(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、
を備えた液晶表示装置であって、
前記位相差層の端面にテーパ領域が形成され、
前記位相差層の位相差と前記液晶層の位相差との和について前記テーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、前記テーパ領域における前記位相差層の単位層厚当たりの位相差が、前記テーパ領域以外の領域における前記位相差層の単位層厚当たりの位相差よりも大きく形成された
液晶表示装置。
【請求項２】
前記テーパ領域では、前記位相差層の層厚の大きい領域から前記位相差層の層厚の小さい領域にかけて前記位相差層の単位層厚当たりの位相差が連続的に変化している
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記位相差層は液晶材料によって形成され、前記テーパ領域における前記液晶材料の配向状態が、前記テーパ領域以外の領域における前記液晶材料の配向状態と異なっている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記テーパ領域の端部では、前記液晶材料はホモジニアス配向しており、前記テーパ領域以外の領域では、前記液晶材料はベンド配向している
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、
を備えた液晶表示装置であって、
前記位相差層は液晶材料によって形成され、
前記位相差層の端面にテーパ領域が形成されており、
前記位相差層の位相差と前記液晶層の位相差との和について前記テーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、前記テーパ領域における前記位相差層の単位層厚当たりの前記液晶材料の平均のチルト角が、前記テーパ領域以外の領域における前記位相差層の単位層厚当たりの前記液晶材料の平均のチルト角よりも小さく形成された
液晶表示装置。
【請求項６】
一対の基板と、
前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、
を備え、
前記位相差層は液晶材料によって形成され、前記位相差層の端面にテーパ領域が形成され、前記位相差層の位相差と前記液晶層の位相差との和について前記テーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、前記テーパ領域における前記位相差層の単位層厚当たりの前記液晶材料の平均のチルト角が、前記テーパ領域以外の領域における前記位相差層の単位層厚当たりの前記液晶材料の平均のチルト角よりも小さく形成された液晶表示装置の製造方法であって、
前記位相差層の形成工程が、
前記一方の基板上に第１制御電極を形成する工程と、
前記一方の基板の前記第１制御電極が形成された面に、前記液晶材料を基板に水平に配向させる第１配向膜を形成する工程と、
前記一方の基板の前記第１制御電極よりも小さい面積の第２制御電極が形成された制御基板を用意し、前記制御基板の前記第２制御電極が形成された面に、前記液晶材料を基板に水平に配向させる第２配向膜を形成する工程と、
前記第１制御電極と前記第２制御電極とを対向させ、前記一方の基板の前記第１配向膜が形成された面と前記制御基板の前記第２配向膜が形成された面との間に、前記位相差層の形成材料である誘電異方性が正の液晶材料を配置する工程と、
前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に電圧を印加し、前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に形成される電界によって前記液晶材料を配向させる工程と、
前記第２制御電極と同じ平面形状を有する透光部を備えた露光マスクを用意し、前記露光マスクの透光部と前記制御基板の第２制御電極とを対向させ、前記制御基板側から前記露光マスクを介して紫外線を照射し前記液晶材料を硬化する工程と、
を備えている
液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記制御基板上に前記第２配向膜を形成する前に、前記第２制御電極の表面に剥離層を形成する工程を含む
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２制御電極の中央部の抵抗が前記第２制御電極の外周部の抵抗よりも小さい
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１制御電極は、前記位相差層の形成後、前記液晶層を駆動させる電極として機能する
