JP2009237355A - リターデイション基板、その製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する液晶表示装置を実現する。
【解決手段】本発明のリターデイション基板は、第１領域Ａ１と、前記第１領域Ａ１を縁取っている第２領域Ａ２と、前記第２領域Ａ２を間に挟んで前記第１領域Ａ１と隣接した第３領域Ａ３とを一方の主面が含んだ下地層と、前記第１領域Ａ１上に設けられ、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化された位相差層２３０と、前記第３領域Ａ３を被覆することなしに、前記位相差層２３０の上面及び側面の全体と前記第２領域Ａ２の全体とを被覆している光学的に等方性の光透過層２４０とを具備したことを特徴とする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、液晶表示装置に適用可能な光学技術に関する。

液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力などの特徴を有している。そのため、近年、携帯機器及びテレビジョン受像機などの固定機器での利用が急速に増加している。

液晶表示装置の一部、例えば、携帯機器に搭載される液晶表示装置には、屋内照明環境及び暗所で高い視認性を達成するだけでなく、太陽などの高輝度光源のもとでも高い視認性を達成することが望まれる。半透過型液晶表示装置は、そのような要望に応える表示装置であって、多くの携帯機器に搭載されている。

半透過型液晶表示装置は、各画素が透過表示部と反射表示部とを含んでいる。半透過型液晶表示装置の多くは、透過表示部では、透明導電層を背面電極として使用しており、反射表示部では、金属又は合金層を背面電極の一部として使用している。また、透過表示部ではカラーフィルタの着色層を１回透過した光を表示に利用するのに対し、反射表示部ではカラーフィルタの着色層を２回透過した光を表示に利用する。そのため、通常、反射表示部には、透過表示部と比較して、透過率がより高い着色層を設置している。半透過型液晶表示装置は、このような構成を採用しているため、透過型及び反射型の双方の方式で多色画像を表示することが可能である。

ところで、液晶表示装置の多くは、四分の一波長板などの波長板を使用している。例えば、半透過型液晶表示装置では、通常、液晶セルと前面側の直線偏光板との間に四分の一波長板としてのリターデイションフィルムを設置すると共に、液晶セルと背面側の直線偏光板との間に四分の一波長板としてのリターデイションフィルムを更に設置する。即ち、反射表示部及び透過表示部の双方で、液晶層に円偏光が入射する構成を採用している。

この構成を採用した半透過型液晶表示装置では、反射表示部と透過表示部とでセルギャップを等しいままとした場合、反射表示部で最大のコントラスト比を得られる設計を採用すると、透過表示部では、明表示時に、液晶層に入射した光の半分近くが前面側の偏光板に吸収されてしまい、透過表示の明るさやコントラスト比が損なわれるという問題があった。

このような問題に関し、特許文献１には、液晶セルにリターデイションフィルムを貼り付ける代わりに、液晶セルの内部にパターニングされたリターデイション層を設置することが記載されている。具体的には、液晶セルの内部であって、反射表示部のみに、高分子液晶からなるリターデイション層と任意の有機絶縁層とを設けて、反射表示部におけるセルギャップを透過表示部におけるセルギャップと比較してより小さくする。この技術によれば、四分の一波長板としてのリターデイション層を形成し、反射表示部及び透過表示部の各々におけるセルギャップを最適化すれば、透過表示と反射表示との双方で高いコントラスト比を達成することができる。

ところで、このリターデイション層は、例えば、ラビング処理を施した配向膜上に高分子液晶層及び感光性樹脂層を順次形成し、フォトリソグラフィを利用して感光性樹脂層をパターニングし、パターニングした感光性樹脂層をマスクとして用いて高分子液晶層をエッチングすることにより得る。或いは、このリターデイション層は、ラビング処理を施した配向膜上に液晶性モノマーからなる層を形成し、この層の一部のみを露光して液晶モノマーを重合させ、これを現像処理に供することにより得る。

しかしながら、これらリターデイション基板では、高分子液晶層への不純物の混入が比較的生じ易い。また、高分子液晶層に使用される液晶物質について、安定性等の観点からの制約が比較的多い。そのため、これらリターデイション基板を液晶表示装置に使用した場合、最適な表示性能を達成できない場合がある。
特開２００４−４４９４号公報

本発明の目的は、簡易な方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する液晶表示装置を実現することにある。

本発明の第１側面によると、第１領域と、前記第１領域を縁取っている第２領域と、前記第２領域を間に挟んで前記第１領域と隣接した第３領域とを一方の主面が含んだ下地層と、前記第１領域上に設けられ、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化された位相差層と、前記第３領域を被覆することなしに、前記位相差層の上面及び側面の全体と前記第２領域の全体とを被覆している光学的に等方性の光透過層とを具備したことを特徴とするリターデイション基板が提供される。

本発明の第２側面によると、第１領域と、前記第１領域を縁取っている第２領域と、前記第２領域を間に挟んで前記第１領域と隣接した第３領域とを一方の主面が含んだ下地層と、前記第１領域上に設けられ、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化された位相差層と、前記第３領域を被覆することなしに、前記位相差層の上面及び側面の全体と前記第２領域の全体とを被覆している光学的に等方性の光透過層とを含んだ第１基板と、前記位相差層及び前記光透過層を間に挟んで前記主面と向き合った第２基板と、前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

