JP6948412B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置の技術に関し、特に、可撓性表示装置の技術に関する。
液晶表示装置等の表示装置として、画像が表示される表示エリアの面において、撓み、湾曲、折り曲げ等が可能な可撓性を持つ表示装置が開発されている。そのような可撓性表示装置では、表示エリアの面に撓みや曲げが生じた際に、面内の各位置での厚さ方向の間隔(セルギャップ等)がなるべく変動しないように維持することが重要である。
表示エリアの面内の各位置での厚さ方向の間隔の変動を抑制してなるべく一定に維持するための技術的手段の1つとして、液晶層等の電気光学層にポリマー壁を形成する技術が挙げられる。ポリマー壁は、厚さ方向の上下の部材間、例えば配向膜間を、物理的に接続する。これにより、表示エリアの面に撓みを持つ状態でも、ポリマー壁によって、厚さ方向の上下の部材間の間隔が維持され、面内の各液晶セルのセルギャップの変動が軽減される。
可撓性液晶表示装置の場合、ポリマー壁の形成には、液晶中にモノマーが添加された材料(モノマー添加液晶と記載する)を用いる。製造方法としては、基板貼り合わせ・液晶層形成工程で上側の基板と下側の基板との間の液晶層および液晶セルが形成された後に、液晶層の液晶セルにポリマー壁が形成される工程(ポリマー壁形成工程と記載する)を有する。その工程では、上側の基板の上から、ポリマー壁形成パターンに対応した遮光マスクを介して、液晶層に対し、紫外光(UV光と記載する)が照射される。UV光が照射されたモノマー添加液晶のモノマーは、反応(重合)によってポリマーに変化する。これにより、液晶層内にポリマー壁が形成される。
上記表示装置およびポリマー壁に係わる先行技術例としては、特開2017−15787号公報(特許文献1)が挙げられる。特許文献1では、液晶表示装置として、表示パネルの変形に伴う表示品位の低下を防ぐ旨や以下の旨が記載されている。その液晶表示装置は、第1基板と、ブラックマトリクス(遮光膜に相当する)を含む第2基板と、液晶層とを含む。ブラックマトリクスは、平面視で、データ線またはゲート線と重なる位置に、開口部を有する。液晶層は、平面視で、その開口部と重なる壁として、第1基板および第2基板に接する壁が形成されている。なお、その開口部は、壁形成用の開口であり、液晶セルおよび画素の開口部とは異なる。
従来技術例の可撓性液晶表示装置におけるポリマー壁形成工程では、遮光マスクを介して照射されるUV光が、上側の基板である対向基板に形成されている部材に照射され、その部材を透過した成分のUV光が、液晶層のモノマー添加液晶に照射される。その部材として、黒色の遮光膜(いわゆる黒膜またはブラックマトリクス)や、各色のカラーフィルタ等が挙げられる。その際、部材の光学特性として、従来型の遮光膜は、UV光を概ね透過せず、また、従来型のカラーフィルタは、UV光を概ね透過する。そのため、表示エリアの面において、遮光膜が配置されている領域(非開口部とも記載する)では、遮光膜の下側に配置されているモノマー添加液晶にUV光が殆ど照射されない。よって、遮光膜の下方にはポリマー壁が形成できない。
したがって、ポリマー壁を形成したい場合、表示エリアの面において、遮光膜が配置されていない領域(開口部とも記載する)内に形成することになる。しかしながら、開口部内にポリマー壁が形成される場合、液晶セルおよび画素の開口率等の光学特性に影響を及ぼすので、あまり望ましくない。開口率を高くしたい場合には、遮光膜の下方にポリマー壁を形成したい。従来の可撓性表示装置の構造および製造方法では、上記のような制約等から、遮光膜の下方にポリマー壁を形成することは難しい。
本発明の目的は、可撓性表示装置の技術に関して、表示エリアにおけるポリマー壁の形成によって、厚さ方向の部材間の接続性の確保およびセルギャップ変動軽減と共に、開口率向上等の好適な光学特性を実現できる技術を提供することである。
本発明のうち代表的な実施の形態は、表示装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。一実施の形態の表示装置は、可撓性を持つ第1基板と、可撓性を持つ第2基板と、前記第1基板の第1面と前記第2基板の第2面との間にある可撓性を持つ電気光学層と、前記第1基板、前記第2基板、および前記電気光学層によって構成され、行列状に配置されている複数の画素を含む表示エリアと、を備え、前記第2基板は、平面視で前表示エリアにおける前記複数の画素の各々の画素の可視光透過部に配置されているカラーフィルタと、平面視で前記表示エリアにおける前記複数の画素の画素間に配置されている紫外光透過性を持つ第1遮光膜と、を有し、前記電気光学層は、平面視で前記第1遮光膜と重なる領域に配置され前記第1基板の前記第1面と前記第2基板の前記第2面との間を接続するポリマー壁を有する。
本発明のうち代表的な実施の形態によれば、可撓性表示装置の技術に関して、表示エリアにおけるポリマー壁の形成によって、厚さ方向の部材間の接続性の確保およびセルギャップ変動軽減と共に、開口率向上等の好適な光学特性を実現できる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面において同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面では、説明をより明確にするため、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、図面では、わかりやすくするため、断面ハッチングを一部省略する場合がある。なお、説明上、方向として、X方向(第1方向)、Y方向(第2方向)、Z方向を用いる。X方向およびY方向は、表示装置の表示エリアを構成する直交または交差する2つの方向である。Z方向は、表示エリアに対する垂直方向であり、表示装置の厚さ方向である。X方向は表示エリアの横方向(画面内水平方向)に対応し、Y方向は表示エリアの縦方向(画面内垂直方向)に対応する。なお、説明上、平面視とは、Z方向で表示エリアに対応するX−Y平面をみる場合を指す。
(比較例)
課題等について補足説明する。図22は、実施の形態に対する比較例の表示装置における、断面概略構成として、ポリマー壁形成工程における状態を示す。図22では、表示装置の表示エリアにおけるX−Z平面の断面で、隣接する3つの液晶セルおよび画素の部分を示す。Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2が配置されている。液晶層LQには、モノマー添加液晶MLが含まれている。第2基板SB2には、第2遮光膜BM2や第2カラーフィルタCF2が形成されている。第2遮光膜BM2は、従来型のUV光遮光性の黒色の遮光膜である。第2カラーフィルタCF2は、従来型のUV光透過性のカラーフィルタである。第2カラーフィルタCF2は、赤(R)色のカラーフィルタCF2r、緑(G)色のカラーフィルタCF2g、青(B)色のカラーフィルタCF2bを有する。
課題等について補足説明する。図22は、実施の形態に対する比較例の表示装置における、断面概略構成として、ポリマー壁形成工程における状態を示す。図22では、表示装置の表示エリアにおけるX−Z平面の断面で、隣接する3つの液晶セルおよび画素の部分を示す。Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2が配置されている。液晶層LQには、モノマー添加液晶MLが含まれている。第2基板SB2には、第2遮光膜BM2や第2カラーフィルタCF2が形成されている。第2遮光膜BM2は、従来型のUV光遮光性の黒色の遮光膜である。第2カラーフィルタCF2は、従来型のUV光透過性のカラーフィルタである。第2カラーフィルタCF2は、赤(R)色のカラーフィルタCF2r、緑(G)色のカラーフィルタCF2g、青(B)色のカラーフィルタCF2bを有する。
画素間の非開口部P2には、第2遮光膜BM2が配置されている。第2遮光膜BM2は、UV光を概ね透過しない特性(UV光遮光性と記載する)を持つ。第2カラーフィルタCF2は、UV光を概ね透過する特性(UV光透過性と記載する)を持つ。そのため、前述のように、第2遮光膜BM2の下方にはポリマー壁PWを形成できない。図22の構成例では、X方向で第2遮光膜BM2の隣の、開口部P1内に出た領域に、ポリマー壁PWが形成されている。ポリマー壁PWは、第1基板SB1の面Sf11と第2基板SB2の面Sf22とを接続している。
開口部P1は、画素の可視光透過部である第1領域である。非開口部P2は、画素間の可視光遮光部である第2領域である。開口部P1は、表示エリアで例えば行列状に配置されている。非開口部P2は、表示エリアで例えば格子状に配置されている。非開口部P2の第2遮光膜BM2は、格子状遮光膜である。
遮光マスクMSKは、ポリマー壁形成工程で用いるマスクである。遮光マスクMSKは、ポリマー壁PWを形成する領域に対応する開口部P1の一部の領域では、UV光透過性を持つ開口となっており、非開口部P2を含む他の領域では、UV光遮光性を持つ領域となっている。ポリマー壁形成工程では、Z方向で上側(Z1)から下側(Z2)へ向けて、表示エリアの全面に対し、UV光ULが照射される。UV光ULの一部の例を矢印のUV光UL1で示す。
図22の状態では、表示装置の上面側で、第2基板SB2の上側の面Sf21に対し、所定の距離G1で離間した位置に、遮光マスクMSKが配置されている。距離G1は、なるべく短い距離とされる。第2基板SB2の厚さを距離G2とする。距離G1と距離G2とを合わせた距離を距離G3とする。遮光マスクMSKは、液晶層LQの上面(第2基板SB2の下側の面Sf22)から距離G3の位置に配置されている。すなわち、Z方向でUV光ULをモノマー添加液晶MLに照射する際には、距離G3が存在する。距離G3に応じて、UV光ULの反射や屈折等が生じると考えられる。距離G3が長いほど、製造工程でのポリマー壁PWの形成の難度が高くなり、製造工程の負荷が高い。言い換えると、距離G3が短いほど、製造工程でのポリマー壁PWの形成を容易にし、加工精度を高くできる。
図22では、X方向で、開口部P1、非開口部P2、第2遮光膜BM2の幅K1、ポリマー壁PWの幅K2、ポリマー壁PWによって狭められた場合の開口部P1の幅K3を示している。幅K1等は、X方向での長さである。ポリマー壁PWは、画素における液晶素子で制御された透過光に対しては概ね遮光性を有し、画素の透過率を低下させる。
製造工程で、照射されたUV光UL(UL1)は、遮光マスクMSKの一部の領域であ
る幅K2に対応する領域を透過して、第2遮光膜BM2の隣の第2カラーフィルタCF2の一部分に照射される。そのUV光UL(UL1)は、その一部分を透過し、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに照射される。そのUV光UL(UL1)がモノマー添加液晶MLのモノマーに吸収され、反応(重合)によってモノマーからポリマーに変化する。これにより、その一部分の領域に、ポリマー壁PWが形成される。液晶セルおよび画素の第2カラーフィルタCF2に対応する領域においては、幅K2を持つポリマー壁PWが存在する。よって、画素内の開口部P1の幅としては概ね幅K3となる。すなわち、このようなポリマー壁PWを設ける場合、設けない場合に比べて、液晶セルおよび画素の開口率が低下してしまう。
る幅K2に対応する領域を透過して、第2遮光膜BM2の隣の第2カラーフィルタCF2の一部分に照射される。そのUV光UL(UL1)は、その一部分を透過し、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに照射される。そのUV光UL(UL1)がモノマー添加液晶MLのモノマーに吸収され、反応(重合)によってモノマーからポリマーに変化する。これにより、その一部分の領域に、ポリマー壁PWが形成される。液晶セルおよび画素の第2カラーフィルタCF2に対応する領域においては、幅K2を持つポリマー壁PWが存在する。よって、画素内の開口部P1の幅としては概ね幅K3となる。すなわち、このようなポリマー壁PWを設ける場合、設けない場合に比べて、液晶セルおよび画素の開口率が低下してしまう。
また、比較例では、ポリマー壁PWを形成する領域の位置が、第2遮光膜BM2の隣の開口部P1内の一部の領域の位置であるため、製造工程での遮光マスクMSKの位置合わせが難しい。その結果、ポリマー壁PWの加工精度が低下してしまう。
(実施の形態1)
図1〜図9を用いて、本発明の実施の形態1の表示装置について説明する。前述の課題等を踏まえ、実施の形態1の表示装置では、遮光膜の下方にポリマー壁が形成される構造等を工夫した。実施の形態1の表示装置としては、電気光学層の一種として液晶層を有する液晶表示装置の場合を示す。
図1〜図9を用いて、本発明の実施の形態1の表示装置について説明する。前述の課題等を踏まえ、実施の形態1の表示装置では、遮光膜の下方にポリマー壁が形成される構造等を工夫した。実施の形態1の表示装置としては、電気光学層の一種として液晶層を有する液晶表示装置の場合を示す。
[表示装置(1)]
図1は、実施の形態1の表示装置1における表示エリアDAを平面視した場合のX−Y平面における平面概略構成を示す。この表示装置1は、表示エリアDAにおける可撓性を持つ液晶表示装置である。この表示装置1は、例えば携帯情報端末装置に適用される場合の液晶表示パネルに相当するが、他の種類の装置にも同様に適用可能である。なお、X方向として、図示の左側をX1、右側をX2として示す。Y方向として、図示の上側をY1、下側をY2として示す。
図1は、実施の形態1の表示装置1における表示エリアDAを平面視した場合のX−Y平面における平面概略構成を示す。この表示装置1は、表示エリアDAにおける可撓性を持つ液晶表示装置である。この表示装置1は、例えば携帯情報端末装置に適用される場合の液晶表示パネルに相当するが、他の種類の装置にも同様に適用可能である。なお、X方向として、図示の左側をX1、右側をX2として示す。Y方向として、図示の上側をY1、下側をY2として示す。
