(57)【要約】【課題】従来の液晶装置では、光の利用効率を高めることが困難である。【解決手段】第１基板６１と第２基板９１との間に介在する液晶２５と、第１基板６１の液晶２５側とは反対側に配置され、第１基板６１に向けて光を照射する照明装置と、第１基板６１と第２基板９１との間に介在し、前記照明装置から第１基板６１を経て第２基板９１に向かう光のうちの一部を遮る信号線Ｓと、前記照明装置と第１基板６１との間に介在し、前記照明装置から信号線Ｓに向かう光の少なくとも一部を、信号線Ｓが設けられている領域である遮光領域から外れた領域である遮光外領域に向けて屈折させる屈折層１１５と、屈折層１１５と第１基板６１との間に介在する第１電極１１９と、屈折層１１５の第１電極１１９側とは反対側に設けられた第２電極１２１と、を有し、屈折層１１５は、液晶化合物を含む重合体で構成されている、ことを特徴とする液晶装置。【選択図】図９
2010204415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在する液晶と、
前記第１基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第１基板に向けて光を照射する照明装置と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在し、前記照明装置から前記第１基板を経て前記第２基板に向かう光のうちの一部を遮る遮光物と、
前記照明装置と前記第１基板との間に介在し、前記照明装置から前記遮光物に向かう光の少なくとも一部を、前記遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる屈折素子と、
前記屈折素子と前記第１基板との間に介在する第１電極と、
前記屈折素子の前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、
前記屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されている、ことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記遮光物が設けられた領域に平面的に重なる領域において、前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子の少なくとも一部は、前記第１基板の法線方向から前記遮光物が設けられていない領域の方向に傾いている、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記液晶分子は、正の誘電率異方性を有し、
前記第１電極は、前記遮光物が設けられていない領域ごとに、該遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられており、
前記第２電極は、前記遮光物が設けられている領域ごとに、該遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記液晶分子は、負の誘電率異方性を有し、
前記第１電極は、前記遮光物が設けられている領域ごとに、該遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられており、
前記第２電極は、前記遮光物が設けられていない領域ごとに、該遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記遮光物は、前記第１基板と前記液晶との間に介在する配線を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在する液晶と、
前記第１基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第１基板に向けて光を照射する照明装置と、
前記第１基板と前記液晶との間に介在し、前記第２基板を経て前記液晶に入射された光のうちの一部を、前記第２基板側に反射させる反射膜と、
前記照明装置と前記第１基板との間に介在し、前記照明装置から前記第１基板に向かう光の少なくとも一部を屈折させる屈折素子と、
前記屈折素子と前記第１基板との間に介在する第１電極と、
前記屈折素子の前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、
前記液晶は、複数の画素の前記画素ごとに駆動が制御され、
前記画素には、前記照明装置からの光を透過させることで透過表示を行う透過領域と、前記第２基板を経て前記液晶に入射された光を反射させることで反射表示を行う反射領域と、が設けられており、
前記反射膜は、前記反射領域に平面的に重なる領域に設けられており、
前記屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されており、且つ前記照明装置から前記反射領域に向かう光の少なくとも一部を、前記透過領域に向けて屈折させる、
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
前記画素内において、前記透過領域は、前記反射領域によって囲まれた状態で島状に設けられており、
前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子は、負の誘電率異方性を有し、
前記第１電極は、前記反射領域及び前記透過領域の双方に平面的に重なる領域に設けられており、
前記第２電極は、前記透過領域に平面的に重なる領域に設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
平面的に複数の前記画素が第１方向に並んでおり、
前記画素において、前記反射領域と前記透過領域とが、前記第１方向とは交差する第２方向に隣り合っており、
前記第１方向に並ぶ前記複数の画素において、複数の前記反射領域が前記第１方向に並び、且つ複数の前記透過領域が前記第１方向に並んでおり、
前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子は、正の誘電率異方性を有し、
前記第１電極は、前記第１方向に並ぶ前記複数の画素にまたがった状態で、前記第１方向に並ぶ複数の前記透過領域に平面的に重なる領域に設けられており、
前記第２電極は、前記第１方向に並ぶ前記複数の画素にまたがった状態で、前記第１方向に並ぶ複数の前記反射領域に平面的に重なる領域に設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶装置を有する、ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶装置の１つとして、液晶による光の変調を利用する表示装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１２６３１号公報
【特許文献２】特開平５−１２７１９７号公報
【特許文献３】特開平５−１９７０２３号公報
【特許文献４】特開２００７−７１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液晶装置では、光源と液晶との間に、電極や配線などの遮光性を有する構成（遮光物）が介在していることがある。このような場合、光源から遮光物に向かう光は、遮光物によって遮られるため、表示に寄与しない。液晶装置において、遮光物に向かう光を表示に利用できれば光の利用効率を高めることができる。
遮光物に向かう光を表示に利用する方法の１つとして、遮光物に向かう光をレンズで屈折させる方法が考えられる。
【０００５】
上記特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、それぞれ、液晶レンズに関する記載がある。液晶レンズでは、液晶に電圧を印加することによって、液晶にレンズ効果を発現させることができる。
また、上記特許文献４には、遮光物に向かう光をマイクロレンズで屈折させて表示に利用することが記載されている。
特許文献１〜３などに記載された液晶レンズや、特許文献４などに記載されたマイクロレンズにより、遮光物に向かう光を表示に利用することができる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜３に記載された構成では、遮光物や液晶レンズの寸法精度、遮光物の位置に対する液晶レンズの位置精度などによって、光の利用効率がばらつくことがある。
同様に、特許文献４に記載された構成においても、遮光物やマイクロレンズの寸法精度、遮光物の位置に対するマイクロレンズの位置精度などによって、光の利用効率がばらつくことがある。
つまり、従来の液晶装置では、光の利用効率を高めることが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００８】
［適用例１］第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在する液晶と、前記第１基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第１基板に向けて光を照射する照明装置と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在し、前記照明装置から前記第１基板を経て前記第２基板に向かう光のうちの一部を遮る遮光物と、前記照明装置と前記第１基板との間に介在し、前記照明装置から前記遮光物に向かう光の少なくとも一部を、前記遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる屈折素子と、前記屈折素子と前記第１基板との間に介在する第１電極と、前記屈折素子の前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、前記屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されている、ことを特徴とする液晶装置。
【０００９】
この適用例の液晶装置は、第１基板と、第２基板と、液晶と、照明装置と、遮光物と、屈折素子と、第１電極と、第２電極と、を有している。第２基板は、第１基板に対向している。液晶は、第１基板と第２基板との間に介在している。照明装置は、第１基板の液晶側とは反対側に配置されている。照明装置は、第１基板に向けて光を照射する。遮光物は、第１基板と第２基板との間に介在している。遮光物は、照明装置から第１基板を経て第２基板に向かう光のうちの一部を遮る。
屈折素子は、照明装置と第１基板との間に介在している。屈折素子は、照明装置から遮光物に向かう光の少なくとも一部を、遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる。
上記の構成により、この液晶装置では、遮光物によって遮られる光の少なくとも一部を利用することができる。このため、光の利用効率を高めることができる。
【００１０】
ところで、この液晶装置では、屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されている。そして、この液晶装置には、第１電極と、第２電極と、が設けられている。第１電極は、屈折素子と第１基板との間に介在している。第２電極は、屈折素子の第１電極側とは反対側に設けられている。つまり、液晶化合物を含む重合体で構成される屈折素子が、第１電極と第２電極との間に介在している。
このため、この液晶装置では、屈折素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって形成され得る。第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物に含まれる液晶分子の配向状態を変化させることができる。このため、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物での光の屈折状態を変化させることができる。
これにより、例えば、遮光物の精度がばらついていても、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶化合物での光の屈折状態を調整することができる。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、屈折素子における光の屈折状態を、屈折素子ごとに変化させることができる。これにより、例えば、遮光物の精度がばらついていても、光の利用効率のばらつきを低く抑えやすくすることができる。この結果、光の利用効率を高めやすくすることができる。
【００１１】
［適用例２］上記の液晶装置であって、前記遮光物が設けられた領域に平面的に重なる領域において、前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子の少なくとも一部は、前記第１基板の法線方向から前記遮光物が設けられていない領域の方向に傾いている、ことを特徴とする液晶装置。
【００１２】
この適用例では、遮光物が設けられた領域に平面的に重なる領域において、液晶分子の少なくとも一部が、第１基板の法線方向から遮光物が設けられていない領域の方向に傾いている。このため、照明装置から遮光物に向かう光の少なくとも一部を、遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させることができる。
【００１３】
［適用例３］上記の液晶装置であって、前記液晶分子は、正の誘電率異方性を有し、前記第１電極は、前記遮光物が設けられていない領域ごとに、該遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられており、前記第２電極は、前記遮光物が設けられている領域ごとに、該遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられている、ことを特徴とする液晶装置。
【００１４】
この適用例では、液晶分子が正の誘電率異方性を有している。また、第１電極は、遮光物が設けられていない領域ごとに、遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられている。第２電極は、遮光物が設けられている領域ごとに、遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられている。上記の構成により、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域において、屈折素子における液晶分子の少なくとも一部を、第１基板の法線方向から遮光物が設けられていない領域の方向に傾けることができる。
【００１５】
［適用例４］上記の液晶装置であって、前記液晶分子は、負の誘電率異方性を有し、前記第１電極は、前記遮光物が設けられている領域ごとに、該遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられており、前記第２電極は、前記遮光物が設けられていない領域ごとに、該遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられている、ことを特徴とする液晶装置。
【００１６】
この適用例では、液晶分子が負の誘電率異方性を有している。また、第１電極は、遮光物が設けられている領域ごとに、遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域に設けられている。第２電極は、遮光物が設けられていない領域ごとに、遮光物が設けられていない領域に平面的に重なる領域に設けられている。上記の構成により、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、遮光物が設けられている領域に平面的に重なる領域において、屈折素子における液晶分子の少なくとも一部を、第１基板の法線方向から遮光物が設けられていない領域の方向に傾けることができる。
【００１７】
［適用例５］上記の液晶装置であって、前記遮光物は、前記第１基板と前記液晶との間に介在する配線を含む、ことを特徴とする液晶装置。
【００１８】
この適用例では、遮光物は、第１基板と液晶との間に介在する配線を含んでいる。この液晶装置では、配線によって遮られる光の少なくとも一部を利用することができる。
【００１９】
