(57)【要約】【課題】  赤、緑、青のカラーフィルタを有する液晶表示装置において、当該３色のカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償が可能な液晶表示装置、当該液晶表示装置を製造する製造方法、および当該液晶表示装置を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】  ガラス基板１１、ガラス基板１２、これらのガラス基板の間に封入された液晶層３３、これらのガラス基板を挟んで配置された上偏光板５６および下偏光板５７、ガラス基板１２の対向面に配置された、赤、緑、青のカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、およびガラス基板１１の対向面に配置されたねじれ位相差板５０を有する液晶表示装置１において、ねじれ位相差板５０は、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂにそれぞれ対応する領域における位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂの間に、Ｒｒ＞Ｒｇ＞Ｒｂの関係を有する。【選択図】      図３
2006284928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｒを有する第１のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｇを有する第２のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｂを有する第３のねじれ位相差層と
を含み、前記位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂは、Ｒｒ＞Ｒｇ＞Ｒｂの関係を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の基板と、
当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｒである第１のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｇである第２のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｂである第３のねじれ位相差層と
を含み、前記位相差の波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、ＷＤｒ＞ＷＤｇ＞ＷＤｂの関係を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１の基板と、
当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、ツイスト角Ｔｒを有する第１のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Ｔｒと異なるツイスト角Ｔｂを有する第３のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Ｔｒと前記ツイスト角Ｔｂとの間のツイスト角Ｔｇを有する第２のねじれ位相差層と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
第１の基板と、
当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された複数の色のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記複数の色の一色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第１のねじれ位相差層と、
前記複数の色のうち前記一色とは異なる色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第２のねじれ位相差層と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記第２の基板の背面側に配置された第２の偏光板を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備えた電子機器。
【請求項８】
対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、
前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、
位相差Ｒｒを有する第１のねじれ位相差層、前記位相差Ｒｒより小さい位相差Ｒｇを有する第２のねじれ位相差層、および前記位相差Ｒｇより小さい位相差Ｒｂを有する第３のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、
前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、
位相差の波長分散ＷＤｒを有する第１のねじれ位相差層、前記波長分散ＷＤｒより小さい波長分散ＷＤｇを有する第２のねじれ位相差層、および前記波長分散ＷＤｇより小さい波長分散ＷＤｂを有する第３のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、
前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、
ツイスト角Ｔｒを有する第１のねじれ位相差層、前記ツイスト角Ｔｒと異なるツイスト角Ｔｂを有する第３のねじれ位相差層、および前記ツイスト角Ｔｒと前記ツイスト角Ｔｂとの間のツイスト角Ｔｇを有する第２のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじれ位相差板を用いて光学補償を行う液晶表示装置、当該液晶表示装置を製造する製造方法、および当該液晶表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の一つは、特許文献１に記載のように、ねじれ位相差板を用いて光学補償を行う。ここで、ねじれ位相差板は、ネマチック配向した液晶分子を固定化して形成されたフィルム状の位相差板であり、一対のガラス基板の間に液晶を封入した液晶パネルと、偏光板との間に配置して使用される。ねじれ位相差板および偏光板が適切に配置された液晶表示装置は、液晶層の複屈折性による表示光の着色がねじれ位相差板によって補償され、黒および白の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
【０００３】
例えば、前記液晶パネルが反射型であって、前記液晶のモードがＳＴＮである場合は、黒表示時における液晶層をねじれ位相差板で補償した結果が１／４波長板と略同等となるとともに、白表示時における液晶層を当該ねじれ位相差板で補償した結果が１／２波長板と略同等となるように、当該ねじれ位相差板を配置する。こうした構成の液晶パネルに偏光板を適切に配置すれば、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能な液晶表示装置が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、適切な波長分散を有する液晶層およびねじれ位相差板を組み合わせて用いない限り、上述の補償結果は、液晶層およびねじれ位相差板を透過する光の波長によって若干異なる。このため、赤、緑、青のカラーフィルタを有する液晶表示装置においては、当該３色のカラーフィルタに対応する領域の間で補償結果が互いに異なることがあった。この差異に起因して、白および黒の表示の色付きや、コントラストまたは輝度の低減などの表示特性の低下が起こるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、赤、緑、青のカラーフィルタを有する液晶表示装置において、当該３色のカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償が可能な液晶表示装置、当該液晶表示装置を製造する製造方法、および当該液晶表示装置を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の基板と、当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｒを有する第１のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｇを有する第２のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Ｒｂを有する第３のねじれ位相差層とを含み、前記位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂは、Ｒｒ＞Ｒｇ＞Ｒｂの関係を有することを特徴とする。
