特開 2024-168673 表示装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168673

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】表示装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/1334 20060101AFI20241128BHJP

   G02F 1/1337 20060101ALI20241128BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

G02F1/1334

G02F1/1337 525

G02F1/13357

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085547

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】初瀬 香純

(72)【発明者】

【氏名】井桁 幸一

(72)【発明者】

【氏名】奥山 健太郎

【テーマコード（参考）】

2H189

2H290

2H391

【Ｆターム（参考）】

2H189AA04

2H189AA08

2H189BA04

2H189CA08

2H189FA09

2H189FA23

2H189FA56

2H189FA64

2H189HA16

2H189JA04

2H189JA31

2H189LA02

2H189LA05

2H189LA10

2H189LA20

2H189LA22

2H189MA15

2H189NA09

2H290AA85

2H290BB25

2H290BB74

2H290BB82

2H290BF54

2H290CA46

2H290CB01

2H290CB23

2H290DA03

2H391AA23

2H391AA25

2H391AC03

2H391AD53

2H391CB03

2H391FA01

2H391FA02

(57)【要約】

【課題】表示品位を向上させる、表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】表示装置の製造方法は、第１透光性基材の上に、複数の第１電極が形成されたアレイ基板を作製する工程と、第１透光性基材と対向する第２透光性基材の上に、第２電極が形成された対向基板を作製する工程と、アレイ基板または対向基板のどちらから一方にシール部を形成する工程と、シール部の内部に光架橋性を有するモノマーと、モノマーの隙間に液晶分子とを含む高分子分散型液晶を滴下する工程と、アレイ基板と対向基板を貼り合わせ、高分子分散型液晶が滴下された液晶層を形成する工程と、第１電極と第２電極との間に電位差が生じるように、第１電極及び第２電極に電圧を加えた状態で、液晶層に紫外線を照射して高分子分散型液晶層を硬化させる工程と、を含み、対向基板を作製する工程では、第２電極から第１電極に向けて突出する、第２電極の突起部が形成される。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１透光性基材の上に、複数の第１電極が形成されたアレイ基板を作製する工程と、
前記第１透光性基材と対向する第２透光性基材の上に、第２電極が形成された対向基板を作製する工程と、
前記アレイ基板または前記対向基板のどちらから一方にシール部を形成する工程と、
前記シール部の内部に光架橋性を有するモノマーと、前記モノマーの隙間に液晶分子とを含む高分子分散型液晶を滴下する工程と、
前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせ、前記高分子分散型液晶が滴下された液晶層を形成する工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電位差が生じるように、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を加えた状態で、前記液晶層に紫外線を照射して前記液晶層を硬化させる工程と、を含み、
前記対向基板を作製する工程では、前記第２電極から前記第１電極に向けて突出する、前記第２電極の突起部が形成される、
表示装置の製造方法。

【請求項2】

前記対向基板を作製する工程では、複数の前記突起部が、前記第２透光性基材の表面に平行な面において、第１方向に所定の間隔をおいて並べて、前記第１方向と交差する第２方向へ前記突起部が延びて形成されている、
請求項１に記載の表示装置の製造方法。

【請求項3】

前記対向基板を作製する工程では、前記突起部と、前記第２透光性基材との間に、前記第２透光性基材よりも前記アレイ基板側に突出した樹脂材が形成されている、
請求項１または２に記載の表示装置の製造方法。

【請求項4】

第１透光性基材の上に、複数の第１電極が形成されたアレイ基板を作製する工程と、
前記第１透光性基材と対向する第２透光性基材の上に、第２電極が形成された対向基板を作製する工程と、
前記アレイ基板または前記対向基板のどちらから一方にシール部を形成する工程と、
前記シール部の内部に光架橋性を有するモノマーと、前記モノマーの隙間に液晶分子とを含む高分子分散型液晶を滴下する工程と、
前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせ、前記高分子分散型液晶が滴下された液晶層を形成する工程と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電位差が生じるように、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を加えた状態で、前記液晶層に紫外線を照射して前記液晶層を硬化させる工程と、を含み、
前記対向基板を作製する工程では、前記第２透光性基材の表面に平行な面において、第１方向に所定の間隔をおいて、前記第１方向と交差する第２方向に向けて、画素毎に、複数のスリットが前記第２電極に形成されている、
表示装置の製造方法。

【請求項5】

前記対向基板を作製する工程では、前記第２透光性基材の上に、第３電極と、透光性を有する絶縁膜と、前記第２電極の順で積層され、
前記第３電極は、前記第２電極及び前記スリットに重なり、前記第２電極と同じ電位を有する、
請求項４に記載の表示装置の製造方法。

【請求項6】

前記アレイ基板を作製する工程と前記対向基板を作製する工程では、
前記第１電極及び前記第２電極の上に、前記液晶層と接する配向膜が形成され、
前記液晶層を硬化させる工程では、前記モノマーが重合して、ポリマーネットワークが網目状に形成され、
前記配向膜は、前記ポリマーネットワークと連結する、
請求項１または４に記載の表示装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、第１透光性基板と、第１透光性基板と対向して配置される第２透光性基板と、第１透光性基板と第２透光性基板との間に封入される高分子分散型液晶を有する液晶層と、第１透光性基板及び第２透光性基板の少なくとも１つの側面に対向して配置される少なくとも１つの発光部とを備える表示装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０２１９７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている表示装置では、モノマーを重合させてポリマーネットワークが形成され、液晶層中には、このポリマーネットワークと、液晶分子とが混在している。

【0005】

配向膜近くの液晶分子と、液晶層の中央部分の液晶分子とでは、挙動が異なることがある。具体的には、液晶層の中央部分の液晶分子の初期配向がばらつくため、画素電極に電圧を印加した場合、液晶分子がランダムな方向に駆動することがある。これにより、画素毎に、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性が異なることがある。画素毎の、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性が異なると、意図しない表示品位を劣化させてしまう可能性がある。

【0006】

本開示の目的は、表示品位を向上させる、表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る表示装置の製造方法は、第１透光性基材の上に、複数の第１電極が形成されたアレイ基板を作製する工程と、前記第１透光性基材と対向する第２透光性基材の上に第２電極が形成された対向基板を作製する工程と、前記アレイ基板または前記対向基板のどちらから一方にシール部を形成する工程と、前記シール部の内部に光架橋性を有するモノマーと、前記モノマーの隙間に液晶分子とを含む高分子分散型液晶を滴下する工程と、前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせ、前記高分子分散型液晶が滴下された液晶層を形成する工程と、前記第１電極と前記第２電極との間に電位差が生じるように、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を加えた状態で、前記液晶層に紫外線を照射して前記高分子分散型液晶層を硬化させる工程と、を含み、前記対向基板を作製する工程では、前記第２電極から前記第１電極に向けて突出する、前記第２電極の突起部が形成される。

【0008】

本開示の他の態様に係る表示装置の製造方法は、第１透光性基材の上に、複数の第１電極が形成されたアレイ基板を作製する工程と、前記第１透光性基材と対向する第２透光性基材の上に、第２電極が形成された対向基板を作製する工程と、前記アレイ基板または前記対向基板のどちらから一方にシール部を形成する工程と、前記シール部の内部に光架橋性を有するモノマーと、前記モノマーの隙間に液晶分子とを含む高分子分散型液晶を滴下する工程と、前記アレイ基板と前記対向基板を貼り合わせ、前記高分子分散型液晶が滴下された液晶層を形成する工程と、前記第１電極と前記第２電極との間に電位差が生じるように、前記第１電極及び前記第２電極に電圧を加えた状態で、前記液晶層に紫外線を照射して前記高分子分散型液晶層を硬化させる工程と、を含み、前記対向基板を作製する工程では、前記第２透光性基材の表面に平行な面において、第１方向に所定の間隔をおいて、前記第１方向と交差する第２方向に向けて、画素毎に、複数のスリットが前記第２電極に形成されている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１の表示装置を表すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態１のフィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。

