JP2007233220A - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを軽減したり、表示品質を向上させたりしやすくすることができる液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】透明基板１７の第１面１７ａに互いに仕切られて形成された複数の画素領域１３と、画素領域１３ごとに互いに仕切られて配置された液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂと、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを画素領域１３ごとに個別に駆動する画素電極と、を備え、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、それぞれ反射する光の波長域が異なることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。

従来、カラー表示をする表示デバイス（表示装置）において、赤色用の不揮発性かつ反射型液晶を用いた表示シートと、緑色用の不揮発性かつ反射型液晶を用いた表示シートと、青色用の不揮発性かつ反射型液晶を用いた表示シートとを積層した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−９９２２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例では、赤色用、緑色用及び青色用のそれぞれの表示シートごとに、これら赤色用、緑色用及び青色用の各表示シートを個別に駆動するための表示駆動ドライバが必要となる。このことは、表示させる色の種類に応じた個数の表示駆動ドライバが必要であることを意味し、この表示駆動ドライバにかかるコストを軽減することが困難であったり、表示させる色ごとに表示駆動ドライバを制御しなければならないため、表示駆動にかかる処理を軽減することが困難であったりするという未解決の課題がある。

また、上記特許文献１に記載された従来例では、赤色用、緑色用及び青色用のそれぞれの表示シートを積層した構成であるため、これら赤色用、緑色用及び青色用の各表示シートを積層する際に、表示シート同士間で、高い精度で画素同士の位置を合わせなければならない。これは、表示シート同士間での画素同士の位置ずれが大きくなると、カラー表示における色の再現性が低くなってしまい、表示品質が損なわれてしまうからである。つまり、上記の従来例では、画素が細かくなるほど、表示シート同士間での画素同士の位置ずれが発生しやすくなり、表示品質を向上させることが困難であるとともに、各表示シートの積層にかかるコストを軽減することが困難であるという未解決の課題がある。

本発明は、これらの未解決の課題に着目してなされたものであり、コストを軽減したり、表示品質を向上させたりしやすくすることができる液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

第１の発明における記録装置は、基板の一の面に互いに仕切られて形成された複数の画素領域と、各前記複数の画素領域ごとに、互いに仕切られて配置された液晶と、該液晶を前記複数の画素領域ごとに個別に駆動する画素電極と、を備え、前記液晶は、前記画素領域の複数個単位を一組とする複数組の画素領域群のそれぞれにおいて、前記複数個単位の前記画素領域ごとに性質が異なることを特徴とする。

この液晶表示装置では、基板の一の面に複数の画素領域が、互いに仕切られて形成されているとともに、複数個単位の画素領域で構成される一組の画素領域群において、これら複数個単位の画素領域ごとに性質が異なる液晶を備えている。そして、性質が異なる各液晶は、画素電極によって各画素領域ごとに個別に駆動される。これにより、異なる性質を有する液晶ごとに個別の駆動ドライバを設けることなく、各液晶を駆動することができるため、コストの軽減が図られる。

また、各画素領域が基板の一の面に形成されているため、性質が異なる液晶同士を積層する場合に比較して、積層される画素領域同士の位置合わせが不要であり、位置合わせにかかるコストを低減することができるのみならず、画素領域が細かくなっても表示品質を向上しやすくすることが可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を反射する性質を有していることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとの液晶がそれぞれ異なる波長域の光を反射するため、画素領域ごとの液晶に応じた種類の色を表示することが可能となる。

第３の発明は、第２の発明において、前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を反射するコレステリック液晶を含んでいることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとに異なる波長域の光が反射されるため、画素領域ごとに異なる複数種類の色を表示することが可能となる。

第４の発明は、第３の発明において、前記異なる波長域の前記光は、それぞれ、赤色、緑色及び青色であることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとに、それぞれ赤色、緑色及び青色の光が反射されるため、これらの光のそれぞれの反射及び透過を制御することにより、カラー表示を行うことが可能となる。

