(57)【要約】【課題】従来の半透過反射型の液晶装置では、反射領域と透過領域との境界部での光漏れによるコントラスト低下が原因で表示品質が低下してしまう。【解決手段】一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶とを有し、透過表示を行う透過領域Ｔ及び反射表示を行う反射領域Ｈを有する複数の画素７が設定された液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の前記基板の前記液晶側に、透過領域Ｔに土手１４９を形成する工程と、互いに隣接する２本の土手１４９の間の領域に位相差膜材料を配置して、反射領域Ｈに位相差膜９７を形成する工程とを有することを特徴とする。【選択図】図１２
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【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とを有し、透過表示を行う透過領域及び反射表示を行う反射領域を有する複数の画素が設定された液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の前記基板の前記液晶側に、前記透過領域に土手を形成する工程と、
互いに隣接する２本の前記土手の間の領域に位相差膜材料を配置して、前記反射領域に位相差膜を形成する工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記位相差膜を形成する前記工程の後に、前記土手を除去する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記土手を形成する前記工程では、ポジ型の感光性樹脂に光を照射してから現像処理を施すことにより、前記ポジ型の感光性樹脂で前記土手を形成し、
前記位相差膜を形成する前記工程では、互いに隣接する２本の前記土手の間の領域にＵＶ硬化型の高分子液晶で構成される前記位相差膜材料を配置した後に、前記土手及び前記位相差膜材料に光を照射して、前記反射領域に前記位相差膜を形成し、
前記土手を除去する前記工程では、前記土手に剥離処理を施すことにより、前記土手を除去することを特徴とする請求項２に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記ポジ型の感光性樹脂が、ｉ線レジストで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記位相差膜を形成する前記工程では、前記位相差膜材料をスピンコート法で互いに隣接する２本の前記土手の間の領域に配置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
前記複数の画素は、複数の前記透過領域がマトリクス状に並んでおり、
前記土手を形成する前記工程では、互いに隣接する前記複数の透過領域にわたって前記土手を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法で製造されたことを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶装置を表示部として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、液晶装置の製造方法、液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、明所では外光を利用して反射表示を行うことができ、暗所ではバックライトからの光を利用して透過表示を行うことができる半透過反射型の液晶装置が知られている。半透過反射型の液晶装置では、１つの画素に、反射表示を行う反射領域と、透過表示を行う透過領域とが設けられている。
透過表示は、バックライトから透過領域に入射される光を、バックライト側とは反対側の表示面側に透過させることによって行われる。反射表示は、表示面側から反射領域に入射された光を、反射領域に設けられた反射膜で反射させ、その反射光を表示面側に透過させることによって行われる。
半透過反射型の液晶装置としては、従来、配向処理が施された基板に感光性の液晶ポリマを塗布し、露光工程及び現像工程を経て反射部（反射領域）だけに位相差層を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フォトリソグラフィ技術を活用して感光性樹脂でパターンを形成すると、現像の際のサイドエッチングなどに起因して、パターンの縁部がテーパ状に傾斜する。上記の特許文献１に記載された位相差層も、縁部がテーパ状に傾斜する。このことは、反射領域と透過領域との境界部において位相差層の縁部に傾斜領域が形成され、一対の基板間に挟持された液晶の厚みが、反射領域から透過領域に向かって徐々に厚くなっていくことを意味する。この結果、反射領域と透過領域との境界部では、液晶による光の変調が達成されず、例えば黒表示が行われている場合であっても光が表示面側に漏れる。
【０００５】
つまり、従来の半透過反射型の液晶装置では、このような反射領域と透過領域との境界部での光漏れによるコントラスト低下が原因で液晶表示装置としての表示品質が低下してしまうことが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決し、表示品質を改善するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００７】
