JP2002544565A - カラー液晶ディスプレイのアクティブ基材およびその製法 - Google Patents

カラー液晶ディスプレイのアクティブ基材およびその製法

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Abstract

(57)【要約】 表示性能を高めるために選択された構成部材を含む改良された電子ディスプレイ。改良された電子ディスプレイは、複数の薄膜トランジスタと、架橋バインダ内に着色剤を含む複数の熱転写カラーフィルタとを有するアクティブ基材を含む。アクティブ基材はまたブラックマトリクスを含む。液晶材料、スペーサおよび底部偏光板のような改良されたディスプレイ内の他の構成部材は、輝度、電力消費、応答時間、重量および厚みのようなディスプレイ性能特性を高めるために選択できる。本発明はまた、複数のカラーフィルタをサーマルマス転写し、転写後に複数のカラーフィルタを架橋させるステップを含むディスプレイ用のカラーフィルタ基材を形成する方法を提供する。架橋ステップ前に、複数のカラーフィルタを検査し、その基材を再加工するために除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、改良されたカラー電子ディスプレイ、電子ディスプレイに使用する
アクティブ基材、および電子ディスプレイに使用するカラーフィルタを有するア
クティブ構成要素を製造する方法に関する。
【０００２】 背景技術 フルカラーアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造における
問題は、特に、より高解像度でより高速のスイッチング時間を有し、しかも全て
がより低コストで、ディスプレイをより大型化、高輝度化、薄型化、および軽量
化しようとする要求の高まり共に生じ得る。
【０００３】 通常、アクティブマトリクスＬＣＤは、アクティブ基材と非アクティブ（パッ
シブ）基材との間に配置された液晶材料を含む。アクティブ基材は、一般に、ピ
クセル配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の規則的アレイ、すなわちマトリ
クスを有する。カラーを加えるために、カラーフィルタをＬＣＤ内のピクセル毎
に提供できる。目下、アクティブマトリクスディスプレイ内のカラーフィルタは
、フォトリソグラフィまたは直接印刷のいずれかの技術を利用して、典型的に平
らな非アクティブディスプレイ基材上に形成される。
【０００４】 発明の開示 電子ディスプレイのサイズおよび／または解像度を増大すると、ディスプレイ
内で制御するピクセル数も増大する。制御するピクセル数を多くなると、電子ス
イッチング速度、液晶応答時間、およびカラーフィルタアライメントに関する問
題がより重要となってくる。例えば、カラーＬＣＤを組み立てる際に、正しく配
向されていない、或いは不良のカラーフィルタのため、工程中にそのカラーフィ
ルタ基材を放棄しなければならなくなる。エラーの確率だけでなく、無駄に伴う
コストは、ディスプレイ内のピクセル数の増加と共に増大しがちである。さらに
、より薄く且つ軽量の構造を有し、より少ない電力消費で、しかも高輝度を提供
し、改良された信頼性および耐久性を有することなど、これらのディスプレイに
対する要求は益々高まるばかりである。
【０００５】 本発明は、表示性能全体を高めるように選択された構成要素を有する改良され
た液晶ディスプレイ構造を提供する。構成要素は、例えば、高輝度、低電力消費
、および／または高速スイッチング速度を有する、本発明による改良されたディ
スプレイを構成するように選択できる。本発明はまた、信頼性および耐久性を維
持しつつ、より薄く且つ軽量となるように製造できる改良されたディスプレイを
含む。
【０００６】 本発明によれば、高められた表示性能を達成するために次の構成要素が選択さ
れる。カラーフィルタは、例えば、アクティブマトリクスディスプレイのアクテ
ィブ基材上に提供されて、ディスプレイの開口率を増し、より多くの光がディス
プレイを透過することとなる。液晶材料および配向膜は、応答時間を増し、電力
消費を低減し、コントラストを増すように選択される。耐久性のあるより薄い構
造を許容するスペーサが、提供される。同点灯条件の輝度を増すことによって点
灯効率を増す反射偏光板が使用される。これらや他の構成要素は、例えば、１つ
またはそれ以上の表示性能特性を高めるために、個々にまたは組合せにて選択さ
れる。
【０００７】 本発明の１つの態様によって、改良されたカラーアクティブマトリクス液晶デ
ィスプレイが提供される。１つの実施態様は、（ｉ）光源と、（ｉｉ）光源から
の光を透過させ、実質的に偏光するように配設された偏光板と、（ｉｉｉ）偏光
板によって透過された光を利用するように配設された液晶表示パネルとを含む電
子ディスプレイを提供する。表示パネルは、底部基材と、底部基材から間隔を空
けて配設された上部基材と、それらの基材間に配設された液晶膜と、底部基材と
液晶膜との間に配設されたマルチカラーアクティブ膜とを含む。マルチカラーア
クティブ膜は、透明導電性サブピクセル要素に電気的に接続された複数の独立し
てアドレス指定可能なアクティブ要素と、それぞれが１つまたはそれ以上の透明
導電性サブピクセル要素と位置合わせされた複数のカラーフィルタとを含む。カ
ラーフィルタは、架橋された組成内に着色剤を包含し、熱転写された材料から誘
導される。液晶膜は、フッ素化キラル強誘電性液晶材料を含む。
【０００８】 他の態様において、本発明は、各トランジスタが関連の透明導電性サブピクセ
ル要素に電気的に接続されている複数の独立してアドレス指定可能な薄膜トラン
ジスタをその上に配設した第１の透明基材と、第１の透明基材から間隔を空けて
配設された第２の透明基材と、第１の基材と第２の基材との間に配設された液晶
膜と、第１の基材と液晶膜との間に配設された複数のカラーフィルタとを有し、
これらのカラーフィルタが着色剤をその内部に配設した熱転写材料を包含し、各
カラーフィルタがトランジスタと関連付けられた１つまたはそれ以上の透明導電
性要素と位置合わせされている、カラーアクティブマトリクス液晶ディスプレイ
を提供する。
【０００９】 本発明のディスプレイの性能を改良するように選択され得る１つの構成要素は
、カラーフィルタである。従って、本発明は、カラーフィルタを製造する新規の
方法を提供する。１つの態様において、表示基材の再加工のためにカラーフィル
タの検査および除去（必要な場合）ができるように多数のカラーフィルタが架橋
前に転写される。
【００１０】 １つの態様において、本発明は、表示基材を準備し、各カラーフィルタが架橋
組成内に着色剤を包含する複数のカラーフィルタを基材の選択部分にサーマルマ
ス転写し、その転写後にカラーフィルタを架橋させるステップを含む、液晶表示
基材用のカラーフィルタを製造する新規方法を提供する。複数のカラーフィルタ
を表示基材に転写後、および架橋前に、カラーフィルタを任意に検査して、例え
ば、不良があるか、配向が正しいかを判定することができる。フィルタが検査基
準に合致しない場合、それらを洗浄ステップによって除去できる。洗浄後、表示
基材は、他の複数のカラーフィルタを転写することによって再加工される。
【００１１】 本発明の方法は、カラーアクティブマトリクスディスプレイ用のアクティブ基
材に複数のカラーフィルタを熱転写するのに特に適している。この場合、複数の
独立してアドレス指定可能なアクティブデバイスを有するアクティブ基材は、本
発明に従ってカラーフィルタを熱転写するための表示基材として提供される。
【００１２】 詳細な説明 本発明は、改良されたアクティブマトリクスカラーディスプレイ、およびカラ
ー表示基材を製造する方法に関する。改良されたディスプレイは、アクティブマ
トリクスディスプレイの性能を高めるように選択された構成要素を含む。改良さ
れたディスプレイは、本発明の方法により製造されたカラーフィルタ基材をも含
めることができる。方法は、多数のカラーフィルタを表示基材に熱転写し、転写
後にカラーフィルタを架橋させることを含む。
【００１３】 液晶光モジュレータは、通常、混乱した（ｐｉｘｉｌａｔｅｄ）情報が使用者
または観察者に視覚的に表示されるべきである電子ディスプレイで使用される。
液晶光モジュレータの他の使用は、情報が、液晶光モジュレータによって制御さ
れる光として伝送されるデータ伝送デバイスを含む。データ伝送の場合、光は一
方のデバイスから他方のデバイスに「表示され」、必ずしも使用者または観察者
に対して直接表示される必要はない。従って、ここで使用される場合、用語「液
晶ディスプレイ」、「電子ディスプレイ」、および「液晶光モジュレータ」は、
表示がパッシブ観察者、アクティブ使用者、アクティブまたはパッシブデバイス
、写真フィルム、映写スクリーン等へのものであるかどうかに関わらず、表示の
ための光伝送を変調する電子デバイスを含むことを意味する。
【００１４】 図１は、本発明による改良されたディスプレイ２００内に包含される構成要素
を概略的に示す。様々な態様において、これらや他の構成要素（以下で詳述され
るような）は、高輝度、低電力消費、高速スイッチング時間、およびより薄い全
体構造を含む、表示性能特性を改良するように（個々にまたは組合せにて）選択
される。つまり、ディスプレイ２００の選択可能な構成要素は、底部偏光板２１
０、底部基材２１２、アクティブ膜２１４、カラーフィルタ膜２１６、底部配向
膜２１８、液晶膜２２０、上部配向膜２２２、維持電極膜２２４、上部基材２２
６、および上部偏光板２２８を含めることができる。この明細書の全体を通じて
使用される場合、用語「アクティブ膜」は、１つまたはそれ以上のアクティブデ
バイスを含む電子ディスプレイ構造内の膜を指し、「アクティブ基材」は、アク
ティブ膜を有する基材を指す。アクティブデバイスの例は、トランジスタ、カウ
ンタ、ゲート、および他のこれらのようなデバイスを含むが、パッシブデバイス
の例は、コンデンサ、抵抗、および他のこれらのようなデバイスを含む。本発明
によるディスプレイ内に包含可能なこれらや他の膜および構成要素については、
以下の議論で詳述する。
【００１５】 図１はまた、ディスプレイ２００を照明するために提供される内部光源２０２
を示す。ディスプレイ２００は透明ディスプレイであるように示されているが、
本発明の様々な態様もまた、周囲光または内部光源およびフロント導光板を使用
して前面から照明されても良いトランスフレクティブ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉ
ｖｅ）および反射ディスプレイにも適用されることは理解されよう。
【００１６】 ディスプレイ２００は、図１の領域２４０で示されるように、光源２０２と偏
光板２１０との間に位置決めされた様々な光学構成要素および／または光制御フ
ィルムを任意に包含できる。これらの構成要素は、ディスプレイの全体の性能を
改良するために単独または組合せにて提供される。適当な構成要素の例は、プリ
ズムアップ構成、プリズムダウン構成、および／またはＢＥＦの他のシートと組
み合わせて（例えば、交差したプリズム構成で配置された２枚のシート）使用さ
れる輝度促進フィルム（ＢＥＦ）のシート（ミネソタ州、セントポールのＭｉｎ
ｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐ
ａｎｙ社から市販）；ＤＢＥＦ（ミネソタ州、セントポールのＭｉｎｎｅｓｏｔ
ａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ社か
ら市販）の商標で販売されている光制御フィルムのシート；回転フィルムまたは
他の光方向変更フィルム；コレステリン状反射偏光板（ＮＩＰＰＯＸの商標でＮ
ｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ社から市販のものなど）；米国特許第５，７８３，１２０
号や、国際公開第ＷＯ９７／３２２２３号に記載のものなど拡散反射偏光フィル
ム；リターダフィルム；レンズおよびレンズアレイ；および他のこれらのような
フィルムおよび光学構成要素を含む。
【００１７】 本発明の改良されたディスプレイの１つの態様は、例えば、図２（ｂ）で示さ
れるようなアクティブマトリクスＬＣＤ構造３１０内に使用される、図２（ａ）
で示されるようなカラーフィルタアクティブ基材要素３００である。特定の態様
は、説明を目的としたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。図２
（ａ）および（ｂ）で示された様々な構成要素、および改良された全体の表示性
能を得るためのこれらのような構成要素の選択については、示された様々構成要
素を簡単に確認した後、以下でさらに詳述する。
【００１８】 図２（ａ）は、電子表示パネル用のアクティブ基材要素３００の一部の平面図
を示す。基材要素３００は、サイズが微小ディスプレイ（１ｃｍ程度またはそれ
以下の）から、小型ディスプレイ（約１ｃｍから数ｃｍの）、大型ディスプレイ
（数十ｃｍの）、および超大型ディスプレイ（１ｍ程度またはそれ以上の）にま
で至る透明、トランスフレクティブ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）、または反
射電子ディスプレイに、正規の構成要素を使用して、一体化される。基材要素３
００は、規則的パターンで配設された、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のような、