図1で、表示装置1のうち、表示面側から見て、カバー部材CVMを有する。カバー部材CVMは、後述(図2)のように表示装置本体を保護する部材である。なお、変形例として、カバー部材CVMが無い形態も可能である。表示装置本体およびカバー部材CVMの上面側の平面において、矩形の表示エリアDAと、非表示エリアNDAとを有する。平面視で、表示エリアDAと非表示エリアNDAとの境界を破線で示している。表示エリアDAは、表示面に対応する、画像信号に基づいて画像が表示可能なエリアであり、行列状に複数の画素が配列されている。非表示エリアNDAは、表示エリアDAの外側のエリア
であり、額縁領域に対応する。
であり、額縁領域に対応する。
なお、図1の表示装置1の構成例では、表示エリアDAを含む主要な基板部分に対し、フレキシブルプリント回路基板等の可撓性基板は接続されていないが、さらに、そのような可撓性基板が接続されている構成としてもよい。また、表示エリアDAを縦長の矩形としたが、このような形状に限らず可能である。
[表示装置(2)]
図2は、表示装置1における断面の概略構成を示す。図2は、図1のA−A線に対応するY−Z平面の断面で、表示エリアDAに撓みが無い状態を示す。なお、Z方向として、図示の上側をZ1、下側をZ2として示す。Y方向として、図示の左側をY1、右側をY2として示す。表示装置1は、Z方向で下側(Z2)から順に、バックライトユニットBL、光学素子層OD1、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2、光学素子層OD2、カバー部材CVMを有し、それらが相互に接続されている。Z方向で、第1基板SB1と第2基板SB2とが対向して、それらの間に液晶層LQを介するように接続されている。第1基板SB1、第2基板SB2、および液晶層LQ等によって、図1の表示エリアDAが構成されている。なお、表示装置1の筐体等については図示を省略している。
図2は、表示装置1における断面の概略構成を示す。図2は、図1のA−A線に対応するY−Z平面の断面で、表示エリアDAに撓みが無い状態を示す。なお、Z方向として、図示の上側をZ1、下側をZ2として示す。Y方向として、図示の左側をY1、右側をY2として示す。表示装置1は、Z方向で下側(Z2)から順に、バックライトユニットBL、光学素子層OD1、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2、光学素子層OD2、カバー部材CVMを有し、それらが相互に接続されている。Z方向で、第1基板SB1と第2基板SB2とが対向して、それらの間に液晶層LQを介するように接続されている。第1基板SB1、第2基板SB2、および液晶層LQ等によって、図1の表示エリアDAが構成されている。なお、表示装置1の筐体等については図示を省略している。
第1基板SB1は、スイッチング素子や導体パターンである電極等が配列されているアレイ基板である。第2基板SB2は、第1基板SB1に対向するように表示面側に配置され、カラーフィルタや黒膜等が配列されている対向基板である。液晶層LQは、液晶素子を含み、電圧印加に応じて電界状態が制御されることで、液晶素子を透過する光の変調が行われる層である。表示エリアDAは、液晶層LQと重畳する領域に設けられている。
第1基板SB1と第2基板SB2との間には、液晶層LQ、配線層WR、接着材BND、異方導電膜ACF等を有する。また、例えば第1基板SB1にはICチップICT等を有する。液晶層LQの外周には、接着材BNDおよび異方導電膜ACFによるシール領域を有する。接着材BNDは、第1基板SB1と第2基板SB2とを接着し、内側に液晶層LQを封止している。
第2基板SB2は、Z方向の上側(Z1)に向く面Sf21(詳しくは光学素子層OD2に接続される面)と、下側(Z2)に向く面Sf22(詳しくは液晶層LQに接続される面。第2面とも記載する)と、を有する。第1基板SB1は、Z方向の上側(Z1)に向く面Sf11(詳しくは液晶層LQに接続される面。第1面とも記載する)と、下側(Z2)に向く面Sf12(詳しくは光学素子層OD1に接続される面)と、を有する。Z方向で、液晶層LQの上面は、面Sf22と接続されており、液晶層LQの下面は、面Sf11と接続されている。
第1基板SB1の面Sf11上で、液晶層LQの一部には、配線層WRが設けられている。配線層WRは、後述の走査線等の電極に接続される引き出し配線を含む。配線層WRの一方端は電極群に接続され、他方端はICチップICT等の回路に接続されている。配線層WRの配線は、非表示エリアNDAの一部、例えば図1のY方向の下側(Y2)の辺部に集約して配置されている。接着材BNDの外側には、異方導電膜ACFを有する。異方導電膜ACFは、導電粒子を含有する絶縁膜であり、第1基板SB1の配線と第2基板SB2の配線とを電気的に接続し、第1基板SB1の一部と第2基板SB2の一部とを物理的に接続している。
バックライトユニットBLは、発光し、Z方向の上側(Z1)へ光を供給する光源部である。バックライトユニットBLからの発光は、Z方向で、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2等を経由して、液晶セルで変調された光が、画素の可視光として、上面側に透過される。
光学素子層OD1は、第1基板SB1とバックライトユニットBLとの間、第1基板SB1の面Sf12に配置されている。光学素子層OD2は、第2基板SB2とカバー部材CVMとの間、第2基板SB2の面Sf21に配置されている。光学素子層OD1および
光学素子層OD2は、それぞれ、少なくとも偏光板を含み、必要に応じて位相差板等を含んでもよい。
光学素子層OD2は、それぞれ、少なくとも偏光板を含み、必要に応じて位相差板等を含んでもよい。
図3には、表示エリアDAにおける撓みを持つ状態の例を、図1のB−B線に対応するX−Z平面の断面で簡易的に示す。第1基板SB1、第2基板SB2、および液晶層LQ等は、それぞれ可撓性を有する。この状態の例では、表示エリアDAのX方向の中心付近の位置x1を中心に、Z方向の下側(Z2)へ撓んでいる。これにより、表示エリアDAは曲面の状態となっている。液晶層LQにおけるZ方向の厚さ、間隔に対応するセルギャップSGを示す。セルギャップSGの例として、中心付近の位置x1でのセルギャップSG1、表示エリアDAの外周付近の位置x3でのセルギャップSG3、それらの間の位置x2でのセルギャップSG2を示す。表示装置1では、表示エリアDAに撓みがある状態でも、これらのセルギャップSGの大きさが一定になるように維持される。
なお、変形例の表示装置1として、非表示エリアNDAにおける第1基板SB1または第2基板SB2の少なくとも一方の一部分が、Z方向の下側(Z2)でバックライトユニットBL等の背面側に回り込むように撓みや折り曲げを持つ状態となっている形態としてもよい。
[表示装置(3)]
図4は、表示装置1における画素および駆動回路等に関する等価回路の構成を示す。表示エリアDAにおいて、液晶セルに対応付けられる画素400が、行列状に配置されている。図4では1つの画素400を示す。画素400は、走査線GLと信号線SLとが交差する部分に形成されている。画素400は、スイッチング素子としてのトランジスタ401、液晶素子404、画素電極PE、カラーフィルタCF等を有する。
図4は、表示装置1における画素および駆動回路等に関する等価回路の構成を示す。表示エリアDAにおいて、液晶セルに対応付けられる画素400が、行列状に配置されている。図4では1つの画素400を示す。画素400は、走査線GLと信号線SLとが交差する部分に形成されている。画素400は、スイッチング素子としてのトランジスタ401、液晶素子404、画素電極PE、カラーフィルタCF等を有する。
画素400は、走査線GL、信号線(ソース線)SL、共通電極CE等を通じて、各回路に接続されている。各回路として、走査駆動回路GD、表示駆動回路SD、共通駆動回路CD等を有する。走査駆動回路GD、表示駆動回路SD、共通駆動回路CD等の各回路は、制御回路CNTと接続されている。制御回路CNTは、各回路の駆動制御等を行う。制御回路CNTは、例えば外部から入力される信号に基づいて画像信号を生成し、画像信号に基づいて駆動制御のための信号を生成する。各回路は、例えば図2のICチップICT等で実装されている。
トランジスタ401は、例えば薄膜トランジスタで構成され、ゲート端子GNに走査線GLが接続され、ソース端子SNに信号線SLが接続され、ドレイン端子DNに画素電極PEが接続されている。
走査線GLは、ゲート線であり、複数の走査線GLが所定間隔で並列にX方向に延在している。複数の走査線GLが走査駆動回路GDに接続されている。走査駆動回路GDは、走査線GLに走査信号(ゲート信号)GSを供給する。走査信号GSは、画素を選択するための信号である。信号線SLは、ソース線であり、複数の信号線SLが所定間隔で並列にY方向に延在している。複数の信号線SLが表示駆動回路SDに接続されている。表示駆動回路SDは、信号線SLに表示信号(ソース信号)SSを供給する。表示信号SSは、画素の階調を制御するための信号である。
各画素の画素電極PEおよび液晶素子404は、共通電極CEと接続されている。共通電極CEは共通駆動回路CDに接続されている。共通駆動回路CDは、共通電極CEに共通電圧を供給する。共通電極CEは、表示エリアDAで、単一のベタ層として構成される場合もあるし、複数本の電極で構成される場合もある。
画素電極PEは、所定の形状を持つ可視光透過性電極である。画素電極PEと共通電極CEとの間には、液晶層LQの液晶素子404および保持容量403を有する。トランジスタ401のオン状態では、画素電極PEに、表示信号SSに応じた電圧が印加される。画素電極PEと共通電極CEとの間の電位差に応じて、液晶素子404を駆動するための電界が形成され、可視光の変調が制御される。
画素400の開口部には、画素電極PE等の他に、赤(R),緑(G),青(B)のいずれかの色のカラーフィルタCFが設けられている。画素400の走査線GL、信号線SL、およびトランジスタ401等の部材は、Z方向で上側(Z1)から後述の遮光膜によって重畳されて覆い隠される。すなわち、画素400間の非開口部には、遮光膜、トランジスタ401等の部材が配置されている。
[断面構成(1)−ポリマー壁形成工程]
図5は、表示装置1の表示エリアDAにおける、図1のB−B線に対応するX−Z平面の断面でみた場合の構成として、UV光照射によるポリマー壁形成工程における状態を示す。実施の形態1の表示装置1では、平面視で画素間の非開口部P2に、UV光透過性遮光膜である第1遮光膜BM1を用いたことを特徴とし、これにより、第1遮光膜BM1の下方に、ポリマー壁PWが形成される。UV光透過性遮光膜としては、例えば特開2014−56222号公報に開示された材料を用いることができる。
図5は、表示装置1の表示エリアDAにおける、図1のB−B線に対応するX−Z平面の断面でみた場合の構成として、UV光照射によるポリマー壁形成工程における状態を示す。実施の形態1の表示装置1では、平面視で画素間の非開口部P2に、UV光透過性遮光膜である第1遮光膜BM1を用いたことを特徴とし、これにより、第1遮光膜BM1の下方に、ポリマー壁PWが形成される。UV光透過性遮光膜としては、例えば特開2014−56222号公報に開示された材料を用いることができる。
ポリマー壁PWは、硬化されると第1基板SB1および第2基板SB2に固着される。これにより、ポリマー壁PWによって上下の基板間の間隔を確保し、基板間隔が狭まったり広がったりするような外圧に対して、セルギャップ変動を軽減できる。それと共に、比較例(図22)のように画素の開口部内にポリマー壁PWが形成されている構造に比べて、液晶セルおよび画素における開口率を確保または向上できる。この表示装置1では、表示エリアDAにおいて撓みや曲げが加えられた場合でも、液晶層LQの各位置のセルギャップSGを一定に維持できる。
図5で、Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2を有する。比較例と同様に、ポリマー壁形成工程では、Z方向で、第2基板SB2の上側の面Sf21から所定の距離G1で離間した位置に、遮光マスクMSKが配置される。
開口部P1は、画素の可視光透過部である第1領域である。非開口部P2は、画素間の可視光遮光部である第2領域である。開口部P1は、表示エリアDAで例えば行列状に配置されている。非開口部P2は、表示エリアDAで例えば格子状に配置されている。
ポリマー壁PWは、表示エリアDA内で、Z方向の上下の部材間(より詳しくは後述の図8のように配向膜間)を物理的に接続する部材である。ポリマー壁PWは、所定の弾性を有する。ポリマー壁PWは、上下の部材間を接続するようにZ方向に立つ部分である。上下の部材とは、より詳しくは、第1基板SB1のうちZ方向で最も上側(Z1)にある部材(図8の第1配向膜AL1)の面Sf11と、第2基板SB2のうちZ方向で最も下側(Z2)にある部材(図8の第2配向膜AL2)の面Sf22とを指す。なお、ポリマー壁PWの壁の形状としては、表示エリアDA内で壁が延在する方向については特に限定せず、ある特定の方向(例えばY方向)に延在する形状でもよいし、特定の方向に延在せずに特定の領域のみでZ方向に立つ柱形状等でもよい。
上記ポリマー壁PWを含む構造によって、表示エリアDAに撓み等が生じる場合でも、上下の部材間におけるZ方向の距離(セルギャップSG)の変動が抑制される。表示エリアDAの面内の各位置で、その距離が殆ど一定になるように維持される。
第2基板SB2における所定の層501には、第1遮光膜BM1および第2カラーフィルタCF2等が配置されている。X方向で、非開口部P2および第1遮光膜BM1の幅K4、開口部P1および第2カラーフィルタCF2の幅K5を示す。幅K4等は、X方向の長さである。カラーフィルタCFである第2カラーフィルタCF2として、X方向で、R色のカラーフィルタCF2r、G色のカラーフィルタCF2g、B色のカラーフィルタCF2bが周期的に配列されている。R,G,Bの3色の画素の光のセットによって、1つの色が表現される。カラーフィルタCFの種類としては、これらの3色に限定されない。
X方向で、画素の開口部P1、画素間の非開口部P2を示す。第2基板SB2で、開口部P1に対応する領域には、第2カラーフィルタCF2等が配置されている。第2カラーフィルタCF2は、比較例と同様に、従来型のUV光透過性のカラーフィルタである。そのため、遮光マスクMSKでは、その第2カラーフィルタCF2に対応する領域が、UV光遮光性領域とされている。