［適用例１］一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶とを有し、透過表示を行う透過領域及び反射表示を行う反射領域を有する複数の画素が設定された液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の前記基板の前記液晶側に、前記透過領域に土手を形成する工程と、互いに隣接する２本の前記土手の間の領域に位相差膜材料を配置して、前記反射領域に位相差膜を形成する工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【０００８】
適用例１の液晶装置の製造方法では、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の液晶側の透過領域に土手を形成してから、互いに隣接する２本の土手の間の領域に位相差膜材料を配置して、反射領域に位相差膜を形成するので、位相差膜の縁部は、土手の側面にならって形成される。従って、位相差膜の縁部の傾斜角を大きくすることができる。つまり、位相差膜の縁部の傾斜領域を小さくすることができるので、反射領域と透過領域との境界部における光漏れを抑制することができ、コントラストの向上が図られた液晶装置を製造することができる。
【０００９】
［適用例２］上記の液晶装置の製造方法であって、前記位相差膜を形成する前記工程の後に、前記土手を除去する工程を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００１０】
適用例２では、位相差膜を形成する工程の後に土手が除去されるので、透過領域と反射領域とのそれぞれに最適な液晶ギャップ長を与えるマルチギャップ構造を形成することができる。
【００１１】
［適用例３］上記の液晶装置の製造方法であって、前記土手を形成する前記工程では、ポジ型の感光性樹脂に光を照射してから現像処理を施すことにより、前記ポジ型の感光性樹脂で前記土手を形成し、前記位相差膜を形成する前記工程では、互いに隣接する２本の前記土手の間の領域にＵＶ硬化型の高分子液晶で構成される前記位相差膜材料を配置した後に、前記土手及び前記位相差膜材料に光を照射して、前記反射領域に前記位相差膜を形成し、前記土手を除去する前記工程では、前記土手に剥離処理を施すことにより、前記土手を除去することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００１２】
適用例３では、ポジ型の感光性樹脂で土手を形成してから互いに隣接する２本の土手の間の領域にＵＶ硬化型の高分子液晶で構成される位相差膜材料を配置した後に、土手及び位相差膜材料に光を照射して位相差膜を形成してから、土手に現像処理と同様の処理を施すことによって土手が除去される。適用例３では、土手及び位相差膜材料に光を照射して位相差膜を形成するときに、土手を露光することができる。これにより、例えばフォトマスクなどを用いて土手だけを露光する場合に比べて、工程を短縮することができ、液晶装置を効率的に製造することができる。
【００１３】
［適用例４］上記の液晶装置の製造方法であって、前記ポジ型の感光性樹脂が、ｉ線レジストで構成されていることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００１４】
適用例４では、ポジ型の感光性樹脂がｉ線レジストで構成されている。ここで、ｉ線とは、光の波長が３６５ｎｍの光である。また、ｉ線レジストとは、ｉ線に感度を有するレジストである。ｉ線レジストでは、例えばｇ線（光の波長が４３６ｎｍ）レジストなどに比べて、現像処理後のパターンの傾斜領域を小さくすることができる。従って、適用例４では、位相差膜の縁部の傾斜領域を一層小さくすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記の液晶装置の製造方法であって、前記位相差膜を形成する前記工程では、前記位相差膜材料をスピンコート法で互いに隣接する２本の前記土手の間の領域に配置することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００１６】
適用例５では、位相差膜材料がスピンコート法で互いに隣接する２本の土手の間の領域に配置される。スピンコート法では、位相差膜材料に遠心力が作用する。このとき、土手の高さ以下にある位相差膜材料は、土手によって移動が規制される。また、土手の高さを超える位置にある位相差膜材料は、遠心力の作用で土手を越えて移動する。従って、例えば、位相差膜材料が土手を覆うように反射領域からあふれていても、土手を覆っている位相差膜材料を土手を越えて移動させることができる。これにより、例えば、土手を隔てて複数の反射領域がある場合、反射領域間で位相差膜材料の高さをそろえやすくすることができるとともに、位相差膜材料を平坦にしやすくすることができる。
また、この方法によれば、位相差膜の端部の形状を土手の端部形状にトレースさせることができる。すなわち、従来は粘性の大きい位相差膜材料で端部形状を制御しようとしていたのに対して、適用例５では位相差膜材料と比べてはるかに端部形状の制御がしやすいレジスト材料によって位相差膜の端部形状を制御可能としたことに特徴を有する。
【００１７】
［適用例６］上記の液晶装置の製造方法であって、前記複数の画素は、複数の前記透過領域がマトリクス状に並んでおり、前記土手を形成する前記工程では、互いに隣接する前記複数の透過領域にわたって前記土手を形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００１８】
適用例６では、互いに隣接する複数の透過領域にわたって土手を形成するので、位相差膜を複数の反射領域にわたって形成することができる。これにより、例えば位相差膜を反射領域ごとに個別に形成する場合よりも、液晶装置を効率的に製造することができる。
【００１９】
