JP5044832B2 - 液晶装置、及びその製造方法 - Google Patents

Description

本技術は、液晶装置、及びその製造方法に関する。

近年、明所では通常の反射型の液晶装置と同様に外光を利用し、暗所では通常の透過型の液晶装置と同様に内部の光源（バックライト）により表示を視認可能にした半透過反射型液晶装置が提案されている。表示領域内に規則的に配置された各々の画素が、透過表示を行う透過表示部と反射表示を行う反射表示部とを有する形式が一般的である。

かかる半透過反射型液晶装置においては、反射表示部で暗表示を可能にすることと透過表示部での光量（明るさ）の確保を両立するため、反射表示部にいわゆる内面位相差層を形成する方法が提案されている。基板の液晶層側の面に、位相差層材料を配向するための第１の配向膜を介して形成した高分子材料（位相差層材料）層を紫外線等により露光処理して位相差層を形成した後、該位相差層をパターニングして上記反射表示部にのみ残す方法である（特許文献１及び２参照）。上記第１の配向膜及び上記内面位相差層の上層には、液晶層を配向するための第２の配向膜が形成される。
ここで、上記第１の配向膜及び上記第２の配向膜は印刷法で形成することが一般的であり、該印刷の工程においては、製造コストを抑制するために、上記双方の配向膜を同一の材料及び同一の版を用いて形成している。

特開２００３−３２２８５７号公報 特開２００５−３３８２５６号公報

しかし、上記方法で配向膜を形成した場合、内面位相差層の形成工程等により劣化した上記第１の配向膜の端部又は縁部が第２の配向膜から露出してシール材と接触するため、液晶表示装置のシール材近傍における長期使用時むら等、表示特性が低下する、という課題があった。

本技術は上記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。

［適用例１］シール材を介して貼り合わされた第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板と該第２の基板との間に充填された液晶層と、該第１の基板の外面から照射される光を反射して反射表示を行う複数の画素からなる表示領域と、上記第１の基板の上記液晶層側に設けられた第１の配向膜と、上記表示領域の該第１の配向膜上に設けられた位相差層と、該第１の配向膜及び該位相差層の上層に設けられた第２の配向膜と、を備えた液晶装置であって、上記第１の基板の上記表示領域の外側に、上記第１の基板と上記第２の配向膜との間に上記第１の配向膜が形成されていない領域が存在することを特徴とする液晶装置。

このような構成によれば、上記第１の配向膜と上記第１の基板との界面の外側に上記第２の配向膜と上記第１の基板との界面、すなわち上述の第１の配向膜が形成されていない領域を全周に渡り形成できる。したがって、いわゆる内面位相差層を有する反射型の液晶装置において、上記第１の配向膜と上記第１の基板との界面からの水分（水蒸気）の滲入を抑制でき、信頼性等を向上できる。

［適用例２］シール材を介して貼り合わされた第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板と該第２の基板との間に充填された液晶層と、を備え、上記第１の基板の外面から照射される光を反射して反射表示を行う反射表示部と透過表示部とを備える複数の画素からなる表示領域と、上記第１の基板の上記液晶層側に設けられた第１の配向膜と、該第１の配向膜上に設けられた位相差層と、該第１の配向膜及び該位相差層の上層に設けられた第２の配向膜と、を備えた液晶装置であって、上記第１の基板の上記表示領域の外側に、上記第１の基板と上記第２の配向膜との間に上記第１の配向膜が形成されていない領域が存在することを特徴とする液晶装置。

このような構成によれば、上記第１の配向膜と上記第１の基板との界面の外側に、上記第２の配向膜と上記第１の基板との界面、すなわち上述の第１の配向膜が形成されていない領域を全周に渡り形成できる。したがって、上記第１の配向膜が上記位相差層の形成工程でダメージを受けていても上記第１の配向膜と上記第１の基板との界面からの水分（水蒸気）の滲入を抑制でき、いわゆる内面位相差層を有する半透過反射型液晶装置において、信頼性等を向上できる。

［適用例３］上記の液晶装置であって、上記第１の配向膜がポリアミック酸を含有する材料からなり、上記第２の配向膜がポリイミドを含有する材料からなることを特徴とする液晶装置。

ポリアミック酸を含有する材料は基板上における塗布特性が良好なため、配向のばらつき等が抑制された位相差層を形成できる。そして、ポリアミック酸を含有する材料で形成された上記第１の配向膜の外周を信頼性の高いポリイミドを含有する材料時で覆うことにより、水分の滲入等も抑制できる。したがって、このような構成によれば、信頼性を損なわずに、表示性能を向上できる。