本発明の第３側面によると、液晶物質を含んだ第１層を間に挟んで下地層の一方の主面に支持され、光硬化性を有している組成物からなる第２層の一部に光を照射して、前記第２層内に、前記組成物の硬化物からなる熱可塑性の硬化部を光学的に等方性の光透過層として生じさせると共に、前記組成物からなる未硬化部を生じさせることと、その後、前記未硬化部と前記第１層のうち前記未硬化部に対応した部分及び前記光透過層の縁に対応した部分とを現像液に溶解させて、前記第１層のうち前記下地層上に残った部分を前記光透過層によって被覆された位相差層として得ることと、前記光透過層を熱処理に供して、前記縁を流動化させることにより、前記位相差層の側面を前記縁で被覆することとを含んだことを特徴とするリターデイション基板の製造方法が提供される。

本発明によると、簡易な方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する液晶表示装置が実現される。

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示す液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

図１乃至図４に示す液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式を採用した半透過型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０と液晶層３０と一対の偏光板（図示せず）とバックライト（図示せず）とを含んでいる。

アレイ基板１０は、基板１１０を含んでいる。基板１１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。

基板１１０の一方の主面上には、画素回路（図示せず）と走査線（図示せず）と信号線（図示せず）と画素電極とが形成されている。

画素回路は、各々が薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を含んでいる。画素回路は、基板１１０上でマトリクス状に配列している。

走査線は、画素回路の行に対応して配列している。各画素回路の動作は、走査線から供給される走査信号によって制御される。

信号線は、画素回路の列に対応して配列している。各画素電極は、画素回路を介して信号線に接続されている。

各画素電極は、互いに電気的に接続された透明電極１５０Ｔと反射電極１５０Ｒとを含んでいる。透明電極１５０Ｔは、反射電極１５０Ｒと向き合っていない非重複部を含んでいる。各画素のうち、この非重複部に対応した部分が透過表示部であり、反射電極１５０Ｒに対応した部分が反射表示部である。

透明電極１５０Ｔは、透明導電体からなる。透明導電体としては、例えば、インジウム錫酸化物及び錫酸化物などの透明導電性酸化物を使用することができる。

反射電極１５０Ｒは、金属又は合金からなる。金属又は合金としては、例えば、アルミニウム、銀又はそれらの合金を使用することができる。

反射電極１５０Ｒは、透明電極１５０Ｔ上に形成されている。これにより、反射電極１５０Ｒと透明電極１５０Ｔとを電気的に接続している。その代わりに、反射電極１５０Ｒ上に透明電極１５０Ｔを形成してもよい。或いは、他の導電体を介して、反射電極１５０Ｒと透明電極１５０Ｔとを電気的に接続してもよい。

画素電極は、配向膜１６０で被覆されている。配向膜１６０は、例えば垂直配向膜である。配向膜１６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂を使用することができる。

対向基板２０は、下地層を含んでいる。下地層は、基板２１０とカラーフィルタ層２２０とを含んでいる。下地層の配向膜１６０との対向面には、位相差層２３０と光透過層２４０と対向電極２５０と配向膜２６０とがこの順に形成されている。

基板２１０は、配向膜１６０と向き合っている。基板２１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。

カラーフィルタ層２２０は、基板２１０の配向膜１６０と対向した主面上に形成されている。カラーフィルタ層２２０は、基板２１０の上記主面上で配列した複数の単位領域を含んでいる。各単位領域は、先の主面上で配列した第１乃至第３着色領域を含んでいる。 第１乃至第３着色領域は、カラーフィルタ層２２０に白色光を照射したときにスペクトルが異なる光を透過させる。例えば、カラーフィルタ層２２０に白色光を照射したときに、第１着色領域が透過させる光のスペクトルは、第３着色領域が透過させる光のスペクトルと比較して最大の透過率を示す波長がより短い。そして、この白色光を照射したときに、第２着色領域が透過させる光のスペクトルは、第３着色領域が透過させる光のスペクトルと比較して最大の透過率を示す波長がより長い。ここでは、一例として、白色光を照射したときに、第１着色領域は青色光を透過させ、第２着色領域は赤色光を透過させ、第３着色領域は緑色光を透過させるとする。

第１着色領域は、一部の透明電極１５０Ｔと向き合っている。第１着色領域は、Ｙ方向に各々が延び、Ｘ方向に配列した複数の帯状パターンを形成している。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、基板２１０の上記主面に平行であり且つ互いに交差する方向である。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向である。

第１着色領域は、透過表示用の領域２２０Ｔａと、反射表示用の領域２２０Ｒａとを含んでいる。領域２２０Ｔａは、透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒで被覆されていない部分と向き合った領域である。領域２２０Ｒａは、反射電極１５０Ｒと向き合った領域である。