［適用例７］上記の液晶装置の製造方法で製造されたことを特徴とする液晶装置。
【００２０】
適用例７の液晶装置は、位相差膜の端部形状、すなわち透過領域と反射領域との境界部における縁部のテーパ形状を制御可能な製造方法で形成されるため、境界部における光漏れが改善されてコントラストの向上が図られる。
【００２１】
［適用例８］上記の液晶装置を表示部として備えたことを特徴とする電子機器。
【００２２】
適用例８の電子機器は、コントラストの向上が図られた液晶装置を表示部として備えているので、表示品質の良好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】
【００２３】
図面を参照しながら、実施形態について説明する。
実施形態における液晶装置１は、図１に示すように、表示パネル３と、照明装置５とを有している。
【００２４】
ここで、表示パネル３には、複数の画素７が設定されている。複数の画素７は、表示領域８内で、図中のＸ方向及びＹ方向に配列しており、Ｘ方向を行方向とし、Ｙ方向を列方向とするマトリクスＭを構成している。液晶装置１は、照明装置５から表示パネル３に入射された光を、表示パネル３に設定されている複数の画素７から選択的に表示面９を介して表示パネル３の外に射出することで、表示面９に画像を表示することができる。なお、表示領域８とは、画像が表示され得る領域である。
【００２５】
表示パネル３は、図１中のＡ−Ａ線における断面図である図２に示すように、素子基板１１と、対向基板１３と、液晶１５と、偏光板１７ａ及び１７ｂとを有している。
素子基板１１の液晶側には、複数の画素７のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
【００２６】
対向基板１３と素子基板１１との間には液晶１５が挟持されている。対向基板１３の液晶１５側には、後述する位相差膜などが設けられている。
液晶１５は、表示パネル３の周縁よりも内側で表示領域８を囲むシール材１９によって、素子基板１１及び対向基板１３の間に封止されている。なお、本実施形態では、液晶１５は、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）型の駆動方法によって駆動される。
【００２７】
偏光板１７ａは、素子基板１１よりも底面２０側に設けられている。偏光板１７ｂは、対向基板１３よりも表示面９側に設けられている。本実施形態では、偏光板１７ａ及び１７ｂは、偏光板１７ａにおける光の透過軸の方向と、偏光板１７ｂにおける光の透過軸の方向とが、互いに直交する方向に設定されている。偏光板１７ａ及び１７ｂは、それぞれ、透過軸の方向に偏光軸を有する光を透過させることができる。
【００２８】
照明装置５は、表示パネル３の底面２０側に設けられており、導光板３１と、光源３３とを有している。導光板３１は、図２で見て表示パネル３の下側に設けられており、表示パネル３の底面２０に対向する光射出面３５ｂを有している。
光源３３は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極管などが採用され、図２で見て導光板３１の側面３５ａの左方に設けられている。
【００２９】
光源３３からの光は、導光板３１の側面３５ａに入射される。導光板３１に入射された光は、導光板３１の中で反射を繰り返しながら光射出面３５ｂから射出される。光射出面３５ｂから射出された光は、表示パネル３の底面２０から、偏光板１７ａを介して表示パネル３に入射される。なお、導光板３１には、必要に応じて、光射出面３５ｂに拡散板が設けられ、底面３５ｃに反射板が設けられる。
【００３０】
表示パネル３に設定されている複数の画素７は、それぞれ、表示面９から射出する光の色が、図３に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭを構成する複数の画素７は、Ｒの光を射出する画素７ｒと、Ｇの光を射出する画素７ｇと、Ｂの光を射出する画素７ｂとを含んでいる。なお、以下においては、画素７という表記と、画素７ｒ、７ｇ及び７ｂという表記とが、適宜、使いわけられる。
【００３１】
マトリクスＭでは、Ｙ方向に沿って並ぶ複数の画素７が、１つの画素列４１を構成している。１つの画素列４１内の各画素７は、光の色がＲ、Ｇ及びＢのうちの１つに設定されている。つまり、マトリクスＭは、複数の画素７ｒがＹ方向に配列した画素列４１ｒと、複数の画素７ｇがＹ方向に配列した画素列４１ｇと、複数の画素７ｂがＹ方向に配列した画素列４１ｂとを有している。そして、マトリクスＭでは、画素列４１ｒ、画素列４１ｇ及び画素列４１ｂが、この順でＸ方向に沿って反復して並んでいる。
【００３２】
各画素７は、図３中のＣ部の拡大図である図４に示すように、透過領域Ｔと、反射領域Ｈとを有している。なお、図４では、構成をわかりやすく示すため、反射領域Ｈにハッチングが施されている。
透過領域Ｔでは、図２に示す照明装置５から底面２０を介して液晶１５に入射された光を表示面９側に透過させることによって、透過表示が行われる。
【００３３】
反射領域Ｈでは、表示面９を介して液晶１５に入射された外光を、後述する反射膜で表示面９側に反射させて、その反射光を表示面９側に透過させることによって、反射表示が行われる。なお、外光とは、表示パネル３の表示面９から入射されるあらゆる光である。外光には、例えば、屋内外の照明光や、太陽光などが含まれる。
【００３４】
ここで、表示パネル３の素子基板１１及び対向基板１３のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
