JP5007641B2 - 光学素子の欠陥修正方法、光学素子、および、光学素子を組み込んだ液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学素子の欠陥修正方法、光学素子、および、光学素子を組み込んだ液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、薄型化容易である点、軽量化容易である点、消費電力を低減できる点や、フリッカーを生じにくい点等、様々な利点を備えることから、テレビや医療機器など様々な分野で用いられている。

液晶表示装置は、間隔をあけて対面する一対の基板に電圧の加除可能に電極が備えられ、その一対の基板の間に液晶分子でなる液晶化合物（駆動液晶）を含む液晶組成物を電界に応じて液晶分子の配向を制御可能に封入してなる液晶層（駆動液晶層）を形成し、さらに一対の基板の外側に偏光板を配した構成を備えている。液晶表示装置は、駆動液晶層を通過する光を複屈折させるとともにその程度を制御することで、偏光板を通過する光の量を調節し、調節された光に応じて液晶表示画面に画像が形成される。

このような液晶表示装置については、これまでその視野角の狭さが問題視されており、この問題に対処するため、光の位相差量を制御することを通じて光の複屈折の程度を適切な状態に制御する（すなわち光学補償を行う）光学素子を設けた液晶表示装置が提案されている。そうした位相差を制御する機能、すなわち位相差制御機能、を発揮して光学補償をおこなう光学素子として、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを１軸延伸や２軸延伸処理したもの（位相差フィルム）が提案されてきている。

たとえば、垂直配向型液晶表示装置では、位相差フィルムとして、その面内方向に対して光軸が垂直で負の屈折率異方性を有するもの（負のCプレート）と、その面内方向に対して光軸が水平で正の屈折率異方性を有するもの（正のAプレート）とが併用されて実用化されるに至っている。

これらの位相差フィルムは、通常、液晶表示装置を構成する一対の基板とは別途に用意され、液晶表示装置を構成する一対の基板に対して、粘着剤などを用いて、その外面側（アウトセル側）に貼り付けられることで配設される。

そうした位相差フィルムに対して、光学補償を行う光学素子として、液晶表示装置を構成する一対の基板に位相差制御機能を発揮する層構造（位相差層）を直接造り込む（インセル化する）ことが提案され、具体的に、インセルタイプの位相差層として、重合性官能基を有する複数の液晶分子でなる液晶化合物（重合性液晶）に所定の配向性を付与した状態で重合性液晶分子を重合させた構造物を用いることが提案されてきている（例えば、特許文献１）。

インセルタイプの位相差層を備えた光学素子によれば、位相差フィルムに比べ、別体でフィルム材を用意する必要がなくなるのでフィルム材の経時収縮の虞をなくすることができ、さらに、粘着剤の層を不要とすることができるので界面数を減じて界面反射による光の利用効率の低下を防止でき、さらに液晶表示装置の厚みも減じることができる点で好ましい。

また、インセルタイプの位相差層を備えた光学素子は、液晶表示装置を構成する一対の基板の外側に位相差層を形成することで直接組み込まれてもよいが、一対の基板の内側（インセル側）に位相差層を形成することで直接組み込まれると、外部の温度変化による影響を抑えることができるばかりか、外部からの作用力によって疵を付けられる虞も低減されてより好ましい。インセルタイプの位相差層をインセル側に設ける方法としては、液晶化合物を含む液晶材料を基板の所定の面上に塗布して液晶塗布膜を得て、液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を所定の配向性を付与した状態で固定させる方法が用いられる。

特開平１０−４８６２７号公報

しかしながら、インセルタイプの位相差層をインセル側に設けるにあたって液晶化合物を含む液晶材料を塗布する際、塗布むらや、塗布された液晶材料に外部から塵などが浸入するなどの原因により、位相差層の表面に突起が生じる虞がある。また、液晶材料中で溶媒に溶解しきれなかった液晶化合物や添加物の塊や残渣が固形物として位相差層内に残るおそれがあるほか、その固形物により位相差層の表面に突起が生じる虞もある。そして、位相差層に形成される突起が、所定の高さを超える程度の大きさのものとなり（突起高さが所定値を超え）、その部分が突起欠陥部をなす。この突起欠陥部の大きさについて、特に位相差層表面からの突出高さが駆動液晶層の厚み（セルギャップ）を超える程度の大きさのものとなると、突起欠陥部が液晶表示装置を組み立てる際の立体的な障害になってしまう。駆動液晶層の厚みは、液晶表示装置の設計仕様に応じて適宜設定されるが、通常、３μｍ程度であるように設計されていることが多く、位相差層の突起欠陥部の突出高さが３μｍを超えてしまうと、こうした立体的な障害の問題が生じる可能性が一段と高くなる。

また、仮に、液晶表示装置を組み立てることができる程度の突出高さに留まって、位相差層表面からの突出高さがセルギャップを超えるに至らない場合にあっても、位相差層に生じた突起にて形成される突起欠陥部により、液晶表示装置を構成する対面する一対の基板同士が触れ合って通電して駆動液晶層に十分な電圧を印加できなくなり、液晶表示装置に液晶画面を良好に表示させることができなくなってしまう虞もある。

さらに、突出高さがセルギャップを超えるに至らない場合にでも生じうる問題として、つぎのようなことが挙げられる。すなわち、インセルタイプの位相差層をインセル側に設ける際に、位相差層に突起が形成されてしまうと、液晶表示装置において位相差層の突起の突出先端が駆動液晶層に向けられ、駆動液晶層の厚みが部分的に異なる状態となってしまい、駆動液晶層を通過する光に予定しない位相差を生じさせ、光を厳密に制御することが困難になり、液晶表示装置に液晶画面を良好に表示させることができなくなってしまうという問題がある。しかも、インセルタイプの位相差層に突起欠陥部が生じるとその周囲にある駆動液晶層を構成する液晶の配向がその突起欠陥部によって乱される可能性がある。また、位相差層に突起欠陥部を生じると位相差層の界面に不均一な領域が形成されてその界面で光が散乱して散乱光を生じる虞が大きくなり、その散乱光が周囲の光にも悪影響を及ぼす可能性がある。

このような突起欠陥部のほか、インセルタイプの位相差層を、複数の重合性液晶の分子（重合性液晶分子）でなる液晶化合物を含む液晶材料をガラス基板などの基材上に塗布して液晶塗布膜を成膜し、液晶塗布膜中に含まれる重合性液晶を重合させ液晶塗布膜を硬化させることによって形成する場合には、位相差層に含まれる重合性液晶分子が凝集した部分（凝集部）を生じることがある。重合性液晶分子の凝集は、例えば、液晶塗布膜の成膜の際に使用される液晶材料において、溶媒に一旦分散し溶解していた重合性液晶分子同士が寄り集まる状態が形成されてしまうことや、溶媒に溶けきれない液晶化合物が存在してしまうことなどの様々な原因で起こる。液晶塗布膜に凝集部が形成され、その凝集部において重合性液晶分子の凝集の程度が大きいと、凝集欠陥部の部位とその周囲の部位とで位相差層を通過する光に対する複屈折特性が所定の範囲を外れて相違する（位相差が所定の範囲から大きく外れてしまう）部分として凝集欠陥部をなし、要請される光学補償機能を位相差層に効果的に発揮させることが困難になるうえ、凝集欠陥部の周囲の光にも悪影響を及ぼして、液晶表示装置に液晶画面を良好に表示させることができなくなる虞がある。

このように、インセルタイプの位相差層をインセル側に設けた液晶表示装置を製造する際、位相差層に上記したような突起が形成された部分や重合性液晶の凝集が生じた部分といったいわゆる欠陥部が存在すると、液晶表示装置やその製造の際に悪影響を生じてしまう。

本発明者らは、鋭意研究の結果、位相差層に突起が形成された部分や重合性液晶の凝集が生じた部分のうち所定の条件を満たす部分として欠陥部が存在しても、エネルギー線を位相差層の欠陥部に照射することにより、そのような位相差層の欠陥部を効果的に取り除くことができるとともに良好に液晶画面を表示可能な液晶表示装置を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、位相差層に欠陥部が生じても、欠陥部によって悪影響が及ぼされる虞の抑制された液晶表示装置の製造を可能にする光学素子の欠陥修正方法を提供することを目的とする。

本発明は、（１）光透過性を有する基材に対して直接もしくは間接に液晶化合物をなす重合性液晶分子を配向させた状態にて液晶化合物を重合してなる位相差層を形成した光学素子の所定の欠陥部を除去することで修正する方法において、
欠陥部は、位相差層に含まれる液晶化合物を構成する重合性液晶分子が凝集した部分であって且つ位相差層を該位相差層の厚み方向に通過する光に生じる位相差の値が所定の範囲から外れる部分として定義される凝集欠陥部であり、
前記凝集欠陥部は、平面視上透過軸を直交させて互いに向かい合う２枚の偏光板の間に光学素子を介在させて一方の偏光板の外側より光を照射して他方の偏光板側からの光の透過状態を観測した場合に、他方の偏光板側で光漏れを生じた状態を形成させる部分又は暗点を生じた状態を形成させる部分又は周囲とは異なる色を呈する部分を生じた状態を形成させる部分として、検出され、
前記欠陥部に向けてエネルギー線を照射して、該欠陥部を除去することを特徴とする、光学素子の欠陥修正方法、
（２） エネルギー線はレーザーである、上記（１）に記載の光学素子の欠陥修正方法、
（３） 色パターンを備える着色層が更に形成されている光学素子における欠陥部に、エネルギー線を照射して、該欠陥部を取り除く、上記（１）から（２）のいずれかに記載の光学素子の欠陥修正方法、
（４） 光学素子の欠陥部にエネルギー線を照射して位相差層から欠陥部を取り除き、該光学素子に対して、取り除かれた領域を被覆して光の通過を遮る遮光層を積層する、上記（１）から（３）のいずれかに記載の光学素子の欠陥修正方法、
（５） 遮光層は、黒色の顔料を含有する樹脂材料からなる上記（４）記載の光学素子の欠陥修正方法、
（６） 上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光学素子の欠陥修正方法を実施されてなる光学素子、
（７） 対面する一対の基板のうち、少なくとも一方の基板に電極を配設するとともに、該一対の基板の間に液晶組成物を封入して印加される電圧の変化に応じて液晶の配向性を変えることができる駆動液晶層を形成してなる液晶表示装置において、該一対の基板のいずれかに、上記（６）に記載の光学素子が組み込まれてなる液晶表示装置、を要旨とする。

本発明の光学素子の欠陥修正方法によれば、液晶材料にて位相差層を得るにあたり重合性液晶分子を重合させる際に、液晶化合物の一部に凝集部を生じてその凝集部を生じた部分について位相差が所定の範囲を外れることで欠陥部をなし、いわゆる凝集欠陥部が生じてしまった場合に、凝集欠陥部をエネルギー線にて除去するので、凝集欠陥部を効果的に除去することができる。

本発明の光学素子の欠陥修正方法によれば、エネルギー線としてレーザーを使用することで、欠陥部に向けたエネルギー線の照射をより的確に実施することができる。

また、本発明の光学素子の欠陥修正方法によれば、インセルタイプの位相差層を備える液晶表示装置を得るにあたり、位相差層の構造を、重合性液晶分子の重合にてなる高分子構造とすることができるので、位相差層の複屈折特性が熱による影響を受け難いようにすることができる。