【０００８】
以下、説明の便宜上、赤のカラーフィルタに対応する領域を赤色領域、緑のカラーフィルタに対応する領域を緑色領域、青のカラーフィルタに対応する領域を青色領域と呼ぶ。赤色領域を透過する光は、長波長域の光を多く含む赤色光、緑色領域を透過する光は、中間波長域の光を多く含む緑色光、青色領域を透過する光は、短波長域の光を多く含む青色光である。上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂを有する第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂは、各ねじれ位相差層の位相差スペクトルのうち、５５０ｎｍにおける値であり、Ｒｒ＞Ｒｇ＞Ｒｂの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。ここで適切とは、液晶層による位相差の波長分散に適合していること、すなわちどの波長においても同等な光学補償が行われることを指す（以下同様）。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。
【０００９】
本発明による液晶表示装置は、第１の基板と、当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｒである第１のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｇである第２のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がＷＤｂである第３のねじれ位相差層とを含み、前記位相差の波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、ＷＤｒ＞ＷＤｇ＞ＷＤｂの関係を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差の波長分散がＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂである第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、４５０ｎｍにおける位相差の５９０ｎｍにおける位相差に対する比であり、ＷＤｒ＞ＷＤｇ＞ＷＤｂの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。
【００１１】
本発明による液晶表示装置は、第１の基板と、当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、ツイスト角Ｔｒを有する第１のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Ｔｒと異なるツイスト角Ｔｂを有する第３のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Ｔｒと前記ツイスト角Ｔｂとの間のツイスト角Ｔｇを有する第２のねじれ位相差層とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうちツイスト角がＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂである第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、ツイスト角Ｔｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、ＴｇがＴｒとＴｂの間の角となるような関係を有しているため、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。
【００１３】
本発明による液晶表示装置は、第１の基板と、当該第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第１の基板の視認側に配置された第１の偏光板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間のいずれかの層に配置された複数の色のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第１の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記複数の色の一色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第１のねじれ位相差層と、前記複数の色のうち前記一色とは異なる色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第２のねじれ位相差層とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、上記液晶表示装置は、前記第２の基板の背面側に配置された第２の偏光板を備えていてもよい。これによれば、透過型の液晶表示装置を構成することができる。
【００１５】
ここで、前記ねじれ位相差板は、前記第１の基板の前記第２の基板に対向する面に形成されていることが望ましい。このような構成によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタとこれに対応するねじれ位相差板の第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、および第３のねじれ位相差層とが近接して配置されるため、赤、緑、青の各カラーフィルタ層を透過した光がこれに対応しないねじれ位相差層に入射することがない。よって、視差による特性低下を抑えることができる。
【００１６】
本発明の電子機器は、上述の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。このような電子機器は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置によって表示を行うことができるので、高い表示品位を実現することができる。
【００１７】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、位相差Ｒｒを有する第１のねじれ位相差層、前記位相差Ｒｒより小さい位相差Ｒｇを有する第２のねじれ位相差層、および前記位相差Ｒｇより小さい位相差Ｒｂを有する第３のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、位相差Ｒｒを有する第１のねじれ位相差層、位相差Ｒｇを有する第２のねじれ位相差層、位相差Ｒｂを有する第３のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂを有する第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、位相差Ｒｒ，Ｒｇ，Ｒｂは、各ねじれ位相差層の位相差スペクトルのうち、５５０ｎｍにおける値であり、Ｒｒ＞Ｒｇ＞Ｒｂの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。