第2基板SB2で、非開口部P2に対応する領域には、第1遮光膜BM1等が配置されている。そのため、遮光マスクMSKでは、その第1遮光膜BM1に対応する領域が、UV光透過性領域である開口とされている。UV光ULの一部の例を矢印のUV光UL1で示す。
ポリマー壁形成工程では、第2基板SB2の上側の遮光マスクMSKの上側からZ方向で下側(Z2)へ向けて、全面的にUV光ULが照射される。UV光UL(UL1)は、遮光マスクMSKの非開口部P2に対応する領域を透過し、第1遮光膜BM1に照射される。そのUV光UL(UL1)は、第1遮光膜BM1を透過し、第1遮光膜BM1の下方にある液晶層LQに照射される。そのUV光UL(UL1)がモノマー添加液晶MLのモノマーに吸収される反応(重合)によって、そのモノマーがポリマーに変化する。これにより、平面視で非開口部P2の第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に、ポリマー壁PWが形成される。第1遮光膜BM1の領域で、Z方向の下方(Z2)へUV光UL(UL1)が照射されるので、第1遮光膜BM1の下方の領域で主にポリマーが成長する。これにより、第1遮光膜BM1の下方の領域に限定的にポリマー壁PWを形成できる。液晶層LQにおける開口部P1に対応する領域にはポリマー壁PWが形成されていない。これにより、実施の形態1の表示装置1では、前述の比較例の構造に比べ、液晶セルおよび画素における開口率を高くできる。各画素間にポリマー壁PWを有することで、Z方向の上下の部材間の接続性が確保され、各画素のセルギャップSGが一定に維持される。また、工程でのUV光ULの照射条件(照射光量や照射時間等)を制御することで、ポリマー壁PWのX方向の幅K4等を、ある程度制御可能である。
実施の形態1の表示装置1に対応した製造方法では、工程での遮光マスクMSKの位置合わせの精度についても、比較例の製造方法の場合よりも高めることができる。実施の形態1では、遮光マスクMSKの位置合わせを含む、距離G1での配置の際には、遮光マスクMSKのUV光透過領域である開口の位置を、第1遮光膜BM1の位置に合わせるように制御すればよい。そのため、比較例の場合よりも、位置合わせが容易であり、その結果、ポリマー壁PWの加工精度を高めることができる。
第1遮光膜BM1および後述(図6)の第2遮光膜BM2等の遮光膜(黒膜)は、画素における光漏れや混色を抑制する。従来型の第2遮光膜BM2は、黒色樹脂、可視光反射性が低い金属等で構成される。
なお、図5では、最終形状としてのポリマー壁PWの幅が第1遮光膜BM1の幅K4と同じである場合を示すが、これに限らず、ポリマー壁PWの幅が第1遮光膜BM1の幅K4よりも小さい構造でもよい。
[平面構成(1)−遮光膜およびカラーフィルタ]
図6は、図5の構造に対応した、表示装置1における表示エリアDAのR,G,Bの画素を平面視した場合のX−Y平面の平面構成を示す。図6では、特に、遮光膜およびカラーフィルタの配置構成例を示す。図6で、左側(X1)から、赤(R)色の画素、緑(G)色の画素、青(B)色の画素を有する。各画素に対応する開口部P1を、破線枠の開口部600として示す。画素の開口部600には第2カラーフィルタCF2{CF2r,CF2g,CF2b}が配置されている。
図6は、図5の構造に対応した、表示装置1における表示エリアDAのR,G,Bの画素を平面視した場合のX−Y平面の平面構成を示す。図6では、特に、遮光膜およびカラーフィルタの配置構成例を示す。図6で、左側(X1)から、赤(R)色の画素、緑(G)色の画素、青(B)色の画素を有する。各画素に対応する開口部P1を、破線枠の開口部600として示す。画素の開口部600には第2カラーフィルタCF2{CF2r,CF2g,CF2b}が配置されている。
遮光膜は、平面視で、非開口部P2に対応して、格子状に配置されている黒膜(格子状遮光膜)であり、X方向に延在する遮光膜部である横黒膜と、Y方向に延在する遮光膜部である縦黒膜とを有する。なお、前述の非表示エリアNDAにも遮光膜が配置されている。
図6の構成例では、格子状遮光膜のうち、第1遮光膜BM1が、縦黒膜として配置されており、第2遮光膜BM2(従来型UV遮光性遮光膜)が、横黒膜として配置されている。すなわち、第1遮光膜BM1は、非開口部P2に対応する領域に、Y方向に延在するストライプ状で配置されている。第2遮光膜BM2は、非開口部P2に対応する領域に、X方向に延在するストライプ状で配置されている。第1遮光膜BM1および第2遮光膜BM2は、それぞれ所定の幅で形成されている。第1遮光膜BM1は、前述の信号線SL等を覆い隠す領域に配置されている。第2遮光膜BM2は、前述の走査線GLや、トランジスタ401等の回路領域601を覆い隠す領域に配置されている。
平面視で第1遮光膜BM1のZ方向の下側には、破線枠で示すポリマー壁PWが形成されている。上記表示エリアDAの平面構成例では、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2との2種類の遮光膜を併用し、特に縦方向のストライプ状に第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWが形成されている。
上記平面構成に関して、変形例として以下も可能である。まず、第1遮光膜BM1のみを使用し、非開口部P2に格子状に第1遮光膜BM1が配置され、対応して格子状にポリマー壁PWが形成されている構造としてもよい。他の変形例として、縦黒膜として第2遮光膜BM2が配置され、横黒膜として第1遮光膜BM1が配置され、対応して横方向のストライプ状にポリマー壁PWが形成されている構造としてもよい。
また、図5および図6の構成例では、すべての画素間に対応させて第1遮光膜BM1お
よびポリマー壁PWが設けられているが、これに限らず可能である。変形例として、例え
ばX方向で一定間隔等、一部の画素に対応させて、第1遮光膜BM1およびポリマー壁P
Wを設ける構造としてもよい。表示エリアDAでの必要な接続性能に応じて、第1遮光膜
BM1およびポリマー壁PWの配置の位置や密度等を設計すればよい。
よびポリマー壁PWが設けられているが、これに限らず可能である。変形例として、例え
ばX方向で一定間隔等、一部の画素に対応させて、第1遮光膜BM1およびポリマー壁P
Wを設ける構造としてもよい。表示エリアDAでの必要な接続性能に応じて、第1遮光膜
BM1およびポリマー壁PWの配置の位置や密度等を設計すればよい。
図6の平面構成例では、縦黒膜を第1遮光膜BM1とすることで、X方向の画素間の領域(X方向でのカラーフィルタCF間の領域、または格子状遮光膜の交差部分の領域の少なくとも一方)に、ポリマー壁PWを形成できる。また、これにより、X方向で隣接する画素間での漏れ電界等の影響を軽減することができる。なお、後述するが、表示エリアDA内の液晶層LQで、非開口部P2の任意の箇所には、公知のスペーサ等の部品がさらに配置されていてもよい。例えば、格子状遮光膜の交差部分の下方の位置にスペーサが配置されていてもよい。
[製造方法(1)]
図7は、表示装置1の製造方法のフローを示す。図7のフローはステップS1〜S4を有する。ステップS1は第1基板製造工程であり、第1基板SB1であるアレイ基板を製造する工程である。この工程は、走査線やトランジスタ等を形成する工程を含む。また、この工程は、第1基板SB1の面Sf11に配向膜(図8の第1配向膜AL1)を形成する工程を含む。ステップS2は第2基板製造工程であり、第2基板SB2である対向基板を製造する工程である。この工程は、第1遮光膜BM1等の遮光膜を形成する工程S21や、第2カラーフィルタCF2等のカラーフィルタを形成する工程S22を含む。また、この工程は、第2基板SB2の面Sf22に配向膜(図8の第2配向膜AL2)を形成する工程を含む。
図7は、表示装置1の製造方法のフローを示す。図7のフローはステップS1〜S4を有する。ステップS1は第1基板製造工程であり、第1基板SB1であるアレイ基板を製造する工程である。この工程は、走査線やトランジスタ等を形成する工程を含む。また、この工程は、第1基板SB1の面Sf11に配向膜(図8の第1配向膜AL1)を形成する工程を含む。ステップS2は第2基板製造工程であり、第2基板SB2である対向基板を製造する工程である。この工程は、第1遮光膜BM1等の遮光膜を形成する工程S21や、第2カラーフィルタCF2等のカラーフィルタを形成する工程S22を含む。また、この工程は、第2基板SB2の面Sf22に配向膜(図8の第2配向膜AL2)を形成する工程を含む。
ステップS1およびステップS2の後のステップS3は、基板貼り合わせ・液晶層形成工程であり、第1基板SB1(特に面Sf11)と第2基板SB2(特に面Sf22)とを貼り合わせて、それらの間に液晶層LQを形成する工程である。貼り合わせの際には、非表示エリアNDAに対応する額縁領域において、接着材BND等で接着が行われる。なお、この工程で第1配向膜AL1および第2配向膜AL2を形成してもよい。
ステップS4はポリマー壁形成工程である。この工程は、図5のようにZ方向で第2基板SB2の上側から遮光マスクMSKを介して第1遮光膜BM1等に対してUV光ULを照射する工程(UV光照射工程)S41を含む。この工程では、UV光ULの照射の条件として、所定の照射光量や照射時間等が制御される。図5のように、照射されたUV光ULが、第1遮光膜BM1を透過し、第1遮光膜BM1の下方にあるモノマー添加液晶MLと反応することで、ポリマー壁PWが形成される。
実施の形態1における製造方法は、表示装置1の製造方法であって、Z方向で第2基板SB2の上側から遮光マスクMSKを介してUV光ULを照射して、第2基板SB2の第1遮光膜BM1を透過したUV光ULが液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、平面視で第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
[断面構成例(1)]
図8は、実施の形態1の表示装置1における、図5よりも詳しい断面構成例を示す。図8では、表示エリアDAのX−Z平面の断面の概略構成を示す。なお、図8では、説明上、各部材を同時に説明するために、異なる位置の各断面を1つに統合した断面として示す。図8で、Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2を示す。第1基板SB1は、Z方向で下側(Z2)から順に、基板BB1、走査線GL、絶縁膜、信号線SL、絶縁膜、共通電極CE、絶縁膜、画素電極PE、絶縁膜、および第1配向膜AL1を有する。
図8は、実施の形態1の表示装置1における、図5よりも詳しい断面構成例を示す。図8では、表示エリアDAのX−Z平面の断面の概略構成を示す。なお、図8では、説明上、各部材を同時に説明するために、異なる位置の各断面を1つに統合した断面として示す。図8で、Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2を示す。第1基板SB1は、Z方向で下側(Z2)から順に、基板BB1、走査線GL、絶縁膜、信号線SL、絶縁膜、共通電極CE、絶縁膜、画素電極PE、絶縁膜、および第1配向膜AL1を有する。
基板BB1は、第1基板SB1を構成するベースとなる基板であり、可撓性および光透過性を持つ絶縁性基板である。基板BB2は、第2基板SB2を構成するベースとなる基板であり、可撓性および光透過性を持つ絶縁性基板である。走査線GL、信号線SL等は、例えば金属配線等の導体パターンで構成される。信号線SLは、第1遮光膜BM1(図6の縦黒膜)によって重畳されている。走査線GLは、第2遮光膜BM2(図6の横黒膜)によって重畳されている。画素電極PEは、1つの画素で2つ1組の電極が並列配置される場合を示す。画素電極PEは、ITO(Indium tin oxide)等の可視光透過性導電材料で構成される。各種の電極等の間には絶縁膜が設けられている。
液晶層LQは、モノマー添加液晶MLおよびポリマー壁PWを含む層800で構成される。この層800は、第1基板SB1の第1配向膜AL1と、第2基板SB2の第2配向膜AL2とで挟まれる層である。第1配向膜AL1および第2配向膜AL2は、層800に接しており、モノマー添加液晶MLの液晶分子が所定の初期配向特性を持つように配向制御する機能を有する。各配向膜は、例えばポリイミド樹脂等の有機絶縁膜で構成される。ポリマー壁PWは、Z方向で下側(Z2)の部材である第1配向膜AL1と上側(Z1)の部材である第2配向膜AL2とを物理的に接続している。ポリマー壁PWは、平面視で、第1遮光膜BM1の下方の、第2カラーフィルタCF2等を介した位置の領域に形成されている。
第2基板SB2は、Z方向で上側(Z1)から順に、基板BB2、遮光膜層801、カラーフィルタ層802、絶縁層803、および第2配向膜AL2を有する。遮光膜層801では、図6のようにY方向に延在する第1遮光膜BM1とX方向に延在する第2遮光膜BM2とが格子状に形成されている。前述のように非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWが配置されている。なお、黒膜の交差部分にもポリマー壁PWを設ける場合、その交差部分には第1遮光膜BM1のみが配置される。カラーフィルタ層802では、第2カラーフィルタCF2として、R,G,Bの各色のカラーフィルタCF2{CF2r,CF2g,CF2b}がX方向に周期的に配置されている。絶縁層803は、カラーフィルタCF等の拡散を防止する保護膜として機能する。
図8の構成例では、第1遮光膜BM1の下に、第2カラーフィルタCF2の一部が重なるように配置されている。第2カラーフィルタCF2は、従来型のUV光透過性であるため、このようにZ方向で第1遮光膜BM1に重なるように配置されていてもよい。
前述の工程で、UV光UL(UL1)は、遮光マスクMSK、第1遮光膜BM1、および第2カラーフィルタCF2等を透過して、モノマー添加液晶MLに照射される。これにより、第1遮光膜BM1の下方における、第1配向膜AL1と第2配向膜AL2との間の領域に、ポリマー壁PWが形成される。