本発明の光学素子の欠陥修正方法は、着色層を更に設けた光学素子を得る際に実施されることで、液晶表示装置のカラーフィルタをなす光学素子或いはカラーフィルタに組み込まれる光学素子を効果的に得ることができる。

本発明の光学素子の欠陥修正方法では、欠陥部に向けたエネルギー線の照射にて位相差層より欠陥部を除去され、位相差層において除去された痕の部分は凹状に陥没形成された部分（陥没部）をなす。ここに、本発明の欠陥修正方法においては、そのような陥没部上に、陥没部を覆う遮光層を形成してもよい。そのようにすることで、光が陥没部を通過して位相差層の外部へと進行することを遮断し（無能化し）、陥没部を通過する光に生じる位相差と陥没部の周囲を通過する光に生じる位相差とが異なることによって液晶画面に生じる悪影響を防止することができ、具体的には、この陥没部に対応した液晶画面上の部位に予定されない輝点を生じる虞をなくすることができるようになる。さらに、陥没部を通過する光が遮断されることで、光が陥没部を通過する際にその光が散乱して散乱光を生じる可能性がある場合に、そのような散乱光によって陥没部の周囲の光が悪影響を及ぼされることを予防することが可能となる。

本発明の光学素子の欠陥修正方法によれば、遮光層として黒色の顔料を用いることができるので、特殊な材料を調整せずにブラックマトリクスと同じ材料を用いて陥没部の無能化ができるようになる。

本発明における光学素子の欠陥修正方法は、光透過性を有する基材上に位相差層を形成した光学素子を製造する工程や、このような光学素子を組み込んだ液晶表示装置を製造する工程中に必要に応じて実施される。

まず、本発明の欠陥修正方法を適用する光学素子の構成について説明する（図１）。光学素子１は、光透過性を有する基材２に対して直接もしくは間接に位相差層４を形成している。なお、図１の例では、基材２表面上に位相差層４が直接形成されている。

基材２は、基材構成材にてなり、基材構成材を単層にて形成されても、基材構成材を複数種類積層して多層にて形成されてもよい。

基材構成材としては、ガラス基板の他、種々の材質からなる板状体を適宜選択できる。具体的には、基材構成材は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース等からなるプラスチック基板であってもよいし、またさらにポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等のフィルムを用いることもできる。なお、光学素子を液晶表示装置に用いる場合には、基材構成材は無アルカリガラスであることが好ましい。また、基材構成材に用いるフィルムとしては、１軸延伸または２軸延伸したフィルム材を用いることが可能であり、フィルム材の内部にリタデーションを有するトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムなどを用いることもできる。

位相差層４は、その厚み方向に位相差層４の内部を進行する光を複屈折させる機能を有する層であり、位相差層４の厚み方向にｚ軸をとり、ｚ軸と垂直に交差し且つｚ軸との交点を通過する点を原点として互いに直交するように位相差層４面内にｘ軸、ｙ軸をとってｘｙｚ座標系（３次元空間座標系）を想定した場合、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚとして、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚのうちのいずれか１つが他よりも大きいもしくは小さいような状態になっている層を挙げることができる。

具体的には、例えば、位相差層４として、その屈折率がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ、あるいは、ｎｙ＞ｎｘ＝ｎｚであるような層、すなわち「＋Ａプレート」（正のＡプレート）としての光学補償機能を有する層や、屈折率がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであるような層、すなわち「−Ｃプレート」（負のＣプレート）としての光学補償機能を有する層や、屈折率がｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚであるような層、いわゆる「＋Ｃプレート」（正のＣプレート）としての光学補償機能を有する層を挙げることができる。

位相差層４は、液晶化合物をなす液晶分子を所定の方向に配向させて形成されている。位相差層４を形成する液晶化合物の液晶分子は、個々の分子構造に応じた光軸を有して複屈折特性を備えているが、このような液晶分子が光軸を所定の方向に向けて配向した状態とされ、その状態にて固定されることで、位相差層４は、所定の方向に光軸を有するような層構造、すなわち複屈折特性を有するような層構造を形成し、上記に示したような「＋Ａプレート」、「−Ｃプレート」、「＋Ｃプレート」などの機能を有する層構造を形成することになる。

位相差層４を構成する液晶化合物の液晶分子としては、複屈折Δｎが０．０３〜０．２０程度であるものが好ましく、０．０５〜０．１５程度であるものが更に好ましい。

位相差層４を構成する液晶化合物は、位相差層４の複屈折特性に応じて適宜選択できる。例えば、位相差層４が正のＡプレートや正のＣプレートの機能を発揮するような複屈折特性を有する層構造である場合には、位相差層４を構成する液晶化合物としては、ネマチック液晶相を形成可能な液晶化合物やスメクチック液晶相を形成可能な液晶化合物を用いることができ、位相差層４が負のＣプレートの機能を発揮するような複屈折特性を有する層構造である場合には、位相差層４を構成する液晶化合物としては、上記したネマチック液晶相を形成可能な液晶化合物のほか、コレステリック液晶相を形成可能な液晶化合物を用いることができる。

さらに位相差層４を構成する液晶化合物をなす液晶分子としては、分子構造中に不飽和２重結合などの重合性官能基を有するもの（重合性液晶分子）が好ましく重合性液晶分子としては分子の末端に不飽和２重結合を有するものがさらに好ましく用いられる。また、重合性液晶分子としては、液晶相の状態で架橋重合可能なもの（架橋重合性液晶分子もしくは架橋性液晶分子）が好ましく用いられ、架橋性液晶分子としては、耐熱性の点から、３次元架橋重合可能なものであって、分子の末端に不飽和２重結合を２以上有するものが更に好ましく用いられる。

具体的に、位相差層４を得るために用いられる液晶化合物をなす架橋性液晶分子としては、架橋性を有するネマチック液晶分子（架橋性ネマチック液晶分子）などをあげることができる。さらに架橋性ネマチック液晶分子としては例えば、１分子中に（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性官能基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような架橋性液晶分子をなす液晶化合物として、より具体的には、下記化１に示す一般式（１）で表される化合物のうちの１種の化合物（化合物（Ｉ））もしくは２種以上の混合物、下記化２に示す一般式（２）で表される化合物のうちの１種の化合物（化合物（ＩＩ））もしくは２種以上の混合物、化３や化４に示す化合物（化合物（ＩＩＩ））のうちの１種の化合物或いは２種以上の混合物、またはこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。

化１に示す一般式（１）において、Ｒ^１およびＲ²は、それぞれに、水素またはメチル基を示すが、架橋性液晶分子が液晶相を示す温度の範囲をより広くするには少なくともＲ^１及びＲ²のどちらか一方が水素であることが好ましく、両方が水素であることがより好ましい。また一般式（１）におけるＸ及び一般式（２）のＹは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基またはニトロ基のいずれであってもよいが、塩素またはメチル基であることが好ましい。また、一般式（１）の分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と芳香環と間のアルキレン基の鎖長を示すａおよびｂ並びに、一般式（２）におけるｄおよびｅは、それぞれ個別に１〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物（Ｉ）またはｄ＝ｅ＝０である一般式（２）の化合物(ＩＩ)は安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物（Ｉ）または(ＩＩ)自体の結晶性が高い。また、ａやｂ、あるいはｄやｅがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物（Ｉ）または一般式（２）の化合物（ＩＩ）は、等方相転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物は、どちらについても液晶分子が液晶性を安定的に示す温度範囲（液晶相を維持する温度範囲）が狭いものとなり、位相差層４に用いるには好ましくない。

架橋性液晶分子として、上記した化１、化２、化３、化４では重合性を備える液晶（重合性液晶）のモノマーを例示したが、重合性液晶のオリゴマーや重合性液晶のポリマー等を用いてもよく、これらについても、上記した化１、化２、化３、化４などのオリゴマーやポリマーなどといった公知なものを適宜選択して用いることができる。

位相差層４においては、液晶化合物の液晶分子の重合度（架橋性液晶分子の場合は、架橋重合度）が８０以上程度であることが好ましく、９０以上程度であることがより好ましい。位相差層４を構成する液晶分子の重合度が８０より小さいと、均一な配向性を十分に維持できない虞がある。なお、上記重合度、架橋重合度は、液晶化合物をなす液晶分子の重合性官能基のうち液晶分子の重合反応に消費された割合を示す。

上記したような液晶分子でなる液晶化合物を用い、位相差層４は、その機能に応じて、次のように形成される。

位相差層４が正のＣプレートとしての光学補償機能を有する層である場合には、位相差層４は、その光軸が上記にて想定したｘｙｚ空間におけるｚ軸方向を向くように、正の複屈折異方性の液晶分子を配向させて固定することにより形成される。

具体的には、位相差層４は、次のようにして形成することができる。

まず、位相差層４を構成する上記した化合物（Ｉ）、化合物（ＩＩ）、化合物（ＩＩＩ）のような液晶化合物と、溶媒とを混合して液晶材料が調整される。液晶材料には、必要に応じて、液晶分子を垂直に配向させる配向助剤（垂直配向助剤ということがある）などを含む添加剤が適宜添加されてもよい。この場合、溶媒に、液晶化合物や添加剤など（配合物成分）を適宜配合することで液晶材料が得られる。

液晶材料の調整に用いる溶媒としては、位相差層４を構成する液晶化合物を溶解させることができるものであれば特に限定されず、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン等のケトン類、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の１種又は２種以上が使用可能である。単一種の溶媒を使用しただけでは、液晶材料中の液晶化合物等といった配合物成分の溶解性が不充分である場合や、液晶材料を塗布する際における塗布の相手方となる素材（基材を構成する素材）が侵される虞がある場合等には、２種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。上記した溶媒のなかにあって、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素系溶媒とグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいものは、エーテル類又はケトン類と、グリコール類とを混合した混合系溶媒である。液晶材料の溶液における配合物成分の濃度は、液晶材料に用いる配合物成分の溶媒への溶解性や位相差層に望まれる層厚み等により異なるが、通常は１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％の範囲である。

液晶材料に含まれる垂直配向助剤としては、ポリイミドや、界面活性剤やカップリング剤が具体的に例示される。

垂直配向助剤としてポリイミドを用いる場合、ポリイミドは、長鎖アルキル基を有するものであることが、光学素子１に形成される位相差層４の厚さを広い範囲で選択することができて好ましい。なお、垂直配向助剤がポリイミドである場合、ポリイミドとしては、具体的には、日産化学社製のＳＥ−７５１１やＳＥ−１２１１、あるいはＪＳＲ社製のＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２等を例示できる。

垂直配向助剤として界面活性剤を用いる場合、界面活性剤は、重合性液晶分子を垂直配向させることができるものであればよいが、位相差層の形成の際に液晶化合物を液晶相への転移温度まで加熱する必要があることから、液晶相への転移温度でも分解されない程度に耐熱性を有していることが要請される。また、位相差層４の形成の際、液晶化合物は有機溶媒に溶解させる場合があることから、そのような場合には、液晶化合物を溶解させる有機溶媒との親和性が良好であることが要請される。このような要請をみたすものであれば、界面活性剤はノニオン系、カチオン系、アニオン系等の種類を限定されず、１種類の界面活性剤のみを用いてもよいし、複数種の界面活性剤を併用してもよい。