素子基板１１は、図４中のＤ−Ｄ線における断面図である図５に示すように、第１基板５１を有している。第１基板５１は、例えばガラスなどの光透過性を有する材料で構成されており、液晶１５側の第１面５３ａと、底面２０側に向けられた第２面５３ｂとを有している。第１基板５１の第１面５３ａには、ゲート絶縁層５７と、絶縁層５９と、配向膜６１とが設けられている。
【００３５】
また、素子基板１１には、各画素７に対応して、スイッチング素子の１つであるＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子６５と、反射膜６７と、共通電極６８と、画素電極６９とが、第１基板５１の第１面５３ａに設けられている。
ＴＦＴ素子６５は、ゲート電極７１と、半導体層７３と、ソース電極７５と、ドレイン電極７７とを有している。
【００３６】
反射膜６７は、例えばアルミニウムなどの光反射性を有する材料で構成され、第１基板５１の第１面５３ａの反射領域Ｈに設けられている。
共通電極６８は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性を有する材料で構成され、第１基板５１の第１面５３ａの透過領域Ｔ及び反射領域Ｈに設けられている。共通電極６８は、ゲート絶縁層５７によって表示面９側から覆われている。なお、共通電極６８は、後述する共通線につながっている。
【００３７】
ゲート電極７１は、第１基板５１の第１面５３ａに、反射膜６７及び共通電極６８から独立して設けられており、ゲート絶縁層５７によって表示面９側から覆われている。なお、ゲート電極７１は、後述するゲート線につながっている。また、ゲート絶縁層５７の材料としては、例えば、ＳｉＯやＳｉＮなどの光透過性を有する材料が採用され得る。
半導体層７３は、例えばアモルファスシリコンで構成されており、ゲート絶縁層５７を挟んでゲート電極７１に対向する位置に設けられている。
【００３８】
ソース電極７５は、ゲート絶縁層５７の表示面９側に設けられており、一部が半導体層７３に重なっている。なお、ソース電極７５は、後述するデータ線につながっている。
ドレイン電極７７は、ゲート絶縁層５７の表示面９側に設けられており、一部が半導体層７３に重なっている。
上記の構成を有するＴＦＴ素子６５は、絶縁層５９によって表示面９側から覆われている。なお、絶縁層５９の材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＮ、アクリル系の樹脂などの光透過性を有する材料が採用され得る。
【００３９】
画素電極６９は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性を有する材料で構成され、絶縁層５９の表示面９側に設けられている。画素電極６９は、絶縁層５９に設けられたコンタクトホール７９を介して、透過領域Ｔ内でドレイン電極７７につながっている。
配向膜６１は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されている。
【００４０】
対向基板１３は、第２基板８１を有している。第２基板８１は、例えばガラスなどの光透過性を有する材料で構成されており、表示面９側に向けられた外向面８３ａと、液晶１５側に向けられた対向面８３ｂとを有している。
第２基板８１の対向面８３ｂには、各画素７に対応するようにＢＭ８５が設けられている。ＢＭ８５は、光吸収性を有する材料で構成され、第２基板８１の対向面８３ｂに、平面視で格子状に設けられている。なお、本実施形態では、ＢＭ８５が設けられている領域８６は、ＢＭ領域８６と呼ばれる。
【００４１】
第２基板８１の対向面８３ｂには、ＢＭ８５によって囲まれた各領域、すなわち各画素７にカラーフィルタ８７が設けられている。
ここで、カラーフィルタ８７は、入射された光のうち所定の波長域の光を透過させることができる。カラーフィルタ８７は、画素７ｒ、画素７ｇ及び画素７ｂごとに異なる色に着色された樹脂などで構成されている。画素７ｒに対応するカラーフィルタ８７は、Ｒの光を透過させることができる。画素７ｇに対応するカラーフィルタ８７はＧの光を透過させ、画素７ｂに対応するカラーフィルタ８７はＢの光を透過させることができる。
【００４２】
また、対向基板１３には、対向面８３ｂ側に、オーバーコート層９１と、第１配向膜９３と、第２配向膜９５とが設けられている。
オーバーコート層９１は、光透過性を有する樹脂などで構成されており、ＢＭ８５及びカラーフィルタ８７の上側に設けられている。
第１配向膜９３は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、オーバーコート層９１の上側に設けられている。なお、第１配向膜９３には、配向処理が施されている。
第２配向膜９５は、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料で構成されており、第１配向膜９３の上側に設けられている。
【００４３】
ここで、第１配向膜９３と第２配向膜９５との間には、位相差膜９７が設けられている。位相差膜９７は、１／２波長の位相差を与える。位相差膜９７は、例えば液晶ポリマなどの樹脂で構成されており、第１配向膜９３上の反射領域Ｈに設けられている。位相差膜９７は、平面視で少なくとも反射膜６７に重なる領域に設けられている。第２配向膜９５は、液晶１５を配向させるためのものである。
【００４４】
位相差膜９７は、図５中のＥ−Ｅ線における断面図である図６に示すように、Ｘ方向に並ぶ複数の画素７間にわたって一連して設けられている。つまり、位相差膜９７は、平面視で、マトリクスＭの行方向であるＸ方向に並ぶ複数の反射領域Ｈに、マトリクスＭの行単位で重なっている。
【００４５】
図７に本実施形態におけるＴＦＴ素子６５、共通電極６８及び画素電極６９の位置を示す。ここで、各画素７におけるＴＦＴ素子６５、共通電極６８及び画素電極６９の配置について説明する。
