CN101866076A - 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够显示高品质的图像的液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法。本发明的液晶显示装置具备：液晶层(13)；多个色材部(123r、123g、123b)，其按多个像素区域(Pr、Pg、Pb)的每一个划分配置且其所透射的光的波长相互不同；偏振层(126)，其配置在液晶层(13)的光出射侧；多个相位差部件(122r、122g、122b)，其配置在偏振层(126)的光入射侧，且按多个像素区域(Pr、Pg、Pb)的每一个划分配置。对多个相位差部件(122r、122g、122b)的各个，使其双折射性和厚度中的至少一种依多个相位差部件(122r、122g、122b)而不同来调整延迟值，以使入射到偏振层(126)的光之中的、与相位差部件对应的色材部所透射的波长的光的偏振状态近似于在预定的方向上振动的直线偏振光。

Description

液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法。
背景技术
以往以来，作为液晶显示装置，已知有在滤色器基板(以下，简记为CF基板)与元件基板之间封入有液晶层的液晶显示装置(例如，专利文献1)。元件基板，可以按每一像素区域对液晶层施加电场。以下，关于液晶层为TN取向的情况进行说明。夹持液晶层而配置有入射侧偏振板、出射侧偏振板。入射侧偏振板、出射侧偏振板，例如其透射轴互相正交地配置。入射侧偏振板、出射侧偏振板使直线偏振光通过。
入射至液晶层的光在2个方向的振动中产生的相位差(相位调制量)，由液晶层的延迟值和入射光的波长而定。延迟值由2个方向上的折射率差(双折射性)和液晶层的厚度而定。TN取向的液晶层，在未施加电场时使相位差变化，此外在施加电场时不使相位差变化。
通过了入射侧偏振板的光变成直线偏振光而入射到液晶层。在未施加电压时入射到液晶层的光，被液晶层进行相位调制，理想上变成与入射时正交的方向的直线偏振光。该直线偏振光通过出射侧偏振板，由此，在未施加电场时成为亮显示(常白)。在施加电压时入射到液晶层的光，由于不发生相位调制，所以其偏振状态不发生变化而原样射出直线偏振光。该直线偏振光被出射侧偏振板所吸收，由此，在施加电场时成为暗显示。
CF基板，包括所透射的光的波长不同的多个色材部。色材部，与像素区域一对一地对应。例如，由从红绿蓝3个像素区域射出的光，构成全色图像的1像素。
但是，有时仅利用液晶层的相位调制作用难以使偏振方向准确地变化90°。如果入射到出射侧偏振板的光是椭圆偏振光，则将不能够利用出射侧偏振板良好地使该光通过、截断，从而会导致对比度降低和/或期望之外的带色等。就将椭圆偏振光变换为直线偏振光而言，可以在液晶层与出射侧偏振板之间设置例如专利文献2那样的光学补偿片。
[专利文献1]专利第3261854号说明书
[专利文献2]特开2006-293099号公报
在以上那样的以往的液晶显示装置中，在使图像品质提高方面，存在应该改进之处。关于使图像品质提高而言，适当地设定相位调制量是有效的。然而，由于相位调制量具有波长依赖性、依入射光的波长而变化，所以使延迟值最佳化并不容易。例如，如果对于红绿蓝中的任一色(例如绿)使延迟值最佳化，则对于其他2色(红蓝)将不能够使延迟值成为最佳。即，通过了与红蓝的像素区域对应的部分的液晶层的光成为椭圆偏振光，从而由于被出射侧偏振板吸收的光量不能成为期望值，所以红蓝不能成为期望的灰度等级。作为解决这样的不良状况的方法，考虑使用例如光学补偿膜的方法。然而，由于一般大多情况都是光学补偿膜由多个像素区域所共用、其与出射侧偏振板形成为一体，所以难以按每一像素区域调整特性。
发明内容
本发明是鉴于前述情况而形成的，其目的之一在于提供能够显示高品质的图像的液晶显示装置。此外，其目的之一在于提供能够高效率地制造获得高品质的图像的液晶显示装置的方法。
本发明的液晶显示装置具备：液晶层；多个色材部，其配置在通过了前述液晶层的光所入射的位置，按多个像素区域的每一个划分配置且其所透射的光的波长相互不同；偏振层，其配置在前述液晶层的光出射侧；以及多个相位差部件，其配置在前述偏振层的光入射侧，且按前述多个像素区域的每一个划分配置；其中，对前述多个相位差部件的各个，使其双折射性和厚度中的至少一种依前述多个相位差部件而不同来调整延迟值，以使入射到前述偏振层的光之中的、与该相位差部件对应的前述色材部所透射的波长的光的偏振状态近似于在预定的方向上振动的直线偏振光。
如果这样，则由于按每一相位差部件调整延迟值，以使入射到偏振层的光中的、与相位差部件对应的色材部所透射的波长的光即对显示有用的光成为直线偏振光，所以能够使通过了偏振层的光成为高亮度并且成为期望的灰度等级。因而，成为通过了多个色材部的多种色光都成为高亮度并且成为期望的灰度等级、能够显示高品质的图像的液晶显示装置。