第５の発明は、第２乃至第４のいずれか一の発明において、前記画素領域ごとに配置された前記液晶を透過した光を吸収する光吸収層を、さらに備えることを特徴とする。

この液晶表示装置では、液晶を透過した光が光吸収層に吸収されるため、高いコントラストを有する表示が可能となる。

第６の発明は、第１の発明において、前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を吸収する性質を有していることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとの液晶がそれぞれ異なる波長域の光を吸収するため、画素領域ごとの液晶に応じた種類の色を表示することが可能となる。

第７の発明は、第６の発明において、前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を吸収するゲストホスト液晶を含んでいることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとに異なる波長域の光が吸収されるため、画素領域ごとに異なる複数種類の色を表示することが可能となる。

第８の発明は、第７の発明において、前記異なる波長域の前記光は、それぞれ、赤色、緑色及び青色であることを特徴とする。

この液晶表示装置では、一組の画素領域群における画素領域ごとに、それぞれ赤色、緑色及び青色の光が吸収されるため、これらの光のそれぞれの吸収及び透過を制御することにより、カラー表示を行うことが可能となる。

第９の発明は、第１乃至第８のいずれか一の発明において、前記液晶は、ポリマー構造を有することを特徴とする。

この液晶表示装置では、液晶がポリマー構造を有しているため、各画素領域での表示状態を保ちつつ、可撓性のある液晶表示装置を構成することが可能となる。

第１０の発明における液晶表示装置の製造方法は、基板の一の面に画素領域を仕切る隔壁を形成して複数の前記画素領域を形成する工程と、前記画素領域の複数個単位を一組とする複数組の画素領域群のそれぞれにおいて、前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ性質が異なる液晶を含む液状体を液滴として吐出して、各前記画素領域に液晶を配置する工程と、を有することを特徴とする。

この液晶表示装置の製造方法では、一組の画素領域群における複数個単位の画素領域ごとに、それぞれ性質が異なる液晶を含む液状体を液滴として吐出して、各画素領域に液晶を配置するようになっている。これにより、複数個単位の画素領域で構成される一組の画素領域群において、これら複数個単位の画素領域ごとに性質が異なる液晶を備えた液晶表示装置を製造することが可能となる。

第１１の発明は、第１０の発明において、前記液晶を配置する工程では、前記液状体をインクジェット法で前記液滴として吐出することを特徴とする。

この液晶表示装置の製造方法では、インクジェット法で液晶を含む液状体を吐出して、各画素領域に液晶を配置するようになっているため、画素領域が細かくなっても、画素領域ごとに安定した量の液晶を配置することができ、表示品質を向上させやすくすることができる液晶表示装置を製造することが可能となる。

第１２の発明は、第１０又は第１１の発明において、前記液晶を配置する工程では、前記液状体を加熱しながら、当該液状体を前記液滴として吐出することを特徴とする。

この液晶表示装置の製造方法では、加熱した液状体を液滴として吐出するようになっているため、加熱によって粘性が低減した状態で液状体を吐出することが可能となる。これにより、画素領域ごとに吐出する液状体の量を安定させやすくすることが可能となる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態における液晶表示装置１は、分解斜視図である図１（ａ）に示すように、液晶基板３と、対向基板５と、シール材７と、液晶を駆動する駆動ドライバ９とを備えている。なお、この図１（ａ）では、構成をわかりやすく示すため、後述する隔壁１１によって仕切られた領域である画素領域１３を誇張して、且つ個数を減じて図示した。また、本実施形態の液晶表示装置１では、平面図である図１（ｂ）に示すように、環状に設けられているシール材７の内側の領域を表示領域１５と呼ぶ。

ここで、上記の各構成について詳細を説明する。
液晶基板３は、図１（ａ）中のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、可視光を透過可能な透明基板１７と、隔壁１１と、走査電極１９と、配向膜２１と、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂと、各走査電極１９から延びて駆動ドライバ９に電気的に接続される引出し電極２５と、可視光を吸収する光吸収層２７とを備えている。