請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの内面側に位相差層を備えた位相差層内蔵型の液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半透過反射型の液晶表示装置では、反射表示と透過表示とを単一の液晶層を用いて実現するために表示モード間での位相差の調整が必要である。近年、液晶パネルの内部に位相差層を設置する技術が開発されている。この技術で用いられる材料は、紫外線で重合する液晶をベースとした材料であり、配向処理を施した配向膜上にスピンコート等で塗布し、紫外線で重合を行い、配向状態を維持した状態で硬化するのが一般的な製法である（特許文献１を参照）。
【特許文献１】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】
【０００３】
一般に、紫外線で液晶材料を重合させる場合、露光マスクの裏面側に回り込む回折光によって位相差層の端面がテーパ状になる。テーパ領域の大きさは、回折光の入射角をθ、位相差層の膜厚をｄとすると、ｄｔａｎθで表される。回折光の入射角θは露光マスクのパターンのピッチが小さくなるにつれて大きくなる。そのため、サブ画素の大きさが小さくなると、位相差層のテーパ領域も大きくなる。テーパ領域の光学特性は平坦領域の光学特性と異なるため、通常はブラックマトリクス等で遮光することが多いが、テーパ領域を遮光すると、その分開口率が下がるため、精細度の高い画素の場合は輝度が低くなり、表示特性上不利となる。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、テーパ領域における位相差のずれを防止し、コントラストが高く、明るい表示が可能な液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の一側面によれば、一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、を備えた液晶表示装置であって、位相差層の端面にテーパ領域が形成され、位相差層の位相差と液晶層の位相差との和についてテーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、テーパ領域における位相差層の単位層厚当たりの位相差が、テーパ領域以外の領域における位相差層の単位層厚当たりの位相差よりも大きく形成された液晶表示装置が提供される。
この構成によれば、テーパ領域とテーパ領域以外の領域（平坦領域）との間の位相のずれが小さくなる。そのため、位相差層と液晶層により形成される正味の位相差（位相差層の位相差と液晶層の位相差との和）を考えた場合、テーパ領域における位相差の大きさを平坦領域における位相差の大きさに近づけることができる。その結果、位相差層のテーパ領域で発生する光漏れ（偏光のずれ）が解消され、コントラストの高い画像表示が実現できる。
【０００６】
なお、本明細書において「単位層厚当たりの位相差」とは、位相差層の層厚方向における平均的な位相差をいう。位相差の大きさが位相差層の平面領域内で分布を持つ場合には、その平面領域内の部分毎に「単位層厚当たりの位相差」が算出される。具体的には、平面領域内の特定の部分の位相差層の層厚をｄ０、層厚方向における位相差層の複屈折の大きさをΔｎ（ｔ）（複屈折の大きさは層厚方向の位置ｔの関数で表される）とすると、単位層厚当たりの位相差Δｎａｖは下式（１）で表される。
【０００７】
【数１】
0005171189.tif 000002
【０００８】
本発明においては、テーパ領域では、位相差層の層厚の大きい領域から位相差層の層厚の小さい領域にかけて位相差層の単位層厚当たりの位相差が連続的に変化していることが望ましい。この構成によれば、テーパ領域内での位相のばらつきが解消され、コントラストの高い画像表示が可能となる。
【０００９】
本発明においては、位相差層は液晶材料によって形成され、テーパ領域における液晶材料の配向状態が、テーパ領域以外の領域における液晶材料の配向状態と異なっているものとすることができる。例えば、テーパ領域では、液晶材料はホモジニアス配向しており、テーパ領域以外の領域では、液晶材料はベンド配向しているものとすることができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するための本発明の他の一側面によれば、一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、を備えた液晶表示装置であって、位相差層は液晶材料によって形成され、位相差層の端面にテーパ領域が形成されており、位相差層の位相差と液晶層の位相差との和についてテーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、テーパ領域における位相差層の単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角が、テーパ領域以外の領域における位相差層の単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角よりも小さく形成された液晶表示装置が提供される。