垂直配向助剤としてカップリング剤を用いる場合、カップリング剤としては、具体的には、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシランなどのシラン化合物を加水分解して得られるシランカップリング剤や、アミノ基含有シランカップリング剤、フッ素基含有シランカップリング剤などを例示することができる。これらのカップリング剤は、複数種選択されて、液晶材料に添加されてもよい。

また、液晶材料には、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤が添加される。

光重合開始剤としては、例えば、ベンジル（もしくはビベンゾイル）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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−ベンゾイル−４’メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、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、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、１−（４−ドデシルフェニル）−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−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、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、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオサントン等を挙げることができる。

液晶材料に光重合開始剤が配合される場合、光重合開始剤の配合量は、０．０１〜１０重量％である。なお、光重合開始剤の配合量は、重合性液晶分子の配向をできるだけ損なわない程度であることが好ましく、この点を考慮して、０．１〜７重量％であることが好ましく、０．５〜５重量％であることがより好ましい。

また、液晶材料に増感剤が配合される場合、増感剤の配合量は、重合性液晶分子の配向を大きく損なわない範囲で適宜選択でき、具体的には０．０１〜１重量％の範囲内で選択される。光重合開始剤及び増感剤は、それぞれ、１種類のみ用いられてもよいし、２種類以上が併用されてもよい。

このように液晶材料が調整されると、次いで、この液晶材料を基材２に塗布して液晶塗布膜を作成する。

この液晶材料の塗布方法としては、ダイコート、バーコート、スライドコート、ロールコート等といった各種印刷法やスピンコート方法などを、適宜採用することができる。

次に、基材２表面に液晶材料を塗布して成膜された液晶塗布膜に含まれる液晶化合物をなす重合性液晶分子を所定の向きに配向させる（液晶分子の光軸を所定の方向に向けさせる）ことが実施されるが、これは、例えば次に示すように行われる。具体的に、光学素子１が正のＣプレートである場合には、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を垂直配向させる。このように液晶分子を配向させるには、液晶塗布膜を加熱して、液晶塗布膜の温度を、液晶塗布膜中に含まれる液晶化合物が液晶相となる温度（液晶相温度）以上、液晶塗布膜中に含まれる液晶化合物が等方相（液体相）となる温度未満にすることで、実施される。このとき液晶塗布膜の加熱手段は、特に限定されず、液晶塗布膜を形成した基材を加熱雰囲気下におく手段でもよいし、液晶塗布膜に赤外線を照射して加熱する手段でもよい。

なお、重合性液晶分子を配向させる方法は、上記方法による他、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶分子やこの液晶塗布膜の状態に応じ、液晶塗布膜を一旦等方相温度まで加熱し、その後に液晶塗布膜を冷却し、その冷却の過程で自発的に重合性液晶分子の配向を誘起させる方法や、液晶塗布膜に対して所定方向から電場や磁場を負荷する方法によっても実現可能である。

また、液晶相となる温度範囲が室温よりも高く、通常室温では液晶相を示さないような重合性液晶分子が液晶材料に含有される液晶分子として用いられた場合であっても、室温で過冷却状態の液晶相を示す液晶分子でなる液晶化合物を含有した液晶材料であれば、その液晶材料を、液晶分子が液晶相を示す時間の範囲内で、室温でも、配向された液晶分子を含有する液晶塗布膜を形成するために使用することが可能である。

このようにして液晶塗布膜中に含まれる液晶化合物をなす液晶分子を配向させた状態が形成されると、液晶分子同士を重合反応（液晶分子が架橋重合性液晶分子の場合は、架橋重合反応）させる。

この重合反応は、液晶材料中に添加された光重合開始剤の感光波長の光（具体的には例えば紫外線）などの活性放射線を、液晶化合物を含有して液晶相の状態となしている液晶塗布膜の全面に向けて照射することで進行する。このとき、液晶塗布膜に照射する光の波長は、この液晶塗布膜中に含まれている光重合開始剤の種類に応じて適宜選択される。なお、液晶塗布膜に照射する光は、単色光に限らず、光重合開始剤の感光波長を含む一定の波長域を持った光であってもよい。

ここに、図１に示す位相差層４の例では、基材２上に全面ベタに位相差層４を形成する場合が示されているが、このことは位相差層４が基材上の一部に形成されることや基材上に所定のパターンで形成されることを排除するものではない。

位相差層４のパターン形成は、例えば、液晶塗布膜の面内方向所定の位置として選択された位置における液晶分子を重合させることで液晶分子の重合反応を実施することによって、実現可能である。具体的に、液晶分子の重合反応は、液晶塗布膜を構成する液晶化合物が液晶相を示す状態で、光重合開始剤の感光波長の光などの活性放射線を、遮光パターンを有するフォトマスクなどを介して液晶塗布膜に照射して（露光して）重合反応を部分的に進行させ（部分的重合工程という）、部分的重合工程の後、液晶分子が等方相となる温度（Ｔi）まで液晶塗布膜を加熱し、この状態でさらに感光波長の光などの活性放射線を液晶塗布膜に照射して重合反応を進行させる方法や、部分的重合工程の後に液晶塗布膜を温度Ｔｉ以上に加熱して液晶分子を熱重合させる処理を施すことにより液晶塗布膜に含まれる液晶分子の重合反応を所定の重合度に至るまで進める方法で実施されてもよい。なお、上記した温度Ｔｉは、重合反応を進行させる前の液晶塗布膜において液晶分子が等方相となる温度である。このように液晶分子の重合反応を進行させることで、基材上に液晶相の液晶分子を含む位相差層を所定のパターンにて形成する（パターニングする）ことが実現可能である。

なお、位相差層４をパターン形成する方法としては、上記の他にも、液晶分子の重合反応が所定の遮光パターンを有するフォトマスクを用いた部分的重合工程を経て実施される場合、液晶塗布膜を形成した基材に対して部分的重合工程が実施された後、その基材を、液晶分子の重合反応が不十分で未硬化な状態にある液晶材料を溶解可能な溶液に浸漬して、液晶塗布膜において液晶分子の重合反応が進まなかった部分を基材面から除去することによって、基材上に液晶相の液晶分子を含む層構造を所定のパターン形成する方法を採用することも可能である。

なお活性放射線を照射して液晶塗布膜中の液晶分子を重合反応させることによる液晶塗布膜の硬化は、空気雰囲気下で実施されるのみならず、不活性ガス雰囲気中でも実施できる。

また、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を重合させて位相差層４となした後、重合された液晶分子で構成される高分子構造を有する位相差層４を更に加熱する処理（重合後加熱処理ということがある）が施されることが、位相差層４の硬さを向上させることができて好ましい。ただし、重合後加熱処理を行う場合、基材２は、耐熱性を有することが必要であることから、基材２を構成する基材形成材として耐熱性を有するガラス基板などが好ましく用いられる。

重合後加熱処理を行うにあたり、位相差層４の加熱温度は、１５０〜２６０℃であるが、２００〜２５０℃であることが、重合後加熱処理後において位相差層４を、重合後加熱処理の前よりも効果的に硬くすることができる観点から好ましい。重合後加熱処理を行う時間については、５〜９０分であるが、重合後加熱処理を行う際の加熱温度についての上記観点と同様の観点から、１５〜３０分程度であることが好ましい。なお、加熱温度が２６０℃もしくは加熱時間が９０分を超えると、位相差層４の硬度・強度は上がるが位相差層４自体が強く黄変してしまう虞が大きくなり、一方加熱温度が１５０℃もしくは加熱時間が５分を下回ると、十分な硬度・強度が得られない虞が大きくなる。

そして、位相差層４は、加熱された後、降温される。

重合後加熱処理は、位相差層４を形成した基材２を、オーブン装置などの焼成装置に導入し、圧力が大気圧、空気雰囲気の条件下で焼成することによって具体的に実施できる。その他、赤外線照射による方法でも実施することができる。

重合後加熱処理の工程を行うにあたり、位相差層４の加熱の際の昇温、加熱後の降温は徐々に行われることが好ましい。

位相差層４は、正のＣプレートとしての光学補償機能を発揮する層をなす場合においては、その高分子構造（液晶分子が架橋重合性液晶分子である場合は、架橋高分子構造）を構成する個々の液晶分子のチルト角についき、位相差層４の厚さ方向および面内方向に異なる位置に存在する液晶分子同士のチルト角がほぼゼロ°（理想的にはゼロ°）であることが好ましい。このような場合、位相差層４に含まれるそれぞれの液晶分子の光軸がおおよそ位相差層４の厚み方向に揃い、位相差層４の厚み方向に法線を有する平面を想定した場合に、その平面に対して位相差層４の光軸が起立し（理想的には、位相差層４の光軸が垂直に起立し）、位相差層４は、その複屈折特性の均一なものとなり、面内方向にむらの少ないものとなり、正のＣプレートとしての光学補償機能をおおよそ均一に発揮しうる層となる。ただし、このことは、位相差層４について液晶分子のチルト角がほぼゼロでない場合を完全に排除するものではなく、位相差層４は、位相差層４の光軸が厚み方向に向かうように液晶分子が配列されていれば液晶分子の全てについてのチルト角がほぼゼロに揃う状態でなくてもよい。

なお、位相差層４が正のＣプレートとしての機能を有する層である場合においては、基材２と位相差層４との間に予め垂直配向膜を介在させ、垂直配向膜の表面に対して直接に位相差層４が積層形成されてもよく、こうすることで、位相差層４の光軸をよりｚ軸方向に均一化しつつ向けることができて好ましい。この場合、位相差層４は、基材２の表面に対して間接に形成されることになる。

垂直配向膜は、垂直配向膜を構成する成分を含んだ垂直配向膜組成液をフレキソ印刷やスピンコート等の方法で基材２上に塗布して垂直配向膜形成用塗膜を形成し、この塗膜を硬化させることで形成することができる。垂直配向膜組成液としてはポリイミドを含む溶液が挙げられる。そのようなポリイミドを含む垂直配向膜組成液としては、具体的には、日産化学社製のＳＥ−７５１１やＳＥ−１２１１、あるいはＪＳＲ社製のＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２等を挙げることができる。

垂直配向膜は、その膜厚みが０．０１〜１μｍ程度の範囲であることが好ましい。垂直配向膜の膜厚が、０．０１μmよりも薄いと、位相差層４を形成する際に液晶分子を垂直配向させることが困難になる虞が大きくなる。また、垂直配向膜の膜厚が１μmよりも厚いと、この垂直配向膜による光の散乱の程度が大きくなって光学素子の光透過率の低下を来す虞が大きくなる。

なお、垂直配向膜が撥水性又は撥油性の高いものである場合には、垂直配向膜上に液晶材料を塗布して位相差層４を形成する前に、液晶分子を垂直配向させることが可能な範囲内でＵＶ洗浄やプラズマ処理を施して、液晶材料を塗布しようとする垂直配向膜表面の濡れ性を予め高めておいてもよい。