［適用例６］第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在する液晶と、前記第１基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第１基板に向けて光を照射する照明装置と、前記第１基板と前記液晶との間に介在し、前記第２基板を経て前記液晶に入射された光のうちの一部を、前記第２基板側に反射させる反射膜と、前記照明装置と前記第１基板との間に介在し、前記照明装置から前記第１基板に向かう光の少なくとも一部を屈折させる屈折素子と、前記屈折素子と前記第１基板との間に介在する第１電極と、前記屈折素子の前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、前記液晶は、複数の画素の前記画素ごとに駆動が制御され、前記画素には、前記照明装置からの光を透過させることで透過表示を行う透過領域と、前記第２基板を経て前記液晶に入射された光を反射させることで反射表示を行う反射領域と、が設けられており、前記反射膜は、前記反射領域に平面的に重なる領域に設けられており、前記屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されており、且つ前記照明装置から前記反射領域に向かう光の少なくとも一部を、前記透過領域に向けて屈折させる、ことを特徴とする液晶装置。
【００２０】
この適用例の液晶装置は、第１基板と、第２基板と、液晶と、照明装置と、反射膜と、屈折素子と、第１電極と、第２電極と、を有している。第２基板は、第１基板に対向している。液晶は、第１基板と第２基板との間に介在している。照明装置は、第１基板の液晶側とは反対側に配置されている。照明装置は、第１基板に向けて光を照射する。反射膜は、第１基板と液晶との間に介在している。反射膜は、第２基板を経て液晶に入射された光のうちの一部を、第２基板側に反射させる。
屈折素子は、照明装置と第１基板との間に介在している。屈折素子は、照明装置から第１基板に向かう光の少なくとも一部を屈折させる。
この液晶装置では、液晶は、複数の画素の画素ごとに駆動が制御される。画素には、透過領域と、反射領域と、が設けられている。透過領域では、照明装置からの光を透過させることで透過表示が行われる。反射領域では、第２基板を経て液晶に入射された光を反射させることで反射表示が行われる。反射膜は、反射領域に平面的に重なる領域に設けられている。屈折素子は、照明装置から反射領域に向かう光の少なくとも一部を、透過領域に向けて屈折させる。
上記の構成により、この液晶装置では、反射膜によって遮られる光の少なくとも一部を透過表示に利用することができる。このため、照明装置より入射する光の利用効率を高めることができる。
【００２１】
ところで、この液晶装置では、屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されている。そして、この液晶装置には、第１電極と、第２電極と、が設けられている。第１電極は、屈折素子と第１基板との間に介在している。第２電極は、屈折素子の第１電極側とは反対側に設けられている。つまり、液晶化合物を含む重合体で構成される屈折素子が、第１電極と第２電極との間に介在している。
このため、この液晶装置では、屈折素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって形成され得る。第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物に含まれる液晶分子の配向状態を変化させることができる。このため、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物での光の屈折状態を変化させることができる。
これにより、例えば、反射膜の精度がばらついていても、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶化合物での光の屈折状態を調整することができる。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、屈折素子における光の屈折状態を、屈折素子ごとに変化させることができる。これにより、例えば、反射膜の精度がばらついていても、光の利用効率のばらつきを低く抑えやすくすることができる。この結果、光の利用効率を高めやすくすることができる。
【００２２】
［適用例７］上記の液晶装置であって、前記画素内において、前記透過領域は、前記反射領域によって囲まれた状態で島状に設けられており、前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子は、負の誘電率異方性を有し、前記第１電極は、前記反射領域及び前記透過領域の双方に平面的に重なる領域に設けられており、前記第２電極は、前記透過領域に平面的に重なる領域に設けられている、ことを特徴とする液晶装置。
【００２３】
この適用例では、画素内において、透過領域は、反射領域によって囲まれた状態で島状に設けられている。また、重合体の液晶化合物に含まれる液晶分子は、負の誘電率異方性を有している。第１電極は、反射領域及び透過領域の双方に平面的に重なる領域に設けられている。第２電極は、透過領域に平面的に重なる領域に設けられている。
上記の構成により、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、反射領域に平面的に重なる領域において、屈折素子における液晶分子の少なくとも一部を、透過領域側に向けて傾けることができる。これにより、反射膜によって遮られる光の少なくとも一部を透過表示に利用することができる。
【００２４】
［適用例８］上記の液晶装置であって、平面的に複数の前記画素が第１方向に並んでおり、前記画素において、前記反射領域と前記透過領域とが、前記第１方向とは交差する第２方向に隣り合っており、前記第１方向に並ぶ前記複数の画素において、複数の前記反射領域が前記第１方向に並び、且つ複数の前記透過領域が前記第１方向に並んでおり、前記重合体の前記液晶化合物に含まれる液晶分子は、正の誘電率異方性を有し、前記第１電極は、前記第１方向に並ぶ前記複数の画素にまたがった状態で、前記第１方向に並ぶ複数の前記透過領域に平面的に重なる領域に設けられており、前記第２電極は、前記第１方向に並ぶ前記複数の画素にまたがった状態で、前記第１方向に並ぶ複数の前記反射領域に平面的に重なる領域に設けられている、ことを特徴とする液晶装置。
【００２５】
この適用例では、平面的に複数の画素が第１方向に並んでいる。画素において、反射領域と透過領域とが、第１方向とは交差する第２方向に隣り合っている。第１方向に並ぶ複数の画素において、複数の反射領域が第１方向に並んでいる。第１方向に並ぶ複数の画素において、複数の透過領域が第１方向に並んでいる。
また、重合体の液晶化合物に含まれる液晶分子は、正の誘電率異方性を有している。第１電極は、第１方向に並ぶ複数の透過領域に平面的に重なる領域に設けられている。第１電極は、第１方向に並ぶ複数の画素にまたがった状態で設けられている。第２電極は、第１方向に並ぶ複数の反射領域に平面的に重なる領域に設けられている。第２電極は、第１方向に並ぶ複数の画素にまたがった状態で設けられている。
上記の構成により、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、反射領域に平面的に重なる領域において、屈折素子における液晶分子の少なくとも一部を、透過領域側に向けて傾けることができる。これにより、反射膜によって遮られる光の少なくとも一部を透過表示に利用することができる。
【００２６】
［適用例９］上記の液晶装置を有する、ことを特徴とする電子機器。
【００２７】
この適用例の電子機器は、液晶装置を有している。この液晶装置は、第１基板と、第２基板と、液晶と、照明装置と、遮光物と、屈折素子と、第１電極と、第２電極と、を有している。第２基板は、第１基板に対向している。液晶は、第１基板と第２基板との間に介在している。照明装置は、第１基板の液晶側とは反対側に配置されている。照明装置は、第１基板に向けて光を照射する。遮光物は、第１基板と第２基板との間に介在している。遮光物は、照明装置から第１基板を経て第２基板に向かう光のうちの一部を遮る。
屈折素子は、照明装置と第１基板との間に介在している。屈折素子は、照明装置から遮光物に向かう光の少なくとも一部を、遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる。
上記の構成により、この液晶装置では、遮光物によって遮られる光の少なくとも一部を利用することができる。このため、光の利用効率を高めることができる。
【００２８】
ところで、この液晶装置では、屈折素子は、液晶化合物を含む重合体で構成されている。そして、この液晶装置には、第１電極と、第２電極と、が設けられている。第１電極は、屈折素子と第１基板との間に介在している。第２電極は、屈折素子の第１電極側とは反対側に設けられている。つまり、液晶化合物を含む重合体で構成される屈折素子が、第１電極と第２電極との間に介在している。
このため、この液晶装置では、屈折素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって形成され得る。第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物に含まれる液晶分子の配向状態を変化させることができる。このため、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物での光の屈折状態を変化させることができる。
これにより、例えば、遮光物の精度がばらついていても、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶化合物での光の屈折状態を調整することができる。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、屈折素子における光の屈折状態を、屈折素子ごとに変化させることができる。これにより、例えば、遮光物の精度がばらついていても、光の利用効率のばらつきを低く抑えやすくすることができる。この結果、光の利用効率を高めやすくすることができる。
そして、この適用例の電子機器は、この液晶装置を有している。このため、この電子機器では、液晶装置における光の利用効率を高めやすくすることができる。
【００２９】
［適用例１０］第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在する液晶と、前記第１基板の前記液晶側とは反対側に配置され、前記第１基板に向けて光を照射する照明装置と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在し、前記照明装置から前記第１基板を経て前記第２基板に向かう光のうちの一部を遮る遮光物と、前記照明装置と前記第１基板との間に介在し、前記照明装置から前記遮光物に向かう光の少なくとも一部を、前記遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる屈折素子と、前記屈折素子と前記第１基板との間に介在する第１電極と、前記屈折素子の前記第１電極側とは反対側に設けられた第２電極と、を有し、前記屈折素子が液晶化合物を含む重合体で構成されている、液晶装置の製造方法であって、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加した状態で、前記液晶化合物を重合させる工程を含む、ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００３０】
この適用例の製造方法が適用され得る液晶装置は、第１基板と、第２基板と、液晶と、照明装置と、遮光物と、屈折素子と、第１電極と、第２電極と、を有している。第２基板は、第１基板に対向している。液晶は、第１基板と第２基板との間に介在している。照明装置は、第１基板の液晶側とは反対側に配置されている。照明装置は、第１基板に向けて光を照射する。遮光物は、第１基板と第２基板との間に介在している。遮光物は、照明装置から第１基板を経て第２基板に向かう光のうちの一部を遮る。
屈折素子は、照明装置と第１基板との間に介在している。屈折素子は、照明装置から遮光物に向かう光の少なくとも一部を、遮光物が設けられていない領域に向けて屈折させる。第１電極は、屈折素子と第１基板との間に介在している。第２電極は、屈折素子の第１電極側とは反対側に設けられている。つまり、液晶化合物を含む重合体で構成される屈折素子が、第１電極と第２電極との間に介在している。
この適用例の製造方法は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を重合させる工程を含んでいる。第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物に含まれる液晶分子の配向状態を変化させることができる。このため、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を変化させれば、液晶化合物での光の屈折状態を変化させることができる。
これにより、例えば、遮光物の精度がばらついていても、第１電極と第２電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶化合物での光の屈折状態を調整することができる。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した状態で、液晶化合物を含有する材料を重合させることによって、屈折素子を形成することができる。これにより、屈折素子における光の屈折状態を、屈折素子ごとに変化させることができる。このため、例えば、遮光物の精度がばらついていても、光の利用効率のばらつきを低く抑えつつ、屈折素子を形成しやすくすることができる。この結果、光の利用効率を高めやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態における表示装置の主要構成を示す分解斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】本実施形態における複数の画素の一部を示す平面図。
【図４】図３中のＣ−Ｃ線における断面図。
【図５】第１実施形態における走査線及び信号線並びにＴＦＴ素子を示す平面図。
【図６】第１実施形態における共通電極を示す平面図。
【図７】第１実施形態における画素電極を示す平面図。
【図８】本実施形態における液晶パネルの等価回路図。
【図９】第１実施形態における液晶パネル及び屈折基板を図４中のＥ−Ｅ線で切断したときの断面図。
【図１０】図９中のＦ部の拡大図。
【図１１】第１実施形態における第１電極及び第２電極を示す平面図。
【図１２】第１実施形態における表示パネルの偏光状態を説明する図。
【図１３】第１実施形態における屈折層に含まれる液晶分子の傾きを模式的に説明する断面図。
【図１４】第１実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図１５】第１実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図１６】第１実施形態における対向基板の製造工程を説明する図。
【図１７】第１実施形態における素子基板に屈折基板を設ける工程を説明する図。
【図１８】第１実施形態における素子基板に屈折基板を設ける工程を説明する図。
【図１９】第１実施形態における流動体に含まれる液晶分子の傾きを模式的に説明する断面図。
【図２０】第１実施形態における電気光学パネルを示す断面図。
【図２１】第１実施形態における流動体に含まれる液晶分子の傾きを模式的に説明する断面図。
【図２２】第１実施形態における流動体の他の例に含まれる液晶分子の傾きを模式的に説明する断面図。
【図２３】第１実施形態における第１電極及び第２電極の他の例を示す平面図。
【図２４】第２実施形態における表示装置の主要構成を示す分解斜視図。
【図２５】図２４中のＨ−Ｈ線における断面図。
【図２６】図３中のＪ部の拡大図。
【図２７】図２６中のＫ−Ｋ線における断面図。
【図２８】第２実施形態における第１コンタクトホール及び第２コンタクトホール並びに反射膜を示す平面図。
【図２９】図２６中のＰ−Ｐ線における断面図。
【図３０】第２実施形態における走査線及び信号線並びにＴＦＴ素子を示す平面図。
【図３１】第２実施形態における反射膜を示す平面図。
【図３２】第２実施形態における共通電極を示す平面図。
【図３３】第２実施形態における画素電極を示す平面図。
【図３４】第２実施形態における素子基板及び屈折基板を示す断面図。
【図３５】第２実施形態における第１電極及び第２電極を示す平面図。
【図３６】第２実施形態における表示パネルの反射領域における偏光状態を説明する図。
