JP5921260B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置（特にセグメント表示型液晶表示装置）に関する。

一般的な液晶表示装置は、上下基板のそれぞれに電極が設けられ、それぞれの電極上に配向膜が設けられている。そして、上下基板をそれぞれの電極が対向するようにして重ね合わせられる。このとき、上下基板間に所定厚さ（例えば数μｍ）の液晶層を設けるために、上下基板間には球状スペーサーが配置される。上下基板のそれぞれの外側には偏光板が貼り合わされる。このような液晶表示装置において、上下基板の各電極を用いて液晶層に電圧を印加することにより、両電極が重畳した部分である表示部の液晶層の配向状態を変化させて外観上の明表示と暗表示を切り替える。

垂直配向型液晶表示装置は、電圧無印加時における正面観察時リタデーションがほぼゼロであることから、各偏光板をクロスニコル配置することにより非常に良好な暗表示が得られるという特徴をもつ。この垂直配向型液晶表示装置は、さらに液晶層と各偏光板の相互間の少なくとも一方に視角補償板を配置することにより、電圧無印加時における視角特性が良好であるノーマリーブラック表示を実現することができる。また、上下基板間における液晶層の液晶分子のねじれ角が１８０°〜２４０°程度に設定されたＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型液晶表示装置は、光学補償用セルを設けた積層構造とし、各偏光板をクロスニコル配置することにより正面観察時において良好な暗表示が得られるという特徴をもつ。ここでいう光学補償用セルとは、上記のＳＴＮ型液晶表示装置と基本的に同様の構造を有し、相対的に液晶層のねじれ方向が互いに逆で、かつ液晶層の層厚方向の略中央における液晶分子の配向方向が互いに直交して配置される液晶セルである。なお、上記の光学補償用セルは、同様な光学特性を有する液晶性高分子フィルムに代替させることもできる。また、上記のようなＳＴＮ型液晶表示装置において、液晶層と各偏光板の相互間に正の一軸異方性を有する位相差板を配置するフィルム補償ＳＴＮ型液晶表示装置も知られている。いずれのタイプのＳＴＮ型液晶表示装置においてもノーマリーブラック表示を実現できる。

また、予め定まった図柄や文字などの表示パターンを表示可能なセグメント表示型液晶表示装置が知られている。このようなセグメント表示型液晶表示装置は、例えば任意の図柄等を表示するための複数のセグメント表示部を有する有効表示領域と、この有効表示領域の各表示部を電気的に動作させるための外部取り出し電極端子部を備える。ここでいう「有効表示領域」とは、液晶表示装置を各種機器の筐体内に収める際にカバーされずに露出され、外部から観察可能な領域のことである。

上記のようなセグメント表示型液晶表示装置を実現するためには、セグメント電極とコモン電極を上下基板の各一面に設け、両電極が対向するようにして上下基板を重ね合わせ、両電極が重なる領域が所定の表示パターンとなるようにする必要がある。このとき、セグメント電極とコモン電極の両者が重なり合わない部分は「引き回し線」と呼ばれ、表示に用いられる部分を外部取り出し電極へ接続するための配線としての機能を果たす。このような引き回し線は、上下基板の一方にしか存在しないようにレイアウトを設計する必要がある。引き回し線同士が重なると、その領域の液晶層に本来不要な配向状態の変化を生じさせてしまい、表示不具合を生じるからである。このような液晶表示装置に関する先行例は、例えば特開２００６−３０９１１７号公報（特許文献１）に開示されている。

従来の液晶表示装置においては、上下基板のそれぞれとして例えば０．３〜１．１ｍｍ程度の厚さのガラス基板が多く用いられてきた。これは、ガラス基板のガラス転移点が５００℃以上と高く、各種薬品に対する耐性に優れ、加工性も比較的優れていることから、１５０℃以上の高温プロセスや電極パターニングの際の各種薬液の選択幅を広げることができ、取扱いが良好だからである。一方、可撓性を有するプラスチック基板やフィルム基板を用いた液晶表示装置も存在する。このような液晶表示装置は、ガラス基板を用いた液晶表示装置に比べてより軽量化、薄型化を実現しやすく、かつ可撓性があり耐衝撃性に優れているという利点を有しており、ガラス基板を用いた場合では不可能な耐衝撃表示デバイスや曲面表示デバイスを比較的簡単に実現できる。

しかし、上下基板のセグメント電極およびコモン電極のパターニングは多くの場合にフォトリソグラフィー技術を用いて行われる事から、基板に対し、加熱および冷却、紫外線照射、酸薬液やアルカリ薬液への暴露といった、基板へのダメージが大きい工程を多く含んでいる。上記したプラスチック基板やフィルム基板を用いる場合には、これらがガラス基板に相当する高温プロセス耐性、耐薬品性、ハンドリングしやすさを備える必要がある。しかし、これらをすべて満足するプラスチック基板等の選択肢は狭く、コスト的にも不利になる。さらに液晶表示装置に適用するに当たっては２枚の偏光板の間に基板を配置することから基板面内の位相差がほぼゼロである必要があることもあり、さらに選択肢は狭まる。このため、コモン電極のパターニングを省き、または極力少なくすることが可能となるように、コモン電極の簡素化が望まれる。しかしながら、単純に基板全面にコモン電極をする等の簡素化を行うと、上記したように、セグメント電極に接続される引き回し線とコモン電極とが重なる領域において液晶層に本来不要な配向状態の変化を生じさせてしまい、表示不具合を生じる。