位相差層４が負のＣプレートとしての光学補償機能を有する層である場合、位相差層４は、その光軸がｚ軸方向に向かうように、負の屈折率異方性の液晶分子を配向させて固定してなる層構造にて形成できる。そのほか、負のＣプレートとしての光学補償機能を有する位相差層４は、上記正のＣプレートとしての機能を有する層である場合に採用した液晶材料と同様の化合物（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）に示すような架橋性ネマチック液晶などの液晶化合物を溶媒に添加してなる液晶材料を準備して、このような液晶材料にカイラル剤を更に添加することで負のＣプレート作成用の液晶材料（カイラル剤含有液晶材料ということがある）を調製し、このカイラル剤含有液晶材料を用いて、光軸がｚ軸方向に向かうような層構造を形成することでも、得ることができる。なお、カイラル剤含有液晶材料においては、液晶化合物は、重合性液晶分子にコレステリック規則性を付与されて螺旋配向するような液晶化合物（カイラルネマチック液晶）となっている。

カイラル剤含有液晶材料を用いた位相差層４の形成については、具体的には、上記したような液晶分子でなる液晶化合物と、カイラル剤と、光重合開始剤と、溶媒を混合して液晶材料を調整し、この液晶材料を、基材２面上に塗布して液晶塗布膜を作成して、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を重合させて焼成することにより、負のＣプレートとしての光学補償機能を備える位相差層４が形成される。なお液晶分子の重合は、上記正のＣプレートとしての機能を備える位相差層４を作成する場合と同様に、活性放射線を液晶塗布膜に照射することによって実施することができる。

カイラル剤は、分子内に光学活性な部位を有する低分子量化合物で、分子量１５００以下の化合物であることが好ましい。具体的には、カイラル剤としては化１に示す化合物（Ｉ）、化２に示す化合物（ＩＩ）や化３、化４に示す化合物（ＩＩＩ）と溶液状態或いは溶融状態で相溶性を有し、かつ架橋性ネマチック液晶の液晶性を損なうことなく螺旋配向の螺旋ピッチを誘起できるものが選択される。ただし、カイラル剤としては、その分子構造中における両方の末端部位に重合性官能基を有するもの（重合型カイラル剤）が、耐熱性の良い位相差層４を得る上で好ましく、またカイラル剤は分子構造内に光学活性な部位を有する化合物であることが重要である。

このようなカイラル剤が、化１に示す化合物（Ｉ）、化２に示す化合物（ＩＩ）、化３や化４に示す化合物（ＩＩＩ）を液晶化合物として含む液晶材料において配合されると、その液晶材料を用いて位相差層４を形成するにあたり、位相差層４に含まれる液晶化合物をなす重合性液晶分子に対して正の一軸ネマチック規則性で螺旋ピッチを誘起することができる。

カイラル剤は、液晶化合物をなす液晶分子を螺旋状に配向させるために添加されるが、液晶分子が近紫外線領域の螺旋ピッチをとると選択反対現象により特定色の反射色を生じることから、カイラル剤の配合量は、選択反対現象が紫外領域になるような螺旋ピッチが得られるような量とすることが好ましい。

カイラル剤としては、具体的に一例として、下記化５にて示されるような化合物（ＩＶ）を挙げることができる。

またカイラル剤としては、例えば１つもしくは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、またはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物等が挙げられるが、選択したカイラル剤の性質によっては、ネマチック規則性の破壊、配向性の低下を招き、また非重合性のカイラル剤の場合には重合性液晶分子の重合による硬化性能を低下させる事態を招くばかりか、液晶材料を用いて形成される位相差層の電気的信頼性を低下させる事態を招く虞があり、更に光学活性な部位を有するカイラル剤の多量使用はコストアップを招く。従ってカイラル剤としては、少量の使用でも、液晶分子の螺旋配向の螺旋ピッチを誘発させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、より具体的には、例えばＭｅｒｃｋ社製Ｓ−８１１等の市販のものを用いることができる。

位相差層４が正のＡプレートとしての光学補償機能を有する層である場合、位相差層４は、正の誘電率異方性の液晶化合物をなす液晶分子をその光軸がｘ軸とｙ軸を含むｘｙ平面に平行するように配向させて固定することにより形成される。なお、ｘ軸とｙ軸は、上記したｘｙｚ座標系（３次元空間座標系）にいうｘ軸、ｙ軸に対応するものである。

このとき、位相差層４と基材２との間に液晶化合物をなす液晶分子を水平配向させることが可能な配向膜（水平配向膜）を介在させ、位相差層４は、その配向膜表面上に積層形成されることが好ましい。位相差層４と基材２との間に水平配向膜を介在させるには、基材２上に水平配向膜を成膜し、さらにその水平配向膜上に位相差層４を積層すればよい。

基材２上における水平配向膜の作成は、配向膜をなす樹脂膜を構成する樹脂材料を調整し、その樹脂材料を基材２上に塗布して水平配向膜形成用塗膜を形成し固化した後、水平配向膜形成用塗膜の表面をラビング処理や光配向処理を適宜施すことによって水平配向膜形成用塗膜を配向膜となすことにより、具体的に実現することができる。

水平配向膜の表面上には、つぎのように位相差層４が積層される。

まず、上記化合物（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）といった液晶化合物をなす液晶分子を溶媒に溶解させた液晶材料を調整しておき、その液晶材料を、先に成膜しておいた基材２の水平配向膜上に塗布して液晶塗布膜を作成し、その液晶塗布膜に含まれる液晶分子をプラナー配向（水平配向）させた状態にして液晶分子同士を重合させることで液晶分子を固定し、液晶塗布膜を位相差層４となす。こうして、正のＡプレートとしての光学補償機能を発揮可能な位相差層４を得ることができる。

なお、正のＡプレートとしての光学補償機能を発揮する位相差層４を作成するにあたり、液晶材料の調整に用いる溶媒は、正のＣプレートを作成するための液晶材料に用いた溶媒と同様のものを適宜選択して用いることができ、また、液晶分子の重合は、上記正のＣプレートとしての機能を有する位相差層４を作成する場合と同様に、光重合開始剤の感光波長の光や紫外線などといった活性放射線を液晶塗布膜に照射することによって実施することができる。

本発明の欠陥修正方法を適用する光学素子１としては、基材２と位相差層４の間に、これらとは異なる機能や光学的な性質を有する層構造が介在配置されているものでもよい。例えば、光学素子１としては、基材２と位相差層４の間に、反射板や偏光板などの部材や、配向膜や導電膜、そのほか着色層やオーバーコート層などを積層して構成されたものでもよい。

光学素子１が着色層を備える場合について説明する。特に、光学素子１において、基材２と位相差層４の間に、色パターンとブラックマトリクスとを有する着色層がさらに形成されている場合を一例として説明する（図２、３）。図２、図３は、着色層１３が備えられている場合の光学素子１の実施例の一つを説明するための断面を示すそれぞれ概略断面図、概略平面図である。なお、図３では、説明の都合上、位相差層４を省略している。

光学素子１は、基材２の一方の表面に遮光性のブラックマトリクス１５が縦横に格子状（格子縞状）に塗工形成され、これによりブラックマトリクス１５の非形成領域が開口部２０として格子点状に多数形成される。このとき、ブラックマトリクス１５の形成領域が遮光部に相当し、開口部２０が透過部に相当する。

ブラックマトリクス１５は、例えば、金属クロム薄膜やタングステン薄膜等、遮光性又は光吸収性を有する金属薄膜を基材２面にパターニングすることにより、形成することができる。また、ブラックマトリクス１５は、黒色顔料を含む樹脂材料等の有機材料を所定形状に印刷することにより形成することも可能である。

ブラックマトリクス１５を配置した基材２の上には、開口部２０を覆うように三色の色パターン１６，１７，１８が短冊状に配列されて、これら色パターン１６，１７，１８とブラックマトリクス１５とで着色層１３が形成されている（図２、図３）。色パターン１６，１７，１８は光透過性を有しており、透過する可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。したがって図２に二点鎖線で示すように、ＲＧＢの三色の色パターン（赤色（Ｒ）の色パターン１６、緑色（Ｇ）の色パターン１７、青色（Ｂ）の色パターン１８）によってそれぞれ被覆された開口部２０が形成されてそれぞれ画素をなし、そして三色の色パターン１６，１７，１８によって被覆された三つの開口部２０があわさって、一つの絵素２１が形成される。

色パターン１６，１７，１８は、色種ごとに、各色種に対応する顔料と樹脂などを配合してなる着色材料を溶媒に分散させた着色材料分散液を基材２に塗布して形成される塗膜を、例えばフォトリソグラフィー法で、例えば短冊状などといった所定形状にパターニングすることで形成されるほか、着色材料分散液を所定形状に基材２に塗布することによっても形成できる。

着色層１３においてブラックマトリクス１５が形成される場合、このブラックマトリクス１５は、遮光部としての機能として、おおよそ短冊状に塗工される色パターン１６，１７，１８の混色を防止する機能と、開口部２０を平面視上区画化して、絵素２１の輪郭を鮮明化する機能、さらにまた、光学素子１が液晶表示装置に組み込まれる際に液晶表示装置に通常配置され液晶を駆動させる（駆動液晶層に含まれる駆動液晶の配向性を制御する）ために用いられるＴＦＴなどの駆動回路や電極などを、透過光から隠蔽する機能を併せもつ。

光学素子１においては、ブラックマトリクス１５の配置形状は矩形格子状である場合に限定されず、ストライプ状や三角格子状などに形成してもよい。また着色層１３を構成する色パターンについても、ＲＧＢ方式の三色の場合のほか、その補色系であるＣＭＹ方式とすることも可能であり、さらに単色もしくは二色の場合、または四色以上の場合なども採りうる。また色パターンの形状も、短冊状にパターン形成する場合のほか、矩形状や三角形状などの微細パターンを基材２上に多数分散配置するパターンの場合など、目的に応じて種々のパターンを採りうる。

基材２上に着色層１３が形成されると、着色層１３を覆って位相差層４が形成される。位相差層４は、要請される光学補償機能に応じて位相差層４を構成する液晶材料を調整し、着色層１３上に塗布して液晶塗布膜を得て、その液晶塗布膜に含まれる液晶分子（重合性液晶分子など）に所定の配向性を付与して固定することにより作製することができる。

本発明の光学素子の欠陥修正方法は、上記に例示したような光学素子１の位相差層４に欠陥部５が形成された場合に、欠陥部５に向けてエネルギー線を照射して、欠陥部５を取り除くことによって実施される（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ））。

欠陥部５は、位相差層４の面内方向所定の領域の範囲内に定められて、且つ、位相差層４の厚み方向所定の領域の範囲内にて定められる位相差層４の部分であって、液晶表示装置で光学補償機能を発揮するように位相差層４を組み込むことを阻害する部分として指定される部分を示す。

具体的には、欠陥部５は、位相差層４の表面から突出した部分（突起部）であって且つ突出高さ（図４におけるｄ（位相差層表面位置を基準とした突起部の先端位置までの距離））が所定の値（図４において、基準値ｄ１）を超えている部分（図４において、範囲Ｄ）として定義される突起欠陥部（図４（Ａ））、位相差層４に含まれる液晶化合物を構成する重合性液晶分子が凝集した部分（図４において凝集部Ｇ）であって且つ位相差層４を通過する光に生じる位相差の値が所定の範囲から外れる部分として定義される凝集欠陥部（図４（Ｃ））、の少なくともいずれかに一方に対応する部分を示す。