【図３７】第２実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図３８】第２実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図３９】第２実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図４０】第２実施形態における素子基板の製造工程を説明する図。
【図４１】第２実施形態における対向基板の製造工程を説明する図。
【図４２】第２実施形態における対向基板の製造工程を説明する図。
【図４３】第２実施形態における屈折基板の他の例を説明する断面図。
【図４４】第２実施形態における透過領域の他の例を示す平面図。
【図４５】第２実施形態における透過領域の他の例における遮光領域及び遮光外領域を示す平面図。
【図４６】第２実施形態における透過領域の他の例における第１電極及び第２電極を示す平面図。
【図４７】本実施形態における表示装置が適用された電子機器の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施形態について、液晶装置を利用した表示装置を例に、図面を参照しながら説明する。
第１実施形態における表示装置１は、図１に示すように、表示パネル３と、照明装置５と、を有している。
【００３３】
表示パネル３には、複数の画素７が設定されている。複数の画素７は、表示領域８内で、図中のＸ方向及びＹ方向に配列しており、Ｘ方向を行方向とし、Ｙ方向を列方向とするマトリクスＭを構成している。
ここで、本実施形態では、画素７は、図３に示すように、長辺と短辺とを有する四辺形を呈している。Ｘ方向は、画素７の短辺が延在する方向である。また、Ｙ方向は、Ｘ方向とは直交（交差）する方向である。本実施形態では、Ｙ方向は、画素７の長辺が延在する方向でもある。
【００３４】
図１に示す表示装置１は、照明装置５から表示パネル３に入射された光を、表示パネル３に設定されている複数の画素７から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に画像を表示することができる。なお、表示領域８とは、画像が表示され得る領域である。図１では、構成をわかりやすく示すため、画素７が誇張され、且つ画素７の個数が減じられている。
【００３５】
表示パネル３は、図１中のＡ−Ａ線における断面図である図２に示すように、液晶パネル１１と、屈折基板１３と、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂとを有している。
液晶パネル１１は、素子基板２１と、対向基板２３と、液晶２５と、シール材２７と、を有している。
素子基板２１には、表示面９側すなわち液晶２５側に、複数の画素７のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
【００３６】
対向基板２３は、素子基板２１よりも表示面９側で素子基板２１に対向し、且つ素子基板２１との間に隙間を有した状態で設けられている。対向基板２３には、表示パネル３における表示面９の裏面に相当する面である底面２９側すなわち液晶２５側に、後述するカラーフィルターなどが設けられている。
【００３７】
液晶２５は、素子基板２１及び対向基板２３の間に介在しており、表示パネル３の周縁よりも内側で表示領域８を囲むシール材２７によって、素子基板２１及び対向基板２３の間に封止されている。なお、本実施形態では、液晶２５の駆動方式として、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）型の駆動方式が採用されている。
【００３８】
偏光板１５ａは、屈折基板１３よりも底面２９側、すなわち液晶２５側とは反対側に設けられている。偏光板１５ｂは、対向基板２３よりも表示面９側、すなわち液晶２５側とは反対側に設けられている。表示装置１では、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂは、偏光板１５ａにおける光の透過軸の方向と、偏光板１５ｂにおける光の透過軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂは、それぞれ、透過軸の方向に偏光軸を有する光を透過させることができる。
【００３９】
なお、偏光板１５ａと屈折基板１３との間や、偏光板１５ｂと対向基板２３との間に、光学補償フィルムを設けた構成も採用され得る。光学補償フィルムを設けることで、液晶２５を表示面９の法線方向から見たときや、法線方向から傾斜した方向から見たときなどの液晶２５の位相差を補償することができる。これにより、光漏れを低減することができ、コントラストの向上が図られる。
【００４０】
照明装置５は、表示パネル３の底面２９側に設けられており、導光板４１と、光源４３とを有している。導光板４１は、図２で見て表示パネル３の下側に設けられており、表示パネル３の底面２９に対向する光射出面４５ｂを有している。
光源４３は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極管などが採用され、図２で見て導光板４１の側面４５ａに対向する位置に設けられている。
【００４１】
光源４３からの光は、導光板４１の側面４５ａに入射される。導光板４１に入射された光は、導光板４１の中で反射を繰り返しながら光射出面４５ｂから射出される。光射出面４５ｂから射出された光は、表示パネル３の底面２９から、偏光板１５ａを介して表示パネル３に入射される。なお、導光板４１には、必要に応じて、光射出面４５ｂに拡散板が設けられ、底面４５ｃに反射板が設けられる。
【００４２】
表示パネル３に設定されている複数の画素７は、それぞれ、表示面９から射出する光の色が、図３に示すように、赤系（Ｒ）、緑系（Ｇ）及び青系（Ｂ）のうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、Ｒの光を射出する画素７Ｒと、Ｇの光を射出する画素７Ｇと、Ｂの光を射出する画素７Ｂとを含んでいる。
なお、以下においては、画素７という表記と、画素７Ｒ、７Ｇ及び７Ｂという表記とが、適宜、使いわけられる。
【００４３】
ここで、Ｒの色は、純粋な赤の色相に限定されず、橙等を含む。Ｇの色は、純粋な緑の色相に限定されず、青緑や黄緑等を含む。Ｂの色は、純粋な青の色相に限定されず、青紫や青緑等を含む。他の観点から、Ｒの色を呈する光は、光の波長のピークが、可視光領域で５７０ｎｍ以上の範囲にある光であると定義され得る。また、Ｇの色を呈する光は、光の波長のピークが５００ｎｍ〜５６５ｎｍの範囲にある光であると定義され得る。Ｂの色を呈する光は、光の波長のピークが４１５ｎｍ〜４９５ｎｍの範囲にある光であると定義され得る。
【００４４】
マトリクスＭでは、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素列５１を構成している。また、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素行５３を構成している。１つの画素列５１内の各画素７は、光の色がＲ、Ｇ及びＢのうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭは、複数の画素７ＲがＹ方向に配列した画素列５１Ｒと、複数の画素７ＧがＹ方向に配列した画素列５１Ｇと、複数の画素７ＢがＹ方向に配列した画素列５１Ｂとを有している。そして、マトリクスＭでは、画素列５１Ｒ、画素列５１Ｇ及び画素列５１Ｂが、この順でＸ方向に沿って反復して並んでいる。
なお、以下においては、画素列５１という表記と、画素列５１Ｒ、画素列５１Ｇ及び画素列５１Ｂという表記とが、適宜、使いわけられる。
【００４５】
ここで、液晶パネル１１の素子基板２１及び対向基板２３のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
素子基板２１は、図３中のＣ−Ｃ線における断面図である図４に示すように、第１基板６１と、素子層６３とを有している。
第１基板６１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた第１面６１ａと、底面２９側に向けられた第２面６１ｂとを有している。
【００４６】
素子層６３は、第１基板６１の第１面６１ａに設けられている。素子層６３には、ゲート絶縁膜６５と、絶縁膜６７と、絶縁膜６９と、配向膜７１と、が含まれている。また、素子層６３には、画素７ごとに、スイッチング素子の１つであるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子７３と、共通電極７５と、画素電極７７と、が含まれている。
【００４７】
ゲート絶縁膜６５は、第１基板６１の第１面６１ａに設けられている。ゲート絶縁膜６５の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、ゲート絶縁膜６５の材料として、酸化シリコンが採用されている。
絶縁膜６７は、ゲート絶縁膜６５の表示面９側に設けられている。絶縁膜６７の表示面９側には、画素７ごとに共通電極７５が設けられている。絶縁膜６７の材料としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、絶縁膜６７の材料として、アクリル系の樹脂が採用されている。
【００４８】
絶縁膜６９は、絶縁膜６７の表示面９側に設けられている。絶縁膜６９は、共通電極７５を表示面９側から覆っている。絶縁膜６９の材料としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。また、絶縁膜６９の材料としては、例えば、窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料も採用され得る。本実施形態では、絶縁膜６９の材料として、窒化シリコンが採用されている。
絶縁膜６９の表示面９側には、画素電極７７が設けられている。配向膜７１は、絶縁膜６９の表示面９側に設けられている。画素電極７７は、配向膜７１によって表示面９側から覆われている。配向膜７１の材料としては、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、配向膜７１の材料として、ポリイミドが採用されている。なお、配向膜７１には、配向処理が施されている。
【００４９】
ＴＦＴ素子７３と、共通電極７５と、画素電極７７とは、それぞれ、各画素７に対応して設けられている。
ＴＦＴ素子７３は、ゲート電極８１と、半導体層８３と、ソース電極８５と、ドレイン電極８７とを有している。ゲート電極８１は、第１基板６１の第１面６１ａに設けられており、ゲート絶縁膜６５によって表示面９側から覆われている。ゲート電極８１の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。
半導体層８３は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁膜６５を挟んでゲート電極８１に対向する位置に設けられている。
【００５０】
ソース電極８５は、ゲート絶縁膜６５の表示面９側に設けられており、一部が半導体層８３に重なっている。ドレイン電極８７は、ゲート絶縁膜６５の表示面９側に設けられており、一部が半導体層８３に重なっている。ソース電極８５やドレイン電極８７の材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロム、アルミニウムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。本実施形態では、ソース電極８５やドレイン電極８７の材料として、アルミニウム合金が採用されている。
上記の構成を有するＴＦＴ素子７３は、半導体層８３がゲート電極８１と、ソース電極８５及びドレイン電極８７との間に位置する所謂ボトムゲート型である。
上記の構成を有するＴＦＴ素子７３は、絶縁膜６７によって表示面９側から覆われている。
【００５１】
共通電極７５は、絶縁膜６７の表示面９側に設けられている。共通電極７５は、平面視で各画素７の領域に重なっている。共通電極７５の材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やインジウム亜鉛酸化物（Indium Zinc Oxide）などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、共通電極７５の材料として、ＩＴＯが採用されている。
【００５２】
画素電極７７は、絶縁膜６９の表示面９側に設けられており、表示面９側から配向膜７１によって覆われている。画素電極７７は、平面視で各画素７の領域に重なっている。画素電極７７の材料としては、例えばＩＴＯやインジウム亜鉛酸化物などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、画素電極７７の材料として、ＩＴＯが採用されている。
ここで、画素電極７７は、絶縁膜６７及び絶縁膜６９に設けられたコンタクトホール８９を介してドレイン電極８７につながっている。
【００５３】
対向基板２３は、第２基板９１と、対向層９２とを有している。第２基板９１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた外向面９１ａと、底面２９側に向けられた対向面９１ｂとを有している。
対向層９２は、第２基板９１の対向面９１ｂに設けられている。対向層９２には、光吸収層９３と、カラーフィルター９５と、オーバーコート層９７と、配向膜９９と、が含まれている。
【００５４】
光吸収層９３は、第２基板９１の対向面９１ｂに設けられており、領域９４にわたっている。光吸収層９３は、平面視で格子状に設けられており、各画素７を区画している。表示装置１では、各画素７は、光吸収層９３によって囲まれた領域であると定義され得る。光吸収層９３の材料としては、例えば、カーボンブラックやクロムなどの光吸収性が高い材料を含有する樹脂などが採用され得る。
【００５５】
カラーフィルター９５は、各画素７に対応して設けられている。カラーフィルター９５は、第２基板９１の対向面９１ｂ側に設けられており、光吸収層９３によって囲まれた各領域、すなわち各画素７の領域を底面２９側から覆っている。
ここで、カラーフィルター９５は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルター９５は、画素７Ｒ、画素７Ｇ及び画素７Ｂごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素７Ｒに対応するカラーフィルター９５は、Ｒの光を透過させることができる。画素７Ｇに対応するカラーフィルター９５はＧの光を透過させ、画素７Ｂに対応するカラーフィルター９５はＢの光を透過させることができる。なお、以下において、各カラーフィルター９５に対してＲ、Ｇ及びＢが識別される場合に、カラーフィルター９５Ｒ、９５Ｇ及び９５Ｂという表記が用いられる。
【００５６】
オーバーコート層９７は、光吸収層９３及びカラーフィルター９５の底面２９側に設けられている。オーバーコート層９７は、光透過性を有する樹脂などで構成されており、光吸収層９３及びカラーフィルター９５を底面２９側から覆っている。
配向膜９９は、オーバーコート層９７の底面２９側に設けられている。配向膜９９は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層９７を底面２９側から覆っている。配向膜９９には、底面２９側に配向処理が施されている。
【００５７】
素子基板２１及び対向基板２３の間に介在する液晶２５は、配向膜７１と配向膜９９との間に介在している。液晶パネル１１では、各画素７において、液晶２５がＬ１なる厚みに設定されている。
液晶２５は、入射した光を変調することができる。本実施形態では、液晶２５は、入射した光に位相差を付与することができる。これは、液晶２５のリタデーション（複屈折率と厚みＬ１との積）の設定により実現され得る。
本実施形態では、入射した光に１／２波長の位相差を付与するリタデーションが設定されている。
【００５８】
ここで、Ｘ方向に隣り合う画素７間において、ゲート電極８１同士は、平面図である図５に示すように、走査線Ｔを介してつながっている。また、Ｙ方向に隣り合う画素７間において、ソース電極８５同士は、信号線Ｓを介してつながっている。
走査線Ｔは、画素行５３（図３）ごとに設けられており、Ｘ方向に沿って延びている。信号線Ｓは、画素列５１（図３）ごとに設けられており、Ｙ方向に沿って延びている。
【００５９】