画素電極６９は、図７に示すように、画素７の領域にわたって設けられており、複数のスリット部１０１を有している。図７では、構成をわかりやすく示すため、画素電極６９にハッチングが施されている。複数のスリット部１０１は、各スリット部１０１がＹ方向に交差する方向に沿って延びており、Ｙ方向に沿って所定間隔で並んでいる。なお、各スリット部１０１が延びる方向は、Ｘ方向から傾斜している。
【００４６】
共通電極６８は、画素電極６９を覆う領域に設けられている。Ｘ方向に隣り合う画素７間において、共通電極６８同士は、共通線１０３によって接続されている。
各画素７において、共通電極６８及び画素電極６９は、それぞれの周縁部がＢＭ領域８６に重なっている。なお、図５に示す反射膜６７は、図７に示す境界部１０５よりも、図７で見て右側で、共通電極６８に重なっている。従って、反射領域Ｈは、各画素７と反射膜６７とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。また、透過領域Ｔは、各画素７から反射領域Ｈを除いた領域と、共通電極６８とが、平面視で重なる領域であると定義され得る。
【００４７】
ＴＦＴ素子６５は、図７で見て透過領域Ｔの左側のＢＭ領域８６内に設けられており、ドレイン電極７７がＢＭ領域８６内から透過領域Ｔ内に延長されている。Ｘ方向に隣り合う画素７間において、ゲート電極７１同士は、ゲート線１０７によって接続されている。また、Ｙ方向に隣り合う画素７間において、ソース電極７５同士は、データ線１０９によって接続されている。
なお、図５におけるＴＦＴ素子６５、反射膜６７、共通電極６８及び画素電極６９の断面は、図７中のＦ−Ｆ線における断面に相当している。
【００４８】
素子基板１１及び対向基板１３の間に介在する液晶１５は、図５に示すように、配向膜６１と第２配向膜９５との間に介在している。本実施形態では、透過領域Ｔと反射領域Ｈとで液晶１５の厚みが異なる所謂マルチギャップ構造が採用されている。透過領域Ｔにおいて、液晶１５は、Ｌ１なる厚みを有している。これに対し、反射領域Ｈでは、液晶１５の厚みＬ２が、Ｌ１＞Ｌ２となるように、位相差膜９７の厚みが設定されている。なお、本実施形態では、Ｌ１は、Ｌ２の約２倍に設定されている。
【００４９】
配向膜６１及び第２配向膜９５のそれぞれは、配向処理が施されている。配向処理が施された配向膜６１及び第２配向膜９５によって、液晶１５の初期的な配向状態が制御される。本実施形態では、液晶１５の初期的な配向方向１１１は、液晶１５がＯＦＦ状態のときの透過領域Ｔにおける偏光状態を示す図である図８（ａ）に示すように、偏光板１７ａの透過軸１１３ａに沿った方向に設定されている。そして、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときに、共通電極６８と画素電極６９とによって電界が形成される。
このとき、液晶１５の配向方向１１１は、ＴＦＴ素子６５がＯＮ状態のときの透過領域Ｔにおける偏光状態を示す図である図８（ｂ）に示すように、平面視で偏光板１７ａの透過軸１１３ａに対してこの図で見て反時計方向に４５度の傾きを有する方向に変化する。
【００５０】
なお、反射領域Ｈにおける液晶１５の配向方向１１１は、図９（ａ）及び図９（ｂ）のそれぞれに示すように、液晶１５がＯＦＦ状態のとき及びＯＮ状態のときのいずれのときも、透過領域Ｔと同様である。図９（ａ）は、液晶１５がＯＦＦ状態のときの反射領域Ｈにおける偏光状態を示している。また、図９（ｂ）は、液晶１５がＯＮ状態のときの反射領域Ｈにおける偏光状態を示している。
【００５１】
図８（ａ）及び図８（ｂ）、並びに図９（ａ）及び図９（ｂ）において、Ｘ’方向及びＹ’方向は、Ｘ’方向が偏光板１７ａの透過軸１１３ａに沿った方向を示し、Ｙ’方向が偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂに沿った方向を示している。Ｘ’方向及びＹ’方向は、ＸＹ平面内で互いに直交する任意の２方向である。
【００５２】
透過領域Ｔでは、底面２０側から偏光板１７ａを経て入射された入射光は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、偏光板１７ａの透過軸１１３ａに沿った偏光軸を有する直線偏光１１５として液晶１５に入射される。
液晶１５に入射された直線偏光１１５は、液晶１５がＯＦＦ状態のときに、図８（ａ）に示すように、偏光軸が液晶１５の配向方向１１１に沿っているため、偏光状態が維持されたまま直線偏光１１５として偏光板１７ｂに向けて射出される。偏光板１７ｂに向けて射出された直線偏光１１５は、偏光軸が偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂに対して直交しているため、偏光板１７ｂによって吸収される。
【００５３】
他方で、液晶１５がＯＮ状態のときに、直線偏光１１５は、図８（ｂ）に示すように、液晶１５によって１／２波長の位相差が与えられ、直線偏光１１５の偏光軸に直交する偏光軸を有する直線偏光１１７として偏光板１７ｂに入射される。偏光板１７ｂに入射された直線偏光１１７は、偏光軸が偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂの方向に沿っているため、偏光板１７ｂを透過する。
このように、透過領域Ｔでは、液晶１５のＯＮ状態及びＯＦＦ状態の切り替えにより、透過表示が制御される。
【００５４】
反射領域Ｈでは、表示面９側から偏光板１７ｂを経て入射された入射光は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂに沿った偏光軸を有する直線偏光１２１として位相差膜９７に入射される。
