(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域内に選択的に設けられた反射表示領域を有する液晶装置であって、
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基板とに挟持され、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第１基板と前記液晶層との間に設けられた第１配向膜と、
前記反射表示領域の前記第１配向膜と前記液晶層との間に設けられ、前記第１配向膜により屈折率異方性を付与された位相差層と、
前記第１配向膜と前記位相差層とを覆って設けられ、前記液晶層の液晶分子を所定の方向に配向させる第２配向膜と、を有し、
前記第２配向膜は、液状の材料が固化されて形成されてなり、
前記位相差層が設けられている領域のうち少なくとも前記位相差層の周縁部の前記位相差層と前記第２配向膜との間であって、前記位相差層上の一部にのみ選択的に、前記液状の材料に対して親和性を有する第１中間層が設けられており、
前記位相差層が設けられていない領域のうち少なくとも前記位相差層の周辺部の前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に、前記液状の材料に対して親和性を有する第２中間層が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第１中間層は、透光性の材料からなる第１透光部を有し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】
前記第１透光部は、ＩＴＯ又はＳｎＯ2からな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】
前記第１中間層は、前記位相差層の周縁部に設けられた部分に、遮光性の材料からなる第１遮光部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第２中間層は、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間であって、前記位相差層が設けられていない領域の一部にのみに、選択的に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第２中間層は、透光性の材料からなる第２透光部を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記第２透光部は、ＩＴＯ又はＳｎＯ2からな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】
前記第２中間層は、前記位相差層の周辺部に設けられた部分に、遮光性の材料からなる第２遮光部を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶装置を備えた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に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の表示部として幅広く用いられているが、自発光型の有機ＥＬ装置等と異なり、表示用の光を必要とすることが知られている。表示用の光としては、液晶装置外部の照明光や自然光、液晶装置内部の光源光などがあり、外部光を用いる液晶装置は反射型と呼ばれており、内部光を用いるものは透過型と呼ばれている。反射型は、光源が不要であるため低消費電力である点で有利であり、透過型は、表示用の光を確保できるため暗所でも表示可能である点で有利である。近年、反射型と透過型とを併用した半透過反射型が考えられており、双方の利点を兼ね備えた液晶装置として注目されている。
【０００３】
半反射透過型の液晶装置は、表示側から入射した外部光を液晶層で変調するとともに表示側に反射する反射表示領域と、液晶等の表示側の反対側に設けられたバックライト等からの内部光を液晶層で変調するとともに液晶層を透過させて表示側に射出する透過表示領域とを有している。通常、反射表示領域には、光の位相を調整する位相差層が設けられており、透過表示領域側との位相ずれによるコントラスト低下を防止できるようになっている。
【０００４】
従来、位相差層としては、リタデーションを有する位相差フィルムを液晶装置の表示側外面に貼設した外付けの位相差板が採用されていた。ところが、位相差フィルムが高価であること、位相差フィルムが厚いため液晶装置の薄型化の妨げとなること等の不都合があった。そこで、液晶材料を用いて液晶装置の内部に位相差層を形成する方法（例えば特許文献１）により、低コストであり薄型化が可能な液晶装置とすることが考えられている。
【０００５】
特許文献１では、第三の配向膜上に液晶材料を塗布してこれを配向させた後、配向させた状態で液晶材料を重合させて所定のリタデーションとし、次いでこれをパターニングして反射表示領域のみに内蔵位相差板を形成している。また、内蔵位相差板と第三の配向膜を覆って、液晶層を配向させる第一の配向膜を形成している。このようにすれば、低コストであり薄型化が可能な液晶装置とすることができる。また、反射表示領域のみに内蔵位相差板を形成することで、透過表示領域においてバックライトからの光が内蔵位相差板から無用な影響を受けて表示品質が低下することが防止できるとされている。
【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】
【０００６】
ところが、特許文献１等の方法では、液晶層の液晶分子を配向させる第一の配向膜を良好に形成できないおそれがある。すなわち、特許文献１でも通常と同様に、第一の配向膜としてポリイミド系有機膜を採用しており、一般にポリイミド系有機膜は、液状とした材料を塗布し固化することで形成されている。液状の材料は、下地との材料の違いや下地の表面状態によって、下地と親和性が不十分となる場合がある。親和性が不十分であると、下地が液状の材料をはじいてしまい、はじかれた液状の材料は表面張力により丸くなって島状に離散化してしまう。そのため、良好な第一の配向膜を形成することが困難になる。