この構成によれば、テーパ領域とテーパ領域以外の領域（平坦領域）との間の位相のずれが小さくなる。そのため、位相差層と液晶層により形成される正味の位相差（位相差層の位相差と液晶層の位相差との和）を考えた場合、テーパ領域における位相差の大きさを平坦領域における位相差の大きさに近づけることができる。その結果、位相差層のテーパ領域で発生する光漏れ（偏光のずれ）が解消され、コントラストの高い画像表示が実現できる。
【００１１】
なお、本明細書において「単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角」とは、位相差層の層厚方向における液晶材料の平均的なチルト角をいう。チルト角が位相差層の平面領域内で分布を持つ場合には、その平面領域内の部分毎に「単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角」が算出される。具体的には、平面領域内の特定の部分の位相差層の層厚をｄ０、層厚方向における液晶材料のチルト角の大きさをＴ（ｔ）（チルト角の大きさは層厚方向の位置ｔの関数で表される）とすると、単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角Ｔａｖは下式（２）で表される。
【００１２】
【数２】
0005171189.tif 000003
【００１３】
また、上記課題を解決するための本発明の他の一側面によれば、一対の基板と、一対の基板間に挟持された液晶層と、一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた位相差層と、を備え、位相差層は液晶材料によって形成され、位相差層の端面にテーパ領域が形成され、位相差層の位相差と液晶層の位相差との和についてテーパ領域における位相差の大きさが当該テーパ領域以外の領域における位相差の大きさに近づくように、テーパ領域における位相差層の単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角が、テーパ領域以外の領域における位相差層の単位層厚当たりの液晶材料の平均のチルト角よりも小さく形成された液晶表示装置の製造方法であって、位相差層の形成工程が、一方の基板上に第１制御電極を形成する工程と、一方の基板の第１制御電極が形成された面に、液晶材料を基板に水平に配向させる第１配向膜を形成する工程と、一方の基板の第１制御電極よりも小さい面積の第２制御電極が形成された制御基板を用意し、制御基板の第２制御電極が形成された面に、液晶材料を基板に水平に配向させる第２配向膜を形成する工程と、第１制御電極と第２制御電極とを対向させ、一方の基板の第１配向膜が形成された面と制御基板の第２配向膜が形成された面との間に、位相差層の形成材料である誘電異方性が正の液晶材料を配置する工程と、第１制御電極と第２制御電極との間に電圧を印加し、第１制御電極と第２制御電極との間に形成される電界によって液晶材料を配向させる工程と、第２制御電極と同じ平面形状を有する透光部を備えた露光マスクを用意し、露光マスクの透光部と制御基板の第２制御電極とを対向させ、制御基板側から露光マスクを介して紫外線を照射し液晶材料を硬化する工程と、を備えている液晶表示装置の製造方法が提供される。
【００１４】
この方法によれば、位相差層の形成材料である液晶材料は、配向膜による配向規制力と電界による配向規制力の双方によって配向が制御される。ここで、制御基板に形成された第２制御電極は一方の基板に形成された第１制御電極よりも小さいため、第２制御電極の外周部には制御基板に対して斜めに傾斜した電気力線が発生し、第２制御電極の外周から外側に離れるに従って電界の強度が減少する。そのため、誘電異方性が正（ポジ型）の液晶材料を用いて位相差層を形成すると、第２制御電極と対向する領域では液晶材料のチルト角が大きくなり、テーパ領域の端（外周部）に行くほどチルト角は小さくなる。その結果、位相差層の層厚が小さいテーパ領域において単位層厚当たりの位相差が大きくなり、テーパ領域とテーパ領域以外の領域（平坦領域）との間の位相のずれが小さくなる。そして、位相差層と液晶層により形成される正味の位相差（位相差層の位相差と液晶層の位相差との和）を考えた場合、テーパ領域における位相差の大きさを平坦領域における位相差の大きさに近づけることができる。その結果、位相差層のテーパ領域で発生する光漏れ（偏光のずれ）が解消され、コントラストの高い画像表示が実現できる。また本発明では、位相差層を構成する液晶材料の配向が、位相差層下面部に配置した第１配向膜と位相差層上面部に配置した第２配向膜によって制御されるため、位相差層下面部の配向膜のみによって配向が制御される通常の位相差層に比べて所望の配向を実現しやすい。
