WO2018221647A1 - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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liquid crystal
curved
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crystal display
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幸一 鳥海
亨 白井
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シャープ株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells

Definitions

  • Some embodiments of the present invention relate to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same.
  • the thickness of the liquid crystal layer (the interval between a pair of alignment films provided on the liquid crystal layer side surface of the counter substrate: cell gap) is required.
  • spacers for keeping the cell gap constant conical or columnar spacers have been used (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Documents 1 and 2 In manufacturing a curved display, it is necessary to keep the cell gap constant even after a pair of glass substrates sandwiching a liquid crystal layer is curved. At this time, when the spacer is conical or cylindrical, when the upper and lower substrates are bent, pressure is concentrated on the corners of the spacer and the alignment film is shaved, resulting in unevenness in the cell gap.
  • a method using a spherical spacer has been proposed so that the alignment film is not damaged.
  • a method using a spherical spacer for example, a method of dispersing plastic beads on a resist as in Patent Document 1 or mixing it in the resist can be mentioned.
  • Patent Document 1 a photosensitive fixing agent is used, and by simply sprinkling and dispersing spherical beads, the surface in contact with the photosensitive adhesive is small, and the fixing ability is small.
  • a process for curing the photosensitive adhesive is necessary, and the process is complicated.
  • it is difficult to fix at a specific position. For this reason, it was difficult to suppress variations in the cell gap.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a liquid crystal display device having a constant cell gap even in a curved panel, and suppresses variations in the cell gap during manufacturing.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device is a liquid crystal display device having a concavely curved display surface, and a first curved substrate and a second curved substrate which are arranged to face each other, the first curved substrate and the A liquid crystal layer sandwiched between second curved substrates, a first alignment film disposed between the liquid crystal layer and the first curved substrate, and a first surface of the second curved substrate on the liquid crystal layer side A spacer that is disposed on the first curved substrate and holds a gap between the first curved substrate and the second curved substrate; and a second alignment film that covers the first surface of the second curved substrate and the surface of the spacer.
  • the spacer includes a spherical bead that forms the convex curved surface, and a resist portion that fixes the spherical bead to the second curved substrate. Also good.
  • a method for manufacturing a liquid crystal display device the method of manufacturing a liquid crystal display device having a concavely curved display surface, a step of forming a first alignment film on a surface of the first substrate, and a second substrate.
  • a material in which a plurality of spherical beads are mixed in a photosensitive resin material is applied onto the second substrate to form a coating film, and the coating film is exposed and developed using the spherical beads as a mask.
  • the space To form an over.
  • the method for manufacturing a liquid crystal display device may be a manufacturing method in which a halftone mask is used when exposing and developing the coating film in the step of forming the spacer.
  • a black matrix on the first surface of the second substrate on the liquid crystal layer side, and a color material formed in a region partitioned by the black matrix In the step of forming the color filter layer having the above and the spacer, the coating film is exposed from the second surface side opposite to the first surface of the second substrate using the black matrix as a mask. It is good also as a manufacturing method which performs.
  • a manufacturing method in which the first substrate side is curved and the second substrate side is curved may be used in the curve forming step.
  • a liquid crystal display device having a constant cell gap even if it is a curved panel, and a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of suppressing variations in the cell gap during manufacturing. Can do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device 100 of an embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT substrate 11 in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. The figure which shows the manufacturing process (spacer formation process: image development process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. The figure which shows the manufacturing process (alignment film formation process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device 200.
  • FIG. 2 Sectional drawing which shows the manufacturing process (spacer formation process: exposure process) of the color filter substrate 12 of the liquid crystal display device 200.
  • FIG. The figure which shows the manufacturing process (bonding process) in the liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device 100 of the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 of the present embodiment is a display device having a display surface 100a curved in a concave shape, and a pair of TFT substrates (first curved substrate) 11 arranged to face each other. And a color filter substrate (second curved substrate) 12 and a liquid crystal layer 13 sandwiched between the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12, and a curved liquid crystal panel (curved panel) 10 is provided.
  • the cell gap G is held by a plurality of spacers 18 disposed between the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12.
  • the liquid crystal panel 10 is a curved panel in which the TFT substrate 11 side is formed into a convex curved surface and the color filter substrate 12 side is formed into a concave curved surface so that the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12 are curved in the same direction. .
  • a first curved polarizing plate 14 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 10, and a second curved polarizing plate 15 is disposed on the front side.
  • These polarizing plates 14 and 15 are polarizing plates that are curved along the curved shape of the liquid crystal panel 10 and are arranged so that the polarization axes are orthogonal to each other.
  • a backlight (not shown) is disposed on the back side of the liquid crystal panel 10.
  • an element layer 19 including a TFT, a pixel electrode 23, and the like (not shown) is formed, and covers the element layer 19 to form a first alignment film. 16 is further formed.
  • a common electrode 111 and a color filter layer 112 are formed on the first surface 12 a (surface on the liquid crystal layer 13 side) side of the color filter substrate 12.
  • a region where the pixel electrode 23 and the common electrode 111 face each other is a pixel region 22, and a region where the pixel electrode 23 and the common electrode 111 do not face each other is a non-pixel region 21.
  • the color filter substrate 12 of this embodiment is provided with a plurality of spacers 18.
  • the plurality of spacers 18 are formed in the non-pixel region 21 on the first surface 12 a side of the color filter substrate 12.
  • the spacer 18 includes a spherical bead 18 ⁇ / b> A colored in a predetermined color, and a resist portion 18 ⁇ / b> B that fixes the spherical bead 18 ⁇ / b> A on the first surface 12 a of the color filter substrate 12.
  • the spherical beads 18A resin beads having the same diameter as the cell gap G of the liquid crystal panel 10 (the gap between the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12) are used.
  • the spacer 18 has a convex curved surface 18a made of the surface of a spherical bead 18A at the tip of the TFT substrate 11 side, and is dotted (circular) with respect to the TFT substrate 11 via a second alignment film 17 described later. Shape).
