(57)【要約】【課題】液晶表示装置において、透過領域と反射領域とに適合した外付け位相差層を設けることである。【解決手段】半透過型液晶表示装置１０は、素子基板２０、対向基板６０、素子基板２０と対向基板６０との間に挟持される液晶層５０、対向基板６０の外側に配置される位相差層部１００、バックライト１６と素子基板２０との間に配置される素子基板側偏光板１８、位相差層部１００の外側に配置される対向基板側偏光板１９を含んで構成され、透過領域１２と反射領域１４とを有する。位相差層部１００は、透過領域１２における遅相軸方向と、反射領域１４における遅相軸方向とが互いに異なる。また、位相差層部１００は、２層構造とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板の間に液晶層を挟持し、反射領域と透過領域とを含む半透過型の液晶セル部と、
前記液晶セル部の外側に設けられ、前記反射領域における遅相軸方向と、前記透過領域における遅相軸方向とが互いに異なる位相差層と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記液晶セル部の外側に前記透過領域における前記位相差層の遅相軸方向と平行または直交する吸収軸方向を有する偏光層を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記位相差層は、第１位相差を有する第１層と、第２位相差を有する第２層とが積層された２層位相差層であって、
前記第１層の前記反射領域における遅相軸方向と、前記第２層の前記反射領域における遅相軸方向とが互いに異なり、
前記第１層の前記透過領域における遅相軸方向と、前記第２層の前記透過領域における遅相軸方向とが同じであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶表示装置において、
前記第１位相差が二分の一波長に相当する位相差であり、前記第２位相差が四分の一波長に相当する位相差である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１に記載の液晶表示装置において、
前記位相差層は、
位相差層用透明基板の上に、前記位相差層の遅相軸方向を定める位相差層用配向膜を介して配置され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１に記載の液晶表示装置において、
前記半透過型の液晶セル部は、少なくとも透過領域が、
絶縁層を介して形成された上部電極と下部電極を有し、前記上部電極に電界を通す電界開口部を形成し、前記下部電極との間に電圧を印加して液晶を駆動する表示領域であることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、反射領域と透過領域とを含む半透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ等に代表される携帯機器用の液晶表示装置には、屋外から室内まで、多様な環境下において高い視認性が要求される。そのような背景の中で、近年、サブピクセル内に透過領域と反射領域とを兼ね備えた、いわゆる半透過型液晶表示装置が注目されている。
【０００３】
従来、半透過型液晶表示装置としては、素子基板の画素電極と対向基板の対向電極との間の電界で液晶を駆動するいわゆる縦電界駆動方式を用いるものが一般的であった。サブピクセル内に透過領域と反射領域とを設ける半透過型液晶表示装置においては、反射型領域の光路が透過領域の光路の倍になることから、透過領域では半波長（λ／２）光変調を、反射領域では四分の一波長（λ／４）光変調を用いる必要があり、例えば、サブピクセル内に異なる液晶層厚さ（セルギャップ）を設けることで対応している。
【０００４】
ところで、高視野角、高コントラストの超過表示で知られるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の、いわゆる横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置が実用化されれば、従来に比べて良好な視認性が期待できる。この場合に、従来のようなセルギャップを調整する構成を用いて横電界駆動方式を適用すると、透過領域がノーマリブラック、反射領域がノーマリホワイトとなる課題が指摘されている。これを解決するため、二分の一波長の位相差を透過領域と反射領域に設けることが行われる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、横電界駆動方式の半透過型液晶表示装置において、下部側基板と下部側基板側に設置した偏光板の間の全面に二分の一波長板を配置することが述べられている。この場合、反射領域は、二分の一波長板の上部に反射板が設けられているので、二分の一波長板は透過領域にのみ働いている。