【００１５】
本発明においては、制御基板上に第２配向膜を形成する前に、第２制御電極の表面に剥離層を形成する工程を含むことが望ましい。この方法によれば、制御基板を位相差層から剥離する際に位相差層が一方の基板から剥がれないようにすることができる。
【００１６】
本発明においては、第２制御電極の中央部の抵抗が第２制御電極の外周部の抵抗よりも小さいことが望ましい。この方法によれば、第２制御電極の抵抗が電極全体で均一に形成されている場合に比べて、電界の強さが精密に制御でき、位相差層の位相の制御も容易になる。
【００１７】
本発明においては、第１制御電極は、位相差層の形成後、液晶層を駆動させる電極として機能することが望ましい。この方法によれば、第１制御電極とは別に液晶駆動用の電極を形成する必要がなくなるため、製造工程が簡略化される。
【００１８】
本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。この構成によれば、コントラストが高く、明るい表示が可能な電子機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２０】
また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。例えば本実施形態においては、Ｘ軸方向をデータ線の延在方向、Ｙ軸方向を走査線の延在方向、Ｚ軸方向を観察者による液晶パネルの観察方向としている。
【００２１】
［液晶表示装置の構成］
図１は本発明の一実施形態の液晶表示装置１００の１画素の平面図である。液晶表示装置１００は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下「ＴＦＴ」という。）を備えた半透過反射型の液晶表示装置である。
【００２２】
図１に示すように、液晶表示装置１００の１画素領域には、それぞれ赤、緑、青に対応した３つのサブ画素Ｄが設けられている。１つのサブ画素Ｄに対応して３原色のうち１色の着色層（カラーフィルタ）が形成され、３つのサブ画素Ｄ１〜Ｄ３で３色の着色層２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを含む画素領域が形成されている。なお、着色層２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、それぞれＸ軸方向に延びるストライプ状に形成され、その延在方向で複数のサブ画素Ｄに跨って形成されるとともに、Ｙ軸方向にて周期的に配列されている。
【００２３】
サブ画素Ｄの平面領域には、平面視略矩形状の画素電極９が設けられている。液晶表示装置１００の表示領域には、画素電極９の境界部に沿ってＸ軸方向に延在する複数のデータ線６ａとＹ軸方向に延在する複数の走査線３ａとが設けられている。データ線６ａと走査線３ａとに囲まれた各々の領域はサブ画素Ｄであり、データ線６ａと走査線３ａとの交差部近傍にはサブ画素Ｄを駆動するＴＦＴ素子３０が設けられている。サブ画素Ｄは走査線３ａとデータ線６ａに沿ってマトリクス状に配置されており、マトリクス状に配置された複数のサブ画素Ｄによって、全体としての表示領域が形成されている。
【００２４】
サブ画素ＤはＸ軸方向において２つの領域に分割されている。図示左側の領域は、反射表示用画素電極９ｒを備えた反射表示領域Ｒであり、図示右側の領域は、透過表示用画素電極９ｔを備えた透過表示領域Ｔである。本実施形態の場合、反射表示用画素電極９ｒは、アルミニウムや銀等の光反射性導電膜からなる平面視矩形状の反射電極であり、透過表示用画素電極９ｔは、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性導電膜からなる平面視矩形状の透明電極である。反射表示用画素電極９ｒと透過表示用画素電極９ｔとは、平面視でほぼ同一の形状及び大きさを有し、サブ画素領域の中央部で互いに接続されている。
【００２５】