突起欠陥部は、位相差層４を形成する工程において外部から塵や埃などが位相差層４内に混入することや、位相差層４を構成する液晶材料の固形物などの粒子が位相差層４内に残存すること、その他にも位相差層４を形成する液晶材料の粘性による液晶塗布膜の空気界面の乱れなどといった諸要因により、位相差層４の表面から突出した部分（突起部）をなして形成される部分である。

凝集欠陥部は、位相差層４の一部の重合性液晶分子が凝集して、相差層４を通過する光に生じる位相差の値が所定の範囲から外れる部分である。図４（Ｃ）に示すような凝集欠陥部の場合、欠陥部５の範囲については、位相差層４において凝集部Ｇの占める部分のうち、液晶化合物が凝集することによって相差層４を通過する光に生じる位相差の値が所定の範囲から外れる程度に至っている部分として特定できる。なお、相差層４を通過する光に生じる位相差の値の満たすべき所定の範囲は、光学素子に求められる性能に応じて適宜定められる。

なお、欠陥部５としては、図４（Ｂ）に示すような、粒子Ｗを位相差層４の表面を突出させずに位相差層４の内部に留めつつその粒子Ｗによって位相差層４の光学補償機能の発揮を阻害する部分（たとえば、光の位相差を所定の範囲から外れる程に至らしめる部分）（異物欠陥部）をさらに含めても良い。図４（Ｂ）に示すような異物欠陥部を欠陥部に含める場合、そのような欠陥部５の範囲については、粒子Ｗの占める部分として特定できる。

また、欠陥部５には、突起欠陥部であるとともに凝集欠陥部でもある場合や、突起欠陥部であるとともに異物欠陥部でもある場合も含まれる。

欠陥部５が突起欠陥部であるとともに凝集欠陥部でもある場合、欠陥部５は、上下方向（位相差層の厚み方向）に、突起欠陥部の先端部から凝集部Ｇの占める部分の底端部までの部分、かつ、位相差層の厚み方向を法線とする平面を想定した場合の面内方向に、突起欠陥部もしくは凝集欠陥部の少なくとも一方に該当する部分として特定できる。

欠陥部５が突起欠陥部であるとともに異物欠陥部でもある場合、欠陥部５は、上下方向に、突起欠陥部の先端部から粒子Ｗの占める部分の底端部までの部分、位相差層の厚み方向を法線とする平面を想定した場合の面内方向に、突起欠陥部もしくは異物欠陥部の少なくとも一方に該当する部分として特定できる。

、
位相差層４の欠陥部５を検出する検出方法としては、欠陥部５の種類に応じて、顕微鏡による観察等の周知な手法を適宜用いることができる。

検出方法としては、例えば、位相差層４に形成された欠陥部５が突起欠陥部である場合、光学素子１の表面を顕微鏡などで拡大して光学素子１の観察者が視覚的に位相差層４の表面を観察することを挙げることができるほか、欠陥部５の大きさなどその状態によっては、観察者の目視にて検出する方法を挙げることもできる。そのほか、突起欠陥部の検出方法としては、投光機などを用いて、位相差層４を形成した基板の表面に光を照射して、その光の反射光を確認することで、輝点として検出可能である。

また、位相差層４に形成された欠陥部５が凝集欠陥部である場合、凝集欠陥部は液晶化合物が局所的に密集し且つ液晶分子の配向に乱れが生じて位相差が所定の範囲から外れる部分として存在することになるので、欠陥部５の検出方法は、平面視上透過軸を直交させて互いに向かい合う２枚の偏光板の間に光学素子１を介在させて、一方の偏光板の外側より、光を照射して、他方の偏光板からの光漏れなど周囲の状態と異なる光学的状態を生じる領域や位置を検出することで、位相差が所定の範囲を外れる範囲を特定することによって、具体的に実施することができる。この場合、通常、２枚の偏光板は、それぞれの吸収軸を水平、若しくは垂直に配置するとともに、それらの吸収軸を位相差層の光軸に対して４５℃傾斜した方向に設置されると、より凝集欠陥部が検出しやすくなる。また、周囲の状態と異なる光学的状態は、具体的に、正常な部位に対して、光漏れになる状態として特定される場合もあれば、暗点になる状態として特定される場合もあり、透過光の色が周囲とは異なって見える状態として特定される場合もある。

なお、位相差層４に形成された欠陥部５が凝集欠陥部である場合について示した上記の検出方法は、突起欠陥部が位相差値に影響を与える場合にも適用することができる。

また、本発明の欠陥修正方法において欠陥部５の除去が実施されるが、この欠陥部５の除去とは、欠陥部５をなす所定の範囲を取り除くことを示しており、理想的には欠陥部５のみを１００％取り除くことを示すが、欠陥部５の一部を取り除くこと、あるいは、欠陥部５全体を含めた所定の部分を取り除くことも示す。すなわち、設計しようとする液晶表示装置の寸法や駆動液晶層など液晶表示装置を構成する各部の寸法のほか、設計しようとする液晶表示装置に求められる視野角、液晶表示画面の解像度などの性能や、駆動液晶層の厚み、駆動液晶層を構成する液晶の種類などといった条件（液晶表示装置の設計仕様）や、欠陥部５の種類などに応じて、欠陥部５を除去するにあたり、欠陥部５のうち除去されなくとも許容される範囲や、欠陥部５を含んで更に拡大して除去される範囲として許容される範囲が存在してもよい。そして、その許容される範囲の大きさは適宜定められてよく、欠陥部５の種類に応じて異なっていてもよい。例えば、図４（Ｃ）に示すような欠陥部５としての凝集欠陥部を除去するにあたり、凝集部Ｇの埋没深さeの深さまで除去されれば、凝集部Ｇと位相差層４の表面との間に存在する凝集部Ｇにあたらない部分が一緒に除去されてもよいと定めて、本発明の欠陥修正方法において取り除かされる範囲として欠陥部よりも大きな範囲が選択されてよい。また、図４（Ｃ）に示すような突起欠陥部については、範囲Ｄを厳密に除去するとして、本発明の欠陥修正方法において取り除かされる範囲として欠陥部と同じ範囲が選択されてよい。さらに、図４（Ｂ）に示すような異物欠陥部を欠陥部に含める場合には、そのような欠陥部５として除去されるべき範囲については、粒子Ｗの占める部分を含む位相差層４表面から基板２方向への埋没深さｅまでの領域が定められてよい。

こうして位相差層４における欠陥部５が特定されると、その欠陥部５に向けてエネルギー線が照射される。

エネルギー線としては、レーザーを具体的に用いることができ、このレーザーとしては、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、ＫｒＦエキシマレーザー、Ｎｄ：ＹＬＦレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂファイバーレーザーなどのレーザーを適宜用いることができる。このようなレーザーを照射する装置としては、従前より公知なものを適宜選択して用いることができる。

エネルギー線は、使用されるエネルギー線の種類や欠陥部５の寸法などによって照射条件を左右されるが、おおよそ、エネルギー照射線量１ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２、波長２００ｎｍ〜２０００ｎｍ、線の幅１０μｍ以下、照射パターン１〜１０ｎｓ間隔のパルス照射、であるような条件下にて照射されることが好ましい。例えば、これらの条件について、エネルギー線がＮｄ：ＹＡＧレーザーであるような場合には、波長３５５ｎｍ（第３高調波）、パルス照射（パルス幅５ｎｓ）であることが好ましい。

こうして、欠陥部５の除去された光学素子１を得ることができる。

なお、本発明の光学素子１の欠陥修正方法においては、欠陥部５にエネルギー線を照射した後、さらに、位相差層４の表面をエアブローや水により物理的に洗浄する物理的洗浄処理を施してもよい。この物理的洗浄処理により、位相差層４の表面付近に欠陥部５を構成していたものの残骸をより確実に取り除くことができる。

また、光学素子１の欠陥部５にエネルギー線が照射されて、欠陥部５が位相差層４より除去されると、位相差層４においてその除去された痕の部分には、位相差層４表面の位置を基準にして基材２方向に陥没した陥没部６が形成される（図５（Ａ））。本発明の光学素子１の欠陥修正方法においては、その陥没部６の上に、光の通過を遮る機能を有する遮光層７が形成されてもよい（図５（Ｂ））。

遮光層７を構成する材料としては、遮光性を有する材料組成物を適宜用いることが可能であるが、広範囲の波長帯にわたって可視光線を吸収する性質を有する材料組成物がより好ましい。この場合には、遮光層７は光を吸収する光吸収層をなす。また、このような材料組成物としては、黒色の顔料を含有する樹脂組成物などを挙げることができ、具体的には、ブラックマトリクスを構成する黒色顔料を含有するレジスト材料などを挙げることができる。このように、陥没部６上に遮光層７が形成されていると、光学素子１を組み込んだ液晶表示装置に液晶画面を表示するにあたり、陥没部６を通過する光の位相差が他の部分を通過する光の位相差と異なるために液晶表示画面において陥没部６に対応する部分に輝点を生じてしまうという虞を低減することが可能となる。

なお、上記では、本発明の欠陥修正方法を実施される光学素子１について、位相差層４が最表面に存在する構造を有する光学素子の場合を例として説明したが、光学素子１として、位相差層４の表面上にこれとは異なる機能や光学的な性質を有する層構造や構造体がさらに配置されてなる構造を有する光学素子に対して欠陥修正方法を適用される場合を排除するものではない。すなわち、例えば、欠陥修正方法を実施される光学素子１は、必要に応じて、複屈折層４の表面上に、上記したような着色層や、保護層などの層構造を設けられたもののほか、一対の基板の間に介在して基板の間隔を保持するスペーサなどの構造体が所定の位置に設けられたものであってもよい。

保護層は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂材料や、多官能エポキシを含有するアクリル系、アミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂塗料といった樹脂組成物を位相差層4表面に塗布して樹脂塗布膜を成膜し、この樹脂塗布膜を乾燥させ、さらに硬化させることによって形成することができる。樹脂塗布膜の硬化は、樹脂組成物の性質に応じて公知の硬化方法を適宜実施することができ、例えば、多官能アクリレートを含有するアクリル系ポリマーの材料からなる透明樹脂材料にて樹脂塗布膜を成膜する場合、その樹脂塗布膜の硬化は、樹脂塗布膜にＵＶ光を照射することなどにより実施できる。

スペーサは、多官能アクリレートを含有するアクリル系、及びアミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなり光硬化可能な感光性塗料を、位相差層４や保護層の表面上に塗布してこれを乾燥させ、スペーサの形成を予定する所定の位置（スペーサ形成予定位置）に対応したパターンを形成したマスクを介して露光した後、現像してスペーサ形成予定位置以外の感光性塗料を取り除き、スペーサ形成予定位置に残された感光性塗料を焼成することにより形成される。