領域２２０Ｒａは、領域２２０Ｔａと比較して透過率がより高い。領域２２０Ｒａ及び２２０Ｔａは、例えば、異なる材料からなる着色層である。或いは、領域２２０Ｒａは、開口が設けられていない着色層であり、領域２２０Ｔａは、開口が設けられ、領域２２０Ｒａと同一の材料からなる着色層である。

第２着色領域は、他の一部の透明電極１５０Ｔと向き合っている。第２着色領域は、Ｙ方向に各々が延び、Ｘ方向に配列した複数の帯状パターンを形成している。第２着色領域が形成している各帯状パターンは、第１着色領域が形成している帯状パターンの１つとＸ方向に隣り合っている。

第２着色領域は、透過表示用の領域２２０Ｔｂと、反射表示用の領域２２０Ｒｂとを含んでいる。領域２２０Ｔｂは、透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒで被覆されていない部分と向き合った領域である。領域２２０Ｒｂは、反射電極１５０Ｒと向き合った領域である。

領域２２０Ｒｂは、領域２２０Ｔｂと比較して透過率がより高い。領域２２０Ｒｂ及び２２０Ｔｂは、例えば、異なる材料からなる着色層である。或いは、領域２２０Ｒｂは、開口が設けられていない着色層であり、領域２２０Ｔｂは、開口が設けられ、領域２２０Ｒｂと同一の材料からなる着色層である。

第３着色領域は、残りの透明電極１５０Ｔと向き合っている。第３着色領域は、Ｙ方向に各々が延び、Ｘ方向に配列した複数の帯状パターンを形成している。第３着色領域が形成している各帯状パターンは、第１着色領域が形成している帯状パターンの１つ及び第２着色領域が形成している帯状パターンの１つとＸ方向に隣り合っている。

第３着色領域は、透過表示用の領域２２０Ｔｃと、反射表示用の領域２２０Ｒｃとを含んでいる。領域２２０Ｔｃは、透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒで被覆されていない部分と向き合った領域である。領域２２０Ｒｃは、反射電極１５０Ｒと向き合った領域である。

領域２２０Ｒｃは、領域２２０Ｔｃと比較して透過率がより高い。領域２２０Ｒｃ及び２２０Ｔｃは、例えば、異なる材料からなる着色層である。或いは、領域２２０Ｒｃは、開口が設けられていない着色層であり、領域２２０Ｔｃは、開口が設けられ、領域２２０Ｒｃと同一の材料からなる着色層である。

第１着色領域が形成している帯状パターンと、第２着色領域が形成している帯状パターンと、第３着色領域が形成している帯状パターンとは、Ｘ方向に隣り合っている。即ち、第１乃至第３着色領域は、ストライプ配列を形成している。第１乃至第３着色領域は、他の配列を形成していてもよい。例えば、第１乃至第３着色領域は、正方配列又はデルタ配列を形成していてもよい。

位相差層２３０は、リターデイション層である。位相差層２３０は、例えば、カラーフィルタ層２２０の上面のうち、領域２２０Ｒａの中央部と領域２２０Ｒｂの中央部と領域２２０Ｒｃの中央部とに対応した領域上に形成されている。

位相差層２３０は、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化されている。この液晶物質としては、例えば、サーモトロピック液晶又はリオトロピック液晶を使用することができる。

位相差層２３０とカラーフィルタ層２２０との間には、配向膜が介在していてもよい。すなわち、下地層は、配向膜を更に含んでいてもよい。この配向膜としては、例えば、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を一様に施した樹脂層を使用することができる。この樹脂層としては、例えばポリイミド層を使用することができる。

光透過層２４０は、光学的に等方性である。光透過層２４０は、領域２２０Ｔａ乃至２２０Ｔｃを被覆することなしに、位相差層２３０の上面及び側面の全体と、領域２２０Ｒａ乃至２２０Ｒｃのうち位相差層２３０が設けられていない部分とを被覆している。

光透過層２４０及び位相差層２３０は、液晶層３０のセルギャップを調整する役割を有している。ここでは、一例として、位相差層２３０及び光透過層２４０の膜厚は、後述する液晶層３０のうち位相差層２３０に対応した部分の厚みが、液晶層３０のうち領域２２０Ｔａ乃至２２０Ｔｃに対応した部分の厚みの約二分の一となるように定められているとする。

また、光透過層２４０は、位相差層２３０と液晶層３０との間で不純物が移動するのを抑制する役割を有している。即ち、光透過層２４０は、位相差層２３０及び液晶層３０への不純物の混入を抑制する。

更に、光透過層２４０は、後で詳述するように、位相差層２３０に使用される材料に対する制約をより少なくする機能を有している。それゆえ、光透過層２４０を設けることにより、位相差層２３０に使用可能な材料の選択の幅が広がり、その結果として、優れた表示性能を有した液晶表示装置を達成できる。

以下、カラーフィルタ層２２０の上面のうち、位相差層２３０により被覆されている領域を第１領域Ａ１といい、光透過層２４０と接触している領域を第２領域Ａ２という。また、カラーフィルタ層２２０の上面のうち、位相差層２３０及び光透過層２４０により被覆されていない領域を第３領域Ａ３という。上の例では、第３領域Ａ３は、領域２２０Ｔａ乃至２２０Ｔｃの上面と一致する。

