(57)【要約】【課題】横電界型の液晶装置及びそれを用いた電子機器において、工程数を増やすことなく基板の液晶層側の面に位相差層を容易に設置する。【解決手段】互いに対向する第１透光性基板１５及び第２透光性基板１７と、第１透光性基板１５と第２透光性基板１７との間に設けられた液晶層１４と、第１透光性基板１５の液晶層側に設けられた共通電極２２と、共通電極２２を覆って第１透光性基板１５上に設けられた絶縁層３４と、絶縁層３４上に設けられ、間隙を有して平行に配列された複数の電極線状部３１ａを備え、共通電極２２との間で電界Ｅを生じさせる画素電極３１とを有する液晶装置である。この液晶装置において、絶縁層３４の平面内の一部又は全部は位相差層である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層と、
前記第１基板の液晶層側に設けられた第１電極と、
前記第１電極を覆って前記第１基板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、間隙を有して平行に配列された複数の電極線状部を備え、前記第１電極との間で電界を生じさせる第２電極と、を有し、
前記絶縁層の平面内の一部又は全部は位相差層である
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶装置において、前記液晶層を挟持した前記第１基板と前記第２基板の平面領域内に配列された複数のサブ画素をさらに有し、該サブ画素内には、光反射膜が設けられた反射表示領域と光反射膜が設けられていない透過表示領域が設けられ、前記位相差層は前記反射表示領域に設けられることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶装置において、前記位相差層は前記透過表示領域には設けられないことを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項１記載の液晶装置において、前記液晶層を挟持した前記第１基板と前記第２基板の平面領域内に配列された複数のサブ画素をさらに有し、前記サブ画素内には、光反射膜が設けられた反射表示領域と光反射膜が設けられていない透過表示領域が設けられ、前記位相差層は前記反射表示領域と前記透過表示領域にわたって連続して設けられることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項４記載の液晶装置において、前記反射表示領域内の位相差層と前記透過表示領域内の前記位相差層とは、互いに異なる光学特性を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項５記載の液晶装置において、前記位相差層は、前記第１電極上に設けられた配向膜と、該配向膜上に設けられた高分子液晶膜と、を有し、前記反射表示領域内の前記配向膜は所定の方向に配向処理され、前記透過表示領域内の前記配向膜はランダムな方向に配向処理されることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１つに記載の液晶装置において、前記液晶層は、前記反射表示領域と前記透過表示領域とで異なる層厚に形成され、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚は前記位相差層の厚さを変えることにより調整されることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７記載の液晶装置において、
前記反射表示領域内の前記液晶層の層厚は前記透過表示領域内の液晶層より薄く、
前記反射表示領域内における前記第１基板の表面から前記第１電極の液晶層側の表面までの高さは、前記透過表示領域内における前記基板の表面から前記第１電極の液晶層側の表面までの高さよりも低く、
前記反射表示領域内における前記第１基板の表面から前記第２電極の液晶層側の表面までの高さは、前記透過表示領域内における前記第１基板の表面から前記第２電極の液晶層側の表面までの高さよりも高い
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の液晶装置において、前記反射表示領域内における前記位相差層のリタデーション（Δｎｄ）は２分の１波長であることを特徴とする液晶装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１つ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、１つの基板上に設けられた２つの電極間で電界を生じさせる液晶装置に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、カーナビゲーションシステム等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を画像として表示するための表示部として液晶装置が用いられている。この液晶装置として、いわゆる横電界型の液晶装置が知られている。
【０００３】
横電界型の液晶装置は、液晶層を挟んで互いに対向する一対の基板の一方に共通電極及び画素電極の２つの電極を設け、それらの電極に電圧を印加することによりそれらの基板に対して平行方向又は斜め方向の電界、いわゆる横電界を発生させ、液晶層内の液晶分子の配向をその横電界によって制御することにより、その液晶層を通過する光を変調する。
【０００４】
横電界型の液晶装置は、基板に対して平行方向や斜め方向の電界によって液晶分子が駆動されるため、液晶分子の配向が基板に対して略平行な面内で制御され、そのため、視角が変わっても液晶分子を見る角度に変化が無く、従って、液晶分子の配向制御に従った表示を広い視角範囲内で視認できるという性質を有している。この性質は、視野角が広い、あるいは広視野角であるといわれている。
【０００５】
また、液晶装置として、反射型と透過型の表示方式を兼ね備えた半透過反射型のものが知られている。透過型は、液晶層を１回透過した光によって表示を行う表示形態である。また、反射型は、液晶層を１回透過した後に光反射膜で反射して再度液晶層を透過した光によって表示を行う表示形態である。半透過反射型は、上記の透過型表示及び反射型表示の一方を選択的に行う表示形態である。この半透過反射型の液晶装置は、１つのサブ画素内に反射表示領域と透過表示領域とを備え、周囲の明るさに応じて反射モード又は透過モードのいずれかの表示方式に切替えることができる。
【０００６】
上記の横電界型及び半透過反射型の液晶装置として、従来、対向する一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に、位相差層が設けられた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この液晶装置において、位相差膜は、サブ画素内のうちの反射表示領域に選択的に設けられている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３８２５６号公報（第６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された液晶装置では、基板を構成する複数の要素の上に、別途、専用の膜として位相差層を形成しているので、基板の液晶層側の面に位相差層を備えていない構成の液晶装置に比べて、その製造工程が増えることになる。その結果、液晶装置の製造コストが増えることが考えられる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、横電界型の液晶装置及びそれを用いた電子機器において、工程数を増やすことなく基板の液晶層側の面に位相差層を容易に設けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液晶装置は、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層と、前記第１基板の液晶層側に設けられた第１電極と、前記第１電極を覆って前記第１基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、間隙を有して平行に配列された複数の電極線状部を備え、前記第１電極との間で電界を生じさせる第２電極とを有し、前記絶縁層の平面内の一部又は全部は位相差層であることを特徴とする。
【００１１】