【０００７】
特に、内蔵位相差板と第三の配向膜との段差部では、液状の材料と下地の親和性が不十分であると液状の材料のステップカバレッジ性が損なわれて、液状の材料の段切れを生じやすくなる。段切れを生じると、ここを起点として離散化が促進されてしまい、第一の配向膜を良好に形成することがさらに困難になる。
【０００８】
以上のようにして、第一の配向膜が良好に形成されずに形成不良が生じると、形成不良部上や、形成不良部を起点として生じた第１の配向膜の剥離部上で、液晶分子の配向不良が生じる。液晶分子の配向不良が生じると、所望の表示ができなくなり、液晶装置の表示品質が損なわれてしまう。
【０００９】
本発明は、前記の事情に鑑み成されたものであって、良好な表示品質の液晶装置を提供することを目的の一つとする。また、この液晶装置を備えた良好な電子機器を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶装置は、表示領域内に選択的に設けられた反射表示領域を有する液晶装置であって、第１基板と、第１基板に対向する第２基板と、第１基板と第２基板とに挟持され、液晶分子を含有する液晶層と、第１基板と液晶層との間に設けられた第１配向膜と、反射表示領域の第１配向膜と液晶層との間に設けられ、第１配向膜により屈折率異方性を付与された位相差層と、第１配向膜と位相差層とを覆って設けられ、液晶層の液晶分子を所定の方向に配向させる第２配向膜と、を有し、第２配向膜は、液状の材料が固化されて形成されてなり、位相差層が設けられている領域のうち少なくとも位相差層の周縁部の位相差層と第２配向膜との間であって、位相差層上の一部にのみ選択的に、液状の材料に対して親和性を有する第１中間層が設けられており、位相差層が設けられていない領域のうち少なくとも位相差層の周辺部の第１配向膜と第２配向膜との間に、液状の材料に対して親和性を有する第２中間層が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
通常、第２配向膜は、位相差層と第１配向膜とを覆って液状の材料を塗布した後、これを固化して形成されている。ここで、位相差層や第１配向膜が液状の材料に対して撥液性である場合には、位相差層と第１配向膜との段差部で、液状の材料のステップカバレッジ性が損なわれて、液状の材料の段切れを生じることがある。液状の材料の段切れが生じると、液状の材料はその表面張力により丸まって離散化してしまう。
本発明では、位相差層と第１配向膜との段差部、すなわち位相差層の周縁部及び位相差層の周辺部に、液状の材料に対し親和性を有する第１中間層及び第２中間層が設けられているので、段差部における液状の材料のステップカバレッジ性が改善される。したがって、段差部における液状の材料の段切れが抑制され、液状の材料の離散化が低減されるので、液状の材料が良好に塗布されるようになる。
【００１２】
また、段切れを生じた場合でも、親和性により液状の材料を第１中間層にとどめる吸着力が作用し、これが表面張力に起因して液状材料を位相差層の周縁部から引き離す力と打ち消しあうので、位相差層上の液状の材料が島状に離散化することが防止される。同様にして、第１配向膜上の液状の材料が島状に離散化することも防止される
【００１３】
以上のようにして、液状の材料が離散化することが防止されるので、液状の材料が良好に塗布されるようになり、良好な第２配向膜とすることができる。したがって、良好な第２配向膜とすることにより、液晶層の液晶分子を所定の方向に配向させることができ、これを所望の方向に制御することができるようになる。よって、所望の表示を行うことが可能となり、表示品質が高い液晶装置とすることができる。
【００１４】
また、第１中間層と位相差層とには、材料の違いや形成時の熱影響等により面内応力が働いている。この面内応力は、第１中間層と位相差層との接触面積が大きくなるにつれて、大きくなると考えられる。面内応力がある程度大きくなると、面内応力に起因して第１基板に歪みを生じ、製造過程において加工精度が損なわれる等の不都合を生じる場合がある。また、極端な場合には、第１基板に割れを生じ、液晶装置の歩留りが損なわれる等の不都合を生じる場合もある。また、位相差層が歪んでしまいこれを正確に機能させることができないこと等によって、表示品質が低下する不都合を生じる場合もある。
第１中間層を位相差層上の一部にのみに選択的に設ければ、位相差層と第２配向膜との間の全体に設けた場合よりも、第１中間層と位相差層との接触面積が小さくなるので、面内応力が小さくなる。したがって、前記のような面内応力が大きい場合の不都合を回避することができ、良好な液晶装置とすることができる。
【００１５】
また、第１中間層は、透光性の材料からなる第１透光部を有していることが好ましく、第１透光部は、ＩＴＯ又はＳｎＯ2からなることが好ましい。
このようにすれば、第１透光部に光を透過させることができるので、第１透光部を表示領域とすることができ、表示領域が狭くなることが回避される。
液晶装置において、ＩＴＯ又はＳｎＯ2は電極の材料として極めて一般的である。また、一般に配向膜は電極上に設けられるので、配向膜材料は電極に対して親和性が高くなるように設計されている。したがって、ＩＴＯ又はＳｎＯ2からなる第１透光部とすれば、第１透光部は通常の配向膜材料からなる第２配向膜に対して十分な親和性を有するようになる。よって、第２配向膜の材料や形成方法として実績があるものを用いることができ、高信頼性の液晶装置とすることができる。
【００１６】
また、第１中間層は、位相差層の周縁部に設けられた部分に、遮光性の材料からなる第１遮光部を有している構成とすることもできる。