［適用例４］上記の液晶装置であって、上記シール材の外側端部は上記第２の配向膜の外周線よりも外側に位置することを特徴とする液晶装置。

上記シール材と上記第１の基板との接着面は、上記シール材と上記第２の配向膜との接着面よりも密着性が高いため、このような構成により水分の滲入を抑制でき、信頼性が向上した液晶装置を得ることができる。

［適用例５］上記の液晶装置であって、上記シール材の外側端部と上記第２の配向膜の外周線との間の距離は、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする液晶装置。

このような構成によれば、０．１ｍｍ以上の幅を有する領域で水分の滲入を抑制できるので、より一層信頼性が向上した液晶装置を得ることができる。

［適用例６］上記の液晶装置であって、上記シール材の内側端部と上記第１の配向膜の外周線との間の距離は、１ｍｍ以上あることを特徴とする液晶装置。

このような構成によれば、上記第１の領域の幅を充分に確保できる。したがって、水分の滲入をより一層抑制でき、より一層信頼性等が向上した液晶装置を得ることができる。

［適用例７］シール材を介して貼り合わされた第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持してなり、反射表示部と透過表示部とを備える複数の画素からなる表示領域を備える液晶装置の製造方法であって、上記第１の基板上に第１の配向膜を形成する第１工程と、上記第１の配向膜上に位相差層材料を塗布した後に該位相差層材料を硬化させて、位相差層を形成する第２工程と、上記位相差層をパターニングして、上記反射表示部に内面位相差層を形成する第３工程と、上記第１の配向膜及び上記内面位相差層の上層に、上記第１の配向膜及び上記内面位相差層を覆うように第２の配向膜を形成する第４工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。

このような製造方法によれば、上記第１の配向膜の端部を上記第２の配向膜で覆うことにより、上記第１の配向膜と上記第１の基板との界面からの水分の滲入を抑制できるため、信頼性等が向上した半透過反射型液晶装置を得ることができる。

［適用例８］上記の液晶装置の製造方法であって、上記第１工程は、上記第１の配向膜を、ポリアミック酸を含有する材料で形成する工程であり、上記第４工程は、上記第２の配向膜を、ポリイミドを含有する材料で形成する工程であることを特徴とする液晶装置の製造方法。

このような製造方法によれば、上記第１の配向膜と上記第１の基板との密着性を向上できるため、信頼性等がより一層向上した半透過反射型液晶装置を得ることができる。

以下、本技術の実施形態について図面に従って説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
（第１の実施形態）

図１〜図３に、第１の実施形態にかかる半透過反射型液晶装置を示す。そして、第１の実施形態にかかる液晶装置の第１の基板の外縁部（端部）、すなわち第１の基板上に形成された配向膜とシール材との接合部の断面形状を図４に示し、比較として従来の液晶装置の外縁部（端部）の断面形状を図５に示す。

本実施形態にかかる液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界を印加して液晶分子の配向方向を制御する横電界方式を採用した、アクティブマトリクス型の半透過反射型カラー液晶装置である。表示領域には、赤色のカラーフィルタを有する画素、緑色のカラーフィルタを有する画素、及び青色のカラーフィルタを有する画素の３種（色）の画素が一組となり、該一組の画素が規則的に配置されている。そして、各々の画素の出力を制御することで、カラー表示を可能としている。各々の画素は透過表示部と反射表示部を有し、後述するバックライトユニットから出射される光を透過させることによる画像表示と、外光の反射による画像表示の双方が可能である。
なお、以下の記載において、上述のアクティブマトリクス型の半透過反射型カラー液晶装置を単に液晶装置と称する。

図１は、本実施形態の液晶装置の等価回路図である。表示領域１００には、画素電極１０４と該画素電極をスイッチング制御するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１０とを備える画素が規則的に配置されている。ＴＦＴ１１０の共通電極１０６は、走査線駆動回路１０２から延びる共通線１１６と電気的に接続されている。

データ線駆動回路１０１から延伸するデータ線１１４はＴＦＴ１１０のソース電極１２２（図２参照）と電気的に接続されている。そしてデータ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを、データ線１１４を介して各々の画素に供給する。走査線駆動回路１０２から延伸する走査線１１２の一部は、薄膜トランジスタ１１０のゲート電極を兼ねており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・・・、Ｇｍを線順次で薄膜トランジスタ１１０のゲート電極に印加する。

画素電極１０４はＴＦＴ１１０のドレイン電極１２３（図２参照）に電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ１１０が走査信号により一定期間オン状態にされることで、データ線１１４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１０４に書き込まれ、該画素電極を介して液晶層１５０（図３参照）に書き込まれる。
液晶層１５０に書き込まれた画像信号は、共通電極１０６との間で一定期間保持される。そして画像信号の電圧レベルにより、液晶層１５０中の液晶分子の配向や秩序が変化することで光を変調し、階調表示を可能にする。上述したように各々の画素は３原色のいずれかのカラーフィルタを有するため、表示領域１００内で任意のカラー画像の形成が可能となる。

