JP5109520B2 - 光学素子、液晶装置、液晶装置用マザー基板、及び電子機器、並びにワイヤグリッド偏光素子 - Google Patents

Description

本発明は、光学素子、液晶装置、液晶装置用マザー基板、および電子機器に関する。

偏光分離機能を備えた光学素子の１つとして、ワイヤグリッド偏光素子が知られている。ワイヤグリッド偏光素子は、光の波長よりも短いピッチで並べられた多数の微細な導体からなる直線状の突起体を有する素子で構成されている（例えば特許文献１）。ワイヤグリッド偏光素子は、入射光のうち突起体に平行な偏光成分を反射し、突起体に対して直交する偏光成分を透過する機能を有しており、液晶装置等に用いられている。

特開平９−２８８２１１号公報

ワイヤグリッド偏光素子を備えた液晶装置では、ワイヤグリッド偏光素子上に別材料からなる層や電極等が形成される。しかしながら、このようなプロセスにおいて、薬液の塗布，現像，機械的接触等により、微細な突起体の端部の剥離や欠損等の損傷を受けることがある。突起体が損傷を受けた場合、ワイヤグリッド偏光素子の光学特性の低下を招くのみでなく、欠損した突起体の破片が前述のプロセス中で浮遊し液晶装置の他の部分に付着することにより、その部分が二次的損傷を受け、液晶装置の歩留りが低下するという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光学素子は、偏光分離機能を備えた光学素子であって、導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、複数の前記突起体の端部に亘って設けられ、該複数の前記突起体の材料とは異なる材料で形成された保護壁と、を備えていることを特徴とする。
また、本適用例に係る光学素子は、偏光分離機能を備えた光学素子であって、導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、複数の前記突起体の端部と離間して形成され、複数の前記突起体の端部に亘って、複数の前記突起体のそれぞれと交差した方向に延在して設けられた保護壁と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、突起体の端部に保護壁を備えているので、突起体の端部が保護壁により保護される。これにより、入射光を偏光状態の異なる反射光と透過光とに分離する機能を有する突起体が損傷を受けるリスクが低減されるので、優れた光学特性を有する光学素子を提供できる。

［適用例２］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体の端部に亘って設けられていてもよい。

この構成によれば、複数の突起体の端部に亘って保護壁が設けられているので、複数の突起体が損傷を受けるリスクを低減できる。

［適用例３］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体の周囲を囲むように設けられていてもよい。

この構成によれば、複数の突起体の周囲が保護壁で囲まれているので、複数の突起体の端部に加えて、互いにほぼ平行に配列された複数の突起体のうち最も外側に位置する突起体のそれぞれの外側部が保護される。これにより、複数の突起体が損傷を受けるリスクをより低減できる。

［適用例４］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体の両端に接していてもよい。

この構成によれば、保護壁が複数の突起体の両端に接しているので、複数の突起体の両端面が露出しない。また、複数の突起体の両端が保護壁に接して固定されるので、外力に対して安定する。これにより、複数の突起体の両端部をより確実に保護できる。

［適用例５］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体と同じ材料で形成されていてもよい。

この構成によれば、保護壁と複数の突起体とが同じ材料であるので、複数の突起体を形成する工程で保護壁をほぼ同時に形成できる。

［適用例６］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体と一体で形成されていてもよい。

この構成によれば、保護壁と複数の突起体とが一体であるので、複数の突起体の構造的強度が高められる。これにより、複数の突起体が損傷を受けるリスクをさらに低減できる。

［適用例７］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、前記複数の突起体の材料とは異なる材料で形成されていてもよい。

［適用例８］上記適用例に係る光学素子であって、前記保護壁は、遮光性を有する材料で形成されていてもよい。

この構成によれば、保護壁が遮光性を有する材料で形成されているので、遮光層と同等の遮光効果が得られる。

［適用例９］本適用例に係る液晶装置は、表示領域内に複数の画素を有する液晶装置であって、第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置する液晶層と、前記第１の基板の前記液晶層側に前記画素ごとに配置された、上記記載の光学素子と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、偏光分離機能を備えた光学素子が画素ごとに液晶セル内に配置されている。これらの光学素子の複数の突起体は保護壁により保護されており、液晶装置の製造工程において複数の突起体が損傷を受けるリスクが低減されるので、液晶装置の備える光学素子は優れた光学特性を有する。これにより、薄型で優れた表示品質を有する液晶装置を提供できる。

［適用例１０］上記適用例に係る液晶装置であって、前記複数の画素のそれぞれは、透過表示領域と反射表示領域とを有しており、前記光学素子は、前記反射表示領域に配置されていてもよい。