上記表示装置1の断面構成例に限らず可能である。遮光膜およびカラーフィルタは、それぞれ、基本的には同じ1層で構成されてもよいし、異なる2層以上の層で構成されてもよい。例えば、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2とが異なる2層で構成されてもよい。例えば、遮光膜とカラーフィルタとが同じ層に形成されてもよい。3色のカラーフィルタや2種の遮光膜が、絶縁部材を介して分離されて形成されてもよい。
なお、可撓性を持つ基板の構成材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリカルボナート、あるいはポリエステル等のポリマーを含む樹脂材料が挙げられる。
[光学特性−第1遮光膜]
図9は、実施の形態1で使用する第1遮光膜BM1、および後述の実施の形態2で使用する第1カラーフィルタCF1に関する、UV光に関する光学特性を示す。図9のグラフで、横軸が光の波長(単位[nm])、縦軸が規格化透過率(単位[%])を示す。第1遮光膜BM1の特性を太い実線で示す。赤(R)色のカラーフィルタCF1rの特性を細い実線で示す。緑(G)色のカラーフィルタCF1gの特性を破線で示す。青(B)色のカラーフィルタCF1bの特性を一点鎖線で示す。なお、規格化透過率は、遮光膜(第1遮光膜BM1)および各色のカラーフィルタにおいて透過率のピーク値が揃うように規格化した透過率である。
図9は、実施の形態1で使用する第1遮光膜BM1、および後述の実施の形態2で使用する第1カラーフィルタCF1に関する、UV光に関する光学特性を示す。図9のグラフで、横軸が光の波長(単位[nm])、縦軸が規格化透過率(単位[%])を示す。第1遮光膜BM1の特性を太い実線で示す。赤(R)色のカラーフィルタCF1rの特性を細い実線で示す。緑(G)色のカラーフィルタCF1gの特性を破線で示す。青(B)色のカラーフィルタCF1bの特性を一点鎖線で示す。なお、規格化透過率は、遮光膜(第1遮光膜BM1)および各色のカラーフィルタにおいて透過率のピーク値が揃うように規格化した透過率である。
UV光の波長範囲は、一般的に400nm以下程度の範囲である。ポリマー壁形成工程で用いるUV光の波長(すなわちモノマー吸収波長)を、365nm以下の波長範囲内の波長、例えば365nmとする。図9のグラフでは、そのモノマー吸収波長=365nmの位置を縦破線で示す。
第1遮光膜BM1は、前提として、黒膜として機能するために、可視光(赤色光、緑色光、青色光)に関する十分な遮光性を有する。第1遮光膜BM1は、例えばUV光遮光性を持つレジスト部材を用いて構成される。図9のグラフでは、第1遮光膜BM1の透過率
は、R,G,Bの各色に対応する波長領域(例えば650nm付近、550nm付近、450nm付近)では、0%に近い特性となっている。
は、R,G,Bの各色に対応する波長領域(例えば650nm付近、550nm付近、450nm付近)では、0%に近い特性となっている。
モノマー吸収波長(365nm)における第1遮光膜BM1の規格化透過率をT1で示す。実施の形態1の表示装置1において、第1遮光膜BM1として使用するUV光透過性遮光膜の特性としては、モノマー吸収波長(365nm)での規格化透過率が、カラーフィルタCF(従来型の第2カラーフィルタCF2)の規格化透過率(特に第2カラーフィルタCF2のうち最も透過率が高い部材、例えば青色のカラーフィルタCF2bの透過率)よりも高いものとする。特に、第1遮光膜BM1のモノマー吸収波長(365nm)での規格化透過率T1が、青色のカラーフィルタCF2bの規格化透過率に対して、10倍以上の差を持つ特性とすると、好適である。理想的には、第1遮光膜BM1のモノマー吸収波長(365nm)での規格化透過率T1が100%であると良いが、これに限らず、上記条件を満たす特性であれば、相応の効果が得られる。第1遮光膜BM1のUV光透過性に応じて、ポリマー壁形成工程でのUV光の照射の条件が調整される。
[効果等(1)]
上記のように、実施の形態1の表示装置1によれば、表示エリアDAにおける第1遮光
膜BM1の下方のポリマー壁PWの形成によって、厚さ方向の部材間の接続性の確保およ
びセルギャップ変動軽減と共に、開口率向上等の好適な光学特性を実現できる。なお、前
述のように、ポリマー壁PWは、第1基板SB1の第1面(面Sf11)と第2基板SB
2の第2面(面Sf22)との間を接続する。第1面や第2面に対応する部材は、前述の
配向膜に限らず、電極、配線、絶縁膜、他の種類の部材等のいずれの部材でもよい。
上記のように、実施の形態1の表示装置1によれば、表示エリアDAにおける第1遮光
膜BM1の下方のポリマー壁PWの形成によって、厚さ方向の部材間の接続性の確保およ
びセルギャップ変動軽減と共に、開口率向上等の好適な光学特性を実現できる。なお、前
述のように、ポリマー壁PWは、第1基板SB1の第1面(面Sf11)と第2基板SB
2の第2面(面Sf22)との間を接続する。第1面や第2面に対応する部材は、前述の
配向膜に限らず、電極、配線、絶縁膜、他の種類の部材等のいずれの部材でもよい。
(実施の形態2)
図10,図11を用いて、実施の形態2の表示装置について説明する。実施の形態2等における基本構成は実施の形態1と同様であり、以下では、実施の形態2等における実施の形態1とは異なる構成部分について説明する。実施の形態2の表示装置では、カラーフィルタCFとして、従来型の第2カラーフィルタCF2ではなく、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1を用いる。これにより、ポリマー壁形成工程における遮光マスクMSKを不要にする、または削減する。
図10,図11を用いて、実施の形態2の表示装置について説明する。実施の形態2等における基本構成は実施の形態1と同様であり、以下では、実施の形態2等における実施の形態1とは異なる構成部分について説明する。実施の形態2の表示装置では、カラーフィルタCFとして、従来型の第2カラーフィルタCF2ではなく、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1を用いる。これにより、ポリマー壁形成工程における遮光マスクMSKを不要にする、または削減する。
[断面構成(2)]
図10は、実施の形態2の表示装置1における、表示エリアDAにおけるX−Z平面の断面構成を示す。図10の構成は、図5に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2の層1001において、非開口部P2に配置される第1遮光膜BM1と、開口部P1に配置される第1カラーフィルタCF1とを有する。前述の第2カラーフィルタCF2の代わりに第1カラーフィルタCF1が配置されている。第1カラーフィルタCF1として、R,G,Bの各色のカラーフィルタCF1r,CF1g,CF1bを有する。第1カラーフィルタCF1は、光学特性として、UV光遮光性を持つ。そのため、第1カラーフィルタCF1は、ポリマー壁形成工程で、UV光遮光領域として機能する。そのため、実施の形態2における製造方法では、ポリマー壁形成工程で、前述の遮光マスクMSKを不要にする、または一部削減することができる。
図10は、実施の形態2の表示装置1における、表示エリアDAにおけるX−Z平面の断面構成を示す。図10の構成は、図5に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2の層1001において、非開口部P2に配置される第1遮光膜BM1と、開口部P1に配置される第1カラーフィルタCF1とを有する。前述の第2カラーフィルタCF2の代わりに第1カラーフィルタCF1が配置されている。第1カラーフィルタCF1として、R,G,Bの各色のカラーフィルタCF1r,CF1g,CF1bを有する。第1カラーフィルタCF1は、光学特性として、UV光遮光性を持つ。そのため、第1カラーフィルタCF1は、ポリマー壁形成工程で、UV光遮光領域として機能する。そのため、実施の形態2における製造方法では、ポリマー壁形成工程で、前述の遮光マスクMSKを不要にする、または一部削減することができる。
ポリマー壁形成工程では、平面視で第2基板SB2の上側(Z1)から下側(Z2)へ向けてUV光ULが照射される。そのUV光ULは、第2基板SB2の層1001における第1遮光膜BM1を透過し、第1カラーフィルタCF1を透過しない。第1遮光膜BM1を透過したUV光UL(UL1)が、液晶層LQに照射される。そのUV光UL(UL1)がモノマー添加液晶MLのモノマーに吸収される反応(重合)によってモノマーがポリマーに変化する。これにより、平面視で第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成される。ポリマー壁PWの位置やX方向の幅K4等は、実施の形態1の場合(図5)と同様である。
実施の形態2における製造方法(特に図10の断面の場合)では、前述の遮光マスクMSKが不要である。そのため、ポリマー壁形成工程で、Z方向でのUV光ULの照射の距離は、最小値として、第2基板SB2の厚さに対応する距離G2とすることができる。この距離G2は、前述の距離G3よりも短い。よって、実施の形態2における製造方法では、ポリマー壁PWの形成を容易にし、加工精度を高めることができ、工程の負荷を低くすることができる。
[断面構成例(2)]
図11は、実施の形態2の表示装置1における、図10よりも詳しいX−Z平面の断面構成例を示す。図11の構造は、図8に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2において、基板BB2上、Z方向で上側(Z1)から下側(Z2)へ順に、層1101、層1102、絶縁層1103を有する。層1101では、開口部P1に対応する領域に、従来型の第2遮光膜BM2が、横黒膜(例えば図6と同様)として配置されている。層1102では、非開口部P2に対応する領域に、第1遮光膜BM1が、縦黒膜(例えば図6と同様)として配置されている。また、同じく層1102では、第1遮光膜BM1の間である、開口部P1に対応する領域に、第1カラーフィルタCF1{CF1r,CF1g,CF1b}が配置されている。
図11は、実施の形態2の表示装置1における、図10よりも詳しいX−Z平面の断面構成例を示す。図11の構造は、図8に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2において、基板BB2上、Z方向で上側(Z1)から下側(Z2)へ順に、層1101、層1102、絶縁層1103を有する。層1101では、開口部P1に対応する領域に、従来型の第2遮光膜BM2が、横黒膜(例えば図6と同様)として配置されている。層1102では、非開口部P2に対応する領域に、第1遮光膜BM1が、縦黒膜(例えば図6と同様)として配置されている。また、同じく層1102では、第1遮光膜BM1の間である、開口部P1に対応する領域に、第1カラーフィルタCF1{CF1r,CF1g,CF1b}が配置されている。
図11の構成例では、格子状遮光膜である黒膜が、層1101と層1102との2層で構成されている。なお、黒膜の格子の交差部分でもポリマー壁PWを形成する場合、その交差部分には第1遮光膜BM1のみが配置される。また、図11の構成例では、第1遮光膜BM1のZ方向の下には、カラーフィルタCF(第1カラーフィルタCF1)が重なっていない。第1カラーフィルタCF1は、UV光遮光性を持つので、ポリマー壁PWを形成したい領域に対応する第1遮光膜BM1の領域には重ならないように配置される。
図11の構造に対応するポリマー壁形成工程では、第2基板SB2の上側から照射されたUV光ULが、第1遮光膜BM1の部分のみを透過する。そのUV光UL(UL1)が液晶層LQのモノマー添加液晶MLと反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成される。
[光学特性−第1カラーフィルタ]
前述の図9で、実施の形態2で使用する、第1カラーフィルタCF1であるUV光遮光性カラーフィルタの特性としては、前提として各色に対応する波長範囲での充分な透過率が確保された上で、モノマー吸収波長(365nm)での規格化透過率が0%に近いものとする。すなわち、UV光に関する十分な遮光性を持つ特性とする。第1カラーフィルタCF1は、例えばUV光遮光性を持つ色レジスト部材を用いて構成される。
前述の図9で、実施の形態2で使用する、第1カラーフィルタCF1であるUV光遮光性カラーフィルタの特性としては、前提として各色に対応する波長範囲での充分な透過率が確保された上で、モノマー吸収波長(365nm)での規格化透過率が0%に近いものとする。すなわち、UV光に関する十分な遮光性を持つ特性とする。第1カラーフィルタCF1は、例えばUV光遮光性を持つ色レジスト部材を用いて構成される。
[製造方法(2)]
実施の形態2における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光を照射して、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1を透過せずに第1遮光膜BM1を透過したUV光が液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
実施の形態2における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光を照射して、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1を透過せずに第1遮光膜BM1を透過したUV光が液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
[効果等(2)]
上記のように、実施の形態2の表示装置1によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、工程での遮光マスクMSKを不要にし、または削減し、工程の負荷を軽減できる。
上記のように、実施の形態2の表示装置1によれば、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、工程での遮光マスクMSKを不要にし、または削減し、工程の負荷を軽減できる。