複数の独立してアドレス指定可能なデバイス２０を有する。トランジスタは、ア
ドレスライン、および付加的トランジスタ、コンデンサ、抵抗、有機または無機
発光デバイス、および他のこれらのようなデバイスを含む、提供されても良い他
の（任意の）アクティブまたはパッシブデバイスと共にアクティブ膜を形成する
。ＴＦＴ２０は通常、図２（ａ）に示されるように矩形アレイで提供されるが、
それらが任意の適当な形状で配列されても良い。透明サブピクセル電極１２は、
ディスプレイの選択されたサブピクセルの液晶材料を方向付けるために各サブピ
クセル領域において独立して電界を印可できるようにトランジスタ２０と関連付
けられる。カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂは、以下で詳述されるように、本発明の方
法を用いてアクティブ基材要素３００上に提供される。
【００１９】 個々のトランジスタ２０は、一連の並列ゲートドライバ電極３２の１つから関
連ゲート電極２２に電圧を印可することによってアドレス指定されるので、一連
の並列信号ドライバ電極３４の１つから送られた信号がトランジスタ２０のソー
ス２４からトランジスタ２０のドレンへ通過できるドレン２６は、関連透明サブ
ピクセル電極１２に電気的に接続される。任意の膜が透明サブピクセル電極１２
とドレン２６とを絶縁分離する場合、その電気的接続は、介在膜または複数の膜
内のスルーホール２８を介して任意に行われる。トランジスタをこのようにアド
レス指定することによって、電場が、トランジスタの関連透明サブピクセル電極
と反対側の基材に供給された電極との間の領域内に造られる。各透明サブピクセ
ル電極と関連付けられた領域は、ディスプレイ内のサブピクセルを画定する。色
を加えるために、カラーフィルタが各サブピクセルに提供される。フルカラーデ
ィスプレイにおいて、フルピクセルは、３つの隣接サブピクセルから作成され、
各サブピクセルが異なるカラーフィルタ、典型的にレッド、ブルー、グリーンを
有する（但し、シアン、マゼンタ、イエローのような、他の色の組合せが使用さ
れても良い）。
【００２０】 図２（ｂ）は、図２（ａ）で示されたアクティブ基材要素３００の１つの態様
を含む液晶表示パネル３１０の一部を示す。表示パネル３１０は、図２（ａ）か
らの線２ｂについての断面で示されている。電子表示パネル３１０は、底部（ア
クティブ）基材１０ａ、上部（非アクティブ）基材１０ｂ、および基材間で挟ま
れた様々な構成要素を含む。底部基材１０ａは、ソース電極２４に電気的に接続
された信号ドライバ電極と、ゲート電極２２に電気的に接続されたゲートドライ
バ電極（図示せず）とを介してアドレス指定可能である一連の独立してアドレス
指定可能なＴＦＴデバイス２０を含む。ＴＦＴと共に高導電性ドライバ電極を使
用すると、より高速なスイッチング時間が可能となる。カラーフィルタＲ、Ｇ、
Ｂは、ＴＦＴ上に配設される。周囲光が望ましくないＴＦＴの活性化を誘導する
のを防止するために、任意のブラックマトリクス材料５０を、以下で詳述される
方法を用いて、ＴＦＴの上部に成膜させることもできる。ブラックマトリクス５
０はまた、サブピクセルの輪郭を描き、光コントラストを提供するためにアクテ
ィブ基材上に成膜される。平坦化膜１６はまた、透明サブピクセル電極１２をそ
の上に適用するために均一な表面となるように任意に提供される。
【００２１】 スルーホール２８は、図２（ｂ）で示されるようにＴＦＴドレン電極２６と透
明導電性電極１２との間を電気的に接続できるように平坦化膜１６およびカラー
フィルタＲ、Ｇ、Ｂ内に提供される。配向膜１８ａは、ディスプレイ内に使用さ
れた液晶材料を方向付けるために透明導電性電極上に提供される。上部基材１０
ｂはまた、所望液晶配向に応じて、配向膜１８ａと同一または異なる配向膜１８
ｂを備えている。スペーサ４２は、上部および底部基材間に均一なギャップを維
持するために提供され、液晶材料４０がその基材間のギャップ内に配設される。
スペーサ４２がどのように提供されるかに応じて、残留バインダ材料４４の量が
スペーサと関連付けられる。以下で説明されるように、スペーサは、選択的に成
膜されて、例えば、望ましくない光誘導活性化からトランジスタを保護するため
にＴＦＴ上に直に設けられて、ブラックマトリクスを形成する。
【００２２】 上部基材１０ｂは、通常維持電極と称される透明電極１２’を有する。電極１
２’は、サブピクセル電極１２に対する反対電極として働く。例えば、維持電極
１２’は、一定電位に保持されるので、選択されたサブピクセル電極または複数
の電極に適切な電圧を印可すると、選択されたサブピクセル領域内に電場を造っ
て所望の偏光状態を有する透過光のための液晶材料を方向付けることができる。
維持電極１２’は、パターン形成される、または単一連続膜として提供される。
【００２３】 以下の議論で、先に紹介され、図１、２（ａ）、および２（ｂ）で示されるよ
うに本発明の改良されたディスプレイの様々な構成要素をさらに詳細に説明する
。
【００２４】 １つの態様において、本発明のディスプレイの性能は、アクティブマトリクス
ディスプレイのアクティブ基材上にカラーフィルタを形成することによって改良
される。図１を参照して、カラーフィルタ膜２１６は、以下で詳述されるように
、本発明による方法を利用してアクティブ膜２１４上に提供される。カラーフィ
ルタは、サブピクセル毎の個別のフィルタとして、または例えば、図２（ａ）の
カラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂで示されるように、多数のサブピクセルに至る並列ス
トリップの形で成膜される。いずれの場合も、カラーフィルタは、隣接フィルタ
が異なる着色剤を含むように配列される。典型的な配列は、レッド、グリーン、
およびブルーカラーフィルタの反復パターン、またはカラーフィルタの他の適当
な組合せ（例えば、マゼンタ、シアン、およびイエローのような他の原色、また
はフルカラー性能を有するディスプレイとなる、またはならない他の色の組合せ
）を有する。他の反復パターンも存在し、典型的に使用される特定のパターンは
、アクティブ基材上のアクティブデバイスおよびサブピクセル電極の配列に依存
する。
【００２５】 透明原色着色剤を含有するカラーフィルタが適当に配列されると、隣接サブピ
クセルの正しい活性化がフルカラーディスプレイ用の色の混合を許容する。色の
混合はまた、グレイスケールの導入も含む。グレイスケールは、サブピクセル電
極を制御する電子信号の空間的または一次的ディザーリングによって（公知であ
る）、または印可された電界の関数として連続グレイスケールを提供する液晶材
料（例えば、米国特許第５，０６２，６９１号に記載のような一定の強誘電性液
晶に対してだけでなくねじれネマチックおよび超ねじれネマチック液晶材料に対
して）を提供することによって導入される。原色混合とグレイスケールの導入と
を組合せると、フルカラー電子ディスプレイを達成することができるようになる
。
【００２６】 本発明のディスプレイの性能は、例えば、反対のパッシブ基材上に配設された
カラーフィルタを有する他のディスプレイに対して、ディスプレイの開口率を増
すためにアクティブ膜上にカラーフィルタを提供することによって高められる。
開口率を増すと、ディスプレイの輝度も増す。カラーフィルタがパッシブ基材上
のアクティブマトリクスディスプレイ内に提供される場合、（１）カラーフィル
タのパターンとパッシブ基材上のブラックマトリクスとの間、および（２）アク
ティブデバイスのパターンと、サブピクセル電極と、アクティブ基材上の任意の
ブラックマトリクスとの間での正確な位置合わせを達成することが難しくなる。
精密位置合わせに伴う困難を補償するために、パッシブカラーフィルタ基材上の
ブラックマトリクスラインは、一般にそれらの線幅が拡大されて各基材のパター
ン間で一定量の重複部分を確保する。これらのパターンは重複されて、ディスプ
レイ内の変色の原因となり得る光の一つのサブピクセルから隣接サブピクセルへ
のクロスオーバーを防止し易くする。但し、ブラックマトリクスの幅を広くする
ことはまた、ディスプレイの開口率を減少させる傾向があり、故に、ディスプレ
イを透過する光量も減少させる。本発明の方法によって、カラーフィルタ膜は、
パッシブ基材上にではなく、アクティブ膜上に提供される。この構成は、パッシ
ブ基材からカラーフィルタおよびブラックマトリクス（幅を拡大した）を排除す
るために使用でき、それによってディスプレイの開口率および輝度を増大させる
ことができる。アクティブ基材上にカラーフィルタを提供することによって、デ
ィスプレイの開口率を、パッシブ基材上にカラーフィルタとブラックマトリクス
とを有する構成に対して１０％〜３０％またはそれ以上増大させることができる
。
【００２７】 カラーフィルタは、基材とアクティブ膜との間、アクティブ膜内、またはアク
ティブ膜と液晶膜との間のアクティブ基材上に提供される。カラーフィルタは、
公知または将来開発されるであろう任意の適当な方法を用いてアクティブ基材上
に提供される。適当な方法には、従来のフォトリソグラフィ、サーマルヘッド、
またはインクジェット印刷、着色剤昇華、および選択的サーマルマス転写方式を
含む。好ましくは、カラーフィルタは、着色剤の選択的熱転写によって形成され
る。着色剤の選択的熱転写の例示的方法は、以下で詳述されるように、ドナーシ
ートから表示基材への着色剤のレーザー誘導サーマルマス転写法である。
【００２８】 サーマルマス転写は、例えば、ドナー要素転写膜の部分がレセプタに熱転写さ
れるときに起こるので、転写された部分が実質的にそのままである、つまり、転
写された部分の範囲内にある材料は、転写前と実質的に同じ物理的配置のままで
ある。例えば、サーマルマス転写は、ドナー要素内に発生された熱が、転写膜と
ドナー要素支持体との間の境界において転写膜の部分を分離させるのに十分なも
のであるので、転写膜の分離された部分はレセプタ上に「プラグ」として転写さ
れる熱溶融粘着型転写法を含む。サーマルマス転写は、例えば、高位置決め精度
（すなわち、レーザがサーマルマス転写を誘導するために使用される場合）、低
および高解像度ディスプレイにだけでなく大型および小型ディスプレイにも適用
可能、および他の構成要素（例えば、以下で説明されるような、ブラックマトリ
クスまたはスペーサ）を提供するためにサーマルマス転写を使用する装置との互
換性の故に、上記の他の方法と比べると、好適転写法であろう。
【００２９】 図３は、本発明による表示基材に多数のカラーフィルタを転写するためのステ
ップを示す。第１のカラーフィルタ材料は、カラーフィルタ材料を基材の選択さ
れた部分に熱転写することによって表示基材の部分に選択的に転写される。第２
のカラーフィルタ材料も同じように、基材の部分に選択的に転写される。この工
程は、第３（またはそれ以上の）カラーフィルタ材料に対しても任意に反復され
る。
【００３０】 ２つまたはそれ以上のカラーフィルタ材料を選択的に転写した後、アクティブ
基材上に配設されたカラーフィルタは、不良、配向などに関して任意に検査され
る。任意の検査後、カラーフィルタは、例えば、放射線硬化、熱硬化、または化
学硬化剤への暴露によって架橋される。架橋すると基材上のカラーフィルタ材料
を硬化させ、それによってカラーフィルタをより化学的、物理的、および／また
は熱的に安定化させるので、後の加工すなわち操作に起因する損傷を受け難くす
る。但し、架橋はまた、カラーフィルタ材料の除去をさらに難しくする。従って
、架橋前、および任意の検査後に、本発明は、図３に示されるように、アクティ
ブ基材の再加工のために架橋前にカラーフィルタを除去する代わりのステップを
含む。いかなるカラーフィルタも架橋すなわち硬化させる前に多数のカラーフィ
ルタを巧く成膜させることができれば、多数のカラーフィルタが同時に検査され
、同時に除去され（除去が必要な場合）、同時に架橋されるという利点となる。
【００３１】 カラーフィルタ材料の選択的熱転写の例示的工程は、サーマルマス転写、イン
クジェット印刷、および着色剤昇華法を含む。サーマルマス転写技術は、描画放
射線へのドナーシートの選択的露光（例えば、レーザまたは閃光灯からの）と、
例えば、サーマルプリントヘッドを使用することによる、またはドナー要素と接
触する、または内部に配設された膜の直接抵抗加熱によるドナーシートの部分の
選択的直接加熱とによる、ドナーシートからのカラーフィルタ材料の画像転写を
含む。着色剤昇華技術は、ドナーシートの領域からの選択的染料昇華を含む。イ
ンクジェット技術は、熱などを利用して開口部すなわちノズルを通して染料また
は顔料の方向付けられた流れを形成することを含む。
【００３２】 カラーフィルタ材料の画像サーマルマス転写の方法は、例えば、米国特許第５
，５２１，０３５号（Ｗｏｌｋ）、および第５，７２５，９８９号（Ｃｈａｎｇ
）において議論されている。つまり、これらの工程は、カラードナー要素シート
の選択された領域からの材料の熱転写を含む。適当なドナー要素は以下で詳述さ
れる。熱は、ドナー要素内の光熱変換（ＬＴＨＣ）材料の選択された部分を照射
するためにレーザ、閃光灯、または他の適当なエネルギー源からの描画放射線を
使用して発生される。ＬＴＨＣは、ドナー媒体内、および／またはカラーフィル
タ転写膜内を含む、ドナー媒体の他の膜内に包含された独立した膜として存在す
る。
【００３３】 描画中、ドナー要素のカラー転写膜は、レセプタと密着させられる（例えば、