【図4】図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。

【図5】図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。

【図6】図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。

【図7】図７は、画素において、走査線、信号線及びスイッチング素子を示す平面図である。

【図8】図８は、画素において、保持容量層を示す平面図である。

【図9】図９は、画素において、補助金属層及び開口領域を示す平面図である。

【図10】図１０は、画素において、共通電極を説明するための平面図である。

【図11】図１１は、画素において、画素電極を説明するための平面図である。

【図12】図１２は、図１０及び図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’の断面図である。

【図13】図１３は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。

【図14】図１４は、図１４は、実施形態１における表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、液晶層においてモノマーが重合前の状態を示す断面図である。

【図16】図１６は、液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。

【図17】図１７は、実施形態１のマザー基板上に配置された表示パネルを示す配置図である。

【図18】図１８は、比較例に係る液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。

【図19】図１９は、実施形態２に係る液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。

【図20】図２０は、実施形態２に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。

【図21】図２１は、実施形態３に係る共通電極を説明するための平面図である。

【図22】図２２は、図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ’の断面図である。

【図23】図２３は、実施形態３に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。

【図24】図２４は、実施形態４に係る液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。

【図25】図２５は、実施形態４に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0011】

(表示装置１)
図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す斜視図である。図２は、図１の表示装置を表すブロック図である。図３は、フィールドシーケンシャル方式において、光源が発光するタイミングを説明するタイミングチャートである。

【0012】

図１に示すように、表示装置１は、表示パネル２と、光源３と、駆動回路４とを有する。ここで、表示パネル２の平面の一方向が第１方向ＰＸとされ、第１方向ＰＸと直交する方向が第２方向ＰＹとされ、ＰＸ－ＰＹ平面に直交する方向が第３方向ＰＺとされている。

【0013】

表示パネル２は、アレイ基板１０と、対向基板２０と、液晶層５０（図５参照）とを備えている。対向基板２０は、アレイ基板１０の表面に垂直な方向（図１に示すＰＺ方向）に対向する。液晶層５０には、アレイ基板１０と、対向基板２０と、シール部１８とで、高分子分散型の液晶ＬＣが封止されている。

【0014】

図１に示すように、表示パネル２において、画像を表示可能な表示領域ＡＡと、表示領域ＡＡの外側の周辺領域ＦＲと、がある。表示領域ＡＡには、複数の画素Ｐｉｘがマトリクス状に配置されている。なお、本開示において、行とは、一方向に配列されるｍ個の画素Ｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるｎ個の画素Ｐｉｘを有する画素列をいう。そして、ｍとｎとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。また、複数の走査線ＧＬが行毎に配線され、複数の信号線ＳＬが列毎に配線されている。

【0015】

光源３は、複数の発光部３１を備えている。図２に示すように、光源制御部３２は、駆動回路４に含まれる。なお、光源制御部３２は、駆動回路４の回路とは別の回路にしてもよい。発光部３１と、光源制御部３２とは、アレイ基板１０内の配線で電気的に接続されている。

【0016】

図１に示すように、駆動回路４は、アレイ基板１０の表面に固定されている。図２に示すように、駆動回路４は、信号処理回路４１、画素制御回路４２、ゲート駆動回路４３、ソース駆動回路４４及び共通電位駆動回路４５を備えている。アレイ基板１０は、対向基板２０よりもＸＹ平面の面積が大きく、対向基板２０から露出したアレイ基板１０の張り出し部分に、駆動回路４が設けられる。

【0017】

信号処理回路４１には、外部の上位制御部９の画像出力部９１から、フレキシブル基板９２を介して、入力信号（ＲＧＢ信号など）ＶＳが入力される。

【0018】

信号処理回路４１は、入力信号解析部４１１と、記憶部４１２と、信号調整部４１３とを備える。入力信号解析部４１１は、外部から入力された第１入力信号ＶＳに基づいて第２入力信号ＶＣＳを生成する。

【0019】

第２入力信号ＶＣＳは、第１入力信号ＶＳに基づいて、表示パネル２の各画素Ｐｉｘにどのような階調値を与えるかを定める信号である。言い換えると、第２入力信号ＶＣＳは、各画素Ｐｉｘの階調値に関する階調情報を含む信号である。

【0020】

信号調整部４１３は、第２入力信号ＶＣＳから第３入力信号ＶＣＳＡを生成する。信号調整部４１３は、第３入力信号ＶＣＳＡを画素制御回路４２へ送出し、光源制御信号ＬＣＳＡを光源制御部３２へ送出する。光源制御信号ＬＣＳＡは、例えば、画素Ｐｉｘへの入力階調値に応じて設定される発光部３１の光量の情報を含む信号である。例えば、暗い画像が表示される場合、発光部３１の光量は小さく設定される。明るい画像が表示される場合、発光部３１の光量は大きく設定される。

【0021】

そして、画素制御回路４２は、第３入力信号ＶＣＳＡに基づいて水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとを生成する。本実施形態では、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるので、水平駆動信号ＨＤＳと垂直駆動信号ＶＤＳとが発光部３１が発光可能な色毎に生成される。

【0022】

ゲート駆動回路４３は水平駆動信号ＨＤＳに基づいて１垂直走査期間内に表示パネル２の走査線ＧＬを順次選択する。走査線ＧＬの選択の順番は任意である。

【0023】

ソース駆動回路４４は垂直駆動信号ＶＤＳに基づいて１水平走査期間内に表示パネル２の各信号線ＳＬに各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号を供給する。

【0024】

本実施形態において、表示パネル２はアクティブマトリクス型パネルである。このため、平面視で第２方向ＰＹに延在する信号（ソース）線ＳＬ及び第１方向ＰＸに延在する走査（ゲート）線ＧＬを有し、信号線ＳＬと走査線ＧＬとの交差部にスイッチング素子Ｔｒを有する。

【0025】

スイッチング素子Ｔｒとして薄膜トランジスタが用いられる。薄膜トランジスタの例としては、ボトムゲート型トランジスタ又はトップゲート型トランジスタを用いてもよい。スイッチング素子Ｔｒとして、シングルゲート薄膜トランジスタを例示するが、ダブルゲートトランジスタでもよい。スイッチング素子Ｔｒのソース電極及びドレイン電極のうち一方は信号線ＳＬに接続され、ゲート電極は走査線ＧＬに接続され、ソース電極及びドレイン電極のうち他方は、高分子分散型の液晶ＬＣの容量の一端に接続されている。高分子分散型の液晶ＬＣの容量は、一端がスイッチング素子Ｔｒに画素電極ＰＥを介して接続され、他端が共通電極ＣＥを介してコモン電位配線ＣＯＭＬに接続されている。また、画素電極ＰＥと、コモン電位配線ＣＯＭＬに電気的に接続されている保持容量電極ＩＯとの間には、保持容量ＨＣが生じる。画素電極ＰＥは、第１電極であり、共通電極ＣＥは、第２電極である。なお、コモン電位配線ＣＯＭＬは、共通電位駆動回路４５より供給される。