この構成の液晶装置として、例えば横電界型の液晶装置がある。この横電界型の液晶装置は、基板上に絶縁層を挟んで第１電極と第２電極を積層し、それらの第１電極と第２電極との間の液晶層に、基板面に対して略平行方向に形成される電界を印加することにより液晶を駆動する装置である。このような横電界型の液晶装置の動作モードとしては、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）モードやＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードが知られている。ＩＰＳモードは、第１電極と第２電極とが平面視で重ならない位置に配設された構成を有する。一方、ＦＦＳモードは、第１電極と第２電極とが平面視で重なる位置に配設された構成を有する。このＦＦＳモードは、基板に平行な横電界に加えて液晶層の層厚方向にも電界を生じさせることができる。また、第１電極と第２電極との間に電気的な保持容量を形成することができる。これらの作用により、ＩＰＳモードに比べて、広視角、高コントラスト、低電圧の液晶装置を構成できる。
【００１２】
上記の液晶装置では、第１電極と第２電極の間に設けられた絶縁層を位相差層を用いて形成することにした。すなわち、第１電極と第２電極の間に絶縁層と位相差層を兼ねた層を設けることにした。こうすれば、位相差層を別途形成する必要がないので、位相差層を形成する工程を増やすことなく液晶装置を形成できる。その結果、液晶装置の製造コストを増やすことなく位相差層を設けることができる。
【００１３】
次に、本発明に係る液晶装置において、前記液晶層を挟持した前記第１基板と前記第２基板の平面領域内に配列された複数のサブ画素をさらに有し、該サブ画素内には、光反射膜が設けられた反射表示領域と光反射膜が設けられていない透過表示領域が設けられ、前記位相差層は前記反射表示領域に設けられることが望ましい。
【００１４】
この液晶装置は、いわゆる半透過反射型の液晶装置である。この半透過反射型の液晶装置は、サブ画素内に透過表示領域と反射表示領域とを有する。反射表示領域は、光反射膜が設けられその光反射膜によって反射した光を用いて、いわゆる反射型表示を行う。一方、透過表示領域は、光反射膜が設けられずに一方の基板から他方の基板へと透過する光を用いて、いわゆる透過型表示を行う。本発明の液晶装置では、反射表示領域と透過表示領域のいずれかを用いて透過型表示と反射型表示を選択的に行うことができる。
【００１５】
このような半透過反射型の液晶装置では、透過表示領域を通過する光が液晶層を１回通過するのに対し、反射表示領域を通過する光が液晶層を２回通過することに起因して、反射光と透過光とでリタデーション（Δｎｄ：但しΔｎは屈折率位相差、ｄは液晶層層厚）に差が発生し、反射型表示と透過型表示の表示特性が不均一になることが考えられる。
【００１６】
本発明態様では、位相差層を反射表示領域に対応して設けることにしたので、反射表示領域と透過表示領域とで光学特性を変えることができる。その結果、反射表示領域におけるリタデーション値を最適に設定することができる。例えば、反射表示領域の最適なリタデーション（Δｎｄ）は広帯域の４分の１波長である。
【００１７】
なお、本発明において、反射表示領域内における位相差層のリタデーション（Δｎｄ）は２分の１波長であることが望ましい。こうすれば、液晶層と第１電極と第２電極の間に設けられた位相差層とにより反射表示領域のリタデーションを反射表示に最適な広帯域の４分の１波長とすることができる。
【００１８】
また、位相差層を反射表示領域に対応して設けた液晶装置において、透過表示領域には位相差層が設けられないことが望ましい。こうすれば、透過表示領域において、位相差層によって余分な位相差が発生することがなくなり、透過型表示の視角特性が低下することを防止できる。
【００１９】
次に、反射表示領域と透過表示領域を有する液晶装置において、前記位相差層は前記反射表示領域と前記透過表示領域にわたって連続して設けられることが望ましい。こうすれば、第１電極と第２電極との間の位相差層を一度の工程で形成できるので、位相差層を別途形成する場合に比べて製造工程を削減できる。
【００２０】
次に、本発明に係る液晶装置において、前記反射表示領域内の位相差層と前記透過表示領域内の前記位相差層とは互いに異なる光学特性を有することが望ましい。こうすれば、反射表示領域におけるリタデーションと、透過表示領域におけるリタデーションとを共に最適に設定することができる。
【００２１】
上記のように透過表示領域と反射表示領域とで光学特性を異ならせるには、前記位相差層を、前記第１電極上に設けられた配向膜と、該配向膜上に設けられた高分子液晶層とを用いて構成し、前記反射表示領域内の前記配向膜には所定の方向に配向処理を行い、前記透過表示領域内の前記配向膜にはランダムな方向に配向処理を行うことが望ましい。こうすれば、反射表示領域内では、高分子液晶を所定の方向に配向させることにより位相差層に光学的異方性を付与することができる。その結果、位相差層によって反射表示領域のリタデーションを最適に設定できる。一方、透過表示領域内では、高分子液晶をランダムな方向に配向させることにより、位相差層に光学的異方性を付与しないことにより、透過型表示において余分な位相差が発生しないので、透過型表示における視角特性が低下することを防止できる。
【００２２】
以上のように位相差層の光学特性を反射表示領域と透過表示領域とで異ならせることにより、透過表示領域の視角特性を損なうことなく、第１電極と第２電極の間の絶縁層の全部を位相差層によって形成できる。その結果、基板の液晶層側に位相差層を有する液晶装置において、製造工程を増やすことなく位相差層を設けることができる。
【００２３】
次に、本発明に係る液晶装置において、前記液晶層は、前記反射表示領域と前記透過表示領域とで異なる層厚に形成され、前記反射表示領域における前記液晶層の層厚は前記位相差層の厚さを変えることにより調整することが望ましい。本発明態様の液晶装置は、いわゆるマルチギャップ構造を有した液晶装置である。マルチギャップ構造は、一般に、液晶層厚を調整するための層厚調整層が第１電極及び第２電極が設けられた基板に対向する基板上に設けられている。この場合、層厚調整層を設ける工程が別途必要であった。
【００２４】
本発明態様では、第１電極と第２電極との間に設けられた位相差層の厚さを変えることにより液晶層の層厚を調整する構成とした。すなわち、位相差層を形成する際に反射表示領域と透過表示領域とで位相差層の層厚を異ならせて形成することにより、マルチギャップ構造を容易に形成できる。また、層厚調整層を別途設ける必要が無いので、製造工程を削減できる。
【００２５】
次に、本発明に係る液晶装置において、前記反射表示領域内の前記液晶層の層厚は前記透過表示領域内の液晶層より薄く、前記反射表示領域内における前記第１基板の表面から前記第１電極の液晶層側の表面までの高さは、前記透過表示領域内における前記第１基板の表面から前記第１電極の液晶層側の表面までの高さよりも低く、前記反射表示領域内における前記第１基板の表面から前記第２電極の液晶層側の表面までの高さは、前記透過表示領域内における前記第１基板の表面から前記第２電極の液晶層側の表面までの高さよりも高いことが望ましい。
【００２６】
半透過反射型の液晶装置において、基板上の反射表示領域と透過表示領域の境界部分には段差が形成されることがある。例えば、反射表示領域内には光反射膜が形成されるのであるが、その光反射膜において光が効率良く反射することを企図して光反射膜に複数の凹部又は凸部から成る凹凸パターンを形成する場合がある。その凹凸パターンは、基板上に設けられた樹脂膜に凹凸パターンをパターニングし、その上に光反射膜を形成することにより形成される。この凹凸パターンのパターニングでは凹凸パターンが設けられた反射表示領域のみがパターニングされるので、透過表示領域と反射表示領域との境界部分に段差が形成される。
【００２７】
本発明態様においても、反射表示領域内において、位相差層の厚みを変えることにより液晶層の層厚を調整することができるので、位相差層を層厚調整膜として用いてマルチギャップ構造を容易に形成できる。また、層厚調整層を別途設ける必要が無いので、製造工程を削減できる。
【００２８】
なお、本発明態様では、反射表示領域内における第１基板の表面から第１電極の液晶層側の表面までの高さを透過表示領域内における第１基板の表面から第１電極の液晶層側の表面までの高さよりも低くしているのであるが、反射表示領域内の位相差層の厚さを調整することにより、反射表示領域内における第１基板の表面から第２電極の液晶層側の表面までの高さを透過表示領域内における第１基板の表面から第２電極の液晶層側の表面までの高さよりも高くできる。すなわち、位相差層を厚く形成することにより、その位相差層によってマルチギャップ構造を確実に形成できる。
【００２９】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の液晶装置を有することを特徴とする。本発明に係る液晶装置では、第１電極と第２電極の間に設けられた絶縁層を位相差層を用いて形成することにより、液晶装置を形成する工程を削減することができる。従って、この液晶装置を用いて形成される電子機器においても、その製造工程を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（液晶装置の第１実施形態）