図２は、本実施形態の液晶装置の表示領域１００に規則的に配置される画素の模式平面図である。画素は、平板状の共通電極１０６と、該共通電極と重なり複数のスリットを有する梯子状の画素電極１０４、及び上記の双方の電極の周囲を囲むように形成された走査線１１２、データ線１１４、共通線１１６及びＴＦＴ１１０等からなる。共通電極１０６は共通線１１６の一部を延伸して形成されており、表示領域１００内の全ての画素の一方の電極を共通電位としている。分割線１２０は、画素を透過表示部と反射表示部とに分割する線である。

ＴＦＴ１１０は走査線１１２とデータ線１１４との交差部近傍に形成されており、ゲート電極を兼ねる走査線１１２と、ゲート絶縁膜１６４（図３参照）を介して積層される島状の半導体層１２４と、該半導体層の両側に一部が重なるように形成されたソース電極１２２及びドレイン電極１２３とからなる。そして、上述したようにデータ線１１４と画素電極１０４を電気的に接続している。

画素電極１０４及び共通電極１０６はＩＴＯ（酸化インジウム・錫）等の透明導電性材料からなり、後述するバックライトユニット１９０から照射される光をカラーフィルタ層７０（図３参照）を介して液晶装置の外部に出射できる。そして、画素電極１０４の梯子状の部分と共通電極１０６との間に基板面方向（水平方向）の電界を生じさせて液晶を駆動している（ツイストさせている）。

図３は、本実施形態にかかる液晶装置の断面、すなわち、図２のＡ−Ａ’線における断面と、図１に示すデータ線駆動回路１０１等の周辺回路を構成する第２のＴＦＴ１１１の断面、及び該液晶装置と外部との導通を図る端子配線１０９とを合わせて示す、模式断面図である。

図示するように、本実施形態にかかる液晶装置はカラーフィルタ層７０等が形成された第１の基板１１、画素電極１０４等が形成された第２の基板１２、上記双方の基板を貼り合わせるシール材１５と、上記双方の基板及びシール材１５とで形成される空間に充填されている液晶層１５０、及びバックライトユニット１９０で形成されている。第１の基板１１及び第２の基板１２は双方とも透光性材料からなる。

画素は、分割線１２０（図２参照）により反射表示部８１と透過表示部８２とに分かれている。透過表示部８２は、バックライトユニット１９０から照射される光を液晶層１５０等を介して外部ヘ出射している。一方、反射表示部８１では外光（液晶装置の外部から照射される光）を後述する反射層（散乱板）１６０で反射させて、外部ヘ出射している。

第１の基板１１は、一方の面に第１偏光板１６１が貼付され、もう一方の面、すなわち液晶層１５０側の面には、カラーフィルタ層７０、第１の配向膜１３、及び第２の配向膜３５が順に積層されている。そして、反射表示部８１には、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５との間に、通過する光に略１／４波長の位相差を付与可能な内面位相差層２５が形成されている。

カラーフィルタ層７０は、第１の基板１１の液晶層１５０側の面の略全域に形成されており、カラーフィルタ７１、ブラックマトリクス７５、及びオーバーコート層７６からなる。カラーフィルタ７１は画素電極１０４と対向する領域に形成され、該領域の周囲がブラックマトリクス７５になっている。以下、本実施形態における第１の基板１１の表面とは、オーバーコート層７６の表面をいう。

カラーフィルタ７１は、分割線１２０と垂直視方向に重なる仕切り線１２１により、透過表示部８２に対向する濃色領域７２と反射表示部８１に対向する淡色領域７３とに分割されている。透過表示部８２では光が１回のみ通過するのに対し、反射表示部８１では外光がカラーフィルタ層７０を通過した後反射して再度通過する。すなわち２回通過することに対応したものであり、透過光による画像の質と反射光による画像の質とを揃えるためである。

第２の基板１２は、一方の面に第２偏光板１６２が貼付され、もう一方の面、すなわち液晶層１５０側の面には、走査線１１２とソース電極１２２とドレイン電極１２３と半導体層１２４とからなるＴＦＴ１１０、同様の要素で構成される第２のＴＦＴ１１１、第２のＴＦＴ１１１と接続している端子配線１０９、反射層１６０、共通電極１０６、画素電極１０４等が形成され、最上層には第３の配向膜３６が形成されている。
ＴＦＴ１１０は画素電極１０４のスイッチング素子として働き、第２のＴＦＴ１１１はＴＦＴ１１０を制御する機能を果たしている。端子配線１０９は、液晶装置と外部との導通を得る機能を果たしている。