この構成によれば、液晶装置の反射表示領域に、優れた光学特性を有する光学素子が配置されているので、薄型で優れた表示品質を有する半透過反射型の液晶装置を提供できる。

［適用例１１］上記適用例に係る液晶装置であって、前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、少なくとも前記反射表示領域の周囲に配置されていてもよい。

この構成によれば、保護壁が反射表示領域の周囲に配置されているので、反射表示領域から透過表示領域に漏れる光を保護壁で遮光できる。これにより、透過表示領域のコントラストを向上できる。

［適用例１２］上記適用例に係る液晶装置であって、前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、前記複数の画素の間に配置されていてもよい。

この構成によれば、保護壁が複数の画素の間に配置されているので、隣り合う画素同士の間から漏れる光を保護壁で遮光できる。これにより、隣り合う画素間の光の混入を防止できるので、表示のコントラストを向上できる。

［適用例１３］本適用例に係る液晶装置は、表示領域内に複数の画素を有する液晶装置であって、第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置する液晶層と、前記第１の基板の前記液晶層側に配置された、上記記載の光学素子と、を備え、前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、前記表示領域の周囲に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、光学素子の保護壁が液晶装置の表示領域の周囲、すなわち実質的に表示に寄与しない領域に配置されるので、保護壁の形状，材料等における制約が緩和される。これにより、保護壁を容易に形成できる。また、保護壁により表示領域の周囲を遮光層と同等に遮光する効果が得られる。

［適用例１４］本適用例に係る液晶装置用マザー基板は、第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、を有する液晶装置の製造に用いる液晶装置用マザー基板であって、複数の前記第１の基板を包含する第３の基板と、前記第３の基板上のうち、前記第１の基板に対応する領域を除いた領域の少なくとも一部に形成された、上記記載の光学素子と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、液晶装置用マザー基板は、第３の基板上の第１の基板に対応する領域を除いた領域の少なくとも一部に形成された光学素子を備えている。これらの光学素子の複数の突起体は保護壁により保護されているので、光学素子が第３の基板上の第１の基板に対応する領域を除いた領域に孤立して設けられていても、液晶装置の製造工程において複数の突起体が損傷を受けるリスクが低減される。

［適用例１５］本適用例に係る電子機器は、上記記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、薄型で優れた表示品質を有する電子機器を提供できる。
［適用例１６］本適用例に係るワイヤグリッド偏光素子は、互いに平行に配置された導体部分を有する複数の突起体と、前記突起体の端部に亘って設けられ、該複数の前記突起体の材料とは異なる材料で形成された保護層と、を備えることを特徴とする。
また、上記ワイヤグリッド偏光素子において、前記保護壁は、複数の前記突起体の端部に接して設けられていることを特徴とする。
また、本適用例に係るワイヤグリッド偏光素子は、導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、複数の前記突起体の端部と離間して形成され、複数の前記突起体の端部に亘って、複数の前記突起体のそれぞれと交差した方向に延在して設けられた保護壁と、を備えていることを特徴とする。
また、上記ワイヤグリッド偏光素子において、前記保護壁は、前記複数の突起体の両端に設けられていることを特徴とする。
また、上記ワイヤグリッド偏光素子において、前記保護壁は、前記複数の突起体の周囲を囲むように設けられていることを特徴とする。
また、上記ワイヤグリッド偏光素子において、前記保護壁は、遮光性を有する材料で形成されていることを特徴とする。

以下に、本実施形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率は適宜異ならせてある。また、参照する各図面において、素子、配線、接続部等を省略してある。

（第１の実施形態）
＜光学素子＞
まず、第１の実施形態に係る光学素子の構成について図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る光学素子を模式的に示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る光学素子２０は、複数の突起体２２と、保護壁２４と、を備えたワイヤグリッド偏光素子である。光学素子２０は、下地２１上に配置されている。下地２１は、例えば基板であるが、基板を覆う表面層であってもよい。複数の突起体２２のそれぞれは、直線状の形状を有しており、下地２１上に互いにほぼ平行に配置されている。突起体２２は、光反射性の高い導体からなり、例えばアルミニウムからなる。突起体２２の材料は、ＡＰＣ（銀−パラジウム−銅の合金）であってもよい。

複数の突起体２２は所定のピッチで配置されている。複数の突起体２２のピッチは、入射する光の波長よりも小さく設定されており、例えば１４０ｎｍである。突起体２２の高さは、例えば１００ｎｍである。突起体２２の幅は、例えば７０ｎｍである。保護壁２４は、複数の突起体２２の周囲を囲むように設けられている。保護壁２４と複数の突起体２２とは一体で形成されている。保護壁２４の高さは、例えば１００ｎｍである。保護壁２４の幅は、例えば４〜１０μｍである。保護壁２４は、突起体２２と同じ材料で形成されている。