位相差層の周縁部と対応する液晶層では、位相差層と第１配向膜との段差に起因して、液晶分子の配向乱れを生じる場合がある。配向乱れを生じた部分では、所望の表示を行うことができないため、液晶装置の表示品質が損なわれることがある。
位相差層の周縁部に設けられた部分に、遮光性の材料からなる第１遮光部を有している構成とすれば、第１遮光部により、配向乱れを生じた部分を隠すことができ、表示品質が損なわれることを防止することができる。
【００１７】
また、第２中間層は、第１配向膜と第２配向膜との間であって、位相差層が設けられていない領域の一部にのみに、選択的に設けられていることが好ましい。
このようにすれば、第１配向膜と第２配向膜との間の全体に設けた場合よりも、第２中間層と第１配向膜との接触面積が小さくなるので、面内応力が小さくなる。したがって、前記した面内応力が大きい場合の不都合、すなわち、加工精度の低下や、歩留りの低下等を回避することができ、良好な液晶装置とすることができる。
【００１８】
また、第２中間層は、透光性の材料からなる第２透光部を有していることが好ましく、第２透光部は、ＩＴＯ又はＳｎＯ2からなることが好ましい。このようにすれば、第２透光部に光を透過させることができるので、第２透光部を表示領域とすることができ、表示領域が狭くなることが回避される。ＩＴＯ又はＳｎＯ2からなる第２透光部とすれば、前記したように通常の配向膜材料からなる第２配向膜に対して十分な親和性の第２透光部とすることができるので、高信頼性の液晶装置とすることができる。
【００１９】
本発明の電子機器は、上記の本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
前記のように、本発明の液晶装置は良好なものとなっているので、これを備えた電子機器も良好なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造はその寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせて示す場合がある。
【００２１】
なお、本実施形態の液晶装置は、液晶分子に対して基板面方向の電界（横電界）を作用させ、液晶分子の方位角を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用したものである。また、カラーフィルタを備えたカラー液晶装置であり、１個の画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出射する３個のサブ画素から構成されている。以下、表示を構成する最小単位となる表示領域をサブ画素領域と称し、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を画素領域と称する。
【００２２】
図１は、本実施形態の液晶装置１００を構成するサブ画素２００の回路構成図である。サブ画素２００はマトリックス状に多数配置されており、図１に示すように、それぞれのサブ画素２００には、画素電極９とＴＦＴ３０とが形成されている。ＴＦＴ３０は、サブ画素２００のスイッチング制御するスイッチング素子である。ＴＦＴ３０のソースには、データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａが電気的に接続されており、ＴＦＴ３０のドレインには画素電極９が電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、データ線６ａを介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素２００に供給する。
【００２３】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されている。走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。ＴＦＴ３０のゲートに走査信号Ｇ１〜Ｇｍが印加されると、ＴＦＴ３０のゲートとソースの間が一定期間オンとなり、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎが、所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。
【００２４】
画素電極９は、後述する共通電極と対向しており、画素電極９と共通電極との間には容量が形成される。また、サブ画素２００には、走査線３ａに平行して設けられた容量線３ｂに接続されるとともに、ＴＦＴ３０のドレインと画素電極９との間に蓄積容量７０設けられている。前記容量と蓄積容量７０は並列接続となっており、画素電極９に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、前記容量と蓄積容量７０とに一定期間保持される。蓄積容量７０が併設されていることにより、前記容量に保持された画像信号がリークしないようになっている。
【００２５】
図２は、サブ画素２００の一つを拡大して示す平面構成図である。サブ画素２００は、本実施形態では短辺と長辺を有する長方形形状のサブ画素領域Ｓを有しており、ここではその短辺に平行な方向をＸ方向とし、その長辺に平行な方向をＹ方向とする。
サブ画素領域Ｓは、長方形形状の反射表示領域Ｒと、そのＹ方向に並ぶ長方形形状の透過表示領域Ｔとからなっている。ここでは、Ｙ方向のうち反射表示領域Ｒが位置する側をＹ負方向、透過表示領域Ｔが位置する側をＹ正方向とする。
サブ画素２００は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとにわたって設けられた画素電極９と、平面視した状態で画素電極９を覆って設けられた共通電極１９と、反射表示領域Ｒに設けられた反射層２９と、を備えている。また、サブ画素２００の角部、例えばＸ負方向及びＹ正方向の角部には、後述する第１基板と第２基板とを所定間隔で離間した状態に保持するための柱状スペーサ４０が立設されている。なお、柱状スペーサ４０はサブ画素２００間の間隙に設けられる場合もある。