  • the spacer 18 is fixed on the first surface 12a via a resist portion 18B that is in surface contact with the color filter layer 112. Since the spacer 18 has not only the spherical bead 18A but also the resist portion 18B, the contact area with the color filter layer 112 is increased and the fixing strength is increased as compared with the spacer made of only the spherical bead 18A.
  • the plurality of spacers 18 are configured so that the cell gap G (the thickness of the liquid crystal layer 13) of the liquid crystal panel 10 is maintained constant. Further, the second alignment film 17 is formed on the first surface 12a so as to cover the surfaces of the plurality of spacers 18 and the color filter layer 112, the common electrode 111, and the like.
  • liquid crystal material any of conventional liquid crystal materials such as TN mode, STN mode, ECB mode, FLC mode, and light scattering mode can be used.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the TFT substrate 11 in the liquid crystal display device 100.
  • an element layer 19 including a TFT, a pixel electrode, and the like formed in the pixel region 22 is formed on the first surface 120 a of one first substrate 120.
  • the first alignment film 16 is formed on the entire first surface 120a of the first substrate 120 so as to cover the element layer 19, and the TFT substrate 11 is manufactured.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100 (a film forming process of a color filter or the like). Meanwhile, the common electrode 111 and the color filter layer 112 are sequentially formed on the first surface 130 a of the second substrate 130.
  • the black matrix BM is formed in a solid shape in the non-pixel region 21 and is formed in a lattice shape in the pixel region 22, and is partitioned by each opening of the black matrix BM, that is, the black matrix BM.
  • Color materials 112R, 112G, and 112B for each color of RGB are formed in the region thus formed.
  • a black matrix BM is formed in the picture element region 22 in order to prevent color mixing of RGB.
  • the black matrix BM is thinly formed in a lattice shape, illustration is omitted, and only the black matrix BM formed in the non-picture element region 21 is formed. Illustrated.
  • a portion of the color filter layer 112 formed in the picture element region 22 is referred to as a color material portion 113.
  • a film forming material is applied to the entire first surface 130 a so as to cover the color filter layer 112, thereby forming a coating film 131.
  • a material in which a plurality of spherical beads 18A are mixed in a positive photosensitive resin material 132 is used as the film forming material. The content of the spherical beads 18A with respect to the photosensitive resin material 132 is appropriately set according to the size of the liquid crystal panel to be manufactured.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process (spacer forming process: exposure process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • the coating film 131 formed on the second substrate 130 is exposed using the halftone mask 140.
  • halftone exposure is performed in order to form the spacer 18 (FIG. 1) in the non-pixel region 21.
  • a halftone mask 140 in which the photomask is shaded is used.
  • the halftone mask 140 includes a semi-transmissive film 142 formed on a quartz substrate 141, and controls the exposure intensity with respect to the coating film 131 in the picture element region 22 and the non-picture element region 21.
  • an opening 142 a is provided in a portion corresponding to the picture element region 22 of the semi-transmissive film 142 to increase the light transmittance, and a portion corresponding to the non-pixel region 21 is semi-finished.
  • a light transmissive film 142 is provided to reduce the light transmittance.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process (spacer forming process: developing process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • the coating film 131a in the pixel region 22 can be completely exposed through the opening of the semi-transmissive film 142 in the halftone mask 140.
  • the coating film 131 in the non-picture element region 21 is exposed with a small exposure amount through the semi-transmissive film 142 of the halftone mask 140, so that the colored spherical beads 18A are not exposed, Only the photosensitive resin material is exposed.
  • Halftone exposure can control the remaining film thickness of the coating film 131 after development.
  • the colored spherical beads 18A are not exposed with a small amount of exposure through the semi-transmissive film 142 of the half-tone mask 140 shown in FIG.
  • the exposure intensity so that the spherical beads 18A in the non-picture element region 21 have a non-photosensitive exposure amount, the photosensitive resin material around the beads that becomes a shadow of the spherical beads 18A using the spherical beads 18A as a photomask. 132a is not exposed and remains after development.
  • the coating film 131 is exposed from the second surface 130b side of the second substrate 130 using the black matrix BM of the color filter layer 112 as a mask.
  • the black matrix BM formed in a solid shape mainly in the non-picture element region 21 of the black matrix BM functions as a photomask for exposure. Since the color material portion 113 of the color filter layer 112 transmits exposure light, the coating film 131a in the pixel region 22 to be deleted can be reliably exposed.
  • the coating film 131b in the non-pixel region 21 to be left is not exposed because it is shielded by the black matrix BM, and can be left after development.
  • the coating film 131a in the pixel region 22 is removed from the second substrate 130 together with the spherical beads, and the coating film 131b in the non-pixel region 21 is removed from the spherical beads 18A. Is partially left on the second substrate 130, leaving the photosensitive resin material 132a around the substrate.
  • the spherical beads 18A and the photosensitive resin material 132a around the spherical beads 18A are left on the second substrate 130 by adjusting the exposure amount for the non-picture element region 21 using the halftone mask 140. be able to.
  • the photosensitive resin material 132a around the spherical bead 18A remains because the unexposed spherical bead 18A is not exposed to light as a photomask, and the remaining photosensitive resin material 132a becomes the resist portion 18B described above.
  • the spherical beads 18A are fixed on the second substrate 130 via the resist portion 18B (photosensitive resin material 132a). In this way, the plurality of spacers 18 are formed on the second substrate 130.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process (alignment film forming process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • the second alignment film 17 is formed on the entire first surface 130 a of the second substrate 130 so as to cover the surfaces of the color filter layer 112 and the plurality of spacers 18, thereby producing the color filter substrate 12.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a manufacturing process (bonding process) in the liquid crystal display device 100.
  • a sealing material 150 is applied around the picture element region 22 of either the TFT substrate 11 or the color filter substrate 12. At this time, the sealing material 150 is not applied to a portion that becomes a liquid crystal injection port for injecting liquid crystal in a subsequent process.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process (bonding process) in the liquid crystal display device 100.
  • the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12 are overlapped with the surfaces on which the alignment films 16 and 17 are formed on the inside to form an empty panel.
  • the empty panel is placed in a vacuum chamber and heated at a temperature of, for example, 220 ° C. while being pressurized.