複数のデバイスを有するアクティブ表示基材、１つまたはそれ以上のアドレス指
定可能な電極を有するパッシブ表示基材、または他の適当な表示基材）。圧力ま
たは真空圧が、ドナー要素を表示基材レセプタに固定するために任意に使用され
る。放射線源は、ドナーからレセプタへカラー熱転写膜の部分を画像転写させる
ために、画像形式で（例えば、デジタル方式で、マスクを介してのアナログ露光
などで）ＬＴＨＣを加熱するために使用される。様々な発光源が利用される。赤
外線、可視光、および紫外線レーザは、デジタル描画技術を利用する場合、特に
有用である。アナログ技術が使用される場合（例えば、マスクを介しての露光）
、高出力光源（例えば、キセノン閃光灯など）もまたは有用となる。
【００３４】 描画中、像形成された材料からの多様な反射により起こる干渉パターンの形成
を最小限に抑えることが望ましい。これは、様々な方法で達成される。公知の方
法は、米国特許第５，０８９，３７２号で説明されているような入射放射線のス
ケールでドナー要素の表面を効果的に粗くすることである。これは、入射放射線
の空間干渉を乱す効果を有するので、自己干渉を最小限に抑えることができる。
他の方法は、ドナー要素内に反射防止膜を採用することである。反射防止膜の一
般的な使用は、公知であり、米国特許第５，１７１，６５０号に記載されている
ように、フッ化マグネシウムのような厚みが四分の一波長の被膜から成る。
【００３５】 １メートルまたはそれ以上の長さおよび幅の寸法を有するドナー要素を含む大
型ドナー要素を使用できる。動作時、レーザは、ラスター化される、或いはドナ
ー要素を横切るように移動され、レーザは、所望パターンに応じてドナー要素の
部分を照射するために選択的に作動される。あるいは、レーザを固定して、ドナ
ー要素および／またはレセプタ基材をそのレーザの下で移動させるようにしても
良い。
【００３６】 本発明において、表示基材上に複数のカラーフィルタを形成するために２つま
たはそれ以上の異なるカラードナー要素を連続して使用することは、望ましく且
つ／または好都合である。あるいは、単一ドナー要素（例えば、カラー転写膜を
形成するためにパターン形成された多数の異なるカラーフィルタ材料を有するも
の）を、そのドナー要素から多数のカラーフィルタを転写するために使用できる
。
【００３７】 描画放射線を使用する代わりのものとして、抵抗加熱要素のような、加熱要素
が、カラー転写膜の選択的転写部分に使用されても良い。ドナー要素は、加熱要
素と選択的に接触させられて、パターンによる転写膜の部分を熱転写させる。他
の態様において、ドナー要素は、膜に流された電流を熱に変換できるそのような
膜を含めても良い。
【００３８】 インクジェット印刷もまた、アクティブ表示基材にカラーフィルタを選択的に
熱転写するのに有用である。カラーフィルタのインクジェット印刷の方法は、米
国特許第５，７１４，１９５号および第５，７１６，７４０号に記載されている
。インクジェット法を使用して転写可能な例示的カラーフィルタ材料は、インク
および架橋可能なバインダを含む。インクは、染料や顔料（上述したような）の
ような任意の適当な着色剤を含む。インクは液体または固体であっても良い。バ
インダは、インク相溶性である任意の適当なバインダであっても良く、それらの
例は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ヒドロキシプロピルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、およびカルボキシメチ
ルのようなセルロース誘導体、およびそれらの改質樹脂を含む。カラーフィルタ
材料は、硬化開始剤のような添加剤、分散助剤、界面活性剤、および他の適当な
添加剤を任意に含む。
【００３９】 カラーフィルタがドナー要素から選択的にサーマルマス転写される態様では、
典型的に使用される適当なドナー要素は、ベース基材膜、光熱変換（ＬＴＨＣ）
、架橋可能な組成内に分散された着色剤を含むカラー転写膜、ベース膜とカラー
転写膜との間に配設された任意の中間層、および任意の転写補助膜を含む。
【００４０】 ドナー基材は重合体フィルムであっても良い。重合体フィルムの１つの適当な
タイプは、例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレー
トフィルムなどのポリエステルフィルムである。但し、特定用途に対する十分な
機械的および熱的安定性だけでなく、特定の波長での高光透過性を含む、十分な
光学特性（光が加熱および転写に使用される場合）を備えた他のフィルムが使用
される。少なくとも幾つかの場合において、ドナー基材は、均一な被膜が形成さ
れるように平らである。ドナー基材はまた典型的に、熱転写中のＬＴＨＣの加熱
に関係なく安定状態を維持する材料から選択される。ドナー基材の典型的厚さは
、０．０２５〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１ｍｍであるが、それ
らよりも厚いまたは薄いドナー基材が使用されても良い。
【００４１】 典型的に、ドナー基材とＬＴＨＣ膜とを形成するために使用された材料は、Ｌ
ＴＨＣ膜とドナー基材との間の接着性を改良するように選択される。任意のプラ
イマー膜は、後の膜のコーティングの際の均一性を増し、ＬＴＨＣ膜とドナー基
材との間の中間膜接合強度を増すためにも使用される。プライマー膜を有する適
当な基材の１つの例は、Ｔｅｉｊｉｎ Ｌｔｄ．社（製品番号ＨＰＥ１００、大
阪、日本）から入手可能である。
【００４２】 放射線誘導熱転写では、独立したＬＴＨＣ膜は、典型的に、発光源から放射さ
れた光のエネルギーをドナー要素に結合するためにドナー要素内に組み込まれる
。ＬＴＨＣ膜は、好ましくは、ドナー要素からレセプタへの転写膜の転写をでき
るようにするために入射放射線（例えば、レーザ光）を吸収し、少なくとも入射
放射線の一部を熱に変換する放射線吸収体を含む。幾つかの態様において、独立
したＬＴＨＣ膜を持たない、その代わりに、放射線吸収体が、ドナー基材または
転写膜のような、ドナー要素の他の膜に配設される。他の態様において、ドナー
要素は、ＬＴＨＣ膜を含み、例えば、ドナー基材または転写膜のような、ドナー
要素の１つまたはそれ以上の他の膜内に配設された補助的放射線吸収体をも含む
。他の態様において、ドナー要素は、ＬＴＨＣ膜または放射線吸収体を含まず、
転写膜は、ドナー要素と接触する加熱要素を使用して転写される。
【００４３】 典型的に、ＬＴＨＣ膜（または他の膜）内の放射線吸収体は、電磁スペクトル
の赤外線、可視、および／または紫外線領域の光を吸収し、吸収された放射線を
熱に変換する。放射線吸収体は典型的に、選択された描画放射線について大いに
吸収力があり、ＬＴＨＣ膜に約０．２〜３、または約０．５〜２．５の範囲内の
描画放射線の波長での光学濃度を提供する。（光学濃度は、ａ）膜への入射光の
強度とｂ）その膜を透過した後の透過光の強度との対数比である。）一般に被膜
が厚くなればなるほど、光学濃度も高くなるが、少なくともある場合では、熱転
写効率が低下することもある。光学濃度が高くなると、ＬＴＨＣ膜は、転写され
た膜の表面形状が改良されること（すなわち、より平滑な上部表面）となるが、
転写された膜のエッジラフネスの増大となる。
【００４４】 適当な放射線吸収材料は、例えば、染料（例えば、可視染料、紫外線染料、赤
外線染料、蛍光染料、および放射線偏光染料）、顔料、金属、金属化合物、金属
フィルム、および他の適当な吸収材料を含む。適当な放射線吸収体の例は、カー
ボンブラック、金属酸化物、および金属硫化物を含む。適当なＬＴＨＣ膜の１つ
の例は、カーボンブラックのような顔料、および有機重合体のようなバインダを
含む。カーボンブラックの量は、例えば、２〜５０ｗｔ．％、または５〜２０ｗ
ｔ．％であっても良い。カーボンブラックを多く添加すると、転写された膜の感
度およびエッジラフネスを改良するが、転写されたカラーフィルタの表面形状の
品質を低下させること（例えば、描画中の転写膜の過度な加熱のため）もある。
適当なＬＴＨＣ膜配合は表Ｉに示されている。
【００４５】
【表１】
【００４６】 特定の実施態様において、被覆膜の工程中に蓄積された電荷を放散させる導電
性材料を含むＬＴＨＣ膜は、ドナー要素を形成するために使用される。例えば、
イオン官能基を有するバインダ内にカーボンブラックを含むＬＴＨＣ膜が、使用
される。単位面積当たり約１０７Ωまたはそれ以上の導電性を有するように配合
されたＬＴＨＣ膜は、十分な静電防止特性となる。そのような配合の例は、表Ｉ
Ｉに示されるような成分を含む。
【００４７】
【表２】
【００４８】 他の適当なＬＴＨＣ膜は、たとえば、ブラックアルミニウム（すなわち、黒色
外観を有する部分酸化されたアルミニウム）など、薄膜として形成された金属ま
たは金属／酸化金属を含む。金属および金属化合物フィルムは、例えば、スパッ
タリングや蒸着のような、技術によって形成されても良い。特定の被膜は、バイ
ンダや任意の乾式または湿式コーティング技術を用いて形成されても良い。
【００４９】 ＬＴＨＣ膜内の放射線吸収体として使用するのに適した染料は、粒子状態、バ
インダ材料内に溶解した状態、またはバインダ材料内に少なくとも部分的に分散
された状態で存在しても良い。分散された粒子放射線吸収体が使用される場合、
その粒度は、少なくともある場合では、約１０μｍ未満であり、約１μｍ未満で
あっても良い。適当な染料は、スペクトルのＩＲ領域内で吸収するこれらの染料
を含む。これらのような染料の例は、Ｍａｔｓｕｏｋａ，Ｍの「Ｉｎｆｒａｒｅ
ｄ Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」、Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、
ニューヨーク、１９９０；Ｍａｔｓｕｏｋａ，ＭのＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐ
ｅｃｔｒａ ｏｆ Ｄｙｅｓ ｆｏｒ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒｓ、Ｂｕｎｓｈ
ｉｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．東京、１９９０、米国特許第４，７２２，
５８３号；４，８３３，１２４号；４，９１２，０８３号；４，９４２，１４１
号；４，９４８，７７６号；４，９４８，７７８号；４，９５０，６３９号；４
，９４０，６４０号；４，９５２，５５２号；５，０２３，２２９号；５，０２
４，９９０号；５，１５６，９３８号；５，２８６，６０４号；５，３４０，６
９９号；５，３５１，６１７号；５，３６０，６９４号；および５，４０１，６
０７号；欧州特許第３２１，９２３号；５６８，９９３号；およびＢｅｉｌｏ，
Ｋ．Ａ．その外のＪ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９
３、４５２〜４５４（１９９３）に見られる。フロリダ州、レークランドのＧｌ
ｅｎｄａｌｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．社
により、商標名ＣＹＡＳＯＲＢ ＩＲ―９９、ＩＲ−１２６、およびＩＲ−１６
５で市販されているＩＲ吸収体が使用されても良い。特定染料は、吸収の波長領
域だけでなく、特定バインダおよび／またはコーティング溶剤内での溶解性、お
よび相溶性などの因子に基づいて選ばれても良い。
【００５０】 顔料材料は、放射線吸収体としてＬＴＨＣ膜内に使用されても良い。適当な顔
料の例は、フタロシアニン、ニッケルジチオレンだけでなく、カーボンブラック
およびグラファイト、および米国特許第５，１６６，０２４号および５，３５１
，６１７号に記載の他の顔料を含む。さらに、例えば、ピラゾロンイエロー、ジ
アニシジンレッド、およびニッケルアゾイエローの銅またはクロム錯体を基剤と
したブラックアゾ顔料が有用である。例えば、アルミニウム、ビスマス、スズ、
インジウム、亜鉛、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、イ
リジウム、ニッケル、パラジウム、プラチナ、銅、銀、金、ジルコン、鉄、鉛、
およびテルルのような金属の酸化物および硫化物を含む、無機顔料もまた使用さ
れる。金属ホウ化物、炭化物、チッ化物、チッ化炭素、ブロンズ構造化酸化物、
およびブロンズ系に構造的に関連した酸化物（例えば、ＷＯ２．９）が使用され
ても良い。
【００５１】 金属放射線吸収体は、例えば、米国特許第４，２５２，６７１号に記載されて
いるような粒子の形、または米国特許第５，２５６，５０６号で開示されたフィ
ルムの形、そのいずれの状態で使用されても良い。適当な金属には、例えば、ア
ルミニウム、ビスマス、スズ、インジウム、テルル、および亜鉛を含む。
【００５２】 示されるように、粒子放射線吸収体がバインダ内に配分されても良い。コーテ
ィング内の放射線吸収体の重量パーセントは、重量パーセントの計算に溶剤を除
いて、ＬＴＨＣ内に使用される特定の放射線吸収体とバインダとによって、一般
に１ｗｔ．％〜３０ｗｔ．％、好ましくは３ｗｔ．％〜２０ｗｔ．％、最も好ま
しくは５ｗｔ．％〜１５ｗｔ．％である。
【００５３】 ＬＴＨＣ膜に使用するのに適したバインダは、例えば、フェノール樹脂（例え
ば、ノボラックおよびレゾール樹脂）、ポリビニルブチラル樹脂、ポリビニルア