第１偏光板１６１の透過軸と第２偏光板１６２の透過軸は、互いに直行するように形成されている。また、第２の配向膜３５と第３の配向膜３６は平面視で（基板に垂直な方向から見て）同一方向にラビング処理され、共通電極１０６と画素電極１０４との間の電圧が非印加時において液晶分子の配列方向を規定している。そして、上記双方の電極間に形成した横電界により液晶分子の面内回転角を制御して、透過率／反射率を変化させることにより中間階調の表示を可能にしている。

共通電極１０６とソース電極１２２及びドレイン電極１２３等との間にはシリコン酸化物等からなるゲート絶縁膜１６４が積層され、ソース電極１２２及びドレイン電極１２３と画素電極１０４との間には、同じくシリコン酸化物等からなる層間絶縁膜１６６が積層されている。そして、ドレイン電極１２３と画素電極１０４とは層間絶縁膜１６６に形成されたコンタクトホール１２５を介して接続されている。

反射層１６０が、共通電極１０６と重なるように形成されている領域が反射表示部８１であり、共通電極１０６の下層に反射層１６０が存在しない領域が透過表示部８２である。そして、反射表示部８１には、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５の間に内面位相差層２５が形成されている。外光を利用できる明所では、反射表示部８１において、反射層１６０により外光を反射させて画像を形成する。そして、外光を利用できない暗所では、透過表示部８２をバックライトユニット１９０から照射される光を透過させて画像を形成する。バックライトユニット１９０は、蛍光管１９３から出射される光を導光板１９１及び反射板１９２により第２の基板１２に対して垂直に出射する。そして液晶層１５０及びカラーフィルタ層７０を介して液晶装置の外部ヘ出射して、画像を形成している。

反射表示部８１に内面位相差層２５を形成する理由は、暗表示を行うためである。そして、反射表示部８１にのみ、しかも内面、すなわち第１の基板１１と第２の基板１２との問に狭持される、液晶層１５０と同じ面内に配置する理由は、液晶装置としての表示品質を向上させるためである。

反射表示部８１で暗表示を行う場合は、液晶層１５０に電圧を印加した状態とし、液晶層１５０での位相のずれを０（位相のずれがない）としておく。第１偏光板１６１の上方から入射した光は、第１偏光板１６１の透過軸を紙面（当該図が描かれている用紙）に垂直とすると、第１偏光板１６１を透過した後、紙面に垂直な直線偏光となり、そのままの状態で液晶層１５０を透過する。そして、紙面に垂直な直線偏光は、内面位相差層２５により１／４波長の位相差が付与され、該内面位相差層を透過後は左回りの円偏光となる。次に、この円偏光が反射層１６０の表面で反射すると回転方向が反転して右回りの円偏光となり、内面位相差層２５を再度透過した後、紙面に平行な直線偏光となり、そのままの状態で液晶層１５０を透過する。ここで、第１偏光板１６１は紙面に垂直な透過軸を有しているので、紙面に平行な直線偏光は第１偏光板１６１に吸収されて外部へは出射されず、暗表示となる。

一方、透過表示部８２では、バックライトユニット１９０から照射される光を、互いに直交する透過軸を有する２枚の偏光板、すなわち第１偏光板１６１と第２偏光板１６２を透過させるため、内面位相差層２５を用いることなく暗表示が可能である。

ここで、例えば第１の基板の裏面（液晶層１５０側の反対の面）全域にフィルム状の位相差層を貼付した場合でも、反射表示部８１としては暗表示を可能にするという目的を達成できる。しかし、透過表示部８２では、上述のフィルム状の位相差層は１回のみ透過するため、それにより生じる位相差を補償するために、第２の基板１２の裏面に同様の（１／４波長の位相差を付与できる）位相差層を貼付する必要がある。その結果、透過表示部８２では光量が略１／２となり、透過表示時の輝度が低下する。したがって、表示品質上、反射表示部８１にのみ位相差層を配置することが有利となる。

また、反射表示部８１では、外光を反射層１６０で反射して外部ヘ出射するため、光が液晶層１５０を２回通過する。したがって、バックライトユニット１９０から照射される光を、液晶層１５０を１回のみ透過させる透過表示部８２とでは、光路長における実質的な液晶層１５０の厚みに差が生じ、複屈折位相差（リタデーション）に差が生じる。上記複屈折位相差は表示品質を損なうため、反射表示部８１においては、液晶層１５０内に層厚調整部材を形成して液晶層１５０の厚さを略１／２にする必要がある。その際、位相差層を層厚調整部材と兼用すると、コスト的にも有利である。したがって、反射表示部８１では、液晶層１５０内に位相差層を配置して、層厚調整部材を兼ねる内面位相差層２５とすることが好ましい。

ここで、個々の画素の面積は微小なため、内面位相差層２５としての微小なフィルム状の位相差層を、個々の反射表示部８１に貼付する方法は困難である。また、液晶層１５０内に収めるためには、下地膜のため厚くなるフィルムの態様は採用しにくい。したがって、内面位相差層２５を形成すべき面に、全面的に位相差層を形成した後にパターニングする方法が一般的である。