【0026】

発光部３１は、第１色（例えば、赤色）の発光体３３Ｒと、第２色（例えば、緑色）の発光体３３Ｇと、第３色（例えば、青色）の発光体３３Ｂを備えている。光源制御部３２は、光源制御信号ＬＣＳＡに基づいて、第１色の発光体３３Ｒ、第２色の発光体３３Ｇ及び第３色の発光体３３Ｂのそれぞれを時分割で発光するように制御する。このように、第１色の発光体３３Ｒ、第２色の発光体３３Ｇ及び第３色の発光体３３Ｂは、フィールドシーケンシャル方式で駆動される。

【0027】

図３に示すように、第１サブフレーム（第１所定時間）ＲＦにおいて、第１色の発光期間ＲＯＮで第１色の発光体３３Ｒが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線ＳＬに各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第１色の発光期間ＲＯＮにおいて第１色のみ点灯している。

【0028】

次に、第２サブフレーム（第２所定時間）ＧＦにおいて、第２色の発光期間ＧＯＮで第２色の発光体３３Ｇが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線ＳＬに各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第２色の発光期間ＧＯＮにおいて第２色のみ点灯している。

【0029】

さらに、第３サブフレーム（第３所定時間）ＢＦにおいて、第３色の発光期間ＢＯＮで第３色の発光体３３Ｂが発光するとともに、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘが光を散乱させて表示する。表示パネル２全体では、１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線ＳＬに各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、第３色の発光期間ＢＯＮにおいて第３色のみ点灯している。

【0030】

人間の眼には、時間的な分解能の制限があり、残像が発生するので、１フレーム（１Ｆ）の期間に３色の合成された画像が認識される。フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタを不要とすることができ、カラーフィルタでの吸収ロスが低減するので、高い透過率が実現できる。カラーフィルタ方式では、第１色、第２色、第３色毎に画素Ｐｉｘを分割したサブピクセルで一画素を作るのに対し、フィールドシーケンシャル方式では、このようなサブピクセル分割をしなくてもよい。なお、第４サブフレームをさらに有し、第１色、第２色及び第３色とは異なる第４色を発光するようにしてもよい。

【0031】

図４は、画素電極への印加電圧と画素の散乱状態との関係を示す説明図である。図５は、図１の表示装置の断面の一例を示す断面図である。図６は、図１の表示装置の平面を示す平面図である。図５は、図６のＶ－Ｖ’断面である。

【0032】

１垂直走査期間ＧａｔｅＳｃａｎ内に選択された画素Ｐｉｘに、上述した各信号線ＳＬに各画素Ｐｉｘの出力階調値に応じた階調信号が供給されていれば、階調信号に応じて画素電極ＰＥへの印加電圧が変わる。画素電極ＰＥへの印加電圧が変わると、画素電極ＰＥと、共通電極ＣＥとの間の電圧が変化する。そして、図４に示すように、画素電極ＰＥへの印加電圧に応じて、画素Ｐｉｘ毎の液晶層５０の散乱状態が制御され、画素Ｐｉｘ内の散乱割合が変化する。

【0033】

図４に示すように、画素電極ＰＥへの印加電圧が飽和電圧Ｖｓａｔ以上となると、画素Ｐｉｘ内の散乱割合の変化が小さくなる。そこで、駆動回路４は、飽和電圧Ｖｓａｔよりも低い電圧範囲Ｖｄｒにおいて、垂直駆動信号ＶＤＳに応じた画素電極ＰＥへの印加電圧を変化させる。

【0034】

図５に示すように、表示装置１は、透光性の第１基材２５と、表示パネル２と、透光性の第２基材２７と、を備える。保護層７５は、透光性の第１基材２５の一面に設けられている。保護層７６は、透光性の第２基材２７の一面に設けられている。

【0035】

表示パネル２は、アレイ基板１０と、対向基板２０と、液晶層５０とを備えている。対向基板２０は、アレイ基板１０の表面に垂直な方向（図１に示すＰＺ方向）に対向する。液晶層５０は、アレイ基板１０と、対向基板２０と、シール部１８とで、後述する高分子分散型の液晶が封止されている。

【0036】

図５及び図６に示すように、アレイ基板１０は、第１主面１０Ａ、第２主面１０Ｂ、第１側面１０Ｃ、第２側面１０Ｄ、第３側面１０Ｅ及び第４側面１０Ｆを備える。第１主面１０Ａと第２主面１０Ｂとは、平行な平面である。また、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとは、平行な平面である。第３側面１０Ｅと第４側面１０Ｆとは、平行な平面である。

【0037】

図５及び図６に示すように、対向基板２０は、第１主面２０Ａ、第２主面２０Ｂ、第１側面２０Ｃ、第２側面２０Ｄ、第３側面２０Ｅ及び第４側面２０Ｆを備える。第１主面２０Ａと第２主面２０Ｂとは、平行な平面である。第１側面２０Ｃと第２側面２０Ｄとは、平行な平面である。第３側面２０Ｅと第４側面２０Ｆとは、平行な平面である。

【0038】

図５及び図６に示すように、第１基材２５は、第１主面２５Ａ、第２主面２５Ｂ、第１側面２５Ｃ、第２側面２５Ｄ、第３側面２５Ｅ及び第４側面２５Ｆを備える。第１主面２５Ａと第２主面２５Ｂとは、平行な平面である。第１側面２５Ｃと第２側面２５Ｄとは、平行な平面である。第３側面２５Ｅと第４側面２５Ｆとは、平行な平面である。

【0039】

第１基材２５は、対向基板２０の第１主面２０Ａに光学樹脂２３を介して、貼り合わされている。第１基材２５は、対向基板２０の保護基板であり、例えばガラスもしくは透光性の樹脂により形成される。第１基材２５がガラス基材で形成される場合、カバーガラスとも呼ばれる。また第１基材２５が透光性の樹脂で形成される場合は、可撓性を有していてもよい。なお、アレイ基板１０の第１主面１０Ａに光学樹脂を介して、第１基材２５と同じ基材が貼り合わせられてもよい。

【0040】

図５及び図６に示すように、第２基材２７は、第１主面２７Ａ、第２主面２７Ｂ、第１側面２７Ｃ、第２側面２７Ｄ、第３側面２７Ｅ及び第４側面２７Ｆを備える。第１主面２７Ａと第２主面２７Ｂとは、平行な平面である。第１側面２７Ｃと第２側面２７Ｄとは、平行な平面である。第３側面２７Ｅと第４側面２７Ｆとは、平行な平面である。

【0041】

第２基材２７は、アレイ基板１０の第１主面１０Ａに光学樹脂２６を介して、貼り合わされている。第２基材２７は、アレイ基板１０の保護基板であり、例えばガラスもしくは透光性の樹脂により形成される。第２基材２７がガラス基材で形成される場合、カバーガラスとも呼ばれる。また第２基材２７が透光性の樹脂で形成される場合は、可撓性を有していてもよい。

【0042】

図５及び図６に示すように、光源３は、第１基材２５の第２側面２５Ｄに対向する。光源３は、サイド光源と呼ばれることもある。図５に示すように、光源３は、第１基材２５の第２側面２５Ｄへ光源光を照射する。光源３と対向する第１基材２５の第２側面２５Ｄは、光入射面となる。また、光源３と対向する光入射面は、対向基板２０の第２側面２０Ｄ、第２基材２７の第２側面２７Ｄであってもよい。