領域Ａ１及びＡ３間の距離は、例えば、約０．３μｍ乃至約５μｍの範囲内とする。この距離が小さいと、位相差層２３０の側面が光透過層２４０によって十分に被覆されず、光透過層２４０の保護層としての機能が十分に発揮されない可能性がある。この距離が大きいと、液晶表示装置において位相差層２３０が占める領域が相対的に小さくなり、位相差層２３０の機能が十分に発揮できなくなる可能性がある。また、何れの場合においても、後述の製造方法によって上記構造を得るのが比較的困難となる。

対向電極２５０は、光透過層２４０及び第３領域Ａ３上に形成されている。対向電極２５０は、例えば、上述した透明導電体からなる。

配向膜２６０は、対向電極２５０を被覆している。配向膜２６０は、例えば垂直配向膜である。配向膜２６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂を使用することができる。

なお、下地層と位相差層２３０と光透過層２４０とは、リターデイション基板を構成している。リターデイション基板は、他の構成要素を更に含んでいてもよい。例えば、リターデイション基板は、対向電極２５０を更に含んでいてもよい。或いは、リターデイション基板は、ブラックマトリクスを更に含んでいてもよい。

アレイ基板１０と対向基板２０とは、枠形状の接着剤層（図示せず）を介して貼り合わされている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とは、中空構造を形成している。

液晶層３０は、液晶化合物又は液晶組成物からなる。この液晶化合物又は液晶組成物は、流動性を有しており、アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とに囲まれた空間を満たしている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層と液晶層３０とは、液晶セルを形成している。

偏光板は、液晶セルの両主面に貼り付けられている。ここでは、一例として、これら偏光板は、直線偏光板であり、それらの透過軸が直交し且つＸ方向に対して４５°の角度を為すように配置されているとする。

バックライトは、偏光板を間に挟んでアレイ基板１０と向き合っている。バックライトは、例えば、液晶セルに向けて白色光を照射する。

ここでは、一例として、液晶層３０が含んでいる液晶化合物は、棒状のメソゲンを含んだ誘電率異方性が負の液晶分子であり、電圧無印加時に液晶分子のメソゲンがＺ方向にほぼ平行に配向しているとする。また、電圧印加時には、液晶分子のメソゲンは、Ｚ方向に対してＸ方向又はＹ方向へ向けて傾くか又はＸ方向又はＹ方向にほぼ平行に配向するとする。この場合、例えば、位相差層２３０のリターデイションを第３着色層２２０ｃが透過させる光の中心波長又はそれとほぼ等しい波長λの１／４とし、液晶層３０のうち光透過層２４０に対応した部分の明表示状態におけるリターデイションを上記波長λの１／４とする構成を採用することができる。なお、或る色（透過光）の「中心波長」は、当該着色画素の透過率分光分布、各波長における視感度及び入射する光の放射分光分布などから決まる、その色の知覚に最も影響を及ぼす波長を意味し、概ね当該透過光のスペクトルが最大強度を示す波長となる。

この液晶表示装置には、様々な変形が可能である。
例えば、カラーフィルタ層２２０が基板２１０と位相差層２３０との間に介在した構造を採用する代わりに、カラーフィルタ層２２０が、光透過層２４０及び位相差層２３０を間に挟んで、基板２１０の配向膜１６０との対向面を被覆している構成を採用してもよい。なお、この場合、位相差層２３０と基板２１０との間には、配向膜が介在していてもよい。

また、例えば、表示モードとして、垂直配向モードを採用する代わりに、ＩＰＳ（in-plane switching）モードなどの他の表示モードを採用してもよい。

ＩＰＳモードの液晶表示装置は、主に以下の点で、上述した垂直配向モードの液晶表示装置とは異なっている。

即ち、ＩＰＳモードの液晶表示装置では、電圧無印加時には、液晶分子のメソゲンを、例えばＸ方向又はＹ方向にほぼ平行な方向に配向させる。そして、液晶分子のメソゲンの配向方向を変化させるための電極の全てをアレイ基板１０に形成する。これにより、電圧印加時に横電界を生じさせ、液晶分子のメソゲンを、例えばＺ方向にほぼ垂直であり且つＸ方向に対して約４５°の角度を為す方向に配向させる。

次に、図１乃至図４を参照しながら説明した液晶表示装置が含んでいるリターデイション基板の製造方法について説明する。

図５乃至図７は、リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図である。

まず、光透過性基板２１０を準備する。光透過性基板２１０は、例えば、ガラス板又は樹脂板である。基板２１０は、硬質であってもよく、可撓性を有していてもよい。

基板２１０は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。例えば、基板２１０として、表面に酸化珪素層及び／又は窒化珪素層が形成されたガラス板を使用してもよい。