実施の形態2の変形例として以下も可能である。変形例として、第1カラーフィルタCF1と第2カラーフィルタCF2との2種類のカラーフィルタCFを併用する構成としてもよい。例えば、ポリマー壁PWの形成のためにUV光ULを透過したい領域には第2カラーフィルタCF2を配置し、UV光ULを透過したくない領域には第1カラーフィルタCF1を配置する構成としてもよい。
変形例として、ポリマー壁形成工程で、遮光マスクMSKと第1カラーフィルタCF1とを組み合わせて使用してもよい。すなわち、一部の領域のUV光遮光には遮光マスクMSKで対応し、他の一部の領域のUV光遮光には第1カラーフィルタCF1で対応するようにしてもよい。
(実施の形態3)
図12,図13を用いて、実施の形態3の表示装置について説明する。実施の形態3の表示装置では、第1遮光膜BM1と従来型の第2遮光膜BM2とを併用する構造とする。これにより、第1遮光膜BM1の領域に対応して設けられるポリマー壁PWの領域を狭めることができる。また、第1遮光膜BM1を設ける面積や量を削減することができる。
図12,図13を用いて、実施の形態3の表示装置について説明する。実施の形態3の表示装置では、第1遮光膜BM1と従来型の第2遮光膜BM2とを併用する構造とする。これにより、第1遮光膜BM1の領域に対応して設けられるポリマー壁PWの領域を狭めることができる。また、第1遮光膜BM1を設ける面積や量を削減することができる。
前述の実施の形態1の図5の構成や、実施の形態2の図10の構成とする場合、ポリマー壁形成工程におけるUV光の照射条件を適切に制御できない場合には、ポリマー壁PWが、非開口部P2から開口部P1内に一部はみ出すように形成される恐れがある。その場合、そのはみ出しの分、液晶セルおよび画素における開口率が低下してしまう。実施の形態3では、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2との並列の配置によって、第1遮光膜BM1の下方の領域からポリマー壁PWの一部が横(X方向やY方向)にはみ出すように形成された場合でも、開口部P1内にはポリマー壁PWが出ないようにする。これにより、開口率が確保できる。
[断面構成(3)]
図12は、実施の形態3の表示装置1におけるX−Z平面の断面構成を示す。図12は、実施の形態3における第1方式の断面構成を示す。図13は、実施の形態3における第2方式の断面構成を示す。図12の第1方式で、表示装置1は、Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2を有する。また、図12の例では、カラーフィルタCFとして第2カラーフィルタCF2を用いる。それに対応して、ポリマー壁形成工程では、遮光マスクMSKを用いる。
図12は、実施の形態3の表示装置1におけるX−Z平面の断面構成を示す。図12は、実施の形態3における第1方式の断面構成を示す。図13は、実施の形態3における第2方式の断面構成を示す。図12の第1方式で、表示装置1は、Z方向で下側(Z2)から順に、第1基板SB1、液晶層LQ、第2基板SB2を有する。また、図12の例では、カラーフィルタCFとして第2カラーフィルタCF2を用いる。それに対応して、ポリマー壁形成工程では、遮光マスクMSKを用いる。
第2基板SB2において、層1201を有する。層1201では、開口部P1に対応する領域(X方向の幅K5)には、第2カラーフィルタCF2が配置されている。非開口部P2に対応する領域(X方向の幅K4)には、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2とが並列に配置されている。ある画素間の非開口部P2において、X方向で中央の位置には、第1遮光膜BM1が配置されている。そして、その第1遮光膜BM1のX方向で左右の両側の位置には、第2遮光膜BM2が配置されている。非開口部P2のX方向の幅K4において、第1遮光膜BM1の領域の幅K6、第2遮光膜BM2の領域の幅K7を示す。K6+2×K7=K4である。
遮光マスクMSKは、前述と同様に、第2基板SB2から所定の距離G1で離間した位置に配置されている。遮光マスクMSKは、第1遮光膜BM1に対応する位置に、UV光透過領域である開口が設けられている。なお、従来型の第2遮光膜BM2はUV光遮光性を持つので、遮光マスクMSKにおける第2遮光膜BM2に対応する領域でも開口としてもよい。
ポリマー壁形成工程で、Z方向の上側(Z1)から照射されたUV光ULは、遮光マスクMSKの開口を透過した成分のUV光UL(UL1)が、第1遮光膜BM1を含む層1201に照射される。そのUV光UL(UL1)は、第1遮光膜BM1を透過し、第2遮光膜BM2を透過しない。第1遮光膜BM1をZ方向の下側へ透過したUV光UL(UL1)が、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに照射される。これにより、Z方向で第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成される。図12の状態では、ポリマー壁PWの最終形状(照射条件に応じた制御結果)を示している。第2遮光膜BM2の下方に重なる領域にはポリマー壁PWが形成されていない。ポリマー壁PWは、非開口部P2内に留められており、開口部P1内には出ていない。そのため、開口率が確保できる。ポリマー壁PWのX方向の幅は、非開口部P2の幅K4以内であり、特に第1遮光膜BM1の幅K6と同じである。
図13の第2方式の例では、カラーフィルタCFとして第1カラーフィルタCF1を用いる。それに対応して、ポリマー壁形成工程では、遮光マスクMSKが不要または一部削減できる。第2基板SB2において、層1301を有する。層1301では、開口部P1に対応する領域(X方向の幅K5)には、第1カラーフィルタCF1が配置されている。非開口部P2に対応する領域(X方向の幅K4)には、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2とが並列に配置されている。第1方式と同様に、非開口部P2において、X方向で中央の位置には、第1遮光膜BM1が配置され、その第1遮光膜BM1のX方向で左右の両側の位置には、第2遮光膜BM2が配置されている。
ポリマー壁形成工程で、Z方向の上側(Z1)から照射されたUV光ULは、第1遮光膜BM1を含む層1301に照射される。そのUV光ULは、第1遮光膜BM1を透過し、第2遮光膜BM2を透過しない。第1遮光膜BM1をZ方向の下方へ透過したUV光UL(UL1)が、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに照射される。これにより、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成される。図13の状態では、ポリマー壁PWの最終形状を示している。この際、第2方式でのUV光ULの照射条件の場合、ポリマー壁PWは、第1遮光膜BM1の下方の幅K6の領域から横(X方向およびY方向)に出るように成長し、第2遮光膜BM2の下方に重なる幅K7の領域内まで形成されている。形成されたポリマー壁PWのX方向の幅K8を示す。幅K8は、非開口部P2の幅K4よりも小さい(K8<K4)。ポリマー壁PWは、開口部P1内には出ていない。そのため、開口率が確保できる。
[製造方法(3)]
実施の形態3における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光ULを照射して、UV光遮光性を持つ第2遮光膜BM2を透過せずに第1遮光膜BM1を透過したUV光ULが、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
実施の形態3における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光ULを照射して、UV光遮光性を持つ第2遮光膜BM2を透過せずに第1遮光膜BM1を透過したUV光ULが、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
[効果等(3)]
上記のように、実施の形態3では、2種類の遮光膜を併用することで、ポリマー壁PWが非開口部P2内に留められ、開口部P1内に出ないようにでき、開口率を確保できる。UV光ULの照射の制御が難しい場合には、図13のような第2方式を適用することで、ポリマー壁PWの最終形状に余裕を持たせることができる。第2方式の場合、ポリマー壁PWの最終形状の幅K8として、非開口部P2の幅K4以内であればよい。言い換えると、ポリマー壁PWがある程度の距離までは横に拡がって形成されても問題無い。すなわち、ポリマー壁形成工程の制御の点では、より容易に実現できる。
上記のように、実施の形態3では、2種類の遮光膜を併用することで、ポリマー壁PWが非開口部P2内に留められ、開口部P1内に出ないようにでき、開口率を確保できる。UV光ULの照射の制御が難しい場合には、図13のような第2方式を適用することで、ポリマー壁PWの最終形状に余裕を持たせることができる。第2方式の場合、ポリマー壁PWの最終形状の幅K8として、非開口部P2の幅K4以内であればよい。言い換えると、ポリマー壁PWがある程度の距離までは横に拡がって形成されても問題無い。すなわち、ポリマー壁形成工程の制御の点では、より容易に実現できる。
また、実施の形態3では、2種類の遮光膜のパターンに応じて、ポリマー壁PWの形成のパターンの自由度を高くできる。また、実施の形態3では、第1遮光膜BM1の面積や量を抑制したい場合に、第2遮光膜BM2との組み合わせによって、その抑制を実現できる。また、第1遮光膜BM1と第2遮光膜BM2との可視光遮光の特性が異なる場合には、それらの2種類の組み合わせの配置によって、所定の可視光遮光の特性を実現できる。例えば、第1遮光膜BM1の隣に従来型の第2遮光膜BM2を設ける構成によって、画素における光漏れを低減し、コントラスト等を改善できる効果が期待できる。
実施の形態3の変形例として以下も可能である。非開口部P2における2種類の遮光膜の配置の形状は、上記図12の構造に限らず可能である。例えば、ある画素間の非開口部P2におけるX方向の一方側(例えば右半分)の領域に第1遮光膜BM1、他方側(例えば左半分)の領域に第2遮光膜BM2が配置される構造等も可能である。
(実施の形態4)
図14を用いて、実施の形態4の表示装置について説明する。実施の形態4では、第1遮光膜BM1と第1カラーフィルタCF1とを併用し、平面視で一部の領域では、第1遮光膜BM1に第1カラーフィルタCF1が重なって配置される構造とする。これにより、その一部の領域では、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1によって、UV光遮光領域として機能する。これにより、ポリマー壁形成工程で、前述の遮光マスクMSKを不要または削減できる。実施の形態4の構成は、実施の形態3の構成での第2遮光膜BM2の代わりに第1カラーフィルタCF1を配置する構成と捉えることができる。
図14を用いて、実施の形態4の表示装置について説明する。実施の形態4では、第1遮光膜BM1と第1カラーフィルタCF1とを併用し、平面視で一部の領域では、第1遮光膜BM1に第1カラーフィルタCF1が重なって配置される構造とする。これにより、その一部の領域では、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1によって、UV光遮光領域として機能する。これにより、ポリマー壁形成工程で、前述の遮光マスクMSKを不要または削減できる。実施の形態4の構成は、実施の形態3の構成での第2遮光膜BM2の代わりに第1カラーフィルタCF1を配置する構成と捉えることができる。
[断面構成(4)]
図14は、実施の形態4の表示装置1におけるX−Z平面の断面構成を示す。図14の構成は、前述の構成に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2において、Z方向で上側(Z1)から順に、層1401、層1402を有する。層1401は、遮光膜層であり、非開口部P2に対応する領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。層1402は、カラーフィルタ層であり、開口部P1に対応する領域および非開口部P2の一部の領域に、第1カラーフィルタCF1が配置されている。ポリマー壁PWを形成したい領域には、第1遮光膜BM1が単体で配置され、ポリマー壁PWを形成したくない領域(または前述の形成の余裕のための領域)には、第1遮光膜BM1と第1カラーフィルタCF1とが重畳で配置される。
図14は、実施の形態4の表示装置1におけるX−Z平面の断面構成を示す。図14の構成は、前述の構成に比べて異なる構成点としては、第2基板SB2において、Z方向で上側(Z1)から順に、層1401、層1402を有する。層1401は、遮光膜層であり、非開口部P2に対応する領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。層1402は、カラーフィルタ層であり、開口部P1に対応する領域および非開口部P2の一部の領域に、第1カラーフィルタCF1が配置されている。ポリマー壁PWを形成したい領域には、第1遮光膜BM1が単体で配置され、ポリマー壁PWを形成したくない領域(または前述の形成の余裕のための領域)には、第1遮光膜BM1と第1カラーフィルタCF1とが重畳で配置される。
実施の形態4では、第1カラーフィルタCF1を用いる。それに対応して、図14の断面では遮光マスクMSKは不要である。ポリマー壁形成工程で、第2基板SB2の上側から照射されたUV光ULは、第2基板SB2の層1401の第1遮光膜BM1の一部(幅K6)を透過し、層1402の第1カラーフィルタCF1(幅K7)を透過しない。第1遮光膜BM1の幅K4の領域のうち、幅K6で示す、第1カラーフィルタCF1が重なっていない領域を有する。この領域(言い換えると、X方向の第1カラーフィルタCF1間の領域)では、UV光UL(UL1)が透過する。第1遮光膜BM1の幅K4の領域のうち、幅K7で示す、第1カラーフィルタCF1が重なっている領域を有する。この領域(言い換えると、平面視でそれらの部材が重畳している領域)では、UV光ULがその第1カラーフィルタCF1の部分を透過しない。そのため、第1遮光膜BM1のうちの所定の領域(幅K6)のみで透過したUV光UL(UL1)が、液晶層LQに照射される。そのUV光がモノマー添加液晶MLと反応することで、第1遮光膜BM1のうちの所定の幅K6の領域の下方に重なる領域に、ポリマー壁PWが形成される。図14の構成例では、ポリマー壁PWの形成の最終形状におけるX方向の幅が幅K6と同じである場合を示す。