【0043】

光源３は、発光部３１と、導光体３３Ｌとを備えている。発光部３１は、第１色（例えば、赤色）の発光体３３Ｒと、第２色（例えば、緑色）の発光体３３Ｇと、第３色（例えば、青色）の発光体３３Ｂと、を含む。導光体３３Ｌは、第１色の発光体３３Ｒ、第２色の発光体３３Ｇ、及び第３色の発光体３３Ｂで発光した光を第１基材２５の第２側面２５Ｄに照射する。導光体３３Ｌは、複数の発光部３１の光を同時に受光し、内部で拡散させて、表示パネル２へ放出する。その結果、第１基材２５の第２側面２５Ｄに照射される、単位面積当たりの光の分布は、均一化される。

【0044】

また、導光体３３Ｌは第３側面２５Ｅから第４側面２５Ｆにかけて一体的に形成される単一の導光体３３Ｌである。導光体３３Ｌは、第３側面２５Ｅから第４側面２５Ｆにかけて、分割された複数の導光体を並べて構成してもよい。導光体３３Ｌは、第３側面２５Ｅから第４側面２５Ｆにかけて、分割された複数の導光体を並べて、隣り合う導光体同士を連結させる構成であってもよい。

【0045】

発光部３１及び導光体３３Ｌは、接着材などで固定され、支持体３３Ｍに組み付けられ、光源モジュールとなっている。支持体３３Ｍは、第１基材２５の第１主面２５Ａに重なるように搭載され、第１基材２５に接着材などで固定されている。

【0046】

配線基板９３（フレキシブルプリント基板又はＰＣＢ基板）は、光源制御部３２の集積回路を搭載しており、光源制御部３２は、配線基板９３（フレキシブルプリント基板又はＰＣＢ基板）を介して、光源３に接続されている。配線基板９３は、支持体３３Ｍに接着材などで固定されている。

【0047】

図５に示すように、光源３から照射された光源光Ｌは、第１基材２５、アレイ基板１０、対向基板２０又は第２基材２７のいずれかで反射しながら、第２側面２０Ｄから遠ざかる方向（第２方向ＰＹ）に伝播する。

【0048】

図５に示すように、第１基材２５、アレイ基板１０、対向基板２０又は第２基材２７のいずれかの内部を伝播した光源光Ｌは、散乱状態となっている液晶がある画素Ｐｉｘで散乱され、散乱光の入射角が臨界角よりも小さな角度となって、放射光６８、６８Ａがそれぞれ対向基板２０の第１主面２０Ａ（第１基材２５の第１主面２５Ａ）、アレイ基板１０の第１主面１０Ａから外部に放射される。対向基板２０の第１主面２０Ａ、アレイ基板１０の第１主面１０Ａからそれぞれ外部に放射された放射光６８、６８Ａは、観察者に観察される。

【0049】

このため、図６に示すように、複数の発光部３１が、表示領域ＡＡの第２方向ＰＹに対応する領域に、所定のピッチで並べられている。

【0050】

図６に示すように、駆動回路４は、ゲート駆動回路４３の複数の集積回路、ソース駆動回路４４の複数の集積回路を備えている。

【0051】

図７は、画素において、走査線、信号線及びスイッチング素子を示す平面図である。図８は、画素において、保持容量層を示す平面図である。図９は、画素において、補助金属層及び開口領域を示す平面図である。図１０は、画素において、共通電極を説明するための平面図である。図１１は、図１０に示した共通電極に重畳する画素電極を説明するための平面図である。図１、図２、図１０及び図１１に示すように、アレイ基板１０には、複数の信号線ＳＬと複数の走査線ＧＬとが平面視において格子状に設けられている。言い換えると、アレイ基板１０の一方の面には、第１方向ＰＸに間隔をおいて並ぶ複数の信号線と、第２方向ＰＹに間隔をおいて並ぶ複数の走査線と、を備える。

【0052】

図７に示すように、隣り合う走査線ＧＬと隣り合う信号線ＳＬとで囲まれる領域が、画素Ｐｉｘである。画素Ｐｉｘには、画素電極ＰＥとスイッチング素子Ｔｒとが設けられている。本実施形態において、スイッチング素子Ｔｒは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタである。スイッチング素子Ｔｒは、走査線ＧＬと電気的に接続されているゲート電極ＧＥと平面視において重畳する半導体層ＳＣを有する。

【0053】

図７に示すように、走査線ＧＬは、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、これらの積層体又はこれらの合金の配線である。信号線ＳＬは、アルミニウム等の金属又は合金の配線である。

【0054】

図７に示すように、半導体層ＳＣは、平面視において、ゲート電極ＧＥからはみ出さないように設けられている。これにより、ゲート電極ＧＥ側から半導体層ＳＣに向かう光源光Ｌが反射され、半導体層ＳＣに光リークが生じにくくなる。

【0055】

図５に示すように、光源３から照射された光源光Ｌは、第２方向ＰＹを入射方向として、入射してくる。入射方向とは、光源３に最も近い第２側面２０Ｄから、第２側面２０Ｄの対向面である第１側面２０Ｃへ向かう方向である。光源光Ｌの入射方向が第２方向ＰＹである場合、半導体層ＳＣの第１方向ＰＸの長さが、半導体層ＳＣの第２方向ＰＹの長さよりも小さい。これにより、光源光Ｌの入射方向に交差する方向の長さが小さくなり、光リークの影響が低減する。

【0056】

図７に示すように、ソース電極ＳＥは、信号線ＳＬと同じ２つの導電体が、信号線ＳＬと同層でかつ信号線と交差する方向に信号線ＳＬから延びている。これにより、信号線ＳＬと電気的に接続するソース電極ＳＥは、平面視において、半導体層ＳＣの一端部と重畳している。

【0057】

図７に示すように、平面視において、隣り合うソース電極ＳＥの導電体の間の位置には、ドレイン電極ＤＥが設けられている。ドレイン電極ＤＥは、平面視において、半導体層ＳＣと重畳している。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと重畳しない部分は、スイッチング素子Ｔｒのチャネルとして機能する。

【0058】

図８に示すように、保持容量電極ＩＯは、走査線ＧＬと信号線ＳＬとに囲まれた領域に透光性導電材料がない領域ＩＯＸを有する。保持容量電極ＩＯは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性導電材料によって形成されている。保持容量電極ＩＯは、第３透光性電極ともいう。保持容量電極ＩＯは、隣り合う画素Ｐｉｘに跨がって、複数の画素Ｐｉｘに渡って設けられている。保持容量電極ＩＯは、透光性導電材料がある領域が走査線ＧＬ又は信号線ＳＬに重なり、隣の画素Ｐｉｘに延びている。

【0059】

保持容量電極ＩＯは、走査線ＧＬ及び信号線ＳＬに沿って走査線ＧＬ及び信号線ＳＬの上方を覆う格子状である。これにより、透光性導電材料がない領域ＩＯＸと、画素電極ＰＥとの間の保持容量ＨＣが減少するので、透光性導電材料がない領域ＩＯＸの大きさにより保持容量ＨＣが調整される。

【0060】

図９に示すように、走査線ＧＬと信号線ＳＬとに接続されたスイッチング素子Ｔｒが設けられ、少なくともスイッチング素子Ｔｒは、有機絶縁層である第３絶縁層１３で覆われており、第３絶縁層１３の上方にはスイッチング素子Ｔｒよりも大きな面積の金属層ＴＭがある。これにより、スイッチング素子Ｔｒの光リークを抑制することができる。