このような光学素子１にあっても、位相差層４の表面上に形成される層構造などで吸収されないあるいは吸収されにくいレーザーを適宜選択することにより、位相差層４の欠陥部５にエネルギー線を到達させることができるので、位相差層４の欠陥部５を除去することが可能である。例えば、位相差層４の表面上に保護層を形成した光学素子において、位相差層４の突起欠陥部が、位相差層に混入した異物に起因するものであって、その異物の吸収波長が４００ｎｍ以上であるような場合、且つ、位相差層および保護層の吸収波長が４００ｎｍ以下である場合には、４００ｎｍ以上の波長のエネルギー線を照射することで、効果的に異物を蒸散させうる。

欠陥部５の除去された光学素子１は、例えば次のように液晶表示装置に組み込まれて用いられる。

液晶表示装置が、その駆動方式をＭＶＡモード（マルチドメイン垂直配向モード）とするものである場合を例として説明する。本発明の液晶表示装置５１は、図６（Ａ）に示すように、対向する一対の基板２５（第１の基板２２（対向基板）、第２の基板２３（ＴＦＴアレイ基板））の間に、印加される電圧に応じて駆動可能（配向状態の変動可能（垂直配向と水平配向のスイッチング可能））な液晶表示装置駆動用の液晶４４（負の誘電率異方性を有する液晶）を含有する液晶組成物（駆動用液晶組成物２４）を封入して駆動液晶層２８を形成して構成される。

第１の基板２２は、透明な基材２上にＩＴＯ膜などの導電膜からなる透明電極層３４を形成し、さらにこの透明電極層３４の表面上に着色層１３を形成し、さらに着色層１３の表面上に位相差層４を形成している。位相差層４は、液晶化合物を含有する層構造であって液晶化合物をなす液晶分子がコレステリック配向した状態で固定化されてなる層構造となっており、いわゆる負のＣプレートを形成している。ここで、光学素子１は位相差層４を基材２の上に形成するものであり、上記したように位相差層４と基材２との間に着色層や導電膜などの他の層が積層されていてもよいから、位相差層４を形成した段階で、光学素子１が形成されていることになる。

また、第１の基板２２において、位相差層４上には、平面視上着色層１３のブラックマトリクス１５の配設された領域に対して重なりあう領域内の所定の位置に多数のスペーサ３が配設されている。

第２の基板２３には、透明な基材４１のインセル側（駆動用液晶組成物２４の封入される側）に、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ３５やドレインバスライン３６やゲートバスライン３７を配設するとともにこれらが短絡しないように絶縁膜３８を積層して構成される駆動用回路３９と、これにより電圧の負荷量を制御されて駆動液晶層２８の電場の状態を制御する駆動用電極４０とが設けられている。

第１の基板２２と第２の基板２３は互いに対面配置されており、第１の基板２２と第２の基板２３の両者の対面する面（内面）には、駆動液晶層２８に含まれる液晶４４の配向性を制御する配向制御用突起４５，４６，４７が形成されており、さらに、第１の基板２２と第２の基板２３の両者の対面しあう最表面には、それぞれ垂直配向膜３２，４１が成膜されている。

配向制御用突起４５，４６，４７は、一対の基板２５の平面視上、第１の基板２２に配設された配向制御用突起４６と、第２の基板２３に配設された配向制御用突起４５，４７とが互いに交互に位置しているように互いにずれた位置に配設されている（図６（Ｂ））。

配向制御用突起４５，４６，４７は、図６（Ｂ）に示すようなジグザグ線状に形成されている場合のほか、まっすぐな直線状に形成されているものでもよく、液晶４４の配向状態を制御できる形状であれば、その形状を特に限定されない。なお、図６に示すＭＶＡモードの液晶表示装置では、液晶４４の配向状態が配向制御用突起を用いて制御可能に構成した場合の例を記載したが、これに限定されず、所定のパターンで敷設したＩＴＯを用いて液晶４４の配向状態を制御するように構成する方式が採用されてもよい。このような方式は従前より公知な構成を適宜採用して実現することができ、例えば、対面する基板の一方の面には配向制御用突起を配設して他方の基板の面にはＩＴＯを所定のパターンで敷設してなる構成や、対面する基板の両面に所定のパターンで敷設したＩＴＯを用いた構成を適宜採用することで実現することができる。

第１の基板２２と第２の基板２３の外側面には、それぞれ直線偏光板３３と、直線偏光板４２とが、駆動液晶層２８の厚み方向に見て、互いの透過軸を直交するように配されている。

また、液晶表示装置５１には、必要に応じて、第１の基板２２と直線偏向板３３に挟まれるように、位相差フィルム３０を介在させてもよい。さらに、液晶表示装置５１において、位相差フィルム３０は、必要に応じて複数枚、複数種類介在させていてもよい。したがって、例えば、液晶表示装置５１は、光学素子１の複屈折層４を正のＣプレートとして機能する層として光学素子１を組み込み、且つ、位相差フィルム３０として、正のＡプレートとしての機能を有するものと、負のＣプレートとしての機能を有するものと、２枚積層させて構成されていてもよい。

本発明の液晶表示装置５１によれば、位相差層４が透明な基板２と基板４１との間に挟まれて、一対の基板２５の内側に位置するように、光学素子１を組み込んだ構成とすることができ、いわゆるインセルタイプの位相差層４を備えた液晶表示装置を形成することができる。

このような液晶表示装置５１は、本発明の欠陥修正方法を適用して、次のように製造される。

まず、基材２上に、透明電極層３４、着色層１３、位相差層４を積層し、次いで、本発明の欠陥修正方法を適用して、位相差層４の欠陥部５を除去する。このとき、着色層１３などに欠陥部分があれば、それをエネルギー線で除去する工程をあわせて実施してもよい。

さらに、欠陥部５の除去された位相差層４上に配向制御用突起４６を配設するとともに、スペーサ３を配設し、さらに位相差層４、配向制御用突起４６、スペーサ３を被覆して、最表面に垂直配向膜３２を成膜し、第１の基板２２となす。

一方で、別途、透明な基材４１を用意し、表面に駆動用回路３９および駆動用電極４０を設け、さらに、第１の基板における配向制御用突起４６の配設位置に応じた所定の位置に配向制御用突起４５，４７を設ける。そして、駆動用回路３９、駆動用電極４０、配向制御用突起４５，４７などを被覆して、最表面に垂直配向膜４３を成膜し、第２の基板２３となす。

さらに、第１の基板２２と第２の基板２３を、垂直配向膜３２，４３同士が対面しあうように対面配置して一対の基板２５となすとともに、一対の基板２５の間に真空注入法など定法を適宜用いて駆動用液晶組成物２４を封入して駆動液晶層２８を形成し、さらに一対の基板２５の外側面に、駆動液晶層２８の厚み方向に２枚の偏光板で、その透過軸を直交させるように挟みこむ。こうして、液晶表示装置５１が製造される。

なお、液晶表示装置５１の説明にあたり、本発明の欠陥修正方法は、位相差層４を形成した後、配向制御用突起４６の配設前、特に、位相差層４を形成した直後に実施される場合について説明したが、これに限定されず、位相差層４の形成後であれば、第１の基板２２の構成に応じて適宜時期に実施可能である。

なお、欠陥修正方法の実施された光学素子を組み込んだ液晶表示装置は、ＭＶＡモードに限定されず、他のモード、例えば、ＩＰＳモード（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ モード）、ＶＡモード（垂直配向モード）、ＯＣＢモード（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅモード）であってもよい。

次に、基材と位相差層との間に導電膜と着色層を介在させた光学素子であって、位相差層が−Cプレート（負のCプレート）としての光学補償機能を有する層である場合を例として、光学素子の欠陥修正方法の実施例について説明する。

実施例１．
ガラス基板（コーニング社製、７０５９ガラス）を基材として用意し、ガラス基板の表面上に、次のように、着色層、位相差層の順序で順次積層し、突起欠陥を有する光学素子を作成した。

[着色層の作製]
まず、着色層を構成するための着色材料分散液を作成した。

＜着色層の形成に用いる着色材料分散液の調整＞
ブラックマトリクス（ＢＭ）、及び赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する色パターン、を構成する着色材料分散液として、顔料分散型フォトレジストを用いた。顔料分散型フォトレジストは、着色材料として顔料を用い、分散液組成物（顔料、分散剤及び溶剤を含有する）にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液とクリアレジスト組成物（ポリマー、モノマー、添加剤、開始剤及び溶剤を含有する）とを混合することにより得られた。得られた顔料分散型フォトレジストは、下記に示すような組成である。尚、分散機としては、ペイントシェーカー（浅田鉄工社製）を用いた。

（ブラックマトリクス用フォトレジスト）
・黒顔料・・・・・１４．０重量部
（大日精化工業（株）製、ＴＭブラック＃９５５０）
・分散剤・・・・・１．２重量部
（ビックケミー（株）製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１）
・ポリマー・・・・・２．８重量部
（昭和高分子（株）製、ＶＲ６０）
・モノマー・・・・・３．５重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・添加剤・・・・・０．７重量部
（綜研化学（株）製Ｌ−２０）
・開始剤・・・・・１．６重量部
（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）−ブタノン−１）
・開始剤・・・・・０．３重量部
（４，４´−ジエチルアミノベンゾフェノン）
・開始剤・・・・・０．１重量部
（２，４−ジエチルチオキサントン）
・溶剤・・・・・７５．８重量部
（エチレングリコールモノブチルエーテル）

（赤色（Ｒ）着色画素用フォトレジスト）
・赤顔料・・・・・４．８重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製、クロモフタールＤＰＰ Ｒｅｄ ＢＰ））
・黄顔料・・・・・１．２重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６重量部
（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）
・溶剤・・・・・８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）

（緑色（Ｇ）着色画素用フォトレジスト）
・緑顔料・・・・・３．７重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７（大日精化製、セイカファストグリーン５３１６Ｐ））
・黄顔料・・・・・２．３重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６重量部
（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）
・溶剤・・・・・８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）

（青色（Ｂ）着色画素用フォトレジスト）
・青顔料・・・・・４．６重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＢ１５：６（ＢＡＳＦ社製、ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ））
・紫顔料・・・・・１．４重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３（クラリアント社製、フォスタパームＲＬ−ＮＦ））
・顔料誘導体・・・・・０．６重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース１２０００）
・分散剤・・・・・２．４重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６重量部
（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）
・溶剤・・・・・８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）

尚、上記ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。

＜着色層の形成＞
洗浄処理を施した基材としてのガラス基板（コーニング社製、７０５９ガラス）を用意し、このガラス基板上面に、次に示すように、上記のように調整された各色の着色材料分散液をそれぞれ塗布し、基材に着色層を積層形成した。

ガラス基板に、上述で調製したＢＭ用フォトレジストをスピンコート法で塗布し、９０℃、３分間の条件でプリベーク（予備焼成）し、所定のパターン（格子状）に形成されたマスクを用いて露光（１００ｍＪ／ｃｍ^２）し、続いて０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、３０分間ポストベーク（焼成）し、厚さが１．２μｍのＢＭを格子状に形成した基材（ＢＭ形成基材）を作製した。