  • the sealing material 150 is cured, and molecules constituting the alignment films 17 and 18 are cross-linked by heat on the tip side of the spacer 18, and the alignment films are strongly bonded by physical bonds by chemical bonds and intermolecular forces.
  • the arrangement interval between the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12 is maintained by a plurality of spacers 18.
  • the spacer 18 is bonded to the TFT substrate 11 in a point-like contact via a curved surface 18a on the tip side made of the surface of the spherical bead 18A.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process (bending direction determination) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process (curving process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • the empty panel 10A is curved so that the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12 are curved in the same direction.
  • the TFT substrate is curved so that the TFT substrate side is convex and the color filter substrate side is concave.
  • the curve forming of the empty panel is performed using, for example, a curve forming apparatus 70 shown in FIGS.
  • the bending apparatus 70 includes a pair of pressing members 71 and 72 that can approach or separate from each other.
  • both ends of the empty panel 10A are held by the pressing members 71 and 72, initial stress is applied in an atmosphere at a predetermined heating temperature (200 ° C. to 300 ° C.), the bending direction is determined, Thereafter, the empty panel is curved until it reaches a predetermined curved shape by moving the distance between the pressing members 71 and 72 close to each other while maintaining the ambient temperature, and then cooled.
  • a predetermined heating temperature 200 ° C. to 300 ° C.
  • the curved surface 18a made of the surface of the spherical beads 18A exists on the distal end side (TFT substrate 11 side) of the spacer 18, it is joined to the TFT substrate 11 in a point-like contact. For this reason, the pressure of the contact load of the spacer 18 with respect to the TFT substrate 11 becomes more uniform than that of the configuration using the cylindrical spacer at the time of curve forming, and the alignment film is scraped or the cell gap G varies. Can be suppressed.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process (liquid crystal filling process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • the liquid crystal is filled into the curved empty panel 10A.
  • liquid crystal is injected into the empty panel 10A from the liquid crystal injection port of the sealing material 150, and after the liquid crystal is sufficiently filled in the empty panel 10A, the liquid crystal injection port is sealed with resin. In this way, the liquid crystal panel 10 is completed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a manufacturing process (polarizing plate bonding process) of the color filter substrate 12 in the liquid crystal display device 100.
  • polarizing plates 14 and 15 curved along the shape of the liquid crystal panel 10 are bonded to the back side and the front side of the liquid crystal panel 10 on the back side and the front side of the liquid crystal panel 10 respectively.
  • a backlight is attached to the back side of the panel. In this way, the liquid crystal display device 100 of this embodiment is completed.
  • the spherical beads 18A in the picture element region 22 are removed, and exposure is performed using a halftone mask so that the spherical beads 18A in the non-picture element region 21 remain together with the photosensitive resin material 132a around them. It was.
  • the exposure intensity with respect to the coating film 131 can be adjusted by using the halftone mask 140, and the remaining state of the spherical beads 18A after development can be controlled for each region.
  • each spherical bead 18A is fixed on the second substrate 130 by the photosensitive resin material 132 (resist portion 18B), and the fixing ability of each spherical bead 18A to the second substrate 130 is enhanced. Thereby, it can suppress that the spacer 18 peels from the 2nd board
  • the spacer 18 composed of the spherical beads 18A of the present embodiment, it is possible to improve the followability of the spacer 18 itself with respect to the deflection of the TFT substrate 11 and the color filter substrate 12 when the empty panel is curved. That is, the spacer 18 has a curved surface 18a on the tip side in contact with the TFT substrate 11 in a dot shape (circular shape), so that stress is not concentrated locally, and the alignment film 16 on the TFT substrate 11 side is damaged. You do n’t have to.
  • the curved surface 18a (spherical beads 18A) close to the curved shape of the TFT substrate 11 improves the contact area of the spacer 18 with the TFT substrate 11, and makes the pressure between the TFT substrate 11 and the spacer 18 uniform and reduced. It is possible. For this reason, the plastic deformation amount and the elastic deformation amount of each spacer 18 become uniform, and it is possible to maintain the cell gap G without variations.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the liquid crystal display device 200.
  • a plurality of spacers 18 are arranged not only in the non-pixel region 21 but also in the pixel region 22, and the liquid crystal having a predetermined curved shape.
  • a plurality of spacers 18 are scattered throughout the panel (curved panel) 20.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process (spacer forming process: exposure process) of the color filter substrate 12 of the liquid crystal display device 200.
  • the TFT substrate 11 (FIG. 2) is manufactured in the same manner as in the previous embodiment.
  • a film forming material is applied to the entire first surface 130 a of the second substrate 130 so as to cover the color filter layer 112, thereby forming a coating film 131.
  • UV exposure is performed on the coating film 131 formed on the second substrate 130.
  • the exposure is performed on the coating film 131 existing in the pixel region 22 and the non-pixel region 21 under the same conditions without using a halftone mask.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a manufacturing process (spacer forming process: developing process) of the color filter substrate 12 of the liquid crystal display device 100.
  • spacer forming process developing process
  • many spherical beads 18 ⁇ / b> A exist in the picture element region 22 and the non-picture element region 21.
  • photomask By exposing each spherical bead 18A colored in a predetermined color using a photomask, most of the photosensitive resin material 132 in the coating film 131 is exposed, and the exposed portion is removed by development.
  • the portion of the photosensitive resin material 132 that is shaded by the light-shielding spherical beads 18A, that is, the photosensitive resin material 132a around the spherical beads 18A is not exposed to light, and the spherical beads 18A used as a photomask after development. At the same time, they remain in the pixel region 22 and the non-pixel region 21 on the second substrate 130, respectively. In this way, the plurality of spacers 18 are formed on the entire second substrate 130.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a manufacturing process (bonding process) in the liquid crystal display device 200.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a manufacturing process (curving formation process / liquid crystal filling process) in the liquid crystal display device 200.
  • the color filter substrate 12 is bonded to the TFT substrate 11 via a plurality of spacers 18 to produce an empty panel 20A, and the curve forming apparatus 70 shown in FIGS. 9 and 10 is used.