【００２６】
画素電極９は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料からなるものであり、平面視した状態で梯子形状となっている。詳しくは、Ｘ正方向に延びるとともにＹ正方向に傾斜した複数本（図示では１５本）の帯状部９ｃと、枠状部９ａとを備えて構成されている。複数の帯状電極９ｃは、互いに平行に均等な間隔でＹ軸方向に配列されており、それぞれの両端部において、枠状部９ａの内側に接続されている。
また、共通電極１９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜であり、平面視した状態でＹ方向に長手の長方形形状となっている。本実施形態では、反射層２９を覆うように共通電極１９が設けられている。
また、反射層２９は、アルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ２とＴｉＯ２等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）からなるものである。液晶装置１００は、上記反射層２９での反射光を散乱させる機能を有していることが好ましく、これにより反射表示の視認性を向上させることができる。
【００２７】
なお、共通電極１９と反射層２９とを併設する構成の他、透明導電材料からなる透明電極と、光反射性の金属材料からなる反射電極とが平面的に区画されている構成、即ち、透過表示領域に対応して配置された透明電極と、反射表示領域に対応して配置された反射電極とを備え、両電極が透過表示領域と反射表示領域との間（境界部）で互いに電気的に接続されているものも採用することができる。この場合、透明電極と反射電極とが画素電極との間に電界を生じさせる共通電極を構成する一方、反射電極は当該サブ画素領域の反射層としても機能する。
【００２８】
サブ画素２００には、Ｙ方向に延びるデータ線６ａと、Ｘ方向に延びる走査線３ａと、走査線３ａに隣接して走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂとが形成されている。データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍にＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、走査線３ａの平面領域内に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース６ｂと、ドレイン３２と、を備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲートとして機能する。
【００２９】
ＴＦＴ３０のソース６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略Ｌ形状となっており、ドレイン３２は、半導体層３５上から画素電極９側に延びて矩形状の容量電極３１と電気的に接続されている。容量電極３１上には、画素電極９のコンタクト部が配置されており、両者が平面的に重なる位置に設けられた画素コンタクトホール４５を介して容量電極３１と画素電極９とが電気的に接続されている。また容量電極３１は、容量線３ｂの平面領域内に配置されており、この位置で厚さ方向に対向する容量電極３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量７０が形成されている。
【００３０】
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う部分断面構成図である。液晶装置１００は、互いに対向して配置された第１基板２０及び第２基板１０と、これらの基板間に挟持された液晶層５０と、を備えて構成されている。第１基板２０の端部と第２基板１０の端部とは、シール材（図示略）によって貼り合わせられており、液晶層５０は、これらの基板間に封止されている。第１基板２０の外面側（液晶層５０と反対側）には偏光板２４が設けられており、第２基板１０の外面側には偏光板１４が設けられている。偏光板１４の外面側には、光源と導光板９１と反射板９２とを備えたバックライト（照明装置）９０が設けられている。
【００３１】
第２基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板１０Ａを基体としてなり、透明基板１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂが形成されており、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆ってゲート絶縁膜１１が形成されている。また、ゲート絶縁膜１１上には、選択的に半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース６ｂと、ドレイン３２とが形成されている。また、ドレイン３２におけるソース６ｂの反対側には、ドレイン３２と一体に容量電極３１が形成されている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向配置されており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲートとして機能するようになっている。容量電極３１は、ゲート絶縁膜１１を介して容量線３ｂと対向配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとが対向する領域に、ゲート絶縁膜１１を誘電体膜とする蓄積容量７０が形成されている。
【００３２】