此外，优选地，在前述多个色材部之间设置有环状地包围前述多个像素区域的各个的间隔壁，前述多个相位差部件划分配置在被前述间隔壁包围的前述多个像素区域。在该情况下，优选地，前述多个色材部及多个相位差部件利用液滴排出法而形成。
如果这样，则能够利用间隔壁隔开多个色材部，此外能够利用间隔壁隔开多个相位差部件。由于隔开色材部的间隔壁与隔开对应于色材部的相位差部件的间隔壁为相同，所以色材部与相位差部件的相对位置成为高精度。此外，如果利用液滴排出法形成多个色材部及多个相位差部件，则由于在被间隔壁包围的多个像素区域高精度地配置色材部的形成材料和/或相位差部件的形成材料，所以色材部与相位差部件的相对位置成为非常地高精度。此外，如果采用液滴排出法，则能够以低成本形成多个色材部及多个相位差部件，能够降低图像显示装置的制造成本。
此外，也可以是，前述相位差部件的厚度依前述多个相位差部件而不同，利用该多个相位差部件的厚度的差异，按前述多个像素区域的每一个调整前述液晶层的厚度。
如果这样，则能够按每一像素区域调整液晶层的延迟值，能够按每一像素区域调整入射到液晶层的光的相位调制量。由此，能够除了多个相位差部件之外，还利用液晶层调整入射到偏振层的光的偏振状态，以便对显示起作用的多种色光成为直线偏振光。这样，由于能够利用相位差部件的厚度的差异构成多间隙，从而另行设置用于构成多间隙的构成要素的必要性降低，所以能够使图像显示装置的结构变得简单。
本发明的液晶显示装置的制造方法，是下述液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置在第1基板与第2基板之间夹持液晶层而构成，在前述液晶层的光出射侧设置有偏振层，且该液晶显示装置具有出射波长不同的光的多个像素区域，该液晶显示装置的制造方法包括：形成前述第1基板的工序；形成前述第2基板的工序；以及使前述第1基板与前述第2基板贴合并且在前述第1基板与前述第2基板之间封入前述液晶层的工序；其中，形成前述第2基板的工序包括：在基板上形成环状地包围前述多个像素区域的各个的间隔壁的工序；在被前述间隔壁包围的多个像素区域的各个、利用液滴排出法形成所透射的光的波长相互不同的多个色材部的工序；以及通过在被前述间隔壁包围的多个像素区域的各个、利用液滴排出法排出液状的相位差部件形成材料，并且在前述多个像素区域使前述相位差部件形成材料和排出量中的至少一种不同，而形成延迟值相互不同的多个相位差部件的工序；在形成前述相位差部件的工序中，对前述多个相位差部件的延迟值进行调整，以使入射到前述偏振层的光之中的、与前述相位差部件对应的前述色材部所透射的波长的光的偏振状态近似于在预定的方向上振动的直线偏振光。
如果这样，则能够制造可获得高品质的图像的液晶显示装置。由于利用液滴排出法对多个色材部和/或多个相位差部件进行图案形成，所以容易使色材部形成材料和/或相位差部件形成材料的种类和/或排出量依多个像素区域而不同，能够以低成本且高效率地形成第2基板。由于形成包围多个像素区域的各个的间隔壁并且在被间隔壁包围的像素区域排出色材部形成材料、相位差部件形成材料，所以能够使色材部与相位差部件的相对位置成为高精度。此外，也能够与通常的液晶显示装置同样地制造第1基板，由此不需要在通常的第1基板的制造中不使用的加工装置，由此能够降低制造成本。
如上所述根据本发明，能够以低成本且高效率地制造可获得高品质的图像的液晶显示装置。
附图说明
图1(a)是表示液晶显示装置的概略结构的立体图，(b)是表示液晶显示装置的概略结构的放大图；
图2是液晶显示装置的主要部分剖面图；
图3(a)～(c)是表示延迟值的调整方法的说明图；
图4(a)～(c)是表示液晶显示装置的制造方法的剖面工序图；
图5(a)～(c)是与图4(c)接续的剖面工序图；以及
图6(a)、(b)是与图5(c)接续的剖面工序图。
符号说明
1…液晶显示装置，11…元件基板(第1基板)，12…CF基板(第2基板)，13…液晶层，112…TFT(薄膜晶体管)，113…像素电极，115…第1取向膜，121…间隔壁，122r、122g、122b…相位差部件，123r、123g、123b…色材部，124…共用电极，125…第2取向膜，126…第2偏振板(偏振层)，Pr、Pg、Pb…像素区域。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在说明所使用的附图中，为了容易理解地表示特征的部分，存在使附图中的结构的尺寸和/或比例相对于实际的结构而不同的情况。并且，关于实施方式中同样的构成要素，存在赋予相同的符号而图示并省略其详细的说明的情况。