他方、上記した種々のタイプの液晶表示装置のいずれにおいても、上下基板の間隙を保持して液晶層を均一な層厚とするために、上下基板間に球状のスペーサーが配置される。このような球状のスペーサーは、液晶表示装置の製造過程において、例えば特開２００１−２１８９９号公報（特許文献２）に示される乾式散布法などにより一方の基板に均等かつランダムに散布される。しかし、この手法においては、一方の基板上でランダムにスペーサーが配置されていることから表示領域にもスペーサーが入り込む。このように表示領域に入り込んだスペーサーは、電圧無印加時あるいは電圧印加時における液晶層内の配向状態に不均一性を誘発し、液晶表示装置の表示品位の低下を招く場合がある。

これに対して、球状のスペーサーに代えて、感光性樹脂を用いた柱状のスペーサーを用いて上下基板の間隙を保持する構造の液晶表示素子が提案されている。このような構造の液晶表示装置においては、表示領域における配向不良が発現しないような位置にスペーサーを意図的に配置できることから、電圧無印加時あるいは電圧印加時における表示品位の低下を防ぐことができる。このような柱状のスペーサーは、主に、矩形状画素がマトリクス状に形成されたドットマトリクス型液晶表示装置において用いられる。この場合には、有効画素外に配置されるブラックマスク下に柱状のスペーサーを配置し、有効画素内には柱状のスペーサーを配置しない構造が広く知られている。

ところで、一般に上記したような液晶表示装置に用いられる球状のスペーサーまたは柱状のスペーサーは、光学的な異方性を有する材料である液晶材料とは異なり、光学的な等方性を有する材料を用いて形成されている。したがって、スペーサーの配置された領域においては、液晶層と補償板間のリタデーションを相殺出来ないため、当該領域に対して少なくとも一方の基板に遮光膜を配置しない限り、正面観察時や斜め方向観察時に、スペーサーの配置された領域において光抜けが生じ、液晶表示装置の表示品位を低下させる。なお、予め配置される位置が定まっている柱状のスペーサーに対応して遮光膜を設けることは比較的容易であるが、乾式散布法等により基板面内にランダムに配置される球状のスペーサーの場合にはそれらの位置に応じて遮光膜を設けることは困難である。他方で、柱状のスペーサー自体に遮光性能を持たせることも考えられる。具体的には、例えばカーボン粒子を分散した感光性樹脂を用いて柱状のスペーサーを形成することが考えられる。しかし、この種の感光性樹脂は膜厚を厚くすることにより感光性が低下してパターニング性が低下する傾向が見られることから、現状では２μｍよりも厚い膜厚とすると、十分な遮光性能を有する柱状のスペーサーを得ることは困難である。また、遮光膜を形成することにより工程数が増加することから、カラーフィルターを用いないモノクロ表示型の液晶表示装置に対しては、コスト上昇要因になることから遮光膜はあまり積極的に用いられていない。

特開２００６−３０９１１７号公報 特開２００１−２１８９９号公報

本発明に係る具体的態様は、コモン電極を簡素化した場合に生じ得る表示不具合を回避することが可能な液晶表示装置を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板の一面側の少なくとも有効表示領域の全体にわたるように設けられたコモン電極と、（ｃ）第２基板の一面側に設けられたセグメント電極と、（ｄ）第２基板の一面側に設けられ、セグメント電極と接続された引き回し線と、（ｅ）コモン電極を覆って第１基板に設けられた第１配向膜と、（ｆ）セグメント電極及び引き回し配線を覆って第２基板に設けられた第２配向膜と、（ｇ）少なくとも第２配向膜に接して第２基板の一面側に設けられた導電性を有しない液晶性樹脂膜と、（ｈ）第１基板と第２基板の相互間に設けられた液晶層を含み、（ｉ）液晶性樹脂膜は、液晶層の液晶材料と屈折率異方性がほぼ等しく、かつその分子配向状態が液晶層とほぼ等しく、少なくとも引き回し線とコモン電極の間及びセグメント電極と引き回し線の何れも設けられていない部分とコモン電極の間を埋めて配置されており、（ｊ）液晶層は、少なくともセグメント電極とコモン電極の間を埋めて配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置である。