具体的には、内面位相差層２５を形成すべき面にまず配向膜を形成し、ラビング等の配向処理を施す。次に、該配向膜上に、位相差層材料と溶媒とからなる液材を塗布する。該配向膜の持つ配向性によって分子の配列方向が規定されて、上記位相差層材料に異方性が生じ、異方性膜となる。その後、紫外線等により上記溶媒を乾燥除去しつつ上記位相差層材料を硬化させて、位相差層を形成する。

上述する位相差層形成時に下地となる配向膜が第１の配向膜１３である。そして、第１の配向膜１３及び内面位相差層２５の上層に積層される配向膜が、第２の基板１２側の配向膜（第３の配向膜３６）と共に液晶層１５０を配向する第２の配向膜３５である。

内面位相差層２５はパターニングされて局所的に存在しているため、第１の基板１１の外縁部では、カラーフィルタ層７０（具体的にはオーバーコート層７６）上に第１の配向膜１３と第２の配向膜３５が積層された態様となる。そして、該外縁部において、シール材１５により第１の基板１１と第２の基板１２とが貼り合わされて液晶層１５０を充填すべき空間が形成される。本実施形態は、上記外縁部における第１の配向膜１３及び第２の配向膜３５の態様（形状）及び材質により、液晶装置の信頼性等を向上させるものである。

ここで、従来の液晶装置における上記外縁部の態様について述べる。図５は、従来の液晶装置における外縁部の断面形状を模式的に示す図であり、第１偏光板１６１、液晶層１５０等は図示を省略している。第１の基板１１上にブラックマトリクス７５とオーバーコート層７６とからなるカラーフィルタ層７０が形成されている。なお、外縁部なのでカラーフィルタ７１はこの領域には形成されていない。

本実施形態における「第１の基板１１の表面」と同様に、従来例においても「第１の基板１１の表面」とは、オーバーコート層７６の表面を示す。上記第１の基板１１の表面の上層に、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とが順に積層されている点も、本実施形態にかかる液晶装置の外縁部と同様である。シール材１５が、上記２層の配向膜の端面をまたぐ位置に形成されている点も同様である。

そして、従来の半透過反射型液晶装置においては、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とが、同一の版を用いた印刷工程により形成されている。そして上記双方の配向膜は同一の材料、すなわちポリイミドを含有する材料で形成されている。かかる態様によれば、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とを同一の工程にできる。すなわち、印刷機等の装置も形成材料も共通にして、「第１」、「第２」を問わない単なる「配向膜形成工程」とまとめることができる。

しかし、２層の配向膜を同一の材料及び同一の版で形成しているので、第１の配向膜１３の端面と第２の配向膜３５の端面とが同一線上に位置し、第２の配向膜３５とカラーフィルタ層７０とが重なる領域が存在しない。第１の配向膜１３は、形成後に内面位相差層のパターニング工程等により劣化する可能性がある。その場合、第１の基板１１の表面との密着性が低下して、第１の基板１１の表面との界面から水分等の滲入を完全には回避できなくなる可能性がある。

本実施形態にかかる液晶装置はかかる課題に対応するもので、上記したように、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とを異なる版を用いる印刷工程で形成することで上記の課題を解決している。そしてさらに、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とを異なる材料で形成することにより、表示品質を向上させている。

図４は、本実施形態にかかる液晶装置の外縁部の断面形状を模式的に示す図である。図５と同様に、偏光板、液晶層等は図示を省略している。第１の基板１１上にブラックマトリクス７５とオーバーコート層７６とからなるカラーフィルタ層７０が形成され、その上層に、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とが順に積層されている点も、図５に示す従来の液晶装置と同様である。

上述の従来の液晶装置とは、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５との平面形状（大きさ）が異なっている。第１の配向膜１３と第２の配向膜３５は、双方とも、フレキソ印刷等の印刷法等により形成される。そして、形成時に用いる版は、第１の配向膜１３の形成時と第２の配向膜３５の形成時とでは別であり、第２の配向膜３５の形成時の方が一回り大きな版が用いられている。したがって、第２の配向膜３５の方が一回り大きくパターニングされている。

図示するように、当該外縁部では第２の配向膜３５が第１の配向膜１３をオーバーラップしている。その結果、第１の基板１１の表面であるオーバーコート層７６と第２の配向膜３５とが（第１の配向膜１３を介さずに）直接接着する第１の領域９１が形成されている。そして、第１の基板１１の最外縁部は配向膜が形成されておらず、第２の基板１２との接合前は、オーバーコート層７６が露出している。
なお、異なる版を用いるため、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とに同一の材料を用いる場合であっても、双方の膜の形成工程は別工程（異なる工程条件に基づく工程）として行われる。