次に、光透過性基板２１０上に、例えば以下の方法によりカラーフィルタ層２２０の第１乃至第３着色領域を形成する。

第１乃至第３着色領域の各々は、透明樹脂とこれに分散させた顔料とを含んでいる。第１乃至第３着色領域の各々は、例えば、顔料担体とこれに分散させた顔料とを含んだ着色組成物の薄膜パターンを形成し、この薄膜パターンを硬化させることにより得られる。この薄膜パターンは、例えば、印刷法、フォトリソグラフィ法、インキジェット法、電着法又は転写法を利用して形成することができる。

この顔料としては、有機顔料及び／又は無機顔料を使用することができる。第１乃至第３着色領域の各々は、１種の有機又は無機顔料を含んでいてもよく、複数種の有機顔料及び／又は無機顔料を含んでいてもよい。

透明樹脂は、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂のように、可視光の全波長範囲、例えば４００乃至７００ｎｍの全波長領域に亘って高い透過率を有している樹脂である。透明樹脂の材料としては、例えば、感光性樹脂を使用することができる。

この方法では、典型的には、ほぼ平坦な表面を有している基板２１０上にカラーフィルタ層２２０を形成する。したがって、凹凸構造が設けられた表面上にカラーフィルタ層２２０を形成する場合と比較して、設計通りの性能を有するカラーフィルタ層２２０をより容易に得ることができる。
次に、以上のようにして得られたカラーフィルタ層２２０上に、液晶物質を含んだ第１層２３０’を形成する。第１層２３０’は、例えば、カラーフィルタ層２２０上に、液晶物質を含んだ第１コーティング液を塗布し、必要に応じて塗膜を乾燥させることにより得られる。第１層２３０’では、液晶物質のメソゲンが配向構造を形成している。

第１コーティング液は、液晶物質に加え、例えば、溶剤、キラル剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマー及び／又はオリゴマー、樹脂、界面活性剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤及び密着向上剤などの成分を、この液晶化合物を含んだ組成物が液晶性を失わない範囲で含んでいてもよい。

液晶物質としては、例えば、サーモトロピック液晶又はリオトロピック液晶を使用することができる。これら液晶物質は、光及び／又は熱により重合及び／又は架橋する性質を有していてもよく、このような性質を有していなくてもよい。即ち、第１層２３０’に使用される液晶物質は、感光性及び感熱性を有していなくてもよい。したがって、液晶物質として、例えば、高い複屈折率及び二軸性を有している非感光性のリオトロピック液晶材料を使用することができる。

サーモトロピック液晶化合物としては、例えば、アルキルシアノビフェニル、アルコキシビフェニル、アルキルターフェニル、フェニルシクロヘキサン、ビフェニルシクロヘキサン、フェニルビシクロヘキサン、ピリミジン、シクロヘキサンカルボン酸エステル、ハロゲン化シアノフェノールエステル、アルキル安息香酸エステル、アルキルシアノトラン、ジアルコキシトラン、アルキルアルコキシトラン、アルキルシクロヘキシルトラン、アルキルビシクロヘキサン、シクロヘキシルフェニルエチレン、アルキルシクロヘキシルシクロヘキセン、アルキルベンズアルデヒドアジン、アルケニルベンズアルデヒドアジン、フェニルナフタレン、フェニルテトラヒドロナフタレン、フェニルデカヒドロナフタレン、これらの誘導体、又はそれら化合物のアクリレートを使用することができる。

リオトロピック液晶材料の一成分としては、例えば、トリフェニレン、ペンタエチニルベンゼン、ヒドロキシプロピルセルロース、アセナフトキノキサリン、インダンスロン、シアニンインダンスロン、ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール、ナフトイレンベンゾイミダゾール、クロモグリク酸、メチルフェニルジアゼニルナフタレンスルホン酸、これらの誘導体、又はこれら化合物のアクリレートを使用することができる。

リオトロピック液晶材料の他の成分としては、例えば、水、ギ酸、酢酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホシキド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、及びそれらの２種以上を含んだ混合物などの極性溶媒を使用することができる。

第１コーティング液の溶剤としては、例えば、以下のものを使用することができる。

液晶物質としてサーモトロピック液晶を使用する場合には、例えば、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎ−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤、及びそれらの２種以上を含んだ混合物などの有機溶媒を使用することができる。

液晶物質としてリオトロピック液晶を使用する場合には、第１コーティング液の溶剤として、例えば、リオトロピック液晶材料の他の成分として例示した極性溶媒を使用することができる。

光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン及び２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン系光重合開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系光重合開始剤；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン及び４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイドなどのベンゾフェノン系光重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン及び２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン及び２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどのトリアジン系光重合開始剤；ボレート系光重合開始剤；カルバゾール系光重合開始剤；イミダゾール系光重合開始剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

増感剤は、例えば、光重合開始剤と共に使用することができる。増感剤としては、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン及び４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどの化合物を使用することができる。

連鎖移動剤としては、例えば多官能チオールを使用することができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物である。多官能チオールとしては、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

多官能モノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリシクロデカニルメタクリレート、メラミンアクリレート、メラミンメタクリレート、エポキシアクリレート及びエポキシメタクリレートなどのアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、アクリロニトリル、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は感光性樹脂を使用することができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリイミド樹脂を使用することができる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂又はフェノール樹脂を使用することができる。