以下、液晶装置の一例として、半透過反射型でカラー表示が可能なアクティブマトリクス方式の液晶装置に本発明を適用した場合を例に挙げて本発明の実施形態を説明する。また、本実施形態では、チャネルエッチ型でシングルゲート構造のポリシリコンＴＦＴ素子をスイッチング素子として用いた液晶装置に本発明を適用する。また、本実施形態における液晶装置では、動作モードとしてＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを採用するものとする。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、以下の説明で用いる図面では、特徴部分を分かり易く示すために、複数の構成要素の寸法を実際とは異なった比率で示す場合がある。
【００３１】
図１は本発明に係る液晶装置の一実施形態を示している。図１において、液晶装置１は、電気光学パネルである液晶パネル２と照明装置３とを有する。この液晶装置１に関しては、矢印Ａが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置３は液晶パネル２に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。照明装置３は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）４と、透光性の樹脂によって形成された導光体５とを有する。ＬＥＤ４から出射した光は導光体５の光入射面５ａから導光体５の内部へ取り込まれ、光出射面５ｂから面状の光となって液晶パネル２へ供給される。照明装置３は、ＬＥＤ４のような点状光源を用いたものでなく、冷陰極管のような線状光源を用いたものでも良い。
【００３２】
液晶パネル２は、基板法線方向（矢印Ａ方向）から見て長方形又は正方形で環状（すなわち枠状）のシール材７によって互いに貼り合わされた基板８及び基板９を有する。基板８はスイッチング素子が形成される素子基板である。基板９はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。本実施形態では、観察側にカラーフィルタ基板９が配置され、観察側から見て背面に素子基板８が配置される。シール材７は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性の樹脂、例えばエポキシ系樹脂によって形成されており、例えばスクリーン印刷によって所望の環状に形成されている。
【００３３】
液晶パネル２の内部であってシール材７に囲まれた領域内において、複数の互いに平行な走査線１１が行方向Ｘ（後述するサブ画素Ｐの短手方向）へ延びて設けられている。また、走査線１１（行方向Ｘ）と交差した方向で複数の互いに平行な信号線１２が列方向Ｙ（サブ画素Ｐの長手方向）へ延びて設けられている。複数の走査線１１と複数の信号線１２とによって囲まれる複数のドット状（すなわち島状）の領域が矢印Ａ方向から見て行列状（いわゆるマトリクス状）に並んでいる。そして、これらの各領域内にサブ画素Ｐが設けられる。これらのサブ画素Ｐが行列状に並ぶことによって表示領域Ｖが形成されている。なお、図１ではサブ画素Ｐを実際のものよりも拡大して模式的に示している。また、表示が観察されるのは液晶パネル２の最も外側の面であり、表示領域Ｖはその平面内に形成された領域である。行方向Ｘ及び列方向Ｙは、それぞれ、観察者が液晶パネル２の画像表示を見たときに横方向及び縦方向となる方向である。
【００３４】
サブ画素Ｐは明表示（白表示）及び暗表示（黒表示）のスイッチングの単位となる領域であり、このサブ画素Ｐが複数集まって表示の単位となる１画素が形成される。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各１色に対応してサブ画素Ｐが形成され、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の個々に対応する３つのサブ画素Ｐが集まって１画素が形成される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に他の１色（例えば、青緑）を加えた４色のサブ画素Ｐが集まって１画素が形成されることもある。本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のサブ画素によって１画素が形成されるものとする。
【００３５】
素子基板８はカラーフィルタ基板９の外側に張り出した張出し部を有しており、その張出し部上に駆動用ＩＣ１３がＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）を用いたＣＯＧ（Chip On Glass）技術によって実装されている。駆動用ＩＣ１３は外部の制御回路から制御信号を入力し、走査線１１へ走査信号を供給し、信号線１２へデータ信号を供給する。駆動用ＩＣ１３はＣＯＧ技術によって液晶パネル２に接続されることに限られず、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性配線）基板を介して液晶パネル２へ接続することもできる。
【００３６】
図２は、図１の素子基板８上の１画素近傍の平面構造を液晶層側の基板法線方向（矢印Ａ方向）から見た状態を示している。図３は、図１に示すカラーフィルタ基板９の１画素近傍の平面構造を観察側（すなわち液晶層と反対側）の基板法線方向から見た状態を示している。つまり、図３は図２と同じ側からカラーフィルタ基板９を見た状態を示している。図４は、図２におけるＺＤ−ＺＤ線に従った１つのサブ画素Ｐの行方向Ｙに沿った断面構造を示している。
【００３７】
図１において、素子基板８とカラーフィルタ基板９との間には所定厚さの間隙、いわゆるセルギャップが形成されている。このセルギャップの厚さは、シール材７の中に含まれているギャップ材と、素子基板８又はカラーフィルタ基板９の表面に置かれたスペーサ１０（図２参照）とによって維持される。本実施形態において、スペーサ１０はフォトリソグラフィ処理によって基板８又は基板９上に、例えば柱状に形成されている。なお、スペーサは球状部材を基板８又は基板９上に分散して形成しても良い。このようにして形成されるセルギャップが図４において符号Ｇで示されている。このセルギャップＧの中に電気光学物質である液晶が注入されて液晶層１４が形成されている。
【００３８】
本実施形態では、液晶として正の誘電率異方性（Δε＞０）を持つネマティック液晶（いわゆる、ポジ液晶）を用いるものとする。符号１９は液晶内に含まれる液晶分子を模式的に示している。本実施形態では、液晶分子１９の初期配向はラビングによりホモジニアス配向、すなわち素子基板８及びカラーフィルタ基板９に対して平行配向に設定されている。なお、ここでいう平行配向とは、液晶分子が基板に対して所定のプレチルト角を持っている場合を含む意味である。液晶層厚は５μｍとする。
【００３９】
素子基板８は基板法線方向（矢印Ａ方向）から見て長方形又は正方形の第１基板としての第１の透光性基板１５を有する。この第１透光性基板１５は、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第１透光性基板１５の外側表面には第１偏光板１６が貼り付けられている。一方、カラーフィルタ基板９は基板法線方向から見て長方形又は正方形の第２基板としての第２の透光性基板１７を有する。この第２透光性基板１７は、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第２透光性基板１７の外側表面には第２偏光板１８が貼り付けられている。
【００４０】
第１透光性基板１５の内側表面（すなわち液晶側表面）に、ゲート線２０及び共通線２１が設けられている。ゲート線２０は、図２に示すように、複数本が互いに平行に行方向Ｘに延びて形成されている。共通線２１は、複数本がゲート線２０と平行に行方向Ｘに延びて形成されている。ゲート線２０は、図１の走査線１１として機能する。
【００４１】
図４において、ゲート線２０及び共通線２１の上に、これらを被覆する面状の樹脂膜であるゲート絶縁膜２３が形成され、その上にソース線２４が列方向Ｙに延びて形成されている。ソース線２４は、図１の信号線１２として機能する。図２において、ゲート線２０とソース線２４とによって囲まれる長方形状の領域がサブ画素Ｐの領域である。本実施形態ではＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色によってカラー表示を行うものとしており、サブ画素Ｐは個々の色に対応した単位画素であり、行方向に並ぶそれら３つの色に対応する３つのサブ画素Ｐの集まりによって表示の単位である１画素Ｐｘが構成される。符号（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）はそれぞれ赤色のサブ画素Ｐ（Ｒ）、緑色のサブ画素Ｐ（Ｇ）、青色のサブ画素Ｐ（Ｂ）が列方向に一列に並べられることを示している。