光学素子２０は、下地２１上に突起体２２および保護壁２４の材料を、例えばスパッタリング法により配置した後、例えばフォトリソグラフィ法によりエッチングを行うことで形成できる。光学素子２０は、入射光を偏光状態の異なる反射光と透過光とに分離する機能を備えている。光学素子２０は、入射する光のうち、突起体２２の延在方向に平行な偏光成分を反射し、突起体２２の延在方向に対して直交する偏光成分を透過する。

第１の実施形態の構成によれば、複数の突起体２２の周囲が保護壁２４で囲まれており、複数の突起体２２の延在方向の両端面が露出しない。このため、複数の突起体２２の両端部が保護されるとともに、複数の突起体２２の最も外側に位置する突起体２２のそれぞれの外側部が保護される。さらに、保護壁２４と複数の突起体２２とが一体であるので、複数の突起体２２の構造的強度が高められる。これにより、複数の突起体２２が損傷を受けるリスクが低減されるので、優れた光学特性を有する光学素子２０を提供できる。また、保護壁２４と複数の突起体２２とが一体でありかつ同じ材料からなるので、保護壁２４と複数の突起体２２とを同じ工程において同じマスクを用いて形成することができる。

＜液晶装置＞
次に、第１の実施形態に係る液晶装置の構成について図を参照して説明する。図２は、第１の実施形態に係る液晶装置の表示領域の一部を示す平面図である。図３は、第１の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す断面図である。詳しくは、図２のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。本実施形態に係る液晶装置１００は、ＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式の半透過反射型の液晶装置である。

図２に示すように、液晶装置１００の表示領域には、赤、緑、青の表示に寄与する画素３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ（以下では、対応する色について区別しない場合には単に画素３４とも呼ぶ）が複数配置されている。画素３４は、液晶装置１００の表示の最小単位であり、隣り合う画素同士の間に間隔が空くように、Ｘ軸およびＹ軸に沿ってマトリクス状に配置されている。ここで、Ｘ軸は画素３４の行方向を示し、Ｙ軸は画素３４の列方向を示している。

それぞれの画素３４は、反射表示に寄与する反射表示領域Ｒと、透過表示に寄与する透過表示領域Ｔと、を有している。Ｘ軸に沿った方向には反射表示領域Ｒ同士または透過表示領域Ｔ同士が対向するように隣接し、Ｙ軸に沿った方向には反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとが互いに対向するように隣接している。画素３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂから画素群３５が構成されている。液晶装置１００では、画素群３５において画素３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂのそれぞれの表示の輝度を適宜変えることで、種々の色の表示を行うことができる。

図３に示すように、液晶装置１００は、第１の基板１１と光学素子２０とを含む素子基板１０と、第２の基板３１を含む対向基板３０と、液晶層４０と、を備えている。

素子基板１０は、第１の基板１１と、第１の絶縁層１２と、光学素子２０と、共通電極１４と、第２の絶縁層１５と、画素電極１６と、を備えている。第１の基板１１は、透明な材料からなり、例えばガラスからなる。第１の絶縁層１２は、第１の基板１１の液晶層４０側を覆うように形成されている。この第１の絶縁層１２が、液晶装置１００における光学素子２０の下地である。反射表示領域Ｒに位置する第１の絶縁層１２には、図示しないが、外光を散乱させるための凹凸形状が形成されている。光学素子２０は、第１の絶縁層１２上のうち反射表示領域Ｒに形成されている。

共通電極１４は、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとに亘って形成されており、反射表示領域Ｒにおいては光学素子２０上に形成され、透過表示領域Ｔにおいては第１の絶縁層１２上に形成されている。共通電極１４は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる。共通電極１４上には、その上面を覆うように第２の絶縁層１５が形成されている。さらに、第２の絶縁層１５上には、複数のスリット状の開口部１６ａを有する画素電極１６が形成されている。画素電極１６は、例えばＩＴＯからなる。

図２に示すように、画素電極１６は、それぞれの画素３４の全体に亘って配置されており、より詳しくは反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとにまたがって配置されている。複数の画素電極１６は、マトリクス状に配置されている。なお、図２では、画素電極１６の開口部１６ａを省略している。

ここで、光学素子２０は、それぞれの画素３４に配置されている。より詳しくは、光学素子２０の複数の突起体２２は、それぞれの画素３４の反射表示領域Ｒに配置されている。そして、保護壁２４はそれぞれの画素３４の反射表示領域Ｒの周囲、すなわち隣り合う画素３４の反射表示領域Ｒの間と、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界と、に配置されている。