  • the curved empty panel 20A is filled with liquid crystal to form the liquid crystal layer 13, and polarizing plates (not shown) are respectively provided on the front and back sides of the liquid crystal panel 20. to paste together. In this way, the liquid crystal display device 200 of this embodiment is manufactured.
  • the exposure can be performed using the spherical beads 18A as a photomask without using a halftone mask, manufacturing is easy. Further, since the plurality of spacers 18 can be formed not only in the non-picture element region 21 but also in the picture element region 22, the cell gap G can be further maintained when the empty panel 20A is curved.
  • Some aspects of the present invention are applied to a liquid crystal display device having a constant cell gap even if it is a curved panel, and a method for manufacturing a liquid crystal display device that needs to suppress variations in cell gap during manufacturing. Can do.
  • SYMBOLS 10,20 Liquid crystal panel (curved panel), 11a, 12a, 120a, 130a ... 1st surface, 13 ... Liquid crystal layer, 16 ... 1st alignment film, 17 ... 2nd alignment film, 18 ... Spacer, 18A ... Spherical bead , 18a ... curved surface, 18B ... resist portion, 100,200 ... liquid crystal display device, 100a ... display surface, 120 ... first substrate, 112 ... color material, 130 ... second substrate, 130b ... second surface of the second substrate, 131 (131a, 131b) ... coating film, 140 ... halftone mask, 132 ... photosensitive resin material, BM ... black matrix

Abstract

本発明の一態様による液晶表示装置は、凹状に湾曲した表示面を有する液晶表示装置において、相互に対向して配置された第１曲面基板および第２曲面基板と、第１曲面基板および第２曲面基板の間に挟持された液晶層と、液晶層と第１曲面基板との間に配置された第１配向膜と、第２曲面基板の液晶層側の第１面上に配置され、第１曲面基板と第２曲面基板とのギャップを保持するスペーサーと、第２曲面基板の第１面およびスペーサーの表面を覆う第２配向膜と、を有し、第１曲面基板側が凸型の曲面、第２曲面基板側が凹型の曲面に成形された曲面パネルを備え、スペーサーは、第１曲面基板側に凸状の曲面を有している。

Description

液晶表示装置およびその製造方法
　本発明のいくつかの態様は、液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
　本願は、２０１７年６月２日に、日本に出願された特願２０１７－１０９８６４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　液晶表示装置では、液晶層での光の偏光を利用するため、液晶層の厚み（対向基板の液晶層側の面に設けられた一対の配向膜の間隔：セルギャップ）が必要である。セルギャップを一定に維持するスペーサーとして、円錐状あるいは円柱状のスペーサーが用いられていた（例えば、特許文献１，２）。曲面ディスプレイの製造において、液晶層を挟持している一対のガラス基板を湾曲させた後もセルギャップを一定に保つ必要がある。この際、スペーサーが円錐状あるいは円柱状の場合、上下基板を撓ませた際にスペーサーの角部に圧力が集中して配向膜が削られるなどし、セルギャップにムラが発生してしまう。
　そのため、配向膜が傷つくことのないよう球状のスペーサーを用いる方法が提案されている。球状のスペーサーを用いる方法としては、例えば、特許文献１のようにプラスチックビーズをレジスト上に散布させたり、レジスト内に混入させたりする方法が挙げられる。
　例えば、特許文献１には、感光する接着レジスト上にビーズを散布して熱硬化させた後、露光することでアクティブエリア内のビーズを取り去り、アクティブエリア外に感光性接着材に固着したビーズのみを残すことでギャップスペーサを形成する方法が記載されている。
特開２００１－４２３３７号公報 特開２０１１－１１２８９２号公報
　しかしながら、特許文献１では感光性固着剤を使用しており、球状ビーズを振り落として散布しただけでは感光接着剤との接触する面が小さく、固着能力が小さい。感光接着材に対する球状ビーズの固着能力を高めるためには、感光性接着材を硬化させる処理が必要であり、処理が複雑である。このように、球状ビーズを用いる場合は、特定位置への固定が難しい。このため、セルギャップのバラツキを抑えることが難しかった。
　本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、曲面パネルであっても一定のセルギャップを有する液晶表示装置、および製造時のセルギャップのバラツキを抑えることのできる液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様における液晶表示装置は、凹状に湾曲した表示面を有する液晶表示装置において、相互に対向して配置された第１曲面基板および第２曲面基板と、前記第１曲面基板および前記第２曲面基板の間に挟持された液晶層と、前記液晶層と前記第１曲面基板との間に配置された第１配向膜と、前記第２曲面基板の前記液晶層側の第１面上に配置され、前記第１曲面基板と前記第２曲面基板とのギャップを保持するスペーサーと、前記第２曲面基板の前記第１面および前記スペーサーの表面を覆う第２配向膜と、を有し、前記第１曲面基板側が凸型の曲面、前記第２曲面基板側が凹型の曲面に成形された曲面パネルを備え、前記スペーサーは、前記第１曲面基板側に凸状の曲面を有している。