【００４２】
ゲート線２０とソース線２４との交差部分の近傍に、スイッチング素子として機能するアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子２５が設けられている。ＴＦＴ素子２５は、ボトムゲート構造及びシングルゲート構造のチャネルエッチ型のポリシリコンＴＦＴとして形成されている。このＴＦＴ素子２５は、図４において、ゲート線２０の一部分であるゲート電極２０ａと、ゲート絶縁膜２３と、ポリシリコンを用いて形成された半導体膜２６と、ソース電極２７と、そしてドレイン電極２８とを有する。ソース電極２７及びドレイン電極２８は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子２５の電極端子である。ソース電極２７は、図２に示すように、ソース線２４から分岐して形成されている。本実施形態のＴＦＴ素子２５はボトムゲート構造であるが、これをトップゲート構造とすることもできる。
【００４３】
図４において、ＴＦＴ素子２５及びソース線２４を被覆するための面状の樹脂膜であるパッシベーション膜（保護膜）２９がゲート絶縁膜２３の上に設けられている。パッシベーション膜２９の上にはオーバーレイヤ３０が設けられ、その上に光反射膜３６が設けられ、その上に第１電極としての共通電極２２が設けられている。共通線２１の上部領域においてゲート絶縁膜２３、パッシベーション膜２９及びオーバーレイヤ３０を貫通するスルーホール３３ａが形成され、このスルーホール３３ａを介して共通電極２２と共通線２１とが導電接続されている。
【００４４】
共通電極２２の上には絶縁層３４が設けられ、その上に第２電極としての画素電極３１が設けられている。本実施形態において、絶縁層３４は、共通電極２２と画素電極３１との間に介在する絶縁層としての機能と、視野角等といった表示の特性を補償する位相差層としての機能とを兼ね備えている。この絶縁層３４に関しては後に詳しく説明する。
【００４５】
画素電極３１及び絶縁層３４の上には素子基板８の面内全域にわたって第１配向膜３２が設けられている。第１配向膜３２の表面には配向処理、例えばラビングが施される。図２では第１配向膜３２の図示を省略している。図４において、ＴＦＴ素子２５のドレイン電極２８の上部領域においてパッシベーション膜２９、オーバーレイヤ３０及び絶縁層３４を貫通するスルーホール３３ｂが形成され、このスルーホール３３ｂを介して画素電極３１とドレイン電極２８とが導電接続されている。
【００４６】
本実施形態では、図２においてソース線２４が信号線であってその信号線からＴＦＴ素子２５のソース電極２７が延びており、ＴＦＴ素子２５のドレイン電極２８が画素電極３１に接続される構成となっている。これに代えて、信号線２４につながる電極がドレイン電極２８であり、画素電極３１につながる電極がソース電極２９であるとすることもできる。
【００４７】
オーバーレイヤ３０は、図４に示すように、光反射膜３６が設けられる部分の膜厚が他の部分に比べて薄く形成されている。このように膜厚が薄い部分は、例えばオーバーレイヤ３０の表面をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることにより形成される。膜厚が厚い部分と膜厚が薄い部分の境界には段差面が形成されている。
【００４８】
また、オーバーレイヤ３０の膜厚が薄い部分の表面には、複数の凹部又は凸部から成る凹凸形状パターン３７が形成されている。この凹凸形状パターン３７は、例えば、オーバーレイヤ３０の表面をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることにより形成される。このパターニングは、上記のオーバーレイヤ３０の膜厚を薄くする際のパターニングと同時に行うことができる。
【００４９】
光反射膜３６は、例えばＡｌ（アルミニウム）等をフォトエッチング処理することによって形成されている。この光反射膜３６は、図２に示すように、個々のサブ画素Ｐ内に島状に形成されている。図４において、光反射膜３６は、オーバーレイヤ３０に形成された凹凸形状パターン３７上に形成される。これにより、光反射膜３６の表面にも凹凸形状パターンが形成される。このように光反射膜３６の表面に凹凸形状パターン３７を形成することにより、光反射膜３６において反射する光を散乱させることができる。
【００５０】
共通電極２２及び画素電極３１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・スズ酸化物）等といった透光性の金属酸化物をフォトエッチング処理することによって形成されている。ゲート絶縁膜２３、パッシベーション膜２９、オーバーレイヤ３０は、例えば、アクリル系樹脂、ＳｉＮ（窒化シリコン）、又はＳｉＯ２（酸化シリコン）等によって形成されている。第１配向膜３２は、例えばポリイミドによって形成されている。この第１配向膜３２の液晶層側の表面には、オーバーレイヤ３０の段差面に従った段差面が形成されている。本実施形態において、オーバーレイヤ３０の膜厚が薄い部分は、行方向Ｘに延びる帯状に形成されており、複数のサブ画素Ｐにわたって連続して設けられている。なお、オーバーレイヤ３０の膜厚が薄い部分は、素子基板８の光反射膜３６に対応した領域に部分的に設けることもできる。
【００５１】
本実施形態において、光反射膜３６に対応する領域が反射表示領域Ｒであり、反射表示領域Ｒ以外で共通電極２２と画素電極３１とが平面視で重なり合う領域が透過表示領域Ｔである。図４において基板の法線方向（矢印Ａ方向）から入射した外部光Ｌ０は反射表示領域Ｒにおいて光反射膜３６で反射する。一方、図１の照明装置３から出射した図４の光Ｌ１は、透過表示領域Ｔを透過する。
【００５２】
画素電極３１は、図２に示すように、サブ画素Ｐに対応して長方形状の平面形状に形成されており、その内部に複数の間隙であるスリット３５を有している。スリット３５は画素電極３１を貫通する溝状の開口であり、当該スリット３５を通して画素電極３１の下層である絶縁層３４を見ることができる。また、複数のスリット３５は、サブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）に平行に延在し、長手方向（列方向Ｙ）に沿って互いに間隔を空けて設けられている。これらのスリット３５の間に帯状の電極線状部３１ａが形成されている。なお、本明細書の図面に示すスリット３５及び電極線状部３１ａは模式的に描かれており、それらの実際の数は図示のものと異なることもある。
【００５３】
本実施形態ではスリット３５の両短辺が閉じた状態となっているが、スリット３５の両短辺の一方は開放状態とすることができる。この開放状態の場合には、複数の電極線状部３１ａのそれぞれは片持ち梁の状態となり、全体的には櫛歯形状となる。また、スリット３５の両短辺を開放状態とすることもできる。以上のように本実施形態では、サブ画素Ｐにおいて１つの基板である素子基板８上に一対の電極である共通電極２２及び画素電極３１の両電極が設けられており、両電極間に所定の電圧を印加することにより素子基板８の表面に略平行な電界、いわゆる横電界が形成され、この横電界によって液晶層１４内の液晶分子１９の配向が基板８と略平行な面内で制御される。
【００５４】
図４において第２透光性基板１７の内側表面（すなわち液晶側表面）には、カラーフィルタを構成する着色膜４１が形成され、その周囲に遮光膜４２が形成されている。個々の着色膜４１は基板１７の法線方向から見て図３に示すように、サブ画素Ｐに対応する長方形又は正方形のドット状（すなわち島状）に形成されている。また、着色膜４１は複数個が行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に配列されている。遮光膜４２はそれらの着色膜４１を囲む格子状に形成されている。
【００５５】