【０００６】
また、特許文献２には、液晶層に横電界を印加する半透過型ＩＰＳ方式において、そのままでは、反射領域が明表示のとき透過領域では暗表示となり、またはその逆の関係となり、反射領域と透過領域とは互いに異なる印加電圧依存性になることを指摘している。そして、これを解決するため、反射領域に、リタデーションが２分の１波長となる内蔵位相板を形成し、かつ反射領域の液晶層のリタデーションを４分の１波長とすることが開示されている。
【０００７】
なお、特許文献２では、内蔵位相板の構造として次のものが述べられている。すなわち、内蔵位相板の遅相軸方向を定める第三の配向膜を用意し、その上に、光反応性のアクリル基を分子末端に有する液晶と、反応開始剤とを含む有機溶媒を塗布し、加熱して有機溶媒を除く。これにより、光反応性液晶は第三の配向膜の配向処理方向を向いて配置する。このようにして形成された液晶高分子を用いる内蔵位相板は液晶層と同程度の配向性を有し、そのΔｎは外付け位相差板よりはるかに大きく、液晶層と同程度の厚さにでき、一方、例えば有機高分子フィルムを延伸して作成した外付け位相板は、厚さが数十μｍもある、と述べられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３４４８３７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、半透過型液晶表示装置において、透過領域と反射領域で位相差を設けたいときに、内蔵位相差板、あるいは外付け位相差板を用いることができる。特に、特許文献２に述べられている液晶高分子型の位相差層を用いることで、厚さが薄く、視野角度の影響をあまり受けない半透過型液晶表示装置とすることができる。
【００１０】
例えば、外付け位相差板を用いる場合、反射領域のみにこの液晶高分子型位相差層を設けることが考えられる。実際にこの構成を試してみると、この液晶高分子型位相差層の端面形状の制御があまりよくなく、液晶表示装置の他の要素のパターニングの精度との関係で問題になることがある。例えば、液晶高分子型位相差層の端面形状のパターニング精度が、反射領域と透過領域の境界を覆うためのブラックマトリクスのパターニングの精度よりも大きくばらつくと、反射領域と透過領域の境界において視認性が低下する。
【００１１】
そこで、反射領域と透過領域とを覆って液晶高分子型位相差層を配置すればよいが、そのままでは、反射領域と透過領域との間に位相差をつけることが困難である。
【００１２】
本発明の目的は、反射領域と透過領域とを含む半透過型液晶セルに好適な外付け位相差層を備える液晶表示装置を提供することである。他の目的は、位相差層の端面の寸法精度によって生じる反射領域と透過領域の境界における視認性の低下を抑制する外付け位相差層を備える液晶表示装置を提供することである。さらに他の目的は、反射領域と透過領域とを含むいわゆる横電界駆動方式の半透過型液晶セルに好適な外付け位相差層を備える液晶表示装置を提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも1つに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層を挟持し、反射領域と透過領域とを含む半透過型の液晶セル部と、前記液晶セル部の外側に設けられ、前記反射領域における遅相軸方向と、前記透過領域における遅相軸方向とが互いに異なる位相差層と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、位相差層は、反射領域と透過領域に設けられ、その際に、反射領域における遅相軸方向と、透過領域における遅相軸方向とが互いに異なるものとされる。これにより、位相差層の端面の寸法精度によって生じる反射領域と透過領域の境界における視認性の低下を抑制し、反射領域と透過領域との間に位相差をつけることができる。
【００１５】
また、本発明に係る液晶表示装置において、前記液晶セル部の外側に前記透過領域における前記位相差層の遅相軸方向と平行または直交する吸収軸方向を有する偏光層を有することが好ましい。これによって、透過領域の表示特性について、位相差層が透過領域を覆うことによる影響を抑制することができる。
【００１６】