セテート、ポリビニルアセタル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート、セル
ロースエーテルおよびエステル、ニトロセルロース、ポリカーボネート、および
アクリルおよびメタクリル共重合体のようなフィルム形成重合体を含む。適当な
バインダは、単量体、低重合体、または重合または架橋されている、またはされ
得る重合体を含めても良い。ある態様において、バインダは、主に、任意の重合
体での架橋可能な単量体および／または低重合体のコーティングを使用して形成
される。重合体がバインダ内に使用される場合、バインダは、固形重量で１〜５
０％の重合体、好ましくは、固形重量で１０〜４５％の重合体を含む。
【００５４】 ドナー基材上へのコーティング時に、単量体、低重合体、および重合体が架橋
されてＬＴＨＣを形成する。ある場合には、ＬＴＨＣ膜の架橋が低すぎると、Ｌ
ＴＨＣ膜が熱により損傷を受け、および／または転写膜と共にＬＴＨＣ膜の一部
をレセプタに転写させてしまう。
【００５５】 熱硬化性樹脂（例えば、重合体）を含めると、少なくともある場合では、ＬＴ
ＨＣ膜の性能（例えば、転写特性および／または塗布性）を改良する。可塑性樹
脂は、ドナー基材へのＬＴＨＣ膜への接着性を改良すると考えられている。１つ
の態様において、バインダは、固体重量で２５〜５０％の熱可塑性樹脂、好まし
くは、固定重量で３０〜４５％の熱可塑性樹脂を含むが、より低量の熱可塑性樹
脂が使用されても良い（例えば、１〜１５ｗｔ．％）。熱可塑性樹脂は、典型的
に、バインダの他の材料と相溶性（すなわち、単相結合を形成）となるように選
ばれる。溶解パラメータは、相溶性を指示するために使用されても良い、Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，ｅｄ．，ｐｐ．ＶＩＩ５
１９−５５７（１９８９）。少なくともある態様において、９〜１３（ｃａｌ／
ｃｍ３）１／２、好ましくは、９．５〜１２（ｃａｌ／ｃｍ３）１／２の溶解パ
ラメータを有する熱可塑性樹脂が、バインダ用に選ばれる。適当な熱可塑性樹脂
の例は、ポリアクリル、スチレンアクリル重合体および樹脂、およびポリビニル
ブチラルを含む。
【００５６】 界面活性剤や分散剤のような、従来のコーティング助剤が、塗布処理を容易に
するために加えられても良い。ＬＴＨＣ膜は、公知技術の様々な塗布方法を用い
てドナー基材上に塗布されても良い。重合または有機ＬＴＨＣ膜は、少なくとも
ある場合に、０．０５μｍ〜２０μｍ、好ましくは、０．５μｍ〜１０μｍ、よ
り好ましくは、１μｍ〜７μｍの厚さに塗布される。無機ＬＴＨＣ膜は、少なく
ともある場合に、０．００１〜１０μｍ、好ましくは、０．００２〜１μｍの厚
さに塗布される。
【００５７】 任意の中間膜は、転写膜の転写された部分の損傷および汚れを最小限に抑え、
転写膜の転写された部分の歪みを低減するために、ドナー基材と転写膜との間の
ドナー要素内に配設されても良い。典型的に、中間膜は高耐熱性である。中間膜
は典型的に、転写処理中ＬＴＨＣ膜と接触したままであり、実質的に転写膜と共
に転写されない。
【００５８】 適当な中間膜は、例えば、重合体フィルム、金属膜（例えば、金属蒸着膜）、
無機膜（例えば、無機酸化物（例えば、シリカ、チタニア、他の金属酸化物）の
ゾルゲル堆積膜および蒸着膜）、および有機／無機複合膜を含む。中間膜材料と
して適当な有機材料は、熱硬化性および熱可塑性樹脂材料の両方を含み、好まし
くは、ＬＴＨＣ膜と転写膜との間のドナー要素上に塗布される。塗布された中間
膜は、溶剤塗布、押出コーティング、グラビヤコーティングなどの従来型の塗布
処理によって形成される。適当な熱硬化性材料は、これらに限定されるものでは
ないが、架橋された、または架橋可能なポリアクリル酸エステル、ポリメタクリ
ル酸エステル、ポリエステル、エポキシ、ポリウレタン、およびアクリル酸エス
テルおよびメタクリル酸エステル共重合体を含む、熱、放射線、または化学処理
によって架橋される樹脂を含む。熱硬化性材料は、例えば、熱可塑性先駆物質と
してＬＴＨＣ膜上に塗布され、次に架橋されて架橋された中間膜を形成する。
【００５９】 適当な熱可塑性材料は、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸
エステル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエステル、および
ポリイミドを含む。これらの可塑性有機材料は、従来式の塗布技術を用いて塗布
されても良い（例えば、溶剤塗布、スプレーコーティング、または押出コーティ
ング）。典型的に、中間膜の使用に適している熱可塑性材料のガラス転移温度（
Ｔｇ）は、約２５℃またはそれよりも高い、好ましくは５０℃またはそれよりも
高い、より好ましくは１００℃またはそれよりも高い、さらに好ましくは１５０
℃またはそれよりも高い。例示的態様において、中間膜は、描画中に転写膜内で
達した温度よりも高いＴｇを有する。中間膜は、描画放射線波長において透明性
、吸収性、反射性、またはそれらの組合せであっても良い。
【００６０】 中間材料として適している無機材料は、描画光波長において高透明性または反
射性であるこれらの材料を含む、例えば、金属、金属酸化物、金属硫化物、およ
び無機炭素コーティングを含む。これらの材料は、従来型技術（例えば、真空ス
パッタリング、真空蒸着、またはプラズマジェット成膜）によって光熱変換膜に
塗布されても良い。
【００６１】 中間膜は、多数の利益を提供する。中間膜は、ＬＴＨＣ膜からの材料の転写に
対する防壁となっても良い。中間膜はまた、熱的に不安定な材料が転写されるよ
うに転写膜内に達した温度をも調整する。例えば、中間膜は、ＬＴＨＣ内で達し
た温度に対して、中間膜と転写膜との間の境界における温度を制御する温度拡散
体として作用できる。これは、転写された膜の品質（すなわち、表面粗さ、エッ
ジラフネスなど）を改良できる。
【００６２】 中間膜は、例えば、光開始剤、界面活性剤、顔料、可塑剤、およびコーティン
グ助剤を含む添加剤を含めても良い。中間膜の厚さは、例えば、中間膜の材料、
ＬＴＨＣ膜の材料、転写膜の材料、描画放射線の波長、および描画放射線へのド
ナー要素の暴露期間のような要因に依存する。重合体中間膜では、中間膜の厚さ
は、典型的に、０．０５μｍ〜１０μｍ、好ましくは、約０．１μｍ〜４μｍ、
より好ましくは、０．５〜３μｍ、最も好ましくは、０．８〜２μｍである。無
機中間膜（例えば、金属または金属化合物中間膜）では、中間膜の厚さは典型的
に、０．００５μｍ〜１０μｍ、好ましくは、約０．０１μｍ〜３μｍ、より好
ましくは、約０．０２〜１μｍである。
【００６３】 表ＩＩＩは、中間膜を塗布するための例示的溶液を示す。
【００６４】
【表３】
【００６５】 ドナー要素の転写膜、または着色剤膜は、有機または無機架橋可能な組成内に
有機または無機着色剤を包含できる。着色剤は、一般に、バインダ内に配設され
た顔料、染料、またはインクを一般に含む。転写膜は、任意に界面活性剤や他の
添加剤を含む。ＩＲ吸収体、分散剤、界面活性剤、安定剤、可塑剤、架橋剤およ
びコーティング助剤のような他の添加剤が包含されても良い。着色剤膜はまた、
これらの限定されるものではないが、染料、可塑剤、ＵＶ安定剤、フィルム形成
剤および接着剤を含む様々な添加剤を包含しても良い。適当な分散樹脂は、塩化
ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ（酢酸ビニル）／クロトン酸共重合体、ポリ
ウレタン、スチレン無水マレイン酸半エステル樹脂、（メト）アクリル酸エステ
ル重合体および共重合体、ポリ（ビニルアセタル）、無水物とアミンとで改質さ
れたポリ（ビニルアセタル）、ヒドロキシアルキルセルロース樹脂およびスチレ
ンアクリル樹脂を含む。例示的なカラー転写膜組成は、５〜８０重量％の着色剤
、１５〜９５重量％の樹脂、および０〜８０重量％の架橋剤、分散剤、および添
加剤を具備する。
【００６６】 例示的な顔料および染料は、ＮＰＩＲＩ Ｒａｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｄａ
ｔａ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第４巻（Ｐｉｇｍｅｎｔｓ）において十分な無変色性
および透明性を有するものとして掲られたこれらを含む。適当な透明着色剤の例
は、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｒｅｄ Ａ２ＢＴＭ、Ｄａ
ｉｎｉｃｈ−Ｓｅｉｋａ ＥＣＹ−２０４ＴＭ、Ｚｅｎｅｃａ Ｍｏｎａｓｔｒ
ａｌ Ｇｒｅｅｎ ６Ｙ−ＣＬＴＭ、およびＢＡＳＦ Ｈｅｌｉｏｇｅｎ Ｂｌ
ｕｅ Ｌ６７００ＦＴＭを含む。他の適当な透明着色剤は、Ｓｕｎ ＲＳ Ｍａ
ｇｅｎｔａ ２３４−００７ＴＭ、Ｈｏｅｃｈｓｔ ＧＳ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＧ
１１−１２００ＴＭ、Ｓｕｎ ＧＳ Ｃｙａｎ ２４９−０５９２ＴＭ、Ｓｕ
ｎ ＲＳ Ｃｙａｎ ２４８−０６１、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ ＢＳ Ｍａｇｅ
ｎｔａ ＲＴ−３３３ＤＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｙ
ｅｌｌｏｗ ３Ｇ−ＷａＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｙ
ｅｌｌｏｗ ２Ｒ−ＷＡＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｂ
ｌｕｅ ＹＧ−ＷＡＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｂｌａ
ｃｋ Ｃ−ＷＡＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｖｉｏｌｅ
ｔ ＲＬ−ＷＡＴＭ、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈ Ｒｅｄ Ｒ
ＢＳ−ＷＡＴＭ、任意のＨｅｕｃｏｔｅｃｈ ＡｑｕｉｓＩＩＴＭシリーズ、任
意のＨｅｕｃｏｓｐｅｒｓｅ ＡｑｕｉｓＩＩＩＴＭシリーズなどを含む。本発
明のカラーフィルタ材料に使用されるそれら以外の他のクラスの顔料は、Ｃｉｂ
ａ−Ｇｅｉｇｙから入手可能なもののような様々な潜顔料である。
【００６７】 バインダ内の非水または水性分散剤のいずれが使用されても良い。非水性の場
合、溶剤を基剤とした着色剤分散剤が、適切な溶剤を基剤としたバインダ（すな
わち、ＩＣＩ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から入手可能なＥｌｖａｃｉｔｅＴＭアク
リル樹脂）と共に使用されても良い。バインダに着色剤の水性分散剤を採用する
こともしばしば有用となる。この場合、例示的な着色剤は、バインダ無し水性分
散剤（すなわち、Ｈｅｕｃｏｔｅｃｈ社から供給されるＡｑｕｉｓＩＩＴＭ）の
形で顔料を含み、例示的バインダは、特に顔料が湿潤するように設計されたもの
（すなわち、Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ社からのＮｅｏｃｒｙｌ ＢＴＴＭア
クリル樹脂）を含む。適切なバインダを使用すると、転写中にカラーフィルタの
鮮明に画定されたエッジ部の形成を促進できる。着色剤転写が高出力光源（すな
わち、キセノン閃光灯）によって誘導されると、米国特許第５，３０８，７３７
号および５，２７８，０２３号に開示されているようなエネルギーまたはガス生
成重合体をバインダとして包含し易くなろう。
【００６８】 バインダ系は、有機および／または無機重合可能および／または架橋可能な材
料（すなわち、単量体、低重合体、初期重合体、および／または重合体）、およ
び任意の開始剤系を含む。単量体または低重合体を使用すると、転写膜内のバイ
ンダ凝集力を低減し易くなるので、描画感度および／または転写された画像解像
度を改良することができる。
【００６９】 カラーフィルタを形成するために使用されるカラーは、一般に加法混色の原色
（すなわち、レッド、グリーン、およびブルー）であり、減色法の原色（例えば
、シアン、マゼンタ、およびイエロー）であっても良い。これらの原色のそれぞ
れは、高いカラー純度、分光透過度を有することができ、組み合わされると、適
切な白色バランスとなる。フルカラー液晶ディスプレイに使用する場合、例示的
カラーフィルタは、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ
ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（国際照明学会）（ＣＩＥ）色度図によって示された
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｏｍｍｉｔｔ
ｅｅ（ＮＴＳＣ）の標準色に近い色度を示す、例えば、レッド、グリーン、およ
びブルーのスペクトル特性を有することができる。
【００７０】 任意の転写補助膜は典型的に、ドナーシートの最外側膜として塗布された接着
剤の膜である。接着剤は、特に、描画後にレセプタ基材からのドナーの分離中に
、着色剤の完全な転写を促進させるように作用する。例示的転写補助膜は、Ｅｌ
ｖａｃｉｔｅＴＭ（例えば、ＥｌｖａｃｉｔｅＴＭ２７７６）の商標名でＩＣＩ
Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から販売されている樹脂族のような、室温で僅かな粘着
性または不粘着性を有する無色、透明材料を含む。転写補助膜は、任意にレセプ
タ上にも配設される。
【００７１】 再び、図３において、多数のカラーフィルタの表示基材への転写後、転写され
たカラーフィルタの架橋前に、カラーフィルタは、正規の配向、不良などを調べ
るために検査される。検査は、任意の適当な検査方法を使用して行われる。任意
の検査後、および架橋前に、カラーフィルタは、表示基材の再加工のために除去
される。カラーフィルタの除去は、任意の適当な方法で実施される。典型的に、
カラーフィルタは、カラーフィルタ材料が溶解可能である洗浄溶液と接触させる
ことによって架橋前に除去される。カラーフィルタは、吹き付け、浸漬、および
ぬぐい取りを含む任意の適当な方法を用いて任意の適当な洗浄溶液と接触させら
れる。特定の洗浄溶液は、一般に、使用されたカラーフィルタ膜内のバインダお
よび着色剤の材料による。例えば、架橋前に幾つかのアクリル酸エステルを基剤
としたカラーフィルタを除去するのに適している洗浄溶液は、希アンモニア、水
酸化ナトリウム、様々なアルコールおよびケトン、および他のこのような適当な
溶剤を含む。
【００７２】 基材の再加工を行うためのカラーフィルタの除去は、アクティブ表示基材を使
用する場合に特に有利となる。アクティブ表示基材は、複数のデバイスを有し、
ディスプレイ内の比較的高価な構成部材となる。故に、カラーフィルタの除去後
にアクティブ基材を再加工できることで、無駄を制限し、コストを低減できるこ
とになる。
【００７３】 再び、図１を参照して、アクティブ膜２１４は、通常、示されるように底部基
材２１２上に提供される。他の態様において、アクティブ膜２１４は、上部基材
２２６上に提供される。明瞭にするために、アクティブ膜は、底部基材上に配設
されているものとして、この明細書全体を通して説明されているが、いずれかま
たは両方の基材上にアクティブ膜を提供することも本発明では考えられているこ
とは理解されよう。
【００７４】 一般に、アクティブ膜２１４は、薄膜トランジスタのような複数のアドレス指
定可能なデバイス、およびそれらのデバイスに電気的に接続された複数のアドレ
スラインを含む。図２（ａ）および（ｂ）は、薄膜トランジスタ２０が矩形アレ
イ内に配置され、アドレスライン３２および３４によってアドレス指定され、サ
ブピクセル電極１２に接続されている特定の態様を示す。サブピクセル電極は、
典型的に透明導電性材料から製造され、各電極は、典型的に、ディスプレイ内の
サブピクセルに対応する領域を覆う。例示的な透明導電性材料は、インジウムス
ズ酸化物（ＩＴＯ）である。ディスプレイの各ピクセルまたはサブピクセルは、
好ましくは、１つまたはそれ以上のアクティブデバイスを備え、コンデンサ、抵
抗など、１つまたはそれ以上のパッシブデバイスを備えていても良い。例えば、
コンデンサは、ピクセルが頻繁にリフレッシュされないように長時間アドレス信
号を維持するために加えられても良い。これは、ディスプレイの全体速度および
輝度を増大させるのに役立つ。
【００７５】 アクティブ膜は、ピクセルまたはサブピクセルを分離、および／またはアクテ
ィブデバイスの不都合な光誘導活性化を防止する比較的高光学濃度（および好ま
しくは比較的低表面反射度）のラインを提供することによってディスプレイ全体
のコントラストを高めるためにブラックマトリクスを任意に含む。ブラックマト
リクスは、アクティブ膜と基材との間、アクティブ膜内、またはアクティブ膜と
液晶膜との間に配設される。他の態様が図２（ｂ）に示されており、ブラックマ
トリクス５０がアクティブ膜上に配設されている。アドレスラインはブラックマ
トリクスとして使用されるが、しばしば、より高光学濃度および低表面反射度が
独立したブラックマトリクス材料を成膜することによって得られる。
【００７６】 適当なブラックマトリクス材料の例は、膜またはバインダ内の粒子として提供
される、クロムのような、金属；クロム酸化物、アルミニウム酸化物、および膜
またはバインダ内の粒子として提供される他の酸化物を含む、金属酸化物、チッ
化物、硫化物など；膜またはバインダ内の粒子として提供される他の不透明無機
材料；およびカーボンブラック、ダーク顔料または染料、またはバインダ内に配
設された他のブラック着色剤のような有機材料を含む。例示的ブラックマトリク
スは、２よりも大きい、好ましくは２．５よりも大きい光学濃度を有する。
【００７７】 ブラックマトリクスは、任意の適当な方法を用いてアクティブ基材上に提供さ
れる。例えば、従来式のフォトリソグラフィ技術が使用されてアクティブ基材上
にブラックマトリクスをパターン形成する。ブラックマトリクス材料はまた、マ
スクを介しての成膜法、またはサーマルプリントヘッドやインクジェット法を含
む様々の従来式の印刷法によって基材上に直にパターン形成される。アクティブ
基材上にブラックマトリクスをパターン形成する例示的方法は、以下で詳述され
るように、レーザまたは閃光灯からのような描画放射線にドナー要素を選択的に
露光させることによってドナー要素からアクティブ基材へのブラックマトリクス
材料の選択的サーマルマス転写によるものである。
【００７８】 ブラックマトリクス材料がアクティブ基材上のアクティブ膜に近接して配設さ
れている場合、比較的薄いコーティングを使用する高光学濃度（すなわち、２ま
たはそれ以上）と同時に、ブラックマトリクスを間に挟んでの隣接デバイス間の
クロストークを実質的に防止する高抵抗（すなわち、１×１０１０オームｃｍま
たはそれ以上）を有することとの利点を組み合わせることがブラックマトリクス
材料にとって望ましい。クロストークは、不都合な漏電またはデバイスまたは電
極間での信号電圧の誘導である。高光学濃度および高抵抗の利点を提供する様々
な金属酸化物、チッ化物、硫化物などが使用される。高光学濃度および高抵抗を
有し、アクティブ表示基材に使用するのに適している例示的有機ブラックマトリ
クス材料は、同時出願され、同時係属されている米国特許出願第０９／＿，＿号
（名称が「Ｔｈｅｒｍａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｆ ａ Ｂｌａｃｋ Ｍａｔ
ｒｉｘ Ｃｏｎｔａｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ」の代理人識別番号第５
４７３８ＵＳＡ７Ａ号に対応する）で開示されている。そこで開示されているブ
ラックマトリクス材料は、有機材料を使用すると共に、高光学濃度と高抵抗を維
持する薄型ブラックマトリクスが形成されるので、薄型ディスプレイを構成する
場合に特に有用である。
【００７９】 アクティブディスプレイ用の表示基材上にブラックマトリクスをパターン形成
する例示的方法は、ドナー要素からのブラックマトリクス材料の選択的サーマル
マス転写を含む。ドナー要素は、ドナー要素の選択された部分にビーム状熱を加
えることで加熱される、熱は、加熱要素の使用、放射線（例えば、光）を熱に変
換、および／またはドナー要素の膜へ電流を流すことによって発生される。多く
の場合、例えば、閃光灯またはレーザからの光を使用する熱転写は、精度および
精密が常に達成されるので、有利である。ドナー要素からレセプタへの材料の画
像転写は、ドナー要素内に放射線吸収体を設け、例えば、マスクを通して照射さ
れた指向レーザビームまたは閃光灯を使用して、ドナー要素を選択的に放射する
ことによって達成される。ドナー要素からレセプタへの材料の転写を行うために
、描画放射線が一般に、ドナー要素を通して指向される。ある場合では、レセプ
タを通して描画放射線を指向させることが望ましい。
【００８０】 ブラックマトリクス材料を転写するのに適したドナー要素は、上述されたカラ
ーフィルタ材料の選択的サーマルマス転写に適したドナー要素と同一である。ブ
ラックマトリクス材料を転写するための例示的ドナー要素構造は、同時出願され
、同時係属されている米国特許出願第０９／＿，＿号（名称が「Ｔｈｅｒｍａｌ
Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｆ ａ Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｎｔａｉｎｇ
Ｃａｒｂｏｎ Ｂｌａｃｋ」の代理人識別番号第５４７３８ＵＳＡ７Ａ号に対
応する）で開示されている。１つの適当なドナー要素構造は、任意のプライマ膜
、ＬＹＨＣ膜、温度調整中間膜、およびブラックマトリクス膜を有するポリエス
テルフィルム基材を含む。他の適当なドナー要素は、ベースフィルムとベースフ
ィルム上に塗布されたブラックマトリクス材料の転写可能な膜とを含む二層構造
を有する。転写可能な膜は、この構造ではＬＴＨＣ膜として機能する。
【００８１】 再び、図２（ｂ）を参照して、平坦化膜１６が、アクティブ基材１０ａに包含
されても良い。アクティブ基材上に配設された多数の構成要素のため、アクティ
ブ基材の表面輪郭が不均一になりがちである。平坦化膜が無いと、不均一表面輪
郭は、上部基材と底部基材との間の不均一な空間となる。不均一な空間は、液晶
性能に不都合な影響を及ぼし、不均一表示特性となる。平坦化膜は実質的に平ら
な表面を提供するために使用されるので、基材間の均一なギャップが維持される
。平坦化膜材料は、好ましくは光に対して非複屈折性であり、実質的に透明であ
るので、表示性能が悪影響を受けない。適当な平坦化膜材料は、日本、四日市の
ＪＳＲ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から市販のＬＣＤパネル構造用の保護被膜材
料のような公知の様々な平坦化膜および保護被膜材料を含む。
【００８２】 特定の実施態様において、サブピクセル電極１２が図２（ｂ）に示されるよう
な平坦化膜１６上に形成される場合、スルーホール２８が、平坦化膜１６やカラ
ーフィルタＲ、Ｇ、Ｂのような中間膜に形成されるので、電気的接触がサブピク
セル電極１２とトランジスタ２０のドレン電極２６との間で行われる。スルーホ
ールは、エッチング（例えば、スルーホール位置を画定するためにエッチングマ
スクを使用する）またはレーザアブレーションのような任意の適当な技術を使用
して造られる。例示的方法は、カラーフィルタおよび平坦化膜の上にフォトレジ
スト材料を塗布し、スルーホールが形成されるべき位置のレジスト被膜に写真平
版的に孔を造り、サブピクセル電極をドレン電極に接続するためのスルーホール
を形成するために平坦化膜とカラーフィルタの露出した部分をエッチングするこ
とを含む。そのフォトレジストマスクが次に除去される。
【００８３】 他の方法は、スルーホールエッチングマスクとしても作用するように硬化性フ
ォトレジスト平坦化膜をパターン形成することを含む。このように、平坦化膜／
エッチングマスク内のパターン形成された孔によって露出されたカラーフィルタ
の部分が蝕刻されてスルーホールを完成する。そのフォトレジスト被膜は、エッ
チング後もそのまま残って平坦化膜を形成する。
【００８４】 １つの実施態様において、スルーホールエッチング工程と共に使用するのに適
したカラーフィルタ配合は、アクティブマトリクス表示基材と相溶性である溶剤
内で溶解可能であるバインダ内に分散された着色剤を有するものを含む。例は、
アルカリ可溶性樹脂と水溶性サーマル架橋剤内に分散された着色剤を有するカラ
ーフィルタ材料を含む。アルカリ可溶性樹脂は、アクリル酸単位またはメタクリ
ル酸単位を包含するアクリル共重合体を含み、架橋剤は、水溶性メラミン樹脂を
含む。レッド、グリーン、およびブルーカラーフィルタのアルカリ可溶性カラー
フィルタ材料の例示的配合は、表ＩＶに与えられる。
【００８５】
【表４】
【００８６】 再び、図２（ａ）および（ｂ）を参照して、透明サブピクセル電極１２は、実
質的に光に対して透過性である任意の適当な導電性材料であり、マスクを介して
の従来式のフォトリソグラフィおよび／またはスパッタリング成膜のような任意
の適当なパターン形成方法を利用してパターン形成される。様々な透明導電性酸
化物、典型的にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、が使用される。サブピクセル
電極によって画定されたサブピクセル領域全体を通じて均一な電界を与えるため
には、それらの電極は、好ましくは実質的に平らな表面上に形成される。例えば
、サブピクセル電極は、底部基材上に直に、または平坦化膜または他の膜上に直
に形成される。図２（ｂ）は、平坦化膜１６上に形成された透明サブピクセル電
極１２を示す。
【００８７】 特定の態様において、本発明のディスプレイ内の液晶材料は、表示性能を改良
するように選択される。再び、図１を参照して、液晶膜２２０は、電子表示デバ
イス用途に適した任意の液晶材料または液晶材料の混合物を包含できる。通常使
用される液晶材料は、ネマチック、キラルネマチック、および強誘電性液晶を含
む。一般に、これらの材料は、それらの動作モードによって分類され、電界を加
えたときのディスプレイ内でのそれらの配向、および挙動を含む。
【００８８】 ある液晶材料は、液晶膜の面で捩れたり解けたりするように配向される。液晶
材料の回転は、光が液晶を通過したとき透過光の偏光を回転させる。電界を加え
ると、液晶材料の回転が変わるので、活性化されたピクセル領域を透過した光線
が非活性されたピクセル領域を透過したものとは異なるように配向された偏光を