透明基板１７は、ガラスや樹脂などから形成されている。
隔壁１１は、図２に示すように、透明基板１７の第１面１７ａに形成されており、例えば、ポリイミドやアクリルなどの可視光を透過可能な材料で形成されている。
走査電極１９は、透明基板１７の第１面１７ａに形成されており、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの可視光を透過可能で導電性を有する材料で形成されている。
配向膜２１は、各画素領域１３内で各走査電極１９上に形成されており、例えば、ポリイミドなどの可視光を透過可能な材料で形成されている。

液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、それぞれ、分子が一定のピッチで周期的にねじれた構造を有するコレステリック液晶で構成されている。このコレステリック液晶は、分子のねじれピッチと等しい波長の光を反射する性質を有している。

液晶２３ｒは、赤色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を反射する。液晶２３ｇは、緑色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を反射する。液晶２３ｂは、青色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を反射する。

これらの液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、図２に示すように、Ｘ方向に沿って連続して並ぶ３個の画素領域１３で構成される一組の画素領域群２９において、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂのそれぞれが、各画素領域１３内に配置されている。つまり、一組の画素領域群２９においては、液晶２３ｒが配置されている画素領域１３と、液晶２３ｇが配置されている画素領域１３と、液晶２３ｂが配置されている画素領域１３とが、Ｘ方向に連続して並んでいる。

シール材７は、例えば、エポキシ系の接着剤で構成され、図２に示すように、透明基板１７の第１面１７ａに形成されている。なお、ここでは、説明の便宜上、図２において、シール材７が液晶基板３側に設けられているように図示して説明したが、対向基板５側に設けられてもよい。つまり、シール材７は、液晶基板３と対向基板５との間に挟持されて、これら液晶基板３及び対向基板５をつなぎ留めるものであるからである。

このシール材７は、図１（ａ）に示すように、環状に形成されている。そして、この環状のシール材７の内側に、図１（ａ）に示すように、隔壁１１が格子状に形成されることによって、画素領域１３が仕切られている。

ここで、表示領域１５の最外側に位置する画素領域１３は、図１（ａ）に示すように、隔壁１１及びシール材７によって囲まれている。そして、配向膜２１は、各画素領域１３内の走査電極１９上に形成されている。各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、各画素領域１３内の配向膜２１上に配置されている。

また、表示領域１５内には、図１（ａ）に示すように、画素領域群２９が、Ｘ方向及びこのＸ方向とは平面視で直交するＹ方向のそれぞれに沿って複数組ずつ並んでいる。なお、図１（ａ）では、Ｘ方向に３組の画素領域群２９が並び、Ｙ方向に８組の画素領域群２９が並んでいる状態を示している。

光吸収層２７は、図２に示すように、透明基板１７の第２面１７ｂに形成されており、例えば、カーボンブラックなどの可視光を吸収可能な材料を含んで形成されている。

対向基板５は、図１（ａ）中のＣ−Ｃ断面図である図３に示すように、可視光を透過可能な透明基板４１と、信号電極４３と、配向膜４５とを備えている。
透明基板４１は、ガラスや樹脂などから形成されている。

信号電極４３は、図３に示すように、透明基板４１の第１面４１ａに形成されており、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの可視光を透過可能で導電性を有する材料で形成されている。なお、各信号電極４３は、図示しない配線を介して駆動ドライバ９に接続されている。

配向膜４５は、図３に示すように、透明基板４１の第１面４１ａ側で各信号電極４３を覆うように形成されており、例えば、ポリイミドなどの可視光を透過可能な材料で形成されている。