図３に示すように第１の基板１１はシール材１５により第２の基板１２と貼り合わされている。シール材１５も印刷法で形成されている。そして、シール材１５の外側境界線６１は第２の配向膜３５の外周線９５よりもさらに一回り大きくなるようにパターニングされている。その結果、上述の第１の基板１１の最外縁部では、第１の基板１１の表面（本実施形態においてはオーバーコート層７６）とシール材１５とが直接接着する第２の領域９２が形成されている。第２の領域９２の幅、すなわちシール材１５の外側境界線６１と第２の配向膜３５の外周線との間隔は０．１ｍｍ以上あることが好ましい。

第１の配向膜１３の外周線９４は、シール材１５の内側境界線６２よりもさらに内側（表示領域寄り位置）にある。その結果、基板に対して平面視方向において、シール材１５と第１の配向膜１３とが重ならない環状の領域が生じている。該環状の領域が第３の領域９３である。そして、第３の領域９３の幅は１ｍｍ以上あることが好ましい。その場合、第１の領域９１の幅は当然１ｍｍよりも広いこととなる。

上述したように、本実施形態にかかる液晶装置の配向膜は、第１の配向膜１３が第２の配向膜で３５覆われており、第１の基板１１の表面であるオーバーコート層７６と第２の配向膜３５とが直接接着する第１の領域９１を有する。第１の配向膜は１３は、内面位相差層２５に位相差を付与するために形成するものである。パターニングにより内面位相差層２５を形成する際の下地膜となることから、オーバーコート層７６との密着性が損なわれ易い。
しかし、第１の領域９１には、下地膜としては用いられてなく、内面位相差層２５の形成後に新たに積層された第２の配向膜３５とオーバーコート層７６との接着面が形成されているため、第１の配向膜１３が損なわれていても、液晶層１５０への水分等の滲入を抑制できる。

また、シール材１５は配向膜とは異なり接着を目的としているため、オーバーコート層７６との間により一層封止性の高い接着面を形成できる。本実施形態にかかる液晶装置は、外縁部にオーバーコート層７６とシール材１５とが直接接着する、幅が０．１ｍｍ以上の第２の領域９２が形成されているため、液晶層１５０への水分等の滲入をより一層抑制できる。

また、第１の配向膜１３は、第２の配向膜３５の形成材料であるポリイミド（を含有する材料）ではなく、ポリアミック酸を含有する材料で形成されていることが好ましい。一般的に、ポリアミック酸を含有する材料は塗れ性が優れており、オーバーコート層７６の面上（あるいはガラス面）に優れた配向性を有する配向膜を形成できる。また、それぞれ膜厚（層厚）が異なるカラーフィルタ７１とブラックマトリクス７５とが混在して段差が生じているような面上にも良好な配向膜を形成できる。その結果、第１の配向膜１３の配向性を用いて形成する内面位相差層２５の位相差を、より一層精度よく形成できる。したがって、表示特性、特に反射表示時の表示特性が向上した液晶装置を得ることができる。

上述するポリアミック酸を含有する材料は、イミド化率が（ポリイミドに比べて）低いため、長期的な信頼性がポリイミドに比べて劣る可能性が有る。しかし、第１の領域９１では、長期的な信頼性に優れているポリイミドを含有する材料からなる第２の配向膜３５とオーバーコート層７６とが接着しているため、経時劣化の少ない良好な接着面が形成されている。その結果、液晶層１５０への水分（水蒸気）の滲入を抑制でき、表示品質を向上させつつ、液晶層１５０の劣化による表示ムラ等の発生が抑制された信頼性の高い液晶装置を得ることができる。
上述したように、印刷工程で用いる版の大きさの違いにより第１の配向膜１３の形成と第２の配向膜３５の形成とは別工程となっているため、異なる形成材料を用いても製造工程の複雑化は限られたものとなる。
（第２の実施形態）

次に、第２の実施形態として、基板上における配向膜等の形成工程を図６（ａ）〜図６（ｅ）に示す。
まず、図６（ａ）に示すように、透光性材料からなる第１の基板１１上にカラーフィルタ層７０を形成する。そして、該カラーフィルタ層上に第１の配向膜１３を形成する。
カラーフィルタ層７０は、赤、緑、青の３原色のいずれかの色を有するカラーフィルタ７１と、各々のカラーフィルタ７１の間を区画するブラックマトリクス７５と、カラーフィルタ７１及びブラックマトリクス７５の上層を保護するオーバーコート層７６を含んでいる。カラーフィルタ層７０の端面と第１の基板１１の端面とは、一致するように図示されているが、完全に一致することは必須ではない。カラーフィルタ層７０の端面が、第１の基板１１の端面より内側に位置していてもよい。