有することができる。ある液晶材料は、液晶膜の面にその対称軸がある円錐体の
表面に沿って液晶材料の分子が傾斜するように配向されている。電界を加えると
、液晶分子がその円錐体の表面に沿って傾斜する。分子の配向は、透過光の偏光
を制御する。
【００８９】 現在最も集中的に採用されている液晶ディスプレイのモードは、ねじれネマチ
ック（ＴＮ）、超ねじれ複屈折効果（ＳＢＥ）、および動的散乱（ＤＳ）であり
、これらの全てがネマチックまたはキラルネマチック（コレステリン状）液晶を
採用している。これらのデバイスは、電界を加えたときのネマチックおよび／ま
たはキラルネマチック液晶（またはネマチックまたはキラルネマチック液晶の混
合物）の誘電アライメント効果に基づく。液晶材料の平均分子の長軸は、加えら
れた電界で好適な配向を取り、その配向は、材料または混合物の誘電異方性の兆
しに依存し、この配向は加えられた電界の除去時に緩和する。この再配向および
緩和は緩やかで、数ミリ秒程度である。
【００９０】 ネマチックおよびキラルネマチック液晶が最も集中的に採用されているが、よ
り上位のスメクチック液晶を採用する液晶デバイスがある。これらのデバイスも
また、液晶の誘電再配向に基づき、応答時間は数ミリ秒程度である。液晶技術の
最近の進歩は、傾斜したキラルスメクチック液晶の利用であり、これらはまた強
誘電性液晶（ＦＬＣ）とも呼ばれ、デバイスではマイクロ秒単位のスイッチング
となる。したがって、本発明のディスプレイは、より速いスイッチング速度を得
るためにＦＬＣ材料を採用できる。液晶ディスプレイ内に正しく配向されたＦＬ
Ｃ材料は、双安定性および対称スイッチング特性を示し、これは、配向せ膜に関
して以下で詳述されるように、電力消費の低減となる。
【００９１】 特定実施態様において、本発明のディスプレイは、ＦＬＣ材料およびそれらの
混合物を含む。ある態様において、液晶材料は、フッ化キラルＦＬＣ組成を包含
できる。最近開発された特に適したフッ素含有ＦＬＣ材料は、米国特許第４，８
８６，６１９号；第５，０８２，５８７号；および第５，２６２，０８２号に開
示されているものを含む。
【００９２】 ＦＬＣの開発は、液晶膜構造内に欠陥を有する問題で妨げられている。これら
の欠陥は、冷却時の膜収縮のために起こり（但し、温度は傾斜したスメクチック
中間相と関連して変化する）、その結果、「シェブロン」膜構造（例えば、Ｔ．
Ｐ．Ｒｉｅｋｅｒその外のＰｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．５９，２６５８（１９
８７）およびＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ １１３，２４５（１９９１）の議
論、並びにＹ．Ｏｕｃｈｉその外のＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．２７，Ｌ
１９９３（１９８８）の議論を参照）が形成される。欠陥およびシェブロン膜構
造もしばしば、不十分なコントラスト比および不安定な双安定性となる。
【００９３】 これらの欠陥を最小限に抑えるために、少なくとも１つの傾斜したスメクチッ
ク中間相（ポジティブ化合物）を介して冷却時に収縮する液晶化合物と、少なく
とも１つの傾斜したスメクチック中間相（ネガティブ化合物）を介して冷却時に
膨張する液晶化合物との添加物が、米国特許第５，４１７，８８３号に開示され
ているように、液晶膜の膨張または収縮挙動を制御するために準備される。これ
らのような混合物は、非傾斜中間相と傾斜中間相との間の遷移に関連した温度範
囲内での膜空間の温度依存性の低減だけでなく、傾斜スメクチック中間相内に実
質的に温度に依存しない膜空間をもたらすためにも使用される。膨張および収縮
挙動を相補的に有する混合物を得るために液晶化合物を正しく添加する工程は、
傾斜スメクチック中間相内の膜空間の制御を可能にし、それによってシェブロン
膜幾何学的形状の制御すなわち抑制が可能となる。そのような抑制は、傾斜スメ
クチック中間相を介しての冷却時のジグザク状の配向欠陥の形成を低減、または
排除し、改良された電子光学スイッチング性能、被駆動円錐体傾斜角度比に対し
て増大されたメモリとなる。この工程はまた、加熱および冷却サイクルから生じ
る応力誘導欠陥や非書棚（ｎｏｎ−ｂｏｏｋｓｈｅｌｆ）膜幾何学的形状の低減
または排除を可能にする。
【００９４】 ネガティブ組成内に利用される好ましいスメクチックまたは潜スメクチック液
晶化合物は、少なくとも１つのフッ素化末端部分を有し、少なくとも１つの傾斜
（または潜傾斜）スメクチック中間相においてネガティブサーマル膜膨張挙動を
示すキラルまたはアキラル液晶化合物である。このような化合物の好ましいクラ
スは、少なくとも２つのカテナリー、すなわち、連鎖したエーテル酸素原子、を
包含する少なくとも１つのフルオロエーテル末端部分を有し、ネガティブサーマ
ル膜膨張挙動を示すキラルまたはアキラル液晶化合物である。このような化合物
は、例えば、（ａ）少なくとも２つのカテナリーエーテル酸素原子を包含する脂
肪族フルオロカーボン末端部分と；（ｂ）脂肪族炭化水素末端部分と；（ｃ）末
端部分を結合する中心コアとから構成される。その化合物の脂肪族炭化水素末端
部分は、キラルかまたはアキラルのいずれかである。（そのようなアキラル化合
物は、Ｊａｎｕｌｉｓその外の米国特許第５，２６２，０８２号に記載されてい
る。）
【００９５】 少なくとも１つのフッ素化末端部分を有し、ネガティブ組成内で利用される他
の好ましいクラスの液晶化合物は、すくなくとも１つのフルオロ脂肪族末端部分
（例えば、米国特許第４，８８６，６１９号および第５，０８２，５８７号に記
載の化合物）を有し、少なくとも１つの傾斜（または潜傾斜）スメクチック中間
相内でネガティブサーマル膜膨張挙動を示すこれらのスメクチックまたは潜スメ
クチック、キラルまたはアキラル液晶化合物である。例えば、５−ヘキシル−２
−（４’−１，１−ジヒドロペルフルオロオクチロキシ）フェニルピリミジンが
そのような挙動を呈し、そのような使用に適していることが分かっている。
【００９６】 少なくとも１つの傾斜（または潜傾斜）スメクチック中間相内の分子の傾斜に
関連した膜の収縮をオフセットする機構を有し、それによって、中間相内でネガ
ティブサーマル膨張挙動を呈する他の液晶化合物もまた、ネガティブ組成内で使
用される。
【００９７】 上記ネガティブ組成との添加に使用するのに適した液晶組成は、少なくとも１
つの傾斜（または潜傾斜）スメクチック中間相内に正味ポジティブサーマル膜膨
張を有し、少なくとも１つのスメクチックまたは潜スメクチック液晶化合物を含
むこれらの組成である。正味ポジティブサーマル膨張挙動を有する液晶組成（以
後「ポジティブ組成」と呼ぶ）内の含有に適したスメクチック（または潜スメク
チック）液晶化合物は、脂肪族末端部分を有し、少なくとも１つの傾斜（または
潜傾斜）スメクチック中間相内でポジティブサーマル膜膨張を呈するキラルおよ
びアキラル液晶化合物、例えば、Ｄ．Ｄｅｍｕｓその外によるＦｌｕｓｓｉｇｅ
Ｋｒｉｓｔａｌｌｅ ｉｎ Ｔａｂｅｌｌｅｎ，ＶＥＢ Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ
Ｖｅｒｌａｇ ｆｕｒ Ｇｒｕｎｄｓｔｏｆｆｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ｐａｇ
ｅｓ６５−７６および２６０−６３、Ｌｅｉｐｚｉｇ（１９７４）およびＳ．Ｋ
ｕｍａｒによるＰｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ａ２３、３２０７（１９８４）に記載のアル
キル、アルコキシフェニルピリミジン、およびアルコキシ、アルコキシフェニル
ベンゾエートのような化合物；少なくとも１つのフルオロ脂肪族末端部分を有し
、少なくとも１つの傾斜（または潜傾斜）スメクチック中間相内でポジティブサ
ーマル膜膨張を呈するキラルおよびアキラル液晶化合物（そのような化合物は、
例えば、米国特許第４，８８６，６１９号および第５，０８２，５８７号に記載
されている）；および１つのカテナリーエーテル酸素原子のみを含む少なくとも
１つのフルオロエーテル末端部分を有し、少なくとも１つの傾斜（または潜傾斜
）スメクチック中間相内でポジティブサーマル膜膨張挙動を呈するキラルおよび
アキラル液晶化合物を含む。後者の化合物は、例えば、（ａ）１つのカテナリー
エーテル酸素原子を含む脂肪族フルオロカーボン末端部分と、（ｂ）脂肪族炭化
水素末端部分と、（ｃ）末端部分を結合する中心コアとから成る化合物であって
も良い。
【００９８】 少なくとも２つのカテナリーエーテル酸素原子を含むフルオロエーテル末端部
分を有する化合物がネガティブ組成の主成分として使用される場合、それらの組
成は、好ましくは、フルオロ脂肪族末端部分、またはより好ましくは、１つのカ
テナリーエーテル酸素原子のみを含むフルオロエーテル末端部分、を有する少な
くとも１つのキラルまたはアキラル液晶化合物から成る（主成分として）ポジテ
ィブ組成と組み合わされる。そのような組合せは、互換性の観点から好ましい。
【００９９】 液晶表示デバイスの重要な特性は、その応答時間、すなわち、デバイスがオン
（明るい）状態からオフ（暗い）状態にスイッチするのに要する時間である。強
誘電性または反強誘電性デバイスにおいて、応答時間は、デバイス内に含有され
た液晶化合物の回転粘度に比例し、それらの分極および印加された電界に反比例
する。したがって、応答時間は、高分極または低粘度を有する化合物を使用する
ことによって低減される。つまり、高速応答時間を提供し、この発明で使用する
のに適した液晶材料は、スメクチック中間相または潜スメクチック中間相を有す
るフッ素含有キラル液晶化合物を含む。（潜スメクチック中間相を有する化合物
は、それ自体がスメクチック中間相を呈しないが、スメクチック中間相を有する
化合物と、または潜スメクチック中間相を有する他の化合物と添加したとき、適
切な条件下でスメクチック中間相を発達させるものである。）高速応答時間を提
供するキラル液晶化合物は、次の米国特許第５，８５５，８１２号；第５，７０
２，６３７号；第５，６５８，４９１号；第５，４８２，６５０号；第５，４７
４，７０５号；第５，４３７，８１２号；第５，４１７，８８３号；第５，３９
９，２９１号；第５，３７７，０３３号；第５，２６２，０８２号；第５，２５
４，７４７号；第５，０８２，５８７号；第５，０６２，６９１号；および第４
，８８６，６１９号に記載のこれらの材料を含む。
【０１００】 本発明のディスプレイに上述のような適当な液晶混合物を使用することから得
られる他の利点は、低複屈折である。これらのフッ素含有液晶化合物（それらの
非フッ素含有類似化合物（ａｎａｌｏｇｕｅｓ）と比べて）の低複屈折は、透過
光の実質的な損失もなく若干大きなデバイス空間を有するデバイスの製造が可能
となる。例えば、２つの偏光板を備えた表面安定化強誘電性デバイス（米国特許
第４，３６７，９２４号に記載の）を透過する光は、次式で表される。 Ｉ＝Ｉｏ（ｓｉｎ２（４Θ）（ｓｉｎ２（πΔｎｄ／λ）） ここで、Ｉｏは、平行偏光板を通過する透過光、Θは液晶材料傾斜角、Δｎは液
晶複屈折、ｄはデバイス空間、およびλは使用された光の波長である。透過光を
最大化するためには、ｓｉｎ２（４Θ）（ｓｉｎ２ （πΔｎｄ／λ）の両方が
最大化されなければならない。これは、各項が１に等しいときに起こる。第１の
項は、傾斜角が２２．５゜のときに最大となる。これは、液晶の関数であり、所
定温度で所定材料に対して一定である。第２の項は、Δｎｄ＝λ／２であるとき
に最大となる。これは、この発明の材料の低複屈折の臨界を実証する。低複屈折
は、所定は長の光に対して、より大きなデバイス厚さｄを許容する。したがって
、より大きなデバイス空間が可能で、しかも透過光を最大限にするので、より容
易なデバイスの製造が可能となる。
【０１０１】 再び、図１を参照して、配向膜２１８、２２２は、液晶膜２２０の境界におけ
る液晶材料を所望の向きにするためにディスプレイの基材要素の内部表面の部分
に配設される。液晶分子を正しく配向させると、セルと関連した偏光板の配向と
相補的となる角度を経て光が回転されるようにする。使用される特定の配向膜は
、通常、使用される液晶材料のタイプに依存する。配向膜材料の例は、一定のポ
リイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサン、ナイロン共重合体、オ
ルガノシロキサン（ｏｒｇａｎｏｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）重合体、および
表示基材上に配置され、配向のために一定方向に配設されることができる他の適
当な重合体を含む。珪素酸化物のような無機配向膜も使用される。重合体の配向
被膜を一定方向に配向させる通常の方法は、物理的ラビング処理による。配向膜
２１８、２２２は、対称または非対称配向となる同じまたは異なる材料であって
も良い。特定の有用な非対称配向の構成は、米国特許第５，３７７，０３３号お
よび第５，８３１，７０５号に記載されている。
【０１０２】 ＦＬＣ材料が使用される場合、ＦＬＣ膜に十分な双安定性および対称スイッチ
ング特性を与える配向膜提案は、低電力消費のディスプレイとなる。十分な双安
定性および対称スイッチング能力は、蓄積された電荷のために頻繁なピクセルリ
セットおよび／または消極化の必要性を低減できる。これらの目的に適している