保護壁２４が隣り合う画素３４の反射表示領域Ｒの間に配置されているので、反射表示領域Ｒにおいて隣り合う画素３４同士の間から漏れる光を保護壁２４で遮光できる。これにより、複数の画素３４の間の光の混入を防止し、液晶装置１００の反射表示領域Ｒのコントラストを向上できる。また、保護壁２４が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界に配置されているので、反射表示領域Ｒから透過表示領域Ｔに漏れる光を保護壁２４で遮光できる。これにより、液晶装置１００の透過表示領域Ｔのコントラストを向上できる。

画素電極１６は、後述するカラーフィルタ層３２（図３参照）の赤、緑、青の３色のいずれかに対応している。これらの３色のそれぞれと対応する３つの画素電極１６との組み合わせにより、３色の画素３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂがそれぞれ構成される。

図３に示すように、素子基板１０の液晶層４０とは反対側には、第１の偏光板１８が配置されている。なお、素子基板１０には、図示しないが、液晶層４０を駆動するための素子、配線パターン、接続部等が設けられている。

対向基板３０は、液晶装置１００の観察側に位置している。対向基板３０は、第２の基板３１と、カラーフィルタ層３２と、カラーフィルタ保護層３６と、を備えている。第２の基板３１は、透明な材料からなり、例えばガラスからなる。カラーフィルタ層３２とカラーフィルタ保護層３６とは、第２の基板３１の液晶層４０側に順に積層されている。カラーフィルタ層３２は、赤、緑、青の３色の色要素を含んでいる。対向基板３０の液晶層４０とは反対側、すなわち観察側には、第２の偏光板３８が配置されている。

液晶層４０は、素子基板１０と対向基板３０との間に位置している。素子基板１０の液晶層４０側には、第２の絶縁層１５と画素電極１６とを覆うように、第１の配向膜４２が形成されている。また、対向基板３０の液晶層４０側には、カラーフィルタ保護層３６を覆うように第２の配向膜４４が形成されている。液晶層４０は、第１の配向膜４２と第２の配向膜４４とに施された配向処理によって配向方向が規制されており、ホモジニアス配向している。また、液晶層４０は、入射される可視光の波長に対して１／２波長分の位相差を付与する。

＜液晶装置の表示原理＞
次に、液晶装置１００の光学的軸配置を説明する。図４は、液晶装置１００の光学的軸配置を説明する図である。図４（ａ）に、第２の偏光板３８の透過軸３８ａを示す。図４（ｂ）に、液晶層４０の配向方向を示す。液晶層４０の配向方向４０ａは透過軸３８ａに平行であり、電圧が印加された状態での液晶層４０の配向方向４０ｂは透過軸３８ａに対し例えば４５°となる。

ここで、本実施形態では、光学素子２０の突起体２２の延在方向は透過軸３８ａに対して直交している。したがって、光学素子２０は、透過軸３８ａに平行な偏光成分を透過し、透過軸３８ａに対して直交する偏光成分を反射する。図４（ｃ）に、光学素子２０が透過する偏光成分の方向を透過軸２０ａとして示す。図４（ｄ）に、第１の偏光板１８の透過軸１８ａを示す。透過軸１８ａは透過軸３８ａに対して直交している。

次に、液晶装置１００の表示原理を説明する。本実施形態では、液晶装置１００は、液晶層４０に電圧が印加されない状態が暗表示となる「ノーマリーブラック」型である。したがって、暗表示を行う場合は、液晶層４０に電圧が印加されない状態とする。

反射表示領域Ｒにおいては、第２の偏光板３８の上方から入射した光は、透過軸３８ａに平行な直線偏光となり液晶層４０に入射する。ここで、液晶層４０に入射した直線偏光は、その偏光軸が液晶層４０の配向方向４０ａと平行であるので、位相差を与えられずそのままの状態で液晶層４０を通過し、光学素子２０に入射する。この透過軸３８ａに平行な直線偏光は、光学素子２０を透過した後、第１の偏光板１８に吸収されて第２の偏光板３８側（観察側）へ戻らないため、暗表示となる。

一方、透過表示領域Ｔにおいては、第１の偏光板１８の下方から入射した光は、透過軸１８ａに平行な直線偏光となり、液晶層４０に入射する。ここで、液晶層４０に入射した直線偏光は、その偏光軸が液晶層４０の配向方向４０ａに対して直交しているので、位相差を与えられずそのままの状態で液晶層４０を通過し、第２の偏光板３８に入射する。この透過軸１８ａに平行な直線偏光は、第２の偏光板３８に吸収されて第２の偏光板３８の上方（観察側）へ届かないため、暗表示となる。

次に、明表示を行う場合は、液晶層４０に電圧が印加された状態とする。電圧が印加された状態において、液晶層４０の配向方向４０ｂは第２の偏光板３８の透過軸３８ａに対し例えば４５°となる。