着色膜４１の個々はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の１つを通過させる光学的特性に設定され、それらＲ，Ｇ，Ｂの着色膜４１がストライプ配列で並べられている。着色膜４１は、例えば、感光性樹脂材料に顔料や染料を混合することによって形成されている。本明細書において符号４１に添えられた（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）の符号は、それぞれ、着色膜の色が赤色、緑色、青色であることを示している。ストライプ配列は、列方向ＹにＲ，Ｇ，Ｂの同色が並び、行方向ＸにＲ，Ｇ，Ｂが１色ずつ順々に交互に並ぶ配列である。ストライプ配列に代えてその他の配列、例えばモザイク配列、デルタ配列で各色の着色膜４１を並べることもできる。なお、着色膜４１の光学的特性は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に限られず、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色とすることもでき、あるいは、その他の４色以上とすることもできる。遮光膜４２は、遮光性を有した樹脂、例えばカーボン等を含んだ黒色の樹脂によって形成されている。なお、遮光膜４２は異なる色の着色膜４１を２色又は３色重ねることによって樹脂膜として形成することもできる。また、遮光膜４２はＣｒ（クロム）等といった金属膜によって形成することもできる。
【００５６】
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）のうち、赤系の色相の着色領域、緑系の色相の着色領域、青系の色相の着色領域から成る領域である。例えば、「Ｂ」は波長のピークが４１５〜５００ｎｍ、「Ｇ」は波長のピークが４８５〜５３５ｎｍ、「Ｒ」は波長のピークが６００ｎｍ以上、のそれぞれの領域にある着色領域である。もちろん、本発明は着色領域を限定するものではないので、必要に応じて、その他の任意の波長領域を選定できる。
【００５７】
図４において、着色膜４１及び遮光膜４２の上にオーバーコート層４３が形成され、その上に層厚調整膜４５が形成され、その上に第２配向膜４４が形成されている。オーバーコート層４３は、着色膜４１及び遮光膜４２を覆って面状（ベタ状）に設けられる層である。オーバーコート層４３は、例えばアクリル系樹脂によって形成されている。このオーバーコート層４３は、カラーフィルタの構成材料が液晶に混入することを防止する保護膜及びカラーフィルタの表面を平坦化する平坦化膜として機能する。また、配向膜４４はポリイミドによって形成されてその表面に配向処理、例えばラビングが施される。
【００５８】
層厚調整膜４５は、例えば、アクリル系樹脂、ＳｉＮ（窒化シリコン）、又はＳｉＯ２（酸化シリコン）等を用いて、フォトリソグラフィ法に基づいたパターニング手法によって反射表示領域Ｒに対応して形成される。層厚調整膜４５の両端にはフォトリソグラフィ法に基づいたパターニング処理の際に段差面が形成される。
【００５９】
層厚調整膜４５は、図４に示すように、オーバーコート層４３上であって、素子基板８上の光反射膜３６に対向した位置に設けられている。また、層厚調整膜４５は、図３に示すように、行方向Ｘに延びる帯状に形成されており、複数のサブ画素Ｐにわたって連続して設けられている。なお、層厚調整膜４５は、素子基板８の光反射膜３６に対応した領域に島状に設けることもできる。図２では段差面と光反射膜３６の端辺とがわずかにずれて描かれているが、実際には、段差面と光反射膜３６の端辺は略重なっている。
【００６０】
本実施形態において、図４の層厚調整膜４５は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで液晶層１４の層厚を異ならせる構造、いわゆるマルチギャップ構造を形成するための膜である。このマルチギャップ構造では、層厚調整膜４５を用いて液晶層厚を調整することによって反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異なる最適リタデーション値を実現することができる。
【００６１】
具体的には、図４において、層厚調整膜４５は反射表示領域Ｒに対応して設けられており、透過表示領域Ｔに対応する領域には設けられていない。このため、反射表示領域Ｒ内の液晶層１４の層厚ｄ０は、透過表示領域Ｔ内の液晶層１４の層厚ｄ１よりも薄くなっている。このように液晶層１４の層厚の調整をすることにより、反射表示領域Ｒ内で光Ｌ０が液晶層１４を２回通過する反射表示の場合と、透過表示領域Ｔ内で光Ｌ１が液晶層１４を１回しか通過しない透過表示の場合とで、各々を最適なリタデーション（Δｎｄ）にすることができる。但し、“Δｎ”は屈折率異方性、“ｄ”は液晶層厚を示している。
【００６２】
次に、図４において、素子基板８側の第１配向膜３２及びカラーフィルタ基板９側の第２配向膜４４に施されるラビングの方向は、行方向Ｘに平行な逆平行（すなわちアンチパラレル）方向である。また、素子基板８側（観察背面側）の第１偏光板１６及びカラーフィルタ基板９側（観察側）の第２偏光板１８の各透過軸は互いに直角であり、観察側の第２偏光板１８の透過軸は、配向膜４４，３２のラビング方向と平行であり、観察背面側の第１偏光板１６の透過軸はラビング方向と直交している。本実施形態では、正の誘電率異方性を有する液晶を用いているので、配向膜３２，４４のラビング方向は、電極線状部３１ａの延在方向（行方向）Ｘに略平行な方向であって、平面的に見て所定角度、例えば１５°程度の角度の方向である。従って、図２に示すように、液晶分子１９は電極線状部３１ａに対して所定角度傾いた方向に配向されている。
【００６３】
以上のように構成された液晶装置１によれば、図１の液晶装置１が明るい室外や明るい室内に置かれる場合は、太陽光や室内光等といった外部光を用いて反射型の表示が行われる。一方、液晶装置１が暗い室外や暗い室内に置かれる場合は、照明装置３をバックライトとして用いて透過型の表示が行われる。
【００６４】
上記反射型表示を行う場合、図４において、観察側である矢印Ａの方向からカラーフィルタ基板９を通して液晶パネル２内へ入射した外部光Ｌ０は、液晶層１４を通過して素子基板８へ入った後、反射表示領域Ｒにおいて光反射膜３６で反射して再び液晶層１４へ供給される。他方、上記の透過型表示を行う場合、図１の照明装置３のＬＥＤ４が点灯し、それからの光が導光体５の光入射面５ａから導光体５へ導入され、さらに、光出射面５ｂから面状の光として出射する。この出射光は、図４の符号Ｌ１で示すように、透過表示領域Ｔにおいて光反射膜３６が存在しない領域を通って液晶層１４へ供給される。
【００６５】
図４において、画素電極３１と面状の共通電極２２とが絶縁層３４を挟んで積層されている。共通電極２２の形状は面状であるので、共通電極２２と画素電極３１の電極線状部３１ａとの間の基板面に沿った（すなわち、列方向Ｙに沿った）距離はゼロである。この状態で両電極間に所定の電圧が印加されると、間隙３５の近傍で両電極間に横斜め電界Ｅが発生する。この横斜め電界Ｅは、液晶層１４の厚さ方向と横方向（すなわち、列方向Ｙ）の両方向にわたって斜めに進む電界、換言すれば放物線状の電界である。この横斜め電界Ｅによって、液晶層１４内の液晶分子１９の配向が基板水平面内で制御される。
【００６６】
この結果、液晶層１４内に供給された光Ｌ０又はＬ１が液晶分子１９の水平面内での配向に従ってサブ画素Ｐごとに変調される。この変調された光が、カラーフィルタ基板９の第２偏光板１８を通過するとき、その第２偏光板１８の偏光特性によりサブ画素Ｐごとに通過を規制され、カラーフィルタ基板９の表面に文字、数字、図形等といった像が表示され、これが矢印Ａ方向から視認される。この場合、液晶分子の配向の制御は縦方向（基板に対して直角方向）の面内で行われるのではなく、横方向（基板に対して平行方向）の面内で行われるので、観察者が液晶パネル２の表示面を見る角度が斜めに傾いても、液晶分子を見る角度に変化はない。このため、本実施形態のＦＦＳモードは広い視角特性を達成できる。
【００６７】
以下、図４に示す素子基板８に設けられた絶縁層３４について詳しく説明する。図５は、図４における反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界近傍を拡大して示している。
【００６８】
絶縁層３４は、図４に示すように、共通電極２２と画素電極３１との間に、当該共通電極２２の全体を覆うように形成されている。従って、絶縁層３４は、サブ画素Ｐ内に、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにわたって連続して設けられている。
【００６９】
本実施形態の絶縁層３４は、共通電極２２と画素電極３１とを電気的に絶縁する機能と、当該絶縁層３４を通過する光に位相差を生じさせる位相差層としての機能とを有している。この絶縁層３４の構成は以下の通りである。図５において、絶縁層３４は、高分子液晶から成る膜３４ａと、当該高分子液晶膜３４ａと共通電極２２との間に設けられた第３配向膜３４ｂとを有している。高分子液晶膜３４ａは、液晶高分子を液晶状態で配向させ、その後、相変化、化学反応、溶媒除去等により液晶の配向状態を固定化した膜である。第３配向膜３４ｂは、高分子液晶を所定方向に配向させるための膜である。
【００７０】