【0061】

より具体的には、アレイ基板１０には、少なくともスイッチング素子Ｔｒを覆う有機絶縁層である第３絶縁層１３と、第３絶縁層１３の上方に重畳して設けられ、スイッチング素子Ｔｒよりも大きな面積の金属層ＴＭとがある。走査線ＧＬと信号線ＳＬとに囲まれた領域には、平面視で走査線ＧＬ及び信号線ＳＬに重なる第３絶縁層１３の厚さよりも厚さが小さい領域がある。このため、平面視でスイッチング素子Ｔｒよりも光源３に近い側にある第３絶縁層１３の厚みが変化する斜面ができる。図５に示すように、光源３から照射された光源光Ｌは、第２方向ＰＹを入射方向として、入射してくる。

【0062】

図９に示すように、平面視で、信号線ＳＬに重なる金属層ＴＭの幅は、信号線ＳＬの幅よりも大きい。これにより、信号線ＳＬのエッジで反射する反射光を表示パネル２より放出することを抑制する。ここで、金属層ＴＭの幅及び信号線ＳＬの幅は、信号線ＳＬの延在する方向に交差する方向の長さである。また、走査線ＧＬに重なる金属層ＴＭの幅は、走査線ＧＬの幅よりも大きい。ここで、金属層ＴＭの幅及び走査線ＧＬの幅は、走査線ＧＬの延在する方向に交差する方向の長さである。

【0063】

図１０に示すように、共通電極ＣＥの上には、画素Ｐｉｘを跨いで設けられた複数の突起部６１が、第１方向ＰＸに所定の間隔をおいて並べられており、第１方向ＰＸと交差する第２方向ＰＹへ向けて、突起部６１が延びて設けられている。

【0064】

図１１に示すように、画素電極ＰＥは、画素Ｐｉｘ毎に区画されている。ドレイン電極ＤＥと電気的に接続されるコンタクト電極ＤＥＡは、コンタクトホールＣＨで画素電極ＰＥと電気的に接続されている。

【0065】

次に、表示パネル２を構成するアレイ基板１０、対向基板２０及び液晶層５０について説明する。図１２は、図１０及び図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ’の断面図である。図１２では、モノマーが重合した後の状態の液晶層を示す。また、図１２では、非散乱状態の液晶層を示している。図１３は、液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。

【0066】

図１２に示すように、アレイ基板１０は、第１透光性基材１９と画素電極ＰＥと第１配向膜（配向膜）ＡＬ１とを有している。画素電極ＰＥの上には、第１配向膜ＡＬ１が設けられている。対向基板２０は、第２透光性基材２９と共通電極ＣＥと第２配向膜（配向膜）ＡＬ２とを有している。共通電極ＣＥの表面には、対向基板２０側からアレイ基板１０側に向けて突出する、複数の突起部６１が設けられており、共通電極ＣＥと突起部６１の全体を覆うように第２配向膜ＡＬ２が設けられている。液晶層５０は、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封止されている。なお、アレイ基板１０は、第１透光性基材１９の画素電極ＰＥ及び第１配向膜（配向膜）ＡＬ１が設けられる面とは反対側の面において、例えばガラスで形成された保護部材（図示せず）を有していてもよい。保護部材は、透光性を有していれば、樹脂でもよい。また、対向基板２０は、第２透光性基材２９の共通電極ＣＥ及び第２配向膜（配向膜）ＡＬ２が設けられる面とは反対側の面において、例えばガラスで形成された保護部材（図示せず）を有していてもよい。保護部材は、透光性を有していれば、樹脂でもよい。

【0067】

第１透光性基材１９及び第２透光性基材２９は、例えばガラスやポリエチレンテレフタレートなどの透光性を有する材料で形成されている。画素電極ＰＥと共通電極ＣＥは、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性を有する導電材料によって形成されている。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、液晶層５０中の液晶分子５２を所定の方向に配向させるものであり、ポリイミドなどの透光性を有する配向膜材料によって形成されている。

【0068】

図１２に示すように、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間には、光架橋性のモノマー５１Ａと、液晶分子５２とを複数含む。モノマー５１Ａは、所定波長の紫外線を照射による光架橋（重合）反応により、３次元の網目状のポリマーネットワーク５１が形成される。これにより、ポリマーネットワーク５１の隙間に液晶分子５２が分散されたリバースモードの高分子分散型液晶ＬＣを有する液晶層５０が形成される。

【0069】

モノマー５１Ａとして、式（１）に示す光架橋性を有するアクリレート系の材料を用いることができる。式（１）のモノマーは、左右端部にそれぞれ光架橋基としての機能を有するアクリレート基を有している。なお、モノマー５１Ａとしては、式（１）に示すものに限らず、式（２－１）～式（２－４）に示すアクリレート基や、式（２－５）～式（２－８）に示すマレイミド基のような光架橋性を有する各材料を用いることができる。

【0070】

【化1】

【0071】

【化2】

【0072】

ところで、通常、モノマーを重合させてポリマーネットワークを形成した場合、このポリマーネットワークは、何ら固定されておらず液晶層中を浮遊している。このため、例えば、表示パネルの画面の点押しや落下衝撃などの要因で、液晶層のポリマーネットワークが不可逆的に移動することにより、液晶分子の配向に乱れが生じる可能性がある。このため、表示パネルの画素毎に、むらが発生してコントラストが低下する事態が生じ、表示装置（表示パネル）の耐衝撃性の向上が要望されている。

【0073】

本実施形態では、ポリマーネットワーク５１の末端（一部）が、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２に連結されている。このため、ポリマーネットワーク５１は、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２を介して、アレイ基板１０及び対向基板２０に固定される。これにより、液晶層５０を含む表示パネル２の耐衝撃性が向上し、信頼性が向上する。なお、ポリマーネットワーク５１の末端（一部）は、第１配向膜ＡＬ１にのみ連結してもよい。

【0074】

次に、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２について説明する。本実施形態では、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、可視領域で透明な配向膜が望ましくポリイミドによって形成されている。ポリイミドは、ポリアミド酸（ポリアミド酸化合物を含む）を加熱してイミド化することにより得ることができる。このため、液状のポリアミド酸を画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの表面にそれぞれスピンコートなどによって塗布し、これをイミド化することにより第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が形成される。ポリアミド酸は、テトラカルボン酸化合物（テトラカルボン酸二無水物）とジアミン化合物とを反応させることによって合成することができる。このため、ポリイミドは、式（３）で示すように、テトラカルボン酸二無水物由来の骨格とジアミン化合物由来の骨格とを有して形成される。

【0075】

【化3】

【0076】

この式（３）において、テトラカルボン酸二無水物由来の骨格が有するＲ１は、例えば、シクロブタン骨格、シクロブタン骨格以外の脂環式骨格、又は鎖式骨格とすることができる。また、ジアミン化合物由来の骨格が有するＲ２は、例えば、シクロブタン骨格以外の脂環式骨格、又は鎖式骨格とすることができる。ここで、シクロブタン骨格以外の脂環式骨格としては、例えばシクロへプタン骨格やシクロヘキサン骨格などが例示される。一方、脂環式骨格として、芳香族化合物も使用可能であるが、ポリイミドの着色が少ないものが望ましい。