次に、予め赤色の色パターンに対応する位置に対応するように調整した赤色（Ｒ）の顔料分散型フォトレジストを上記ＢＭ形成基材上にスピンコート法で塗布し、８０℃、３分間の条件でプリベークし、各色パターンに応じた所定の着色パターン用フォトマスクを用いて、紫外線露光（３００ｍＪ／ｃｍ^２）した。さらに、０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、６０分間ポストベーク（焼成）し、ＢＭパターンに対して所定の位置に膜厚２．６μｍの赤色（Ｒ）の色パターンを短冊状に形成した。

続いて、上記赤色（Ｒ）の色パターンの形成方法と同様の方法を用いて、緑色（Ｇ）の色パターン（膜厚み２．６μｍ）、青色（Ｂ）（膜厚み２．６μｍ）のそれぞれを短冊状に形成した。こうして、ガラス基板上に、ＢＭ、赤色の色パターン、緑色の色パターン、及び青色の色パターンから構成される着色層が形成された。

[欠陥部を有する位相差層の作成]
＜液晶材料の調整と成膜＞
液晶化合物、カイラル剤、光重合開始剤、シランカップリング剤、溶媒を混合し、次に示す組成の液晶材料を調整した。

＜液晶材料の組成＞
液晶化合物 ２２．０ 重量部
（メルク社製、ＲＭＭ３４）
カイラル剤 １．８ 重量部
（化合物（ＩＶ））
光重合開始剤 １．３ 重量部
（チバガイギー社製、Ｉｒｇ９０７）
シランカップリング剤 ０．０５ 重量部
（東芝シリコーン社製、ＴＳＬ８３３１）
溶媒 ７５．０ 重量部
（トルエン）

着色層を積層したガラス基板をスピンコーター（ミカサ社製スピナー1H-360）に設置して、着色層表面上に液晶材料をスピンコーティングすることにより液晶塗布膜を作製した。ただし、このとき、スピンコーティングは、クリーンルーム内で実施された。このクリーンルームの環境は、クラス１００（ＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｄ規格)に相当する環境であり、具体的に、０．５μm以上の粒子が立法フィート中に１００個程度（１００個/立方フィート（３５３１個/ｍ^３）程度）存在するような環境であった。

＜液晶塗布膜に含まれる重合性液晶について液晶相状態の形成＞
液晶塗布膜の形成されたガラス基板を、ホットプレート上で８０℃、３分間加熱して、溶媒を除去させるとともに液晶塗布膜中に含まれる液晶化合物を液晶相に転移させた。この液晶相への転移の確認は、液晶塗布膜が白濁状態から透明状態となったことを目視にて確認することで行われた。このとき、液晶相が形成されると、液晶塗布膜に含まれる液晶化合物をなす重合性液晶分子がコレステリック配向している。

＜液晶塗布膜に含まれる重合性液晶の重合反応＞
次に、窒素雰囲気下で、透明状態の液晶塗布膜に、紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング社製、ＴＯＳＣＵＲＥ７５１）を用いて出力が２０ｍW／ｃｍ^２の紫外線を１０秒間照射して、液晶塗布膜中の重合性液晶分子を重合反応させて重合性液晶分子の配向を固定し、その後、焼成装置（アズワン「熱風循環オーブンKLO-60M」）を用いて２３０℃で３０分加熱焼成されて位相差層（膜厚み２μｍ）となし、光学素子を得た。

得られた光学素子について、次に示すようにして、本発明の欠陥修正方法を実施した。

本発明の欠陥修正方法の実施にあたり、まず光学素子の欠陥部を検出した。

［欠陥部の検出］
１５０Ｗのハロゲンランプ（セナー社製１５ＨＬＥ）を光源に用いて、光学素子に対して光を照射し、目視にて欠陥部の候補となる突起部を検出した。

欠陥部の候補となる突起部は、光学素子における位相差層の突起によって光の乱反射が生じた部分であって、且つ、突起部の突起高さが光の透過状態に異常（輝点もしくは暗点）を生じるに至っている部分である部分として検出された。この光学素子では、突起部の存在が１０個検出された。

次に、検出された突起部のうち欠陥部をなす突起欠陥部となるものを選別した。このとき、欠陥部をなす突起欠陥部は、突起部の突出高さが、液晶表示装置を想定してその駆動液晶層の厚み寸法を基準として、駆動液晶層の厚み以上の値に至っているものが選ばれた。具体的には、想定された液晶表示装置の駆動液晶層の厚みを３μｍとし、突起部のうち、突起部の突出高さが３μｍ以上のものが選択された。

上記光学素子については、突起部として、突起高さ（ｄ）が５μｍであるものが認められ、欠陥部をなす突出欠陥部と認められるものが１個確認された。なお、その突起欠陥部は、位相差層面内方向寸法と形状について、直径１０μｍの円形であった。

なお、突起欠陥部についての位相差層の面内方向の位置とその寸法は、顕微鏡（レーザーテック社製、レーザー顕微鏡）にて検出された。

そして、欠陥部をなす突起欠陥部について、すなわち突起欠陥部の突出高さが３μｍ以上のものに対して、その欠陥部の除去を行った。

［欠陥部の除去］
位相差層の欠陥部に向けて、次に示す照射条件でレーザーを照射した。

＜レーザーの照射条件＞
レーザーの種類 Ｎｄ：ＹＡＧレーザー第３高調波（３５５ｎｍ）、パルス波
パルス間隔 ５ｎｓ
照射量 ５ｍＪ／パルス
装置名 ハイパー・フォトン・システム社製ＨＰＳ３０１ＮＳＴ

レーザー照射による除去の結果、突起欠陥部の先端位置から深さ７μｍ、突起欠陥部の先端位置を中心として位相差層の面内方向に半径５０μｍの範囲が取り除かれ、位相差層の平面視上突起欠陥部をなす領域の８０％の領域が取り除かれた。

こうして、欠陥部が除去された光学素子が得られた。

次に、欠陥部の除去を実施した光学素子を用い、ＭＶＡモードの液晶表示装置を作成した。

まず、光学素子を用いて、液晶表示装置を構成する一対の基板のうちの一方（第１の基板）の作成を行った。

光学素子の位相差層の表面上に、導電膜の構成材料としてのＩＴＯの膜をスパッタリング法にて成膜し、導電膜の形成された基材（導電膜形成基材）を得た。形成された導電膜の厚みは、１５００Åであった。なお上記導電膜の厚みは、触針式段差計（Sloan社製、製品名「DEKTAK」）を用いて計測された。これにより、光学素子に導電膜でなる透明電極層が形成された。

さらに導電膜表面上における予め選択した位置に、次のように平面視上ジグザグ線状の配向制御用突起を配設した。

まず、位相差層表面上に紫外線硬化型の透明なネガ型レジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製、カラーモザイクＣＴ）を一面に塗布して突起用レジスト塗布膜を成膜した。そして、この突起用レジスト塗布膜に向けて、配向制御用突起のジグザグ線状のパターンに対応するパターンを形成したフォトマスクを介して、紫外線を照射し、現像して、位相差層表面上の突起用レジスト膜における平面視上ジグザグ線状のパターンに対応する部分のネガ型レジストを硬化させ、配向制御用突起となした。

配向制御用突起は、高さが１．２μｍ、その基底面位置における幅が１０μｍ、平面視上ジグザク線の折れ曲がり角度が９０°であり、ジグザクに折れ曲がるピッチ（一つの配向制御用突起において、隣り合う折れ曲がり部分の間の距離）が５０μｍであった。

次に、平面視上格子状のブラックマトリクスの配設された領域内の位置に予め定められた配設パターンに対応する位置にスペーサが形成された。

すなわち配向制御用突起と位相差層を被覆して、紫外線硬化型の透明なネガ型レジスト（ＪＳＲ社製、ＮＮ７００）を一面に塗布してスペーサ用レジスト塗布膜を成膜した。そして、このスペーサ用レジスト塗布膜に向けて、スペーサの配設パターンに対応するパターンを形成したフォトマスクを介して、紫外線を照射し、現像して、位相差層表面上のスペーサ用レジスト膜におけるスペーサの配設パターンに対応する部分のネガ型レジストを硬化させ、スペーサとなした。個々のスペーサは、高さ３．５μｍ、断面径１０μｍの円柱状の形状にて形成された。

さらに、その後、光学素子には、配向制御用突起とスペーサと導電膜と位相差層とを被覆して垂直配向膜が成膜された。垂直配向膜は、ＪＡＬＳ−６８８（ＪＳＲ製）を組成液として用いてこれを（ミカサ社名スピナー1H-360）によるスピンコート法にて最表面に一面に塗布して、配向制御用突起とスペーサと位相差層とを被覆する膜を得て、この膜を２００°で１時間焼成することにより形成された。得られた垂直配向膜は、厚みが７００Åであった。

こうして、液晶表示装置を構成する第１の基板が得られた。

次に、液晶表示装置を構成する一対の基板の他方（第２の基板）を作成した。

まずガラス基板（コーニング社製、７０５９ガラス）を用意し、第１の基板を作成する場合と同様にして、そのガラス基板表面上に、導電膜の構成材料としてのＩＴＯの膜を成膜し、導電膜の形成された基材（導電膜形成基材）を得た。

この導電膜形成基材には、従来一般に作られるＴＦＴ基板と同様に、駆動液晶層を駆動するための電極回路が設けられた。

次に、導電膜形成基材の導電膜上における予め選択した位置に、第１の基板を作成する場合と同様に、平面視上ジグザグ線状の配向制御用突起（高さが１．２μｍ、その基底面位置における幅が１０μｍ、平面視上ジグザク線の折れ曲がり角度が９０°、折れ曲がりのピッチ５０μｍ）を配設した。

導電膜形成基材の導電膜上における配向制御用突起を配設する位置は、次のように選択された。すなわち、配向制御用突起を配設する位置としては、第１の基板と第２の基板を対面させて一対の基板となす場合に、平面視上、第１の基板において隣り合う配向制御用突起の配設位置の中間位置となる位置が選択された。また、このとき、この配向制御用突起を配設する位置は、第２の基板に配置される配向制御用突起と第１の基板に配置される配向制御用突起の両者が、平面視上、そのジグザク線状に折れ曲がる部分の屈曲位置および折れ曲がる方向を揃えつつ等しい間隔で交互に配設されるように、すなわち互いにずれた位置となるように、定められた。

この導電膜と配向制御用突起を設けたガラス基板に対し、その導電膜と配向制御用突起の両者を被覆して垂直配向膜を一面に成膜した。垂直配向膜は、上記第１の基板の作成と同様に実施され、厚さ７００Åに形成され、こうして、第２の基板が得られた。

次に、第１の基板と第２の基板とを、第１の基板の垂直配向膜と第２の基板の垂直配向膜を対面させるとともに、第１の基板の配向制御用突起と第２の基板の配向制御用突起の配置位置が平面視上交互に位置するように対面させた。そして、第１の基板のスペーサの配設位置上に形成された垂直配向膜の部分を第２の基板に当接させ、さらに、第１の基板と第２の基板の周縁部分にシール材を塗布して、その周縁部分について第１の基板と第２の基板との隙間を埋め、第１の基板と第２の基板とシール材とで形成される空間内に液晶（負の誘電率異方性をもつ液晶（メルク社製、ＭＬＣ−６６０８））を真空注入法にて封入してシール材を硬化させて液晶層（駆動液晶層）が形成された。こうして、第１の基板と第２の基板とでなる一対の基板の間に液晶の封入された構造体（液晶セル）を得た。そして、この液晶セルを１１０℃で１時間アフターアニールして流動配向をキャンセルし、さらに、２枚の偏光板を、一対の基板の外側面より液晶セルをその厚み方向に挟みこむように貼り付けた。このとき、偏光板は、基板の厚み方向に見た場合に透過軸を互いに直交させるように貼り付けられた。こうして、ＭＶＡモードの液晶表示装置を得た。