【００１９】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、位相差の波長分散ＷＤｒを有する第１のねじれ位相差層、前記波長分散ＷＤｒより小さい波長分散ＷＤｇを有する第２のねじれ位相差層、および前記波長分散ＷＤｇより小さい波長分散ＷＤｂを有する第３のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、位相差の波長分散がＷＤｒである第１のねじれ位相差層、位相差の波長分散がＷＤｇである第２のねじれ位相差層、位相差の波長分散がＷＤｂである第３のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差の波長分散がＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂである第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、４５０ｎｍにおける位相差の５９０ｎｍにおける位相差に対する比であり、ＷＤｒ＞ＷＤｇ＞ＷＤｂの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。
【００２１】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第１の基板と第２の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第２の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第１のステップと、ツイスト角Ｔｒを有する第１のねじれ位相差層、前記ツイスト角Ｔｒと異なるツイスト角Ｔｂを有する第３のねじれ位相差層、および前記ツイスト角Ｔｒと前記ツイスト角Ｔｂとの間のツイスト角Ｔｇを有する第２のねじれ位相差層を、前記第１の基板上の、前記第２の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第２のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第３のステップと、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶を封入する第４のステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、ツイスト角がＴｒである第１のねじれ位相差層、ツイスト角がＴｇである第２のねじれ位相差層、ツイスト角がＴｂである第３のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうちツイスト角がＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂである第１のねじれ位相差層、第２のねじれ位相差層、および第３のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、ツイスト角Ｔｒ，Ｔｇ，Ｔｂは、ＴｇがＴｒとＴｂの間の角となるような関係を有しているため、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
（Ａ．液晶表示装置の機構）
図１は、本発明の実施形態の液晶表示装置１の模式斜視図である。液晶表示装置１は、ＳＴＮの液晶層を有するパッシブマトリクス方式の液晶表示装置であって、「第１の基板」としてのガラス基板１１、「第２の基板」としてのガラス基板１２、シール剤３５、ドライバ４１を有している。ガラス基板１１およびガラス基板１２は、シール剤３５を介して互いに対向して貼り合わされており、観察者は、ガラス基板１１の側から表示を観察する。ガラス基板１１の観察側表面には上偏光板５６が、ガラス基板１２の背面側表面には１／４波長板５５および下偏光板５７がさらに貼り付けられるが（図３参照）、図１中には描かれていない。ガラス基板１１、ガラス基板１２、およびシール剤３５によって囲まれる空間には液晶が封入されており、当該液晶が液晶層３３を形成している（図３参照）。ここで、ガラス基板１２はガラス基板１１よりも大きいので、ガラス基板１２の一部はガラス基板１１と貼り合わされた際にガラス基板１１と対向しない。この、ガラス基板１２の一部であってガラス基板１１と対向しない部位を、以下では「実装基部」とも呼ぶ。実装基部にはドライバ４１が実装されている。ガラス基板１１およびガラス基板１２の対向面には各種電極が配置されている（図２参照）。ドライバ４１は、これらの電極に対して、液晶層３３の液晶を駆動するために必要な電圧信号を送信する。
【００２５】
以下では、Ｚ軸はガラス基板１１の面の法線に平行であるとし、ガラス基板１１からガラス基板１２に向かう方向をＺ軸の正方向とする。また、ドライバ４１の長辺に沿ってＸ軸をとり、これと直交する方向にＹ軸をとる。
【００２６】
図２は、ガラス基板１１上およびガラス基板１２上の電極および配線の配置を示した平面図である。これらの電極および配線はすべて、ガラス基板１１のガラス基板１２に対向する面、またはガラス基板１２のガラス基板１１に対向する面に形成されている。図２においては、説明の便宜上、これらの電極および配線はすべて実線で表されている。
【００２７】
ガラス基板１１のガラス基板１２に対向する面には、走査電極２３が形成されており、ガラス基板１２のガラス基板１１に対向する面には、データ電極２１、引き回し配線２２、入力線２５が形成されている。
【００２８】
データ電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明電極である。このデータ電極２１は、ドライバ４１の近傍領域を除いてＹ軸に平行に配置されており、一方の端部でドライバ４１の出力端子と電気的に接続されている。引き回し配線２２は、ガラス基板１２のＹ軸に平行な２辺の近傍に配置されたＩＴＯからなる配線であり、一方の端部でドライバ４１の出力端子と電気的に接続されている。引き回し配線２２の他方の端部には、ガラス基板１１上の走査電極２３と導通をとるための部位が設けられており、この部位は、その他の部位に比べて幅が広くなっている。入力線２５は、ＩＴＯからなる配線であり、ドライバ４１の入力端子と電気的に接続されている。入力線２５は、図示しない制御回路および電圧生成回路等の外部回路からの電圧信号をドライバ４１の入力端子に伝達する。
【００２９】
ガラス基板１１の表面に配置された走査電極２３は、Ｘ軸に平行な帯状に配置されたＩＴＯからなる透明電極である。走査電極２３とデータ電極２１とはＺ軸方向から見て直交している。Ｚ軸方向から見て、一本の走査電極２３と一本のデータ電極２１とが重なった領域を、一つの画素２０と規定する。画素２０は、走査電極２３とデータ電極２１との交差に対応してマトリクスを形成するように配置されている。
【００３０】
走査電極２３の一方の端部には、ガラス基板１２上の引き回し配線２２と導通をとるための部位が設けられており、この部位は、その他の領域に比べて幅が広くなっている。以下では、走査電極２３の、引き回し配線２２と導通をとるための部位、および上述した引き回し配線２２の、走査電極２３と導通をとるための部位を「上下導通領域」とも呼ぶ。また、上下導通領域において引き回し配線２２と走査電極２３との間で電気的な導通をとることを「上下導通」とも呼ぶ。走査電極２３および引き回し配線２２のそれぞれは一対一に対応しており、Ｚ軸方向から見て、上述した上下導通領域において一部が重なっている。
【００３１】
図２中のＡ−Ａ線における液晶表示装置１の断面図を図３に示す。この図に示すように、ガラス基板１１とガラス基板１２とは、対向面の外縁部近傍に配置されたシール剤３５によって固着されている。シール剤３５は、導電性を有する上下導通粒子３６を含有する。シール剤３５は、上下導通領域にも一部重なって配置されており、上下導通領域に配置されたシール剤３５に含まれる導通粒子３６が走査電極２３および引き回し配線２２を電気的に接続して上下導通を担う。
【００３２】
上記上下導通によって、走査電極２３は、上下導通粒子３６および引き回し配線２２を介してドライバ４１の出力端子に電気的に接続されている。また、上述したようにデータ電極２１は直接ドライバ４１の出力端子に電気的に接続されている。こうした構成のもと、ドライバ４１は、走査電極２３に走査電圧を印加するとともに、データ電極２１にデータ電圧を印加する。走査電極２３とデータ電極２１との交差に対応する画素２０において、これら２つの電極間に挟まれた液晶層３３には、当該走査電圧およびデータ電圧の差によって決まる駆動電圧が印加される。