また、半導体層３５、ソース６ｂ、ドレイン３２、及び容量電極３１を覆って、第１層間絶縁膜１２が形成されている。反射表示領域Ｒにおける第１層間絶縁膜１２上にはアクリル樹脂等の樹脂層３９が形成されており、樹脂層３９上には反射層２９が形成されている。また、反射層２９と第１層間絶縁膜１２とを覆って、共通電極１９が形成されている。樹脂層３９は、その表面に凹凸形状を有しており、この上に形成された反射層２９も凹凸形状となることにより、反射層２９は液晶層５０側から発せられた光を液晶層５０反射するとともに散乱するようになっている。
【００３３】
また、共通電極１９を覆ってシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されている。第２層間絶縁膜１３の液晶層５０側の表面にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９が形成されている。また、画素電極９、第２層間絶縁膜１３を覆ってポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。
【００３４】
また、第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール４５が形成されており、この画素コンタクトホール４５内に画素電極９の一部（コンタクト部）が埋め込まれて、画素電極９と容量電極３１とが電気的に接続されている。上記画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、この開口部を介して画素電極９と容量電極３１とが電気的に接続されるとともに、共通電極１９と画素電極９とが短絡しないような構成になっている。
【００３５】
第１基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明基板２０Ａを基体としてなり、透明基板２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ層２１が形成されている。本実施形態では、カラーフィルタ層２１は、赤、緑、青のそれぞれに対応した着色部を有しており、これら着色部は、赤、緑、青に対応するものが周期的に並ぶように配置されている。また、サブ画素２００の一つと着色部の一つが対応するようになっており、一つの着色部は、透過表示領域Ｔに対応する第１の色材部、及び反射表示領域Ｒに対応する第２の色材部からなっている。第１の色材部は、色度が第２の色材領域の色度より大きくなっており、表示光が第１の色材部を１回透過する透過表示領域Ｔと、表示光が第２の色材部を２回透過する反射表示領域Ｒとの間で、表示光の色度が同じになるようになっている。なお、カラーフィルタ層２１は、第２基板１０側に形成することもできる。また、前記着色部間を遮光部としてもよく、ＴＦＴ３０や、走査線３ａ等の配線が視認されないようにすることができる。
【００３６】
カラーフィルタ層２１の内面側には、アクリル樹脂等からなる保護膜２２が設けられており、カラーフィルタ層２１は保護膜２２により保護されている。また、保護膜２２の内面側には、第１配向膜２３が設けられており、第１配向膜２３の内面側の反射表示領域Ｒには位相差層２５が形成されている。また、位相差層２５の周縁部の内面側には第１中間層２６が設けられており、位相差層２５の周辺部の内面側には第２中間層２７が設けられている。また、第１配向膜２３、位相差層２５、第１中間層２６、及び第２中間層２７を覆って第２配向膜２８が設けられている。
【００３７】
図４は、第１基板２０の要部を模式的に示す分解斜視図である。なお、図４は、偏光板２４、透明基板２０Ａ、カラーフィルタ層２１、及び保護膜２２からなる基体２０Ｂの偏光板２４側を底面とした斜視図であり、図２に示したＸ方向、Ｙ方向、及びこれらに直交するＺ方向を付して示している。Ｚ方向としては、液晶層５０側である内面側をＺ正方向とし、その反対方向をＺ負方向とする。
【００３８】
図４に示すように、第１配向膜２３は、反射表示領域Ｒ及び透過表示領域Ｔにおいて、基体２０Ｂの全面を覆うように設けられている。第１配向膜２３は、ポリイミド等からなり配向性を有しており、位相差層２５の形成時に位相差層２５に屈折率異方性を付与するように機能するものである。
位相差層２５は、反射表示領域Ｒにおいて第１配向膜２３の上に設けられ、Ｘ方向に延びている。位相差層２５は、屈折率異方性を有することにより、位相差層２５に入射する入射光に所定の位相差を付与するようになっている。なお、本実施形態では、位相差層２５は、入射光に対して略１／２波長（λ／２）の位相差を付与するようになっている。
【００３９】
また、本実施形態では、位相差層２５は、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の厚さを透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の厚さよりも小さくするための厚さ調整層としても機能するものとなっている。半透過反射型の液晶表示装置では、反射表示領域Ｒへの入射光は液晶層５０を２回透過するが、透過表示領域Ｔへの入射光は液晶層５０を１回しか透過しない。これにより反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間で液晶層５０のリタデーションが異なると、光透過率に差異を生じて均一な画像表示が得られないことになる。そこで、位相差層２５を液晶層５０側に突出させて形成することにより、マルチギャップ構造を実現している。
【００４０】
具体的には、反射表示領域Ｒにおける液晶層５０の層厚が透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の層厚の半分程度に設定されて、反射表示領域Ｒおよび透過表示領域Ｔにおける液晶層５０の実質的なリタデーションが略同一に設定されている。これにより、反射表示領域Ｒおよび透過表示領域Ｔにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。また、このように位相差層２５の形成部と非形成部、すなわち位相差層２５と位相差層２５の間の第１配向膜２３とには、位相差層２５の厚さに相当する高さの段差を生じている。