走査線Ｔと信号線Ｓとは、図５に示すように、互いに交差している。各画素７は、各走査線Ｔと各信号線Ｓとの交差に対応して設定されている。
表示領域８（図１）内では、各走査線Ｔ及び各信号線Ｓは、図５に示すように、それぞれ、領域９４内に設けられている。
【００６０】
各画素７には、各走査線Ｔと各信号線Ｓとの交差に対応して、ＴＦＴ素子７３が対応付けられている。
各ＴＦＴ素子７３は、領域９４内に位置している。また、各ＴＦＴ素子７３に対応するコンタクトホール８９も、領域９４内に位置している。別の観点から、各画素７に対応する各ＴＦＴ素子７３及び各コンタクトホール８９は、画素７の領域外に位置している。
なお、本実施形態では、領域９４において、Ｘ方向の幅寸法９４ａは、Ｙ方向の幅寸法９４ｂよりも狭く設定されている。これにより、画素７の開口率が高められている。Ｘ方向の幅寸法９４ａをＹ方向の幅寸法９４ｂよりも狭く設定できる理由については、後述する。
【００６１】
各共通電極７５は、平面図である図６に示すように、各画素７の領域から領域９４内に及んでいる。
本実施形態では、各共通電極７５は、Ｙ方向に隣り合う２つの走査線Ｔと、Ｘ方向に隣り合う２つの信号線Ｓとによって囲まれた領域内に設けられている。各共通電極７５は、周縁部が領域９４内に及んでいる。別の観点から、各共通電極７５は、各画素７の領域内にわたって設けられている。
なお、Ｘ方向に隣り合う画素７間において、共通電極７５同士は、共通線１０１を介してつながっている。図６では、構成をわかりやすく示すため、共通電極７５及び共通線１０１にハッチングが施されている。
【００６２】
各画素電極７７は、平面図である図７に示すように、各画素７の領域から領域９４内に及んでおり、複数のスリット部１０３を有している。図７では、構成をわかりやすく示すため、画素電極７７にハッチングが施されている。
複数のスリット部１０３は、Ｙ方向に所定間隔で並んでいる。各スリット部１０３は、Ｙ方向とは交差する方向に沿って延びている。なお、各スリット部１０３が延びる方向は、Ｘ方向から傾斜している。
本実施形態では、スリット部１０３は、平面視でＸ方向から反時計方向にθの角度を有する方向に沿って延在している。
【００６３】
本実施形態では、各画素電極７７は、Ｙ方向に隣り合う２つの走査線Ｔと、Ｘ方向に隣り合う２つの信号線Ｓとによって囲まれた領域内に設けられている。各画素電極７７は、周縁部が領域９４内に及んでいる。別の観点から、各画素電極７７は、各画素７の領域内にわたって設けられている。
なお、図４における素子基板２１の断面は、図７中のＤ−Ｄ線における断面に相当している。
【００６４】
ここで、液晶パネル１１には、図８に示すように、走査線駆動回路１０５と、信号線駆動回路１０７と、が設けられている。
走査線Ｔは、走査線駆動回路１０５につながっている。また、信号線Ｓは、信号線駆動回路１０７につながっている。
走査線駆動回路１０５は、ＴＦＴ素子７３のオン状態とオフ状態とを制御する選択信号を、走査線Ｔごとに出力する。
信号線駆動回路１０７は、画素７ごとに白表示又は黒表示を指示する画像信号を、信号線Ｓごとに出力する。
【００６５】
屈折基板１３は、液晶パネル１１及び屈折基板１３を図４中のＥ−Ｅ線で切断したときの断面図である図９に示すように、液晶パネル１１の底面２９側に設けられている。
屈折基板１３は、第３基板１１１と、配向膜１１３と、屈折層１１５と、配向膜１１７と、第１電極１１９と、第２電極１２１と、を有している。
第３基板１１１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた第１面１１１ａと、底面２９側に向けられた第２面１１１ｂとを有している。
【００６６】
配向膜１１３は、第３基板１１１の第１面１１１ａに設けられている。配向膜１１３の材料としては、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、配向膜１１３の材料として、ポリイミドが採用されている。なお、配向膜１１３には、配向処理が施されている。
屈折層１１５は、配向膜１１３の表示面９側に設けられている。屈折層１１５は、光透過性を有している。屈折層１１５の材料としては、例えば、液晶化合物を含有する材料が採用され得る。本実施形態では、屈折層１１５は、液晶化合物を含有する重合体で構成されている。屈折層１１５は、照明装置５（図２）からの光のうちで信号線Ｓに向かう光の少なくとも一部を屈折させる。
【００６７】
配向膜１１７は、屈折層１１５の表示面９側に設けられている。配向膜１１７の材料としては、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、配向膜１１７の材料として、ポリイミドが採用されている。なお、配向膜１１７には、配向処理が施されている。
第１電極１１９は、第１基板６１の第２面６１ｂに設けられている。第１電極１１９は、配向膜１１７によって底面２９側から覆われている。
【００６８】
第２電極１２１は、第３基板１１１の第１面１１１ａに設けられている。第２電極１２１は、配向膜１１３によって表示面９側から覆われている。
第１電極１１９及び第２電極１２１の材料としては、例えばＩＴＯやインジウム亜鉛酸化物などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、第１電極１１９及び第２電極１２１の材料として、ＩＴＯが採用されている。
【００６９】
本実施形態では、第２電極１２１は、図９中のＦ部の拡大図である図１０に示すように、信号線Ｓに平面的に重なる領域１２５に設けられている。第２電極１２１は、信号線Ｓに対応して設けられている。
他方で、第１電極１１９は、画素７に対応して設けられている。本実施形態では、第１電極１１９は、画素７ごとに、領域１２５の外側の領域１２７に設けられている。
本実施形態では、Ｘ方向に隣り合う信号線Ｓ同士の間の領域が領域１２７に対応している。つまり、本実施形態では、領域１２５と領域１２７とが、Ｘ方向に交互に並んでいる。
【００７０】
ところで、信号線Ｓは、照明装置５（図２）からの光に対して遮光性を有している。このため、照明装置５から信号線Ｓに向かう光は、信号線Ｓによって遮られる。この点で、信号線Ｓは、照明装置５からの光に対する遮光物である。そして、領域１２５は、照明装置５から表示面９側に向かう光が信号線Ｓによって遮られる領域である。このため、以下において、領域１２５は、遮光領域１２５と呼ばれる。また、領域１２７は、遮光領域１２５の外側の領域である。このため、以下において、領域１２７は、遮光外領域１２７と呼ばれる。
第１電極１１９は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられている。また、第２電極１２１は、遮光領域１２５ごとに、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に設けられている。
【００７１】
なお、遮光領域１２５は、領域９４に平面的に重なっている。遮光外領域１２７は、画素７の領域に平面的に重なっている。本実施形態では、遮光領域１２５のＸ方向における幅寸法は、領域９４の幅寸法９４ａよりも小さく設定されている。換言すれば、領域９４の幅寸法９４ａは、遮光領域１２５のＸ方向における幅寸法よりも大きく設定されている。
このため、遮光外領域１２７のＸ方向における幅は、画素７の有効領域のＸ方向における幅よりも広い。よって、画素７の有効領域は、遮光外領域１２７内に位置している。
【００７２】
本実施形態では、第１電極１１９は、平面図である図１１に示すように、走査線ＴをＹ方向にまたいでいる。本実施形態では、第１電極１１９は、Ｙ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられている。つまり、第１電極１１９は、画素列５１（図３）に対応して設けられており、Ｙ方向に延在している。
第２電極１２１も、走査線ＴをＹ方向にまたいでいる。第２電極１２１は、信号線Ｓに対応して設けられている。このため、第２電極１２１は、信号線Ｓと同様に、画素列５１ごとに設けられており、Ｙ方向に延在している。
【００７３】
上記の構成を有する表示装置１では、液晶パネル１１（図４）の共通電極７５と画素電極７７との間に電圧を印加すると、共通電極７５と画素電極７７との間に電界が発生する。この電界によって液晶２５の配向状態を変化させることができる。
液晶パネル１１では、共通電極７５の電位と、画素電極７７の電位との差（以下、駆動電圧と呼ぶ）によって、共通電極７５と画素電極７７との間の電界の発生や向きが制御される。
表示装置１では、照明装置５から表示パネル３に光を照射した状態で、液晶２５の配向状態を画素７ごとに変化させることにより、表示が制御される。液晶２５の配向状態は、駆動電圧によって変化し得る。
【００７４】
配向膜７１及び配向膜９９のそれぞれには、配向処理が施されている。配向処理が施された配向膜７１及び配向膜９９によって、液晶２５の初期的な配向状態が規制される。
表示装置１では、駆動電圧が０Ｖのときに、液晶２５がオフ状態にある。このとき、液晶２５の配向方向１３１は、液晶２５がオフ状態のときの偏光状態を示す図である図１２（ａ）に示すように、偏光板１５ａの透過軸１３３ａに沿った方向に設定されている。
表示装置１では、底面２９側から偏光板１５ａを経て入射された入射光は、偏光板１５ａの透過軸１３３ａに沿った偏光軸を有する直線偏光１３５として液晶２５に入射される。
【００７５】
液晶２５に入射された直線偏光１３５は、偏光軸が液晶２５の配向方向１３１に沿っている。このため、液晶２５に入射された直線偏光１３５は、偏光状態が維持されたまま直線偏光１３５として偏光板１５ｂに入射される。
偏光板１５ｂに入射された直線偏光１３５は、偏光軸が偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂに対して直交しているため、偏光板１５ｂによって吸収される。
このように、表示装置１では、液晶２５がオフ状態にあるときには、照明装置５からの光が表示パネル３によって遮断される。照明装置５からの光が表示パネル３によって遮断される状態は、黒表示と呼ばれる。本実施形態では、液晶２５がオフ状態にあるときに黒表示が行われる所謂ノーマリーブラックの表示モードが採用されている。
【００７６】
他方で、共通電極７５の電位と、画素電極７７の電位との間に電位差が生じると、液晶２５がオフ状態からオン状態に変化する。このとき、液晶２５の配向方向１３１は、図１２（ｂ）に示すように、平面視で反時計方向に回転する。
表示装置１では、液晶２５の配向方向１３１が偏光板１５ａの透過軸１３３ａに対して４５度の傾きを有する状態において、液晶２５に入射された直線偏光１３５は、液晶２５によって１／２波長の位相差が与えられる。このため、液晶２５に入射された直線偏光１３５は、直線偏光１３５の偏光軸とは直交する偏光軸を有する直線偏光１３７として偏光板１５ｂに入射される。
【００７７】
偏光板１５ｂに入射された直線偏光１３７は、偏光軸が偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂの方向に沿っているため、偏光板１５ｂを透過する。
このように、表示装置１では、液晶２５がオン状態にあるときには、照明装置５からの光が表示パネル３を透過し得る。照明装置５からの光が表示パネル３を透過する状態は、白表示と呼ばれる。
なお、本実施形態では、偏光板１５ａの透過軸１３３ａは、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、Ｘ方向に沿っている。また、偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂは、Ｙ方向に沿っている。
【００７８】
表示装置１では、白表示において、Ｘ方向に対する液晶２５の配向方向１３１の傾きを制御することによって、偏光板１５ｂを透過する光の量を変化させることができる。これにより、表示パネル３から射出される光の輝度を画素７ごとに変化させることができる。この結果、表示装置１では、表示における階調表現が実現され得る。
表示装置１では、表示パネル３を透過する光の透過率は、駆動電圧の大きさに応じて高くなる。つまり、表示装置１では、駆動電圧の大きさを制御することによって、表示における階調表現が実現され得る。
【００７９】
ところで、照明装置５からの光は、屈折基板１３を経てから液晶パネル１１に入射される。
屈折基板１３の屈折層１１５は、前述したように、液晶化合物を含有する重合体で構成されている。このため、屈折層１１５は、図１３に示すように、液晶化合物の液晶分子１４１を含んでいる。
遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、液晶分子１４１の少なくとも一部は、第１基板６１の第１面６１ａにおける法線１４３に対する傾きを有している。遮光領域１２５に平面的に重なる領域においては、法線１４３に対する傾きを有する液晶分子１４１は、遮光外領域１２７に向かって傾いている。
【００８０】
本実施形態では、液晶分子１４１の法線１４３に対する傾きは、遮光領域１２５から遠ざかるほど大きくなっている。
前述したように、本実施形態では、遮光領域１２５と遮光外領域１２７とがＸ方向に交互に並んでいる。このため、遮光領域１２５及び遮光外領域１２７の並びに応じて、法線１４３に対する傾きが小さい液晶分子１４１と、法線１４３に対する傾きが大きい液晶分子１４１とが、Ｘ方向に交互に出現する。
【００８１】
つまり、本実施形態では、液晶分子１４１の法線１４３に対する傾きが、Ｘ方向に沿って周期的に変化する。
ここで、液晶分子１４１は、屈折率の異方性を有している。
従って、屈折層１１５では、屈折率がＸ方向における位置によって異なる。このため、屈折層１１５は、屈折率分布レンズの作用を有している。
【００８２】
そして、屈折率分布レンズの作用を有する屈折層１１５では、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に入射した光の少なくとも一部を、遮光外領域１２７に向けて屈折させることができる。つまり、屈折層１１５は、照明装置５から信号線Ｓに向かう光の少なくとも一部を、遮光外領域１２７に向けて屈折させることができる。これにより、信号線Ｓに向かう光の一部を表示に利用することができる。この結果、表示装置１では、照明装置５からの光の利用効率を高めやすくすることができる。
【００８３】
ここで、表示装置１の製造方法について説明する。
表示装置１の製造方法は、基板の製造工程と、表示パネル３の製造工程と、表示装置１の製造工程と、を含んでいる。
まず、基板の製造工程について説明する。基板の製造工程は、素子基板２１の製造工程と、対向基板２３の製造工程と、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とを設ける工程と、に大別される。なお、素子基板２１の製造工程と、対向基板２３の製造工程と、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とを設ける工程とは、いずれが先でも後でもかまわない。
【００８４】
素子基板２１の製造工程では、図１４（ａ）に示すように、第１基板６１の第１面６１ａ側にＴＦＴ素子７３を形成する。
ＴＦＴ素子７３の形成では、まず、第１面６１ａにゲート電極８１（走査線Ｔ）を形成する。ゲート電極８１（走査線Ｔ）は、例えばスパッタリング技術を活用して第１面６１ａに金属膜を形成してから、金属膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、ゲート電極８１を表示面９側から覆うゲート絶縁膜６５を形成する。ゲート絶縁膜６５は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）技術、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）技術、蒸着技術などを活用することによって形成され得る。
【００８５】
次いで、ゲート絶縁膜６５の表示面９側に、半導体層８３を形成してから、半導体層８３の一部に重なるソース電極８５とドレイン電極８７とを形成する。これにより、ＴＦＴ素子７３が形成される。
なお、ソース電極８５及びドレイン電極８７は、例えばスパッタリング技術を活用してゲート絶縁膜６５上に金属膜を形成してから、この金属膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
ＴＦＴ素子７３の形成に次いで、図１４（ｂ）に示すように、ＴＦＴ素子７３を表示面９側から覆う絶縁膜６７を形成する。
絶縁膜６７の形成では、まず、アクリル系の樹脂を含む液状体で樹脂膜を形成する。この樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