配向膜構成は、米国特許第５，８３１，７０５号で開示されている。
【０１０３】 特定の実施態様において、本発明のディスプレイは、表示性能全体を改良する
ように選択されたスペーサを含む。再び、図１を参照して、スペーサ（図示せず
）は、上部基材２２６と底部基材２１２との間に所望ギャップを維持するように
液晶膜２２０内に提供される。例えば、図２（ｂ）は、上部基材１０ｂと底部基
材１０ａとの間にギャップを維持するように液晶膜４０内に配置されたスペーサ
４２を示す。平面パネルディプレイの構造内の空間および機械的力の制御は、し
ばしばデバイスの性能に大きく影響し、ディスプレイ内への物理的スペーサの組
み込みに依存する。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）において、ディスプレイを出て
行く光の偏光は、一部、液晶膜を通過する光路長によって制御される。現在のデ
ィスプレイ技術において、液晶膜の厚さは、スペーサで決まり、それらは粒子（
すなわち、球状ビーズまたはファイバ）、円柱状構造（すなわち、ポストまたは
柱）、マイクロリブなどの形であっても良い。
【０１０４】 液晶膜の厚さを制御する普通の方法は、基材または配向膜の全表面上に狭い粒
度分布を有する粒子のランダム配列を配置することである。この工程は、粒子の
位置決めを制御できなく、高い率で粒子が表示窓に現れることになり、故に、デ
ィスプレイを通過する光の量を減少させる明白な欠点がある。多くの用途におい
て、粒子は基材に固定されず、シフトすなわち移動して、ディスプレイ内のこれ
らの領域にアーチファクトが現れる原因となる。粒子移動を防ぐために、対向表
示基材は、より小さなスペーサ粒子がピンで留められた状態となるように共に圧
縮される。一般に、より厚みの大きなガラス基材を使用することが、圧縮工程に
耐え、圧縮中に応力を受けるより大きな粒子からの局部変形を防止するようにす
るために好ましい。
【０１０５】 スペーサはまた、例えば、フォトリソグラフィ技術、およびサーマルマス転写
技術によって、液晶ディスプレイ内の基材要素間の所望位置に選択的に配置され
る。これらの技術は、典型的にバインダ材料を含む高い均一性をもったスペーサ
を形成するために使用される。バインダ材料は、基材に接着することによってス
ペーサの移動を防ぎ易くする。さらに、バインダ材料は、ディスプレイの組立中
にスペーサにより大きな圧縮性を与えることができるので、組立中のガラス基材
への応力を低減でき、組立後に所望の空間を保持するために硬化される。スペー
サのサイズもまたより十分に制御される。これらの因子は、より薄いガラス基材
を使用することができるようにする。
【０１０６】 選択的に配設されたスペーサは、ブラックマトリクスとしても使用される。例
えば、比較的高光学濃度（例えば、２またはそれ以上）を有するスペーサは、ア
クティブ基材上のデバイスと位置合わせして選択的に位置決めされてデバイスの
望ましくない光誘導活性化を防止する。図２（ｂ）は、スペーサ４２がトランジ
スタ２０と位置合わせされている構成を示す。
【０１０７】 平面パネルディスプレイ内に均一なスペーサを提供する例示的方法は、米国特
許第５，７１０，０９７号で開示されている。スペーサ構成部材は、（ａ）支持
体、（ｂ）任意の光熱変換膜、（ｃ）任意の非転写可能中間膜、（ｄ）転写可能
スペーサ膜、および（ｅ）任意の接着膜を具備する熱転写ドナーシートを選択的
に照射することによって基材間に配置される。その工程は、次のステップ、（ｉ
）レセプタと上述の熱転写ドナーシートとを密着させて配置し、（ｉｉ）スペー
サ膜をレセプタに転写するのに十分な熱を照射される領域内に提供するために熱
転写ドナーシートまたはレセプタの少なくとも一方（またはそれらの一部、すな
わち、基材、スペーサ膜、中間膜、光熱変換膜、および／または接着膜）を描画
放射線で照射し、（ｉｉｉ）照射された領域内の転写可能なスペーサ膜をレセプ
タに転写するステップを含む。
【０１０８】 熱転写ドナーシートは、支持体上に上述された膜（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）およ
び／または（ｅ）を成膜させることによって準備される。支持体は、熱転写ドナ
ーシート用の支持体として有用であることが公知の任意材料で構成されても良い
。支持体は、ガラスのような硬質シートまたは可撓性フィルムのいずれであって
も良い。支持体は、滑らかまたは粗い、透明、不透明、半透明、シート状、また
は非シート状であっても良い。適当なフィルム支持体は、ポリエステル、特にポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、
ポリスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、セ
ルロースアセテートやセルロースブチレートのようなセルロースエステル、ポリ
塩化ビニル、およびそれらの誘導体、および１つまたはそれ以上の上記材料の共
重合体を含む。支持体の典型的な厚さは、約１〜２００ミクロンの間である。
【０１０９】 転写可能なスペーサ膜は、有機材料、無機材料、または粒子またはファイバを
内部に組み込んだ有機材料または無機材料を具備する複合体を含む。適当な重合
体バインダは、かなり多数の公知の重合体、共重合体、低重合体および／または
単量体を含む。適当な重合体バインダは、フェノール樹脂（すなわち、ノボラッ
クおよびレゾール樹脂）、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニリデン、ポリア
クリル酸エステル、セルロースエーテルおよびエステル、ニトロセルロース、ポ
リカーボネート、ポリスルホン、ポリエステル、スチレン／アクリロニトリル重
合体、ポリスチレン、セルロースエーテルおよびエステル、ポリアセタル、（メ
ト）アクリル酸エステル重合体および共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ａ−クロ
ロアクリロニトリル、マレイン酸樹脂および共重合体、ポリイミド、ポリ（アミ
ド酸）、ポリ（アミドエステル）およびそれらの混合物を含む、熱硬化された、
熱硬化性、または熱可塑性重合体のような材料を含む。
【０１１０】 転写可能なスペーサ膜が熱硬化性バインダを含む場合、熱硬化性バインダは、
レセプタに転写後に架橋されても良い。バインダは、例えば、熱硬化性バインダ
を熱に暴露、適当な放射線源で照射、または化学硬化剤など、特定の熱硬化性バ
インダにとって適切な任意の方法で架橋されても良い。
【０１１１】 粒子またはファイバは、転写可能スペーサ膜に添加されて複合体を形成する。
転写可能スペーサ膜への粒子またはファイバの添加は、問題の特定表示デバイス
内に必要な空間より小さいまたはそれに匹敵する空間寸法を有する任意の公知粒
子またはファイバを使用して達成されても良い。粒子は、転写可能スペーサ膜の
厚さよりも小さい空間寸法を有する、または転写可能スペーサ膜の厚さよりも大
きい空間寸法を有しても良い。粒度がより小さいと、転写可能スペーサ膜の厚さ
は、表示デバイス内の空間を制御する。但し、より大きな粒子が使用されると、
複合体に使用された粒子の空間寸法が表示デバイス内の空間を制御する。好まし
くは、それらの粒子の少なくとも５％がスペーサ膜の厚さよりも大きい空間寸法
を有し、より好ましくは少なくとも１０％である。いずれの試みが、ディスプレ
イ内での基材の均一な分離および支持を達成する手段として使用されても良い。
適当な粒子は、所望の分離を維持するのに合致した任意の適当な形状（すなわち
、球形、棒形、柱形、三角形、および台形）およびサイズ分布を有する有機およ
び／または無機材料（中実または中空）を含む。好ましい粒子は、日本特許公開
出願番号平成７［１９９５］−２８０６８号；米国特許第４，８７４，４６１号
；第４，９８３，４２９号；および第５，３８９，２８８号で言及されているよ
うなガラスまたはプラスチックから成る現在のＬＣＤスペーサ球、棒などを含む
。ＬＣＤディスプレイにおいて、粒子のサイズ分布の標準偏差は平均粒子空間寸
法（すなわち、球状または円筒状粒子の平均直径、または円筒状粒子の平均高さ
）の＋または−２０％であることが好ましい。より好ましくは、標準偏差は、そ
の平均の＋または−１０％である。最も好ましくは、標準偏差は、＋または−５
％である。ファイバが使用される場合、それらの寸法は、典型的にファイバのデ
ニール（すなわち、繊度）として測定される。
【０１１２】 分散剤、界面活性剤、および他の添加剤（すなわち、酸化防止剤、光安定剤、
および塗布助剤）が、粒子および／またはファイバの分散を補助する、または当
業者には公知の他の望ましい属性を転写可能スペーサ膜に与えるために包含され
ても良い。
【０１１３】 ディスプレイ内の力を受ける構成部材（例えば、スペーサ膜が転写可能スペー
サ膜の厚さよりも大きい粒子空間寸法を有する粒子を具備する場合の粒子、およ
びスペーサ膜が、転写可能スペーサ膜の厚さよりも大きい粒子空間寸法を有する
粒子を具備しない場合の転写可能スペーサ膜）の圧縮性は、対応するディスプレ
イ内に均一な空間ギャップを維持するに足るものでなければならない。
【０１１４】 スペーサを配設するためのレセプタは、スペーサの適用から利益を得る任意の
平面パネル表示構成部材であっても良い。スペーサは、表示デバイスの表示窓に
おける光学的干渉を回避するために所望位置に正確に位置決めされる。レセプタ
は、任意に接着剤上部保護膜で被覆されてレセプタへの転写可能スペーサ膜の転
写を容易にする。
【０１１５】 再び、図１を参照して、底部基材２１２と上部基材２２６とは、表示用途に適
した任意のタイプの基材であっても良い。本発明の透過またはトランスフレクテ
ィブ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）液晶ディスプレイの使用に適した基材は、
可視光に対して実質的に透過性である硬質または可撓性基材を含む。非複屈折基
材が特に適している。硬質基材の例は、ガラス、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）
、および硬質プラスチックを含む。適当な可撓性基材は、実質的に透明且つ透過
重合体フィルムを含む。適当な重合体基材は、ポリエステルベース（例えば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネート樹
脂、ポリオレフィン、ポリビニル樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリビニルアセタルなど）、セルロースエステルベース（例えば、セル
ローストリアセテート、セルロースアセテート）、および様々な描画技術におけ
る支持体として使用される他の従来の重合体フィルムを含む。２〜１００ミル（
すなわち、０．０５〜２．５４ｍｍ）の透明重合体フィルムベースが好ましい。
【０１１６】 ガラス基材では、好ましい厚さは、０．２〜２．０ｍｍである。多くの場合、
厚さが１．０ｍｍ未満の、または０．７ｍｍ未満でさえ、ガラス基材を使用する
ことが望ましい。基材がより薄くなると、ディスプレイもより薄く、より軽量と
なる。但し、ある工程、取扱、および組立条件では、より厚みのある基材を使用
することが必要となる。例えば、ある組立条件では、基材間に配置されたスペー
サの位置を固定するためにディスプレイアセンブリを圧縮しなければならない。
スペーサは、液晶材料がその内部に配設される基材間の均一なギャップを維持し
易くするために分布される。そのような組立条件下で、適当な基材は、高圧縮応
力を受けるより大きなスペーサによって生じる局部的変形を防ぐだけでなくスペ
ーサを圧縮するのに必要な応力に耐えることができるものである。より軽量のデ
ィスプレイ用の薄い基材と確実な取扱および工程のための厚みのある基材との相
反する問題に対してバランスがとって特定ディスプレイ寸法に対する好ましい構
成を達成する。上述のように、本発明の改良されたディスプレイは、より薄い基
材を有するディスプレイの確実な組立を可能にするスペーサを含む。
【０１１７】 基材が重合体フィルムである場合、フィルムは、内部に一体化されるディスプ
レイの動作との干渉を実質的に防止するために非複屈折であることが好ましい。
例示的非複屈折基材は、溶液流延されるポリエステルである。これらの典型的な
例は、９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−フルオリンおよびイソフタ
ル酸、テレフタル酸またはそれらの混合物から誘導される共重合化された単位か
ら成る、または本質的に反復することから成る重合体から得られるものであり、
その重合体は、均一なフィルムの形成を許容するのに十分なほど低重合体（すな
わち、約８０００未満の分子量を有する化学的種）含有量が低い。この重合体は
、米国特許第５，３１８，９３８号に熱転写受容要素の１つの構成部材として開
示されている。他のクラスの非複屈折基材は、アモルファスポリオレフィン（例
えば、Ｎｉｐｐｏｎ Ｚｅｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．社から商標名ＺｅｏｎｅｘＴ Ｍ で販売されているもの）である。
【０１１８】 本発明のディスプレイの特定態様において、底部偏光板（または偏光板の組合
せ）は、表示性能を改良するように選択される。再び、図１を参照して、偏光板