また、前記位相差層は、第１位相差を有する第１層と、第２位相差を有する第２層とが積層された２層位相差層であって、前記第１層の前記反射領域における遅相軸方向と、前記第２層の前記反射領域における遅相軸方向とが互いに異なり、前記第１層の前記透過領域における遅相軸方向と、前記第２層の前記透過領域における遅相軸方向とが同じであることが好ましい。これによって、第１位相差を有する位相差層のみでは反射率あるいは透過率の波長特性が不十分な場合、第２位相差を有する位相差層をさらに用い、反射率あるいは透過率の波長特性を補正することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る液晶表示装置において、前記第１位相差が二分の一波長に相当する位相差であり、前記第２位相差が四分の一波長に相当する位相差であることが好ましい。これにより、二分の一波長の位相差層のみでは反射率あるいは透過率の波長特性が不十分な場合、四分の一波長の位相差を有する位相差層をさらに用い、反射率あるいは透過率の波長特性をさらに適切なものとすることが可能となる。
【００１８】
また、前記位相差層は、位相差層用透明基板の上に、前記位相差層の遅相軸方向を定める位相差層用配向膜を介して配置されるが好ましい。これによって、位相差層配向膜について、透過領域の配向方向と反射領域の配向方向とを異なるものとすることで、反射領域における遅相軸方向と、透過領域における遅相軸方向とが互いに異なる位相差層を得ることが容易となる。
【００１９】
また、本発明に係る液晶表示装置において、前記半透過型の液晶セル部は、少なくとも透過領域が、絶縁層を介して形成された上部電極と下部電極を有し、前記上部電極に電界を通す電界開口部を形成し、前記下部電極との間に電圧を印加して液晶を駆動する表示領域であることが好ましい。これにより、いわゆる横電界駆動方式の半透過型液晶セルに好適な外付け位相差層を備える液晶表示装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、透過領域にいわゆる横電界駆動方式としてＦＦＳ方式を用い、反射領域に縦電界駆動方式を用いる半透過型液晶表示装置を説明するが、横電界駆動方式としてＦＦＳ方式以外のもの、例えばＩＰＳ方式を用いるものとしてもよい。
【００２１】
また、以下では、ＦＦＳ方式として、画素電極を電界が通る開口部が設けられる上部電極とし、共通電極を下部電極とする構成を説明するが、共通電極を上部電極とし、画素電極を下部電極とする構成とすることもできる。また、上部電極に設けられ電界を通す開口部として、両端が閉じるスリット型開口部を用いるものとして説明するが、一端が開放される櫛歯型開口部を用いるものであってもよい。
【００２２】
また、外付け位相板を用いて透過領域と反射領域とで位相差を設ける半透過型の液晶装置であればよいので、透過領域も反射領域も横電界駆動方式を用いるものとしてもよく、また、透過領域も反射領域も縦電界駆動方式を用いるものとしてもよい。また、以下では、カラーフィルタを有する半透過型液晶表示装置について説明するが、もちろん、白黒表示を行うものであってもよい。また、以下における液晶セル部の構成は説明のための一例であって、これ以外の構成をとるものであってもよい。
【００２３】
図１は、半透過型液晶表示装置１０において１サブピクセルの部分の断面図である。ここで、サブピクセルとは、例えば、Ｒ、Ｇ，Ｂでカラー表示を行う場合、Ｒ、Ｇ，Ｂに対応する各表示部分のことであり、いまの例では、Ｒのサブピクセル、Ｇのサブピクセル、Ｂのサブピクセルの３つを単位として、１ピクセルとなる。半透過型液晶表示装置１０は、透過領域１２と、反射領域１４とを含んで構成されている。図１の例では、半透過型液晶表示装置１０は、素子基板２０、対向基板６０、素子基板２０と対向基板６０との間に挟持される液晶層５０、対向基板６０の外側に配置される位相差層部１００、バックライト１６と素子基板２０との間に配置される素子基板側偏光板１８、位相差層部１００の外側に配置される対向基板側偏光板１９を含んで構成される。
【００２４】
素子基板２０は、素子側基板とも、ＴＦＴ基板あるいはＴＦＴ側基板とも呼ばれ、スイッチング素子が配置される側の基板で、対向基板６０に対する基板である。素子基板２０の上には、周知の層形成技術と、パターン形成技術によって、多層構造にパターン化された複数の層が積層されている。
【００２５】
図１の例では、バックライト１６の側から液晶層５０の側に向かって、ガラス基板２２、半導体層２４、ゲート絶縁膜２６、ゲート電極２８、反射層を兼ねる共通電極配線２９、層間絶縁膜３０、ソース・ドレイン配線３２，３３、絶縁膜３４、共通電極３６、ＦＦＳ絶縁膜３８、スリット３９を有する画素電極４０、素子基板側配向膜４２が順次形成されている。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。なお、反射層は、共通電極配線２９と兼用しないで、反射領域の画素電極４０の下層にアルミニウム等の反射率のよい金属で形成してもよい。この場合、画素電極と電気的に接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。