走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍には、反射表示用画素電極９ｒと走査線３ａ及びデータ線６ａとを接続するＴＦＴ素子３０が設けられている。ＴＦＴ素子３０は、半導体層３５と、半導体層３５の下層側に設けられたゲート電極部３２と、半導体層３５の上層側に設けられたソース電極部３３及びドレイン電極部３４と、を備えている。半導体層３５のゲート電極部３２と対向する領域にはチャネル領域が形成されており、チャネル領域の両側にソース領域とドレイン領域とが形成されている。ゲート電極部３２は、走査線３ａの一部をデータ線６ａの延在方向（Ｘ軸方向）に延出して形成されており、その先端側で半導体層３５のチャネル領域と図示略のゲート絶縁膜を介して対向している。ソース電極部３３は、データ線６ａの一部を走査線３ａの延在方向（Ｙ軸方向）に延出して形成されており、半導体層３５のソース領域と電気的に接続されている。ドレイン電極３４は、その一端側で半導体層３５のドレイン領域と電気的に接続されており、他端側で反射表示用画素電極９ｒと電気的に接続されている。
【００２６】
図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。液晶表示装置１００は、素子基板（第１基板）１０と、素子基板１０に対向配置された対向基板（第２基板）２５とを備えている。素子基板１０と対向基板２５との間には液晶層５０が挟持されている。素子基板１０の外面側には偏光板１９が設けられ、対向基板２５の外面側には偏光板１７が設けられている。さらに、偏光板１９の外面側には、透過表示用の照明装置であるバックライト１５が配設されている。
【００２７】
素子基板１０は、石英、ガラス等の透光性基板１０Ａを基体としてなる。基体１０Ａの内面側にはＴＦＴ素子（図２では走査線３ａのみが図示されている）が形成されている。基体１０ＡとＴＦＴ素子を覆って、アクリル樹脂等の透光性絶縁材料からなる第１絶縁膜４０が形成されている。第１絶縁膜４０を覆って、アクリル樹脂等の透光性絶縁材料からなる第２絶縁膜２４が形成されている。第２絶縁膜２４の表面には、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜、又はこれらの金属膜とＩＴＯ等の透光性導電膜との積層膜からなる反射表示用画素電極９ｒと、ＩＴＯ等の透光性導電膜からなる透過表示用画素電９ｔとが形成されている。また、第２絶縁膜２４の表面には、反射表示用画素電極９ｒと透過表示用画素電極９ｔとを覆ってポリイミド等からなる図示略の配向膜が形成されている。
【００２８】
第２絶縁膜２４の反射表示領域Ｔに対応する領域には、凹凸形状２４ａが付与されている。反射表示用画素電極９ｒの表面には、凹凸形状２４ａに倣う凹凸面が形成されている。反射表示用画素電極９ｒは、外光を反射する反射表示用の散乱反射膜を兼ねており、反射表示用画素電極９ｒが形成された領域が反射表示領域Ｔであり、透過表示用画素電極９ｔが形成された領域が透過表示領域Ｔである。反射表示用画素電極９ｒは、凹凸形状２４ａによって付与された凹凸面によって光散乱性を付与され、外部からの映り込み防止、並びに視野角の拡大を実現している。一方、第２絶縁膜２４において反射表示領域Ｒ以外の領域は平坦面となっている。透過表示用画素電極９ｔは、この平坦面上に形成されている。
【００２９】
対向基板２５は、石英、ガラス等の透光性基板２５Ａを基体としてなる。基体２５Ａの内面側には、着色層２２Ｒを含むカラーフィルタ層と、アクリル樹脂等からなるオーバーコート膜２３と、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる平面ベタ状の第１制御電極３９とが積層されている。第１制御電極３９上には、反射表示領域Ｒに対応する領域に位相差層２９が形成されており、位相差層２９と第１制御電極３９を覆ってＩＴＯ等の透明導電膜からなる平面ベタ状の共通電極３１が形成され、さらに共通電極３１を覆ってポリイミド等からなる図示略の配向膜が形成されている。位相差層２９は液晶材料により形成されており、例えば、液晶モノマーや液晶オリゴマーを基板上に塗布し、所定の配向状態で配向させた状態で重合硬化することにより作製される。
【００３０】
位相差層２９の端面にはテーパ領域ＴＰが形成されている。テーパ領域ＴＰは、基体２５Ａからの距離が大きくなるに従って断面積が小さくなる順テーパ形状を有する。テーパ領域ＴＰ以外の領域は、表面が平坦な平坦領域ＦＬである。テーパ領域ＴＰは位相差層２の外周部に形成され、テーパ領域ＴＰの外周部の位置は反射表示領域Ｒの外周部の位置と一致している。
【００３１】
図３は位相差層２９の端面近傍の液晶材料Ｌの配向状態を示す模式図である。本実施形態の場合、位相差層２９を構成する液晶材料（液晶分子）Ｌの配向状態はテーパ領域ＴＰと平坦領域ＦＬとで異なっている。テーパ領域ＴＰにおける液晶材料Ｌの配向はホモジニアス配向であり、平坦領域ＦＬにおける液晶材料Ｌの配向はベンド配向である。これにより、テーパ領域ＴＰにおける位相差層２９の単位層厚当たりの平均のチルト角（位相差）が、平坦領域ＦＬにおける位相差層２９の単位層厚当たりの平均のチルト角（位相差）よりも小さくなっている。そして、位相差層２９液晶層５０との位相差の和に着目すると、テーパ領域ＴＰにおける前記位相差の和と平坦領域ＦＬにおける前記位相差の和は略等しくなっている。