感光性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基及びアミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基及びエポキシ基などの反応性置換基を有するアクリル化合物、メタクリル化合物又は桂皮酸を反応させて、アクリロイル基、メタクリロイル基及びスチリル基など光架橋性基を線状高分子に導入した樹脂を使用することができる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物及びα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物などの酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキルアクリレート及びヒドロキシアルキルメタクリレートなどの水酸基を有するアクリル化合物又はメタクリル化合物によりハーフエステル化した樹脂も使用することができる。

界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン及びポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート及びポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩及びそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン及びアルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

重合禁止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、スチレン化フェノール、スチレン化ｐ−クレゾール、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−１−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、オクタデシル ３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ（α−メチルシクロヘキシル）−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾイル）イソシアヌレート、ビス〔２−メチル−４−（３−ｎ−アルキルチオプロピオニルオキシ）−５−ｔ−ブチルフェニル〕スルフィド、１−オキシ−３−メチル−イソプロピルベンゼン、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、アルキル化ビスフェノール、２，５−ジ−ｔ−アミルハイドロキノン、ポリブチル化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−エチルフェノール、２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５’−メチル−ベンジル）−４−メチルフェノール、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テレフタロイルージ（２，６−ジメチル−４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシベンジルスルフィド）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、トルエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、ヘキサメチレングリコール−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリン）−２，４−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシナミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル−リン酸ジエチルエステル、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリス〔β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル−オキシエチル〕イソシアヌレート、２，４，６−トリブチルフェノール、ビス〔３，３−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）−ブチリックアシッド〕グリコールエステル、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール及びビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）サルファイドなどのフェノール系禁止剤；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合物及びジアリール−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系禁止剤；ジラウリル・チオジプロピオネート、ジステアリル・チオジプロピオネート及び２−メルカプトベンズイミダノールなどの硫黄系禁止剤；ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系禁止剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド；ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸及びシュウ酸などの有機酸；そのメチルエーテル；ｔ−ブチルピロカテコール；テトラエチルホスフィン及びテトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン；亜リン酸塩；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

密着向上剤としては、例えば、シランカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン及びビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン類及びメタクリルシラン類；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及びγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。

第１コーティング液の塗布には、例えば、スピンコート法；スリットコート法；凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、反転印刷及びグラビア印刷などの印刷法；これらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法；インキジェット法；又はバーコート法を利用することができる。

第１層２３０’は、例えば、均一な厚さを有している連続膜として形成する。上述した方法によれば、塗布面が十分に平坦である限り、第１層２３０’を均一な厚さを有している連続膜として形成することができる。

第１コーティング液の塗布に先立って、下地層の一主面に、配向処理を施してもよい。或いは、第１コーティング液の塗布に先立って、下地層上に、液晶化合物の配向を規制する配向膜を形成してもよい。この配向膜は、例えば、下地層上にポリイミドなどの透明樹脂層を形成し、この透明樹脂層にラビングなどの配向処理を施すことにより得られる。この配向膜は、光配向技術を利用して形成してもよい。

続いて、第１層２３０’上に、光硬化性を有している組成物からなる第２層２４０’を形成する。第２層２４０’は、例えば、第１層２３０’上に、光硬化性を有している組成物を含んだ第２コーティング液を塗布し、必要に応じて塗膜を乾燥させることにより得られる。

第２コーティング液は、透明樹脂と多官能モノマー及び／又はオリゴマ−と光重合開始剤とを含んでいる。第２コーティング液は、必要に応じて、例えば、溶剤、増感剤、連鎖移動剤、界面活性剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤、密着向上剤、熱重合開始剤又は粘度調整剤を更に含んでいてもよい。

透明樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂又はノボラック系樹脂を使用することができる。

アクリル系樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、アクリル酸若しくはメタクリル酸のカプロラクトン付加物、又はヒドロキシアルキルアクリレート若しくはヒドロキシアルキルメタクリレートに無水フタル酸などの酸無水物を付加した化合物等からなる共重合体、特には、アクリル酸又はメタクリル酸を含んだ共重合体を使用することができる。

この共重合体は、その性質を調整すべく、以下のコモノマーを更に含んでいてもよい。例えば、共重合体は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ビニルアセテート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、Ｎ − ビニルピロリドン、プロピルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はヒドロキシプロピルアクリレートを更に含んでいてもよい。

ノボラック系樹脂としては、例えば、フェノールノボラック系エポキシ樹脂又はクレゾールノボラック系エポキシ樹脂などにアクリル酸などのカルボキシル基を有している化合物を付加させた後、酸価を増大させるために酸無水物を付加させて得られる樹脂を使用することができる。

また、透明樹脂として、Ｎ−置換マレイミドと酸性官能基を有するモノマーとの共重合体を使用してもよい。Ｎ−置換マレイミドとしては、例えば、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、ｎ−ブチルマレイミド又はラウリルマレイミドを使用することができる。典型的には、Ｎ−置換マレイミドとして、シクロヘキシルマレイミド又はフェニルマレイミドを使用する。これらを使用して得られる共重合体は、基板との密着性及び現像性が特に優れている。