【0077】

本実施形態では、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の材料（配向膜材料）であるポリイミドは、光架橋基Ｘを該ポリイミドの側鎖に有する。具体的には、ジアミン化合物由来の骨格を形成する上記したＲ２にエーテル結合を介して、光架橋基Ｘが設けられている。また、エーテル結合の代わりにエステル結合を介して光架橋基Ｘを設けてもよい。すなわち、ポリイミドを構成するジアミン化合物が光架橋基Ｘを有する。この光架橋基Ｘは、上記したモノマー５１Ａの光架橋（重合）反応の際に、モノマー５１Ａと反応し、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２とポリマーネットワーク５１（ポリマー繊維）とをそれぞれ連結する。これにより、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２とポリマーネットワーク５１とが強固に連結されるため、液晶層５０を含む表示パネル２の耐衝撃性が向上し、信頼性が向上する。

【0078】

光架橋基Ｘは、式（４）に示すように、例えば、アクリレート基を設けることができる。この場合、式（４）に示すＲは、光架橋基が連結される基を意味しているが、上記したエーテル結合又はエステル結合を含むものとする。

【0079】

【化4】

【0080】

この構成では、ジアミン化合物由来の骨格が有するＲ２にエーテル結合又はエステル結合を介して光架橋基Ｘを設けておくことにより、該光架橋基Ｘを含むポリイミドからなる第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２を容易に形成することができ、これら第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２とポリマーネットワーク５１との連結を容易に実行することができる。また、光架橋基Ｘは、ポリイミドの側鎖に設けられているため、ポリマー主鎖に設けられている場合に比べて配向の自由度が高く、ポリマーネットワーク５１の形成時に、光架橋基Ｘと光架橋性のモノマー５１Ａとの光架橋（重合）反応の効率を高めることができる。

【0081】

また、光架橋基Ｘは、アクリレート基に限るものではなく、式（５－１）～式（５－５）に示すような、メタクリレート基、桂皮酸基、マレイミド基、フェニルジアジリン、フェニルアジドのうち少なくとも１種をポリイミドの側鎖に設けてもよい。なお、これらの光架橋基Ｘは、ポリイミドの主鎖に設けてもよいし、側鎖又は主鎖の末端に設けてもよい。

【0082】

【化5】

【0083】

次に、別の構成を有するポリイミドについて説明する。上記には、側鎖に光架橋基Ｘを有するポリイミドの構成を説明したが、ポリイミドの主鎖に光架橋基を有する構成を採用することもできる。具体的には、式（３）における、テトラカルボン酸二無水物由来の骨格が有するＲ１に光架橋基として、式（６－１）に示すジアゾ基を有するポリイミドや、式（６－２）に示すベンゾフェノン基を有するポリイミドを採用することができる。この式（６－１）、（６－２）において、Ｅｔはエチル基を示す。また、式（６－１）、（６－２）に示す構造式は例示であり、ジアゾ基又はベンゾフェノン基を有するポリイミドであれば、他の構成としてもよい。

【0084】

【化6】

【0085】

この構成では、ポリイミドがそもそも光架橋基として機能する官能基を有するため、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２とポリマーネットワーク５１との連結を容易に実行することができる。また、光架橋基はポリイミドの主鎖に設けられているため、ポリマーネットワーク５１と連結されると該ポリマーネットワーク５１が動きにくくなり、固定化することができる。

【0086】

上記した構成において、ポリマーネットワーク５１及び液晶分子５２は、それぞれ光学異方性を有している。液晶分子５２の配向は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間の電圧差によって制御される。例えば、図１２に示すように、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されていない状態では、ポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１と液晶分子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに概ね等しい。液晶分子５２の光軸Ａｘ２は、液晶層５０のＰＺ方向（図５）と平行である。またポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１は、電圧の有無に関わらず、液晶層５０のＰＺ方向と平行である。画素電極ＰＥへの印加電圧により、液晶分子５２の配向が変化する。液晶分子５２の配向が変化することにより、画素Ｐｉｘ（画素電極ＰＥ上の領域）を通過する光の散乱の度合いが変化する。

【0087】

また、本実施形態では、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が垂直配向膜であることを考慮して、式（７）に示すポリイミドを用いることが好ましい。式（７）のポリイミドは、側鎖の末端に光架橋基Ｘであるアクリレート基が設けられているが、このアクリレート基は、エーテル基に鎖式骨格であるＲ３を介して接続されている。このＲ３は、長鎖アルキル基（（ＣＨ２）ｎ；ｎ＝１～１２）であり、特にｎ＝６～１２とし、さらに長鎖アルキル基の密度が高まるほど、液晶分子５２のプレチルト角が大きくなりやすくなるため、垂直配向膜とする場合に有効である。

【0088】

【化7】

【0089】

画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧が印加されていない状態では、あらゆる方向においてポリマーネットワーク５１と液晶分子５２との間の屈折率差がゼロになる。このため、液晶層５０は、光源光Ｌ（図５）を散乱しない非散乱状態となる。液晶層５０が光源光Ｌを散乱しない非散乱状態であると、アレイ基板１０の第１主面１０Ａから対向基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、対向基板２０の第１主面２０Ａからアレイ基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。

【0090】

図１３に示すように、電圧が印加された画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間では、液晶分子５２の光軸Ａｘ２は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの突起部６１との間に発生する電界Ｅによって傾くことになる。ポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１は、電界Ｅによって変化しないため、ポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１と液晶分子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに異なる。電圧が印加された画素電極ＰＥがある画素Ｐｉｘにおいて、光源光Ｌが散乱される。上述したように散乱された光源光Ｌの一部がアレイ基板１０の第１主面１０Ａ又は対向基板２０の第１主面２０Ａから外部に放射された光は、観察者に観察される。

【0091】

電圧が印加されていない画素電極ＰＥがある画素Ｐｉｘでは、アレイ基板１０の第１主面１０Ａから対向基板２０の第１主面２０Ａ側の背景が視認され、対向基板２０の第１主面２０Ａからアレイ基板１０の第１主面１０Ａ側の背景が視認される。そして、本実施形態の表示装置１は、画像出力部９１から第１入力信号ＶＳが入力されると、画像が表示される画素Ｐｉｘの画素電極ＰＥに電圧が印加され、第３入力信号ＶＣＳＡに基づく画像が背景とともに視認される。このように、高分子分散型液晶ＬＣが散乱状態にあるとき、表示領域において画像が表示される。

【0092】

電圧が印加された画素電極ＰＥがある画素Ｐｉｘにおいて光源光Ｌが散乱されて外部に放射された光によって表示された画像は、背景に重なり、表示されることになる。つまり、本実施形態の表示装置１は、放射光６８又は放射光６８Ａと、背景との組み合わせにより、画像を背景に重ね合わせて表示することができる。

【0093】

画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に発生する電界Ｅは、共通電極ＣＥの平坦な表面よりも突起部６１の方が、電位が高いため、突起部６１に向けて斜め方向に印加される。これにより、電界Ｅは、液晶分子５２の配向方向を制御することができる。

【0094】

(表示装置１の製造方法)
次に、表示装置１の製造方法について説明する。図１４は、実施形態１における表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１５は、液晶層においてモノマーが重合前の状態を示す断面図である。図１６は、液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。図１７は、実施形態１のマザー基板上に配置された表示パネルを示す配置図である。

【0095】

図１４に示すように、まず、第１透光性基材１９の上に、複数の画素電極ＰＥが形成されたアレイ基板１０を作製する（Ｓ１）。画素電極ＰＥの全面に第１配向膜ＡＬ１を積層する。また、第２透光性基材２９の上に、共通電極ＣＥが形成された対向基板２０を作製する（Ｓ２）。共通電極ＣＥの全面に第２配向膜ＡＬ２を積層する。