上記構成例に限らず、前述の図13と同様に、第1カラーフィルタCF1の一部の領域(幅K7)の下方に出るようにポリマー壁PWが形成される構造としてもよい。
[製造方法(4)]
実施の形態4における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光ULを照射して、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1の一部の領域(第1遮光膜BM1と重畳されている領域)を透過せずに第1遮光膜BM1の一部の領域(第1カラーフィルタCF1と重畳されていない領域)を透過したUV光ULが、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
実施の形態4における製造方法は、第2基板SB2の上側からUV光ULを照射して、UV光遮光性を持つ第1カラーフィルタCF1の一部の領域(第1遮光膜BM1と重畳されている領域)を透過せずに第1遮光膜BM1の一部の領域(第1カラーフィルタCF1と重畳されていない領域)を透過したUV光ULが、液晶層LQのモノマー添加液晶MLに反応することで、第1遮光膜BM1の下方に重なる領域に配置されるポリマー壁PWを形成する工程を有する。
[効果等(4)]
上記のように、実施の形態4では、実施の形態3と類似の効果、すなわちポリマー壁PWを非開口部P2内に留めて開口率を確保できる効果等が実現できる。実施の形態4では、第1遮光膜BM1(言い換えるとUV光透過性の可視光遮光領域)と第1カラーフィルタCF1(言い換えるとUV光遮光性の可視光透過領域)との組み合わせの配置パターンに応じて、所定の箇所にポリマー壁PWを形成できる。
上記のように、実施の形態4では、実施の形態3と類似の効果、すなわちポリマー壁PWを非開口部P2内に留めて開口率を確保できる効果等が実現できる。実施の形態4では、第1遮光膜BM1(言い換えるとUV光透過性の可視光遮光領域)と第1カラーフィルタCF1(言い換えるとUV光遮光性の可視光透過領域)との組み合わせの配置パターンに応じて、所定の箇所にポリマー壁PWを形成できる。
(実施の形態5)
図15〜図18を用いて、実施の形態5の表示装置について説明する。実施の形態5の表示装置では、表示エリアDAの平面視で、液晶層LQにおける、第1遮光膜BM1のZ方向の下方に、突出部としてのスペーサ、およびポリマー壁PWが形成される。この構成では、スペーサの付近にポリマー壁PWが形成されることで、前述の形態に比べて、ポリマー壁PWの体積が少なくて済む。よって、ポリマー壁形成工程でのUV光の照射光量や照射時間が少なくて済み、製造フローを短縮できる。
図15〜図18を用いて、実施の形態5の表示装置について説明する。実施の形態5の表示装置では、表示エリアDAの平面視で、液晶層LQにおける、第1遮光膜BM1のZ方向の下方に、突出部としてのスペーサ、およびポリマー壁PWが形成される。この構成では、スペーサの付近にポリマー壁PWが形成されることで、前述の形態に比べて、ポリマー壁PWの体積が少なくて済む。よって、ポリマー壁形成工程でのUV光の照射光量や照射時間が少なくて済み、製造フローを短縮できる。
[断面構成(5)]
図15〜図18は、実施の形態5の表示装置1における、X−Z平面の断面構成を示す。実施の形態5では、ポリマー壁PWは、第1基板SB1の第1配向膜AL1のうちのZ方向で最も上の位置となる部位の面と、第2基板SB2の第2配向膜AL2のうちのZ方向で最も下の位置となる部位の面との間を接続する。
図15〜図18は、実施の形態5の表示装置1における、X−Z平面の断面構成を示す。実施の形態5では、ポリマー壁PWは、第1基板SB1の第1配向膜AL1のうちのZ方向で最も上の位置となる部位の面と、第2基板SB2の第2配向膜AL2のうちのZ方向で最も下の位置となる部位の面との間を接続する。
図15は、実施の形態5における第1方式のポリマー壁PWの構成例を示す。第2基板SB2の層1501では、非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1が配置され、開口部P1に対応させて第2カラーフィルタCF2が配置されている。
この構成例では、液晶層LQにおいて、Z方向の下側(Z2)の面(対応する第1基板SB1の面Sf11)に接続されるように、突出部として、スペーサSP1が形成されている。突出部であるスペーサSP1は、第1基板SB1の面Sf11と第2基板SB2の面Sf22との一方の面(例えば面Sf11)に接続され、Z方向で液晶層LQ内へ突出している部分である。このスペーサSP1は、公知のポストスペーサ(メインスペーサ等とも呼ばれる)として構成される。このスペーサSP1は、例えば円柱形状を有するが、他の形状でもよい。このスペーサSP1は、所定の弾性を有し、可視光遮光性の部材で構成されている。
このスペーサSP1としては、ポストスペーサに限らず、サブスペーサとしてもよいし、各種のスペーサが混在していてもよい。ポストスペーサは、そのポストスペーサの位置において液晶セルおよび画素のZ方向の距離(セルギャップ)を他の位置であるスペーサが無い位置よりも短くする部材であり、所定の距離を確保するための部材である。サブスペーサは、メインスペーサよりも高さが低いものである。表示エリアDAで、スペーサSP1がある位置では、このスペーサSP1の厚さに対応するセルギャップが最低限維持される。例えば、Z方向で上下にある第1基板SB1および第2基板SB2の少なくとも一方が内側の液晶層LQへ向けて押されるようにして撓む場合でも、スペーサSP1の厚さ分のセルギャップが確保される。
スペーサSP1は、第1基板製造工程(図7のS1)で形成されてもよいし、液晶層LQの形成工程(S3)で形成されてもよい。より詳しくは、スペーサSP1は、例えば図8でZ方向の下側(Z2)にある第1配向膜AL1に接続され、上側(Z1)にある第2配向膜AL2には接続されない形状として形成されている。
この構成例では、非開口部P2の幅K4を持つ第1遮光膜BM1の下側(Z2)に、同じ幅K4を持つスペーサSP1を有する。液晶層LQのZ方向の厚さを概略的に厚さH1とする。スペーサSP1は、厚さH1よりも小さい厚さH2を有する。スペーサSP1のZ方向の上側(Z1)の領域は、厚さH3を有する。H2+H3=H1である。
また、この構成例では、カラーフィルタCFとして第2カラーフィルタCF2を使用し、工程で遮光マスクMSKを使用する場合を示す。ポリマー壁形成工程では、遮光マスクMSKを通じてUV光ULが照射される。そのUV光ULは、平面視で第1遮光膜BM1の領域を透過する。そのUV光UL(UL1)は、液晶層LQで、スペーサSP1の上側の領域を含むスペーサSP1の付近に存在するモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、スペーサSP1の上側の厚さH3の領域を含むスペーサSP1の付近に、ポリマー壁PW1が形成される。このポリマー壁PW1は、Z方向の厚さH3を有する。このポリマー壁PW1は、少なくとも、スペーサSP1の上面と、第2基板SB2の面Sf22(詳しくは第2配向膜AL2の面)とに接続されるように形成されている。そのため、このポリマー壁PW1は、上下の部材間の所定の接続性能を有する。ポリマー壁PW1は、非開口部P2内にあるので、開口率が確保される。なお、同様に、カラーフィルタCFとして第1カラーフィルタCF1を使用して遮光マスクMSKを削減する形態も可能である。
この構成例では、厚さH1の液晶層LQでスペーサが無い構成に比べて、形成されるポリマー壁PWの体積を少なくできる。そのため、工程でのUV光の照射時間等を低減でき、製造フローを短縮できる。
図16は、実施の形態5における第2方式のポリマー壁PWの構成例を示す。第2方式は、第1方式の変形例であり、異なる構成点としては、液晶層LQで、Z方向の上側(Z1)の領域にスペーサSP2があり、下側(Z2)の領域にポリマー壁PW2が形成されている。この構成例では、液晶層LQにおいて、Z方向の上側(Z1)にある第2基板SB2の面Sf22に接続されるようにスペーサSP2が形成されている。このスペーサSP2は、例えば円柱形状を有するが、他の形状でもよい。このスペーサSP2は、所定の弾性を有し、可視光遮光性の部材で構成されている。また特に、このスペーサSP2は、UV光透過性を持つ。
スペーサSP2は、第2基板製造工程(図7のS2)で形成されてもよいし、液晶層LQの形成工程(S3)で形成されてもよい。より詳しくは、スペーサSP2は、例えば図8でZ方向の上側(Z1)にある第2配向膜AL2に接続され、下側(Z2)にある第1配向膜AL1には接続されない形状として形成されている。
この構成例では、非開口部P2の幅K4を持つ第1遮光膜BM1の下側(Z2)に、同じ幅K4を持つスペーサSP2を有する。スペーサSP2は、液晶層LQの厚さH1よりも小さい厚さH5を有する。スペーサSP2のZ方向の下側の領域は、厚さH4を有する。H4+H5=H1である。
ポリマー壁形成工程では、遮光マスクMSKを通じてUV光ULが照射される。そのUV光ULは、平面視で第1遮光膜BM1の領域を透過する。さらに、そのUV光UL(UL1)は、液晶層LQで、スペーサSP2の領域を透過する。そのUV光UL(UL1)は、スペーサSP2の下側の領域を含むスペーサSP2の付近の領域に存在するモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、スペーサSP2の下側の厚さH4の領域を含むスペーサSP2の付近に、ポリマー壁PW2が形成される。このポリマー壁PW2は、少なくとも、スペーサSP2の下面と、第1基板SB1の面Sf11(詳しくは第1配向膜AL1の面)とに接続されるように形成されている。そのため、このポリマー壁PW2は、上下の部材間の所定の接続性能を有する。ポリマー壁PW2は、非開口部P2内にあるので、開口率が確保される。
図17は、実施の形態5における第3方式のポリマー壁PWの構成例を示す。第3方式は、第1方式と、実施の形態3の方式とを組み合わせた形態に相当する。第2基板SB2の層1701では、非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1および第2遮光膜BM2が並列で配置され、開口部P1に対応させて第1カラーフィルタCF1が配置されている。X方向で、非開口部P2の中心位置の領域(幅K6)に第1遮光膜BM1が、その第1遮光膜BM1の両側の領域(幅K7)には第2遮光膜BM2が配置されている。この構成例では、カラーフィルタCFとして第1カラーフィルタCF1を使用し、遮光マスクMSKを削減する場合を示す。
この構成例では、第1方式と同様に、液晶層LQにおいて、Z方向の下側(Z2)にある第1基板SB1の面Sf11に接続されるようにスペーサSP1(ポストスペーサ等)が形成されている。幅K4の非開口部P2の下側(Z2)に、同じ幅K4を持つスペーサSP1を有する。スペーサSP1の幅K4は第1遮光膜BM1の幅K6よりも大きい。
ポリマー壁形成工程では、照射されたUV光ULは、平面視で第1遮光膜BM1の領域を透過し、第2遮光膜BM2および第1カラーフィルタCF1の領域を透過しない。そのUV光UL(UL1)は、液晶層LQで、主にスペーサSP1の上側の厚さH3の領域に存在するモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、スペーサSP1の上側の厚さH3の領域を含むスペーサSP1の付近に、ポリマー壁PW3が形成される。このポリマー壁PW3は、少なくとも、スペーサSP1の上面と、第2基板SB2の面Sf22(詳しくは第2配向膜AL2の面)とに接続されるように形成されている。そのため、このポリマー壁PW3は、上下の部材間の所定の接続性能を有する。ポリマー壁PW3は、X方向の端が第2遮光膜BM2の幅K7以内の位置にある。ポリマー壁PW3のX方向の幅は、非開口部P2の幅K4以内である。ポリマー壁PW3が非開口部P2内にあるので、開口率が確保される。
上記のように、第3方式の構成例では、実施の形態3と類似の効果と共に、ポリマー壁PW3の体積を低減でき、平面視でスペーサSP1(幅K4)のうちの一部の領域に対して選択的にポリマー壁PW3を形成可能である。
図18は、実施の形態5における第4方式のポリマー壁PWの構成例を示す。第4方式は、異なる構成点としては、平面視で、液晶層LQに、非開口部P2の第1遮光膜BM1の領域の幅K4よりも狭い幅K6を持つスペーサSP4が形成されている。そして、そのスペーサSP4の周りに、ポリマー壁PW4が形成されている。
第2基板SB2の層1801では、非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1が配置され、開口部P1に対応させて例えば第2カラーフィルタCF2が配置されている。この構成例では、液晶層LQにおいて、Z方向の下側(Z2)にある第1基板SB1の面Sf11と上側(Z1)にある第2基板SB2の面Sf22との両方に接続されるようにスペーサSP4が形成されている。スペーサSP4は、例えば円柱形状を有し、UV光遮光性および所定の弾性を持つ部材で構成されている。スペーサSP4は、液晶層LQの厚さH1と殆ど同じ厚さを有する。より詳しくは、スペーサSP4は、例えば図8で第1配向膜AL1の面と第2配向膜AL2の面とに接続されている。スペーサSP4は、第1遮光膜BM1の幅K4よりも狭い幅K6を持つ。K6+2×K7=K4である。