【００４１】
第１中間層２６は、本実施形態では、位相差層２５上（Ｚ正方向側）の一部のみに選択的に設けられている。より詳しくは位相差層２５の周縁部のみに、すなわち位相差層２５上面におけるＹ正方向の端部及びＹ負方向の端部を覆って、それぞれＸ方向に延びて設けられている。また、第２中間層２７は、位相差層２５の周辺部における第１配向膜２３上の一部のみに選択的に設けられている。より詳しくは、位相差層２５と第１配向膜２３との段差を構成する位相差層２５の側面に沿って、第１配向膜２３を帯状に覆いＸ方向に延びて設けられている。なお、Ｘ方向に複数のサブ画素領域が連なっている場合等には、第１中間層２６及び第２中間層２７が複数のサブ画素領域にわたって設けられた構成としてもよい。
【００４２】
第１中間層２６及び第２中間層２７は、第２配向膜２８の形成材料である前記液状材料に対して親和性を有するものである。第１中間層２６及び第２中間層２７の材料としては、例えば第２配向膜２８が通常の配向膜と同様にポリイミドからなる場合には、一般的な液晶装置において配向膜に近接して設けられる部材の材料等を用いることができる。すなわち、ポリイミドを含有する配向膜の液状材料は、良好に配向膜を形成することができるように組成等が調整されており、配向膜形成部の下地と親和性を有するようにされている。したがって、第１中間層２６及び第２中間層２７の材料として前記部材の材料を用いれば、配向膜材料に対して確実に親和性を有するようになる。
【００４３】
第１中間層２６及び第２中間層２７の具体的な材料としては、電極等に用いられるＩＴＯやＳｎＯ２等の透光性を有する導電性の無機材料や、絶縁部材等に用いられるＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の透光性を有する絶縁性の無機材料、遮光部等に用いられるＣｒやＣｕ等の遮光性の無機材料、また保護膜２２等のオーバーコート材に用いられるアクリル樹脂等の有機材料等が挙げられる。
【００４４】
前記のような材料は適宜選択して用いることができ、例えば第１中間層２６の一部を透明性の材料からなる第１透光部とすれば、この部分を表示に寄与させることができるので、遮光性の材料を用いた場合よりも表示領域を広くすることができる。また、第２中間層２７に関しても同様に、その一部を透明性の材料からなる第２透光部とすれば、表示領域を広くすることができる。
また、例えば位相差層２５と第１配向膜２３との段差部を覆う部分を遮光性の材料からなるものとすれば、段差に起因する液晶分子の配向乱れによる表示不良部を隠すことができ、表示品質の低下を回避することができる。具体的には、位相差層２５のＹ正方向における端部を覆う部分の第１中間層２６を遮光性の材料からなる第１遮光部とすることや、位相差層２５のＹ正方向の側壁に沿って第１配向膜２３を帯状に覆う部分の第２中間層２７を遮光性の材料からなる第２遮光部とすることで、前記の効果が得られる。
本実施形態では、第１中間層２６及び第２中間層２７として、それぞれＩＴＯからなるものを採用している。すなわち、第１中間層２６が前記第１透光部のみで構成され、かつ第２中間層２７が前記第２透光部のみで構成されている。
【００４５】
第２配向膜２８は、液状とされた材料（液状材料）が固化されてなるものであり、液晶層５０の液晶分子を所定の方位角に配向させるようになっている。第２配向膜２８は、例えば液状としたポリイミド系の有機材料（液状材料）を塗布して熱硬化等により固化したものである。また、後述する［製造例］で詳しく説明するが、第２配向膜２８は、第１中間層２６及び第２中間層２７を設けたことにより前記液状材料が良好に塗布されて形成されており、良好なものとなっている。
【００４６】
図３に示した液晶層５０は、本実施形態では誘電異方性が正の液晶分子を含有してなり、画素電極９と共通電極１９との間に電界が発生していない初期配向状態において、透過表示領域Ｔの液晶層５０のリタデーションΔｎｄは、略１／２波長の位相差を付与するものであり、反射表示領域Ｒの液晶層５０のリタデーションΔｎｄは、略１／４波長（λ／４）の位相差を付与するものである。反射表示領域Ｒの液晶層５０を通る光は、反射前と反射後とにそれぞれ略１／４波長の位相差を付与されることにより、実質的に、略１／２波長の位相差を付与される。このように、反射表示領域Ｒを通る光と透過表示領域Ｔを通る光とでリタデーションが略同一となることにより、透過表示領域Ｔと反射表示領域Ｒとで均一な画像表示が得られるようになっている。
【００４７】
液晶装置１００の各光学部材の光学軸の配置は次の通りである。偏光板１４の透過軸と偏光板２４の透過軸とは直交している。偏光板２４の透過軸は、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界の主方向（帯状電極９ｃの延在方向と直交する方向）と４５°をなす方向に配置されている。位相差層２５の光学軸（遅相軸）は偏光板２４の透過軸と２２．５°をなす方向に配置されている。配向膜１８，２８のラビング方向は偏光板１４の透過軸と平行である。配向膜１８，２８のラビング方向はこれに限定されないが、画素電極９と共通電極１９との間に生じる電界の主方向と交差する方向とする。そして、初期状態ではラビング方向に沿って平行配向している液晶分子が、画素電極９と共通電極１９との間への電圧印加によって上記電界の主方向側へ回転して配向する。この初期配向状態と電圧印加時の配向状態との差異に基づいて明暗表示が成されるようになっている。
【００４８】
［製造例］
次に、前記液晶装置１００の製造方法に関して、本発明の特徴部分を含む第１基板２０の製造例を説明する。
【００４９】