　本発明の一態様における液晶表示装置において、前記スペーサーは、前記凸状の曲面を形成する球状ビーズと、前記球状ビーズを前記第２曲面基板に固定しているレジスト部と、から構成されていてもよい。
　本発明の一態様における液晶表示装置の製造方法は、凹状に湾曲した表示面を有する液晶表示装置の製造方法において、第１基板の表面上に第１配向膜を形成する工程と、第２基板の表面上に、前記第１基板側に凸状の曲面を有するスペーサーを形成する工程と、前記スペーサーを覆って前記第２基板の表面上に第２配向膜を形成する工程と、前記第１基板および前記第２基板を前記スペーサーを介して貼り合わせた後に湾曲成形する工程と、前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を封入する工程と、を有し、前記スペーサーを形成する工程では、感光性樹脂材料中に複数の球状ビーズが混入された材料を前記第２基板上に塗布して塗布膜を形成し、前記球状ビーズをマスクとして前記塗布膜を露光・現像することにより前記スペーサーを形成する。
　本発明の一態様の液晶表示装置の製造方法では、前記スペーサーを形成する工程において、前記塗布膜を露光・現像する際にハーフトーンマスクを用いる製造方法としてもよい。
　本発明の一態様の液晶表示装置の製造方法では、前記第２基板の前記液晶層側の前記第１面に、ブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスによって区画された領域に形成された色材と、を有するカラーフィルター層を形成し、前記スペーサーを形成する工程においては、前記ブラックマトリクスをマスクにして、前記第２基板の前記第１面とは反対側の第２面側から前記塗布膜の露光を行う製造方法としてもよい。
　本発明の一態様の液晶表示装置の製造方法では、前記湾曲成形する工程において、前記第１基板側が凸型、前記第２基板側が凹型となるように湾曲させる製造方法を用いてもよい。
　本発明のいくつかの態様によれば、曲面パネルであっても一定のセルギャップを有する液晶表示装置、および製造時のセルギャップのバラツキを抑えることのできる液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
実施形態の液晶表示装置１００を模式的に示す断面図。 液晶表示装置１００におけるＴＦＴ基板１１の製造工程を示す断面図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（カラーフィルター等の成膜工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：露光工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：現像工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（配向膜形成工程）を示す図。 液晶表示装置１００における製造工程（貼り合わせ工程）を示す図。 液晶表示装置１００における製造工程（接合工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（曲げ方向決定）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（湾曲工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（液晶充填工程）を示す図。 液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（偏光板貼り合わせ工程）を示す図。 液晶表示装置２００の構成を示す断面図。 液晶表示装置２００のカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：露光工程）を示す断面図。 液晶表示装置１００のカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：現像工程）を示す図。 液晶表示装置２００における製造工程（貼り合わせ工程）を示す図。 液晶表示装置２００における製造工程（湾曲形成工程・液晶充填工程）を示す図。
　まず、本発明に係る各実施形態の液晶表示装置の構成について説明し、その後、製造方法について説明する。
　なお、以下の各図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
[第１実施形態の液晶表示装置１００]
　図１は、本実施形態の液晶表示装置１００を模式的に示す断面図である。
　図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、凹状に湾曲した表示面１００ａを有する表示装置であり、相互に対向して配置された一対のＴＦＴ基板（第１曲面基板）１１およびカラーフィルター基板（第２曲面基板）１２と、これらＴＦＴ基板１１およびカラーフィルター基板１２の間に挟持された液晶層１３と、を有して構成され、湾曲形状をなす液晶パネル（曲面パネル）１０を備えている。液晶パネル１０は、ＴＦＴ基板１１とカラーフィルター基板１２との間に配置された複数のスペーサー１８によってセルギャップＧが保持されている。
　液晶パネル１０は、ＴＦＴ基板１１およびカラーフィルター基板１２が同じ方向に湾曲した形状となるように、ＴＦＴ基板１１側が凸型の曲面、カラーフィルター基板１２側が凹型の曲面に成形された曲面パネルである。
　液晶パネル１０の裏面側には第１曲面偏光板１４が配され、前面側には第２曲面偏光板１５が配置されている。これら偏光板１４，１５は、液晶パネル１０の湾曲形状に沿って湾曲形成された偏光板であり、偏光軸が相互に直交するように配置されている。また、液晶パネル１０の裏面側には、バックライト（不図示）が配置されている。
　ＴＦＴ基板１１の第１面１１ａ（液晶層１３側の面）側には、ＴＦＴおよび画素電極２３等(不図示)を含む素子層１９が形成され、この素子層１９を覆って第１配向膜１６がさらに形成されている。カラーフィルター基板１２の第１面１２ａ（液晶層１３側の面）側には、共通電極１１１およびカラーフィルター層１１２が形成されている。液晶パネル１０において、画素電極２３と共通電極１１１とが対向する領域が絵素領域２２、画素電極２３と共通電極１１１とが対向しない領域が非絵素領域２１となっている。