第１の配向膜１３の形成工程は、有機薄膜形成工程とラビング工程とからなる。有機薄膜はフレキソ印刷法で形成する。該有機薄膜の材質はポリアミック酸を含有するものであり、膜厚は４００Å〜８００Åである。第１の基板１１上の略全面に形成されるが、外縁部においては、端面が、将来的に形成されるシール材１５の内側境界線６２（図４参照）よりも内側になるように形成する。端面とシール材１５の内側境界線６２との距離は、１ｍｍを超えることが好ましい。そして、形成後の有機薄膜をラビング処理により配向させて、第１の配向膜１３とする。第１の配向膜１３のラビング方向は、次工程で形成する内面位相差層２５（図３参照）の遅相軸を指定する方向である。

次に、図６（ｂ）に示すように、第１の配向膜１３上に、光反応性液晶モノマーと光重合開始剤とを含む有機溶媒からなる液体材料を塗布する。塗布方法はスピンコート法が好ましい。第１の配向膜１３とは異なり、次工程でパターニングを行うため、第１の基板１１上全面に塗布できる。塗布された上記液体材料は、第１の配向膜１３の配向方向（ラビング方向）にしたがって分子の配列方向が規定されて異方性が生じ、異方性膜２３となる。ここで、異方性膜２３をプレベークして、上記有機溶媒をある程度除去する工程を入れてもよい。

次に、図６（ｃ）に示すように、異方性膜２３に紫外線５０を照射して、上述の光重合開始剤を機能させる。その結果、異方性膜２３が異方性を保ったまま硬化して、位相差層２４となる。
位相差層２４の膜厚は０．５μｍないし４．０μｍの範囲内であることが必要であり、２．０μｍであることが好ましい。塗布後の異方性膜２３の膜厚は、硬化等の工程により減少するため、上記の範囲内に収めるために、スピンコート法による塗布時には若干厚めに塗布する。また、位相差層２４の複屈折率は０．０５ないし０．１８の範囲内であることが必要であり、０．１４であることが好ましい。また、位相差層２４の位相差は、波長５５０ｎｍの光に対して１００ｎｍないし４００ｎｍの範囲内であることが必要であり、３００ｎｍであることが好ましい。

次に、図６（ｄ）に示すように、位相差層２４をフォトリソグラフィー法により、第１の基板１１上の反射表示部８１上に残るようにパターニングする。そして、パターニング後の位相差層２４を所定の温度で焼成して、内面位相差層２５を形成する。なお、内面位相差層２５を形成後に、第１の基板１１を洗浄して上記焼成工程等で付着した汚染等を除去する。

最後に、図６（ｅ）に示すように、内面位相差層２５等が形成された第１の基板１１上に第２の配向膜３５を形成する。第１の配向膜１３と同様に、フレキソ印刷法で形成した有機薄膜をラビングして配向膜とする。また、シール材１５を２点鎖線で示してある。
第２の配向膜３５の材質はポリイミドを含有するものであり、膜厚は５００Å〜１０００Åである。第１の配向膜１３と同様にフレキソ印刷法で形成するが、用いる版は異なっている。第１の配向膜１３の形成時よりも大きな版を用いて、第１の配向膜１３が覆われるように形成する。ただし、第２の配向膜３５の端面（外周面）が、シール材１５の外側端部よりも内側に位置するように形成する。第２の配向膜３５の端面（外周面）とシール材１５の外側端部との距離は０．１ｍｍ以上が好ましい。

以上述べたように、本実施形態にかかる製造方法によれば、第１の配向膜１３と第２の配向膜３５とを異なる版を用いての印刷工程で形成することにより、２点鎖線で示すシール材１５が、第１の基板１１の表面（本実施形態においてはカラーフィルタ層７０）と直接接合する、幅が０．１ｍｍ以上の領域が確保できる。そして、上記領域の内側に、第２の配向膜３５が第１の基板１１の表面と直接接合する、幅が１ｍｍ以上の領域が確保できる。その結果、信頼性等の向上した液晶装置を得ることができる。
なお、配向膜の形成（パターニング）方法は印刷法に限定されるものではなく、フォトリソグラフィー法を用いてもよい。その場合でも、第１の配向膜１３の形成時と、第２の配向膜３５の形成時とで異なるフォトマスクを用いて、第２の配向膜３５が第１の配向膜１３を覆うように形成して、上述の効果を得ることができる。
（変形例）

第１の実施形態では、半透過反射型液晶装置を例に説明した。しかし本実施形態は、２枚の基板に挟まれる領域に形成された位相差層、すなわち内面位相差層２５を有する液晶装置であれば、反射表示のみを行う液晶装置にも適用できる。内面位相差層２５は表示領域１００にのみ形成すればよい。そこで、外縁部、の内面位相差層２５が形成されていない領域において、第２の配向膜３５が第１の配向膜１３を覆うように形成することで、上記実施形態と同様の効果を有する反射型の液晶装置を得ることができる。