反射表示領域Ｒにおいては、第２の偏光板３８の上方から入射した光は、透過軸３８ａに平行な直線偏光となり液晶層４０に入射する。液晶層４０に入射した直線偏光は、液晶層４０を通過する際に１／２波長分の位相差を付与されて、透過軸３８ａに対して直交する直線偏光となり、光学素子２０に入射する。この直線偏光は透過軸２０ａに対しても直交するため、光学素子２０によって反射され、再び液晶層４０に入射する。再び液晶層４０を通過した直線偏光は、液晶層４０によって１／２波長分の位相差を付与されて、透過軸３８ａに平行な直線偏光になり、第２の偏光板３８を透過して第２の偏光板３８の上方（観察側）へ届くため、明表示となる。

一方、透過表示領域Ｔにおいては、第１の偏光板１８の下方から入射した光は、透過軸１８ａに平行な直線偏光となり、液晶層４０に入射する。液晶層４０に入射した直線偏光は、液晶層４０を通過する際に１／２波長分の位相差を付与されて、透過軸１８ａに対して直交する直線偏光となり、第２の偏光板３８に入射する。この直線偏光は透過軸３８ａに平行であるので、第２の偏光板３８を透過して第２の偏光板３８の上方（観察側）へ届くため、明表示となる。

上記第１の実施形態の構成によれば、入射光を偏光状態の異なる反射光と透過光とに分離する機能を備え、優れた光学特性を有する光学素子２０を液晶セル内の反射表示領域Ｒに備えているので、薄型で優れた表示品質を有する半透過反射型の液晶装置１００を提供できる。また、液晶装置１００の製造工程において、光学素子２０の複数の突起体２２が損傷を受けるリスクが低減されるので、欠損した突起体２２の破片が製造工程のプロセス中で浮遊し、液晶装置１００の他の部分に付着することにより発生する二次的損傷を防止できる。これにより、液晶装置１００の歩留りを向上できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る光学素子の構成について図を参照して説明する。図５は、第２の実施形態に係る光学素子を模式的に示す斜視図である。

第２の実施形態に係る光学素子５０は、第１の実施形態に係る光学素子２０に対して、複数の突起体と保護壁とが別々に形成されている点と、保護壁が複数の突起体と異なる材料で形成されている点とが異なっているが、その他の点は同じである。

図５に示すように、光学素子５０は、複数の突起体２２と保護壁５４とを備えている。複数の突起体２２と保護壁５４とは別々に形成されている。保護壁５４は、複数の突起体２２の周囲を囲むように形成されている。保護壁５４は、複数の突起体２２の延在方向の両端部２２ａ，２２ｂに接していてもよい。保護壁５４は、複数の突起体２２の材料とは異なる材料で形成されている。保護壁５４は、遮光性を有する材料、例えば黒色の樹脂材料で形成されている。

第２の実施形態の構成によれば、複数の突起体２２と保護壁５４とが別々に形成されていても、複数の突起体２２の周囲が保護壁５４により保護される。さらに、保護壁５４が複数の突起体２２の延在方向の両端部２２ａ，２２ｂに接していると、複数の突起体２２の延在方向の両端部２２ａ，２２ｂが保護壁５４に接して固定されるので、外力に対して安定する。これにより、複数の突起体２２が損傷を受けるリスクを低減できる。また、保護壁５４が遮光性を有する材料で形成されているので、複数の突起体２２の周囲に入射する不要な光を遮光層と同等に遮光できる。なお、保護壁５４の材料は、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の金属薄膜であってもよいし、透明な樹脂材料であってもよい。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る液晶装置の構成について図を参照して説明する。図６は、第３の実施形態に係る液晶装置の画素領域を示す平面図である。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

第３の実施形態に係る液晶装置２００は、第１の実施形態に係る液晶装置１００に対して、光学素子２０の代わりに光学素子６０を備えている点が異なっているが、その他の点は同じである。光学素子６０は、第１の実施形態に係る光学素子２０に対して、保護壁６４の形状が異なっているが、その他の点は同じである。

図６に示すように、光学素子６０は、複数の突起体２２と、保護壁６４と、を備えている。保護壁６４は、図のＸ軸に沿った方向およびＹ軸に沿った方向における隣り合う画素３４同士の間と、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間と、に配置されている。

第３の実施形態の構成によれば、保護壁６４が隣り合う画素３４同士の間に配置されているので、隣り合う画素３４同士の間の光の混入を防止できる。これにより、液晶装置２００の反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとのコントラストを向上できる。また、保護壁６４が反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの境界に配置されているので、反射表示領域Ｒから透過表示領域Ｔに漏れる光を保護壁６４で遮光できる。これにより、液晶装置２００の透過表示領域Ｔのコントラストをより向上できる。