　本実施形態のカラーフィルター基板１２には、複数のスペーサー１８が設けられている。これら複数のスペーサー１８は、カラーフィルター基板１２の第１面１２ａ側の非絵素領域２１に形成されている。スペーサー１８は、所定の色に着色された球状ビーズ１８Ａと、球状ビーズ１８Ａをカラーフィルター基板１２の第１面１２ａ上に固着しているレジスト部１８Ｂと、を有して構成されている。球状ビーズ１８Ａとしては、液晶パネル１０のセルギャップＧ（ＴＦＴ基板１１とカラーフィルター基板１２との間のギャップ）と同じ直径を有する樹脂製ビーズを用いる。
　スペーサー１８は、ＴＦＴ基板１１側の先端部に球状ビーズ１８Ａの表面からなる凸状の曲面１８ａを有しており、後述の第２配向膜１７を介してＴＦＴ基板１１に対して点状（円形状）に接触で接合されている。また、スペーサー１８は、カラーフィルター層１１２に対して面接触するレジスト部１８Ｂを介して第１面１２ａ上に固着されている。スペーサー１８が球状ビーズ１８Ａだけでなくレジスト部１８Ｂを有するため、球状ビーズ１８Ａのみからなるスペーサーよりも、カラーフィルター層１１２に対する接触面積が増えて固着強度が増す。
　これら複数のスペーサー１８により、液晶パネル１０のセルギャップＧ（液晶層１３の厚さ）が一定に維持されるよう構成されている。さらに、第１面１２ａ上には、複数のスペーサー１８の表面を覆うとともに、カラーフィルター層１１２および共通電極１１１等を覆って第２配向膜１７が形成されている。
　なお、液晶材料としては、従来のＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ＦＬＣモード、光散乱モードなどの液晶材料のいずれも用いることができる。
　以下、本実施形態の液晶表示装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
　図２は、液晶表示装置１００におけるＴＦＴ基板１１の製造工程を示す断面図である。
　先ず、２枚の平面基板を用意し、一方の第１基板１２０の第１面１２０ａ上に、絵素領域２２内に形成されたＴＦＴおよび画素電極等を含む素子層１９を形成する。その後、第１基板１２０の第１面１２０ａ全体に素子層１９を覆って第１配向膜１６を形成し、ＴＦＴ基板１１を作製する。
　図３は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（カラーフィルター等の成膜工程）を示す図である。
　一方、第２基板１３０には、第１面１３０ａ上に共通電極１１１およびカラーフィルター層１１２を順次形成する。カラーフィルター層１１２を形成する際は、非絵素領域２１にブラックマトリクスＢＭをベタ状に形成するとともに絵素領域２２に格子状に形成し、ブラックマトリクスＢＭの各開口、つまりブラックマトリクスＢＭによって区画された領域内にＲＧＢ各色の色材１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂを形成する。絵素領域２２内にはＲＧＢの混色を防止するためにブラックマトリクスＢＭが形成されるが、格子状に細く形成されるため図示は省略し、非絵素領域２１に形成したブラックマトリクスＢＭのみを図示する。ここでは、カラーフィルター層１１２のうち、絵素領域２２に形成された部分を色材部１１３と称する。
　また、第１面１３０ａの全体にカラーフィルター層１１２を覆って成膜材料を塗布し、塗布膜１３１を形成する。成膜材料には、複数の球状ビーズ１８Ａをポジ型の感光性樹脂材料１３２内に混入したものを用いる。感光性樹脂材料１３２に対する球状ビーズ１８Ａの含有率等は、製造する液晶パネルの大きさ等に応じて適宜設定される。
　図４は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：露光工程）を示す図である。
　次に、第２基板１３０上に成膜された塗布膜１３１に対してハーフトーンマスク１４０を用いた露光を行う。
　本実施形態では、非絵素領域２１内に上記スペーサー１８（図１）を形成するためにハーフトーン露光を行う。ハーフトーン露光では、フォトマスクに濃淡を持たせたハーフトーンマスク１４０を用いている。ハーフトーンマスク１４０は、石英基板１４１上に半透過膜１４２が形成されてなり、絵素領域２２と非絵素領域２１とで塗布膜１３１に対する露光強度を制御するものである。
　本実施形態で用いるハーフトーンマスク１４０は、例えば、半透過膜１４２の絵素領域２２に対応する部分に開口１４２ａを設けて光透過率を高くし、非絵素領域２１に対応する部分に半透過膜１４２を設けて光透過率を低くしたものである。このようなハーフトーンマスク１４０を用いて、塗布膜１３１の表面側からハーフトーン露光を行う。
　図５は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：現像工程）を示す図である。
　上記構成のハーフトーンマスク１４０を用いてＵＶ露光を行うことで、ハーフトーンマスク１４０における半透過膜１４２の開口を介して絵素領域２２内の塗布膜１３１ａを完全に露光させることができる。一方、非絵素領域２１内の塗布膜１３１に対しては、ハーフトーンマスク１４０の半透過膜１４２を介して少ない露光量で露光が行われるため、着色された球状ビーズ１８Ａは感光されず、感光性樹脂材料のみが感光する。ハーフトーン露光は、現像後の塗布膜１３１の残存膜厚を制御することができる。
　着色された球状ビーズ１８Ａは、図４に示したハーフトーンマスク１４０の半透過膜１４２を介した少ない露光量では感光しない。非絵素領域２１内の球状ビーズ１８Ａが感光しない露光量となるように露光強度を調整することで、球状ビーズ１８Ａがフォトマスクとなって球状ビーズ１８Ａの影になるビーズ周囲の感光性樹脂材料１３２ａは感光されず、現像後に残る。
　また、本実施形態では、図４に示すように、第２基板１３０の第２面１３０ｂ側から、カラーフィルター層１１２のブラックマトリクスＢＭをマスクにして塗布膜１３１の露光を行う。この際、ブラックマトリクスＢＭのうち主に非絵素領域２１にベタ状に形成されたブラックマトリクスＢＭが露光用のフォトマスクとして機能する。カラーフィルター層１１２の色材部１１３は露光光を透過するため、削除したい絵素領域２２内の塗布膜１３１ａを確実に露光させることができる。一方、残したい非絵素領域２１内の塗布膜１３１ｂはブラックマトリクスＢＭで遮光されるため露光されず、現像後に残すことができる。
　その後、露光後の感光部分を現像液で現像すると、絵素領域２２内の塗布膜１３１ａは球状ビーズごと第２基板１３０上から除去され、非絵素領域２１内の塗布膜１３１ｂは球状ビーズ１８Ａの周囲の感光性樹脂材料１３２ａを残して第２基板１３０上に部分的に残存する。
　本実施形態では、ハーフトーンマスク１４０を用いて非絵素領域２１に対する露光量を調整することにより、球状ビーズ１８Ａと、球状ビーズ１８Ａの周囲の感光性樹脂材料１３２ａを第２基板１３０上に残すことができる。球状ビーズ１８Ａの周囲の感光性樹脂材料１３２ａは未露光部分である球状ビーズ１８Ａがフォトマスクとなって感光されないため残存し、この残存した感光性樹脂材料１３２ａが上述したレジスト部１８Ｂとなる。球状ビーズ１８Ａはレジスト部１８Ｂ（感光性樹脂材料１３２ａ）を介して第２基板１３０上に固着された状態となる。このようにして、第２基板１３０上に複数のスペーサー１８が形成される。