图1(a)是示意地表示本实施方式的液晶显示装置1的概略结构的立体图，图1(b)是放大表示显示区域的俯视图。如图1(a)所示，液晶显示装置1为大致板状，在其一个面上具有显示区域A1。在显示区域A1内，行列状地配置有多个像素区域P。显示区域A1的外侧，成为边框A2。在液晶显示装置1的内部，设置有多条扫描线10a、多条数据线10b。多条扫描线10a为互相大致平行，多条数据线10b也为互相大致平行。扫描线10a与数据线10b，大致正交(交叉)。由扫描线10a和数据线10b所包围的各个区域，成为像素区域P。
扫描线10a、数据线10b，遍及显示区域A1和边框A2而设置。边框A2中的扫描线10a的端部，与提供扫描信号的扫描线驱动电路(图示省略)电连接。边框A2中的数据线10b的端部，与提供图像信号的数据线驱动电路(图示省略)电连接。
如图1(b)所示，显示区域A1，包含红显示的像素区域Pr、绿显示的像素区域Pg、蓝显示的像素区域Pb，作为像素区域P。从像素区域Pr、Pg、Pb分别向显示侧出射红色光、绿色光、蓝色光。红色光、绿色光、蓝色光混合而被观看，从而显示全色图像的1像素。像素区域Pr、Pg、Pb之间成为遮光区域D。
图2是液晶显示装置1的主要部分剖面图。如图2所示，液晶显示装置1具备元件基板(第1基板)11、与元件基板11相对配置的CF基板(第2基板)12、夹持在元件基板11与CF基板12之间的液晶层13。
元件基板11是例如有源矩阵型的基板，其以由玻璃和/或石英、塑料等构成的透明基板11A为基体。在透明基板11A上设置有元件层111。元件层111中，设置有薄膜晶体管(TFT)112和/或图1(a)所示的扫描线10a、数据线10b等各种布线等。TFT112和/或各种布线，设置在与遮光区域D重叠的部分。
在元件层111的液晶层13侧，在每一像素区域Pr、Pg、Pb形成有岛状的像素电极113。像素电极113与TFT 112一对一地对应，并与对应的TFT 112电连接。TFT 112根据扫描信号对图像信号进行开关，将图像信号以预定的定时提供给像素电极113。
在与遮光区域D重叠的部分的元件层111上，设置有例如由硅氧化物等无机材料构成的钝化膜114。钝化膜114环状地覆盖像素电极113的周边部，此外遍及多个像素电极113的周边部而形成。在像素电极113与液晶层13之间，设置有第1取向膜115。第1取向膜115，是对例如由聚酰亚胺等构成的膜实施研磨处理等取向处理而成的膜，其与后述的第2取向膜125一起控制液晶层13的取向状态。这里，对第1取向膜115、第2取向膜125进行取向处理，以使液晶层13进行扭曲向列取向(TN取向)。
本实施方式的液晶处理装置1，其透明基板11A的与液晶层13相反的一侧成为照明光的入射侧。在透明基板11A的照明光的入射侧，设置有第1偏振板116。第1偏振板116具有使预定的方向的直线偏振光通过的特性。在第1偏振板116的与液晶层13相反的一侧，配置有包括光源和/或导光板等的图示省略的照明装置(后光源)。
CF基板12，以由玻璃和/或石英、塑料等构成的透明基板12A为基体。在透明基板12A的液晶层13侧的、与遮光区域D重叠的部分，设置有间隔壁121。在间隔壁121中，在与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分设置有开口。即，间隔壁121环状地包围各个像素区域Pr、Pg、Pb。间隔壁121由含有例如黑色颜料等遮光材料的丙烯酸树脂等构成，作为黑矩阵起作用。
在透明基板12A的液晶层13侧的、与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分，划分配置有相位差部件122r、122g、122b。相位差部件122r、122g、122b配置在设置于间隔壁121上的多个开口内的各个中，并由间隔壁121隔开。由相位差部件122r、122g、122b构成光学补偿层。光学补偿层，通过使其双折射性(δn)及厚度(d)依相位差部件122r、122g、122b而不同，来按每一相位差部件122r、122g、122b调整延迟值(δn·d)。光学补偿层，其折射率各向异性的一个轴成为与第1偏振板116的透射轴大致平行。
在光学补偿层的液晶层13侧的、与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分，划分配置有色材部123r、123g、123b。色材部123r、123g、123b配置在设置于间隔壁121上的多个开口内的各个中，并由间隔壁121隔开。色材部123r、123g、123b具有分别使红色光、绿色光、蓝色光透射并吸收其他波长频段的色光的特性。由色材部123r、123g、123b构成滤色器层。
在滤色器层的液晶层13侧，设置有共用电极124。在共用电极124的液晶层13侧，设置有第2取向膜125。在透明基板12A的、与液晶层13相反的一侧，配置有第2偏振板(偏振层)126。第2偏振板126具有使直线偏振光通过的特性。这里，第2偏振板126的透射轴，相对于第1偏振板116的透射轴成大致90°的角度。这里，共用电极124、第2取向膜125、第2偏振板126都对于像素区域Pr、Pg、Pb所共用地设置为大致整面状。因相位差部件122r、122g、122b的厚度相互不同，所以第2取向膜125其与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分相互具有高低差。