【００３３】
この他に、図３にはガラス基板１１およびガラス基板１２の対向面に積層された液晶表示装置１の構成要素が示されている。ガラス基板１２上には、透過孔３８を有する反射板３７が形成されている。反射板３７は、アルミニウムからなる薄膜であり、観察側から入射した光を表面で反射して再び観察側へ進行させるとともに、背面側から透過孔３８へ入射した光を観察側へ透過させる。
【００３４】
反射板３７上には、赤色カラーフィルタ３１Ｒ、緑色カラーフィルタ３１Ｇ、青色カラーフィルタ３１Ｂが、互いに排他的に配置されて一つのカラーフィルタ層３１を形成している。カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、入射した光のうちの特定の波長成分を吸収することによって透過光を着色する樹脂である。より詳しくは、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、それぞれ可視光のうちの長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く透過する。以下では、Ｘ−Ｙ平面上において、上記カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが形成された領域に対応する領域を、それぞれ赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂと呼ぶ。カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを覆って積層されたオーバーコート３２は、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの保護を目的とした、透光性を有する樹脂である。上述した走査電極２３は、オーバーコート３２に積層して配置されている。走査電極２３上には、ポリイミドからなる配向膜３４が形成されている。
【００３５】
一方、ガラス基板１１上には、ねじれ位相差板５０、走査電極２３、配向膜３４がこの順に積層されている。ねじれ位相差板５０は、ネマチック配向した液晶分子を固定化して形成されたフィルム状の位相差板である。図５は、ねじれ位相差板５０の構造を説明するための模式図である。この図に示すように、ねじれ位相差板５０は、下地膜５０１上に規則的に並んだ液晶分子５０２を有している。液晶分子５０２のそれぞれは、下地膜５０１と略平行に配置されるとともに、当該下地膜５０１の法線方向へ進むに従ってツイストして（ねじれて）配置されている。液晶表示装置１におけるねじれ位相差板５０は、このツイスト角が１８０度の状態で液晶分子５０２が固定化されたものである。ねじれ位相差板５０は、液晶層３３と同様に複屈折性を有するため、これを透過する光はその振動方向によって速度が異なる。このため、ねじれ位相差板５０に入射した光は、ある振動方向の光とこれに直交する光との間に位相差を有する状態で出射される。言い換えると、ねじれ位相差板５０に入射した光は、当該ねじれ位相差板５０の位相差に応じた、入射時と異なる偏光状態で出射される。ねじれ位相差板５０の位相差および位相差の波長分散は、液晶分子５０２の屈折率異方性、ツイスト角および層の厚さ等に依存する。
【００３６】
ねじれ位相差板５０は、互いに位相差の異なる「第１のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層５０Ｒ、「第２のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層５０Ｇ、「第３のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層５０Ｂが、それぞれカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂに対応する位置に排他的に配置されてなる。これらの位置関係を、図４を用いて説明する。図４は、液晶表示装置１の画素２０をＺ軸の負方向から見たときの拡大平面図である。走査電極２３およびデータ電極２１の交差する領域が画素２０であり、各画素２０には反射板３７の透過孔３８が配置されている。カラーフィルタ３１Ｒの形成領域に対応する赤色領域３０Ｒは、一本のデータ電極２１に対応する帯状の領域となる。同様に、緑色領域３０Ｇおよび青色領域３０Ｂも、それぞれ一本のデータ電極２１に対応する帯状の領域である。赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂは、この順に隣り合って配置されている。赤色領域３０Ｒにある画素は赤色表示を行う画素２０Ｒであり、同様に緑色領域３０Ｇにある画素２０Ｇおよび青色領域３０Ｂにある画素２０Ｂは、それぞれ緑色表示および青色表示を行う。ここで、上述のねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、それぞれ赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂに形成されている。このように、ねじれ位相差板５０は、互いに異なる位相差を有するねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂがそれぞれ画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの光学補償を行う。ここで、ねじれ位相差層５０Ｒの位相差Ｒｒは７２０ｎｍ、ねじれ位相差層５０Ｇの位相差Ｒｇは７１０ｎｍ、ねじれ位相差層５０Ｂの位相差Ｒｂは７００ｎｍである。位相差Ｒｒと位相差Ｒｇとの差、および位相差Ｒｇと位相差Ｒｂとの差は、液晶層３３の位相差の波長分散と各ねじれ位相差層の位相差の波長分散に応じて設定され、１０ｎｍから５０ｎｍ程度が好適である。
【００３７】
図３に戻り、ガラス基板１１およびガラス基板１２と、シール剤３５とによって囲まれてできた空間には、液晶が封入されており、当該液晶が液晶層３３を形成している。また、ガラス基板１１の観察側表面には上偏光板５６が、ガラス基板１２の背面側表面には１／４波長板５５および下偏光板５７がこの順に貼り付けられている。
【００３８】
（Ｂ．表示原理および光学補償）
続いて、上記の構成を有する液晶表示装置１の表示原理と光学補償について説明する。液晶層３３を構成する液晶は、複屈折性を有する電気光学物質であって、印加される駆動電圧の大きさに応じて配向状態が決まり、当該配向状態に応じて透過する光の偏光状態を変えることができる。したがって、駆動電圧を適当に設定することにより液晶層３３を透過する光の偏光状態を操作することができる。液晶表示装置１は、この偏光状態を操作された透過光を偏光板を通して取り出すことによって所望の輝度の表示を行う。駆動電圧を画素２０ごとに変化させれば、液晶層３３の配向状態、ひいては透過光の偏光状態を画素２０ごとに異ならせることが可能である。液晶表示装置１はこうした画素２０の集合によって所望の輝度分布をもった表示を行うことができる。
【００３９】
液晶表示装置１においては、液晶層３３に印加される駆動電圧が小さいときには透過率が低くなり、また大きいときには透過率が高くなるように、偏光板の軸角度が設定されている。このような表示モードをノーマリブラックモードと呼ぶ。また、表示モードの別の分類として、観察側から入射した光を液晶層３３の下の反射板３７で反射させて観察側へ出射させる反射モードと、背面側から入射した光を反射板３７の透過孔３８から透過させて観察側へ出射させる透過モードとがある。液晶表示装置１は、反射モードと透過モードのいずれの表示モードでも表示を行うことができる半透過反射型の液晶表示装置である。
【００４０】