【００３２】
［液晶表示装置の製造方法］
図４は液晶表示装置１００の製造方法を位相差層２９の形成工程を中心に説明する断面工程図である。なお、図４では、位相差層２９の形成工程に必要な構成のみを示し、それ以外の構成、例えば、基体２５Ａ上に配置されるカラーフィルタ層やオーバーコート膜の図示は省略している。
【００３３】
位相差層２９の形成工程では、まず図４（ａ）に示すように、基体２５Ａの全面に平面視ベタ状の第１制御電極３９を形成し、基体２５Ａの第１制御電極３９が形成された面に、ポリイミド等からなる第１配向膜７５を形成する。第１配向膜７５は、位相差層の形成材料である液晶材料を基板に水平に配向させる水平配向膜である。
【００３４】
次に図４（ｂ）に示すように、第２制御電極６１が形成された制御基板６０を用意し、制御基板６０の第２制御電極６１が形成された面に、ポリイミド等からなる第２配向膜７６を形成する。第２配向膜７６は、位相差層の形成材料である液晶材料を基板に水平に配向させる水平配向膜である。第２制御電極６１は、図５の平面図に示すように、基体２５Ａの反射表示領域Ｒに対応する領域に形成されている。本実施形態の場合、位相差層は複数のサブ画素Ｄ１〜Ｄ３に跨ってストライプ状に形成されるため、第２制御電極６１も複数のサブ画素Ｄ１〜Ｄ３に跨ってストライプ状に形成されている。第２制御電極６１の形状、大きさは、位相差層の平坦領域の形状、大きさと一致している。なお、第２制御電極６１はＩＴＯ等の紫外線を透過可能な透光性導電膜からなり、第２制御電極６１が形成される制御基板の基体はガラス等の紫外線を透光性基板からなる。したがって、制御基板全体としても紫外線を透過可能な透光性の基板となっている。
【００３５】
図４（ｂ）に戻って、制御基板６０上に第２配向膜７６を形成したら、基体２５Ａの第１制御電極３９と制御基板６０の第２制御電極６１とを対向させ、第２制御電極６１を基体２５Ａ上の位相差層を形成する領域に位置決めする。そして、基体２５Ａの第１配向膜７５が形成された面と制御基板６０の第２配向膜７６が形成された面との間に、位相差層の形成材料である誘電異方性が正（ポジ型）の液晶材料からなる材料層２９Ａを配置する。液晶材料２９Ａとしては、例えば、紫外線硬化型の液晶モノマー又は液晶オリゴマーが用いられる。
【００３６】
次に図４（ｃ）に示すように、基体２５Ａの第１制御電極３９と制御基板６０の第２制御電極６１との間に電圧を印加し、両電極３１，６１の間に形成される電界によって材料層２９Ａ中の液晶材料を配向させる。そして、制御基板６０側から露光マスク７０を介して紫外線ＵＶを照射し、露光マスク７０の透光部７１Ｈに対応する領域の液晶材料を重合（硬化）する。
【００３７】
ここで、露光マスク７０には、遮光部７１と、遮光部７１が配置されない透光部７１Ｈとが設けられている。透光部７１Ｈの形状、大きさは、第２制御電極６１の形状、大きさと一致している。露光マスク７０は、透光部７１Ｈと第２制御電極６１とを位置合わせした状態で制御基板７０の上部（基体２５Ａとは反対側）に配置される。露光マスク７０の上部から紫外線ＵＶを照射すると、露光マスク７０の透光部７１Ｈから露光マスク７０の裏面側に回り込んだ紫外線ＵＶが材料層２９Ａに対して斜めに入射し、断面台形状の領域を重合させる。そして、台形領域の斜辺部が位相差層のテーパ領域となる。
【００３８】
次に図４（ｄ）に示すように、制御基板６０を剥離し、有機溶剤によって材料層２９Ａの未硬化部を除去する。この際、第２制御電極６１の表面に予め剥離層を形成しておくと、制御基板６０を位相差層２９から剥離する際に位相差層２９が基体２５Ａから剥がれずにすむため望ましい。以上により、基体２５Ａの反射表示領域に対応する領域に、テーパ領域ＴＰと平坦領域ＦＬとを備えた位相差層２９が形成される。
【００３９】
図６は、第２制御電極６１と第１制御電極３９との間に電圧を印加した場合の液晶材料Ｌの配向状態の説明図である。材料層２９Ａを基体２５Ａと制御基板６０との間に挟持すると、材料層２９Ａ中の液晶材料Ｌは、配向膜７５，７６による配向規制力と、電極３１，６１間の電界による配向規制力によって配向が制御される。
【００４０】
ここで、第１制御電極３９は表示領域の全面に形成されたベタ状の電極であり、第２制御電極６１は反射表示領域に対応して形成されたストライプ状の電極である。そのため、第２制御電極６１は第１制御電極３９よりも小さい面積で形成されており、第２制御電極６１の外周部には制御基板６０に対して斜めに傾斜した電気力線Ｅが発生する。その結果、第２制御電極６１の外周から外側に離れるに従って電界の影響が小さくなり、第２制御電極６１と対向する領域で液晶材料Ｌのチルト角が大きくなり、テーパ領域ＴＰの端（外周部）に行くほどチルト角は小さくなる。