本発明に係る他の態様の液晶表示装置は、（ａ）対向配置された第１基板及び第２基板と、（ｂ）第１基板の一面側の少なくとも有効表示領域の全体にわたるように設けられたコモン電極と、（ｃ）第２基板の一面側に設けられたセグメント電極と、（ｄ）第２基板の一面側に設けられ、セグメント電極と接続された引き回し線と、（ｅ）コモン電極を覆って第１基板に設けられた第１配向膜と、（ｆ）セグメント電極及び引き回し配線を覆って第２基板に設けられた第２配向膜と、（ｇ）少なくとも第２配向膜に接して第２基板の一面側に設けられた導電性を有しない液晶性樹脂膜と、（ｈ）光学的に等方性の透明樹脂からなり、第２基板と液晶性樹脂膜との間に配置された透光性樹脂膜と、（ｉ）第１基板と第２基板の相互間に設けられた液晶層を含み、（ｊ）液晶性樹脂膜は、液晶層の液晶材料よりも屈折率異方性が大きく、かつその分子配向状態が前記液晶層とほぼ等しく、少なくとも引き回し線とコモン電極の間及びセグメント電極と引き回し線の何れも設けられていない部分とコモン電極の間を埋めて配置されており、（ｋ）液晶層は、少なくともセグメント電極とコモン電極の間を埋めて配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置である。

上記したいずれの液晶表示装置においても、コモン電極を第１基板の一面側の実質的に全面に設けることにより、コモン電極のパターニング工程を極めて簡略化し、或いは省略することができる。それにより、第１基板として、例えばプラスチック基板またはフィルム基板を用いることも可能となる。このとき、少なくとも引き回し線とコモン電極の間に非導電性の液晶性樹脂膜を介在させていることで、この領域を電気的に絶縁し、かつこの領域の光学的特性を液晶層の光学的特性と同等または近い状態にすることができる。また、液晶性樹脂膜と液晶層との間に屈折率異方性の差がある場合には、透光性樹脂膜を用いて両者に厚さの違いを与えることで、リタデーションが実質的に同じとなるようにすることができる。したがって、引き回し線とコモン電極が重畳する領域で表示不具合を生じることを回避することが可能となる。

また、上記したいずれの液晶表示装置においても、セグメント電極と引き回し線の存在しない領域の外観上の見栄えを引き回し線とコモン電極が重畳する領域の外観上の見栄えと同等にすることができる。

前記有効表示領域は、例えば、前記第１基板又は前記第２基板の表面のうち筐体外部へ露出される部分である。

上記の液晶表示装置は、第２基板の一面側において、セグメント電極及び引き回し線の配置された領域以外の領域に対して相補的に配置されたダミー電極を更に含むことも好ましい。

これにより、第２基板の一面側の実質的に全体を導電膜で覆うことができる。一般に、液晶性樹脂膜は、ガラス基板等の基板面よりもＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の導電膜への密着力が強い傾向にあるので、液晶性樹脂膜と第２基板との密着性をより高めることができる。

上記の液晶表示装置において、コモン電極は、複数の部分に分離されており当該分離された複数の部分を合わせて第１基板の一面の実質的に全体に覆うように形成されていてもよい。

これにより、マルチプレックス駆動に対応可能となる。

上記の液晶表示装置においては、第１基板がプラスチック基板又はフィルム基板であることも好ましい。

上記のようにコモン電極の加工を極力少なくすることができるため、従来技術では耐高温プロセスや耐薬品性が不十分な材料からなる基板も第１基板として用いることが可能となる。そして、可撓性を有する液晶表示装置を容易に実現することができる。

図１は、一実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。 図２は、第１実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。 図３は、図１に示した表示パターンに対応するセグメント電極の構造例を示す平面図である。 図４は、図３に示したセグメント電極に対応するコモン電極の構造例を示す平面図である。 図５は、液晶性樹脂膜の構造例を示す平面図である。 図６は、ダミー電極の構造例を示す平面図である。 図７は、図１に示した表示パターンに対応するセグメント電極の他の構造例を示す平面図である。 図８は、図７に示したセグメント電極に対応するコモン電極の構造例を示す平面図である。 図９は、液晶性樹脂膜の他の構造例を示す平面図である。 図１０は、液晶性樹脂膜の他の構造例を示す平面図である。 図１１は、第２実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。図１に示すように本実施形態の液晶表示装置は、時計表示を行うことを目的としたセグメント表示型の液晶表示装置であり、点線により示した有効表示領域４内に複数のセグメント表示部３を備えている。ここでいう「有効表示領域」とは、液晶表示装置が種々の機器等に組み込まれる際にその機器筐体から外部へ露出される部分として定義される。また、液晶表示装置には、セグメント表示部３の明暗表示を制御するために外部取り出し電極端子部２が設けられている。この外部取り出し電極端子部２は表側基板より張り出している。

図２は、第１実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。図２に示す断面図は図１に示したＡ−Ｂ線方向の断面に対応している（後述する図１１も同様）。図２に示す第１実施形態の液晶表示装置は、対向配置された第１基板１１および第２基板１２と、両基板の間に配置された液晶層２０を主に備える。第１基板１１の外側には第１偏光板３１が配置され、第２基板１２の外側には第２偏光板３２が配置され、第２基板１２と第２偏光板３２の間には視角補償板３３が配置されている。液晶層２０の周囲はシール材（図示省略）によって封止されている。

第１基板１１および第２基板１２は、それぞれ、例えばガラス基板、プラスチック基板、またはフィルム基板等の透明基板である。第１基板１１と第２基板１２は、相互間の間隙が所定距離（例えば数μｍ程度）に保たれる。