さらに、表示に寄与するすべての光は、上述したカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのいずれか一つによって着色される。図４に示すように、画素２０のそれぞれは、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂのいずれか一つに対応しているので、各画素２０は、赤、緑、青のいずれかの色を表示する。互いに隣接するこれら３色の画素各１つずつから構成される表示単位、すなわち画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからなる表示単位をピクセルと呼ぶ。１つのピクセルは、これを構成する画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂがそれぞれ上述の方法で輝度を個別にプログラムされた赤、緑、青各色の表示を行うことにより、様々な色相、輝度の表示を行うことができる。液晶表示装置１は、マトリクス状に配置された多数のピクセルの表示の集合によって所望の表示を行う。
【００４１】
ところで、液晶層３３の複屈折性は波長分散性を有するので、液晶層３３に直線偏光を入射すると、波長毎に異なる楕円偏光となって出射される。このため、この出射光を偏光板に通して得られる表示光は着色されてしまう。この着色を回避するために、液晶表示装置１においては、液晶層３３と上偏光板５６との間にねじれ位相差板５０が、また液晶層３３と下偏光板５７との間に１／４波長板５５がそれぞれ配置されている。図６は、これらの構成要素を分解して示した模式図である。ここで、上偏光板５６の吸収軸、ねじれ位相差板５０の偏光板５６側配向軸、１／４波長板５５の遅相軸、および下偏光板５７の吸収軸は、それぞれＸ軸の正方向から４０度、６０度、４５度、９０度に配置されている。
【００４２】
こうした構成によれば、反射モードおよび透過モードのいずれにおいても上述の着色を回避することができる。具体的には、反射モードにおいては、黒表示時の液晶層３３をねじれ位相差板５０で補償した結果が１／４波長板と同等となるとともに、白表示時の液晶層３３を当該ねじれ位相差板５０で補償した結果が１／２波長板と同等となるため、表示光が上偏光板５６を透過する際には常に直線偏光となって着色が回避される。また、透過モードにおいては、下偏光板５７および１／４波長板５５を透過した光が円偏光となるため、表示光が上偏光板５６を透過する際には、黒表示時では直線偏光となり、また白表示時では円偏光となって、着色が回避される。
【００４３】
また、ねじれ位相差板５０の位相差は、全波長範囲で上記の光学補償を行うために波長分散が液晶層３３の波長分散と適合している必要があるが、液晶表示装置１においては、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂにそれぞれ位相差の異なるねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを配置することで全波長範囲での適切な光学補償を実現している。
【００４４】
以下、図７（ａ）のグラフを用いてこの光学補償について詳述する。この図は、ねじれ位相差板５０における、透過光の波長と当該透過光が受ける位相差との関係、すなわち位相差のスペクトルを示したものであり、この図において曲線７１が、全波長範囲で適切な光学補償が可能となる理想的な波長分散を有する位相差スペクトル表す。また、曲線７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂは、それぞれねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差スペクトルを表す。曲線７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂは、互いに同一曲線を縦軸方向に平行移動した関係にある。
【００４５】
液晶表示装置１において、各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂに対応して配置されているので、それぞれ長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く補償する。ここで、図７（ａ）中の曲線７１は、長波長域においては曲線７２Ｒと、中間波長域においては曲線７２Ｇと、短波長域においては曲線７２Ｂとそれぞれ略重なっている。このことは、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂからなるねじれ位相差板５０が、全体として全波長範囲において適切な光学補償を行うことができることを示している。
【００４６】
ここで、図８を用いて、上述の光学補償を行ったときの光学特性を、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償したときの光学特性と比較する。図８（ａ）は、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償したときの、液晶表示装置の電圧に対する透過率を示す参考グラフである。図８（ａ）において、曲線８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂはそれぞれ赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂにおける電圧−透過率曲線である。このように、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償すると、液晶層３３との位相差の波長分散の違いに起因して各色領域で補償結果が異なり、ひいては光学特性が異なる。このとき、３つの曲線８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂは、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が互いに異なるため、液晶表示装置全体としてのコントラストや輝度が十分に得られない。また、前述した理由により、白および黒の表示が色付いてしまう。
【００４７】
一方、図８（ｂ）は、上述したねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを有するねじれ位相差板５０で光学補償した液晶表示装置１の電圧に対する透過率を示すグラフである。図８（ｂ）における曲線８２は、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂの電圧−透過率曲線が重なったものである。つまり、このとき各色領域間の補償結果および光学特性は同等となる。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、液晶表示装置１は全体として高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを有するねじれ位相差板５０で光学補償すると、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
【００４８】
さらに、液晶表示装置１においては、ねじれ位相差板５０はガラス基板１１の対向面に形成されている。この構成によれば、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂとこれに対応するねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂとが数ミクロン程度の距離で近接して配置されるため、カラーフィルタ層３１を透過した光がこれに対応しないねじれ位相差層に入射することがない。よって、液晶表示装置１は、視差による特性低下が発生しない。
【００４９】
（Ｃ．液晶表示装置の製造方法）
続いて、上記の液晶表示装置１の製造方法について、図９から図１１を用いて説明する。
【００５０】
図９は、液晶表示装置１の製造方法を示す工程図である。図９において、工程Ｐ１１から工程Ｐ１６は、複数のガラス基板１２を有する複合下ガラス基板を製造するための工程であり、工程Ｐ２２から工程Ｐ２６は、複数のガラス基板１１を有する複合上ガラス基板を製造するための工程である。工程Ｐ３１から工程Ｐ３６は、複合下ガラス基板と複合上ガラス基板とを組み合わせて液晶表示装置１を完成させるための工程である。工程Ｐ１１から工程Ｐ１６と、工程Ｐ２２から工程Ｐ２６とは、それぞれ独立に行われる。
【００５１】