ポリマー壁形成工程では、照射されたUV光ULは、平面視で第1遮光膜BM1を透過し、図示しない遮光マスクを介することで第2カラーフィルタCF2を透過しない。そのUV光ULは、液晶層LQで、スペーサSP4以外の幅K7の領域を透過し、スペーサSP4の付近に存在するモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、第1遮光膜BM1の下方で、スペーサSP4の領域を除くスペーサSP4の付近に、ポリマー壁PW4が形成される。このポリマー壁PW4は、例えば概略的に円筒形状を有し、X方向やY方向でスペーサSP4の側面とポリマー壁PW4の内側面とが接続されている。このポリマー壁PW4は、第1基板SB1の面Sf11および第2基板SB2の面Sf22(詳しくは第1配向膜AL1の面および第2配向膜AL2の面)に接続されるように形成されている。そのため、このポリマー壁PW4は、上下の部材間の所定の接続性能を有する。ポリマー壁PW4は、非開口部P2内にあるので、開口率が確保される。
第4方式の変形例として以下としてもよい。スペーサSP4の厚さを、液晶層LQの厚さH1よりも小さくし、液晶層LQに対する上下面(面Sf11、面Sf22)の一方のみに接続される形状としてもよい。また、スペーサSP4の特性としてUV光透過性を持つものを使用してもよい。
実施の形態5の各方式で、表示エリアDAにおける各種のスペーサの配置の位置としては、基本的には任意の位置が可能であるが、特に、開口率を確保する場合には非開口部P2内の位置とする。表示エリアDAでスペーサの機能によって確保したい特性に応じて、スペーサの配置の位置や密度等が設計される。
[効果等(5)]
上記のように、実施の形態5では、スペーサの構成と対応させることで、ポリマー壁PWをより容易に形成でき、スペーサとポリマー壁PWとを組み合わせた構造で、上下の部材間の接続性能およびセルギャップ変動軽減を実現できる。
上記のように、実施の形態5では、スペーサの構成と対応させることで、ポリマー壁PWをより容易に形成でき、スペーサとポリマー壁PWとを組み合わせた構造で、上下の部材間の接続性能およびセルギャップ変動軽減を実現できる。
(実施の形態6)
図19,図20を用いて、実施の形態6の表示装置について説明する。実施の形態6の表示装置では、表示エリアDAを平面視した場合に、特定の位置の領域のみに、第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWが限定的に形成されている。画素間の非開口部P2内の特定の位置、例えば格子状遮光膜における横黒膜または交差部分の位置に、第1遮光膜BM1が形成され、その第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成されている。
図19,図20を用いて、実施の形態6の表示装置について説明する。実施の形態6の表示装置では、表示エリアDAを平面視した場合に、特定の位置の領域のみに、第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWが限定的に形成されている。画素間の非開口部P2内の特定の位置、例えば格子状遮光膜における横黒膜または交差部分の位置に、第1遮光膜BM1が形成され、その第1遮光膜BM1の下方に重なる領域にポリマー壁PWが形成されている。
[平面構成(6)]
図19は、実施の形態6の表示装置1における、表示エリアDAのR,G,Bの画素の付近を平面視した場合のX−Y平面の平面構成を示す。特に、第1遮光膜BM1および第2遮光膜BM2等の配置構成例を示す。カラーフィルタCFとしては第2カラーフィルタCF2を使用する場合を示す。本構成例では、前述の実施の形態1(図6)と同様に、格子状遮光膜として縦黒膜および横黒膜を有する。本構成例では、縦黒膜および横黒膜は、基本的に従来型の第2遮光膜BM2で構成されている。そして、X方向に延在する横黒膜である第2遮光膜BM2のうち、特定の領域、特に画素間の領域である交差部分の領域が、第1遮光膜BM1で構成されている。その交差部分の領域には、第1遮光膜BM1が配置され、第2遮光膜BM2は配置されない。この構成例では、画素間の領域として、特に、交差部分の付近で、画素のトランジスタ等の回路領域601に近い領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。また、この構成例では、特に、隣接する各色の画素間の領域、すなわち、R色画素とG色画素との間の領域、G色画素とB色画素との間の領域、およびB色画素とR色画素との間の領域のそれぞれの領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。
図19は、実施の形態6の表示装置1における、表示エリアDAのR,G,Bの画素の付近を平面視した場合のX−Y平面の平面構成を示す。特に、第1遮光膜BM1および第2遮光膜BM2等の配置構成例を示す。カラーフィルタCFとしては第2カラーフィルタCF2を使用する場合を示す。本構成例では、前述の実施の形態1(図6)と同様に、格子状遮光膜として縦黒膜および横黒膜を有する。本構成例では、縦黒膜および横黒膜は、基本的に従来型の第2遮光膜BM2で構成されている。そして、X方向に延在する横黒膜である第2遮光膜BM2のうち、特定の領域、特に画素間の領域である交差部分の領域が、第1遮光膜BM1で構成されている。その交差部分の領域には、第1遮光膜BM1が配置され、第2遮光膜BM2は配置されない。この構成例では、画素間の領域として、特に、交差部分の付近で、画素のトランジスタ等の回路領域601に近い領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。また、この構成例では、特に、隣接する各色の画素間の領域、すなわち、R色画素とG色画素との間の領域、G色画素とB色画素との間の領域、およびB色画素とR色画素との間の領域のそれぞれの領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。
なお、このような構成例に限らず、他の構成例としては、特定の色画素間の領域(例えばB色画素とR色画素との間の領域)のみに第1遮光膜BM1が配置される構成としてもよい。また、Y方向に配列される複数本の横黒膜の領域においては、それらのすべての領域で同様に第1遮光膜BM1を設ける構成としてもよいし、所定間隔等、特定の横黒膜の領域で第1遮光膜BM1を設ける構成としてもよい。図19の例では、Y方向の上側(Y1)に示すある横黒膜では第1遮光膜BM1を設け、下側(Y2)に示すある横黒膜では第1遮光膜BM1を設けない場合を示している。
また、図19の構成例では、特に、第1遮光膜BM1が配置される領域は、スペーサSP6が配置されている領域と対応させている。すなわち、画素間の領域、特に格子状の黒膜の交差部分に対応する領域には、液晶層LQでスペーサSP6が配置されている。このスペーサSP6は、例えば円柱形状を有し、第1基板SB1の面Sf11に接続されている。このスペーサSP6は、例えば可視光遮光性を有する。平面視で、そのスペーサSP6の位置に対応させて、そのスペーサSP6を囲む矩形の領域に、第1遮光膜BM1が配置されている。ポリマー壁PW6は、平面視で、横黒膜の外、および開口部P1内には出ないように形成されている。
図20は、図19の構成例に関するX方向の断面構成、特に横黒膜での断面を示す。この構成例では、第2基板SB2で、層2001、層2002を有する。層2001では、格子状遮光膜における、横黒膜の領域に第2遮光膜BM2が配置され、そのうち縦黒膜との交差部分の領域(非開口部P2を含む)に第1遮光膜BM1が配置されている。この構成例では、第1遮光膜BM1のX方向の幅K9は、非開口部P2および縦黒膜の幅K4よりも大きい。層2002で、開口部P1に対応する領域には、UV光透過性を持つ第2カラーフィルタCF2が配置されている。スペーサSP6の厚さは、液晶層LQの厚さH1よりも小さい。スペーサSP6の幅K10は、非開口部P2の幅K4よりも大きく、第1遮光膜BM1の幅K9よりも小さい。ポリマー壁PW6の幅は、例えば第1遮光膜BM1の幅K9以下になるように、工程で制御される。
ポリマー壁形成工程では、Z方向で照射されたUV光ULが、平面視で第2基板SB2の第1遮光膜BM1を透過し、第2遮光膜BM2等を透過しない。そのUV光ULは、第1遮光膜BM1の下方の領域にある、スペーサSP6以外のモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、第1遮光膜BM1の下方のスペーサSP6以外の領域に、ポリマー壁PW6が形成される。この構成例では、スペーサSP6の周辺にポリマー壁PW6が形成されるので、前述の形態と同様に、形成されるポリマー壁PWの体積が少なくて済み、工程で必要なUV光ULの照射時間等を低減できる。スペーサSP6の各面と接するようにポリマー壁PW6が形成されているので、ポリマー壁PW6の体積が比較的少なくても、所定の接続性能を有する。上記スペーサSP6、第1遮光膜BM1、およびポリマー壁PW6を配置する特定の位置や密度等については、表示エリアDAでの必要な接続性能等に応じて設計すればよい。
[効果等(6)]
上記のように、実施の形態6では、スペーサSP6の構成と対応させることで、ポリマー壁PW6をより容易に形成でき、スペーサSP6とポリマー壁PW6とを組み合わせた構造で、接続性能およびセルギャップ変動軽減を実現できる。
上記のように、実施の形態6では、スペーサSP6の構成と対応させることで、ポリマー壁PW6をより容易に形成でき、スペーサSP6とポリマー壁PW6とを組み合わせた構造で、接続性能およびセルギャップ変動軽減を実現できる。
実施の形態6の変形例として以下としてもよい。上記構成例に限らず、スペーサが無い特定の領域に限定的に第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWを設ける構成も同様に可能である。また、変形例として、第1遮光膜BM1を設ける特定の領域として、横黒膜の領域のうち、縦黒膜間の位置、例えば図19でトランジスタ等の回路領域601がある位置に合わせて、スペーサSP6や第1遮光膜BM1が配置される構成としてもよい。
(他の実施の形態)
他の実施の形態の表示装置として以下のような変形例が挙げられる。
他の実施の形態の表示装置として以下のような変形例が挙げられる。
[変形例(1)]
図21は、変形例の表示装置1における表示エリアDAでのX−Z平面の断面構成を示す。この構成例は、実施の形態5や実施の形態6の変形例に相当する。実施の形態5や実施の形態6では、液晶層LQに突出部としてスペーサが形成されている。一方、この変形例では、突出部として、スペーサの代わりに、段差部が形成されている。この段差部は、例えば第1基板SB1の面Sf11に形成されている。第2基板SB2では前述の形態と同様に非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1が配置されている。開口部P1には第1カラーフィルタCF1(第2カラーフィルタCF2でもよい)が配置されている。
図21は、変形例の表示装置1における表示エリアDAでのX−Z平面の断面構成を示す。この構成例は、実施の形態5や実施の形態6の変形例に相当する。実施の形態5や実施の形態6では、液晶層LQに突出部としてスペーサが形成されている。一方、この変形例では、突出部として、スペーサの代わりに、段差部が形成されている。この段差部は、例えば第1基板SB1の面Sf11に形成されている。第2基板SB2では前述の形態と同様に非開口部P2に対応させて第1遮光膜BM1が配置されている。開口部P1には第1カラーフィルタCF1(第2カラーフィルタCF2でもよい)が配置されている。
図21の構成例で、平面視で、第1基板SB1のZ方向の上側(Z1)の面Sf11の特定の位置(対応する第1配向膜AL1の面の特定の位置)には、段差部210を有する。特定の位置の例として、X方向の複数の非開口部P2のうち特定の非開口部P2(例えばB色画素とR色画素との間の領域)に対応する位置である。段差部210では、その付近よりもZ方向に高くなるように突出している。言い換えると、段差部210の上面は、液晶層LQ内の他の位置の第1配向膜AL1の面よりも高い位置にある。そのため、段差部210の位置では、段差部210が無い他の位置に比べて、液晶セルにおけるZ方向の距離(セルギャップSG)が短くなる。
ポリマー壁形成工程では、Z方向で照射されたUV光UL(UL1)が、平面視で第1遮光膜BM1を透過し、第1遮光膜BM1の下方にあるモノマー添加液晶MLと反応する。これにより、第1配向膜AL1と第2配向間AL2との間で、ポリマー壁PW(PWa,PWb)が形成される。第1遮光膜BM1の下方で、段差部210が無い位置では、前述と同様に、第1配向膜AL1の面と第2配向間AL2の面との間を接続するようにポリマー壁PWb(第2種ポリマー壁)が形成される。第1遮光膜BM1の下方で、段差部210が有る位置では、段差部210の上面と第2配向間AL2の面との間を接続するようにポリマー壁PWa(第1種ポリマー壁)が形成される。この構成例では、厚さが異なる2種類のポリマー壁PW(PWa,PWb)が形成されている。段差部210が有る位置のポリマー壁PWaは、段差部210の厚さが有る分、体積が少なくて済む。よって、前述のスペーサを用いる形態と同様に、UV光ULの照射時間等を低減できる。
なお、図21の構成例に限らず、段差部210が有る位置のみに第1遮光膜BM1およびポリマー壁PWを設ける構成としてもよい。段差部210の形状や幅等も、図21の構成例に限らず各種が可能である。表示エリアDAにおいて、任意の位置に、上記のような段差部210があってもよい。第2基板SB2の面Sf22に段差部があってもよい。また、段差部とスペーサとが混在していてもよい。段差部は、例えば各種の電極等の配置の有無やパターンに応じて形成されてもよいし、膜厚の制御によって形成されてもよい。
[変形例(2)]
実施の形態1や実施の形態2に関する変形例として、図5のような非開口部P2の第1遮光膜BM1の下方に形成されるポリマー壁PWの幅が、第1遮光膜BM1の幅K4よりも大きい構成でもよい。この構成では、X方向やY方向で、ポリマー壁PWの一部が、第1遮光膜BM1の端から開口部P1内に所定の距離ではみ出すようにして形成されている。ポリマー壁PWの一部が出るその所定の距離は、許容可能な所定の距離以内になるように、工程で制御される。この構成の場合、開口率が前述の形態に比べて少し下がるが、代わりにポリマー壁PWの体積が増えるので、ポリマー壁PWによる接続性能をより大きくできる。開口率が充分に確保される前提で、このような構成として、接続性能を優先してもよい。