ここで、液晶基板３の各走査電極１９と、対向基板５の各信号電極４３との配置方向について説明する。
各走査電極１９は、図４に示すように、Ｙ方向に沿って延びている。また、各信号電極４３は、Ｘ方向に沿って延びている。つまり、これら各走査電極１９と各信号電極４３とは、互いに交差して延びている。なお、この図４では、配置方向をわかりやすく示すため、３本の走査電極１９と、３本の信号電極４３と、これら各３本の走査電極１９及び信号電極４３間に位置する３組の画素領域群２９とを図示した。また、各画素領域１３に、配置される各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂに対応した反射光の色を、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）として記載した。

ここで、液晶表示装置１では、Ｙ方向に沿って１列に並ぶ複数の画素領域１３は、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂのうちのいずれか１種類が配置される。つまり、液晶表示装置１における表示領域１５内には、Ｒの画素領域列、Ｇの画素領域列及びＢの画素領域列が、この順でＸ方向に沿って並列している。なお、画素領域群２９は、画素領域列とは直交する方向、すなわちＸ方向に沿って並ぶＲ、Ｇ及びＢの一組の画素領域１３によって構成されている。

そして、１本の走査電極１９は、図４に示すように、Ｒ、Ｇ及びＢのうちのいずれか１種類の画素領域列に対向し、１本の信号電極４３は、Ｘ方向に沿って並ぶ複数組の画素領域群２９に対向している。このように、各走査電極１９と各信号電極４３とは、互いに交差して、且つ各画素領域１３を介して対向している。

これにより、隔壁１１によって仕切られた領域であると定義される画素領域１３は、平面視で各走査電極１９と各信号電極４３とが重なる領域であるとも定義される。そして、本実施形態の液晶表示装置１では、一対の走査電極１９及び信号電極４３において、１個の画素領域１３内で互いに対向する部分を画素電極と呼ぶ。

駆動ドライバ９は、各走査電極１９及び各信号電極４３にパルス電圧を印加して、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを、画素領域１３ごとに個別に駆動する。各走査電極１９及び各信号電極４３にパルス電圧が印加されると、互いに対向する一対の走査電極１９及び信号電極４３間、すなわち画素電極間の電位差がパルス的に変化する。

各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、画素電極間の電位差がパルス的に変化するたびに、プレーナー状態、フォーカルコニック状態及びホメオトロピック状態の３つの状態を経由して、これらの状態が循環的に変化する。そして、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、プレーナー状態のときに、対向基板５の透明基板４１を介して入射した入射光に対して、Ｒ、Ｇ及びＢの各色の光を反射し、フォーカルコニック状態のときに、入射光を透過する。

フォーカルコニック状態のときに、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを透過した入射光は、液晶基板３の光吸収層２７で吸収される。このとき、表示領域１５を対向基板５側から目視すると、黒色が表示される。また、１組の画素領域群２９における液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂがプレーナー状態のとき、この画素領域群２９を対向基板５側から目視すると、白色が表示される。すなわち、液晶表示装置１では、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂの状態を選択的に変化させることによって、黒色及び白色を含むカラー表示が可能となっている。

ここで、液晶表示装置１の製造方法について説明する。
液晶表示装置１の製造は、液晶基板３を製造する工程と、対向基板５を製造する工程と、液晶表示装置１を組み立てる工程とに大別される。ここでは、液晶表示装置１の製造方法を、これらの工程ごとに説明する。

まず、液晶基板３を製造する工程を説明する。なお、この液晶基板３を製造する工程では、前述した透明基板１７は、図５（ａ）に示すように、マザー基板１７Ｍの状態で、以下の各構成が形成されていく。しかし、ここでは、説明の便宜上、透明基板１７という表現とマザー基板１７Ｍという表現とを適宜使い分けて説明していく。なお、図５（ａ）に示すマザー基板１７ＭにおけるＸ方向及びＹ方向は、図５（ａ）中のＤ部を拡大した図である図５（ｂ）に示すように、前述した液晶基板３における透明基板１７のＸ方向及びＹ方向に一致している。

液晶基板３を製造する工程では、まず、透明基板１７の第１面１７ａに、スパッタリング技術や蒸着技術を活用して、第１面１７ａを覆うＩＴＯの膜を形成する。
次いで、ＩＴＯの膜を覆うようにレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を活用して、レジスト膜からレジストパターンを形成する。