第３配向膜３４ｂは、例えばポリイミド等といった有機膜を塗布、焼成することにより成膜される。第３配向膜３４ｂの表面には配向処理が施される。この第３配向膜３４ｂに対する配向処理には、例えばラビング法や光配向法等といった既知の手法を用いることができる。ラビング法とは、ラビング布を巻き付けた円筒状のローラを回転させながらそのローラを配向膜面の面内の所定方向へ移動させることにより、ローラに巻き付けたラビング布を配向膜の表面に擦りつけることによって配向処理を施す方法である。一方、光配向法とは、例えば直線偏光の紫外線を配向膜に照射してその配向膜の表面に異方性を生成することによって配向処理を施す方法である。
【００７１】
高分子液晶膜３４ａは、液晶高分子を厚さ２〜３μｍで一様に形成した後にフォトリソグラフィ法に基づいたパターニング手法によって所定の形状にパターニングされる。本実施形態では、ドレイン電極２８と画素電極３１とを導電接続するためのスルーホール３３ｂを除いて、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔ（サブ画素Ｐの全域）にわたって形成される。この高分子液晶膜３４ａは、例えば以下の方法により形成できる。まず、分子の末端に光反応性のアクリル基を有する液晶と反応開始剤とを有機溶媒中に含む溶液を第３配向膜３４ｂ上に塗布し、その後加熱して有機溶媒を除去する。この時点で、光反応性液晶は第３配向膜３４ｂに施された配向処理の方向を向いて配向している。次に、紫外線を照射してアクリル基を光重合して成膜化する。以上により、液晶高分子が所定方向に配向された高分子液晶膜３４ａが形成される。
【００７２】
本実施形態において、高分子液晶膜３４ａと第３配向膜３４ｂから成る位相差層としての絶縁層３４は、そのリタデーション(Δｎｄ)が２分の１波長に設定されている。また、反射表示領域Ｒの液晶層１４のリタデーション(Δｎｄ)は４分の１波長に設定されている。このことにより反射表示領域Ｒ内の絶縁層３４と液晶層１４により、反射表示領域Ｒのリタデーション(Δｎｄ)を反射表示に最適な広帯域の４分の１波長とすることができる。なお、絶縁層３４のリタデーションは、高分子液晶膜３４ａを形成する際に塗布する溶液の濃度及び塗布条件を適宜調整して、高分子液晶膜３４ａの膜厚を調整することによって設定できる。
【００７３】
ところで、従来の液晶装置では、基板を構成する複数の要素（基板要素）の上に、別途、専用の膜として位相差層を形成している。そのため位相差層を形成する工程が必要になり、製造工程が増えることになる。その結果、液晶装置の製造コストが増えることが考えられる。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、図５に示すように、共通電極２２と画素電極３１の間に設けられた絶縁層３４を位相差層として形成することにした。すなわち、共通電極２２と画素電極３１の間に絶縁層としての機能と位相差層としての機能を兼ねた層３４を設けることにした。こうすれば、絶縁層３４以外に位相差層を別途形成する必要がないので、位相差層を形成する工程を増やすことなく液晶装置１を形成できる。その結果、液晶装置１の製造コストを増やすことなく位相差層を設けることができる。
【００７５】
（液晶装置の第２実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第２の実施形態を説明する。本実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。また、液晶装置を構成する液晶パネルの平面構造も、図２及び図３に示す平面図と同じである。また、図２及び図３におけるＺＤ−ＺＤ線に従った１つのサブ画素Ｐの列方向Ｙに沿った断面構造も、第１実施形態において図４及び図５に示した断面構造と同じである。本実施形態においても先の第１実施形態と同じく図１〜図５の各図を用いて説明する。
【００７６】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は次の点である。第１実施形態では、図４の絶縁層３４として位相差層を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにわたって形成し、その位相差特性を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで同じ特性に設定している。これに対して本実施形態では、図４の絶縁層５４の位相差層としての光学特性（位相差特性）を反射表示領域Ｒ内と透過表示領域Ｔ内とで異ならせている。以下、本実施形態の液晶装置について詳しく説明する。
【００７７】
本実施形態において、反射表示領域Ｒ内における絶縁層５４の光学特性は、第１実施形態の絶縁層３４と同じである。すなわち、反射表示領域Ｒ内において、絶縁膜５４は位相差層としての機能を有し、そのリタデーション(Δｎｄ)が２分の１波長に設定されている。反射表示領域Ｒの液晶層１４のリタデーション(Δｎｄ)は、カラーフィルタ基板９の層厚調整膜４５によって、４分の１波長に設定されている。従って、反射表示領域Ｒ内の絶縁層５４と液晶層１４により、反射表示領域Ｒのリタデーション(Δｎｄ)は反射表示に最適な広帯域の４分の１波長に設定されている。
【００７８】
一方、透過表示領域Ｔ内における絶縁層５４の光学特性は、絶縁層５４を透過する光に位相差を発生させないように設定されている。その結果、透過表示領域Ｔにおける液晶層１４のリタデーション（Δｎｄ）は透過表示に最適な値、例えば２分の１波長に設定される。すなわち、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとのリタデーションの差が４分の１波長に設定される。
【００７９】
上記のように、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで絶縁層５４の光学特性を異ならせるには、絶縁層５４を構成する高分子液晶膜５４ａの配向状態を、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異ならせることにより実現できる。すなわち、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで第３配向膜５４ｂの配向処理を変えることで実現できる。
【００８０】
具体的には、まず、反射表示領域Ｒ内の第３配向膜５４ａに対しては、第１実施形態と同様に、所定方向に配向処理が施される。これにより、高分子液晶膜５４ａの液晶高分子が所定の方向に配向され絶縁層５４に光学的異方性が付与される。すなわち、絶縁層５４に位相差層としての機能が付与される。一方、透過表示領域Ｔ内の第３配向膜５４ｂに対しては、ランダムな方向（一定でない方向、又は無作為な方向）に配向処理が施される。これにより、高分子液晶層５４ａの液晶高分子がランダムな方向に配向され、絶縁層５４に光学的異方性が付与されなくなる。すなわち、絶縁層５４において位相差が生じなくなる。
【００８１】
以上により、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで絶縁層５４の光学特性を異ならせることができる。こうすれば、反射表示領域Ｒのリタデーションと、透過表示領域Ｔのリタデーションとを個々に最適に設定することができる。具体的には、反射表示領域Ｒでは、絶縁層５４のリタデーション（Δｎｄ）を２分の１波長とし、液晶層１４のリタデーションを４分の１波長とすることにより、反射表示領域Ｒのリタデーション(Δｎｄ)を反射表示に最適な広帯域の４分の１波長とすることができる。一方、透過表示領域Ｔでは絶縁層５４に光学的異方性を付与しないことにより、絶縁層５４において視角方向に余分な位相差が発生することがなくなるので、透過型表示の視角特性が低下することを防止できる。
【００８２】
なお、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで絶縁層５４の光学特性を異ならせることは、第３配向膜５４ｂの配向処理を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異ならせることにより容易に行うことができる。また、絶縁層５４以外の要素を別途設ける必要がないので、製造工程を増やすことなく、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異なる光学特性に設定できる。
【００８３】
（液晶装置の第３実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。また、液晶装置を構成する液晶パネルの平面構造も、図２及び図３に示す平面図と同じである。図６及び図７は本第３実施形態を示している。図６は、図２及び図３におけるＺＤ−ＺＤ線に従った１つのサブ画素Ｐの列方向Ｙに沿った断面構造を示している。図７は、図６の反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界近傍を拡大して示している。