複合下ガラス基板上および複合上ガラス基板上にはそれぞれ、一つの液晶表示装置１に対応する構成要素が複数行かつ複数列にわたってマトリクス状に並べられて形成される。個々の液晶表示装置１は、複合下ガラス基板および複合上ガラス基板を貼り合わせて複合貼り合わせ基板を形成した後に、行方向に１次ブレイク（切断）して一つの行からなる短冊状の複合貼り合わせ基板を取り出し、さらに当該短冊状の複合貼り合わせ基板を個々の液晶表示装置１に対応する形状に２次ブレイクすることによって得られる。
【００５２】
工程Ｐ１１では、複合下ガラス基板上にアルミニウム薄膜からなる反射板３７を形成する。このとき、透過孔３８も同時に形成される。この工程は、例えば蒸着法によって行われる。
【００５３】
工程Ｐ１２では、工程Ｐ１１において形成された反射板３７上にカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂからなるカラーフィルタ層３１、およびオーバーコート３２を形成する。カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、およびオーバーコート３２は、この順に樹脂材料の塗付とフォトリソグラフィー法によるパターニングを繰り返して形成される。
【００５４】
工程Ｐ１３では、工程Ｐ１２において形成されたオーバーコート３２上に、ＩＴＯからなるデータ電極２１、引き回し配線２２、入力線２５を形成する。この工程は、例えばフォトリソグラフィー法によって行われる。
【００５５】
工程Ｐ１４では、工程Ｐ１３を経た複合下ガラス基板上に、ポリイミドからなる配向膜３４を塗付する。この工程は、例えばフレキソ印刷法によって行われる。
【００５６】
工程Ｐ１５は、工程Ｐ１４において形成された配向膜３４の表面を布で擦る、ラビングと呼ばれる工程である。ラビング工程を経た配向膜３４は、これに接する液晶を当該ラビングの方向に沿って配向させる機能を有する。
【００５７】
工程Ｐ１６は、工程Ｐ１５においてラビングがなされた面に、スクリーン印刷法によってシール剤３５を形成する。シール剤は、ガラス基板１１を貼り合わせる領域の周縁部に、後述する液晶注入のための注入口となる部分を除いて形成される。以上の工程Ｐ１１からＰ１６を経て、複合下ガラス基板が完成する。
【００５８】
工程Ｐ２２では、複合上ガラス基板上にねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂからなるねじれ位相差板５０を形成する。この工程は、さらに工程Ｓ１から工程Ｓ１２に分かれており、以下では、図１０および図１１を用いてこれらの工程について説明する。
【００５９】
工程Ｓ１では、下地膜の形成された複合上ガラス基板の表面に、図１１（ａ）に示すように赤色領域用マスク６０Ｒを形成する。赤色領域用マスク６０Ｒはレジスト剤からなり、赤色領域３０Ｒを除いた領域に形成される。
【００６０】
工程Ｓ２では、工程Ｓ１において形成された赤色領域用マスク６０Ｒを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、赤色領域用マスク６０Ｒが配置されていない下地膜上もラビングされる。
【００６１】
工程Ｓ３では、図１１（ｂ）に示すように、赤色領域用マスク６０Ｒを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程Ｓ２でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層５０Ｒを形成する。
【００６２】
工程Ｓ４では、所定の薬液を用いて赤色領域用マスク６０Ｒを剥離する。以上の工程を経て、赤色領域３０Ｒにねじれ位相差層５０Ｒが形成される。
【００６３】
工程Ｓ５では、ねじれ位相差層５０Ｒが形成された複合上ガラス基板の表面に、図１１（ｃ）に示すように緑色領域用マスク６０Ｇを形成する。緑色領域用マスク６０Ｇはレジスト剤からなり、緑色領域３０Ｇを除いた領域に形成される。
【００６４】
工程Ｓ６では、工程Ｓ５において形成された緑色領域用マスク６０Ｇを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、緑色領域用マスク６０Ｇが配置されていない下地膜上もラビングされる。
【００６５】
工程Ｓ７では、図１１（ｄ）に示すように、緑色領域用マスク６０Ｇを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程Ｓ６でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層５０Ｇを形成する。
【００６６】
工程Ｓ８では、所定の薬液を用いて緑色領域用マスク６０Ｇを剥離する。以上の工程を経て、緑色領域３０Ｇにねじれ位相差層５０Ｇが形成される。
【００６７】
工程Ｓ９では、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇが形成された複合上ガラス基板の表面に、図１１（ｅ）に示すように青色領域用マスク６０Ｂを形成する。青色領域用マスク６０Ｂはレジスト剤からなり、青色領域３０Ｂを除いた領域に形成される。
【００６８】
工程Ｓ１０では、工程Ｓ９において形成された青色領域用マスク６０Ｂを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、青色領域用マスク６０Ｂが配置されていない下地膜上もラビングされる。
【００６９】
工程Ｓ１１では、図１１（ｆ）に示すように、青色領域用マスク６０Ｂを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程Ｓ１０でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層５０Ｂを形成する。
【００７０】
工程Ｓ１２では、所定の薬液を用いて青色領域用マスク６０Ｂを剥離する。この工程が完了すると、青色領域３０Ｂにねじれ位相差層５０Ｂが形成される。以上の工程Ｓ１から工程Ｓ１２を含む工程Ｐ２２を経て、図１１（ｇ）に示すように、複合上ガラス基板上にねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂからなるねじれ位相差板５０が形成される。
【００７１】
図９に戻って、工程Ｐ２３では、ねじれ位相差板５０に積層してＩＴＯからなる走査電極２３を形成する。この工程は、例えばフォトリソグラフィー法によって行われる。
【００７２】
工程Ｐ２４では、工程Ｐ２３を経た複合上ガラス基板上に、ポリイミドからなる配向膜３４を塗付する。この工程は、例えばフレキソ印刷法によって行われる。
【００７３】
工程Ｐ２５では、工程Ｐ２４において形成された配向膜３４の表面を布で擦る、ラビングと呼ばれる工程である。ラビング工程を経た配向膜３４は、これに接する液晶を当該ラビングの方向に沿って配向させる機能を有する。
【００７４】
工程Ｐ２６は、工程Ｐ２５においてラビングがなされた面に、球状の樹脂からなるスペーサを散布する。スペーサは、複合下ガラス基板および複合上ガラス基板を貼り合わせる際に両基板の間隔を規定する。以上の工程Ｐ２２から工程Ｐ２６を経て、複合上ガラス基板が完成する。
【００７５】
工程Ｐ３１では、複合上ガラス基板と複合下ガラス基板とを貼り合せて複合基板を形成する。貼り合わせは、複合上ガラス基板と複合下ガラス基板との間でアライメント（位置合わせ）をした後、シール剤３５を介して接触、圧着して行われる。
【００７６】
工程Ｐ３２では、工程Ｐ３１で得られた複合基板に対して１次ブレイクを行う。１次ブレイクは、複合基板の表面にスクライブ溝を行方向に形成し、当該スクライブ溝の位置で複合基板を切断して行われる。これにより、液晶表示装置１に対応する構成要素が一行に並んだ短冊状の複合基板が得られる。この複合基板の一つの端面には、それぞれの液晶表示装置１に対応する液晶注入口が露出している。
【００７７】
工程Ｐ３３では、工程Ｐ３２で得られた短冊状の複合基板に注入口から液晶を注入する。液晶の注入は、真空下で注入口に液晶を浸し、複合上ガラス基板、複合下ガラス基板、シール剤３５によって囲まれた領域に毛細管現象によって液晶を導入して行われる。
【００７８】
工程Ｐ３４では、上述の注入口を封止する。封止は、複合上ガラス基板および複合下ガラス基板を基板間隔が適正になるように押圧した状態で、注入口に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その後当該樹脂に紫外線を照射することによって当該樹脂を硬化させて行われる。封止工程の後には基板の洗浄（不図示）が行われる。