液晶层13由具有双折射性的液晶材料构成。这里，液晶层13的取向状态为TN取向，液晶层13构成为在电场未施加状态下显现出双折射性。若对液晶层13施加电场，则液晶分子的指向矢(デイレクタ)方向成为与电场方向大致平行，液晶层13不显现双折射性。通过与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分的第2取向膜125具有高低差，液晶层13在每一像素区域Pr、Pg、Pb其厚度不同。即，通过相互独立地调整相位差部件122r、122g、122b的厚度，能够按每一像素区域Pr、Pg、Pb调整液晶层13的延迟值。通过液晶层13入射到第2偏振板126的光，被液晶层13及光学补偿层进行相位调制而其偏振状态发生变化。对液晶层13及光学补偿层所实现的相位调制量的总计、按每一像素区域Pr、Pg、Pb进行调整，以使其对于多种色光(红蓝绿)的各个成为最佳值。以下，说明相位调制量的调整方法。
图3(a)是表示厚度固定的液晶层所实现的相位调制量的波长依赖性的曲线图，图3(b)是表示相对于相位差部件的厚度变化的相位差部件的相位调制量的曲线图，图3(c)是表示使相位差部件的材质不同的情况下的相位差部件的相位调制量的曲线图。再者，在图3(b)、(c)中，与相位差部件的相位调制量一并，也图示了液晶层所实现的相位调制量。
如图3(a)所示，一般，入射光的波长越是长波长，相位调制量越变小。详细地，若将液晶层的折射率各向异性的第1轴上的折射率设为n1、将第2轴上的折射率设为n2、将液晶层的厚度设为d，则用(n1-n2)·d/λ来表示在通过了该液晶层的波长λ的光中、在第1轴方向的振动分量与第2轴方向的振动分量之间产生的相位差(相位调制量)。如从该式可以理解的，相位调制量与波长λ成反比例地变小。再者，折射率差(n1-n2)是液晶层的双折射性(δn)，(n1-n2)·d是液晶层的延迟值。
例如，考虑第1轴与第2轴正交、向液晶层的入射光是直线偏振光(称为第1直线偏振光)的情况。在该直线偏振光的振动方向与第1轴成45°的角度、使用整数m从而相位调制量是(2m+1)π的情况下，通过了液晶层的光成为振动方向相对于入射时旋转了90°的第2直线偏振光。若相位调制量是2mπ、(2m+1)π以外时，则通过了液晶层的光成为椭圆偏振光。因此，例如在入射光是白色光的情况下，若设定液晶层的相位调制量以便将入射光中所包含的绿色光变换为第2直线偏振光，则入射光中所包含的蓝色光和/或红色光成为椭圆偏振光。
虽然液晶层的厚度越变大则液晶层的延迟值越变大，但是另一方面，对液晶层施加预定的电场所需的电压值也变大。由于减小液晶层的驱动电压、由于存在液晶材料的制约、由于改善视场角特性等缘故，有时并用液晶层和光学补偿层来将入射到出射侧偏振板的光变换为第2直线偏振光。在这样的情况下，通过了液晶层的红色光、绿色光、蓝色光都成为椭圆偏振光。
液晶显示装置1，其相位差部件122r、122g、122b的延迟值相互独立地被进行调整，以便在通过了液晶层13的光中，入射到像素区域Pr的第2偏振板126的红色光、入射到像素区域Pg的第2偏振板126的绿色光、入射到像素区域Pb的第2偏振板126的蓝色光，都成为第2直线偏振光。
作为按每一相位差部件调整延迟值的方法，考虑以下的3种方法。第1种方法是如下方法：使相位差部件的材质(即双折射性)关于红色用、绿色用、蓝色用相同，并且按红色用、绿色用、蓝色用的各个调整相位差部件的厚度。例如，如图3(b)所示，使红色用、绿色用、蓝色用的相位差部件的双折射性相同(δn0)，并且按从蓝色用至绿色用、红色用的顺序使相位差部件的厚度增大(t1＜t2＜t3)。由此，相位差部件的延迟值按从蓝色用至绿色用、红色用的顺序变大，从而能够按每一像素区域Pr、Pg、Pb调整相位差部件所实现的相位调制量。
第2种方法是如下方法：使相位差部件的厚度关于红色用、绿色用、蓝色用相同，并且通过选择相位差部件的材质而关于红色用、绿色用、蓝色用独立地调整双折射性。如图3(c)所示，使相位差部件的厚度关于红色用、绿色用、蓝色用相同(t0)，并且选择红色用、绿色用、蓝色用的相位差部件的材质以便按从蓝色用至绿色用、红色用的顺序使双折射性增大(δn1＜δn2＜δn3)。由此，相位差部件的延迟值按从蓝色用至绿色用、红色用的顺序变大，从而能够按每一像素区域Pr、Pg、Pb调整相位差部件所实现的相位调制量。
第3种方法是按每一像素区域Pr、Pg、Pb共同地调整相位差部件的材质、厚度的方法。根据该方法，相位差部件的材质选择的自由度变高，例如通过考虑耐久性和/或光学特性而选择相位差部件的材质，能够提高液晶显示装置的特性。在本实施方式中，应用第3种方法，在像素区域Pr、Pg、Pb独立地调整相位差部件122r、122g、122b的双折射性及厚度。