なお、光学素子６０に、第２の実施形態に係る光学素子５０と同様に、保護壁が遮光性を有する材料で複数の突起体と別々に形成される構成を適用してもよい。これによれば、液晶装置２００において、隣り合う画素３４同士の間と、反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとの間と、を遮光層と同等に遮光できる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る光学素子の構成について図を参照して説明する。図７は、第４の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図である。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

第４の実施形態に係る液晶装置３００は、第１の実施形態に係る液晶装置１００に対して、光学素子２０の代わりに光学素子７０を備えている点が異なっているが、その他の点は同じである。

図７に示すように、光学素子７０は、複数の突起体群７２と、保護壁７４と、を備えている。複数の突起体群７２のそれぞれは、第１の実施形態の光学素子２０における複数の突起体２２と同様の構成を有する複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体で構成される。

液晶装置３００は、表示領域３００ａ内に複数の画素３４（図２参照）を有している。表示領域３００ａは、液晶装置３００において実質的に表示に寄与する領域である。複数の突起体群７２は、表示領域３００ａ内に配置されている。突起体群７２のそれぞれは、複数の画素３４の反射表示領域Ｒに重なるように配置されている。複数の画素３４は、図７のＸ軸に沿った方向に反射表示領域Ｒ同士が並び、図７のＹ軸に沿った方向には反射表示領域Ｒと透過表示領域Ｔとが互いに対向するように配列されているので、複数の突起体群７２は、図７のＸ軸に沿った方向すなわち反射表示領域Ｒ同士が隣接する方向を延在方向として、ストライプ状に配置されている。

保護壁７４は、表示領域３００ａの周囲に、複数の突起体群７２を囲むように配置されている。なお、表示領域３００ａの周囲の保護壁７４が配置される領域は、対向基板３０の外周部に重なる部分である。保護壁７４は、例えば複数の突起体群７２と一体で形成されている。保護壁７４は、複数の突起体群７２と異なる材料で、それぞれ別々に形成されていてもよい。この構成によれば、保護壁７４は液晶装置３００の実質的に表示に寄与する領域の周囲に配置されるので、保護壁７４の形状，材料等における制約が緩和される。これにより、保護壁７４を容易に形成できる。また、保護壁７４を遮光性を有する材料で形成すれば、保護壁７４により表示領域３００ａの周囲を遮光層と同等に遮光する効果が得られる。

なお、素子基板１０は、対向基板３０より大きく、一部が対向基板３０よりも張り出した状態で配置されている。この張り出し部分１０ａには、液晶層４０（図示しない）を駆動するためのドライバＩＣ７６が実装されている。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る液晶装置用マザー基板の構成について図を参照して説明する。図８は、第５の実施形態に係る液晶装置用マザー基板の概略構成を示す平面図である。第５の実施形態に係る液晶装置用マザー基板は、液晶装置の製造に用いる基板であり、素子基板が複数枚取りできる大型の基板である。

液晶装置用マザー基板８は、例えば、第１の実施形態の液晶装置１００の製造に用いる基板である。より詳細には、液晶装置用マザー基板８は、第１の実施形態の素子基板１０の製造に用いる基板である。図８に示すように、液晶装置用マザー基板８は、第１の実施形態の第１の基板１１を包含する第３の基板１０ｂと、第３の基板１０ｂ上に形成された工程検査用光学素子８０と、を備えている。

第３の基板１０ｂは、複数の第１の基板１１を包含している。素子基板１０の製造工程においては、第３の基板１０ｂが包含する複数の第１の基板１１のそれぞれに素子基板１０の備える各構成要素が形成されるまで、液晶装置用マザー基板８の状態で加工が行われる。そして、最終的に液晶装置用マザー基板８を切断して個片化することにより、複数の素子基板１０が得られる。

工程検査用光学素子８０は、第３の基板１０ｂ上のうち、第１の基板１１に対応する領域を除いた領域の少なくとも一部に形成されている。工程検査用光学素子８０は、複数の突起体８２と保護壁８４とを有している。工程検査用光学素子８０は、素子基板１０の製造工程において、液晶装置１００の備える光学素子２０の代用として検査するためのものである。したがって、工程検査用光学素子８０は、第１の実施形態の光学素子２０と同様の構成を有している。より詳細には、複数の突起体８２は第１の実施形態の複数の突起体２２と同様であり、保護壁８４は第１の実施形態の保護壁２４と同様である。