ここで、位相差膜９７の遅相軸１２３は、平面視でＸ’方向に対してこれらの図で見て反時計方向に６７．５度の傾きを有する方向に設定されている。
従って、位相差膜９７に入射された直線偏光１２１は、１／２波長の位相差が与えられ、平面視でＸ’方向に対して図９（ａ）及び図９（ｂ）で見て反時計方向に４５度の傾きを有する方向に沿った偏光軸を有する直線偏光１２５として液晶１５に入射される。
【００５５】
液晶１５に入射された直線偏光１２５は、液晶１５がＯＦＦ状態のときに、図９（ａ）に示すように、１／４波長の位相差が与えられ、この図で見て左回りの円偏光１２７として反射膜６７に向けて射出される。
円偏光１２７は、反射膜６７で反射され、この図で見て右回りすなわち円偏光１２７とは逆回転の円偏光１２９として液晶１５に入射される。
液晶１５に入射された円偏光１２９は、１／４波長の位相差が与えられ、平面視でＸ’方向に対してこの図で見て反時計方向に１３５度の傾きを有する方向に沿った偏光軸を有する直線偏光１３１として位相差膜９７に入射される。
【００５６】
位相差膜９７に入射された直線偏光１３１は、１／２波長の位相差が与えられ、平面視でＸ’方向に沿った偏光軸を有する直線偏光１３３として偏光板１７ｂに向けて射出される。偏光板１７ｂに向けて射出された直線偏光１３３は、偏光軸が偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂに対して直交しているため、偏光板１７ｂによって吸収される。
【００５７】
他方で、液晶１５がＯＮ状態のときに、液晶１５に入射された直線偏光１２５は、図９（ｂ）に示すように、偏光軸が液晶１５の配向方向１１１に沿っているため、偏光状態が維持されたまま直線偏光１２５として反射膜６７に向けて射出される。
反射膜６７に向けて射出された直線偏光１２５は、偏光状態が維持されたまま反射膜６７で反射され、液晶１５に入射される。
【００５８】
反射膜６７から液晶１５に入射された直線偏光１２５は、偏光状態が維持されたまま位相差膜９７に入射される。位相差膜９７に入射された直線偏光１２５は、１／２波長の位相差が与えられ、平面視でＹ’方向に沿った偏光軸を有する直線偏光１３５として偏光板１７ｂに向けて射出される。偏光板１７ｂに向けて射出された直線偏光１３５は、偏光軸が偏光板１７ｂの透過軸１１３ｂの方向に沿っているため、偏光板１７ｂを透過する。
このように、反射領域Ｈにおいても、透過領域Ｔと同様に液晶１５のＯＮ状態及びＯＦＦ状態の切り替えにより、反射表示が制御される。
【００５９】
ここで、表示パネル３の製造方法について説明する。
表示パネル３の製造方法は、素子基板１１を形成する工程と、対向基板１３を形成する工程と、表示パネル３を組み立てる工程とに大別される。まず、素子基板１１を形成する工程について説明する。
【００６０】
素子基板１１を形成する工程では、図１０（ａ）に示すように、まず、第１基板５１の第１面５３ａ側に、スパッタリング技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを活用して、ゲート電極７１と反射膜６７とを形成する。
次いで、第１基板５１の第１面５３ａ側に、スパッタリング技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを活用して、反射膜６７を覆う共通電極６８を形成する。
次いで、ゲート電極７１及び共通電極６８を第１面５３ａ側から覆うゲート絶縁層５７を形成する。
次いで、図１０（ｂ）に示すように、ゲート絶縁層５７上に、半導体層７３と、ソース電極７５と、ドレイン電極７７とを形成する。これにより、ＴＦＴ素子６５が形成される。
【００６１】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、ＴＦＴ素子６５及びゲート絶縁層５７を第１面５３ａ側から覆う絶縁層５９を形成する。
次いで、絶縁層５９に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを活用して、ＴＦＴ素子６５のドレイン電極７７に至るコンタクトホール７９を形成する。
次いで、絶縁層５９上に、スパッタリング技術などを活用して、ＩＴＯの膜を形成する。
【００６２】
次いで、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを活用して、ＩＴＯの膜をパターニングして、図１０（ｄ）に示すように、画素電極６９を形成する。
次いで、画素電極６９及び絶縁層５９を、ポリイミドなどで第１面５３ａ側から覆うことによって、図５に示す配向膜６１が形成される。そして、配向膜６１に配向処理を施すことにより、素子基板１１が形成され得る。
【００６３】
次に、対向基板１３を形成する工程について説明する。
対向基板１３を形成する工程では、まず、図１１（ａ）に示すように、第２基板８１の対向面８３ｂ側に格子状のＢＭ８５を形成する。
次いで、ＢＭ８５によって囲まれた領域内すなわち各画素７の領域に、画素７ごとに対応する色に着色された樹脂を配置してカラーフィルタ８７を形成する。
次いで、ＢＭ８５及びカラーフィルタ８７の上に、光透過性を有する樹脂からなるオーバーコート層９１を形成する。
【００６４】
次いで、図１１（ｂ）に示すように、オーバーコート層９１の上にポリイミドからなる第１配向膜９３を形成する。
次いで、第１配向膜９３に配向処理を施す。
次いで、図１１（ｃ）に示すように、第１配向膜９３の上にポジ型のｉ線レジストからなるレジスト層１４１を形成する。
次いで、レジスト層１４１を８０〜９０℃で約２分間プレベークする。
【００６５】