　図６は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（配向膜形成工程）を示す図である。
　次に、第２基板１３０の第１面１３０ａの全体に、カラーフィルター層１１２および複数のスペーサー１８の表面を覆って第２配向膜１７を形成し、カラーフィルター基板１２を作製する。
　図７は、液晶表示装置１００における製造工程（貼り合わせ工程）を示す図である。
　次に、ＴＦＴ基板１１およびカラーフィルター基板１２のうちいずれか一方の基板の絵素領域２２の周囲にシール材１５０を塗布する。このとき、後工程で液晶を注入するための液晶注入口となる部分にはシール材１５０を塗布しないようにする。
　図８は、液晶表示装置１００における製造工程（接合工程）を示す図である。
　次に、ＴＦＴ基板１１とカラーフィルター基板１２とを互いの配向膜１６,１７が形成された面を内側にして重ね合せて空パネルとする。そして、この空パネルを真空チャンバ内に入れ、加圧しながら例えば２２０℃の温度で加熱する。これにより、シール材１５０が硬化するとともに、スペーサー１８の先端側では配向膜１７,１８を構成する分子が熱で架橋し、化学結合及び分子間力によって物理結合で配向膜どうしが強く結合される。ＴＦＴ基板１１とカラーフィルター基板１２との配置間隔は、複数のスペーサー１８によって維持される。スペーサー１８は、球状ビーズ１８Ａの表面からなる先端側の曲面１８ａを介して、ＴＦＴ基板１１に対して点状に接触で接合している。
　図９は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（曲げ方向決定）を示す図である。図１０は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（湾曲工程）を示す図である。
　次に、ＴＦＴ基板１１およびカラーフィルター基板１２が互いに同じ方向に湾曲した形状となるように、空パネル１０Ａを湾曲成形する。このとき、ＴＦＴ基板側が凸型、カラーフィルター基板側が凹型となるように湾曲させる。
　空パネルの湾曲成形には、例えば、図９および図１０に示す湾曲成形装置７０を用いて行う。湾曲成形装置７０は、互いに近接または離間できる一対の押圧部材７１，７２を備えている。この装置を用いる場合には、空パネル１０Ａの両端を押圧部材７１，７２により保持させ、所定の加熱温度（２００℃～３００℃）の雰囲気中で初期応力を付与して曲げ方向を決定し、その後、雰囲気温度をそのままにして押圧部材７１，７２の距離を互いに接近させることで空パネルを所定の湾曲形状になるまで湾曲させ、その後、冷却する。
　本実施形態では、スペーサー１８の先端側（ＴＦＴ基板１１側）に球状ビーズ１８Ａの表面からなる曲面１８ａが存在するため、ＴＦＴ基板１１に対して点状に接触で接合している。そのため、湾曲成形時に、ＴＦＴ基板１１に対するスペーサー１８の接触負荷の圧力が、円柱状のスペーサーを用いた構成よりも均等になり、配向膜が削れたり、セルギャップＧにバラツキが生じたりするのを抑制することができる。
　図１１は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（液晶充填工程）を示す図である。
　次に、湾曲成形された空パネル１０Ａ内に液晶を充填する。具体的には、シール材１５０の液晶注入口から空パネル１０Ａ内に液晶を注入し、空パネル１０Ａ内に液晶を十分に充填した後、液晶注入口を樹脂で封止する。このようにして液晶パネル１０が完成する。
　図１２は、液晶表示装置１００におけるカラーフィルター基板１２の製造工程（偏光板貼り合わせ工程）を示す図である。
　次に、液晶パネル１０の裏面側及び前面側に、液晶パネル１０の形状に沿って湾曲した偏光板１４,１５を、液晶パネル１０の裏面側および表面側のそれぞれに接合する。その後、液晶パネル１０に駆動回路を接続した後、パネル裏面側にバックライトを取り付ける。このようにして、本実施形態の液晶表示装置１００が完成する。
　本実施形態では、絵素領域２２内の球状ビーズ１８Ａを除去するとともに、非絵素領域２１の球状ビーズ１８Ａがその周囲の感光性樹脂材料１３２ａとともに残るようにハーフトーンマスクを用いて露光を行った。このように、ハーフトーンマスク１４０を用いることによって塗布膜１３１に対する露光強度を調整することができ、現像後の球状ビーズ１８Ａの残存状態を領域ごとに制御することが可能である。
　また、非絵素領域２１内に残存した複数の球状ビーズ１８Ａはそれ自体がマスクとなることでビーズ下周囲の感光性樹脂材料１３２ａが残存する。これによって、各球状ビーズ１８Ａは感光性樹脂材料１３２（レジスト部１８Ｂ）によって第２基板１３０上に固定されることとなり、第２基板１３０に対する各球状ビーズ１８Ａの固着能力が高められる。
これにより、空パネル１０Ａの湾曲成形時にスペーサー１８が第２基板１３０上から剥がれてしまうのを抑制できる。
　また、従来の円柱状のスペーサーでは、ＴＦＴ基板１１側の先端側が平面とされているため、湾曲成形時に角部に局所的に応力が集中し、ＴＦＴ基板１１側の配向膜１６が削れてしまう可能性が高い。また、スペーサー内での接触負荷が異なるため、各スペーサーの塑性変形量及び弾性変形量が不均一になり、セルギャップＧのバラツキが発生する可能性が高い。
　これに対して、本実施形態の球状ビーズ１８Ａからなるスペーサー１８によれば、空パネルの湾曲成形時にＴＦＴ基板１１およびカラーフィルター基板１２のたわみに対するスペーサー１８自体の追従性を向上させることができる。つまり、スペーサー１８は、先端側の曲面１８ａがＴＦＴ基板１１に対して点状（円形状）に接触するため、局所的に応力が集中することがなく、ＴＦＴ基板１１側の配向膜１６を傷つけずに済む。さらに、ＴＦＴ基板１１の湾曲形状に近い曲面１８ａ（球状ビーズ１８Ａ）により、ＴＦＴ基板１１に対するスペーサー１８の接触面積を向上させ、ＴＦＴ基板１１とスペーサー１８との間の圧力を均一化、低減化させることが可能である。このため、各スペーサー１８の塑性変形量および弾性変形量が均一になり、バラツキのないセルギャップＧを維持することが可能である。
［第２実施形態の液晶表示装置２００］
　次に、液晶表示装置２００の構成について説明する。
　以下に示す本実施形態の液晶表示装置２００の製造方法は、上記第１実施形態と略同様であるが、スペーサー１８が絵素領域２２内にも配置されている点において異なる。よって、以下の説明では、先の実施形態と異なる部分について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１～図１２と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
　図１３は、液晶表示装置２００の構成を示す断面図である。