コモン電極１３は、第１基板１１の一面上に設けられている。また、セグメント電極１４および引き回し線１９は、第２基板１２の一面上に設けられている。コモン電極１３、セグメント電極１４および引き回し線１９のそれぞれは、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透明導電膜を適宜パターニングすることによって構成されている。ここでは、コモン電極１３とセグメント電極１４とが対向する領域がセグメント表示部３に相当し、コモン電極１３と引き回し線１９とが対向する領域が配線部５に相当する。コモン電極１３は、第１基板１１の一面の実質的に全面に設けられている。セグメント電極１４および引き回し線１９は、第２基板１２の一面において、表示パターンに応じた形状にパターニングされている。

配向膜１５は、第１基板１１の一面側にコモン電極１３を覆うようにして設けられている。同様に、配向膜１６は、第２基板１２の一面側に、セグメント電極１４および引き回し線１９を覆うようにして設けられている。本実施形態においては、配向膜１５および配向膜１６として液晶層２０の初期状態（電圧無印加時）における配向状態を垂直配向状態に規制するもの（垂直配向膜）が用いられている。各配向膜１５、１６にはラビング処理等の配向処理が施されており、各配向膜１５、１６は液晶層２０の液晶分子に対して９０°に近い角度のプレティルト角を付与する。

液晶性樹脂膜１７は、第２基板１２の配向膜１６上に設けられ、かつ第１基板１１と第２基板１２の間に配置されている。この液晶性樹脂膜１７は、液晶性を有する感光性樹脂を用いて形成されている。液晶性樹脂膜１７は、その形成材料の屈折率異方性が液晶層２０に用いる液晶材料の屈折率異方性と略等しいことが好ましく、また導電性を有しないことも好ましい。液晶性樹脂膜１７は、液晶層２０の配向状態とほぼ等しい配向状態を有する。このような分子配向状態は、液晶性樹脂膜１７の形成時に、第２基板１２上に設けられた配向膜１６による配向規制力を利用することで実現できる。具体的には、液晶性樹脂膜１７は、所定の材料液を第２基板１２の配向膜１６上に塗布し、所定領域のみが感光される様に遮光膜でパターニングされたフォトマスクに略密着された状態で紫外線を露光後、アルカリ水溶液にて現像、焼成することによりパターン形成される。このとき、配向膜１６上に塗布されることでこの配向膜１６による配向規制力を受ける。図示のように液晶性樹脂膜１７は、断面形状が第１基板１１側へ向かって末萎みのテーパー形状であり、コモン電極１３と引き回し線１９の間を埋めるようにして隙間なく配置されている。

液晶層２０は、第１基板１１と第２基板１２の相互間に設けられている。より詳細には、液晶層２０は、第１基板１１と第２基板１２の相互間において、少なくともコモン電極１３とセグメント電極１４の間を埋めて配置されている。この液晶層２０は、例えば、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）の液晶材料（ネマティック液晶材料）を用いて構成されており、モノドメインの垂直配向に配向制御されている。

第１偏光板３１および第２偏光板３２は、例えば、各々の吸収軸が互いに略直交するように配置されている。また、第１偏光板３１および第２偏光板３２は、いずれか一方の吸収軸が有効表示領域４の左右方向に対して時計回りに４５°、他方の吸収軸が反時計回りに４５°に配置されている。視角補償板３３は、例えば負の二軸光学異方性を有する光学板であり、第２基板１２と第２偏光板３２の間に配置されている。なお、この視角補償板３３は、第１基板１１と第１偏光板３１の間に配置されていてもよい。また、第１基板１１と第１偏光板３１の間、第２基板１２と第２偏光板３２の間の双方に視角補償板が配置されてもよい。本実施形態の液晶表示装置には液晶性樹脂膜１７が用いられていることから、この液晶性樹脂膜１７の配置領域が外観上で液晶層２０の配置領域と同等に視認されることが好ましい。したがって、電圧無印加時における液晶表示装置の透過率が非常に低いノーマリーブラックモードが最も適している。このため、本実施形態では液晶層２０の分子配向状態を垂直配向または略垂直配向とし、かつ第１偏光板３１と第２偏光板３２の吸収軸を略直交に配置している。

図３は、図１に示した表示パターンに対応するセグメント電極の構造例を示す平面図である。ここでは、液晶表示装置をスタティック駆動にて動作させる場合を想定したセグメント電極の一例が示されている。図示のように、基板面の端部にはセグメント電極外部取り出し端子４０およびコモン電極外部取り出し端子４１が設けられている。そして、基板面内には、セグメント電極外部取り出し端子４０とセグメント電極を接続するセグメント電極引き回し線４３と、コモン電極外部取り出し端子４１に接続された基板間導通パッド部４２が設けられている。

図４は、図３に示したセグメント電極に対応するコモン電極の構造例を示す平面図である。図示のように本実施形態のコモン電極４６は、基板面上のほぼ全体を覆うようにして設けられている。詳細には、コモン電極４６は、少なくとも有効表示領域４の全体にわたるように設けられている。このコモン電極４６は、上記した基板間導通パッド部４２にて導電性粒子を混入したシール材または銀ペースト等の導電材料を介して導通され、コモン電極外部取り出し電極４１に接続される。