此外，通过相位差部件122r、122g、122b的厚度的差异，液晶层13的厚度按每一像素区域Pr、Pg、Pb被进行调整。具体地，液晶层13的厚度按从像素区域Pb至像素区域Pg、Pr的顺序变小。液晶层13所实现的相位调制量，与液晶层为均匀的厚度的情况相比较，在红色光(像素区域Pr)相对地变大，此外在蓝色光(像素区域Pb)相对地变小。由此，能够使红色光的相位调制量与蓝色光的相位调制量之差变小，从而容易使红色光、绿色光、蓝色光的偏振状态与第2直线偏振光一致。
在以上那样的结构的液晶显示装置1中，照明光通过第1偏振板116而成为第1直线偏振光，并入射到液晶层13。若着眼于像素区域Pr，则在不对像素电极113提供图像信号的状态下，液晶层13成为电场未施加状态，从而显现出双折射性。入射到电场未施加状态的液晶层13的光，被进行相位调制而成为椭圆偏振光，入射到色材部123r。入射到色材部123r的光，其红色光以外的波长频段的光被吸收，从而从色材部123r射出红色光。从色材部123r射出的红色光，通过相位差部件122r，由此变换为从第1直线偏振光旋转了90°的第2直线偏振光。通过了相位差部件122r的红色光，其振动方向与第2偏振板126的透射轴大致一致，从而透过第2偏振板126。由此，像素区域Pr成为亮显示(红)。
在对像素电极113提供图像信号的状态下，液晶层13成为电场施加状态，从而不显现出双折射性。入射到电场施加状态的液晶层13的第1直线偏振光，其偏振状态不发生变化地入射到色材部123r。入射到色材部123r的光，其红色光以外的波长频段的光被吸收，从而从色材部123r射出红色光。从色材部123r射出的红色光，由于其振动方向与相位差部件122r的折射率各向异性的一个轴成为大致平行，所以不由相位差部件122r进行相位调制地入射到第2偏振板126并被吸收。由此，像素区域Pr成为暗显示(黑)。
关于像素区域Pg、Pb，也与像素区域Pr同样，能够通过电场施加的有无来切换亮显示与暗显示。例如，在像素区域Pr、Pg、Pb都是亮显示的情况下，由像素区域Pr、Pg、Pb构成的1像素成为白显示。这样，液晶显示装置1，可以实现全色图像的显示。液晶显示装置1，由于按每一相位差部件122r、122g、122b调整延迟值，所以能够显示高品质的图像。
接着，基于液晶显示装置1的结构，说明关于本发明的液晶显示装置的制造方法的一实施方式。图4(a)～(c)、图5(a)～(c)、图6(a)、(b)是概略地表示本实施方式的液晶显示装置的制造方法的剖面工序图。
关于制造液晶显示装置1而言，首先，如图4(a)所示，在透明基板12A上形成间隔壁121。具体地，例如在透明基板12A上进行树脂材料的成膜，并将该膜中与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分开口，而形成间隔壁1210
接着，如图4(b)所示，从液滴排出装置的液滴排出头21～23排出相位差部件122r、122g、122b的形成材料的液滴21r、22g、23b，使其配置在由间隔壁121包围的部分。这里，作为相位差部件122r、122g、122b的形成材料，使用包含高分子前体的液状的形成材料，该高分子前驱体具有自取向性。
而且，预先确定相位差部件122r、122g、122b的双折射性和厚度，以便利用形成后的相位差部件122r、122g、122b及液晶层13，关于通过了相位差部件122r的红色光、通过了相位差部件122g的绿色光、通过了相位差部件122b的蓝色光的任一种，都使偏振状态近似于第2直线偏振光。基于所确定的双折射性，按每一相位差部件122r、122g、122b选择形成材料中所包含的高分子前驱体的种类。此外，根据所确定的厚度，按每一相位差部件122r、122g、122b的形成区域调整液状的形成材料的排出量。
接着，通过使所配置的液状的形成材料中所包含的高分子前驱体聚合，如图4(c)所示形成相位差部件122r、122g、122b。
接着，如图5(a)所示，从液滴排出装置的液滴排出头24～26排出色材部123r、123g、123b的形成材料的液滴24r、25g、26b，使其配置在由间隔壁121包围的部分的相位差部件122r、122g、122b上。而且，通过对所配置的形成材料进行干燥、烧制而使其固化，如图5(b)所示形成色材部123r、123g、123b。通过使色材部123r、123g、123b的形成材料的排出量相互不同，能够使色材部123r、123g、123b的厚度不同。通过色材部123r、123g、123b的厚度的差异，也能够按每一像素区域Pr、Pg、Pb调整液晶层13的厚度。
接着，如图5(c)所示，遍及色材部123r、123g、123b，在透明基板12A上的大致整个区域整面状地进行ITO等透明导电材料的成膜，形成共用电极124。并且，在共用电极124上形成整面状的第2取向膜125。由此，得到除了第2偏振板126之外的CF基板12。