【００４１】
また、材料層２９Ａは第１配向膜７５と第２配向膜７６によって挟まれているため、平坦領域ＦＬでは、位相差層の上面（制御基板６０側の面）及び下面（基体２５Ａ側の面）の液晶材料Ｌの配向はいずれも水平配向となり、中央部は基板に垂直な垂直配向となる。この配向はベンド配向に類似した配向であり、基板に垂直に立った中央部の液晶材料Ｌは光の偏光状態の変化（位相差の付与）に殆ど寄与しない。したがって、平坦領域ＦＬの位相差の大きさは、位相差層の上面近傍と下面近傍の基板に水平に配向した部分の液晶材料Ｌによって決定される。
【００４２】
一方、テーパ領域ＴＰの端部（最外周部）では、電界の影響が小さいため、液晶材料Ｌは配向膜７５の配向規制力によって基板に水平に配向（ホモジニアス配向）する。したがって、位相の大きさは、概ね位相差層の層厚と単位層厚当たりの液晶材料Ｌの位相との積によって決定される。
【００４３】
このことを図７を用いて詳しく説明する。一般に、紫外線で液晶材料を重合させる場合、露光マスクの裏面側に回り込む回折光によって位相差層の端面は図７（ａ）のようなテーパ状になる。従来の位相差層では、図７（ｂ）のように層厚の大きい領域Ａ（平坦領域）と層厚の小さい領域Ｂ（テーパ領域）とが同じ配向を有するため、領域Ａと領域Ｂの層厚の差がそのまま位相差のずれとなる。すなわち、領域Ａと領域Ｂにおける位相差をそれぞれΓａ、Γｂとすると、Γａ＞Γｂとなる。
【００４４】
これに対して、本実施形態では、図７（ｃ）のように領域Ａの液晶材料Ｌが領域Ｂの液晶材料Ｌに比べて少し立ち上がっているため、その分位相差が小さくなり、単位層厚当たりの位相差に着目した場合、領域Ａの単位層厚当たりの位相差は領域Ｂの単位層厚当たりの位相差よりも小さくなる。その結果、図７（ｂ）の場合よりも領域Ａと領域Ｂの位相差のずれが小さくなり（Γａ≒Γｂ）、液晶層を含めた全体の位相差を考えると、領域Ａと領域Ｂの位相差は概ね等しくなる。
【００４５】
図７では、領域Ｂをテーパ領域の中央部の位置としたが、このような事情はテーパ領域の他の部分でも同様である。例えば、テーパ領域において平坦領域（領域Ａ）に近い部分は層厚が大きいが、電界の影響が強くなるため、領域Ａと同様の配向状態となる。そのため、領域Ａと領域Ｂとの中間の位相差が実現される。他方、平坦領域から遠い部分（テーパ領域の最外周部）では、層厚は小さいが、電界の影響が小さく、より基板に平行な配向が実現されるため、単位層厚当たりの位相差は領域Ｂよりも大きくなる。したがって、位相差層と液晶層の位相差の和を考えた場合、領域Ｂとテーパ領域の最外周部ではあまり差は生じない。
【００４６】
したがって、テーパ領域では、位相差層の層厚の大きい領域（領域Ａに近い領域）から位相差層の層厚の小さい領域（領域Ａから遠い領域）にかけて位相差層の単位層厚当たりの位相差が連続的に変化しているが、上述した理由から、その変化の大きさは従来の位相差層よりも小さくなる。位相差層と液晶層の位相差の和を考えると、テーパ領域では液晶層の層厚が大きく、平坦領域では液晶層の層厚が小さいことから、反射表示領域の位相差は、テーパ領域と平坦領域とを含む位相差層全体で略均一となり、コントラストの高い画像表示が実現される。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置１００によれば、位相差層２９のテーパ領域ＴＰとテーパ領域以外の領域（平坦領域ＦＬ）との間の位相のずれが小さくなる。そのため、位相差層２９と液晶層５０により形成される正味の位相差（位相差層２９の位相差と液晶層５０の位相差との和）を考えた場合、テーパ領域ＴＰにおける位相差の大きさを平坦領域ＦＬにおける位相差の大きさに近づけることができる。その結果、位相差層２９のテーパ領域ＴＰで発生する光漏れ（偏光のずれ）が解消され、コントラストの高い画像表示が実現できる。また本実施形態では、位相差層２９を構成する液晶材料Ｌの配向が、位相差層下面部に配置した第１配向膜７５と位相差層上面部に配置した第２配向膜７６によって制御されるため、位相差層下面部の配向膜のみによって配向が制御される通常の位相差層に比べて所望の配向を実現しやすい。
【００４８】
なお、本実施形態では、位相差層２９を対向基板２５の第１制御電極３９上に形成したが、位相差層２９は素子基板１０の画素電極９上に形成しても良い。この場合、画素電極９はサブ画素毎に形成されているため、第２制御電極６１もサブ画素毎に形成する。第２制御電極は、反射表示用画素電極９ｒと同じ大きさか、それよりも若干小さい大きさに形成することが望ましい。露光マスクの裏面側に回り込む回折光によって、第２制御電極の外側に位相差層のテーパ領域が形成されるからである。