【００７９】
工程Ｐ３５では、液晶注入および封止が完了した短冊状の複合基板に対して２次ブレイクを行う。２次ブレイクは、短冊状の複合基板の表面にスクライブ溝を形成し、当該スクライブ溝の位置で複合基板を切断して行われる。これにより、個々の液晶表示装置１に対応する形状の液晶パネルが得られる。得られた液晶パネルは、上述のガラス基板１１およびガラス基板１２が対向して貼り合わされた状態となっており、このうちガラス基板１２は実装基部を有する。
【００８０】
工程Ｐ３６では、工程Ｐ３５で得られた液晶パネルの実装基部にドライバ４１を実装し、この後液晶パネルの表面に上偏光板５６、１／４波長板５５および下偏光板５７の貼り付けを行う。
【００８１】
上記の工程を経て、ガラス基板１１の対向面にねじれ位相差板５０を有する液晶表示装置１が得られる。
【００８２】
（Ｄ．電子機器）
続いて、上記の液晶表示装置１を搭載した電子機器について説明する。図１６は、液晶表示装置１を搭載した電子機器としての携帯電話機１００の模式図である。携帯電話機１００は、表示部１１０および操作ボタン１２０を有している。表示部１１０は、内部に組み込まれた液晶表示装置１によって、操作ボタン１２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報を表示することができる。この携帯電話機１００は、全波長範囲において適正な光学補償が可能な液晶表示装置１を表示部に備えるため、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態は、ねじれ位相差板５０の各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差が互いに異なる構成である。これに代えて、各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差の波長分散が互いに異なる構成であってもよい。以下、こうした構成を有する第２の実施形態の液晶表示装置２について説明する。
【００８４】
液晶表示装置２において、ねじれ位相差板５０の各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差は、波長５５０ｎｍの光に対しては同一であるが、波長分散が互いに異なる。具体的には、ねじれ位相差層５０Ｒの波長分散ＷＤｒ、ねじれ位相差層５０Ｇの波長分散ＷＤｇ、ねじれ位相差層５０Ｂの波長分散ＷＤｂの間には、ＷＤｒ＞ＷＤｇ＞ＷＤｂの関係がある。液晶表示装置２の構成および製造方法は、上述のねじれ位相差板５０の特性を除くと、第１の実施形態の液晶表示装置１と同じである。
【００８５】
液晶表示装置２の光学補償について、図７（ｂ）のグラフを用いて詳述する。この図は、液晶表示装置２に含まれるねじれ位相差板５０の位相差スペクトルを示したものであり、この図において曲線７１が、全波長範囲で適切な光学補償が可能となる理想的な波長分散を有する位相差スペクトルを表す。また、曲線７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂは、それぞれねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差スペクトルを表す。曲線７３Ｒ，７３Ｇ，７３Ｂは、波長５５０ｎｍにおいて一点で交わっている一方で、波長分散性が互いに異なる。より詳細には、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差の波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、それぞれ１．１１，１．０６，１．０２である。波長分散ＷＤｒ，ＷＤｇ，ＷＤｂは、液晶層３３の位相差の波長分散と各ねじれ位相差層の位相差に応じて設定され、それぞれ１．１以上、１．０３以上１．１未満、１．０３未満が好適である。
【００８６】
液晶表示装置２において、各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂに対応して配置されているので、それぞれ長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く補償する。ここで、図７（ｂ）中の曲線７１は、長波長域においては曲線７３Ｒと、中間波長域においては曲線７３Ｇと、短波長域においては曲線７３Ｂとそれぞれ略重なっている。このことは、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂからなるねじれ位相差板５０が、全体として全波長範囲において適切な光学補償を行うことができることを示している。
【００８７】
上述の光学補償を行ったときの光学特性を、図８（ｂ）に示す。図中の曲線８２は、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂの電圧−透過率曲線が重なったものである。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、液晶表示装置２も、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
【００８８】
（第３の実施形態）
さらに、ねじれ位相差板５０は、各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのツイスト角が互いに異なる構成であってもよい。以下、この構成のねじれ位相差板５０を有する第３の実施形態の液晶表示装置３について説明する。
【００８９】
液晶表示装置３において、ねじれ位相差板５０の各ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのツイスト角Ｔｒ，Ｔｇ，Ｔｂの間には、Ｔｒ＞Ｔｇ＞Ｔｂ、またはＴｒ＜Ｔｇ＜Ｔｂの関係がある。液晶表示装置３の構成および製造方法は、上述のねじれ位相差板５０の特性を除くと、第１の実施形態の液晶表示装置１と同じである。
【００９０】
上述の構成を有する液晶表示装置３は、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの位相差および位相差の波長分散が相互に好適に相違するため、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂに対応する長波長域、中間波長域、短波長域の光をそれぞれ適正に光学補償することができる。この結果、光学補償を行ったときの光学特性は、図８（ｂ）に示すようになり、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂの電圧−透過率曲線が重なる。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、液晶表示装置３も、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。以下に示す変形例において、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの特性は、上述した、位相差が互いに異なる場合、位相差の波長分散が互いに異なる場合、ツイスト角が互いに異なる場合のいずれであってもよい。
【００９２】
（変形例１）
第１の実施形態に示した、ガラス基板１１の対向面にねじれ位相差板５０を形成する構成に代えて、ガラス基板１１の観察側であって、ガラス基板１１と上偏光板５６との間にねじれ位相差板５０を配置する構成であってもよい。この構成の例を図１２の断面図に示す。この図に示すように、ねじれ位相差板５０を構成するねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは、それぞれガラス基板１１の観察側表面のうち、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂに対応した位置に配置されている。本変形例では、視差による特性低下を回避するために、ガラス基板１１をできるだけ薄くすることが望ましい。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