【００８４】
本実施形態が第１実施形態と異なる点は次の点である。第１実施形態では、図４の絶縁層３４を反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔにわたって形成している。これに対して本実施形態では、絶縁層の構成に改変を加えている。以下、本実施形態の液晶装置について詳しく説明する。なお、図４又は図５に示す要素と図６又は図７に示す要素とが同じものである場合はそれらを同じ符号によって示すものとする。
【００８５】
図６において、共通電極２２と画素電極３１の間には、絶縁層６３が設けられている。この絶縁層６３は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとでそれぞれ異なる膜要素によって構成されている。反射表示領域Ｒ内の絶縁層６３は、位相差層６４によって形成されている。一方、透過表示領域Ｔ内の絶縁層６３は、樹脂膜６５によって構成されており、この透過表示領域Ｔ内に位相差層６４は設けられていない。なお、反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔ以外の領域、例えば互いに隣接するサブ画素Ｐ同士の間の領域（すなわち、遮光膜４２に平面的に重なる領域）では、樹脂膜６５によって絶縁層６４が構成されている。樹脂膜６５は、例えばアクリル等といった感光性樹脂を、例えばスパッタ処理によって成膜し、フォトリソグラフィ処理によって所定のパターンに形成できる。
【００８６】
位相差層６４は、光反射膜３６に平面視で重なる位置に形成される。なお、位相差層６４は、複数のサブ画素Ｐにわたって行方向Ｘ（紙面垂直方向）に帯状に形成することもできるし、個々のサブ画素Ｐ内に光反射膜３６に対応して島状に形成することもできる。位相差層６４を島状に形成する場合には、行方向Ｘ（すなわち、図２におけるサブ画素Ｐの短手方向）において互いに隣接する位相差層６４同士の間には、樹脂膜６５が設けられることになる。
【００８７】
位相差層６４は、図５に示す絶縁層３４と同じ構造とすることができる。すなわち、図７に示すように、高分子液晶から成る膜６４ａと、当該高分子液晶膜６４ａと共通電極２２との間に設けられた第３配向膜６４ｂとを有している。第３配向膜６４ｂは所定の方向に配向処理が施され、その配向の方向に従って、高分子液晶膜６４ａの液晶高分子が所定方向に配向されている。
【００８８】
本実施形態において、高分子液晶膜６４ａと第３配向膜６４ｂから成る位相差膜６４は、そのリタデーション(Δｎｄ)が２分の１波長に設定されている。また、反射表示領域Ｒの液晶層１４のリタデーション(Δｎｄ)は４分の１波長に設定されている。このことにより反射表示領域Ｒ内の位相差膜６４と液晶層１４により、反射表示領域Ｒのリタデーション(Δｎｄ)を反射表示に最適な広帯域の４分の１波長とすることができる。一方、透過表示領域Ｔに絶縁層として設けられた樹脂膜６５は、その樹脂膜６５を透過する光に位相差を発生させないので、透過表示領域Ｔにおいて視角方向に余分な位相差が発生することがなく、透過型表示の視角特性が低下することを防止できる。
【００８９】
（液晶装置の第４実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第４の実施形態を説明する。本実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。図８は、本実施形態における液晶装置の１つのサブ画素Ｐ近傍の断面構造を示している。また、図９は、図８の反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界近傍を拡大して示している。
【００９０】
本実施形態が上記の各実施形態と異なる点は次の点である。上記の各実施形態では、図４又は図６に示すように、カラーフィルタ基板９に設けられた層厚調整膜４５によってマルチギャップ構造を形成している。これに対し本実施形態では、図８に示すように、絶縁層７３を構成する位相差層７４を用いてマルチギャップ構造を形成する。すなわち、共通電極と画素電極の間の絶縁層が位相差層と層厚調整膜とに兼用される。以下、本実施形態の液晶装置について詳しく説明する。なお、図４又は図５に示す要素と図８又は図９に示す要素とが同じものである場合はそれらを同じ符号によって示すものとする。
【００９１】
図８において、カラーフィルタ基板９は、第２透光性基板１７の内側表面に、着色膜４１と、その着色膜４１の周囲に格子状に形成された遮光膜４２と、着色膜４１及び遮光膜４２を覆うオーバーコート層４３と、オーバーコート層４３上に設けられた第２配向膜４４とを有する。この基板９は、図４に示す第１実施形態のカラーフィルタ基板９において層厚調整膜４５を除いた構成であり、その他の基板要素の構成は図４のカラーフィルタ基板９と同じである。
【００９２】
図８において、素子基板８は、絶縁層７３の構成を除いて、図６に示す第３実施形態の素子基板８と同じ構成である。すなわち、図８において、共通電極２２と画素電極３１の間には、反射表示領域Ｒ内に位相差層７４が設けられ、透過表示領域Ｔに樹脂膜６５が設けられている。なお、反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔ以外の領域、例えば互いに隣接するサブ画素Ｐ同士の間の領域（すなわち、遮光膜４２に平面的に重なる領域）には樹脂膜６５が設けられている。
【００９３】
位相差層７４は樹脂膜６５に比べて基板垂直方向に厚く形成されている。これにより、位相差層７４の液晶層側の表面は樹脂膜６５の液晶層側の表面に比べて高く形成され、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界に段差が形成されている。従って、液晶層１４の層厚が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで異なっている。すなわちマルチギャップ構造が形成されている。
【００９４】
具体的には、反射表示領域Ｒ内の液晶層１４の層厚ｄ０は、透過表示領域Ｔ内の液晶層１４の層厚ｄ１よりも薄くなっている。このように液晶層１４の層厚の調整をすることにより、反射表示領域Ｒ内で光Ｌ０が液晶層１４を２回通過する反射表示の場合と、透過表示領域Ｔ内で光Ｌ１が液晶層１４を１回しか通過しない透過表示の場合とで、各々を最適なリタデーション（Δｎｄ）にすることができる。本実施形態では、反射表示領域Ｒ内における液晶層１４のリタデーション（Δｎｄ）を４分の１波長に設定している。
【００９５】
位相差層７４は、上記の各実施形態と同様に、図９に示すように、高分子液晶膜７４ａと第３配向膜７４ｂによって構成されている。第３配向膜７４ｂは所定の方向に配向処理が施され、その配向の方向に従って、高分子液晶膜７４ａの液晶高分子が所定方向に配向されている。この位相差層７４のリタデーションは２分の１波長に設定されている。
【００９６】
位相差層７４と樹脂膜６５の構成を上記の関係に設定することにより、素子基板８の基板要素の構成は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで以下の通りに設定される。
図９において、反射表示領域Ｒ内における第１透光性基板１５の表面から共通電極２２の液晶層側の表面までの高さＨ１は、透過表示領域Ｔ内における第１透光性基板１５の表面から共通電極２２の液晶層側の表面までの高さＨ２よりも低くなっている（Ｈ１＜Ｈ２）。また、反射表示領域Ｒ内における第１透光性基板１５の表面から画素電極３１の液晶層側の表面までの高さＨ３は、透過表示領域Ｔ内における第１透光性基板１５の表面から画素電極３１の液晶層側の表面までの高さＨ４よりも高くなっている（Ｈ４＜Ｈ３）。
【００９７】
上記のように反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとで基板要素の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４が異なる構造は、第１透光性基板１５上の反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔの境界部分に段差を設けることにより形成される。この段差は、オーバーレイヤ３０の反射表示領域Ｒに対応する領域を、例えばフォトリソグラフィ処理等によりパターニングすることにより形成できる。なお、反射表示領域Ｒ内の光反射膜３６には凹凸パターン３７が形成されるのであるが、その凹凸パターン３７はオーバーレイヤ３０の表面に凹凸パターンをパターニングし、その上に光反射膜３６を形成することにより形成される。この凹凸パターン３７をパターニングする際にオーバーレイヤ３０の段差を同時に形成することもできる。