【００２６】
ここで、透過領域１２におけるＦＦＳ方式に関連する構成は、絶縁膜３４の上に形成される共通電極３６と、共通電極３６の上にＦＦＳ絶縁膜３８を介して配置される画素電極４０である。画素電極４０には、ＦＦＳ絶縁膜３８を介して共通電極３６との間で電界を形成するための開口部として複数のスリット３９が設けられる。そして、半透過型液晶表示装置１０においては、反射領域１４において、層間絶縁膜３０の下部に配線される共通電極配線２９が延長されて反射層となる。共通電極配線２９が延長された反射層は、対向基板６０の側からの光を再び対向基板６０の側に反射して戻す機能を有する導電性反射層である。
【００２７】
対向基板６０は、半透過型液晶表示装置１０において、ユーザに面する側である。つまり、ユーザは、対向基板６０の側から、液晶層５０の光学的特性による明暗を視認する。図１において、透過領域１２においては、バックライト１６からの光ＴＬが、素子基板側偏光板１８、素子基板２０、液晶層５０、対向基板６０、位相差層部１００、対向基板側偏光板１９を経て、ユーザの目に達する。また、反射領域１４においては、外光が、対向基板側偏光板１９、位相差層部１００、対向基板６０を経て液晶層５０に達し、素子基板２０の共通電極配線２９が延長された反射層で反射され、再び液晶層５０、対向基板６０、位相差層部１００、対向基板側偏光板１９を経た光ＲＬが、ユーザの目に達する。
【００２８】
対向基板６０は、いくつかの膜が積層されて構成される。図１の例では、対向基板側偏光板１９の側から素子基板２０の側に向かって、位相差層部１００、ガラス基板６２、ブラックマトリクス６４、カラーフィルタ６６、オーバーコート層６８、反射領域ギャップ調整層７０、対向基板側共通電極７２、対向基板側配向膜７４を含んで構成される。これらの材料、寸法、形成方法等は、一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の製造方法として周知のものを用いることができるので、詳細な説明を省略する。なお、図１では、ブラックマトリクス６４の形成位置は一般的な配置に加えて、透過領域と反射領域の境界にも配置される例を示している。これは、位相差部１００と液晶層５０とが離れていることにより、透過領域１２を通過する光ＴＬと反射領域１４を通過する光ＲＬがそれぞれの領域外に進入するのを防止するためである。
【００２９】
ここで、反射領域ギャップ調整層７０は、反射領域１４の光路が透過領域１２の光路の倍になることから、透過領域では半波長（λ／２）光変調を、反射領域では四分の一波長（λ／４）光変調を用いるために設けられるものである。図１に示されるように、反射領域ギャップ調整層７０を設けることで、反射領域１４の液晶層５０の厚さと透過領域１２の液晶層５０の厚さに差がでる。その液晶層５０の厚さは、反射領域１４が位相差Δｎｄ＝λ／４、透過領域１２が位相差Δｎｄ＝λ／２となるように、反射領域ギャップ調整層７０の厚さで調整が行われる。
【００３０】
図２は、１サブピクセルについての素子基板２０側の平面図である。なお、図１は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った断面図に相当するものである。図２に示されるように、各サブピクセルには、ゲートライン２７とデータライン３１とが互いに直交するようにして配線され、その交差箇所にスイッチング素子２５が配置される。ゲートライン２７は、スイッチング素子２５のところで、図１に示されるゲート電極２８となり、データライン３１は、図１に示されるソース・ドレイン配線３２に接続される。  そして、共通電極配線２９が、ゲートライン２７と平行に配置される。
【００３１】
このように、半透過型液晶表示装置１０は、複数のゲートライン２７と複数のデータライン３１との各交差箇所にスイッチング素子２５がそれぞれ配置されており、いわゆるアクティブマトリクス表示装置である。なお、ゲートライン２７は、走査ライン、走査線、走査信号線とも呼ばれ、データライン３１は、信号ライン、信号線、ビデオ信号ライン、映像信号線等とも呼ばれる。
【００３２】