図５は、液晶性樹脂膜の構造例を示す平面図である。図示のように液晶性樹脂膜１７は、有効表示領域４内において、少なくともコモン電極１３と引き回し線１９の間を埋めるように配置される。図示の例では、液晶性樹脂膜１７は、コモン電極１３とセグメント電極引き回し線４３とが重畳した領域も覆い、かつセグメント電極とセグメント電極引き回し線４３の両方ともが存在せずにコモン電極１３が存在する領域のほぼ全体も覆って設けられている。なお、コモン電極１３のみが存在する領域においては、第１基板１１と第２基板１２の間隔を保持するスペーサーの役割を担う柱状スペーサーを上記した液晶性樹脂膜１７の形成時に同時に形成することもできる。このときの柱状スペーサーは、断面形状がテーパー状で平面視においては略矩形状、略ひし形状または略円形状などであり、例えば基板面内で規則的に配置される。

図６は、ダミー電極の構造例を示す平面図である。一般に、液晶性樹脂膜１７は基板面に比べて電極面での密着性がより高い。したがって、図３に示したセグメント電極１４およびセグメント電極引き回し線４３の配置領域に対して相補的な配置領域にダミー電極４７を設けることも好ましい。このダミー電極４７は、セグメント電極１４およびセグメント電極引き回し線４３とは一定間隔を空けて物理的に分離した状態で設けられる。ダミー電極４７は、外部端子を与えないフローティング電極としてもよいし、コモン電極１３と導電性粒子によって導通させて両者を同電位にしてもよい。このようなダミー電極４７を設けることで、液晶性樹脂膜１７の基板への密着性を向上させることができるとともに、液晶層厚の均一性を向上させることができる。

図７は、図１に示した表示パターンに対応するセグメント電極の他の構造例を示す平面図である。ここでは、液晶表示装置を１／２デューティのマルチプレックス駆動にて動作させる場合を想定したセグメント電極の一例が示されている。図示のように、基板面の端部にはセグメント電極外部取り出し端子４０およびコモン電極外部取り出し端子４４、４５が設けられている。そして、基板面内には、セグメント電極外部取り出し端子４０とセグメント電極を接続するセグメント電極引き回し線４３と、コモン電極外部取り出し端子４４、４５に接続された基板間導通パッド部４２が設けられている。

図８は、図７に示したセグメント電極に対応するコモン電極の構造例を示す平面図である。図示のように本実施形態のコモン電極は、一定間隔を空けて分離された２つの部分電極４６ａ、４６ｂからなり、これらを合わせて第２基板１２の一面の実質的に全体に覆うようにして設けられている。詳細には、コモン電極である２つの部分電極４６ａ、４６ｂは、両者合わせて、少なくとも有効表示領域４の全体にわたるように設けられている。これらの部分電極４６ａ、４６ｂは、上記した基板間導通パッド部４２にて導電性粒子を混入したシール材または銀ペースト等の導電材料を介して導通され、コモン電極外部取り出し電極４４、４５に接続される。

図９は、液晶性樹脂膜の他の構造例を示す平面図である。ここでは、液晶性樹脂膜１７は、コモン電極である部分電極４６ａ、４６ｂの両者を分割する境界領域も覆うように設けられている。なお、上記と同様に、コモン電極のみが存在する領域においては、第１基板１１と第２基板１２の間隔を保持するスペーサーの役割を担う柱状スペーサーを設けてもよい。

図１０は、液晶性樹脂膜の他の構造例を示す平面図である。図１０に示すように、コモン電極である部分電極４６ａ、４６ｂの両者を分割する境界領域については液晶性樹脂膜１７を設けなくてもよい。この配置パターンと図９に示した配置パターンを比較すると、図９の配置パターンでは２つの部分電極４６ａ、４６ｂを隔離する境界領域の細い領域が存在することから、真空注入用の注入口を液晶表示素子の右側辺の一部に配置した場合、注入時に隔壁が多くなることから液晶材料の注入スピードが低下する懸念がある。これに対して、図１０に示した配置パターンであれば、細い領域が除去されて隔壁が存在しないことから液晶材料の注入スピードをより向上させることができる。

図１１は、第２実施形態の液晶表示装置の構成を模式的に示す平面図である。第２実施形態の液晶表示装置は、液晶性樹脂膜１７の構成材料の屈折率異方性Δｎ１が液晶層２０の液晶材料の屈折率異方性Δｎ２よりも大きい場合に適した構造を有する。なお、第１実施形態の液晶表示装置（図２参照）と共通する構成要素については同一符号を付しており、それらについては詳細な説明を省略する。第２実施形態の液晶表示装置は上記した第１実施形態の液晶表示装置との比較では、第２基板１２上に、液晶性樹脂膜１７に対応付けて透光性樹脂膜１８が設けられた点が主に異なっている。

透光性樹脂膜１８は、第２基板１２の一面側において、液晶性樹脂膜１７と略同形状にパターン形成されて当該液晶性樹脂膜１７の上側に設けられている（図５、図９、図１０参照）。この透光性樹脂膜１８は、光学的に等方性の透明樹脂を用いて形成されている。そして、配向膜１６は、第２基板１２の一面側においてセグメント電極１４、引き回し線１９および透光性樹脂膜１８を覆って形成されている。