【0096】

製造工程Ｓ２において、共通電極ＣＥ上に、第１方向ＰＸに所定の間隔を開けて、第２方向ＰＹに延びるように、共通電極ＣＥ側から画素電極ＰＥ側に突起する複数の突起部６１を形成する。突起部６１は、例えば、断面形状で三角形状である。突起部６１の形状は、特に限定されないが、断面形状で半円形状であってもよいし、台形などであってもよい。

【0097】

次に、製造工程Ｓ３からＳ５において、溶液ＬＣ´をシール部１８の内部に注入する方法を説明する。方法としては、真空注入方式と滴下注入（ＯＤＦ）方式がある。真空注入方式では、シール部１８に注入口が形成され、シール部１８を硬化させた後に注入口から溶液ＬＣ´が注入される。ＯＤＦ方式では、アレイ基板及び対向基板のどちらか一方にシール部１８が形成されるとともに、シール部１８の内側に溶液ＬＣ´が滴下される。本実施形態では、ＯＤＦ方式を用いた表示装置１の製造方法について説明する。

【0098】

製造工程Ｓ１及び製造工程Ｓ２の後に、アレイ基板１０および対向基板２０のどちらか一方に未硬化のシール部１８を形成する（Ｓ３）。シール部１８は、例えばディスペンサを用いて環状に形成することができる。ＯＤＦ方式では、シール部１８に注入口が形成されていないため、シール部１８は、切れ目のない連続した環状である。

【0099】

製造工程Ｓ３の後に、シール部１８の内部に溶液ＬＣ´を滴下する（Ｓ４）。その後、真空中でアレイ基板１０と対向基板２０とシール部１８により貼り合せる（Ｓ５）。これにより、アレイ基板１０と、対向基板２０およびシール部１８によって囲まれた空間に液晶層５０が形成される（図５参照）。

【0100】

製造工程Ｓ５の後に、シール部１８を硬化させる（Ｓ６）。まず、シール部１８に含まれる未硬化のアクリル樹脂が硬化する温度の熱をシール部１８に加える。シール部１８に含まれる熱ラジカル重合開始剤の作用により、アクリル樹脂においてラジカル重合が進行する。ラジカル重合の反応速度は速いため、短時間でアクリル樹脂を硬化させることができる。

【0101】

次に、シール部１８に含まれる未硬化のエポキシ樹脂が硬化する温度の熱をシール部１８に加える。シール部１８に含まれる熱硬化剤の作用により、エポキシ樹脂において付加重合が進行する。付加重合の反応速度は、ラジカル重合に比べて遅いため、アクリル樹脂を硬化する処理よりも長時間かけてエポキシ樹脂を硬化させることができる。

【0102】

このとき、図１５に示すように、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２の表面（液晶層５０と接する面）は、配向処理が施されていないため、モノマー５１Ａが重合前の状態において、モノマー５１Ａ及び液晶分子５２の配向状態は、それぞれランダムな方向に傾いた状態である。

【0103】

図１５に示すように、アレイ基板１０と、対向基板２０と、シール部１８との間には、光架橋性のモノマー５１Ａと、液晶分子５２と、光重合開始剤５３とを複数含む溶液ＬＣ´が注入されている。

【0104】

光重合開始剤５３は、所定波長の紫外線照射により、光を吸収し、ラジカルを発生して溶液ＬＣ´中のモノマー５１Ａの重合を開始させるものである。光重合開始剤５３は、使用する紫外線波長に適したものを選択して使用することができ、例えば、以下の中から１つを使用することができる。

【0105】

（±）－カンファーキノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、４－ベンゾイル安息香酸、２－ベンゾイル安息香酸、２－ベンゾイル安息香酸メチル、４，４´－ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４´－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４´－ジクロロベンゾフェノン、１，４－ジベンゾイルベンゼン、ベンジル、ｐ－アニシル、２－ベンゾイル－２－プロパノール、２－ヒドロキシ－４´－（２－ヒドロキシエトキシ）－２－メチルプロピオフェノン、１－ベンジルシクロヘキサノール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ｏ－トシルベンゾイン、２，２－ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２－メチル－４´－（メチルチオ）－２－モルホリノプロピオフェノン、２－ベンジル－２－（ジメチルアミノ）－４´－モノホリノブチロフェノン、２－イソニトロソプロピオフェノン、２－クロロチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサンテン－９－オン、２，２´－ビス（２－クロロフェニル）－４，４，５，５´－テトラフェニル－１，２´－ビイミダゾール、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、フェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィン酸リチウム。

【0106】

製造工程Ｓ６の後に、共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥに電圧を印加しながら、液晶層５０の全面に紫外線ＵＶを照射する（Ｓ７）。まず、図１６に示すように、共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥに電圧を印加させ、画素電極ＰＥから共通電極ＣＥの複数の突起部６１へ向けて電界が斜め方向に印加させる。これにより、モノマー５１Ａ及び液晶分子５２の傾きは、斜め方向の電界方向に影響して傾くため、対向基板２０の表面に対してプレチルト角８５度～８８度となる。なお、電圧の大きさは、画素内で光が散乱し始める低電圧である。

【0107】

次に、図１６に示すように、共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥに電圧を印加した状態で、液晶層５０の全面に対して紫外線ＵＶを照射する。これにより、モノマー５１Ａは、光架橋（重合）反応により、３次元の網目状のポリマーネットワーク５１が形成され、液晶ＬＣが硬化される（図１２参照）。

【0108】

ここで、製造工程Ｓ７において、図１７に示すように、複数の表示パネル２は、マザーガラス１０００上にマトリックス状にそれぞれ配列されている。マザーガラス１０００は、複数の表示パネル２と、電源部１０１と、切断線１２０とを備える。電源部１０１は、画素電位供給部１０２と、共通電位供給部１０３とを有する。電源部１０１は、各表示パネル２と、各表示パネル２の端子部１１０から引き出された配線で接続されている。各表示パネル２に対して電圧を印加させることにより、画素電位が、画素電位供給部１０２から各表示パネル２の画素電極ＰＥに供給される。また、共通電位が、共通電位供給部１０３から各表示パネル２の共通電極ＣＥに供給される。

【0109】

製造工程Ｓ７の後に、マザーガラス１０００上の切断線１２０から表示パネル２がそれぞれマザーガラス１０００から切り離される。

【0110】

真空注入方式を用いて溶液ＬＣ´をシール部１８の内部に注入した場合は、マザーガラス１０００から表示パネル２が切り離された後に、表示パネル２毎に、製造工程Ｓ７が実施される。表示パネル２毎に電圧を印加する方法としては、検査パットや検査治具に取り付けて実施する方法や、外部電源とリード線で接続して実施する方法がある。

【0111】

図１８は、比較例に係る液晶層において散乱状態を説明するための断面図である。図１８に示す比較例に係る表示パネル２Ａは、図１４に示す表示パネル２と比較して、突起部６１が共通電極ＣＥ上に形成されていない。

【0112】

図１８に示すように、比較例に係る表示パネル２Ａにおいて、電圧が印加された画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間では、液晶分子５２の光軸Ａｘ２は、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に発生する電界によって傾くことになる。ポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１は、電界によって変化しないため、ポリマーネットワーク５１の光軸Ａｘ１と液晶分子５２の光軸Ａｘ２の向きは互いに異なる。しかし、液晶層５０の中央部分の液晶分子５２の初期配向がばらつくため、液晶分子５２同士の光軸Ａｘ２の向きが互いに異なることがある。このため、液晶層５０内で光が散乱してしまうことがある。