次いで、この樹脂膜に焼成や露光などを施すことによって樹脂膜を硬化させる。これにより、絶縁膜６７が形成され得る。
【００８６】
絶縁膜６７の形成に次いで、図１４（ｃ）に示すように、絶縁膜６７の表示面９側に共通電極７５を形成する。共通電極７５は、例えばスパッタリング技術を活用して絶縁膜６７の表示面９側にＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
共通電極７５の形成に次いで、共通電極７５を表示面９側から覆う絶縁膜６９を形成する。絶縁膜６９は、例えば、ＣＶＤ技術、ＰＶＤ技術、蒸着技術などを活用することによって形成され得る。
【００８７】
絶縁膜６９の形成に次いで、図１５（ａ）に示すように、絶縁膜６９及び絶縁膜６７にコンタクトホール８９を形成する。コンタクトホール８９は、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用することによって形成され得る。
次いで、図１５（ｂ）に示すように、絶縁膜６９の表示面９側に画素電極７７を形成する。画素電極７７は、例えばスパッタリング技術を活用して絶縁膜６９の表示面９側にＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。なお、絶縁膜６９の表示面９側にＩＴＯの膜を形成するとき、コンタクトホール８９内にＩＴＯが堆積する。これにより、画素電極７７は、コンタクトホール８９を介してドレイン電極８７につながる。
【００８８】
画素電極７７の形成に次いで、図１５（ｃ）に示すように、画素電極７７を表示面９側から覆う配向膜７１を形成する。配向膜７１は、画素電極７７の表示面９側に、ポリイミドなどの樹脂で画素電極７７を覆う樹脂膜を形成してから、この樹脂膜にラビング処理などの配向処理を施すことによって形成され得る。画素電極７７を覆う樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
上記により、素子基板２１が製造され得る。
【００８９】
対向基板２３の製造工程では、図１６（ａ）に示すように、第２基板９１の対向面９１ｂに、光吸収層９３を、平面視で格子状に形成する。光吸収層９３は、カーボンブラックやクロムなどを含有する樹脂膜を形成してから、この樹脂膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、光吸収層９３によって囲まれる各画素７の領域内に、カラーフィルター９５を形成する。カラーフィルター９５は、Ｒ、Ｇ及びＢの各光に対応する着色剤が含有された樹脂を、各画素７の領域内に配置することによって形成され得る。なお、各画素７の領域内への樹脂の配置は、例えば、インクジェット技術や蒸着技術を活用することにより行われ得る。
【００９０】
次いで、図１６（ｂ）に示すように、光吸収層９３及びカラーフィルター９５の底面２９側に、光吸収層９３及びカラーフィルター９５を覆うオーバーコート層９７を形成する。オーバーコート層９７は、例えばスピンコート技術を活用して、光透過性を有する樹脂で形成され得る。
次いで、図１６（ｃ）に示すように、オーバーコート層９７の底面２９側に配向膜９９を形成する。配向膜９９は、オーバーコート層９７の底面２９側に、ポリイミドなどの樹脂でオーバーコート層９７を覆う樹脂膜を形成してから、この樹脂膜にラビング処理などの配向処理を施すことによって形成され得る。オーバーコート層９７を覆う樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
上記により、対向基板２３が製造され得る。
【００９１】
第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とを設ける工程では、図９に示すように、まず、第３基板１１１の第１面１１１ａに第２電極１２１を形成する。第２電極１２１は、例えばスパッタリング技術を活用して第１面１１１ａにＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
【００９２】
次いで、第２電極１２１を表示面９側から覆う配向膜１１３を形成する。配向膜１１３は、第２電極１２１の表示面９側に、ポリイミドなどの樹脂で第２電極１２１を覆う樹脂膜を形成してから、この樹脂膜にラビング処理などの配向処理を施すことによって形成され得る。第２電極１２１を覆う樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
これにより、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とが設けられ得る。
【００９３】
なお、以下において、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とが設けられた基板は、電極基板１５１と呼ばれる。
ここで、配向膜１１３の形成における配向処理では、Ｘ方向に沿って配向処理を施す。つまり、配向膜１１３の形成では、配向処理の方向をＸ方向に合わせる。例えばラビング処理では、ラビング方向をＸ方向、すなわち平面視で画素７の短辺が延在する方向に合わせる。電極基板１５１では、第２電極１２１がＹ方向に延在している。このため、配向膜１１３の形成における配向処理では、ラビング方向などの配向処理の方向を、第２電極１２１が延在する方向とは直交（交差）する方向に合わせる。これにより、配向膜１１３の形成における配向処理において、Ｘ方向に沿った配向処理を施すことができる。
【００９４】
次に、表示パネル３の製造工程について説明する。表示パネル３の製造工程は、液晶パネル１１の製造工程と、素子基板２１に屈折基板１３を設ける工程と、を含んでいる。
液晶パネル１１の製造工程では、まず、素子基板２１と、対向基板２３とを、平面視で環状のシール材２７（図２）を介して接合する。このとき、シール材２７は、平面視で環状の輪郭の一部を欠いた状態で設けられる。シール材２７の環状の輪郭の一部を欠いた部分は、液晶２５の注入口となる。
次いで、液晶２５を注入口から注入してから、注入口を塞いで液晶２５を封入する。これにより、図４に示す液晶パネル１１が製造され得る。
【００９５】
素子基板２１に屈折基板１３を設ける工程では、まず、図１７に示すように、素子基板２１の底面２９側に第１電極１１９を形成する。
このとき、第１電極１１９は、第１基板６１の第２面６１ｂに形成される。第１電極１１９は、例えばスパッタリング技術を活用して第２面６１ｂにＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
【００９６】
次いで、第１電極１１９を底面２９側から覆う配向膜１１７を形成する。配向膜１１７は、第１電極１１９の底面２９側に、ポリイミドなどの樹脂で第１電極１１９を覆う樹脂膜を形成してから、この樹脂膜にラビング処理などの配向処理を施すことによって形成され得る。第１電極１１９を覆う樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
なお、配向膜１１７の形成における配向処理では、Ｘ方向に沿って配向処理を施す。つまり、配向膜１１７の形成では、配向処理の方向をＸ方向に合わせる。例えばラビング処理では、ラビング方向をＸ方向、すなわち平面視で画素７の短辺が延在する方向に合わせる。
【００９７】
配向膜１１７の形成に次いで、図１８に示すように、素子基板２１と、電極基板１５１とを対向させる。このとき、配向膜１１３と配向膜１１７とが隙間を介して向かい合った状態で、素子基板２１と電極基板１５１とを、図示しない環状のシール材を介して接合する。このとき、シール材は、電極基板１５１の周縁よりも内側で表示領域８を囲む状態で設けられる。さらに、シール材は、平面視で環状の輪郭の一部を欠いた状態で設けられる。シール材の環状の輪郭の一部を欠いた部分は、後述する流動体１１５ａの注入口となる。
次いで、流動体１１５ａを注入口から注入してから、注入口を塞いで流動体１１５ａを封入する。これにより、図１８に示す電気光学パネル１６１が製造され得る。
【００９８】
ここで、流動体１１５ａは、屈折層１１５の前駆体である。前述したように、屈折層１１５は、液晶化合物を含有する重合体で構成されている。流動体１１５ａは、屈折層１１５の材料において、液晶化合物を含有する材料が重合する前の状態にある材料である。つまり、流動体１１５ａが重合することによって屈折層１１５が形成される。
流動体１１５ａとしては、例えば、ネガ型の感光性を有する液晶ポリマーの溶液が採用され得る。液晶ポリマーとしては、例えば、ＵＣＬ−０１７（ＤＩＣ株式会社製）や、ＬＣ２４２（ＢＡＳＦ社製）などが採用され得る。溶媒としては、例えば、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）や、シクロペンタノンなどが採用され得る。
本実施形態では、液晶ポリマーの溶液に光重合開始剤を添加したものが流動体１１５ａとして採用されている。光重合開始剤としては、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア９０７などが採用され得る。
【００９９】
電気光学パネル１６１において、流動体１１５ａに含まれる液晶分子１４１は、図１９に示すように、遮光領域１２５及び遮光外領域１２７にわたって略同様な傾きを有している。なお、本実施形態では、液晶分子１４１は、正の誘電率異方性を有している。そして、本実施形態では、液晶分子１４１の長軸方向は、配向膜１１３及び配向膜１１７の配向処理の方向、すなわちＸ方向に沿っている。
【０１００】
電気光学パネル１６１の製造に次いで、流動体１１５ａを重合させる。このとき、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加しながら、光の波長が３６５ｎｍであるｉ線を含む紫外光を流動体１１５ａに照射することにより、流動体１１５ａを重合させる。これにより、図９に示す屈折層１１５が形成される。そして、これにより、素子基板２１に屈折基板１３が設けられ得る。
なお、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値は、電気光学パネル１６１ごとに調整され得る。この電圧の値の調整方法については、後述する。
【０１０１】
素子基板２１に屈折基板１３を設ける工程に次いで、屈折基板１３に偏光板１５ａ（図２）を設け、液晶パネル１１に偏光板１５ｂを設ける。偏光板１５ａは、第３基板１１１の第２面１１１ｂ（図９）に設けられ、偏光板１５ｂは第２基板９１の外向面９１ａ（図９）に設けられる。これにより、図２に示す表示パネル３が製造され得る。
なお、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを設ける順序は、いずれが先でも後でもかまわない。
表示装置１の製造工程では、表示パネル３と照明装置５とを組み合わせることにより、表示装置１が製造され得る。
【０１０２】
ここで、流動体１１５ａを重合させるときに、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値の調整方法について説明する。
第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値の調整では、図２０に示すように、まず、電気光学パネル１６１に、第３基板１１１の第２面１１１ｂ側から光１７１を照射する。光１７１は、紫外光の波長よりも長い波長を有している。
電気光学パネル１６１に照射する光１７１は、Ｘ方向に沿った偏光軸を有する直線偏光であり、略平行光の状態で第３基板１１１の第２面１１１ｂに向けて照射される。
【０１０３】
電気光学パネル１６１に照射される光１７１の一部は、電気光学パネル１６１を透過して、第２基板９１の外向面９１ａから光１７３として表示面９側に射出される。
次いで、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加する。このとき、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値は、流動体１１５ａに含まれる液晶分子１４１を駆動できる程度の任意の値が採用され得る。
このとき、流動体１１５ａに含まれる液晶分子１４１の少なくとも一部は、図２１に示すように、遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、法線１４３に対する傾きを有する。これにより、流動体１１５ａは、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に入射した光の少なくとも一部を、遮光外領域１２７に向けて屈折させる作用を発揮する。
次いで、図２０に示す光１７３の光量（輝度）を測定する。このときに得られた光量の測定結果を、基準とする。
【０１０４】
次いで、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値を変化させ、光１７３の光量（輝度）を測定する。そして、このときの光１７３の光量（輝度）を基準の光量と比較し、多い光量を新たな基準とする。
第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値の変化、光１７３の光量の測定、及び基準の光量との比較を１つの調整作業として、この調整作業を反復して実施することにより、光１７３の光量が最も多くなるときの電圧の値が見出され得る。
そして、光１７３の光量が最も多くなる電圧の値を保ったまま、流動体１１５ａにｉ線を含む紫外光を照射することにより、流動体１１５ａを重合させる。これにより、図９に示す屈折層１１５が形成される。
【０１０５】
本実施形態において、信号線Ｓが遮光物としての配線に対応し、屈折層１１５が屈折素子に対応している。
本実施形態では、屈折層１１５が液晶化合物を含有する重合体で構成されている。屈折層１１５は、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加した状態で、流動体１１５ａを重合させることによって形成される。第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧を変化させれば、流動体１１５ａに含まれる液晶分子１４１の配向状態を変化させることができる。これにより、流動体１１５ａでの光の屈折状態を変化させることができる。つまり、本実施形態では、屈折層１１５における光の屈折状態を表示パネル３ごとに変化させることができる。
【０１０６】
このため、信号線Ｓの寸法精度や位置精度などが液晶パネル１１間でばらついていても、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧を変化させることによって、液晶パネル１１ごとに光の利用効率が最も高い状態に調整することができる。この結果、表示装置１間での光の利用効率のばらつきを低く抑えやすくすることができるので、光の利用効率を高めやすくすることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、屈折層１１５に入射した光の少なくとも一部が、遮光外領域１２７に向かって屈折する。法線１４３の方向に沿って遮光領域１２５に向かう光は、屈折層１１５によって進行方向が、法線１４３の方向から傾けられる。このため、遮光領域１２５と遮光外領域１２７との境界部に向かう光を軽減することができる。
遮光領域１２５と遮光外領域１２７との境界部は、液晶２５を十分に駆動できない領域に重なっている。このため、遮光領域１２５と遮光外領域１２７との境界部に向かう光は、表示パネル３から漏れやすい。この結果、表示のコントラストが損なわれることがある。光吸収層９３の機能の１つに、この光の漏れを低く抑えることがある。光漏れを低く抑える機能を十分に果たすためには、領域９４の幅寸法９４ａ（図５）を十分に広くする必要がある。この反面、幅寸法９４ａを広くすることは、画素７の開口率を下げることを意味する。
【０１０８】
これに対し、本実施形態では、遮光領域１２５と遮光外領域１２７との境界部に向かう光を軽減することができる。このため、表示パネル３からの光の漏れを低く抑えつつ、幅寸法９４ａを狭くしやすくすることができる。この理由により、本実施形態では、幅寸法９４ａが幅寸法９４ｂよりも狭く設定されている。これにより、本実施形態では、画素７の開口率を高めやすくすることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態では、信号線Ｓに平面的に重なる領域が遮光領域１２５（図１０）とされている。しかしながら、遮光領域１２５は、これに限定されない。走査線Ｔに平面的に重なる領域が遮光領域１２５とされていてもよい。この場合、第１電極１１９及び第２電極１２１は、Ｘ方向に延在する。また、配向膜１１３及び配向膜１１７の形成において、ラビング方向などの配向処理の方向は、Ｙ方向に合わせられる。