此外，与CF基板12的形成另外地，如图6(a)所示形成除了第1偏振板116之外的元件基板11。具体地，在透明基板11A上形成TFT 112和/或各种布线、各种钝化膜等，从而形成元件层111。并且，在元件层111上形成岛状的像素电极113。并且，在像素电极113之间、与像素电极113的周边部连续地形成钝化膜114。例如，在透明基板11A上的大致整个区域使无机材料(例如硅氧化物)整面状地成膜。并且，对该膜进行图案形成，通过使像素电极113中的与像素区域Pr、Pg、Pb重叠的部分(中央部分)露出，来得到钝化膜114。并且，覆盖像素电极113和钝化膜114，在透明基板11A上的大致整个区域整面状地形成第1取向膜115。元件基板11，能够适宜使用公知的形成材料和/或形成方法而形成。
接着，如图6(b)所示，使除了第1偏振板116之外的元件基板11与除了第2偏振板126之外的CF基板12，以像素电极113和共用电极124为内侧相对配置。并且，使元件基板11与CF基板12位置对齐，并且使元件基板11的周边部与CF基板12的周边部相贴合，并且在元件基板11与CF基板12之间封入液晶材料而密封液晶层13。此外，通过在透明基板11A的外侧贴附第1偏振板116、在透明基板12A的外侧贴附第2偏振板126等而得到液晶显示装置1。
利用以上那样的液晶显示装置的制造方法，能够制造可获得高品质的图像的液晶显示装置。由于利用液滴排出法对相位差部件122r、122g、122b和/或色材部123r、123g、123b进行图案形成，所以容易使形成材料的种类和/或排出量依多个像素区域Pr、Pg、Pb而不同，能够以低成本且高效率地形成CF基板12。
由于形成包围多个像素区域Pr、Pg、Pb的各个的间隔壁121并且在间隔壁121的开口内排出相位差部件形成材料、色材部形成材料，所以能够高精度地控制色材部123r、123g、123b与相位差部件122r、122g、122b的相对位置。此外，也能够与通常的液晶显示装置中所使用的元件基板(例如有源矩阵基板)同样地制造元件基板11，由此不需要在通常的元件基板的制造中不使用的加工装置，能够降低制造成本。根据如上那样的本实施方式的制造方法，能够以低成本且高效率地制造可获得高品质的图像的液晶显示装置。
再者，本发明的技术范围并不限于前述实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内可实现各种各样的变形。液晶层13既可以是VA取向等TN取向以外的取向，也可以利用横电场被进行驱动。在改变液晶层的取向性和/或驱动方法的情况下，只要也适宜改变电极配置和/或取向膜的特性、偏振板的特性等即可。此外，除了透射型的液晶装置之外，也可以形成为反射型或半透射半反射型的液晶显示装置。
作为相位差部件，也可以通过以下形成：例如在透明基板上形成取向膜，在利用该取向膜使高分子前驱体取向的状态下使高分子前驱体聚合。相位差部件，只要设置在第2偏振板126的光入射即可，例如色材部也可以与相位差部件相比设置在靠透明基板侧。也可以使色材部123r、123g、123b的厚度不同，利用厚度的差异按每一像素区域Pr、Pg、Pb调整液晶层13的厚度。液晶层13的厚度，也可以在像素区域Pr、Pg、Pb为大致均等。

Claims (5)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具备：
液晶层；
多个色材部，其配置在通过了前述液晶层的光所入射的位置，按多个像素区域的每一个划分配置且其所透射的光的波长相互不同；
偏振层，其配置在前述液晶层的光出射侧；以及
多个相位差部件，其配置在前述偏振层的光入射侧，且按前述多个像素区域的每一个划分配置；
其中，对前述多个相位差部件的各个，使其双折射性和厚度中的至少一种依前述多个相位差部件而不同来调整延迟值，以使入射到前述偏振层的光之中的、与该相位差部件对应的前述色材部所透射的波长的光的偏振状态近似于在预定的方向上振动的直线偏振光。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
在前述多个色材部之间设置有环状地包围前述多个像素区域的各个的间隔壁，前述多个相位差部件划分配置在被前述间隔壁包围的前述多个像素区域。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：
前述多个色材部及前述多个相位差部件利用液滴排出法而形成。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
前述相位差部件的厚度依前述多个相位差部件而不同，利用该多个相位差部件的厚度的差异，按前述多个像素区域的每一个调整前述液晶层的厚度。