２１０は、反射偏光板、二色性偏光板、または他の適当な偏光板または偏光板の
組合せである。底部基材２１２の下からディスプレイを照明するために光源２０
２のような光源を使用するバックライト式表示モードでは、例示的偏光板２１０
は反射偏光板と二色性偏光板との組合せである。例えば、図２（ｂ）は、反射偏
光板６０と二色性偏光板６２とを含む組合せ底部偏光板６４を示す。例示的組合
せ偏光板は、国際公開第ＷＯ９５／１７６９１に開示されている。反射および二
色性偏光板は、互いに密接して提供されており、好ましくは偏光板間の空隙を排
除するために共に接合されている。特に適した反射偏光板／二色性偏光板組合せ
は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）コーティングが多層複屈折反射偏光板上に
設けられ、同時に配向されるものである。ＰＶＡは、国際公開ＷＯ９５／１７６
９１に開示されているように、反射偏光板上に二色性偏光板コーティングを形成
するために染色される。反射偏光板上に塗布された二色性偏光板の組合せは、特
に薄くて効率的な偏光板を提供できる。
【０１１９】 本発明のディスプレイの底部偏光坂内に反射偏光板を包含する利点は、望まし
くない偏光状態を有する光が反射偏光板で反射し、反射偏光板を透過するために
再循環されることにある。このように光が再循環させると、吸収偏光板を使用す
る場合と比べてより多くの光がディスプレイを通過できるようになる。これは、
少ない電力消費でより明るいディスプレイが可能となる。特に適した反射偏光板
は、米国特許第５，６８６，９７９号および国際公開第ＷＯ９５／１７６９１で
開示されているような複屈折多層反射偏光板、および国際公開ＷＯ９７／３２２
２６で開示されているような複屈折散乱反射偏光板を含む。複屈折多層反射偏光
板が上述のように二色性偏光板と組み合わされると、特に薄い組合せの反射／二
色性偏光板が得られ、これもまたディスプレイの輝度を高めることができる。
【０１２０】 この発明は、この明細書に明確に記述されなかった任意の要素がない場合でも
適当に実施されても良い。
【０１２１】 この発明の様々な修正および変形は、本発明の趣旨および範囲を逸脱すること
なく明細書中の説明から当業者には明白となろう。故に、本発明は、クレイムお
よびそれと同等のものにおける限定によって定義されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶ディスプレイ２００の概略断面図である。
【図２ａ】 電子ディスプレイ用のアクティブ基材要素３００の概略平面図である。
【図２ｂ】 図２（ａ）からのライン２ｂに沿って見たアクティブ基材要素３００の一態様
を含む液晶表示パネル３１０の概略断面図である。
【図３】 本発明の方法におけるステップの概略フロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/141 Ｇ０２Ｆ 1/141 ５Ｃ０９４ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ ５Ｇ４３５ 9/30 ３３８ 9/30 ３３８ ３４９ ３４９Ｂ 9/35 9/35 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 アイバーグ，トーマス エー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 水野 一彦 アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 野田 一樹 アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 パディヤス，ラグヒューナス アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ポカーニー，リチャード ジェイ． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 ステイラル，ジョン エス． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者 チャン，ジェフリー シー． アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427， セント ポール，ピー．オー．ボックス 33427 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA45 BA64 BB01 BB02 BB10 BB42 2H049 BA02 BA26 BA43 BB03 BB43 BB66 BC22 2H088 FA02 FA10 FA13 FA18 FA30 GA04 HA04 HA06 JA19 MA05 MA16 2H089 LA09 LA10 LA11 LA16 LA20 PA02 PA07 QA03 QA04 QA11 QA12 QA14 2H091 FA02Y FA35Y FC10 FC12 FC21 FC29 FC30 FD04 FD17 LA11 LA12 LA13 LA15 5C094 AA10 AA14 AA44 BA03 BA43 CA19 CA24 DA09 EA04 EB02 ED03 ED15 GB10 5G435 AA03 AA14 AA18 BB12 CC09 CC12 GG12 KK05

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子ディスプレイであって、 光源と、 前記光源からの光の一部を透過させ、偏光するように配設された偏光板と、 前記偏光板で透過された偏光を利用するために配設された液晶表示パネルを具
    備し、前記液晶表示パネルが 底部基材と、 前記底部基材から距離を空けて配置された上部基材と、 前記上部および底部基材間に配設されたフッ素化キラル強誘電性液晶材料を
    含む双安定性液晶膜と、 前記底部基材と前記液晶膜との間に配設された多色アクティブ膜であって、
    透明導電性サブピクセル要素に電気的に接続された複数の独立してアドレス指定
    可能なアクティブ要素と、架橋された組成内に着色剤を含む複数の熱転写された
    カラーフィルタとを含み、各カラーフィルタが１つまたはそれ以上の透明導電性
    サブピクセル要素と位置合わせされている、多色アクティブ膜と、を含む電子デ
    ィスプレイ。
  2. 【請求項２】 サブピクセルを分離するために前記アクティブ基材上に配設
    されたブラックマトリクスをさらに具備し、前記ブラックマトリクスがサブピク
    セル間に光学的コントラストを提供するに足る光学濃度および隣接する独立して
    アドレス指定可能なトランジスタ間のクロストークを実質的に防ぐ抵抗を有する
    、請求項１に記載の電子ディスプレイ。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の基材間に配設された複数のスペーサを
    さらに具備し、それらの間に実質的に均一なギャップを維持する、請求項１に記
    載の電子ディスプレイ。
  4. 【請求項４】 前記スペーサは選択的にサーマルマス転写される、請求項３
    に記載の電子ディスプレイ。
  5. 【請求項５】 前記偏光板は、前記反射偏光板と前記底部基材との間に挿入
    された複屈折反射偏光板と二色偏光板とを含む、請求項１に記載の電子ディスプ
    レイ。
  6. 【請求項６】 電子ディスプレイであって、 複数の独立してアドレス指定可能な薄膜トランジスタをその上に配設した第１
    の透明基材であって、各トランジスタが関連した透明導電性サブピクセル要素に
    電気的に接続されている、第１の透明基材と、 前記第１の透明基材から距離を空けて配置された第２の透明基材と、 前記第１の基材と前記第２の基材との間に配設された液晶膜と、 前記第１の基材と前記液晶膜との間に配設された複数の熱転写されたカラーフ
    ィルタであって、架橋された組成内に着色剤を含み、各カラーフィルタが前記ト
    ランジスタと関連した１つまたはそれ以上の透明導電性要素と位置合わせされて
    いる、複数の熱転写されたカラーフィルタと、を具備する電子ディスプレイ。
  7. 【請求項７】 前記第１の基材上に配設されたブラックマトリクスをさらに
    具備し、前記ブラックマトリクスがサブピクセル間に光学的コントラストを提供
    するに足る光学濃度および隣接する独立してアドレス指定可能なトランジスタ間
    のクロストークを実質的に防ぐ抵抗を有する、請求項６に記載の電子ディスプレ
    イ。
  8. 【請求項８】 前記第１および第２の基材間に配設された複数のスペーサを
    さらに具備し、それらの間に実質的に均一なギャップを維持する、請求項６に記
    載の電子ディスプレイ。
  9. 【請求項９】 前記スペーサは前記トランジスタの光誘導活性化を防止する
    ように配設される、請求項８に記載の電子ディスプレイ。
  10. 【請求項１０】 光源と、第１の偏光状態を有する前記光源からの光を前記
    液晶膜に透過させ、第２の直交偏光状態を有する光を前記光源に向かって反射す
    るように配設された反射偏光板とをさらに具備する、請求項６に記載の電子ディ
    スプレイ。
  11. 【請求項１１】 カラー表示基材を製造する方法であって、 表示基材を提供するステップと、 前記基材の選択された部分に複数のカラーフィルタをサーマルマス転写するス
    テップであって、各カラーフィルタが架橋可能な組成内に着色剤を含む、サーマ
    ルマス転写するステップと、 前記転写ステップ後に前記カラーフィルタを架橋するステップと、を含む方法
    。
  12. 【請求項１２】 前記転写ステップ後および前記架橋ステップ前に前記カラ
    ーフィルタを検査するステップと、 前記アクティブ基材の再加工のために前記基材から前記カラーフィルタを除去
    する洗浄ステップを、必要な場合に、実行するステップとをさらに含む、請求項
    １１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 複数のカラーフィルタをサーマルマス転写するステップは
    、 ベース膜と、光熱変換と、架橋可能な組成内に着色剤を含む転写膜とから構成
    されるドナーシートを提供するステップと、 前記表示基材に近接して前記転写膜を配置するステップと、 前記ドナーシートから前記表示基材に前記転写膜の部分を熱転写するために前
    記ドナーシートの部分を選択的に照射するステップと、を含む、請求項１１に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記表示基材上にブラックマトリクスを形成するステップ
    をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記表示基材は複数の独立してアドレス指定可能なアクテ
    ィブデバイスを含む、請求項１１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記独立してアドレス指定可能なアクティブデバイスへ透
    明導電性サブピクセル電極を電気的に接続できるように前記カラーフィルタ内に
    スルーホールを形成するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記カラーフィルタ内にスルーホールを形成するステップ
    は、前記カラーフィルタ上にフォトレジストをパターン形成し、前記パターン形
    成されたフォトレジストによって露出したまま残された前記カラーフィルタの部
    分をエッチングするステップを含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記カラーフィルタ内にスルーホールを形成するステップ
    は、前記カラーフィルタの部分をレーザアブレーションするステップを含む、請
    求項１６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 表示基材を製造する方法であって、 複数の独立してアドレス指定可能なアクティブデバイスをその上に有するアク
    ティブ表示基材を提供するステップと、 複数のカラーフィルタを前記アクティブ基材に熱転写するステップであって、
    各カラーフィルタが架橋可能な組成内に着色剤を含む、熱転写するステップと、 前記転写ステップ後に前記カラーフィルターを検査するステップと、 前記アクティブ基材の再加工のために前記アクティブ基材から前記カラーフィ
    ルタを除去する洗浄ステップを、必要な場合に、実行するステップと、 前記検査ステップ後に前記カラーフィルタを架橋させるステップと、を含む方
    法。
  20. 【請求項２０】 前記複数のカラーフィルタを熱転写するステップは、 ベース膜と、光熱変換と、架橋可能な組成内に着色剤を含む転写膜とから構成
    されるドナーシートを提供するステップと、 前記アクティブ基材に近接して前記転写膜を配置するステップと、 前記ドナーシートから前記アクティブ基材に前記転写膜の部分を熱転写するた
    めに前記ドナーシートの部分を選択的に照射するステップと、を含む、請求項１
    ９に記載の方法。
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