また、走査線Ｔに平面的に重なる領域が遮光領域１２５とされる場合、図７に示す画素電極７７のスリット部１０３は、平面視でＹ方向から反時計方向にθの角度を有する方向に沿って延在する。そして、図１２において、偏光板１５ａの透過軸１３３ａがＹ方向に延在し、液晶２５の初期的な配向方向１３１がＹ方向に延在し、偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂがＸ方向に延在する。
【０１１０】
この構成により、走査線Ｔに向かう光の少なくとも一部を、屈折層１１５で画素７の領域に向けて屈折させることができる。この結果、この構成においても、光の利用効率を高めやすくすることができる。
しかしながら、本実施形態では、画素７の短辺がＸ方向に延在し、画素７の長辺がＹ方向に延在している。このため、信号線Ｓに平面的に重なる領域を遮光領域１２５とする構成の方が、走査線Ｔに平面的に重なる領域を遮光領域１２５とする構成よりも、多くの光を表示に利用することができる。従って、信号線Ｓに平面的に重なる領域を遮光領域１２５とする構成は好ましい。
【０１１１】
また、本実施形態では、表示装置１の製造方法において、流動体１１５ａを重合させてから、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを設ける順序が採用されているが、流動体１１５ａの重合と偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂの設置との順序は、これに限定されない。流動体１１５ａの重合と偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂの設置との順序としては、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを電気光学パネル１６１に設けてから、流動体１１５ａを重合させる順序も採用され得る。
【０１１２】
ここで、本実施形態では、ノーマリーブラックの表示モードが採用されている。このため、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを電気光学パネル１６１に設けてから、流動体１１５ａを重合させる順序の場合、液晶２５をオン状態に保ったまま、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値が調整される。
偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを設けてから、流動体１１５ａを重合させる順序では、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値は、偏光板１５ａや偏光板１５ｂの精度も含めた状態で光１７３の光量が最も多くなる値に調整される。
【０１１３】
これにより、構成要素の寸法や精度が表示パネル３間でばらついても、表示パネル３ごとに光の利用効率が最も高い状態に調整することができる。このため、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを電気光学パネル１６１に設けてから、流動体１１５ａを重合させる順序を採用することは好ましい。
なお、偏光板１５ａや偏光板１５ｂは、電気光学パネル１６１の製造よりも前に、第３基板１１１や第２基板９１に設けられていてもよい。
【０１１４】
また、本実施形態では、第１電極１１９が、図２１に示すように、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられている。しかしながら、第１電極１１９が設けられる領域は、これに限定されず、遮光外領域１２７から遮光領域１２５にはみ出ていてもよい。さらに、第１電極１１９が設けられる領域は、遮光領域１２５をまたいで隣り合う遮光外領域１２７間にわたっていてもよい。さらに、第１電極１１９は、複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられていてもよい。
また、第２電極１２１は、遮光領域１２５ごとに設けられていれば、遮光領域１２５から遮光外領域１２７にはみ出ていてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態では、液晶分子１４１が正の誘電率異方性を有している。しかしながら、液晶分子１４１としては、これに限定されず、負の誘電率異方性を有する液晶分子１４１も採用され得る。
この場合、第１電極１１９は、図２２に示すように、遮光領域１２５ごとに、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に設けられる。また、第２電極１２１は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられる。
【０１１６】
そして、遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、液晶分子１４１の少なくとも一部は、第１基板６１の第１面６１ａにおける法線１４３に対する傾きを有している。遮光領域１２５に平面的に重なる領域においては、法線１４３に対する傾きを有する液晶分子１４１は、遮光外領域１２７に向かって傾いている。
なお、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加しない状態において、流動体１１５ａにおける液晶分子１４１の長軸方向は、法線１４３方向に沿っている。
【０１１７】
また、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、第２電極１２１は、遮光外領域１２７から遮光領域１２５にはみ出ていてもよい。さらに、第２電極１２１は、遮光領域１２５をまたいで隣り合う遮光外領域１２７間にわたっていてもよい。さらに、第２電極１２１は、複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられていてもよい。
また、第１電極１１９は、遮光領域１２５ごとに設けられていれば、遮光領域１２５から遮光外領域１２７にはみ出ていてもよい。
【０１１８】
液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、信号線Ｓ及び走査線Ｔの双方に平面的に重なる領域を遮光領域１２５とする構成が採用され得る。この場合、第１電極１１９は、図２３に示すように、信号線Ｓ及び走査線Ｔの双方に沿って格子状に設けられる。第２電極１２１は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に島状に設けられる。この構成において、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加すると、第１電極１１９と第２電極１２１との間に発生する電界には、平面的にＸ方向に沿った成分とＹ方向に沿った成分とが生じる。
【０１１９】
前述したように、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、流動体１１５ａにおける液晶分子１４１の長軸方向が法線１４３方向に沿っている。初期的に長軸方向が法線１４３方向に沿っている液晶分子１４１に、平面的にＸ方向に沿った電界成分が作用すると、液晶分子１４１は、Ｘ方向に傾きやすい。同様に、初期的に長軸方向が法線１４３方向に沿っている液晶分子１４１に、平面的にＹ方向に沿った電界成分が作用すると、液晶分子１４１は、Ｙ方向に傾きやすい。
従って、平面的に走査線Ｔに重なる領域において、液晶分子１４１は、画素７の領域に向かって傾きやすい。また、平面的に信号線Ｓに重なる領域においても、液晶分子１４１は、画素７の領域に向かって傾きやすい。この結果、信号線Ｓ及び走査線Ｔの双方に向かう光の少なくとも一部を、屈折層１１５で画素７の領域に向けて屈折させることができる。これにより、光の利用効率を一層高めやすくすることができる。
【０１２０】
第２実施形態について説明する。
第２実施形態における表示装置１０は、図２４に示すように、表示パネル２０と、照明装置５と、を有している。
表示パネル２０は、図２４中のＨ−Ｈ線における断面図である図２５に示すように、液晶パネル３０と、屈折基板４０と、を有している。
表示装置１０は、表示装置１の表示パネル３が表示パネル２０に替えられていること、及び、表示装置１の液晶パネル１１が液晶パネル３０に替えられ、且つ屈折基板１３が屈折基板４０に替えられていること、を除いては、表示装置１と同様の構成を有している。
従って、以下においては、説明の重複を避けるため、表示装置１と同一の構成については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１２１】
表示装置１０においても、図２４に示すように、表示パネル２０に設定されている複数の画素７がマトリクスＭを構成している。
液晶パネル３０は、図２５に示すように、素子基板５０と、対向基板６０と、を有している。液晶パネル３０は、液晶パネル１１の素子基板２１が素子基板５０に替えられ、対向基板２３が対向基板６０に替えられている。
素子基板５０には、表示面９側に、複数の画素７のそれぞれに対応して、ＴＦＴ素子７３などが設けられている。
対向基板６０には、底面２９側に、後述する位相差膜などが設けられている。
【０１２２】
本実施形態では、各画素７は、図３中のＪ部の拡大図である図２６に示すように、透過領域１９１と、反射領域１９３と、を有している。なお、図２６では、構成をわかりやすく示すため、反射領域１９３にハッチングが施されている。
透過領域１９１では、図２４に示す照明装置５から底面２９を介して液晶２５に入射された光を表示面９側に透過させることによって、透過表示が行われる。
反射領域１９３では、表示面９を介して液晶２５に入射された外光を、後述する反射膜で表示面９側に反射させて、その反射光を表示面９側に射出することによって、反射表示が行われる。なお、外光とは、表示パネル２０の表示面９から入射されるあらゆる光である。外光には、例えば、屋内外の照明光や、太陽光などが含まれる。
【０１２３】
ここで、液晶パネル３０の素子基板５０及び対向基板６０のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
素子基板５０は、図２６中のＫ−Ｋ線における断面図である図２７に示すように、第１基板６１と、素子層１９７と、を有している。
素子層１９７は、第１基板６１の第１面６１ａに設けられている。素子層１９７には、ゲート絶縁膜６５と、中間層２０１と、反射膜２０３と、平坦化層２０５と、絶縁膜６９と、配向膜７１と、が含まれている。また、素子層１９７には、画素７ごとに、ＴＦＴ素子７３と、共通電極７５と、画素電極７７とが含まれている。
【０１２４】
中間層２０１は、ゲート絶縁膜６５の表示面９側に設けられている。中間層２０１の表示面９側の表面には、平面視で反射領域１９３に重なる領域に凹凸部２０６が設けられている。中間層２０１の材料としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、中間層２０１の材料として、アクリル系の樹脂が採用されている。
【０１２５】
反射膜２０３は、凹凸部２０６の表示面９側に設けられている。反射膜２０３は、平面視で反射領域１９３に重なっている。反射膜２０３の材料としては、例えば銀やアルミニウムなどの高い光反射性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、反射膜２０３の材料として、アルミニウムが採用されている。
平坦化層２０５は、反射膜２０３の表示面９側に設けられている。平坦化層２０５は、中間層２０１及び反射膜２０３を表示面９側から覆っている。平坦化層２０５の材料としては、例えば、アクリル系やエポキシ系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、平坦化層２０５の材料として、アクリル系の樹脂が採用されている。
絶縁膜６９は、平坦化層２０５の表示面９側に設けられている。
【０１２６】
本実施形態では、画素電極７７は、接続部２０７を有している。接続部２０７は、中間層２０１に設けられた第１コンタクトホール２０９、及び平坦化層２０５に設けられた第２コンタクトホール２１１を介してドレイン電極８７につながっている。画素電極７７は、接続部２０７を介してドレイン電極８７に電気的につながっている。
【０１２７】
第１コンタクトホール２０９は、平面視で凹凸部２０６が設けられている領域内に設けられている。第１コンタクトホール２０９は、平面視でドレイン電極８７に重なっている。
第２コンタクトホール２１１は、第１コンタクトホール２０９及び第２コンタクトホール２１１並びに反射膜２０３を示す平面図である図２８に示すように、第１コンタクトホール２０９よりも外側から第１コンタクトホール２０９を囲む領域にわたって設けられている。つまり、第１コンタクトホール２０９は、平面視で第２コンタクトホール２１１内に位置している。
【０１２８】
反射膜２０３には、開口部２０３ａが設けられている。開口部２０３ａは、第２コンタクトホール２１１よりも外側から第２コンタクトホール２１１を囲む領域にわたって設けられている。これにより、第２コンタクトホール２１１と反射膜２０３とは、互いに離間している。このため、接続部２０７と反射膜２０３とは、図２７に示すように、互いに離間している。従って、画素電極７７と反射膜２０３とは、電気的に絶縁されている。
なお、図２８では、構成をわかりやすく示すため、反射膜２０３にハッチングが施されている。
【０１２９】
対向基板６０は、図２７に示すように、第２基板９１と、対向層２２１とを有している。
対向層２２１は、第２基板９１の対向面９１ｂに設けられている。対向層２２１には、光吸収層９３と、カラーフィルター９５と、オーバーコート層９７と、配向膜２２３と、位相差膜２２５と、配向膜９９と、が含まれている。
配向膜２２３は、オーバーコート層９７の底面２９側に設けられている。配向膜２２３は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層９７を底面２９側から覆っている。配向膜２２３には、底面２９側に配向処理が施されている。
【０１３０】
位相差膜２２５は、オーバーコート層９７の底面２９側に設けられている。位相差膜２２５は、平面視で反射領域１９３に重なる領域に設けられている。位相差膜２２５は、この位相差膜２２５に入射された光に、１／２波長の位相差を与える。
配向膜９９は、位相差膜２２５の底面２９側に設けられており、配向膜２２３及び位相差膜２２５を底面２９側から覆っている。
液晶パネル３０では、各画素７において、透過領域１９１と反射領域１９３とで液晶２５の厚みが異なる所謂マルチギャップ構造が採用されている。
透過領域１９１において、液晶２５は、Ｌ１なる厚みに設定されている。
これに対し、反射領域１９３では、液晶２５の厚みＬ２が、Ｌ１＞Ｌ２となるように、位相差膜２２５の厚みが設定されている。なお、液晶パネル３０では、Ｌ１は、Ｌ２の約２倍に設定されている。
【０１３１】
液晶パネル３０では、透過領域１９１において、入射した光に１／２波長の位相差を付与するリタデーションが設定されている。また、反射領域１９３において、入射した光に１／４波長の位相差を付与するリタデーションが設定されている。
ここで、位相差膜２２５は、図２６中のＰ−Ｐ線における断面図である図２９に示すように、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連している。つまり、位相差膜２２５は、Ｘ方向に並ぶ複数の反射領域１９３に、図３に示すマトリクスＭの画素行５３単位で重なっている。
また、反射膜２０３は、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連している。反射膜２０３は、Ｘ方向に並ぶ複数の反射領域１９３に、図３に示すマトリクスＭの画素行５３単位で重なっている。
【０１３２】
ところで、本実施形態では、各画素７において、反射領域１９３は、図３０に示すように、各画素７に対応付けられたＴＦＴ素子７３側に設定されている。
別の観点から、各ＴＦＴ素子７３は、対応する各画素７において、反射領域１９３側の領域９４内に位置しているとみなされ得る。そして、各ＴＦＴ素子７３に対応する第１コンタクトホール２０９も、反射領域１９３側の領域９４内に位置している。