このように、液晶性樹脂膜１７に対応付けて透光性樹脂膜１８を設けることで、この透光性樹脂膜１８の存在しない領域の液晶層２０の厚さｄ２と、液晶性樹脂膜１７の厚さｄ１に差を与えることができる。すなわち、液晶性樹脂膜１７の屈折率異方性をΔｎ１、液晶層２０の液晶材料の屈折率異方性をΔｎ２とし、Δｎ１＞Δｎ２である場合には、液晶性樹脂膜１７の厚さｄ１と液晶層２０の厚さｄ２の関係を適宜調整することにより、各々の領域におけるリタデーションΔｎ１ｄ１とΔｎ２ｄ２を略等しくすることができる。

以上のような本実施形態によれば、コモン電極を第１基板の一面側の実質的に全面に設けることにより、コモン電極のパターニング工程を極めて簡略化し、或いは省略することができる。それにより、第１基板として、例えばプラスチック基板またはフィルム基板を用いることも可能となる。このとき、少なくとも引き回し線とコモン電極の間に非導電性の液晶性樹脂膜を介在させていることで、この領域を電気的に絶縁し、かつこの領域に液晶層が形成されないようにすることができる。したがって、引き回し線とコモン電極が重畳する領域で表示不具合を生じることを回避し、かつこの領域を外観上、液晶層の存在する領域と同等に視認させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では上基板と下基板のいずれも透光性を有するものであったが、一方の基板が透光性があればもう一方の基板は透光性がない基板としてもよい。例えば、ガラス基板上に金属膜が形成されていてもよいし、可撓性を有するが透光性を有しない金属薄板（例えばステンレス板やアルミホイール等）を用いてもよい。また、基板として金属薄板を用いる場合には、コモン電極が全面共通で済むスタティック駆動を採用する場合であれば、基板自体を電極として使用することで基板上への電極の形成を省略することができる。

（実施例１）
上下基板のそれぞれをガラス基板とした液晶表示装置の実施例を以下に説明する。

厚さ０．７ｍｍの青板ガラスの一方の面が研磨されＳｉＯ_２のアンダーコートが施された後、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明導電膜が基板面内の全面に成膜された、シート抵抗３０Ω/sq.の基板を用意し、フォトリソグラフィー工程及びウェットエッチング工程にて透明導電膜をパターニングすることにより基板の一面にセグメント電極および引き回し線を形成した。

この基板（以下「下基板」と呼ぶ）に、表面自由エネルギーが３５〜３９ｍＮ／ｍである垂直配向膜をフレキソ印刷法によりシール枠内へパターン印刷し、９０℃、１５分間仮焼成し、１８０℃、３０分間本焼成を行った。その後、両基板を厚さ約３ｍｍの綿製ラビング布が貼り合されたローラーを用い、押し込み量０．６ｍｍ、ラビング速度７５ｍｍ／秒、ローラー回転数１０００ｒｐｍにてラビング処理を行った。

次に、下基板上に、屈折率異方性が約０．１であり液晶性を示す感光性樹脂を含有する溶液をスピンナーにて塗布し、６０℃で１２０秒間のプリベーク後、所望のパターンのフォトマスクを介して密着露光機にて高圧水銀ランプ光源による紫外線を１０００ｍＪ露光した。露光後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）０．１％水溶液にて浸漬現像を行い、純水リンスすることにより現像液と純水を置換し、下基板を乾燥させ、２４０℃のオーブンにて２０分間焼成した。なお、フォトマスクには、少なくともコモン電極と下基板上の引き回し線が重畳した領域全面と、それ以外のシール枠内の領域に一辺２０μｍのひし形状パターンを上下左右それぞれに１００μｍ間隔にて、スペーサーが配置されるように遮光されるパターンを配置した。なお、触針式段差計の測定結果から樹脂膜の膜厚は約３．３μｍであった。

以上が下基板（セグメント基板）の作製工程であった。一方、上基板（コモン基板）は、上記同様に厚さ０．７ｍｍの青板ガラスの一方の面が研磨されＳｉＯ_２のアンダーコートが施された後、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる透明導電膜が基板面内の全面に成膜された、シート抵抗３０Ω/sq.の基板を用意した後、洗浄のほかは何の処理も行っていない。すなわち、用意された上基板は、基板全面に透明導電膜からなるコモン電極が形成された基板である。この上基板に対して、上記した下基板と同様の条件にて垂直配向膜を形成し、ラビング処理を行った。

次に、下基板に粒径が３．２μｍのシリカ粒子が２ｗｔ％混入したシール材を上基板と下基板の重なる面内領域外形枠より１ｍｍ小さく枠状にディスペンサーにて塗布した。ただし、下基板に設けられた導通パッド部に塗布されたシール材には、粒径３．５μｍの金コートプラスティック粒子が２ｗｔ％、上記シリカ粒子に加えて混入されている。また、液晶表示装置の右側辺の一部に真空注入用の注入口を配置した。その後、上基板と下基板を両基板の端面にて位置合わせして貼り合わせ、一定の圧力でプレスした状態にて１５０℃、６０分間焼成した。