この構成によれば、工程検査用光学素子８０は複数の突起体８２と保護壁８４とを有しているので、第３の基板１０ｂ上のうち第１の基板１１に対応する領域を除いた領域に工程検査用光学素子８０が孤立して設けられていても、複数の突起体８２は保護壁８４により保護される。これにより、工程検査用光学素子８０の複数の突起体８２が損傷を受けるリスクが低減されるので、液晶装置１００の製造工程において、液晶装置１００の備える光学素子２０の代用検査をより支障なく行うことができる。

なお、液晶装置用マザー基板８は、第３の実施形態の液晶装置２００または第４の実施形態の液晶装置３００に用いる素子基板が複数枚取りできる基板であってもよい。また、工程検査用光学素子８０は、それぞれの素子基板の備える光学素子に対応して、第２の実施形態の光学素子５０、第３の実施形態の光学素子６０、または第４の実施形態の光学素子７０と同様の構成を有していてもよい。

（電子機器）
上述した液晶装置１００，２００，３００は、例えば、図９（ａ）に示すように、電子機器としての携帯電話機５００に搭載して用いることができる。電子機器は、図９（ｂ）に示すように、電子ビューファインダ５１０であってもよい。携帯電話機５００、電子ビューファインダ５１０は、それぞれの表示部５０２，５１２に液晶装置１００，２００，３００を備えている。この構成により、表示部５０２を有する携帯電話機５００および表示部５１２を有する電子ビューファインダ５１０は優れた表示品質を有している。

また、電子機器は、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、オーディオ機器、液晶プロジェクタであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
図１０は、光学素子の変形例を説明する図である。突起体９２の少なくとも一端部に保護壁を設ければ、突起体９２が損傷を受けるリスクを低減できる。したがって、以上の実施形態の光学素子２０，５０，６０，７０および工程検査用光学素子８０では、保護壁が複数の突起体を囲むように配置されていたが、この形態に限定されない。例えば、保護壁は個々の突起体９２の一端部９２ａに配置されてもよいし、複数の突起体９２の一端部９２ａに亘って配置されていてもよいし、両端部９２ａ，９２ｂに設けてもよい。

図１０に示すように、光学素子９０は、複数の突起体９２と保護壁９４とを備えている。保護壁９４は、複数の突起体９２の両端部に、複数の突起体９２に亘って形成されている。保護壁９４は、複数の突起体９２の端部９２ａおよび／または端部９２ｂに接していてもよい。このような構成でも、複数の突起体９２の両端部９２ａ，９２ｂが保護壁９４により保護されるので、複数の突起体９２が損傷を受けるリスクを低減できる。

（変形例２）
以上の実施形態の液晶装置１００，２００，３００は、半透過反射型の液晶装置であったが、この形態に限定されない。液晶装置は、反射型の液晶装置であってもよい。図１１は、反射型の液晶装置の画素領域を示す平面図である。なお、第１の実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

図１１に示すように、液晶装置４００は反射型の液晶装置である。複数の画素３４のそれぞれは、全体が反射表示領域Ｒとなっている。したがって、光学素子２０の複数の突起体２２は画素３４のそれぞれの領域全体に配置されており、保護壁２４は図１１のＸ軸に沿った方向およびＹ軸に沿った方向における隣り合う画素３４同士の間に配置されている。この構成によれば、薄型で優れた表示品質を有する反射型液晶装置を提供できる。

（変形例３）
以上の実施形態の液晶装置は、ＦＦＳ方式の半透過反射型の液晶装置であったが、この形態に限定されない。液晶装置は、例えば、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の液晶装置、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）方式の液晶装置、ＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶装置であってもよい。また、液晶装置は、反射型の液晶装置であってもよい。

なお、以上の実施形態において説明されていない構成要素の材料および加工方法は、公知の技術を適用すればよい。

第１の実施形態に係る光学素子を模式的に示す斜視図。 第１の実施形態に係る液晶装置の表示領域の一部を示す平面図。 第１の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す断面図。 液晶装置の光学的軸配置を説明する図。 第２の実施形態に係る光学素子を模式的に示す斜視図。 第３の実施形態に係る液晶装置の画素領域を示す平面図。 第４の実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図。 第５の実施形態に係る液晶装置用マザー基板の概略構成を示す平面図。 本実施の形態における電子機器を示す図。 光学素子の変形例を説明する図。 反射型の液晶装置の画素領域を示す平面図。