図５（ａ）〜（ｄ）は、第１基板２０の製造方法の一例について、図４に示したＸ方向に直交する平面における断面の断面工程図を示す図である。
【００５０】
予め、透明基板２０Ａ上にカラーフィルタ層２１、保護膜２２が順次形成されているとともに、透明基板２０Ａのカラーフィルタ層２１と反対側に偏光板２４が形成されている基体２０Ｂを用意しておく。なお、偏光板２４は、後の工程で形成するようにしてもよい。そして、図５（ａ）に示すように、基体２０Ｂの保護膜２２上に、第１配向膜２３を形成する。具体的には、保護膜２２上に、例えば液状としたポリイミド系の有機材料（液状材料）をスピンコート法で成膜する。そして、この膜を加熱処理等により固化させた後、例えばラビング法等により固化した膜に配向性を付与して第１配向膜２３を形成する。
【００５１】
次に、図５（ｂ）に示すように、第１配向膜２３上に位相差層２５を形成する。具体的には、第１配向膜２３上に、例えば液晶モノマーや液晶オリゴマー等の液晶材料を含んだ材料をスピンコート法で成膜する。成膜された液晶材料は、第１配向膜２３によって所定の配向状態とされる。次いで、この膜に紫外線照射等によりエネルギーを付与し、液晶モノマーや液晶オリゴマーを重合させる。これにより、重合体の分子構造は配向性が反映された状態に保持され、屈折率異方性を有するものとなる。次いで、この重合体をリソグラフィ技術及びエッチング技術等を用いてパターニングして、位相差層２５を形成する。
【００５２】
次に、図５（ｃ）に示すように、位相差層２５上の一部のみに選択的に第１中間層２６を形成するとともに、位相差層２５の側壁に沿う部分の第１配向膜２３上に第２中間層２７を形成する。具体的には、例えば位相差層２５及び第１配向膜２３上の全面に、ＩＴＯをスパッタリング法で成膜する。そして、この膜をリソグラフィ技術及びエッチング技術等を用いてパターニングして、第１中間層２６を形成するとともに第２中間層２７を形成する。なお、メタルマスク等のマスクパターンを用いた蒸着法等により、位相差層２５及び第１配向膜２３上にＩＴＯを選択的に成膜して、第１中間層及び第２中間層を形成するようにしてもよい。
【００５３】
このように、第１中間層２６を位相差層２５上の一部のみに形成すれば、位相差層２５全体を覆って形成する場合よりも、第１中間層２６と位相差層２５との接触面積が小さくなる。したがって、第１中間層２６と位相差層２５との材料の違いや、第１中間層２６の熱応力等の残留応力等に起因して第１中間層２６や位相差層２５に働く面内応力を小さくすることができる。これにより、面内応力による基体２０Ｂの歪み等が低減され、ライン上を搬送できなくなることや加工精度が低下すること等の不都合が回避される。また、位相差層２５に働く面内応力を小さくすることができるので、位相差層２５の歪みをなくすことができ、位相差側２５を良好に機能させることが可能となる。また、第２中間層２７を選択的に形成することにより、第２中間層２７や第１配向膜２３に働く面内応力を小さくすることができる。したがって、面内応力による基体２０Ｂの歪みが低減され、前記の不都合を回避することができる。
【００５４】
次に、図５（ｄ）に示すように、第１配向膜２３、位相差層２５、第１中間層２６、及び第２中間層２７を覆う第２配向膜２８を形成する。具体的には、例えば第１配向膜２３の形成と同様に、液状としたポリイミド系の有機材料（液状材料）をスピンコート法で成膜する。位相差層２５は、液状材料と材料が異なることや、形成時におけるエネルギー付与等の処理によって表面状態が変化すること等により、液状材料に対して撥液性を有する場合がある。また、第１配向膜２３は、ラビング処理や固化処理（加熱処理）等に起因して、液状材料に対して撥液性を有する場合がある。
【００５５】
通常の製造方法によれば、第１中間層及び第２中間層を形成しないので、位相差層や第１配向膜が液状材料に対して撥液性を有すると、液状材料をムラなく塗布することが困難となる。特に、第１配向膜と位相差層との段差部では、液状材料のステップカバレッジ性が損なわれて、液状材料の段切れを生じやすくなる。段切れが生じると、液状材料は表面張力により丸まって液滴状となり、離散化してしまう。例えば、位相差層上では、周縁部側から中央部側に液体材料が寄ってしまい、第１配向膜上では、位相差層の周辺部から第１配向膜の中央部に液状材料が寄ってしまう。
【００５６】
ところが、本発明では、第１中間層２６及び第２中間層２７を形成しているので、位相差層２５の周辺部である段差部Ｈの隅や、位相差層２５の周縁部である段差部上面に液状材料が濡れ広がるようになり、ステップカバレッジ性が改善される。また、段切れを生じた場合でも、位相差層２５の周辺部に液状材料が濡れ広がるので、これが表面張力により第１配向膜２３の中央部に寄ることが防止される。また、位相差層２５の周縁部にも液状材料が濡れ広がるので、これが位相差層２５の中央部に寄ることも防止される。このようにして、液状材料をムラなく塗布することが可能となる。
【００５７】
そして、液状材料が成膜された膜を加熱処理等により固化させた後、固化させた膜にラビング処理等により配向性を付与することにより、第２配向膜２８を形成することができる。第２配向膜２８は、前記のように液状材料をムラなく塗布しているので、位相差層２５あるいは第１配向膜２３が露出した非形成部等の不良形成部がなく、良好なものとなっている。
【００５８】
以上のように、本発明の液晶装置は、第１中間層２６及び第２中間層２７を有しているので、第２配向膜２８が良好なものとなっている。したがって、良好な第２配向膜２８により液晶層５０の液晶分子を所望の配向とすることができ、画素電極９及び共通電極１９の間に所定の電圧を印加することにより、液晶層５０の液晶分子を所望の方位角に配向制御することが可能となる。このように、第２配向膜の形成不良による液晶の配向不良や光漏れが生じないので、所望の表示を行うことが可能となり、高品質の表示が可能な優れた液晶装置となっている。
【００５９】