【００４９】
また本実施形態では、位相差層２９の平坦領域ＦＬの液晶材料Ｌの配向状態をベンド配向としたが、平坦領域ＦＬの液晶材料Ｌの配向状態はこれに限定されず、位相差層の設計要求に基づいて変更することができる。例えば、制御基板６０側に形成する第２配向膜を垂直配向膜とし、平坦領域ＦＬの液晶材料Ｌの配向をハイブリッド配向させることもできる。この場合も上記実施形態と同様の理由により、平坦領域ＦＬとテーパ領域ＴＰの位相のずれを低減することができる。
【００５０】
また本実施形態では、第１制御電極３９を液晶駆動用の共通電極３１と区別して形成したが、第１制御電極３９を液晶駆動用の共通電極と兼用し、共通電極３１を省略することもできる。すなわち、本実施形態の液晶表示装置１００では、第１制御電極３９は位相差層２９を形成するためにのみ形成し、位相差層２９を形成した後は第１制御電極３９は液晶駆動用の電極として機能させない構成となっている。しかし、第１制御電極３９を位相差層形成用の電極としてだけでなく共通電極としても機能させることで、共通電極３１の形成工程を省略することができる。
【００５１】
また本実施形態では、第２制御電極６１として図５に示したストライプ状の電極を用いた。図５の第２制御電極６１は、電極全体で均一な抵抗を有するものである。本発明においては、図５の第２制御電極６１に代えて図８の第２制御電極６５を用いることもできる。第２制御電極６５は、中央部６２の抵抗が外周部６３の抵抗に比べて小さくなっている。抵抗の大きさは、例えば、中央部６２の電極の膜厚と外周部６３の電極の膜厚とを異ならせることにより制御することができる。図８の第２制御電極６５によれば、図５の第２制御電極６１を用いる場合に比べて電界の強さが精密に制御でき、位相差層２９の位相の制御も容易になる。
【００５２】
また本実施形態では、液晶表示装置１００として、基板に垂直な電界（縦電界）によって液晶を駆動する縦電界方式の液晶表示装置を説明した。しかし、本発明はこのような液晶表示装置に限らず、ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式等の横電界方式の液晶表示装置に本発明を適用することもできる。この場合、対向基板側には液晶駆動用の電極は形成されない。したがって、対向基板上に形成された第１制御電極も位相差層の形成のみに使用され、液晶駆動用の電極としては機能しない。
【００５３】
［電子機器］
図９は、本発明の電子機器の一例である携帯電話１３００の概略斜視図である。携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記実施形態の液晶表示装置は、携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるい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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、反射表示と透過表示の双方において高輝度、高コントラストな画像表示が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図２】同液晶表示装置の断面図である。
【図３】位相差層の端面近傍の液晶材料の配向状態を示す模式図である。
【図４】液晶表示装置の製造方法を位相差層の形成工程を中心に説明する説明図である。
【図５】同製造方法で用いる制御基板の平面図である。
【図６】電圧印加時の液晶材料の配向状態の説明図である。
【図７】本発明の作用効果を説明する説明図である。
【図８】液晶表示装置の製造方法で用いる制御基板の他の構成例の平面図である。
【図９】電子機器の一例である携帯電話の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
９…画素電極、１０…素子基板、１０Ａ…基体（透光性基板）、２５…対向基板、２５Ａ…基体（透光性基板）、２９…位相差層、３１…共通電極、３９…第１制御電極、４０…位相差層、５０…液晶層、６０…制御基板、６１…第２制御電極、６５…第２制御電極、７０…露光マスク、７１Ｈ…透光部、７５…第１配向膜、７６…第２配向膜、１００…液晶表示装置、１３００…携帯電話（電子機器）、Ｌ…液晶材料、ＦＬ…平坦領域、ＴＰ…テーパ領域、ＵＶ…紫外線
【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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