layer are formed of the same material.
前記スペーサ受けと前記絶縁膜とが同一材料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 An insulating film for insulating the pixel switching element and the pixel electrode is provided on the liquid crystal layer side of the one substrate,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the spacer receiver and the insulating film are formed of the same material.
一方の前記基板上に開口部を備えた位相差層を形成する工程と、
前記位相差層の開口部にスペーサ受けを形成する工程と、
他方の前記基板の前記スペーサ受けと対向する部分にスペーサを形成する工程と、
前記スペーサ受けと前記スペーサとを位置合わせして前記一対の基板を貼り合わせる工程とを備えたことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates,
Forming a retardation layer having an opening on one of the substrates;
Forming a spacer receiver at the opening of the retardation layer;
Forming a spacer on a portion of the other substrate facing the spacer receiver;
A method of manufacturing a liquid crystal device, comprising: aligning the spacer receiver and the spacer and bonding the pair of substrates.
前記スペーサ受けは感光性樹脂膜によって形成されることを特徴とする請求項5に記載の液晶装置の製造方法。 The retardation layer is formed of a polymer liquid crystal layer,
6. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 5, wherein the spacer receiver is formed of a photosensitive resin film.
前記位相差層の開口部に前記スペーサを嵌め込むことによって前記スペーサ受けと前記スペーサとを位置合わせすることを特徴とする請求項5又は6に記載の液晶装置の製造方法。 Forming a thickness of the spacer receiver thinner than a thickness of the retardation layer;
The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 5, wherein the spacer receiver and the spacer are aligned by fitting the spacer into the opening of the retardation layer.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113156565A (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-23 | 住友化学株式会社 | Optical laminate, optical laminate with adhesive layer, and method for producing same |
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2007
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