【００９３】
（変形例２）
第１の実施形態に示した、ガラス基板１２の対向面にカラーフィルタ層３１を形成する構成に代えて、ガラス基板１１の対向面に、ねじれ位相差板５０に積層してカラーフィルタ層３１を形成する構成であってもよい。この構成の例を図１３の断面図に示す。この図に示すように、カラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、それぞれねじれ位相差板５０を構成するねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂに対応した位置に、当該ねじれ位相差板５０に積層して形成されている。カラーフィルタ層３１上には、オーバーコート３２、走査電極２３、配向膜３４がこの順に積層して形成されている。また、ガラス基板１２上のデータ電極２１は、銀合金によって形成されており、反射板を兼ねている。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。また、本変形例においては、カラーフィルタ層３１とねじれ位相差板５０とが互いに接して積層されているため、視差による特性低下が第１の実施形態よりさらに生じ難い。
【００９４】
（変形例３）
第１の実施形態においては、ガラス基板１２の背面側に１／４波長板５５が配置されているが、この構成に代えて、ガラス基板１２の対向面に１／４波長板に相当する第２のねじれ位相差板５１が配置された構成とすることもできる。この構成の例を図１４の断面図に示す。この図に示すように、ねじれ位相差板５１は、ねじれ位相差板５０と同様に、位相差、位相差の波長分散、またはツイスト角が互いに異なるねじれ位相差層５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂからなる。ねじれ位相差層５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂにおける長波長域、中間波長域、短波長域の光をそれぞれ好適に補償可能に上述の特性が設定されている。ねじれ位相差層５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、反射板３７に積層して、それぞれカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂに対応する位置に配置されている。ここで、ねじれ位相差板５１の形成面を平坦化するために、反射板３７上に透明な樹脂を形成してもよい。こうした構成によれば、ねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂを有するねじれ位相差板５０に加えて、１／４波長板に相当するねじれ位相差板５１も液晶層３３の波長分散に適合した位相差の波長分散を有するため、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
【００９５】
（変形例４）
第１の実施形態において、赤色の画素２０Ｒ、緑色の画素２０Ｇ、青色の画素２０Ｂは、それぞれ帯状の赤色領域３０Ｒ、緑色領域３０Ｇ、青色領域３０Ｂに配置されているが（図４参照）、画素の配置はこれに限られず、例えば図１５に示すようなデルタ配列であってもよい。この配列においては、画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、三角状に隣接する３つの画素をどのように選んでも、必ずその中にこれらの画素が一つずつ含まれるように配置されている。ここで、ねじれ位相差板５０のねじれ位相差層５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ、およびカラーフィルタ３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、それぞれ画素２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂに対応する位置に配置されるように形成される。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
【００９６】
（変形例５）
上述のねじれ位相差板５０，５１には、これに積層して透明な樹脂からなるオーバーコート層を形成してもよい。この構成によれば、ねじれ位相差板５０，５１は異物や水分等による浸食から保護されるため、これを含む液晶表示装置の信頼性を高めることができる。
【００９７】
（変形例６）
液晶表示装置１の表示モードは、上述した半透過反射型に代えて、全透過型または全反射型であってもよい。全透過型の液晶表示装置は、液晶表示装置１から反射板３７を削除し、ねじれ位相差板５０および１／４波長板５５の位相差や軸角度を調整することで得られる。全反射型の液晶表示装置は、液晶表示装置１における反射板３７の透過孔３８を削除することによって得られる。また、全反射型の液晶表示装置１においては、１／４波長板５５および下偏光板５７は不要である。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
【００９８】
（変形例７）
上述の液晶表示装置１は、ＳＴＮの液晶層を有するパッシブマトリクス方式の液晶表示装置であるが、液晶モードや駆動方式はこれに限られず、様々なものを選択することができる。例えば、液晶モードは、ＳＴＮに代えてＴＮやホモジニアス配向などでもよく、駆動方式は、パッシブマトリクス方式に代えて、ＴＦＴ素子やＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス方式などでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】液晶表示装置の斜視図。
【図２】液晶表示装置の電極および配線の配置を示す平面図。
【図３】液晶表示装置の断面図。
【図４】液晶表示装置の画素の拡大平面図。
【図５】ねじれ位相差板の構造を説明するための模式斜視図。
【図６】偏光板、ねじれ位相差板、および１／４波長板の軸角度を示す模式図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、ねじれ位相差板の位相差の波長分散を示す図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、液晶表示装置の、印加電圧に対する透過率を示す図。
【図９】液晶表示装置の製造方法を示す工程図。
【図１０】ねじれ位相差板の形成方法を示す工程図。
【図１１】（ａ）から（ｇ）は、ねじれ位相差板の形成方法を示す図。
【図１２】液晶表示装置の断面図。
【図１３】液晶表示装置の断面図。
【図１４】液晶表示装置の断面図。
【図１５】デルタ配列の画素群を示す平面図。
【図１６】本発明の実施形態の携帯電話機の斜視図。
【符号の説明】
【０１００】
１，２，３…液晶表示装置、１１…「第１の基板」としてのガラス基板、１２…「第２の基板」としてのガラス基板、２０…画素、２１…データ電極、２２…引き回し配線、２３…走査電極、３０Ｒ…赤色領域、３０Ｇ…緑色領域、３０Ｂ…青色領域、３１…カラーフィルタ層、３１Ｒ…赤色カラーフィルタ、３１Ｇ…緑色カラーフィルタ、３１Ｂ…青色カラーフィルタ、３２…オーバーコート、３３…液晶層、３４…配向膜、３５…シール剤、３６…上下導通粒子、３７…反射板、３８…透過孔、４１…ドライバ、５０，５１…ねじれ位相差板、５０Ｒ，５１Ｒ…「第１のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、５０Ｇ，５１Ｇ…「第２のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、５０Ｂ，５１Ｂ…「第３のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、５５…１／４波長板、５６…「第１の偏光板」としての上偏光板、５７…「第２の偏光板」としての下偏光板、１００…「電子機器」としての携帯電話機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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