なお、各画素７において、透過領域１９１と反射領域１９３とは、境界部２２７を介して隣り合っている。
【０１３３】
反射膜２０３は、平面図である図３１に示すように、Ｙ方向において、反射領域１９３から、この反射領域１９３に隣り合う領域９４内に及んでいる。反射膜２０３は、領域９４内において、走査線ＴをＹ方向にまたいでいる。図３１では、構成をわかりやすく示すため、反射膜２０３にハッチングが施されている。
また、各画素７に対応する各第２コンタクトホール２１１及び各開口部２０３ａは、反射領域１９３側の領域９４内に位置している。別の観点から、各画素７に対応する各第２コンタクトホール２１１及び各開口部２０３ａは、画素７の領域外に位置している。
なお、反射膜２０３及び平坦化層２０５は、図２９に示すように、それぞれ、Ｘ方向に隣り合う画素７同士間において、信号線ＳをＸ方向にまたいでいる。
【０１３４】
共通電極７５は、平面図である図３２に示すように、画素７の領域から領域９４内に及んでいる。本実施形態では、反射領域１９３にＹ方向に隣り合う領域９４内において、共通電極７５は、反射膜２０３の領域を越えない範囲に収められている。
ここで、反射領域１９３にＹ方向に隣り合う領域９４内において、共通電極７５は、第２コンタクトホール２１１を避けた状態で設けられている。このため、第２コンタクトホール２１１と共通電極７５とは、図２７に示すように、互いに離間している。従って、接続部２０７と共通電極７５とは、互いに離間している。これにより、共通電極７５と画素電極７７とは、電気的に絶縁されている。
【０１３５】
本実施形態では、画素電極７７は、平面図である図３３に示すように、複数のスリット部１０３が、平面視でＹ方向から反時計方向にθの角度を有する方向に沿って延在している。
反射領域１９３にＹ方向に隣り合う領域９４内において、各画素電極７７は、反射膜２０３の領域を越えない範囲に収められている。
また、反射領域１９３にＹ方向に隣り合う領域９４内において、各画素電極７７は、第２コンタクトホール２１１と、ドレイン電極８７とに重なっている。そして、画素電極７７とドレイン電極８７とは、図２７に示すように、画素電極７７から第２コンタクトホール２１１及び第１コンタクトホール２０９を経てドレイン電極８７に至る接続部２０７を介してつながっている。
なお、図２７における素子基板５０の断面は、図３３中のＱ−Ｑ線における断面に相当している。
【０１３６】
ここで、各画素７において、反射膜２０３と共通電極７５と画素電極７７とは、図３３に示すように、相互に重なり合っている。反射領域１９３は、各画素７の領域において、反射膜２０３と共通電極７５と画素電極７７とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。
また、透過領域１９１は、各画素７の領域から反射領域１９３を除いた領域において、共通電極７５と画素電極７７とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。
【０１３７】
屈折基板４０は、図３４に示すように、電極基板２２９を有している。
屈折基板４０は、第１電極１１９及び第２電極１２１のそれぞれの配置パターン、及び、配向膜１１３及び配向膜１１７のそれぞれにおける配向処理の方向が、屈折基板１３とは異なっている。このため、屈折基板４０は、屈折基板１３とは符号が異なっている。
また、電極基板２２９は、第２電極１２１の配置パターン、及び、配向膜１１３の形成における配向処理の方向が、屈折基板１３の電極基板１５１とは異なっている。このため、電極基板２２９は、電極基板１５１とは符号が異なっている。
【０１３８】
換言すれば、屈折基板４０は、上記の点を除いては、屈折基板１３と同様の構成を有している。また、電極基板２２９は、上記の点を除いては、電極基板１５１と同様の構成を有している。
屈折基板４０と屈折基板１３とで同一の符号が付された構成は、同一の機能を果たす。また、電極基板２２９と電極基板１５１とで同一の符号が付された構成は、同一の機能を果たす。従って、以下においては、第１電極１１９及び第２電極１２１のそれぞれの配置パターン、及び、配向膜１１３及び配向膜１１７のそれぞれにおける配向処理の方向のみを説明する。
【０１３９】
本実施形態では、反射領域１９３と、この反射領域１９３にＹ方向に隣り合う領域９４とを含めた領域が、遮光領域１２５となっている。また、透過領域１９１が遮光外領域１２７となっている。このため、本実施形態では、遮光領域１２５と遮光外領域１２７とが、Ｙ方向に交互に並んでいる。
屈折基板４０において、第１電極１１９は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられている。また、第２電極１２１は、遮光領域１２５ごとに、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に設けられている。
【０１４０】
本実施形態では、第１電極１１９は、平面図である図３５に示すように、信号線ＳをＸ方向にまたいでいる。本実施形態では、第１電極１１９は、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられている。つまり、第１電極１１９は、画素行５３（図３）に対応して設けられており、Ｘ方向に延在している。
第２電極１２１も、信号線ＳをＸ方向にまたいでいる。第２電極１２１も、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連した状態で画素行５３に対応して設けられており、Ｘ方向に延在している。
なお、図３５では、構成をわかりやすく示すため、第１電極１１９及び第２電極１２１のそれぞれにハッチングが施されている。
【０１４１】
本実施形態において、屈折層１１５に含まれる液晶化合物の液晶分子１４１は、正の誘電率異方性を有している。
また、本実施形態では、配向膜１１３及び配向膜１１７のそれぞれは、Ｙ方向に沿った配向処理が施されている。
【０１４２】
表示装置１０では、照明装置５から表示パネル２０に光を照射した状態で、液晶２５の配向状態を画素７ごとに変化させることにより、透過表示が制御される。
ところで、表示装置１０では、液晶２５がオフ状態のときの偏光状態を示す図である図３６（ａ）に示すように、液晶２５の初期的な配向方向１３１がＹ方向に沿っている。また、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す偏光板１５ａの透過軸１３３ａがＹ方向に延在し、偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂがＸ方向に延在している。表示装置１０は、これらの点が表示装置１とは異なっている。
表示装置１０における透過表示の動作や仕組みについては、これらの点が図１２（ａ）及び図１２（ｂ）とは異なっていることを除いては、表示装置１の場合と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【０１４３】
表示装置１０において、反射表示も、液晶２５の配向状態を画素７ごとに変化させることによって制御される。
反射領域１９３では、表示面９側から偏光板１５ｂを経て入射された入射光は、図３６（ａ）及び図３６（ｂ）に示すように、偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂに沿った偏光軸を有する直線偏光２３１として位相差膜２２５に入射される。
ここで、位相差膜２２５の遅相軸２３３は、平面視でＹ方向に対して反時計方向に略６７．５度の傾きを有する方向に設定されている。
従って、位相差膜２２５に入射された直線偏光２３１は、１／２波長の位相差が与えられ、直線偏光２３５として液晶２５に入射される。直線偏光２３５の偏光軸は、平面視でＹ方向に対して反時計方向に略４５度の傾きを有する方向に沿っている。
【０１４４】
液晶２５に入射された直線偏光２３５は、液晶２５がオフ状態にあるときに、図３６（ａ）に示すように、偏光軸が液晶２５の配向方向１３１とは交差している。このため、液晶２５に入射された直線偏光２３５は、１／４波長の位相差が与えられ、この図で見て左回りの円偏光２３７として反射膜２０３に向けて射出される。
円偏光２３７は、反射膜２０３で反射され、この図で見て右回りすなわち円偏光２３７とは逆回転の円偏光２３９として液晶２５に入射される。
液晶２５に入射された円偏光２３９は、１／４波長の位相差が与えられ、平面視でＹ方向に対してこの図で見て反時計方向に略１３５度の傾きを有する方向に沿った偏光軸を有する直線偏光２４１として位相差膜２２５に入射される。
【０１４５】
位相差膜２２５に入射された直線偏光２４１は、１／２波長の位相差が与えられ、平面視でＹ方向に略沿った偏光軸を有する直線偏光２４３として偏光板１５ｂに入射される。
偏光板１５ｂに入射された直線偏光２４３は、偏光軸が偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂに対して直交しているため、偏光板１５ｂによって吸収される。
【０１４６】
他方で、液晶２５がオン状態にあるときに、液晶２５に入射された直線偏光２３５は、図３６（ｂ）に示すように、偏光軸が液晶２５の配向方向１３１に沿っているため、偏光状態が維持されたまま直線偏光２３５として反射膜２０３に向けて射出される。
反射膜２０３に向けて射出された直線偏光２３５は、偏光状態が維持されたまま反射膜２０３で反射され、液晶２５に入射される。
【０１４７】
反射膜２０３から液晶２５に入射された直線偏光２３５は、偏光状態が維持されたまま位相差膜２２５に入射される。位相差膜２２５に入射された直線偏光２３５は、１／２波長の位相差が与えられ、平面視でＸ方向に略沿った偏光軸を有する直線偏光２４５として偏光板１５ｂに入射される。偏光板１５ｂに入射された直線偏光２４５は、偏光軸が偏光板１５ｂの透過軸１３３ｂの方向に沿っているため、偏光板１５ｂを透過する。
このように、反射領域１９３においても、透過領域１９１と同様に、液晶２５のオン状態及びオフ状態の切り替えにより、反射表示が制御される。
【０１４８】
本実施形態においても、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に入射した光の少なくとも一部が、遮光外領域１２７に向かって屈折する。これにより、反射領域１９３に向かう光の一部を透過表示に利用することができる。この結果、表示装置１０においても、照明装置５からの光の利用効率を高めやすくすることができる。
【０１４９】
ここで、表示装置１０の製造方法について説明する。
表示装置１０の製造方法は、基板の製造工程と、表示パネル２０の製造工程と、表示装置１０の製造工程と、を含んでいる。
基板の製造工程は、素子基板５０の製造工程と、対向基板６０の製造工程と、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とを設ける工程と、に大別される。なお、素子基板５０の製造工程と、対向基板６０の製造工程と、第３基板１１１に第２電極１２１と配向膜１１３とを設ける工程とは、いずれが先でも後でもかまわない。
【０１５０】
ここで、表示装置１０の製造方法について説明する。
表示装置１０の製造方法は、基板の製造工程と、表示パネル２０の製造工程と、表示装置１０の製造工程と、を含んでいる。
基板の製造工程は、素子基板５０の製造工程と、対向基板６０の製造工程と、電極基板２２９の製造工程と、に大別される。なお、素子基板５０の製造工程と、対向基板６０の製造工程と、電極基板２２９の製造工程とは、いずれが先でも後でもかまわない。
【０１５１】
また、前述したように、電極基板２２９は、第２電極１２１の配置パターン、及び、配向膜１１３の形成における配向処理の方向が異なることを除いては、屈折基板１３の電極基板１５１と同様の構成を有している。従って、以下においては、電極基板２２９の製造工程についての詳細な説明を省略する。
また、表示パネル２０の製造工程、及び表示装置１０の製造工程は、それぞれ、表示パネル３の製造工程、及び表示装置１の製造工程のそれぞれと同様である。このため、以下においては、表示パネル２０の製造工程、及び表示装置１０の製造工程についての詳細な説明を省略する。
また、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧の値の調整方法や、流動体１１５ａの重合方法についても、第１実施形態に準じる。
【０１５２】
素子基板５０の製造工程では、図３７（ａ）に示すように、まず、第１基板６１の第１面６１ａ側にＴＦＴ素子７３を形成する。
次いで、図３７（ｂ）に示すように、ＴＦＴ素子７３及びゲート絶縁膜６５上に、中間層２０１を構成する材料を含む液状体２０１ａで液状体膜２０１ｂを形成する。液状体２０１ａは、アクリル系の樹脂を含んでおり、ポジ型の感光性を有している。液状体膜２０１ｂは、例えばスピンコート技術を活用することにより形成され得る。
次いで、液状体膜２０１ｂにプレベーク処理を施す。プレベーク処理の条件としては、例えば、温度範囲を８０℃〜９０℃とし、処理時間を１分〜２分とする条件が採用され得る。
【０１５３】
次いで、図３７（ｃ）に示すように、フォトマスク２５１を介して、液状体膜２０１ｂを紫外光２５３で露光する。
ここで、フォトマスク２５１は、多階調露光を実現するハーフトーンマスクである。フォトマスク２５１は、開口部２５５と、ハーフトーン部２５６と、遮光部２５７ａと、遮光部２５７ｂとを有している。
開口部２５５は、第１コンタクトホール２０９が形成されるべき部位２０９ａに平面視で重なっている。ハーフトーン部２５６は、平面視で凹凸部２０６が形成されるべき領域に重なっている。遮光部２５７ａは、平面視で他の領域に重なっている。
開口部２５５は、ハーフトーン部２５６の領域内に設けられている。また、１つのハーフトーン部２５６の領域内には、複数の遮光部２５７ｂが散在している。
なお、フォトマスク２５１は、ハーフトーンマスクに限定されず、グレイトーンマスクも採用され得る。
【０１５４】
部位２０９ａには、開口部２５５を介して紫外光２５３が照射される。凹凸部２０６が形成されるべき領域には、ハーフトーン部２５６を介して中間階調の紫外光２５３ａが照射される。他の領域は、遮光部２５７ａ及び遮光部２５７ｂによって紫外光２５３が遮光される。ハーフトーン部２５６に入射する紫外光２５３は、一部が遮光部２５７ｂによって遮光される。
【０１５５】
次いで、液状体膜２０１ｂに現像処理を施す。これにより、液状体膜２０１ｂのうちで、ハーフトーン部２５６を介して露光された部位、及び部位２０９ａが除去される。
次いで、液状体膜２０１ｂにポストベーク処理を施すことにより、図３８（ａ）に示すように、凹凸部２０６及び第１コンタクトホール２０９を有する中間層２０１が形成され得る。
なお、ポストベーク処理の条件としては、例えば、温度範囲を２２０℃〜２３０℃とし、処理時間を約１時間とする条件が採用され得る。
【０１５６】
液状体膜２０１ｂに焼成処理を施す工程に次いで、図３８（ｂ）に示すように、反射膜２０３を形成する。反射膜２０３の形成では、例えばスパッタリング技術を活用して、中間層２０１上に金属膜を形成する。次いで、この金属膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングする。これにより、反射膜２０３が形成され得る。
【０１５７】
次いで、図３８（ｃ）に示すように、中間層２０１及び反射膜２０３上に、平坦化層２０５を構成する材料を含む液状体２０５ａで液状体膜２０５ｂを形成する。液状体２０５ａは、アクリル系の樹脂を含んでおり、ポジ型の感光性を有している。液状体膜２０５ｂは、例えばスピンコート技術を活用することにより形成され得る。
次いで、液状体膜２０５ｂにプレベーク処理を施す。プレベーク処理の条件としては、例えば、温度範囲を８０℃〜９０℃とし、処理時間を１分〜２分とする条件が採用され得る。
【０１５８】
次いで、図３９（ａ）に示すように、フォトマスク２６１を介して、液状体膜２０５ｂを紫外光２６３で露光する。
ここで、フォトマスク２６１は、開口部２６５と、遮光部２６７とを有している。
開口部２６５は、第２コンタクトホール２１１が形成されるべき部位２１１ａに平面視で重なっている。
部位２１１ａには、開口部２６５を介して紫外光２６３が照射される。遮光部２６７に重なる領域には、紫外光２６３が照射されない。つまり、液状体膜２０５ｂのうち部位２１１ａは、紫外光２６３で露光される。液状体膜２０５ｂのうち遮光部２６７に重なる領域は、露光されない。