多官能モノマー及び／又はオリゴマ−、光重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤並びに界面活性剤としては、先に第１コーティング液について述べたのと同様の化合物等を使用することができる。溶剤としては、例えば、第１コーティング液の溶剤として使用可能な上述の有機溶媒を使用することができる。

なお、第２コーティング液の塗布には、先に第１コーティング液の塗布について述べたのと同様の方法を利用することができる。
このようにして、図５に示す構造を得る。

次いで、第２層２４０’の一部を露光する。具体的には、第２層２４０’のうち、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２に対応した部分に光を照射する。なお、この光照射に使用する光は、紫外線、可視光線及び赤外線などの電磁波である。電磁波の代わりに、電子線を使用してもよい。それらの１つのみを使用してもよく、それらの２つ以上を使用してもよい。

この光照射は、第２層２４０’を構成している光硬化性の組成物を所定の領域で硬化させることができれば、どのような方法で行ってもよい。例えば、この露光プロセスでは、フォトマスクを用いた露光を複数回行ってもよい。或いは、この露光プロセスでは、ハーフトーンマスク、グレイトーンマスク又は波長制限マスクを用いた露光を行ってもよい。或いは、フォトマスクを使用する代わりに、電子ビームなどの放射線又は光束を第１層２３０’上で走査させてもよい。或いは、これらを組み合わせてもよい。

これにより、第２層２４０’内に、上記組成物の硬化物からなる熱可塑性の硬化部と、上記組成物からなる未硬化部とを得る。この硬化部は、光学的に等方性の光透過層２４０を構成する。

次いで、現像処理を行う。これにより、第２層２４０’の未硬化部と、第１層２３０’のうち未硬化部に対応した部分及び光透過層２４０の縁に対応した部分とを現像液に溶解させる。このようにして、第１層２３０’のうち第１領域Ａ１上に残った部分を、光透過層２４０によって被覆された位相差層２３０として得る。

現像液としては、例えば、以下のものを使用することができる。現像液には、消泡剤及び界面活性剤などを添加してもよい。

第１層２３０’に使用した液晶物質がサーモトロピック液晶である場合、現像液として、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、イソブチルケトン、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチルセロソルブ、酢酸エチル、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、石油系溶剤、又はこれらの混合物などの有機溶剤を使用することができる。

第１層２３０’に使用した液晶物質がリオトロピック液晶である場合、現像液として、例えば、無機塩の水溶液及び有機塩の水溶液などの塩基性水溶液を使用することができる。無機塩としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は炭酸カリウムを使用することができる。有機塩としては、例えば、ヒドロキシテトラメチルアンモニウム又はヒドロキシテトラエチルアンモニウムを使用することができる。

現像処理には、例えば、シャワー現像法；スプレー現像法；ディップ現像法；又はパドル現像法を利用することができる。或いは、これらを組み合わせて利用してもよい。

この現像処理は、光透過層２４０のカラーフィルタ層２２０への正射影の輪郭からパターニングされた第１層２３０’までの距離、即ち光透過層２４０のパターニングされた第１層２３０’からの張出し（overhang）が、例えば、約０．３μｍ乃至約５μｍの範囲内、典型的には、約０．５μｍ乃至約３μｍの範囲内となるよう行う。この幅が小さいと、後述する熱処理工程において、光透過層２４０により位相差層２３０の側面を十分に被覆することが困難となる。また、この幅が大きいと、現像処理工程において、光透過層２４０の縁部分が、現像液などによるダメージを受け易くなる可能性がある。

また、第１層２３０’の膜厚は、例えば、約０．３μｍ乃至約４μｍの範囲内、典型的には、約０．５μｍ乃至約２．５μｍの範囲内とする。この膜厚が小さいと、第１層２３０’のうち光透過層２４０の縁に対応した部分を溶解させることが困難になる。この膜厚が大きいと、第１層２３０’と光透過層２４０との合計膜厚を所望の値、例えば液晶層３０のうち第１領域Ａ１に対応した部分の厚みを第３領域Ａ３に対応した部分の厚みの約二分の一とするような値にすることが困難になる。

このようにして、図６に示す構造を得る。

続いて、上述の光透過層２４０を熱処理に供して、その第２領域Ａ２に対応した部分を流動化させる。そして、この流動化した部分で位相差層２３０の側面の全体と第２領域Ａ２とを被覆する。

位相差層２３０のガラス転移温度が光透過層２４０のガラス転移温度と比較してより高い場合、この熱処理は、図６に示す構造を、光透過層２４０のガラス転移温度以上であって、位相差層２３０のガラス転移温度より低い温度に加熱することにより行ってもよい。この方法によると、位相差層２３０を流動化させることなしに光透過層２４０を流動化させ、上記の構造を得ることが可能となる。