【0113】

これに対して、実施形態１に係る表示パネル２では、表示パネル２の製造時において、共通電極ＣＥ上に複数の突起部６１を形成し、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥに電圧を印加した状態で、液晶層５０の全面に対して紫外線照射をして液晶層５０を硬化させている。このため、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に発生した電界Ｅは、突起部６１に向けて斜め方向に印加されるため、電界Ｅは、液晶分子５２の光軸Ａｘ２の向きを意図した向きに制御することができる。

【0114】

これにより、第３方向ＰＺに対して液晶分子５２は斜め方向に印加された電界Ｅに影響されて、液晶分子５２全体の光軸Ａｘ２の向きは、ランダムな挙動が抑制された状態で、電界Ｅにより回転し、アレイ基板１０の表面に対してプレチルト角８５度～８８度が付与され、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性のばらつきが抑制される。

【0115】

（実施形態２）
図１９は、実施形態２に係る液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。図２０は、実施形態２に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0116】

図１９に示すように、実施形態２に係る表示パネル２Ｂの対向基板２０を作製する工程において、第２透光性基材２９の上に、複数の樹脂材６２と、共通電極ＣＥと、第２配向膜ＡＬ２の順で積層されている。共通電極ＣＥには、複数の突起部６３が形成されている。樹脂材６２は、第３方向ＰＺに対して、突起部６３と重なるように形成されている。第２透光性基材２９と、突起部６３との間に、第２透光性基材２９よりもアレイ基板１０側に突出して形成されている。

【0117】

樹脂材６２は、可撓性を有する樹脂で、例えば、ポリイミド等の樹脂で形成される。樹脂材６２は、突起部６３の土台として設けられている。樹脂材６２は、例えば、断面形状で半円形状である。これにより、共通電極ＣＥの突起部６３が湾曲し、電界Ｅが突起部６３に集まりやすくなる。なお、樹脂材６２の形状は、特に限定されないが、断面形状で三角形状であってもよいし、台形などであってもよい。

【0118】

図１９に示すように、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が生じるように、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥに電圧を加えた状態で、液晶層５０に紫外線を照射して液晶層５０を硬化させる工程では、電界Ｅが画素電極ＰＥから突起部６３に向け、第３方向ＰＺに対して斜め方向に印加される。これにより、図２０に示すように、第３方向ＰＺに対して液晶分子５２は斜め方向に印加された電界Ｅに影響されて、液晶分子５２全体の光軸Ａｘ２の向きは、ランダムな挙動が抑制された状態で、電界Ｅにより回転し、アレイ基板１０の表面に対してプレチルト角８５度～８８度が付与され、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性のばらつきが抑制される。

【0119】

（実施形態３）
図２１は、実施形態３に係る共通電極を説明するための平面図である。図２２は、実施形態３に係る液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。図２３は、実施形態３に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。なお、上述した実施形態１で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0120】

図２１に示すように、実施形態３に係る共通電極ＣＥの上には、画素Ｐｉｘ毎に複数のスリット６４が形成されている。スリット６４は、第１方向ＰＸに所定の間隔をおいて配置され、第１方向ＰＸと交差する第２方向ＰＹへ向けて、各スリット６４が延びて形成されている。スリット６４の端部は、走査線ＧＬに接続されている。スリット６４の端部は、走査線ＧＬに重なる位置で、共通電極ＣＥの透光性導電材料で閉じられている。スリット６４の幅は、例えば、１０μｍである。なお、スリット６４の幅は、３μｍから２０μｍの間が好ましい。

【0121】

図２２に示すように、実施形態３に係る表示パネル２Ｃの対向基板２０を作製する工程において、第２透光性基材２９の上に、共通電極ＣＥと、第２配向膜ＡＬ２の順で積層されている。共通電極ＣＥ間には、複数のスリット６４が形成されている。第２配向膜ＡＬ２は、共通電極ＣＥ及びスリット６４の表面を覆って形成されている。

【0122】

図２２に示すように、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が生じるように、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥに電圧を加えた状態で、液晶層５０に紫外線を照射して液晶層５０を硬化させる工程では、画素電極ＰＥから共通電極ＣＥへ向けて電界Ｅが発生すると、スリット６４には共通電極ＣＥが設けられていないため、電界Ｅは、スリット６４には印加されない。

【0123】

したがって、電界Ｅは、画素電極ＰＥからスリット６４の両側の共通電極ＣＥに向けて斜め方向に印加される。これにより、図２３に示すように、第３方向ＰＺに対して液晶分子５２は斜め方向に印加された電界Ｅに影響されて、液晶分子５２全体の光軸Ａｘ２の向きは、ランダムな挙動が抑制された状態で、電界Ｅにより回転し、アレイ基板１０の表面に対してプレチルト角８５度～８８度が付与され、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性のばらつきが抑制される。

【0124】

（実施形態４）
図２４は、実施形態４に係る液晶層において電圧を印加されながら紫外線照射された状態を示す断面図である。図２５は、実施形態４に係る液晶層が硬化された状態を示す断面図である。なお、上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0125】

図２４に示すように、実施形態４に係る表示パネル２Ｄの対向基板２０を作製する工程において、第２透光性基材２９の上に、第３電極ＣＥ１と、透光性を有する絶縁膜６５と、共通電極ＣＥ、第２配向膜ＡＬ２の順で積層されている。共通電極ＣＥ間には、複数のスリット６４が形成されている。第３電極ＣＥ１は、共通電極ＣＥと同じ電位を有している。

【0126】

絶縁膜６５は、透光性を有する、有機絶縁材料で形成された有機絶縁膜である。

【0127】

図２４に示すように、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電位差が生じるように、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥに電圧を加えた状態で、液晶層５０に紫外線を照射して液晶層５０を硬化させる工程では、画素電極ＰＥから共通電極ＣＥへ向けて電界Ｅが発生すると、スリット６４と重なる部分の第３電極ＣＥ１を覆っている絶縁膜６５により、電界Ｅは、スリット６４には印加されにくいため、共通電極ＣＥは、第３電極ＣＥ１よりも、より多くの電界が印加されやすくなる。

【0128】

したがって、電界Ｅは、画素電極ＰＥからスリット６４の両側の共通電極ＣＥに向けて斜め方向に印加される。これにより、図２５に示すように、第３方向ＰＺに対して液晶分子５２は斜め方向に印加された電界Ｅに影響されて、液晶分子５２全体の光軸Ａｘ２の向きは、ランダムな挙動が抑制された状態で、電界Ｅにより回転し、アレイ基板１０の表面に対してプレチルト角８５度～８８度が付与され、印加電圧に応じた液晶分子の散乱特性のばらつきが抑制される。なお、表示装置１を駆動する場合は、第３電極ＣＥ１にも電圧を供給して駆動してもよい。

【0129】

以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0130】

１ 表示装置
２ 表示パネル
３ 光源
１０ アレイ基板（第１透光性基板）
１８ シール部
１９ 第１透光性基材
２０ 対向基板（第２透光性基板）
２９ 第２透光性基材
５０ 液晶層
５１ ポリマーネットワーク
５１Ａ モノマー
５２ 液晶分子
ＡＬ１ 第１配向膜（配向膜）
ＡＬ２ 第２配向膜（配向膜）
ＣＥ 共通電極（第２電極）
ＣＥ１ 第３電極
ＰＥ 画素電極（第１電極）
ＬＣ 高分子分散型液晶
６１、６３ 突起部
６２ 樹脂材
６４ スリット
６５ 絶縁膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】