得られた液晶表示装置を用いて、次のように、作動試験を行った。

［作動試験］
液晶表示装置を構成する第１の基板と第２の基板のＩＴＯにパルスジェネレータを接続し、パルスジェネレータより矩形波、１５Ｖ、６０Ｈｚの電圧を、第１の基板と第２の基板間に印加して、電圧の印加の有無に応じて液晶表示装置の明表示と暗表示が切り替わることを測定することで液晶表示装置が作動しているか確認し、且つ、画面上明表示と暗表示が均一になされているか否かを測定することにより、液晶表示装置の作動が良好であるか否かを確認した。結果、液晶表示装置が良好に作動していることが確認された。

実施例２
実施例１で用いた液晶材料を調整し、この液晶材料を１週間室温放置したものを用いて液晶塗布膜を形成したほかは、実施例１と同様にして光学素子を得た。なお、位相差層の形成はクリーンルームの環境下で行われたが、この環境は、実施例１と同様の環境であった。

この光学素子について、欠陥部の検出を次のように行った。

［欠陥部の検出］
まず、実施例１と同様にして欠陥部となる突起欠陥部を検出した。突起欠陥部は、１個検出された。

さらに、次のように、欠陥部となる凝集欠陥部を検出した。

まず、偏光板の間に光学素子を介在させて、一方の偏光板の外側より、光を照射して、他方の偏光板からの光漏れなど周囲の状態と異なる光学的状態（暗点もしくは輝点）を生じた部分を検出することで、欠陥部の候補となる凝集部を検出した。この光学素子では、凝集部が１０個検出された。

さらに、凝集部のうち欠陥部をなす凝集欠陥部となるものを選別した。このとき、欠陥部をなす凝集欠陥部は、光学素子に照射されて凝集部を通過する光に生じる位相差が、その凝集部の周囲の４箇所（位相差層の平面視上、凝集部を中心として上下左右４箇所）を通過する光に生じる位相差を基準（正常な部分の位相差）にして、所定の値（１０nm）以上に至っているもの、すなわち正常な部分の位相差から１０ｎｍ以内の範囲を外れるものが選ばれた。

上記光学素子については、凝集部のうち、位相差が所定の値より大きい値（20ｎｍ）であるものが１つ認められ、欠陥部をなす凝集欠陥部と認められるものが確認された。

そして、欠陥部をなす突起欠陥部と凝集欠陥部について、実施例１と同様に、その欠陥部の除去を行った。その後、欠陥部の除去された光学素子を用いて液晶表示装置を作成し、作動試験を行った。結果、液晶表示装置が良好に作動していることが確認された。

比較例１
実施例１と同様にして、光学素子を得るとともに、その光学素子に突起欠陥部が存在していることを確認した。突起欠陥部のうち欠陥部と認定されるもの確認された。突起欠陥部は、最大のもので、位相差層表面からの突出高さが１０μｍであった。

この突起欠陥部を有する光学素子に対して修正方法を実施せずに、そのまま光学素子を用いてＭＶＡモードの液晶表示装置を作成した。液晶表示装置の作成は、実施例１と同様に実施した。なお、光学素子の突出高さは駆動液晶層の厚みを超える突出欠陥を有するものであったが、第１の基板と第２の基板とを対面させる際に圧力をかけることで一対の基板となした。得られた液晶表示装置について、実施例１と同様にして、液晶表示装置の作動試験を行った。結果、液晶表示装置は作動しなかった。

比較例１において液晶表示装置が作動しなかったのは、位相差層に形成された突起欠陥部の存在により、液晶表示装置を構成する一対の基板間で短絡が生じ、駆動液晶層に含まれる液晶の配向を制御するために十分な電圧を印加することができないためであるものと思料される。

比較例２
実施例２と同様にして、光学素子を得るとともに、その光学素子に欠陥部をなす突起欠陥部と凝集欠陥部がそれぞれ１個ずつ存在していることを確認した。

この光学素子に対して、実施例１と同様に突起欠陥部に欠陥修正方法を実施し、一方、凝集欠陥部には欠陥修正方法を実施せずにそのままの状態とし、その後、その光学素子を用いてＭＶＡモードの液晶表示装置を作成した。液晶表示装置の作成は、実施例１と同様に実施した。得られた液晶表示装置について、実施例１と同様にして、液晶表示装置の作動試験を行った。結果、液晶表示装置は作動したが、明表示時でも白にならず且つ暗表示時でも黒にならない領域が生じてしまい、良好な作動状態が得られなかった。

実施例３
実施例１と同様にして、光学素子を得て、欠陥部をなす突起欠陥部にエネルギー線を照射して欠陥部を除去した。

次に、この光学素子の位相差層においてエネルギー線を照射して欠陥部を除去した痕の部分（陥没部）上に、次のように遮光層を積層形成した。

遮光層を構成する材料としては、実施例１にて使用されたブラックマトリクス用フォトレジストが用いられた。

位相差層における陥没部を含む領域を、光学顕微鏡（オリンパス株式会社 ＭＨＬ１１０）で位相差層表面を拡大観察することで確認し、確認された陥没部の領域に、ブラックマトリクス用フォトレジストを塗布針(日進工具製、超微細加工用エンドミル、型番ＮＳＭＥ１００、口径０．０１μm)にて塗布して塗布膜を成膜し、その塗布膜における陥没部に対応する領域に紫外線（１００ｍＪ／ｃｍ^２）を照射して、塗布膜における陥没部に対応する領域を硬化させ、続いて０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、３０分間ポストベーク（焼成）することで、未硬化部分を除去することにより、陥没部を被覆する遮光層を形成した。こうして、陥没部上に遮光層を形成した光学素子を得た。そして、この光学素子を用いて、実施例１と同様に液晶表示装置を作製し、その作動試験を実施した。結果、液晶表示装置が良好に作動していることが確認された。

実施例４
実施例２と同様にして、光学素子を得て、欠陥部をなす凝集欠陥部と突起欠陥部にエネルギー線を照射して欠陥部を除去したほかは、実施例３と同様にして、陥没部上に遮光層を形成した光学素子を得た。そして、この光学素子を用いて、実施例１と同様に液晶表示装置を作製し、その作動試験を実施した。結果、液晶表示装置が良好に作動していることが確認された。

なお、実施例１，２，３，４で得られた液晶表示装置は、いずれも、優れた表示性能を有する（優れた画質の液晶画面を提供する）が、特に実施例３，４で得られた液晶表示装置については、より暗表示に優れた表示性能を示す。これは、制御される光の状態の異常によって液晶画面の画質に与えられる影響が明表示よりも暗表示のほうが大きいことによるものと思料される。液晶画面は、明表示において明るさが若干変わっても液晶画面を観察する者（観察者）の視覚に与える影響が少ないが、暗表示において少しでも光漏れがあれば、光漏れを生じた部分は観察者に認識しやすい輝点となる。実施例３、４で得られた液晶表示装置では、陥没部に対応する常に黒であるため、陥没部は暗表示時に光漏れの原因とならず、暗表示優れた表示性能を示す。

本発明の欠陥修正方法を実施可能な光学素子の構成を示す概略断面図である。 本発明の欠陥修正方法を実施可能な光学素子であって、着色層を備えた光学素子の構成を示す概略断面図である。 本発明の欠陥修正方法を実施可能な光学素子であって、着色層を備えた光学素子を示す概略平面図である。 （Ａ）本発明の欠陥修正方法を実施する際に、光学素子において欠陥部となる部分の状態を説明する概略断面図である。（Ｂ）本発明の欠陥修正方法を実施する際に、光学素子において欠陥部となる部分の状態を説明する概略断面図である。（Ｃ）本発明の欠陥修正方法を実施する際に、光学素子において欠陥部となる部分の状態を説明する概略断面図である。 （Ａ）本発明の欠陥修正方法を実施された光学素子の状態を示す概略断面図である。（Ｂ）本発明の欠陥修正方法を実施された後、遮光層を積層した光学素子の状態を示す概略断面図である。 （Ａ）本発明の欠陥修正方法を実施された光学素子を組み込んだ液晶表示装置の例を示す概略断面図である。（Ｂ）本発明の欠陥修正方法を実施された光学素子を組み込んだ液晶表示装置の例において、第２の基板（ＴＦＴアレイ基板）を示すとともに、第１の基板と第２の基板に形成された配向制御突起の配置関係を説明する概略平面図である。

符号の説明

１ 光学素子
２ 基材
４ 位相差層
５ 欠陥部
６ 陥没部
７ 遮光層
１３ 着色層
１５ ブラックマトリクス
１６，１７，１８ 色パターン
５１ 液晶表示装置

Claims (7)

1. 光透過性を有する基材に対して直接もしくは間接に液晶化合物をなす重合性液晶分子を配向させた状態にて重合性液晶分子を重合してなる位相差層を形成した光学素子の所定の欠陥部を除去することで光学素子の欠陥を修正する方法において、
   欠陥部は、位相差層に含まれる液晶化合物を構成する重合性液晶分子が凝集した部分であって且つ位相差層を該位相差層の厚み方向に通過する光に生じる位相差の値が所定の範囲から外れる部分として定義される凝集欠陥部であり、
   前記凝集欠陥部は、平面視上透過軸を直交させて互いに向かい合う２枚の偏光板の間に光学素子を介在させて一方の偏光板の外側より光を照射して他方の偏光板側からの光の透過状態を観測した場合に、他方の偏光板側で光漏れを生じた状態を形成させる部分又は暗点を生じた状態を形成させる部分又は周囲とは異なる色を呈する部分を生じた状態を形成させる部分として、検出され、
   前記欠陥部に向けてエネルギー線を照射して、該欠陥部を除去することを特徴とする、光学素子の欠陥修正方法。
2. エネルギー線はレーザーである、請求項１に記載の光学素子の欠陥修正方法。
3. 色パターンを備える着色層を更に形成してなる光学素子における欠陥部に、エネルギー線を照射して、該欠陥部を取り除く、請求項１または２に記載の光学素子の欠陥修正方法。
4. 光学素子の欠陥部にエネルギー線を照射して位相差層から欠陥部を取り除き、該光学素子に対して、取り除かれた領域を被覆して光の通過を遮る遮光層を積層する、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子の欠陥修正方法。
5. 遮光層は、黒色の顔料を含有する樹脂材料からなる請求項４記載の光学素子の欠陥修正方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子の欠陥修正方法を実施されてなる光学素子。
7. 対面する一対の基板のうち、少なくとも一方の基板に電極を配設するとともに、該一対の基板の間に液晶組成物を封入して印加される電圧の変化に応じて液晶の配向性を変えることができる駆動液晶層を形成してなる液晶表示装置において、該一対の基板のいずれかに、請求項６に記載の光学素子が組み込まれてなる液晶表示装置。

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