【００９８】
本実施形態において、高分子液晶膜７４ａと第３配向膜７４ｂから成る位相差膜７４は、そのリタデーション(Δｎｄ)が２分の１波長に設定され、反射表示領域Ｒ内の液晶層１４のリタデーション(Δｎｄ)は４分の１波長に設定されている。このことにより反射表示領域Ｒ内の位相差膜７４と液晶層１４により、反射表示領域Ｒのリタデーション(Δｎｄ)を反射表示に最適な広帯域の４分の１波長とすることができる。一方、透過表示領域Ｔに設けられた樹脂膜６５は、その樹脂膜６５を透過する光に位相差を発生させないので、透過表示領域Ｔにおいて視角方向に余分な位相差が発生することがなく、透過型表示の視角特性が低下することを防止できる。
【００９９】
また、図９に示すように、位相差層７４の厚みを厚く形成することにより、反射表示領域Ｒ内の液晶層厚ｄ０を透過表示領域Ｔ内の液晶層厚ｄ１より薄くして、いわゆるマルチギャップ構造を形成している。つまり、位相差層７４が層厚調整膜の機能を兼ねている。これにより、層厚調整膜を別途形成する必要がないので、液晶パネルの内側に位相差層を有する液晶装置において、製造工程を増やすことなくマルチギャップ構造を形成することができる。
【０１００】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【０１０１】
例えば、以上の各実施形態では、位相差層を１層で形成していた。これに代えて、位相差層を２層以上の多層に形成することもできる。この場合、位相差層は、リタデーションが２分の１波長のものと４分の１波長のものとが組み合わせて形成される。
【０１０２】
また、上記の各実施形態では、液晶パネルの動作モードとしてＦＦＳモードを例示したが、ＩＰＳモードを動作モードとすることもできる。ＩＰＳモードは共通電極の電極線状部と画素電極の電極線状部とが基板表面に沿って比較的広い間隔（例えば液晶層の層厚よりも広い間隔）で設けられていて、画素電極の直上領域には電界が形成され難い電極構造を有するモードである。これに対し、ＦＦＳモードは、画素電極の電極線状部が共通電極と平面視で重なり合うことにより、画素電極の直上領域にも電界が形成される電極構造を有するモードである。
【０１０３】
（電子機器の第１実施形態）
以下、本発明に係る電子機器の一実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。図１０は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、液晶装置１０１と、これを制御する制御回路１０２とを有する。液晶装置１０１は液晶パネル１０３及び駆動回路１０４を有する。また、制御回路１０２は、表示情報出力源１０５、表示情報処理回路１０６、電源回路１０７及びタイミングジェネレータ１０８によって構成される。
【０１０４】
表示情報出力源１０５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ１０８により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路１０６に供給する。
【０１０５】
表示情報処理回路１０６は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１０４へ供給する。ここで、駆動回路１０４は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１０７は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
【０１０６】
液晶装置１０１は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。図１の液晶装置１では、図４に示すように共通電極２２と画素電極３１の間に設けられた絶縁層を位相差層３４を用いて形成することにより、液晶装置を形成する工程を削減することができる。従って、この液晶装置を用いて形成される電子機器においても、その製造工程を削減できる。
【０１０７】
（電子機器の第２実施形態）
図１１は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１１０は、本体部１１１と、この本体部１１１に対して開閉可能に設けられた表示体部１１２とを有する。表示体部１１２には表示装置１１３及び受話部１１４が設けられる。電話通信に関する各種表示は、表示装置１１３の表示画面１１５に表示される。表示装置１１３の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部１１１又は表示体部１１２の内部に格納される。本体部１１１には操作ボタン１１６及び送話部１１７が設けられる。
【０１０８】
表示装置１１３は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。図１の液晶装置１では、図４に示すように共通電極２２と画素電極３１の間に設けられた絶縁層を位相差層３４を用いて形成することにより、液晶装置を形成する工程を削減することができる。従って、この液晶装置を用いて形成される電子機器においても、その製造工程を削減できる。
【０１０９】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明の電子機器を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。例えば、本発明は、携帯電話機に限られず、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話装置、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、電子ブック、等といった各種の電子機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の液晶装置を構成する１つの基板上の１画素近傍を示す平面図である。
【図３】図１の液晶装置を構成する他の基板上の１画素近傍を示す平面図である。
【図４】図２及び図３のＺＤ−ＺＤ線に従った断面図である。
【図５】図４の反射表示領域と透過表示領域の境界近傍を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明に係る液晶装置の他の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図７】図６の反射表示領域と透過表示領域の境界近傍を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明に係る液晶装置のさらに他の実施形態の主要部を示す断面図である。
【図９】図８の反射表示領域と透過表示領域の境界近傍を拡大して示す断面図である。
【図１０】本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１．液晶装置、  ２．液晶パネル、  ３．照明装置、  ４．ＬＥＤ、  ５．導光体、  
５ａ．光入射面、  ５ｂ．光出射面、  ７．シール材、  ８．素子基板、  
９．カラーフィルタ基板、  １０．スペーサ、  １１．走査線、  １２．信号線、  
１４．液晶層、  １５．第１透光性基板（第１基板）、  １６．第１偏光板、  
１７．第２透光性基板（第２基板）、  １８．第２偏光板、  １９．液晶分子、
２０．ゲート線、  ２１．共通線、  ２２．共通電極、  ２２ａ．電極線状部、
２３．ゲート絶縁膜、  ２４．ソース線、  ２５．ＴＦＴ素子、  ２６．半導体膜、
２７．ソース電極、  ２８．ドレイン電極、  ２９．パッシベーション膜、
３０．オーバーレイヤ、  ３１．画素電極、  ３１ａ．電極線状部、  
３２．第１配向膜、  ３３ａ，３３ｂ．スルーホール、  
３４，５４，６４，７４．位相差層（絶縁層）、
３４ａ，５４ａ，６４ａ，７４ａ．高分子液晶膜、
３４ｂ，５４ｂ，６４ｂ，７４ｂ．第３配向膜、  ３５．間隙、  ３６．光反射膜、
３７．凹凸パターン、  ４１．着色膜、  ４２．遮光膜、  ４３．オーバーコート層、
４４．第２配向膜、  ４５．層厚調整膜、  ６３，７３．絶縁層、  ６５．樹脂膜、  
１０１．液晶装置、  １０２．制御回路、  １０３．液晶パネル、  １０４．駆動回路、
１１０．携帯電話機（電子機器）、  Ｇ．セルギャップ、
Ｈ１，Ｈ３．反射表示領域内の膜要素の高さ、  
Ｈ２，Ｈ４．透過表示領域内の膜要素の高さ、  Ｒ．反射表示領域、  
Ｔ．透過表示領域、  Ｐ．サブ画素、  Ｖ．表示領域
【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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