5.一种液晶显示装置的制造方法，该液晶显示装置在第1基板与第2基板之间夹持液晶层而构成，在前述液晶层的光出射侧设置有偏振层，且该液晶显示装置具有出射波长不同的光的多个像素区域，其特征在于，该液晶显示装置的制造方法包括：
形成前述第1基板的工序；
形成前述第2基板的工序；以及
使前述第1基板与前述第2基板贴合并且在前述第1基板与前述第2基板之间封入前述液晶层的工序；
其中，形成前述第2基板的工序包括：
在基板上形成环状地包围前述多个像素区域的各个的间隔壁的工序；
在被前述间隔壁包围的多个像素区域的各个、利用液滴排出法形成所透射的光的波长相互不同的多个色材部的工序；以及
通过在被前述间隔壁包围的多个像素区域的各个、利用液滴排出法排出液状的相位差部件形成材料，并且在前述多个像素区域使前述相位差部件形成材料和排出量中的至少一种不同，而形成延迟值相互不同的多个相位差部件的工序；
在形成前述相位差部件的工序中，对前述多个相位差部件的延迟值进行调整，以使入射到前述偏振层的光之中的、与前述相位差部件对应的前述色材部所透射的波长的光的偏振状态近似于在预定的方向上振动的直线偏振光。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105204230A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示面板的制造方法和显示装置
CN106443858A (zh) * 2016-10-08 2017-02-22 武汉华星光电技术有限公司 圆偏光片、 液晶显示器和电子装置
CN110609411A (zh) * 2019-09-26 2019-12-24 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板和显示装置
CN111221127A (zh) * 2019-07-31 2020-06-02 友达光电股份有限公司 近眼显示装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102239168B1 (ko) 2014-08-22 2021-04-12 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치, 광학 유닛, 광학 유닛의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001992A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Seiko Epson Corporation Color filter substrate, method for manufacturing color filter substrates, liquid crystal display device, electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus
CN1534354A (zh) * 2003-04-01 2004-10-06 ����ŷ�������ʽ���� 半透射反射型彩色液晶显示装置
US20050142464A1 (en) * 2003-07-02 2005-06-30 Norihisa Moriya Color filter comprising retardation control layer, method for manufacturing the same, and display
JP2007183596A (ja) * 2005-12-06 2007-07-19 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ、その製造方法、及び液晶ディスプレイ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0237319A (ja) * 1988-07-27 1990-02-07 Toshiba Corp 液晶表示素子
US5499126A (en) * 1993-12-02 1996-03-12 Ois Optical Imaging Systems, Inc. Liquid crystal display with patterned retardation films
US6016178A (en) * 1996-09-13 2000-01-18 Sony Corporation Reflective guest-host liquid-crystal display device