次に、上記の注入口から上基板と下基板の間隙にΔε＜０、Δｎが約０．１の液晶材料を真空注入にて注入し、注入口を紫外線硬化樹脂で封止した後、１２０℃、６０分間焼成した。その後、下基板の外部取り出し電極端子部の基板端面を面取りし、下基板と上基板の合体物（液晶セル）を中性洗剤で洗浄、乾燥させた。

次に、下基板の外側に面内位相差５５ｎｍ、厚さ方向位相差２２０ｎｍである負の二軸光学異方性を有する視角補償板が一体化された偏光板を貼り合わせ、上基板の外側には偏光板を貼り合わせた。最後に外部取り出し電極端子部にリードフレームを取り付け、駆動回路に接続することにより液晶表示装置を完成させた。

実施例１の液晶表示装置の正面観察時の動作を確認したところ図１に示した表示パターンが得られていることが確認できた。また、表示部以外の領域は正面観察時には良好な暗状態を示しており、液晶層の存在する領域と液晶性樹脂膜の存在する領域の境界には線が視認される等の不具合が確認されなかった。また、実施例１の液晶表示装置を斜め方向から観察した時も、液晶層の存在する領域と液晶性樹脂膜の存在する領域のそれぞれにおける光抜けは同程度であることが確認でき、良好な暗状態の視角特性を実現できることが分かった。

（実施例２）
上基板をフィルム基板とし、下基板をガラス基板とした液晶表示装置の実施例を以下に説明する。

厚さ０．３ｍｍの白板ガラスにＩＴＯ透明導電膜をインラインスパッタ装置にて２００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィー工程及びウェットエッチング工程にて透明導電膜をパターニングすることにより基板の一面にセグメント電極および引き回し線を形成した。

この基板（以下「下基板」と呼ぶ）に、表面自由エネルギーが３５〜３９ｍＮ／ｍである垂直配向膜をフレキソ印刷法によりシール枠内へパターン印刷し、９０℃、１５分間仮焼成し、１８０℃、３０分間本焼成を行った。その後、両基板を厚さ約３ｍｍの綿製ラビング布が貼り合されたローラーを用い、押し込み量０．６ｍｍ、ラビング速度７５ｍｍ／秒、ローラー回転数１０００ｒｐｍにてラビング処理を行った。

次に、下基板上に、屈折率異方性が約０．１であり液晶性を示す感光性樹脂を含有する溶液をスピンナーにて塗布し、６０℃で１２０秒間のプリベーク後、所望のパターンのフォトマスクを介して密着露光機にて高圧水銀ランプ光源による紫外線を１０００ｍＪ露光した。露光後、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）０．１％水溶液にて浸漬現像を行い、純水リンスすることにより現像液と純水を置換し、下基板を乾燥させ、２４０℃のオーブンにて２０分間焼成した。なお、フォトマスクには、少なくともコモン電極と下基板上の引き回し線が重畳した領域全面と、それ以外のシール枠内の領域に一辺２０μｍのひし形状パターンを上下左右それぞれに１００μｍ間隔にて、スペーサーが配置されるように遮光されるパターンを配置した。なお、触針式段差計の測定結果から樹脂膜の膜厚は約３．３μｍであった。

以上が下基板（セグメント基板）の作製工程であった。一方、上基板には、面内位相差が非常に少ないポリカーボネートフィルムの表面にシート抵抗３０Ω/sq.の透明導電膜が全面に成膜された厚さ略１２０μｍのフィルム基板を用いた。この上基板に対して、上記した下基板と同様の条件にて垂直配向膜を形成した。

次に、下基板に粒径が３．２μｍのシリカ粒子が２ｗｔ％混入したシール材を上基板と下基板の重なる面内領域外形枠より１ｍｍ小さく枠状にディスペンサーにて塗布した。ただし、下基板に設けられた導通パッド部に塗布されたシール材には、粒径３．５μｍの金コートプラスティック粒子が２ｗｔ％、上記シリカ粒子に加えて混入されている。また、液晶表示装置の右側辺の一部に真空注入用の注入口を配置した。その後、上基板と下基板を両基板の端面にて位置合わせして貼り合わせ、一定の圧力でプレスした状態にて１５０℃、６０分間焼成した。このとき、上基板と下基板を均一にプレスするために、フィルム基板を用いた上基板側には下基板と同じサイズで同じ材質のダミーガラス基板をフィルムの外側に配置した。

次に、上記の注入口から上基板と下基板の間隙にΔε＜０、Δｎが約０．１の液晶材料を真空注入にて注入し、注入口を紫外線硬化樹脂で封止した。その後、下基板の外部取り出し電極端子部の基板端面を面取りし、下基板と上基板の合体物（液晶セル）を中性洗剤で洗浄、乾燥させた。

次に、下基板の外側に面内位相差５５ｎｍ、厚さ方向位相差２２０ｎｍである負の二軸光学異方性を有する視角補償板が一体化された偏光板を貼り合わせ、上基板の外側には偏光板を貼り合わせた。最後に外部取り出し電極端子部にリードフレームを取り付け、駆動回路に接続することにより液晶表示装置を完成させた。