次いで、図１１（ｄ）に示すように、マスク１４３を用いてレジスト層１４１を、光の波長が３６５ｎｍであるｉ線を含む紫外光１４５で露光する。ここで、マスク１４３には、反射領域Ｈに重なる位置に開口部１４７が設けられている。レジスト層１４１は、開口部１４７を介して紫外光１４５が照射される。
次いで、レジスト層１４１に現像処理を施すことにより、レジスト層１４１の反射領域Ｈに重なる部位が除去され、図１２（ａ）に示すように、透過領域Ｔに土手１４９が形成される。このとき、土手１４９は、互いに隣接する複数の透過領域Ｔにわたって形成される。なお、現像液としては、例えばＴＭＡＨ２．３８ｗｔ％水溶液が採用され得る。
【００６６】
次いで、スピンコート技術を活用して、ネガ型の感光性を有する液晶ポリマの溶液１５１を、図１２（ｂ）に示すように、土手１４９同士の間に配置する。なお、液晶ポリマとしては、例えばＢＡＳＦ社製のＬＣ２４２が採用され得る。溶媒としては、例えばシクロペンタノンが採用され得る。液晶ポリマの溶液１５１における液晶ポリマの比率としては、例えば１５〜５０ｗｔ％が好ましい。また、本実施形態では、液晶ポリマの溶液１５１に、光重合開始剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア９０７が、液晶ポリマの重量に対して０．５〜１０ｗｔ％の割合で添加されている。
【００６７】
配向処理が施された第１配向膜９３に液晶ポリマの溶液１５１を配置すると、液晶ポリマは、分子の配列方向が規制され、屈折率に異方性を生じる。
次いで、液晶ポリマの溶液１５１を８０〜９０℃で約２分間プレベークする。
次いで、図１２（ｃ）に示すように、土手１４９及び液晶ポリマの溶液１５１に紫外光１４５を照射する。
【００６８】
次いで、土手１４９及び液晶ポリマの溶液１５１に、例えばＴＭＡＨ２．３８ｗｔ％水溶液で前記現像と同様の処理を施して、土手１４９を除去すると、図１２（ｄ）に示す位相差膜９７が形成され得る。
次いで、図５に示すように第１配向膜９３と位相差膜９７との上にポリイミドからなる第２配向膜９５が形成される。そして、この第２配向膜９５に配向処理を施すことにより、対向基板１３が形成され得る。
【００６９】
そして、表示パネル３を組み立てる工程では、素子基板１１と対向基板１３とを、シール材１９（図２参照）を介して対向させた状態で、液晶１５を素子基板１１及び対向基板１３間に封入することによって表示パネル３が組み立てられる。
【００７０】
なお、本実施形態において、第１基板５１及び第２基板８１が一対の基板に対応し、液晶ポリマの溶液１５１が位相差膜材料に対応している。
【００７１】
本実施形態では、表示パネル３の製造方法において、第２基板８１の対向面８３ｂ側に、透過領域Ｔに土手１４９を形成する工程と、互いに隣接する２本の土手１４９の間の領域に液晶ポリマの溶液１５１を配置して、反射領域Ｈに位相差膜９７を形成する工程とがある。
互いに隣接する２本の土手１４９の間の領域に配置された液晶ポリマの溶液１５１は、反射領域Ｈと透過領域Ｔとの境界における縁部の断面形状が土手１４９の側面の断面形状にならう。従って、従来の製造方法によって製造した場合に比べて、位相差膜９７の縁部の傾斜角を大きくすることができる。つまり、位相差膜９７の縁部の傾斜領域を小さくすることができるので、反射領域Ｈと透過領域Ｔとの境界部における光漏れを抑制することができ、コントラストの向上が図られた液晶装置１を製造することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、位相差膜９７を形成した後に土手１４９が除去される。従って、透過領域Ｔにおける液晶１５の厚みＬ１が反射領域Ｈにおける液晶１５の厚みＬ２よりも厚いマルチギャップ構造を形成することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、ポジ型のｉ線レジストにｉ線を照射してから現像処理を施すことにより、土手１４９が形成される。そして、土手１４９の反射領域Ｈ側にネガ型の感光性を有する液晶ポリマの溶液１５１を配置した後に、土手１４９及び液晶ポリマの溶液１５１にｉ線を照射することにより、反射領域Ｈに位相差膜９７が形成される。位相差膜９７を形成した後に、土手１４９を再度現像液で処理することにより、土手１４９が除去される。つまり、土手１４９は、土手１４９及び液晶ポリマの溶液１５１にｉ線を照射することにより、露光される。従って、例えばフォトマスクなどを用いて土手１４９だけを露光する場合に比べて、露光にかかるコストや時間を軽減することができ、液晶装置１を効率的に製造することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、土手１４９がｉ線レジストで形成されるので、例えばｇ線レジストなどに比べて、現像処理後の土手１４９の縁部の傾斜角をより大きくすることができる。従って、反射領域Ｈと透過領域Ｔとの境界部における光漏れをより効果的に抑制することができ、コントラストの向上が図られた液晶装置１を製造することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、スピンコート技術を活用して、液晶ポリマの溶液１５１が土手１４９同士の間に配置される。スピンコート技術では、液晶ポリマの溶液１５１に遠心力が作用する。このとき、土手１４９の高さ以下にある液晶ポリマの溶液１５１は、土手１４９によって移動が規制される。また、土手１４９の高さを超える位置にある液晶ポリマの溶液１５１は、遠心力の作用で土手１４９を越えて移動する。従って、例えば、液晶ポリマの溶液１５１が土手１４９を覆うように土手１４９上にあふれていても、土手１４９を覆っている液晶ポリマの溶液１５１を土手１４９を越えて移動させることができる。これにより、複数の反射領域Ｈ間で液晶ポリマの溶液１５１の高さをそろえやすくすることができるとともに、液晶ポリマの溶液１５１を平坦にしやすくすることができる。また、土手１４９上の液晶ポリマの溶液１５１を移動させることができるため、現像処理で土手１４９を確実に除去することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、表示パネル３の複数の画素７がマトリクスＭを構成しているので、複数の画素７における複数の透過領域Ｔがマトリクス状に配列している。そして、土手１４９は、マトリクス状に配列する複数の透過領域Ｔを、マトリクスＭの行単位で一連して覆う状態に形成される。これにより、例えば位相差膜９７を反射領域Ｈごとに個別に形成する場合よりも、液晶装置１を効率的に製造することができる。