次いで、レジストパターンに基づいてＩＴＯの膜をエッチングしてから、レジストパターンを剥離して、図６（ａ）に示すように、透明基板１７の第１面１７ａに走査電極１９及び引出し電極２５を形成する。

次いで、走査電極１９を覆うように感光性のポリイミドを塗布してから、フォトリソグラフィ技術を活用して、このポリイミドを格子状にパターニングし、表示領域１５内に隔壁１１を形成する。

次いで、平面視での表示領域１５の輪郭形状に沿って隔壁１１を囲むように、エポキシ系の接着剤をディスペンスで線状に描画して塗布し、図６（ｂ）に示すように、シール材７を形成する。なお、隔壁１１の形成とシール材７の形成とは、いずれが先でもよいが、隔壁１１を形成する際のフォトリソグラフィ工程で、シール材７が溶出してしまったり、硬化してしまったりすることを避けることができるという点から、すなわちシール材７の劣化を避けることができるという点から、隔壁１１を形成した後にシール材７を形成することが好ましい。

次いで、図６（ｃ）に示すように、各画素領域１３内に後述する液滴吐出ヘッド５１からポリイミドなどの樹脂材料を含む液状体を液滴４７として吐出し、各画素領域１３内に配向膜２１を形成する。なお、液状体を液滴吐出ヘッド５１から液滴４７として吐出する技術は、インクジェット技術と呼ばれるものである。つまり、ここでは、インクジェット法で配向膜２１を形成する。

ここで、液滴吐出ヘッド５１及びこの液滴吐出ヘッド５１を備える液滴吐出装置について説明する。
液滴吐出ヘッド５１は、斜視図である図７に示すように、ノズルプレート５３と、振動板５５と、複数の圧電素子５７と、複数の隔壁部５９とを備えている。ノズルプレート５３には、液状体を液滴４７として吐出する複数個のノズル６１が、図中Ｘ方向に沿って所定間隔で形成されている。また、振動板５５には、図示しない外部タンクから供給される液状体の受け口となる孔６３が形成されている。

複数の隔壁部５９は、Ｘ方向に沿って所定間隔で並び、ノズルプレート５３と振動板５５とに挟まれている。また、ノズルプレート５３と振動板５５との間には、孔６３に連通し、孔６３を介して液状体が充填される液たまり６５が形成されている。そして、Ｘ方向に隣り合う隔壁部５９同士間には、供給路６７を介して液たまり６５に連通するキャビティ６９が形成されている。なお、各ノズル６１は、各キャビティ６９に連通している。

上記の構成を有する液滴吐出ヘッド５１は、圧電素子５７が駆動されると、キャビティ６９内の液状体を、各ノズル６１から液滴４７として吐出する。

この液滴吐出ヘッド５１を備える液滴吐出装置８１は、斜視図である図８（ａ）に示すように、マザー基板１７Ｍが載置されるステージ８３と、ステージ８３をＹ方向に往復動可能に支持する基台８５と、液滴吐出ヘッド５１を支持するキャリジ８７と、基台８５及びステージ８３をＸ方向にまたいで設けられ、キャリジ８７をＸ方向に往復動可能に支持するフレーム８９とを、さらに備えている。

この液滴吐出装置８１は、ステージ８３に載置されたマザー基板１７Ｍとキャリジ８７に支持されている液滴吐出ヘッド５１とを、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に相対移動させながら、液滴吐出ヘッド５１の各ノズル６１から各画素領域１３に液滴４７を吐出可能に構成されている。なお、液滴吐出ヘッド５１のノズルプレート５３とマザー基板１７Ｍとの間には、所定量の隙間があけられている。