実施例２の液晶表示装置の正面観察時の動作を確認したが、上記した実施例１の液晶表示装置と同様に良好な表示状態が得られることを確認した。また、実施例２の液晶表示装置は可撓性を有しており、曲率半径３００ｍｍ程度の曲面状態で保持することが可能であった。

なお、１／２デューティ以上のマルチプレックス駆動を実現するためには上記図８に示したように各走査線の間が一定間隔を有するようにパターニングが必要となる。この場合、上記で示した従来のフォトリソグラフィー工程とエッチング工程で処理しても良いが、除去すべき導電膜の面積が小さいことからレーザーエッチング法により製造工程を短縮することが可能である。レーザーエッチング法とは、レーザー光を照射することにより透明導電膜を蒸発させて直接パターニングするエッチング法である。この方法は、特に実施例２に示したようなフィルム基板を用いる場合に有効であり、ウェットエッチング工程で使用する塩酸、硫酸、第２塩化鉄などの酸性薬液に対する耐性に乏しい材料が使用できるようになりフィルム材料の選択幅を広げることができる。フィルム材質としては面内位相差を小さくできる材料で、かつ透明電極が成膜可能な材料が有効であることから、実施例２で用いたポリカーボネート以外にもトリアセチルセルロース、ノルボルネン系環状オレフィンやガラス転移点が高いポリエーテルスルホン、透明ポリイミドなどが使用可能である。

２：外部取り出し電極端子部
３：セグメント表示部
４：有効表示領域
５：配線部
１１：第１基板
１２：第２基板
１３：コモン電極
１４：セグメント電極
１５、１６：配向膜
１７：液晶性樹脂膜
１８：透光性樹脂膜
１９：引き回し線
２０：液晶層
３１：第１偏光板
３２：第２偏光板
３３：視角補償板
４０：セグメント電極外部取り出し端子
４１、４４、４５：コモン電極外部取り出し端子
４２：基板間導通パッド部
４３：セグメント電極引き回し線
４６：コモン電極
４６ａ、４６ｂ：部分電極
４７：ダミー電極

Claims (6)

1. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板の一面側の少なくとも有効表示領域の全体にわたるように設けられたコモン電極と、
   前記第２基板の一面側に設けられたセグメント電極と、
   前記第２基板の一面側に設けられ、前記セグメント電極と接続された引き回し線と、
   前記コモン電極を覆って前記第１基板に設けられた第１配向膜と、
   前記セグメント電極及び前記引き回し配線を覆って前記第２基板に設けられた第２配向膜と、
   少なくとも前記第２配向膜に接して前記第２基板の一面側に設けられた導電性を有しない液晶性樹脂膜と、
   前記第１基板と前記第２基板の相互間に設けられた液晶層、
   を含み、
   前記液晶性樹脂膜は、前記液晶層の液晶材料と屈折率異方性がほぼ等しく、かつその分子配向状態が前記液晶層とほぼ等しく、少なくとも前記引き回し線と前記コモン電極の間及び前記セグメント電極と前記引き回し線の何れも設けられていない部分と前記コモン電極の間を埋めて配置されており、
   前記液晶層は、少なくとも前記セグメント電極と前記コモン電極の間を埋めて配置されている、
   液晶表示装置。
2. 対向配置された第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板の一面側の少なくとも有効表示領域の全体にわたるように設けられたコモン電極と、
   前記第２基板の一面側に設けられたセグメント電極と、
   前記第２基板の一面側に設けられ、前記セグメント電極と接続された引き回し線と、
   前記コモン電極を覆って前記第１基板に設けられた第１配向膜と、
   前記セグメント電極及び前記引き回し配線を覆って前記第２基板に設けられた第２配向膜と、
   少なくとも前記第２配向膜に接して前記第２基板の一面側に設けられた導電性を有しない液晶性樹脂膜と、
   光学的に等方性の透明樹脂からなり、前記第２基板と前記液晶性樹脂膜との間に配置された透光性樹脂膜と、
   前記第１基板と前記第２基板の相互間に設けられた液晶層、
   を含み、
   前記液晶性樹脂膜は、前記液晶層の液晶材料よりも屈折率異方性が大きく、かつその分子配向状態が前記液晶層とほぼ等しく、少なくとも前記引き回し線と前記コモン電極の間及び前記セグメント電極と前記引き回し線の何れも設けられていない部分と前記コモン電極の間を埋めて配置されており、
   前記液晶層は、少なくとも前記セグメント電極と前記コモン電極の間を埋めて配置されている、
   液晶表示装置。
3. 前記有効表示領域は、前記第１基板又は前記第２基板の表面のうち筐体外部へ露出される部分である、
   請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２基板の一面側において、前記セグメント電極及び前記引き回し線の配置された領域以外の領域に対して相補的に配置されたダミー電極、を更に含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記コモン電極は、複数の部分に分離されており当該分離された複数の部分を合わせて前記第１基板の一面の実質的に全体に覆う、請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１基板がプラスチック基板又はフィルム基板である、請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶表示装置。

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