　図１３に示すように、本実施形態の液晶表示装置２００では、非絵素領域２１だけでなく、絵素領域２２内にも複数のスペーサー１８が配置されており、所定の湾曲形状をなす液晶パネル（曲面パネル）２０の全体に複数のスペーサー１８が点在した構成となっている。
　以下、本実施形態の液晶表示装置２００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
　図１４は、液晶表示装置２００のカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：露光工程）を示す断面図である。
　先の実施形態と同様にしてＴＦＴ基板１１（図２）を作製する。
　また、先の実施形態と同様にして、図１４に示すように第２基板１３０の第１面１３０ａの全体にカラーフィルター層１１２を覆って成膜材料を塗布し、塗布膜１３１を形成する。
　次に、第２基板１３０上に成膜された塗布膜１３１に対してＵＶ露光を行う。本実施形態では、ハーフトーンマスクを用いずに、絵素領域２２および非絵素領域２１に存在する塗布膜１３１に対して同じ条件で露光を行う。
　図１５は、液晶表示装置１００のカラーフィルター基板１２の製造工程（スペーサー形成工程：現像工程）を示す図である。
　図１５に示すように、塗布膜１３１には、絵素領域２２および非絵素領域２１に多くの球状ビーズ１８Ａが存在する。所定の色に着色された各球状ビーズ１８Ａをフォトマスクとして露光を行うことにより、塗布膜１３１のうち感光性樹脂材料１３２の多くを感光させ、感光した部分を現像によって除去する。
　また、感光性樹脂材料１３２のうち遮光性を有する球状ビーズ１８Ａの影となる部分、つまり、球状ビーズ１８Ａの周囲の感光性樹脂材料１３２ａは感光されず、現像後、フォトマスクとした球状ビーズ１８Ａとともに第２基板１３０上の絵素領域２２および非絵素領域２１にそれぞれ残る。このようにして、第２基板１３０の全体に複数のスペーサー１８を形成する。
　図１６は、液晶表示装置２００における製造工程（貼り合わせ工程）を示す図である。
図１７は、液晶表示装置２００における製造工程（湾曲形成工程・液晶充填工程）を示す図である。
　その後、図１６に示すように、カラーフィルター基板１２を複数のスペーサー１８を介してＴＦＴ基板１１と貼り合わせて空パネル２０Ａを作製し、図９および図１０に示した湾曲成形装置７０を用いて空パネル２０Ａを湾曲させた後、図１７に示すように湾曲した空パネル２０Ａ内に液晶を充填して液晶層１３を形成し、液晶パネル２０の表裏面側にそれぞれ偏光板（不図示）を貼り合わせる。このようにして本実施形態の液晶表示装置２００を製造する。
　本実施形態によれば、ハーフトーンマスクを用いることなく球状ビーズ１８Ａをフォトマスクとして露光を行うことができるので、製造が容易である。また、非絵素領域２１だけでなく、絵素領域２２にも複数のスペーサー１８を形成することができるので、空パネル２０Ａを湾曲成形する際にセルギャップＧをより維持することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明のいくつかの態様は、曲面パネルであっても一定のセルギャップを有する液晶表示装置、および製造時のセルギャップのバラツキを抑えることが必要な液晶表示装置の製造方法などに適用することができる。
　１０，２０…液晶パネル（曲面パネル）、１１ａ，１２ａ，１２０ａ，１３０ａ…第１面、１３…液晶層、１６…第１配向膜、１７…第２配向膜、１８…スペーサー、１８Ａ…球状ビーズ、１８ａ…曲面、１８Ｂ…レジスト部、１００，２００…液晶表示装置、１００ａ…表示面、１２０…第１基板、１１２…色材、１３０…第２基板、１３０ｂ…第２基板の第２面、１３１（１３１ａ，１３１ｂ）…塗布膜、１４０…ハーフトーンマスク、１３２…感光性樹脂材料、ＢＭ…ブラックマトリクス

Claims (6)

  1. 　凹状に湾曲した表示面を有する液晶表示装置において、
    　相互に対向して配置された第１曲面基板および第２曲面基板と、
    　前記第１曲面基板および前記第２曲面基板の間に挟持された液晶層と、
    　前記液晶層と前記第１曲面基板との間に配置された第１配向膜と、
    　前記第２曲面基板の前記液晶層側の第１面上に配置され、前記第１曲面基板と前記第２曲面基板とのギャップを保持するスペーサーと、前記第２曲面基板の前記第１面および前記スペーサーの表面を覆う第２配向膜と、を有し、
    　前記第１曲面基板側が凸型の曲面、前記第２曲面基板側が凹型の曲面に成形された曲面パネルを備え、
    　前記スペーサーは、前記第１曲面基板側に凸状の曲面を有している、液晶表示装置。
  2. 　前記スペーサーは、前記凸状の曲面を形成する球状ビーズと、前記球状ビーズを前記第２曲面基板に固定しているレジスト部と、から構成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　凹状に湾曲した表示面を有する液晶表示装置の製造方法において、
    　第１基板の表面上に第１配向膜を形成する工程と、
    　第２基板の表面上に、前記第１基板側に凸状の曲面を有するスペーサーを形成する工程と、
    　前記スペーサーを覆って前記第２基板の表面上に第２配向膜を形成する工程と、
    　前記第１基板および前記第２基板を前記スペーサーを介して貼り合わせた後に湾曲成形する工程と、
    　前記第１基板と前記第２基板との間に液晶層を封入する工程と、を有し、
    　前記スペーサーを形成する工程では、
    　感光性樹脂材料中に複数の球状ビーズが混入された材料を前記第２基板上に塗布して塗布膜を形成し、前記球状ビーズをマスクとして前記塗布膜を露光・現像することにより前記スペーサーを形成する、
    液晶表示装置の製造方法。
  4. 　前記スペーサーを形成する工程において、
    　前記塗布膜を露光・現像する際にハーフトーンマスクを用いる、請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法。
  5. 　前記第２基板の前記液晶層側の前記第１面に、ブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスによって区画された領域に形成された色材と、を有するカラーフィルター層を形成し、
    　前記スペーサーを形成する工程においては、
    　前記ブラックマトリクスをフォトマスクにして、前記第２基板の前記第１面とは反対側の第２面側から前記塗布膜の露光を行う、
    請求項３または４に記載の液晶表示装置の製造方法。
  6. 　前記湾曲成形する工程において、
    　前記第１基板側が凸型、前記第２基板側が凹型となるように湾曲させる、請求項３から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
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