以上のようにして、図７に示すリターデイション基板を得る。

この方法によると、位相差層２３０に様々な材料を使用することができる。

例えば、液晶層３０のうち第１領域Ａ１に対応した部分の厚みが液晶層３０のうち第３領域Ａ３に対応した部分の厚みの約二分の一となるような構成を採用した場合、位相差層２３０の厚みは、液晶層３０のうち位相差層に対応した部分の厚みと比較してより小さい。そのため、位相差層２３０のリターデイションをλ／４とし且つ液晶層３０のうち位相差層２３０に対応した部分のリターデイションをλ／４とするには、位相差層２３０は、液晶層３０と比較して、より大きな面内複屈折を有している必要がある。そして、ＩＰＳモードの液晶表示装置について説明した構成を採用した場合、位相差層２３０のリターデイションをλ／２とし且つ液晶層３０のうち位相差層２３０に対応した部分のリターデイションをλ／４とするには、位相差層２３０は、液晶層３０と比較して、２倍以上の面内複屈折を有している必要がある。

位相差層２３０は、例えば、光重合性又は光架橋性の液晶物質からなる塗膜をパターン露光し、この塗膜を現像及び焼成することにより得られる。しかしながら、光重合性又は光架橋性を有し、屈折率異方性が大きな位相差層２３０を形成し得る液晶物質は必ずしも数多く存在しているわけではない。

これに対し、図５乃至図７を参照しながら説明した方法では、液晶物質は光重合性又は光架橋性を有している必要はない。それゆえ、本態様では、位相差層２３０に使用される材料についての制約が少なく、このような条件を満たす材料を見出すのは困難ではない。

本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。 図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。 図１に示す液晶表示装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。 図１に示す液晶表示装置のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。 リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。 リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。 リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。

符号の説明

１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、１１０…基板、１５０Ｔ…透明電極、１５０Ｒ…反射電極、１６０…配向膜、２１０…基板、２２０…カラーフィルタ層、２２０Ｔａ、２２０Ｔｂ、２２０Ｔｃ…透過表示用の領域、２２０Ｒａ、２２０Ｒｂ、２２０Ｒｃ…反射表示用の領域、２３０…位相差層、２４０…光透過層、２５０…対向電極、２６０…配向膜、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ａ３…第３領域。

Claims (11)

1. 第１領域と、前記第１領域を縁取っている第２領域と、前記第２領域を間に挟んで前記第１領域と隣接した第３領域とを一方の主面が含んだ下地層と、
   前記第１領域上に設けられ、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化された位相差層と、
   前記第３領域を被覆することなしに、前記位相差層の上面及び側面の全体と前記第２領域の全体とを被覆している光学的に等方性の光透過層とを具備したことを特徴とするリターデイション基板。
2. 前記下地層は、基板と、前記基板と前記位相差層との間に介在したカラーフィルタ層とを含んだことを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板。
3. 前記光透過層及び前記位相差層を間に挟んで前記主面を被覆したカラーフィルタ層を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板。
4. 前記第１領域及び第３領域間の距離は０．３μｍ乃至５μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のリターデイション基板。
5. 第１領域と、前記第１領域を縁取っている第２領域と、前記第２領域を間に挟んで前記第１領域と隣接した第３領域とを一方の主面が含んだ下地層と、前記第１領域上に設けられ、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化された位相差層と、
   前記第３領域を被覆することなしに、前記位相差層の上面及び側面の全体と前記第２領域の全体とを被覆している光学的に等方性の光透過層とを含んだ第１基板と、
   前記位相差層及び前記光透過層を間に挟んで前記主面と向き合った第２基板と、
   前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
6. 前記液晶層のうち前記第１領域に対応した部分の厚みは、前記液晶層のうち前記第３領域に対応した部分の厚みの二分の一であることを特徴とする請求項５の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示装置は、各々の画素が透過表示部と反射表示部とを含んだ垂直配向モードの半透過型液晶表示装置であり、前記反射表示部は、前記位相差層の少なくとも一部を四分の一波長板として含んでいることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示装置は、各々の画素が透過表示部と反射表示部とを含んだＩＰＳモードの半透過型液晶表示装置であり、前記反射表示部は、前記位相差層の少なくとも一部を二分の一波長板として含んでいることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。
9. 液晶物質を含んだ第１層を間に挟んで下地層の一方の主面に支持され、光硬化性を有している組成物からなる第２層の一部に光を照射して、前記第２層内に、前記組成物の硬化物からなる熱可塑性の硬化部を光学的に等方性の光透過層として生じさせると共に、前記組成物からなる未硬化部を生じさせることと、
   その後、前記未硬化部と前記第１層のうち前記未硬化部に対応した部分及び前記光透過層の縁に対応した部分とを現像液に溶解させて、前記第１層のうち前記下地層上に残った部分を前記光透過層によって被覆された位相差層として得ることと、
   前記光透過層を熱処理に供して、前記縁を流動化させることにより、前記位相差層の側面を前記縁で被覆することとを含んだことを特徴とするリターデイション基板の製造方法。
10. 前記液晶物質はサーモトロピック液晶であり、前記現像液は有機溶剤であることを特徴とする請求項９に記載のリターデイション基板の製造方法。
11. 前記液晶物質はリオトロピック液晶であり、前記現像液は塩基性水溶液であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のリターデイション基板の製造方法。

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