スイッチング素子２５は、図１に示される半導体層２４の上に形成されたゲート絶縁膜２６と、その上に設けられるゲート電極２８、及びソース・ドレイン配線３２，３３に接続されるソース・ドレインとから構成されるトランジスタ素子で、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等で構成することができる。スイッチング素子２５のソース・ドレインは、いずれか一方、例えばソースがデータライン３１に接続され、他方、例えばドレインが画素電極４０に接続される。ドレインとソースとは互換性があるので、ドレインがデータライン３１に接続され、ソースが画素電極４０に接続されるものとしてもよい。スイッチング素子２５は、ゲートライン２７が選択されることでドレインとソース間が導通し、上記の例でドレインに接続されるデータライン３１からのビデオ信号が画素電極４０に供給される。
【００３３】
画素電極４０は、サブピクセルにおいて、データライン３１の部分を除いてほぼ全部の領域に配置される。同様に、共通電極３６も画素電極４０とほぼ同じ領域に配置される。共通電極３６は、共通電極配線２９に接続され、共通電極電位が外部より供給される。この共通電極電位は、図１で説明した対向基板側共通電極７２にも供給される。なお、共通電極配線２９と共通電極３６、画素電極４０との間には、図１で説明したように層間絶縁膜３０、絶縁膜３４が配置されるが、共通電極配線２９は、これらの積層膜の下部において、反射領域１４の部分に延びて配置され、上記のように、反射領域１４の反射層として機能する。
【００３４】
図２に示されるように、１つのサブピクセルは、透過領域１２と反射領域１４とに区分される。この例では、スイッチング素子２５が配置される側、つまりゲートライン２７が配置される側の領域が透過領域、共通電極配線２９が配置される側が反射領域１４である。透過領域１２にはＦＦＳ駆動方式が用いられるので、画素電極４０の透過領域部分には共通電極３６からの電界を通すためのスリット３９が設けられる。反射領域１４には縦電界駆動方式が用いられるので、画素電極４０の反射領域部分にはスリットが設けられない。反射領域１４の画素電極４０は、図1で説明した対向基板６０の対向基板側共通電極７２との間で縦電界を生成し、これによって液晶を駆動することになる。
【００３５】
ここで、位相差層部１００について図３から図７を用いて説明する。以下では、図１、図２の符号を用いて説明する。図３は、位相差層部を構成する位相差層１１０の構成模式図、図４と図５は位相差層１１０が２層構造であることの説明図、図６は位相差層１１０の内容をまとめた図、図７は位相差層部１００の製造手順を説明するフローチャートである。
【００３６】
位相差層部１００は、対向基板６０の外側、つまり液晶層５０に向かい合う側と反対側に配置され、透過領域１２を通過する光ＴＬと反射領域１４を通過する光ＲＬとの間に位相差を与える機能を有する光学素子である。
【００３７】
このように、位相差層部１００は、液晶層５０を挟持する一対の基板の外側に配置される位相差層であるので、いわゆる外付け位相差層、あるいは外付け位相差板に相当する。この外付けの意味からは、半透過型液晶表示装置１０の構成のうちで位相差層部１００とその外側の対向基板側偏光板１９を除く部分を、液晶セル部と呼び、位相差層部１００は液晶セル部の外側に配置されるものである、ということができる。
【００３８】
位相差層部１００は、図１に示されるように、対向基板６０に接着固定するための接着層１０２と、位相差層用透明基板である位相差層用ガラス基板１０４と、位相差層１１０とから構成される。接着層１０２は位相差層部１００の構成要素に含まず、例えば対向基板６０の要素に含むものとしてもよく、あるいは、上記の液晶セル部と位相差層部１００とを接続する独立の構成要素であるとしてもよい。
【００３９】
位相差層１１０は、透過領域における遅相軸方向と反射領域における遅相軸方向とが互いに異なる光学素子である。また、位相差層１１０は、第１位相差を有する第１層と、第２位相差を有する第２層とが積層された２層位相差層である。
【００４０】
図３は、かかる位相差層１１０の構成の模式図である。図３（ａ）は断面図である。位相差層１１０は、第１位相差を有する第１層１１２と、第２位相差を有する第２層１１４とが積層されて構成される。図３（ｂ）には第１層１１２の遅相軸方向を示す平面図、（ｃ）には第２層の遅相軸方向を示す平面図、（ｄ）には液晶層５０の初期配向の方向を決めるラビング方向Ｒ−Ｒが、それぞれ対応する斜線の傾きで示されている。このように、第１層１１２も、第２層１１４も、透過領域１２の遅相軸方向と反射領域１４の遅相軸方向とが互いに相違する。
【００４１】
第１層１１２は、位相差が二分の一波長、Δｎｄで約２７０ｎｍに相当する層である。これに対し、第２層１１４は、位相差が四分の一波長、Δｎｄで約１００ｎｍに相当する層である。
【００４２】