実施の形態1や実施の形態2に関する変形例として、図5のような非開口部P2の第1遮光膜BM1の下方に形成されるポリマー壁PWの幅が、第1遮光膜BM1の幅K4よりも大きい構成でもよい。この構成では、X方向やY方向で、ポリマー壁PWの一部が、第1遮光膜BM1の端から開口部P1内に所定の距離ではみ出すようにして形成されている。ポリマー壁PWの一部が出るその所定の距離は、許容可能な所定の距離以内になるように、工程で制御される。この構成の場合、開口率が前述の形態に比べて少し下がるが、代わりにポリマー壁PWの体積が増えるので、ポリマー壁PWによる接続性能をより大きくできる。開口率が充分に確保される前提で、このような構成として、接続性能を優先してもよい。
[変形例(3)]
実施の形態5や実施の形態6のようにスペーサとポリマー壁とを組み合わせた形態の変形例として、スペーサの形成材料に光ラジカル重合開始剤を添加する形態が考えられる。光ラジカル重合開始剤は、モノマーからポリマーへの変化を発生させ易くする効果がある。そのため、この形態では、液晶材料中のモノマーからポリマーへの変化をスペーサ付近で優先的に発生させ、ポリマーの成長をスペーサ周辺に集中させることができる。これにより、ポリマー壁の形成速度を促進することができる。言い換えると、この変形例の表示装置は、光ラジカル重合開始剤が添加された材料で構成されたスペーサ等の突出部と、その突出部の付近に形成されたポリマー壁とを備える。
実施の形態5や実施の形態6のようにスペーサとポリマー壁とを組み合わせた形態の変形例として、スペーサの形成材料に光ラジカル重合開始剤を添加する形態が考えられる。光ラジカル重合開始剤は、モノマーからポリマーへの変化を発生させ易くする効果がある。そのため、この形態では、液晶材料中のモノマーからポリマーへの変化をスペーサ付近で優先的に発生させ、ポリマーの成長をスペーサ周辺に集中させることができる。これにより、ポリマー壁の形成速度を促進することができる。言い換えると、この変形例の表示装置は、光ラジカル重合開始剤が添加された材料で構成されたスペーサ等の突出部と、その突出部の付近に形成されたポリマー壁とを備える。
この形態で、光ラジカル重合開始剤は、スペーサに混ぜるだけではなく、既存のスペーサ上に塗布によって配置されてもよい。言い換えると、この形態では、突出部とポリマー壁の間に、光ラジカル重合開始剤が配置されていてもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、以下の材料がある。この形態では、以下の材料から選択した少なくとも1つの材料を適用できる。
Acetophenone、
p-Anisil、
Benzil、
Benzoin、
Benzophenone、
2-Benzoylbenzoic Acid、
4,4'-Bis (diethylamino) benzophenone、
4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone、
Benzoin Methyl Ether、
Benzoin Isopropyl Ether、
Benzoin Isobutyl Ether、
Benzoin Ethyl Ether、
4-Benzoylbenzoic Acid、
2,2'-Bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole、
Methyl 2-Benzoylbenzoate、
2-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine、
2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4'-morpholinobutyrophenone、
(±)-Camphorquinone、
2-Chlorothioxanthone、
4,4'-Dichlorobenzophenone、
2,2-Diethoxyacetophenone、
2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone、
2,4-Diethylthioxanthen-9-one、
Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine Oxide、
1,4-Dibenzoylbenzene、
2-Ethylanthraquinone、
1-Hydroxycyclohexyl Phenyl Ketone、
2-Hydroxy-2-methylpropiophenone、
2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone、
2-Isopropylthioxanthone、
Lithium Phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate、
2-Methyl-4'-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone、
2-Isonitrosopropio phenone、
2-Phenyl-2-(p-toluenesulfonyloxy) acetophenone、
Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine Oxide。
Acetophenone、
p-Anisil、
Benzil、
Benzoin、
Benzophenone、
2-Benzoylbenzoic Acid、
4,4'-Bis (diethylamino) benzophenone、
4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone、
Benzoin Methyl Ether、
Benzoin Isopropyl Ether、
Benzoin Isobutyl Ether、
Benzoin Ethyl Ether、
4-Benzoylbenzoic Acid、
2,2'-Bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole、
Methyl 2-Benzoylbenzoate、
2-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine、
2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4'-morpholinobutyrophenone、
(±)-Camphorquinone、
2-Chlorothioxanthone、
4,4'-Dichlorobenzophenone、
2,2-Diethoxyacetophenone、
2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone、
2,4-Diethylthioxanthen-9-one、
Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine Oxide、
1,4-Dibenzoylbenzene、
2-Ethylanthraquinone、
1-Hydroxycyclohexyl Phenyl Ketone、
2-Hydroxy-2-methylpropiophenone、
2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenone、
2-Isopropylthioxanthone、
Lithium Phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate、
2-Methyl-4'-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone、
2-Isonitrosopropio phenone、
2-Phenyl-2-(p-toluenesulfonyloxy) acetophenone、
Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine Oxide。
以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。前述の各実施の形態の要素(部材や工程等)の組み合わせ、追加や削除、設計変更等による構成が可能である。上記では電気光学層として液晶層を有する液晶表示装置の場合を説明したが、これに限らず、他の電気光学層を有する表示装置の場合にも同様に適用可能である。電気光学層として、電気的エネルギーの印加によって光学特性が変化する素子を含んだ層であればよい。液晶層ではない電気光学層である場合でも、ポリマー壁PWとしては、第1基板SB1の面Sf11と第2基板SB2の面Sf22とを接続する部材であればよい。上記表示装置の電極等の構成に限らず、例えばさらにタッチ検出用の電極等を備えてもよい。上記表示装置は、自由に曲げられる電子ペーパー装置や、視認しやすいように湾曲した状態で配置される曲面表示装置等にも適用可能である。上記表示装置は、各種の電子機器に組み込まれる表示装置としても適用可能である。
1…表示装置、501…層、SB1…第1基板、SB2…第2基板、LQ…液晶層、P1…開口部、P2…非開口部、BM1…第1遮光膜、CF2…第2カラーフィルタ、ML…モノマー添加液晶、PW…ポリマー壁、MSK…遮光マスク、UL…UV光、Sf11,Sf12,Sf21,Sf22…面。
Claims (12)
- 可撓性を持つ第1基板と、
可撓性を持つ第2基板と、
前記第1基板の第1面と前記第2基板の第2面との間にある電気光学層と、
前記第1基板、前記第2基板、および前記電気光学層によって構成されている複数の画素を含む表示エリアと、
を備え、
前記第2基板は、
平面視で前記表示エリアにおける前記複数の画素の各々の画素の可視光透過部に配置されているカラーフィルタと、
平面視で前記表示エリアにおける前記複数の画素の画素間に配置されている紫外光透過性を持つ第1遮光膜と、
を有し、
前記電気光学層は、平面視で前記第1遮光膜と重なる領域に配置され、前記第1基板の前記第1面と前記第2基板の前記第2面との間を接続するポリマー壁を有する、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2基板は、前記カラーフィルタとして、紫外光遮光性を持つ第1カラーフィルタを有する、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2基板は、平面視で前記画素間の領域において前記第1遮光膜と並列で配置されている紫外光遮光性を持つ第2遮光膜を有し、
前記ポリマー壁の前記表示エリア内の第1方向での長さは、前記画素間の領域における前記第1遮光膜と前記第2遮光膜とを合わせた領域の前記第1方向での長さ以内である、
表示装置。 - 請求項2記載の表示装置において、
前記第2基板は、平面視で前記画素間の領域において前記第1遮光膜と前記第1カラーフィルタとが重畳されていない領域と重畳されている領域とを有し、
前記ポリマー壁の前記表示エリア内の第1方向での長さは、前記第1遮光膜の前記第1方向での長さ以内である、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記電気光学層は、平面視で前記第1遮光膜に重なる領域に配置され、前記第1面または前記第2面に形成された突出部を有し、
前記ポリマー壁は、前記第1面または前記第2面と前記突出部との間に形成されている、
表示装置。 - 請求項3記載の表示装置において、
前記電気光学層は、平面視で前記第1遮光膜に重なる領域に配置され、前記第1面または前記第2面に形成された突出部を有し、
前記ポリマー壁は、前記第1面または前記第2面と前記突出部との間に形成されている、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記電気光学層は、平面視で前記第1遮光膜に重なる領域に配置され、前記第1面または前記第2面に接続されている突出部を有し、
前記ポリマー壁は、前記第1面または前記第2面と前記突出部との間、および前記突出部の側面に接して形成されている、
表示装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記電気光学層は、モノマー添加液晶を含む液晶層であり、
前記第1遮光膜は、前記モノマー添加液晶のモノマー吸収波長における規格化透過率が、前記カラーフィルタの規格化透過率よりも大きい、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2基板は、平面視で前記画素間の領域に配置されている格子状遮光膜を有し、
前記格子状遮光膜は、前記表示エリア内の第1方向に延在するように配置されている紫外光遮光性を持つ第2遮光膜と、前記第1方向に交差する第2方向に延在するように配置されている前記第1遮光膜と、を有する、
表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2基板は、前記画素間の領域に配置されている格子状遮光膜を有し、
前記格子状遮光膜は、前記画素間の領域のうちの特定の領域に配置されている前記第1遮光膜と、前記特定の領域以外の領域に配置されている紫外光遮光性を持つ第2遮光膜と、を有する、
表示装置。 - 請求項5,6,7のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記突出部を形成する材料に、光ラジカル重合開始剤が添加されている、
表示装置。 - 請求項5,6,7のいずれか一項に記載の表示装置において、
前記突出部と前記ポリマー壁の間に、光ラジカル重合開始剤が配置されている、
表示装置。
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