【００７７】
上述した液晶装置１は、例えば、図１３に示す電子機器２００の表示部２１０に適用され得る。この電子機器２００は、携帯電話機である。電子機器２００では、液晶装置１が適用された表示部２１０によって、表示におけるコントラストの向上が図られる。
なお、電子機器２００としては、携帯電話機に限られず、カーナビゲーションシステム用の表示機器、モバイルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。
【００７８】
なお、本実施形態では、ＦＦＳ型の液晶１５を例に説明したが、液晶１５はこれに限定されず、ＩＰＳ（In Plane Switching）型、ＶＡ（Vertical Alignment）型等の種々の型が採用され得る。
【００７９】
また、本実施形態では、位相差膜９７が対向基板１３側に設けられている場合を例に説明したが、位相差膜９７はこれに限定されず、素子基板１１側に設けられていてもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、入射された光に対して１／２波長の位相差を与える位相差膜９７を例に説明したが、位相差膜９７が与える位相差はこれに限定されず、１／４波長、１／８波長などの種々の位相差が採用され得る。
【００８１】
また、本実施形態では、複数の画素７がＸ方向及びＹ方向に配列してマトリクスＭを構成する場合を例に説明したが、複数の画素７の配列はこれに限定されない。例えば、複数の画素７は、複数の画素７の配列の他の例を示す平面図である図１４（ａ）に示すように、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で画素７同士がＹ方向にずれて配列され得る。この場合、複数の画素７に対応する複数の反射領域Ｈは、図１４（ａ）に示す複数の画素７の一部を拡大して示す図である図１４（ｂ）に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に整列している。つまり、複数の反射領域Ｈがマトリクス状に配列していれば、位相差膜９７は、平面視で、Ｘ方向に並ぶ複数の反射領域Ｈに、マトリクスの行単位で一連した状態で重なり得る。
【００８２】
また、複数の反射領域Ｈが、さらに他の例を示す図である図１４（ｃ）に示すように、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で反射領域Ｈ同士がＹ方向にずれて配列されていてもよい。つまり、複数の画素７は、Ｘ方向に隣り合う画素列４１間で反射領域Ｈ同士が、図１４（ｃ）中のＪ部の拡大図である図１４（ｄ）に示すように、Ｘ方向から見て重なる領域Ｎを有していればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態における液晶装置の主要構成を示す分解斜視図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線における断面図。
【図３】本実施形態における複数の画素の一部を示す平面図。
【図４】図３中のＣ部の拡大図。
【図５】図４中のＤ−Ｄ線における断面図。
【図６】図５中のＥ−Ｅ線における断面図。
【図７】本実施形態におけるＴＦＴ素子、共通電極及び画素電極の配置を示す平面図。
【図８】本実施形態における表示パネルの透過領域における偏光状態を説明する図。
【図９】本実施形態における表示パネルの反射領域における偏光状態を説明する図。
【図１０】本実施形態における表示パネルの素子基板を形成する工程を説明する図。
【図１１】本実施形態における表示パネルの対向基板を形成する工程を説明する図。
【図１２】本実施形態における表示パネルの対向基板を形成する工程を説明する図。
【図１３】本実施形態における液晶装置を適用した電子機器の斜視図。
【図１４】本実施形態における複数の画素の配列の他の例を説明する図。
【符号の説明】
【００８４】
１…液晶装置、３…表示パネル、７…画素、９…表示面、１１…素子基板、１３…対向基板、１５…液晶、２０…底面、５１…第１基板、５３ａ…第１面、５３ｂ…第２面、６５…ＴＦＴ素子、６７…反射膜、６８…共通電極、６９…画素電極、８１…第２基板、８３ａ…外向面、８３ｂ…対向面、９７…位相差膜、１４１…レジスト層、１４５…紫外光、１４９…土手、１５１…溶液、２００…電子機器、２１０…表示部、Ｈ…反射領域、Ｍ…マトリクス、Ｔ…透過領域。
【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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【図１２】
2009047878.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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