第１の実施形態の液晶装置の等価回路図。 第１の実施形態の液晶装置の、表示領域に配置される画素の模式平面図。 第１の実施形態にかかる液晶装置の模式断面図。 第１の実施形態にかかる液晶装置の外縁部の断面形状を模式的に示す図。 従来の液晶装置の外縁部の断面形状を模式的に示す図。 第２の実施形態としての配向膜等の形成工程を示す図。

符号の説明

１１…第１の基板、１２…第２の基板、１３…第１の配向膜、１５…シール材、２３…異方性膜、２４…位相差層、２５…内面位相差層、３５…第２の配向膜、３６…第３の配向膜、５０…紫外線、６１…外側境界線、６２…内側境界線、７０…カラーフィルタ層、７１…カラーフィルタ、７２…濃色領域、７３…淡色領域、７５…ブラックマトリクス、７６…オーバーコート層、８１…反射表示部、８２…透過表示部、９１…第１の領域、９２…第２の領域、９３…第３の領域、９４…第１の配向膜の外周線、９５…第２の配向膜の外周線、１００…表示領域、１０１…データ線駆動回路、１０２…走査線駆動回路、１０４…画素電極、１０６…共通電極、１０９…端子配線、１１０…ＴＦＴ、１１１…第２のＴＦＴ、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…共通線、１２０…分割線、１２１…仕切り線、１２２…ソース電極、１２３…ドレイン電極、１２４…半導体層、１２５…コンタクトホール、１５０…液晶層、１６０…反射層、１６１…第１偏光板、１６２…第２偏光板、１９０…バックライトユニット、１９１…導光板、１９２…反射板、１９３…蛍光管。

Claims (6)

1. シール材を介して貼り合わされた第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板と該第２の基板との間に充填された液晶層と、
   該第１の基板の外面から照射される光を反射して反射表示を行う複数の画素からなる表示領域と、
   前記第１の基板の前記液晶層側に設けられた第１の配向膜と、前記表示領域の該第１の配向膜上に設けられた位相差層と、該第１の配向膜及び該位相差層の上層に設けられた第２の配向膜と、を備えた液晶装置であって、
   前記第１の基板の前記表示領域の外側に、前記第１の基板と前記第２の配向膜との間に前記第１の配向膜が形成されていない領域が存在し、
   前記第１の配向膜がポリアミック酸を含有する材料からなり、
   前記第２の配向膜がポリイミドを含有する材料からなる液晶装置。
2. シール材を介して貼り合わされた第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板と該第２の基板との間に充填された液晶層と、を備え、
   前記第１の基板の外面から照射される光を反射して反射表示を行う反射表示部と透過表示部とを備える複数の画素からなる表示領域と、
   前記第１の基板の前記液晶層側に設けられた第１の配向膜と、該第１の配向膜上に設けられた位相差層と、該第１の配向膜及び該位相差層の上層に設けられた第２の配向膜と、を備えた液晶装置であって、
   前記第１の基板の前記表示領域の外側に、前記第１の基板と前記第２の配向膜との間に前記第１の配向膜が形成されていない領域が存在し、
   前記第１の配向膜がポリアミック酸を含有する材料からなり、
   前記第２の配向膜がポリイミドを含有する材料からなる液晶装置。
3. 前記シール材の外側端部は、前記第２の配向膜の外周線よりも外側に位置する請求項１または２に記載の液晶装置。
4. 前記シール材の外側端部と前記第２の配向膜の外周線との間の距離は、０．１ｍｍ以上である請求項３に記載の液晶装置。
5. 前記シール材の内側端部と前記第１の配向膜の外周線との間の距離は、１ｍｍ以上ある請求項１または２に記載の液晶装置。
6. シール材を介して貼り合わされた第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持してなり、反射表示部と透過表示部とを備える複数の画素からなる表示領域を備える液晶装置の製造方法であって、
   前記第１の基板上に第１の配向膜を形成する第１工程と、
   前記第１の配向膜上に位相差層材料を塗布した後に該位相差層材料を硬化させて、位相差層を形成する第２工程と、
   前記位相差層をパターニングして、前記反射表示部に内面位相差層を形成する第３工程と、
   前記第１の配向膜及び前記内面位相差層の上層に、前記第１の配向膜及び前記内面位相差層を覆うように第２の配向膜を形成する第４工程と、を含み、
   前記第１工程は、前記第１の配向膜を、ポリアミック酸を含有する材料で形成する工程であり、
   前記第４工程は、前記第２の配向膜を、ポリイミドを含有する材料で形成する工程である液晶装置の製造方法。

Images