符号の説明

８…液晶装置用マザー基板、１０…素子基板、１０ａ…張り出し部分、１０ｂ…第３の基板、１１…第１の基板、１２…第１の絶縁層、１４…共通電極、１５…第２の絶縁層、１６…画素電極、１６ａ…開口部、１８…第１の偏光板、１８ａ…透過軸、２０…光学素子、２０ａ…透過軸、２１…下地、２２…突起体、２２ａ，２２ｂ…端部、２４…保護壁、３０…対向基板、３１…第２の基板、３２…カラーフィルタ層、３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ…画素、３５…画素群、３６…カラーフィルタ保護層、３８…第２の偏光板、３８ａ…透過軸、４０…液晶層、４０ａ…配向方向、４０ｂ…配向方向、４２…第１の配向膜、４４…第２の配向膜、５０…光学素子、５４…保護壁、６０…光学素子、６４…保護壁、７０…光学素子、７２…突起体群、７４…保護壁、７６…ドライバＩＣ、８０…工程検査用光学素子、８２…突起体、８４…保護壁、９０…光学素子、９２…突起体、９２ａ，９２ｂ…端部、９４…保護壁、１００…液晶装置、２００…液晶装置、３００…液晶装置、３００ａ…表示領域、４００…液晶装置、５００…携帯電話機、５０２…表示部、５１０…電子ビューファインダ、５１２…表示部、Ｒ…反射表示領域、Ｔ…透過表示領域。

Claims (19)

1. 偏光分離機能を備えた光学素子であって、
   導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、
   複数の前記突起体の端部に亘って設けられ、該複数の前記突起体の材料とは異なる材料で形成された保護壁と、
   を備えていることを特徴とする光学素子。
2. 請求項１に記載の光学素子であって、
   前記保護壁は、複数の前記突起体の端部に接して設けられていることを特徴とする光学素子。
3. 偏光分離機能を備えた光学素子であって、
   導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、
   複数の前記突起体の端部と離間して形成され、複数の前記突起体の端部に亘って、複数の前記突起体のそれぞれと交差した方向に延在して設けられた保護壁と、
   を備えていることを特徴とする光学素子。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子であって、
   前記保護壁は、複数の前記突起体の両端に設けられていることを特徴とする光学素子。
5. 請求項４に記載の光学素子であって、
   前記保護壁は、複数の前記突起体の周囲を囲むように設けられていることを特徴とする光学素子。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子であって、
   前記保護壁は、遮光性を有する材料で形成されていることを特徴とする光学素子。
7. 表示領域内に複数の画素を有する液晶装置であって、
   第１の基板と、
   前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置する液晶層と、
   前記第１の基板の前記液晶層側に前記画素ごとに配置された、請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、
   を備えていることを特徴とする液晶装置。
8. 請求項７に記載の液晶装置であって、
   前記複数の画素のそれぞれは、透過表示領域と反射表示領域とを有しており、
   前記光学素子は、前記反射表示領域に配置されていることを特徴とする液晶装置。
9. 請求項８に記載の液晶装置であって、
   前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、少なくとも前記反射表示領域の周囲に配置されていることを特徴とする液晶装置。
10. 請求項７から９のいずれか１項に記載の液晶装置であって、
    前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、前記複数の画素の間に配置されていることを特徴とする液晶装置。
11. 表示領域内に複数の画素を有する液晶装置であって、
    第１の基板と、
    前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
    前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置する液晶層と、
    前記第１の基板の前記液晶層側に配置された、請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、を備え、
    前記光学素子の複数の突起体と保護壁とのうち前記保護壁は、前記表示領域の周囲に配置されていることを特徴とする液晶装置。
12. 第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、を有する液晶装置の製造に用いる液晶装置用マザー基板であって、
    複数の前記第１の基板を包含する第３の基板と、
    前記第３の基板上のうち、前記第１の基板に対応する領域を除いた領域の少なくとも一部に形成された、請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、
    を備えていることを特徴とする液晶装置用マザー基板。
13. 請求項７から１２のいずれか１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。
14. 互いに平行に配置された導体部分を有する複数の突起体と、
    前記突起体の端部に亘って設けられ、該複数の前記突起体の材料とは異なる材料で形成された保護層と、
    を備えることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。
15. 請求項１４に記載のワイヤグリッド偏光素子であって、
    前記保護壁は、複数の前記突起体の端部に接して設けられていることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。
16. 導体からなる複数の互いにほぼ平行な直線状の突起体と、
    複数の前記突起体の端部と離間して形成され、複数の前記突起体の端部に亘って、複数の前記突起体のそれぞれと交差した方向に延在して設けられた保護壁と、
    を備えていることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。
17. 請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光素子であって、
    前記保護壁は、前記複数の突起体の両端に設けられていることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。
18. 請求項１７に記載のワイヤグリッド偏光素子であって、
    前記保護壁は、前記複数の突起体の周囲を囲むように設けられていることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。
19. 請求項１４から１８のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光素子であって、
    前記保護壁は、遮光性を有する材料で形成されていることを特徴とするワイヤグリッド偏光素子。

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