この液滴吐出装置８１を用いて、液滴吐出ヘッド５１から液滴４７を吐出し、図６（ｃ）に示すように、各画素領域１３内に配向膜２１を形成する。

次いで、図６（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド５１からコレステリック液晶を含む液状体を、前述したインクジェット法で液滴４９として吐出し、各画素領域１３内に各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを配置する。なお、液晶２３ｒを含む液滴４９を吐出する液滴吐出ヘッド５１と、液晶２３ｇを含む液滴４９を吐出する液滴吐出ヘッド５１と、液晶２３ｂを含む液滴４９を吐出する液滴吐出ヘッド５１と、を液滴吐出装置８１に並設しておけば、１つの液滴吐出装置８１で、１枚のマザー基板１７Ｍにいちどきに、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを配置することが可能となる。

ここで、液滴吐出装置８１は、図８（ａ）中のＥ−Ｅ断面図である図８（ｂ）に示すように、コレステリック液晶を含む液状体を加熱するヒータ９１が、液滴吐出ヘッド５１の側面を囲むように設けられている。

このヒータ９１は、液滴吐出装置８１を用いて各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを各画素領域１３内に配置する際に、コレステリック液晶を含む液状体を所定の温度範囲に保つ。これは、コレステリック液晶を含む液状体を、ノズル６１から液滴４９として吐出可能な粘度に保つためである。

次に、対向基板５を製造する工程について説明する。
対向基板５を製造する工程では、まず、透明基板４１の第１面４１ａに、スパッタリング技術や蒸着技術を活用して、第１面４１ａを覆うＩＴＯの膜を形成する。
次いで、ＩＴＯの膜を覆うようにレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を活用して、レジスト膜からレジストパターンを形成する。

次いで、レジストパターンに基づいてＩＴＯの膜をエッチングしてから、レジストパターンを剥離して、図９（ａ）に示すように、透明基板４１の第１面４１ａに信号電極４３を形成する。

次いで、信号電極４３を覆うようにポリイミドを、インクジェット法やフレキソ印刷法などで塗布して、図９（ｂ）に示すように、配向膜４５を形成する。

なお、前述した液晶基板３を製造する工程で形成したシール材７については、対向基板５を製造する工程で、透明基板４１に形成するようにしてもよい。また、この対向基板５を製造する工程においても、透明基板４１は、マザー基板の状態で上記の各構成が形成される。

次に、液晶表示装置１を組み立てる工程について説明する。
液晶表示装置１を組み立てる工程では、まず、図１０（ａ）に示すように、マザー基板１７Ｍの状態で各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂが配置された透明基板１７と、マザー基板４１Ｍの状態で配向膜４５が形成された透明基板４１とを、第１面１７ａ及び４１ａ同士が向き合うように、且つ走査電極１９と信号電極４３とが交差するように、重ね合わせる。そして、透明基板４１をシール材７に加熱溶着する。

次いで、図１０（ｂ）に示すように、透明基板１７の第２面１７ｂに光吸収層２７を形成する。なお、この光吸収層２７の形成については、前述した液晶基板３を製造する工程で実施するようにしてもよい。

次いで、マザー基板１７Ｍ及びマザー基板４１Ｍを、それぞれの分割ラインＢＬに沿って分割し、図１０（ｃ）に示すように、これらマザー基板１７Ｍ及びマザー基板４１Ｍのそれぞれから、透明基板１７及び透明基板４１のそれぞれを切り出す。

次いで、図１０（ｄ）に示すように、引出し電極２５に駆動ドライバ９を電気的に接続して、液晶表示装置１が完成する。

なお、本実施形態において、透明基板１７が基板に対応し、透明基板１７の第１面１７ａが一の面に対応し、走査電極１９及び信号電極４３において、１個の画素領域１３内で互いに対向する部分が画素電極に対応している。

本実施形態の液晶表示装置１では、透明基板１７の第１面１７ａに複数の画素領域１３が、互いに仕切られて形成されているとともに、Ｒ、Ｇ及びＢの３個の画素領域１３で構成される一組の画素領域群２９において、これら３個の画素領域１３ごとに異なる波長域の光を反射するという性質を有する液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを備えている。そして、これらの性質が異なる各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂは、一対の画素電極によって各画素領域１３ごとに個別に駆動される。