ここで、図３には、液晶層５０の初期配向の方向を決めるラビング方向Ｒ−Ｒが、ゲートライン２７の延伸する方向、またはデータライン３１の延伸する方向との関係で示されている。この例では、ゲートライン２７の延伸する方向を基準とし、反時計方向に回る向きを正の角度として、ラビング方向Ｒ−Ｒは５°である。そして、このようにして定義した角度を用いて、位相差層１１０の４つの部分の遅相軸方向を示すと、以下の通りである。
【００４３】
すなわち、透過領域１２における第１層１１２の部分の遅相軸方向も第２層１１４の部分の遅相軸方向も、いずれも５°である。すなわち、ラビング方向Ｒ−Ｒの方向の角度と同じである。
【００４４】
一方、反射領域１４における第１層１１２の部分の遅相軸方向は、７８°、第２層１１４の部分の遅相軸方向は、１９°である。
【００４５】
このように、位相差層１１０を２層構造にする理由を図４、図５を用いて説明する。以下では図１から図３の符号を用いて説明する。図１の構成の半透過型液晶装置１０において、位相差層部１００を設けることで、引用文献２に述べられているような問題、すなわち、反射領域と透過領域とは互いに異なる印加電圧依存性になることを防ぐことができる。つまり、透過領域が暗表示のとき、位相差層部１００を設けなければ反射領域が明表示となるところを、位相差層部１００によって二分の一波長の位相差を与えることで、反射領域も暗表示にすることができる。
【００４６】
図４は、二分の一波長の位相差を与えたときの反射領域の暗表示の様子を示す図である。図４の横軸は波長、縦軸は反射率Ｒである。理想的には、二分の一波長の位相差を与えることで、全波長領域で、明表示を暗表示、すなわちＲをゼロにできるはずであるが、実際の液晶層５０、位相差層部１００等の光学特性は必ずしも全波長にわたって一様ではない。したがって、目標波長でＲ＝０になるように位相差層部１００のΔｎｄ、遅相軸方向を設定しても、目標波長より外れたところでＲはゼロとならないことが生じる。図４はその様子を示し、目標波長でＲ＝０としても、その波長よりも赤波長側、青波長側でＲがゼロにならない。
【００４７】
そこで、もう１層位相差層を重ねることで、この赤波長側、青波長側の光漏れを抑制することができる。その様子を図５に示す。図５の横軸、縦軸は図４と同じである。ここでは、位相差層１１０が二分の一波長の第１層１１２のみの場合、すなわち図４の場合の反射率特性を破線で、二分の一波長の第１層に加えさらに四分の一波長の第２層を加えた場合の反射率特性を実線で示されている。このように、位相差層１１０を２層構造とすることで、ほぼ全波長領域で反射率Ｒをゼロに近づけることができる。勿論、半透過型液晶表示装置１０の仕様によっては、第１層１１２のみで十分な特性の場合もあり、その場合には、１層構造の位相差層を用いることができる。
【００４８】
図６は、２層構造の位相差層部１００の仕様をまとめた図である。以下では、図1から図５までの符号を用いて説明する。ここに示されるように、液晶層５０の初期配向の方向を決めるラビング方向Ｒ−Ｒは対向基板６０の全面に渡って同じとして、透過領域１２と反射領域１４で区別されていない。
【００４９】
ここで位相差層１１０は、透過領域１２において、第１層１１２、第２層１１４とも、遅相軸方向は、この対向基板側ラビング方向Ｒ−Ｒと同じとされる。すなわち、液晶層５０の駆動が暗表示のとき、位相差層１１０の透過領域１２では、位相差層１１０の影響がないように遅相軸方向が設定される。
【００５０】
一方、反射領域１４においては、図４、図５で説明した反射率Ｒの波長特性を考慮して、第１層１１２の遅相軸方向と第２層の遅軸方向とが設定される。この例では、第１層１１２のΔｎｄを２７０ｎｍとして遅相軸方向を７８°、すなわち対向基板側ラビング方向Ｒ−Ｒから７８°の差が設けられる。そして、第２層１１４はΔｎｄを１００ｎｍとして遅相軸方向を１９°、すなわち対向基板側ラビング方向Ｒ−Ｒから１９°の差が設けられる。これらの設定値は、一例であって、液晶層５０の光学特性、位相差層１１０の光学特性に応じて若干の相違が生じる。
【００５１】
かかる位相差層部１００を製造する手順を図７に示す。以下では、図１から図６の符号を用いて説明する。最初に、位相差層用透明基板である位相差層用ガラス基板１０４を用意する(Ｓ１０)。位相差層用ガラス基板１０４は、素子基板２０のガラス基板２２、対向基板６０のガラス基板６２と同じ材質のガラス板を用いることができる。厚さは、これらと同じとしてもよく、これらより薄いものとしてもよい。
【００５２】