次いで、液状体膜２０５ｂに現像処理を施す。これにより、液状体膜２０５ｂのうちで、部位２１１ａが除去される。
【０１５９】
次いで、液状体膜２０５ｂにポストベーク処理を施すことにより、図３９（ｂ）に示すように、第２コンタクトホール２１１を有する平坦化層２０５が形成され得る。
なお、ポストベーク処理の条件としては、例えば、温度範囲を２２０℃〜２３０℃とし、処理時間を約１時間とする条件が採用され得る。
【０１６０】
次いで、図４０（ａ）に示すように、平坦化層２０５上に共通電極７５を形成する。共通電極７５は、例えばスパッタリング技術を活用して平坦化層２０５上にＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
次いで、図４０（ｂ）に示すように、共通電極７５上に絶縁膜６９を形成する。絶縁膜６９は、例えばＣＶＤ技術やＰＶＤ技術を活用して共通電極７５上に窒化シリコンの膜を形成してから、窒化シリコンの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。
【０１６１】
次いで、図４０（ｃ）に示すように、絶縁膜６９上に画素電極７７を形成する。画素電極７７は、例えばスパッタリング技術を活用して絶縁膜６９上にＩＴＯの膜を形成してから、ＩＴＯの膜を、例えば、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を活用してパターニングすることによって形成され得る。なお、絶縁膜６９上にＩＴＯの膜を形成するとき、第１コンタクトホール２０９内及び第２コンタクトホール２１１内にＩＴＯが堆積することによって、接続部２０７が形成され得る。
次いで、図２７に示すように、画素電極７７を表示面９側から覆う配向膜７１を形成する。
上記により、素子基板５０が製造され得る。
【０１６２】
対向基板６０の製造工程では、図４１（ａ）に示すように、まず、第２基板９１の対向面９１ｂに、光吸収層９３を形成する。
次いで、光吸収層９３によって囲まれる各画素７の領域内に、カラーフィルター９５を形成する。
次いで、光吸収層９３及びカラーフィルター９５上にオーバーコート層９７を形成する。
次いで、図４１（ｂ）に示すように、オーバーコート層９７上に配向膜２２３を形成する。配向膜２２３は、オーバーコート層９７上に、ポリイミドなどの樹脂で樹脂膜を形成してから、この樹脂膜にラビング処理などの配向処理を施すことによって形成され得る。このとき、樹脂膜は、例えば、スピンコート技術や印刷技術を活用することにより形成され得る。
【０１６３】
次いで、図４１（ｃ）に示すように、液晶化合物が含有された液状体２２５ａで、配向膜２２３上に液状体膜２２５ｂを形成する。液状体２２５ａは、ネガ型の感光性を有している。液状体膜２２５ｂは、例えばスピンコート技術を活用することにより形成され得る。
なお、液状体２２５ａとしては、液晶化合物と溶媒とを混合したものに光重合開始剤を添加した構成が採用され得る。
【０１６４】
液晶化合物としては、例えばＢＡＳＦ社製のＬＣ２４２などが採用され得る。溶媒としては、例えば、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）や、シクロペンタノンなどが採用され得る。光重合開始剤としては、例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア９０７などが採用され得る。
ここで、液状体膜２２５ｂに含まれる液晶化合物は、配向処理が施された配向膜２２３によって分子の配向状態が規制される。これにより、液状体膜２２５ｂには、屈折率に異方性が発現する。
【０１６５】
次いで、図４２（ａ）に示すように、フォトマスク２７１を介して、液状体膜２２５ｂを紫外光２７３で露光する。ここで、フォトマスク２７１には、反射領域１９３に重なる領域に開口部２７５が設けられている。液状体膜２２５ｂには、開口部２７５を介して紫外光２７３が照射される。そして、液状体膜２２５ｂのうちで露光された部位が硬化する。
次いで、液状体膜２２５ｂに、例えばＰＧＭＥＡなどの現像液で現像処理を施す。これにより、フォトマスク２７１で遮光された領域内の液状体膜２２５ｂが剥離され、図４２（ｂ）に示す位相差膜２２５が形成され得る。
【０１６６】
次いで、図４２（ｂ）に示すように、オーバーコート層９７及び位相差膜２２５上に、配向膜９９を形成する。
上記により、対向基板６０が製造され得る。
【０１６７】
本実施形態において、屈折層１１５が屈折素子に対応している。
本実施形態では、屈折層１１５が液晶化合物を含有する重合体で構成されている。屈折層１１５は、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加した状態で、流動体１１５ａを重合させることによって形成される。第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧を変化させれば、流動体１１５ａに含まれる液晶分子１４１の配向状態を変化させることができる。これにより、流動体１１５ａでの光の屈折状態を変化させることができる。つまり、本実施形態では、屈折層１１５における光の屈折状態を表示パネル２０ごとに変化させることができる。
【０１６８】
このため、光吸収層９３や反射膜２０３の寸法精度や位置精度などが液晶パネル３０間でばらついていても、第１電極１１９と第２電極１２１との間に印加する電圧を変化させることによって、液晶パネル３０ごとに光の利用効率が最も高い状態に調整することができる。この結果、表示装置１０間での光の利用効率のばらつきを低く抑えやすくすることができるので、光の利用効率を高めやすくすることができる。
【０１６９】
なお、本実施形態においても、構成要素の寸法や精度が表示パネル２０間でばらついても、表示パネル２０ごとに光の利用効率が最も高い状態に調整することができる。このため、偏光板１５ａ及び偏光板１５ｂを電気光学パネル１６１に設けてから、流動体１１５ａを重合させる順序を採用することは好ましい。
なお、偏光板１５ａや偏光板１５ｂは、電気光学パネル１６１の製造よりも前に、第３基板１１１や第２基板９１に設けられていてもよい。
【０１７０】
また、本実施形態では、第１電極１１９が、図３４に示すように、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられている。しかしながら、第１電極１１９が設けられる領域は、これに限定されず、遮光外領域１２７から遮光領域１２５にはみ出ていてもよい。さらに、第１電極１１９が設けられる領域は、遮光領域１２５をまたいで隣り合う遮光外領域１２７間にわたっていてもよい。さらに、第１電極１１９は、複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられていてもよい。
また、第２電極１２１は、遮光領域１２５ごとに設けられていれば、遮光領域１２５から遮光外領域１２７にはみ出ていてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態では、液晶分子１４１が正の誘電率異方性を有している。しかしながら、液晶分子１４１としては、これに限定されず、負の誘電率異方性を有する液晶分子１４１も採用され得る。
この場合、第１電極１１９は、図４３に示すように、遮光領域１２５ごとに、遮光領域１２５に平面的に重なる領域に設けられる。また、第２電極１２１は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に設けられる。
【０１７２】
そして、この場合も第１実施形態と同様に、遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、液晶分子１４１（図２２）の少なくとも一部は、第１基板６１の第１面６１ａにおける法線１４３に対する傾きを有している。遮光領域１２５に平面的に重なる領域においては、法線１４３に対する傾きを有する液晶分子１４１は、遮光外領域１２７に向かって傾いている。
なお、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加しない状態において、流動体１１５ａにおける液晶分子１４１の長軸方向は、法線１４３方向に沿っている。
【０１７３】
また、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、第２電極１２１は、遮光外領域１２７から遮光領域１２５にはみ出ていてもよい。さらに、第２電極１２１は、遮光領域１２５をまたいで隣り合う遮光外領域１２７間にわたっていてもよい。さらに、第２電極１２１は、複数の画素７間にわたって一連した状態で設けられていてもよい。
また、第１電極１１９は、遮光領域１２５ごとに設けられていれば、遮光領域１２５から遮光外領域１２７にはみ出ていてもよい。
【０１７４】
負の誘電率異方性を有する液晶分子１４１を採用することは、透過領域１９１が、図４４に示すように、各画素７において、反射領域１９３によって囲まれた状態で島状に設けられている構成にとって有利である。
この構成では、遮光領域１２５は、図４５に示すように、格子状に存在する。また、透過領域１９１は、遮光外領域１２７として、画素７ごとに島状に存在する。
そして、図４５に示す構成では、第１電極１１９は、図４６に示すように、平面的に遮光領域１２５に重なる領域に格子状に設けられる。また、第２電極１２１は、遮光外領域１２７ごとに、遮光外領域１２７に平面的に重なる領域に島状に設けられる。この構成において、第１電極１１９と第２電極１２１との間に電圧を印加すると、第１電極１１９と第２電極１２１との間に発生する電界には、平面的にＸ方向に沿った成分とＹ方向に沿った成分とが生じる。
【０１７５】
前述したように、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有する場合、流動体１１５ａにおける液晶分子１４１の長軸方向が法線１４３方向に沿っている。初期的に長軸方向が法線１４３方向に沿っている液晶分子１４１に、平面的にＸ方向に沿った電界成分が作用すると、液晶分子１４１は、Ｘ方向に傾きやすい。同様に、初期的に長軸方向が法線１４３方向に沿っている液晶分子１４１に、平面的にＹ方向に沿った電界成分が作用すると、液晶分子１４１は、Ｙ方向に傾きやすい。
従って、格子状に存在する遮光領域１２５のうちＸ方向に沿って延びる遮光領域１２５に平面的に重なる領域において、液晶分子１４１は、遮光外領域１２７に向かって傾きやすい。また、格子状に存在する遮光領域１２５のうちＹ方向に沿って延びる遮光領域１２５に平面的に重なる領域においても、液晶分子１４１は、遮光外領域１２７に向かって傾きやすい。この結果、平面的に格子状に存在する遮光領域１２５に向かう光の少なくとも一部を、屈折層１１５で透過領域１９１に向けて屈折させることができる。これにより、光の利用効率を一層高めやすくすることができる。
【０１７６】
また、本実施形態では、液晶２５の駆動方式としてＦＦＳ型の駆動方式が採用されているが、駆動方式はこれに限定されない。液晶２５の駆動方式は、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＩＰＳ（In Plane Switching）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型等の種々の方式も採用され得る。
【０１７７】
上述した表示装置１や表示装置１０は、例えば、図４７に示す電子機器５００の表示部５１０に適用され得る。この電子機器５００は、携帯電話機である。この電子機器５００は、操作ボタン５１１を有している。表示部５１０は、操作ボタン５１１で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について表示を行うことができる。この電子機器５００では、表示部５１０に表示装置１や表示装置１０が適用されているので、表示部５１０における光の利用効率を向上させやすくすることができる。この結果、この電子機器５００では、表示部５１０における表示の明るさを高めたり、表示における消費電力を軽減させたりすることができる。
【０１７８】
なお、電子機器５００としては、携帯電話機に限られず、モバイルコンピューター、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カーナビゲーションシステム用の表示機器などの車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。また、表示装置１や表示装置１０、表示パネル３、表示パネル２０、液晶パネル１１、液晶パネル３０は、それぞれ、プロジェクター等の投写型表示装置にライトバルブとしても適用され得る。
【符号の説明】
【０１７９】
１，１０…表示装置、３，２０…表示パネル、５…照明装置、７…画素、８…表示領域、９…表示面、１１，３０…液晶パネル、１３，４０…屈折基板、２１，５０…素子基板、２３，６０…対向基板、２５…液晶、２９…底面、６１…第１基板、６３…素子層、６５…ゲート絶縁膜、６７…絶縁膜、６９…絶縁膜、７１…配向膜、７５…共通電極、７７…画素電極、９１…第２基板、９２…対向層、９３…光吸収層、９５…カラーフィルター、９７…オーバーコート層、９９…配向膜、１１１…第３基板、１１１ａ…第１面、１１１ｂ…第２面、１１３…配向膜、１１５…屈折層、１１５ａ…流動体、１１７…配向膜、１１９…第１電極、１２１…第２電極、１２５…遮光領域、１２７…遮光外領域、１４１…液晶分子、１４３…法線、１５１，２２９…電極基板、１６１…電気光学パネル、１７１…光、１７３…光、１９１…透過領域、１９３…反射領域、１９７…素子層、２０３…反射膜、２０５…平坦化層、２２１…対向層、５００…電子機器、Ｓ…信号線、Ｔ…走査線。
【図１】
2010204415.tif 000003
【図２】
2010204415.tif 000004
【図３】
2010204415.tif 000005
【図４】
2010204415.tif 000006
【図５】
2010204415.tif 000007
【図６】
2010204415.tif 000008
【図７】
2010204415.tif 000009
【図８】
2010204415.tif 000010
【図９】
2010204415.tif 000011
【図１０】
2010204415.tif 000012
【図１１】
2010204415.tif 000013
【図１２】
2010204415.tif 000014
【図１３】
2010204415.tif 000015
【図１４】
2010204415.tif 000016
【図１５】
2010204415.tif 000017
【図１６】
2010204415.tif 000018
【図１７】
2010204415.tif 000019
【図１８】
2010204415.tif 000020
【図１９】
2010204415.tif 000021
【図２０】
2010204415.tif 000022
【図２１】
2010204415.tif 000023
【図２２】
2010204415.tif 000024
【図２３】
2010204415.tif 000025
【図２４】
2010204415.tif 000026
【図２５】
2010204415.tif 000027
【図２６】
2010204415.tif 000028
【図２７】
2010204415.tif 000029
【図２８】
2010204415.tif 000030
【図２９】
2010204415.tif 000031
【図３０】
2010204415.tif 000032
【図３１】
2010204415.tif 000033
【図３２】
2010204415.tif 000034
【図３３】
2010204415.tif 000035
【図３４】
2010204415.tif 000036
【図３５】
2010204415.tif 000037
【図３６】
2010204415.tif 000038
【図３７】
2010204415.tif 000039
【図３８】
2010204415.tif 000040
【図３９】
2010204415.tif 000041
【図４０】
2010204415.tif 000042
【図４１】
2010204415.tif 000043
【図４２】
2010204415.tif 000044
【図４３】
2010204415.tif 000045
【図４４】
2010204415.tif 000046
【図４５】
2010204415.tif 000047
【図４６】
2010204415.tif 000048
【図４７】
2010204415.tif 000049