これにより、カラーフィルタを用いることなく、黒色及び白色を含むカラー表示が可能となる。また、異なる性質を有する液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂごとに個別の駆動ドライバ９を設けることなく、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを駆動することができるため、コストの軽減が図られる。

また、液晶表示装置１では、各画素領域１３が透明基板１７の第１面１７ａに形成されているため、性質が異なる液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂ同士を積層する場合に比較して、積層される画素領域１３同士の位置合わせが不要であり、位置合わせにかかるコストを低減することができるのみならず、画素領域１３が細かくなっても表示品質を向上することが可能となる。

また、液晶表示装置１では、各画素領域１３を仕切る隔壁１１が、可視光を透過可能な材料で形成されているため、表示領域１５における開口率を高めることが可能となる。

また、液晶表示装置１では、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを透過した光が光吸収層２７で吸収されるため、高いコントラストを有する表示が可能となる。

また、液晶表示装置１の製造方法では、配向膜２１の材料となる樹脂材料を含む液状体や、コレステリック液晶を含む液状体をインクジェット法で、それぞれ液滴４７及び液滴４９として吐出し、各画素領域１３に配向膜２１を形成したり、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを配置したりするようになっている。これにより、画素領域１３が細かくなっても、画素領域１３ごとに、安定した量の配向膜２１を形成したり、安定した量の液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを配置することができ、液晶表示装置１の表示品質の向上が図られる。

また、液晶表示装置１の製造方法では、コレステリック液晶を含む液状体をインクジェット法で液滴４９として吐出する際に、この液状体を所定の温度範囲に保った状態で吐出するようになっている。つまり、液状体を、ノズル６１から液滴４９として吐出可能な粘度に保つことが可能となる。従って、画素領域１３ごとに吐出する液状体の量を安定させることが可能となり、液晶表示装置１における表示品質の一層の向上が図られる。

なお、本実施形態では、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを、それぞれ異なる波長域の光を反射するコレステリック液晶で構成したが、これに限定されず、それぞれ異なる波長域の光を吸収するゲストホスト液晶で構成してもよい。

この場合、液晶２３ｒとして、赤色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を吸収する色素が含まれたゲストホスト液晶を採用する。つまり、この液晶２３ｒは、画素電極間に電圧が印加されたＯＮ状態のときに、入射光を透過させ、ＯＦＦ状態のときに、入射光から赤色光を吸収してシアンの光を透過させる。

同様に、液晶２３ｇとして、緑色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を吸収する色素が含まれたゲストホスト液晶を採用し、液晶２３ｂとして、青色の光の波長を中心とした所定の波長域の光を吸収する色素が含まれたゲストホスト液晶を採用する。すなわち、液晶２３ｇは、ＯＮ状態のときに、入射光を透過させ、ＯＦＦ状態のときに、入射光から緑色光を吸収してマゼンタの光を透過させる。液晶２３ｂは、ＯＮ状態のときに、入射光を透過させ、ＯＦＦ状態のときに、入射光から青色光を吸収してイエローの光を透過させる。

これらのゲストホスト液晶を採用する場合、走査電極１９は、ＩＴＯではなく、光をよく反射するアルミニウムなどの材料で、且つ各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂ側の面を粗したり、凹凸を設けたりして、形成される。すなわち、対向基板５の透明基板４１から入射して各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを透過した光は、走査電極１９で反射して透明基板４１から出て行く。

このとき、１組の画素領域群２９における液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂがＯＮ状態の場合、この画素領域群２９を対向基板５側から目視すると、白色が表示される。また、１組の画素領域群２９における液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂがＯＦＦ状態の場合、この画素領域群２９を対向基板５側から目視すると、黒色が表示される。従って、各液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂのＯＮ状態とＯＦＦ状態とを制御することにより、黒色及び白色を含むカラー表示が可能となる。