US7622166B2 (en) * 2003-11-28 2009-11-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical element, process for producing the same, substrate for liquid crystal alignment, liquid crystal display device, and birefringent material
JP4736377B2 (ja) * 2004-08-25 2011-07-27 大日本印刷株式会社 位相差制御層を有するカラーフィルタ及びその製造方法
JP4707521B2 (ja) * 2005-09-30 2011-06-22 大日本印刷株式会社 カラーフィルタおよびこれを有する半透過半反射型液晶表示装置
JP2007233376A (ja) * 2006-02-03 2007-09-13 Fujifilm Corp パターン状のカラーフィルタ層と光学異方性層とを有する液晶表示装置、及びその製造方法、ならびにカラーフィルタ基板及びその製造方法
JP2008170483A (ja) * 2007-01-06 2008-07-24 Seiko Epson Corp 液晶装置及び電子機器
JP4201054B2 (ja) * 2007-02-16 2008-12-24 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ及びその製造方法及び液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001992A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Seiko Epson Corporation Color filter substrate, method for manufacturing color filter substrates, liquid crystal display device, electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus
CN1534354A (zh) * 2003-04-01 2004-10-06 ����ŷ�������ʽ���� 半透射反射型彩色液晶显示装置
US20050142464A1 (en) * 2003-07-02 2005-06-30 Norihisa Moriya Color filter comprising retardation control layer, method for manufacturing the same, and display
JP2007183596A (ja) * 2005-12-06 2007-07-19 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ、その製造方法、及び液晶ディスプレイ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105204230A (zh) * 2015-10-20 2015-12-30 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示面板的制造方法和显示装置
CN105204230B (zh) * 2015-10-20 2018-06-08 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示面板的制造方法和显示装置
CN106443858A (zh) * 2016-10-08 2017-02-22 武汉华星光电技术有限公司 圆偏光片、 液晶显示器和电子装置
WO2018064855A1 (zh) * 2016-10-08 2018-04-12 武汉华星光电技术有限公司 圆偏光片、液晶显示器和电子装置
US10302991B2 (en) 2016-10-08 2019-05-28 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Circular polarizer, liquid crystal display and electronic device
CN111221127A (zh) * 2019-07-31 2020-06-02 友达光电股份有限公司 近眼显示装置
CN111221127B (zh) * 2019-07-31 2023-02-03 友达光电股份有限公司 近眼显示装置
CN110609411A (zh) * 2019-09-26 2019-12-24 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板和显示装置

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