JP4591622B2 - 位相差基板、半透過型液晶表示装置、および位相差基板の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のさらなる側面によると、基板上に固体化液晶層を形成することと、前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成することとを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記基板上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも2つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第1A副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域と比較してより低い第2A副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第2A副領域と比較してより低い第3A副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域よりは低く前記第3A副領域よりは高い第1B乃至第3B副領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第2A、第3A及び第1B乃至第3B副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び/又は架橋させる定着工程とを具備し、前記カラーフィルタ層の形成は、透過光の波長が異なる第1乃至第3着色画素を設ける工程を具備し、前記第1乃至第3着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、前記第1乃至第3着色画素の前記反射表示用領域は、前記第1A乃至前記第3A副領域とそれぞれ向き合った着色部と、前記第1B乃至前記第3B副領域とそれぞれ向き合った非着色部とを含むことを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
計算にあたっては、次に挙げる条件を共通に設定した。
偏光板の透過率を下記表1にまとめる。
ガラス基板は、波長によらず屈折率を1.5、透過率を100%であると仮定した。厚みは0.7mmとした。
カラーフィルタ層の色特性を下記表2にまとめ、分光透過率を図12〜15に示す。屈折率はいずれも波長によらず1.7、厚みは1.8μmと仮定した。
下記表10に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。ここでのリターデイション層においては、緑色画素に非着色部が存在しない。複屈折率は、波長550nmにおける値である。コントラスト比は61であった。
Claims (17)
- 基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層と、
前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層とを具備し、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第1乃至第3着色画素を有し、前記第1乃至第3着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、
前記固体化液晶層は、前記着色画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ向き合った第1乃至第3領域を含み、前記第1乃至第3領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ向き合ったAおよびBの副領域より構成され、
前記第1A副領域の面内複屈折率は前記第2A副領域より大きく、前記第3A副領域の面内複屈折率は前記第2A副領域より小さく、
前記第1B副領域の面内複屈折率は、第3B副領域と同一であって前記第1A副領域より小さく、前記第3A副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。 - 前記第2着色画素と比較して、前記第1着色画素は主としてより波長の長い光を透過し、前記第3着色画素は主としてより波長の短い光を透過することを特徴とする請求項1に記載の位相差基板。
- 前記第1B副領域、第2B副領域、及び第3B副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相差基板。
- 前記第1B副領域、第2B副領域、及び第3B副領域の面内複屈折率は、前記第2A副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項3に記載の位相差基板。
- 前記第1乃至第3着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第1乃至第3着色画素の前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の位相差基板。
- 前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の位相差基板。
- 前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び/又は架橋させてなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の位相差基板。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の位相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
- カラーフィルタ層が形成された基板上に固体化液晶層を形成することを含み、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第1乃至第3着色画素を有し、前記第1乃至第3着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、着色部と非着色部とからそれぞれ構成され、
前記固体化液晶層の形成は、
前記カラーフィルタ層上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも2つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記第1着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第1A副領域と、前記第2着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域と比較してより低い第2A副領域と、前記第3着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第2A副領域と比較してより低い第3A副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域よりは低く前記第3A副領域よりは高く、前記第1乃至第3着色画素の前記反射表示用領域の前記非着色部にそれぞれ向き合った第1B乃至第3B副領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第2A、第3A及び第1B乃至第3B副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び/又は架橋させる定着工程と
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。 - 基板上に固体化液晶層を形成することと、前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成することとを含み、前記固体化液晶層の形成は、
前記基板上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも2つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第1A副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域と比較してより低い第2A副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第2A副領域と比較してより低い第3A副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第1A副領域よりは低く前記第3A副領域よりは高い第1B乃至第3B副領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第2A、第3A及び第1B乃至第3B副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び/又は架橋させる定着工程とを具備し、
前記カラーフィルタ層の形成は、
透過光の波長が異なる第1乃至第3着色画素を設ける工程を具備し、
前記第1乃至第3着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記第1乃至第3着色画素の前記反射表示用領域は、前記第1A乃至前記第3A副領域とそれぞれ向き合った着色部と、前記第1B乃至前記第3B副領域とそれぞれ向き合った非着色部とを含むことを特徴とする位相差基板の製造方法。 - 前記露光工程は、前記第1B乃至第3B副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が同一となるように行なわれることを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
- 前記露光工程は、前記第1B乃至第3B副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第2A副領域と同一となるように行なわれることを特徴とする請求項11に記載の製造方法。
- 前記露光工程は、前記第1B副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が第3B副領域と同一であって前記第2B副領域とは異なるとともに、前記第2B副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第2A副領域と同一になるように行なわれることを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
- 前記成膜工程において、前記液晶材料層を均一な厚さの連続膜として形成することを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
- 前記定着工程において、前記重合及び/又は架橋の反応は光照射によって誘起されることを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
- 前記定着工程における前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行なわれることを特徴とする請求項15に記載の製造方法。
- 前記サーモトロピック液晶化合物は、前記相転移温度よりも高い重合及び/又は架橋温度に加熱することによって重合及び/また架橋する材料であり、前記現像工程において、メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合及び/又は架橋温度未満の温度に加熱することにより変化させ、前記定着工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合及び/又は架橋温度以上の温度に加熱することによって重合及び/又は架橋させることを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
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