このようにして、カラー表示が行われるため、ゲストホスト液晶を採用した液晶表示装置１では、液晶基板３における透明基板１７の第２面１７ｂに設けられる光吸収層２７を省略することができる。

さらに、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂの分子構造を、ネットワークタイプやドロップレットタイプなどのポリマー構造とし、透明基板１７及び透明基板４１を可撓性のある材料で形成することにより、表示領域１５での表示状態を保ちつつ、可撓性のある液晶表示装置１を構成することが可能となる。

また、本実施形態では、パッシブマトリクス表示を行う液晶表示装置１を例に説明したが、表示方式はこれに限定されず、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＴＦＤ（Thin Film Diode）などを備えるアクティブマトリクス表示を行うものにも適用可能である。

また、本実施形態では、配向膜２１の材料となる樹脂材料を含む液状体や、コレステリック液晶を含む液状体をインクジェット法で、それぞれ液滴４７及び液滴４９として吐出し、各画素領域１３に配向膜２１を形成したり、液晶２３ｒ、２３ｇ及び２３ｂを配置したりするようにしたが、液滴４７及び液滴４９の吐出はインクジェット法に限定されず、液滴４７及び液滴４９を形成して吐出できるものであれば、ピペットやディスペンサなどでもよい。

本発明の実施形態における液晶表示装置の分解斜視図及び平面図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の液晶基板の図１（ａ）中のＡ−Ａ断面図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の対向基板の図１（ａ）中のＣ−Ｃ断面図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の走査電極及び信号電極の配置方向を説明する図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の透明基板のマザー基板を説明する平面図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の液晶基板を製造する工程を説明する図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の液晶基板を製造する工程で使用される液滴吐出ヘッドの構成を説明する斜視図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の液晶基板を製造する工程で使用される液滴吐出装置の構成を説明する図。 本発明の実施形態における液晶表示装置の対向基板を製造する工程を説明する図。 本発明の実施形態における液晶表示装置を組み立てる工程を説明する図。

符号の説明

１…液晶表示装置、１１…隔壁、１３…画素領域、１７…透明基板、１７ａ…第１面、１９…走査電極、２３ｒ，２３ｇ，２３ｂ…液晶、２７…光吸収層、２９…画素領域群、４３…信号電極、４７，４９…液滴、５１…液滴吐出ヘッド、８１…液滴吐出装置。

Claims (12)

1. 基板の一の面に互いに仕切られて形成された複数の画素領域と、各前記複数の画素領域ごとに、互いに仕切られて配置された液晶と、該液晶を前記複数の画素領域ごとに個別に駆動する画素電極と、を備え、
   前記液晶は、前記画素領域の複数個単位を一組とする複数組の画素領域群のそれぞれにおいて、前記複数個単位の前記画素領域ごとに性質が異なることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を反射する性質を有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を反射するコレステリック液晶を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記異なる波長域の前記光は、それぞれ、赤色、緑色及び青色であることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記画素領域ごとに配置された前記液晶を透過した光を吸収する光吸収層を、さらに備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を吸収する性質を有していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶は、一組の前記画素領域群における前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ異なる波長域の光を吸収するゲストホスト液晶を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記異なる波長域の前記光は、それぞれ、赤色、緑色及び青色であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶は、ポリマー構造を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
10. 基板の一の面に画素領域を仕切る隔壁を形成して複数の前記画素領域を形成する工程と、前記画素領域の複数個単位を一組とする複数組の画素領域群のそれぞれにおいて、前記複数個単位の前記画素領域ごとに、それぞれ性質が異なる液晶を含む液状体を液滴として吐出して、各前記画素領域に液晶を配置する工程と、を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
11. 前記液晶を配置する工程では、前記液状体をインクジェット法で前記液滴として吐出することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 前記液晶を配置する工程では、前記液状体を加熱しながら、当該液状体を前記液滴として吐出することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
    

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