次に、光配向膜を塗布する（Ｓ１２）。この光配向膜は、位相差層１１０の遅相軸方向を定めるためのものである。勿論、対向基板側配向膜７４等の液晶層の初期配向を決めるための配向膜を用いてもよいが、ここでは機械的なラビングで配向方向を形成するのに代えて、偏光の照射によって、偏光の偏光角に応じて配向方向が制御される光配向膜を用いる。このように、偏光照射によって配向方向を決定する方法を用いることで、透過領域１２と反射領域１４において配向方向を任意に設定することが容易になる。
【００５３】
そこで、光配向膜について、位相差層１１０の第１層１１２の透過領域１２に対応する部分について、その遅相軸方向に対応する配向方向に偏光方向を設定して、偏光を照射する(Ｓ１４)。上記の例では、ゲートライン２７の延伸方向を基準として、５°の配向方向となるように偏光方向を設定して、偏光を照射する。
【００５４】
また、光配向膜について、位相差層１１０の第１層１１２の反射領域１４に対応する部分について、その遅相軸方向に対応する配向方向に偏光方向を設定して、偏光を照射する(Ｓ１６)。上記の例では、ゲートライン２７の延伸方向を基準として、７８°の配向方向となるように偏光方向を設定して、偏光を照射する。
【００５５】
そして、次に、光反応性のアクリル基を分子末端に有する液晶と、反応開始剤とを含む有機溶媒を塗布する（Ｓ１８）。この層は、位相差層１１０の第１層１１２となるものである。そして、加熱等によって有機溶媒を除去する（Ｓ２０）。これによって、Ｓ１８で塗布された層は、光配向膜の配向方向に配向された高分子液晶層となる。すなわち、透過領域１２で遅相軸方向が５°、反射領域で遅相軸方向が７８°とされた位相差層となる。このようにして、位相差層１１０の第１層１１２が形成される。
【００５６】
位相差層１１０の第２層１１４も、Ｓ２０の後で上記Ｓ１２，１４，１６，１８，２０の工程を繰り返すことで形成することができる。その際に、透過領域１２で遅相軸方向が５°、反射領域で遅相軸方向が１９°となるように偏光方向を設定する。このようにして、２層構造の位相差層１１０が形成される。
【００５７】
位相差層部１００の製造手順は以上であるが、このようにして製造された位相差層部１００は、次に液晶セル部の対向基板６０との間に配置される接着層１０２を用いて、液晶セル部に貼り合わせられる（Ｓ２４，Ｓ２６）。これによって、透過領域１２における遅相軸方向と、反射領域１４における遅相軸方向とが互いに異なる位相差層を備える半透過型液晶表示装置１０が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置における１サブピクセルの部分の断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置における１サブピクセルについての素子基板側の平面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置における位相差層の構成模式図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置において、位相差層を１層構造としたときの特性を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置において、位相差層を２層構造としたときの特性を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置において、位相差層の内容をまとめた図である。
【図７】本発明に係る実施の形態の半透過型液晶表示装置において位相差層の製造手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  半透過型液晶表示装置、１２  透過領域、１４  反射領域、１６  バックライト、１８  素子基板側偏光板、１９  対向基板側偏光板、２０  素子基板、２２，６２  ガラス基板、２４  半導体層、２５  スイッチング素子、２６  ゲート絶縁膜、２７  ゲートライン、２８  ゲート電極、２９  共通電極配線、３０  層間絶縁膜、３１  データライン、３２，３３  ソース・ドレイン配線、３４  絶縁膜、３６  共通電極、３８  ＦＦＳ絶縁膜、３９  スリット、４０  画素電極、４２  素子基板側配向膜、５０  液晶層、６０  対向基板、６４  ブラックマトリクス、６６  カラーフィルタ、６８  オーバーコート層、７０  反射領域ギャップ調整層、７２  対向基板側共通電極、７４  対向基板側配向膜、１００  位相差層部、１０２  接着層、１０４  位相差層用ガラス基板、１１０  位相差層、１１２  第１層、１１４  第２層。
【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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