また、前記実施形態のように、選択的に設けられた第１中間層２６及び第２中間層２７とすれば、第１基板２０の製造過程において加工精度の低下や、歩留りの低下等を回避することができ、良好な液晶装置とすることができる。また、位相差層２５の面内応力による歪を小さくすることができるので、これを良好に機能させることができ、良好な液晶装置とすることができる。
【００６０】
［変形例］
なお、前記実施形態では、位相差層２５の周縁部のみに第１中間層２６が設けられており、かつ位相差層２５の周辺部のみに第２中間層２７が設けられている構成を例に説明したが、第１中間層２６の配置や形状、及び第２中間層２７の配置や形状は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、第１中間層２６が位相差層２５の中央部にも設けられている構成を採用することもできる。以下、いくつかの変形例について、第２中間層２７を変形させた例を用いて説明するが、第１中間層２６に対して同様の変形を行うことも可能である。
【００６１】
図６（ａ）は、第１変形例を模式的に示す斜視図である。変形例１が前記実施形態と異なる点は、第２中間層が、複数（図示では４つ）の帯状部２７１、２７２、２７３、２７４から構成されている点である。帯状部２７１は、前記実施形態と同様に、位相差層２５の周辺部に設けられており、帯状部２７２、２７３、２７４は、帯状部２７１と平行に配置されている。また、帯状部２７１、２７２、２７３、２７４は、位相差層２５から離れる方向に等間隔で配置されている。このように、第１配向膜２３の中央部にも帯状部２７２、２７３、２７４を配置することにより、第１配向膜２３の中央部に前記液体材料のはじきを生じることが防止され、良好な第２配向膜２８とすることができる。例えば、第１配向膜２３の中央部に第２中間層を設けない場合には、撥液性の第１配向膜２３の中央部側から親和性の帯状部２７１側に液状材料が引き寄せられて、第１配向膜２３の中央部に液状材料が塗布されない部分（はじき）を生じるおそれがあるが、このような不都合が回避される。
【００６２】
なお、帯状部２７２、２７３、２７４は、それぞれ透光性の材料からなる第２透光部とすることで表示領域に寄与する領域が狭くなることを回避できる。また、帯状部２７１は、第２透光部とすることもできるが、遮光性の材料からなる第２遮光部とすることで、段差部と対応する部分に液晶分子の配向乱れを生じた場合でもこれを隠すことができる。このように、第２透光部と第２遮光部とを併用した構成も可能である。
【００６３】
図６（ｂ）は、第２変形例を模式的に示す斜視図である。第２変形例が前記実施形態と異なる点は、第２中間層２７が、位相差層２５の周辺部に沿う方向に延びる帯状部と、これに直交する方向に伸びる帯状部と、からなる格子状になっている点である。
【００６４】
図６（ｃ）は、第３変形例を模式的に示す斜視図である。第３変形例が前記実施形態と異なる点は、第２中間層が、前記実施形態と同様に位相差層２５の周辺部に設けられた帯状部２７１と、第１配向膜２３の中央部に設けられた島状部２７２と、から構成されている点である。このようにすれば、第１変形例同様に、第１配向膜２３の中央部に液体材料のはじきを生じることが防止され、良好な第２配向膜２８とすることができる。また、帯状部２７１を第２遮光部とし、島状部２７２を第２透光部とする構成も可能である。
【００６５】
図６（ｄ）は、第４変形例を模式的に示す斜視図である。第４変形例は、第３変形例と同様に、第２中間層が帯状部２７１と島状部とから構成されている。第４変形例が第３変形例と異なる点は、第３変形例の島状部２７２よりも平面視した状態で小さい複数の島状部２７２ａ、２７２ｂ、２７３ｃが設けられている点である。このようにすれば、第３変形例同様に、良好な第２配向膜２８とすることができる。また、それぞれの島状部２７２ａ、２７２ｂ、２７３ｃと第１配向膜２３との接触面積が、第３変形例の島状部２７２よりも小さくなるので、それぞれの島状部２７２ａ、２７２ｂ、２７３ｃにおける面内応力を緩和することができ、第１基板２０の歪みを低減することができる。また、帯状部２７１を第２遮光部とし、島状部２７２を第２透光部とする構成も可能である。
【００６６】
［電子機器］
図７は、本発明に係る液晶装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話１３００は、本発明の液晶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。
前期実施形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、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、高品質の表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の液晶装置を構成するサブ画素の回路構成図である。
【図２】サブ画素の一つを拡大して示す平面構成図である。
【図３】本発明の液晶装置の要部を示す断面構成図である。
【図４】本発明の液晶装置を構成する第１基板を模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、製造例を示す断面工程図である。
【図６】いくつかの変形例を示す斜視図である。
【図７】電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・・第２基板、２０・・・第１基板、２３・・・第１配向膜、２５・・・位相差層、２６・・・第１中間層、２７・・・第２中間層、２８・・・第２配向膜、５０・・・液晶層、１００・・・液晶装置、Ｒ・・・反射表示領域、Ｔ・・・透過表示領域
【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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