WO2009123021A1 - 位相差板、その製造方法および液晶表示装置 - Google Patents

位相差板、その製造方法および液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009123021A1
WO2009123021A1 PCT/JP2009/056174 JP2009056174W WO2009123021A1 WO 2009123021 A1 WO2009123021 A1 WO 2009123021A1 JP 2009056174 W JP2009056174 W JP 2009056174W WO 2009123021 A1 WO2009123021 A1 WO 2009123021A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
layer
regions
region
crystal layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/056174
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
壮介 赤尾
悟大 福永
田口　貴雄
Original Assignee
凸版印刷株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 凸版印刷株式会社 filed Critical 凸版印刷株式会社
Priority to JP2010505792A priority Critical patent/JP5110158B2/ja
Priority to CN2009801051756A priority patent/CN101946194B/zh
Publication of WO2009123021A1 publication Critical patent/WO2009123021A1/ja
Priority to US12/923,614 priority patent/US20110025952A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133636—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with twisted orientation, e.g. comprising helically oriented LC-molecules or a plurality of twisted birefringent sublayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials

Definitions

  • the present invention relates to an optical technique applicable to a display device such as a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device has features such as thinness, light weight and low power consumption. Therefore, in recent years, the use in fixed devices such as portable devices and television receivers has been rapidly increasing.
  • a transmissive or reflective liquid crystal display device capable of displaying a multicolor image generally uses a color filter including red, green, and blue colored layers.
  • a transflective liquid crystal display device capable of displaying a multicolor image generally includes a color filter including a red, green, and blue colored layer for transmissive display and a red, green, and blue colored layer for reflective display. used.
  • liquid crystal display devices include a retardation layer.
  • a retardation layer is used in combination with a linearly polarizing film so as to display an image that is easy to see from any direction.
  • a reflective or transflective liquid crystal display device includes a quarter-wave plate or a quarter-wave plate as a retardation layer in order to achieve high visibility under a high-intensity light source such as the sun.
  • An absorption-type circularly polarizing plate including a one-wave plate and a half-wave plate is used.
  • the red, green, and blue pixels have different display color wavelength ranges
  • the optical characteristics of the retardation layer are usually uniform in the plane. For this reason, it is difficult to adopt an optimal design for all pixels having different display colors.
  • each of the retardation of the liquid crystal layer and the retardation layer has chromatic dispersion. Therefore, when a design in which the phase difference of the liquid crystal cell is sufficiently compensated by the phase difference layer is adopted for a pixel displaying a certain color, the phase difference of the liquid crystal cell is changed by the phase difference layer in the pixel displaying another color. It may not be fully compensated.
  • a combination of a quarter-wave plate and a linear polarizing plate that can obtain a phase difference of a quarter wavelength ( ⁇ / 4) at a center wavelength of the green wavelength region, for example, about 550 nm, is used as a circular polarizing plate.
  • the refractive index anisotropy of the quarter-wave plate that is, the birefringence ⁇ n is substantially equal for all wavelengths in the visible light region, in the blue wavelength region where the center wavelength is, for example, about 450 nm
  • a phase difference larger than ⁇ / 4 is obtained.
  • a phase difference smaller than ⁇ / 4 can be obtained in the red wavelength region where the center wavelength is about 630 nm, for example.
  • the transmitted light is not circularly polarized light but elliptically polarized light.
  • this problem is often more serious because the birefringence is large on the short wavelength side of the visible light range, i.e. the blue wavelength range, and smaller on the long wavelength side, i.e. the red wavelength range. become.
  • solidified liquid crystal layers including a plurality of regions having different thicknesses, that is, a plurality of regions having different retardations, are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-24919 and 2006. -85130.
  • JP-A-2005-24919 discloses that a color filter layer composed of red, green and blue colored layers having different thicknesses is formed, and a solidified liquid crystal layer is formed on the color filter layer. Is described.
  • This solidified liquid crystal layer is obtained by applying a coating liquid containing a photopolymerizable liquid crystal compound on an alignment film formed on the color filter layer and irradiating the coating film with ultraviolet rays.
  • a solidified liquid crystal layer that is thicker at the position of the thin colored layer and thinner at the position of the thick colored layer is obtained due to the uneven structure generated by the colored layers on the surface of the color filter layer. That is, solidified liquid crystal layers having different thicknesses between pixels having different display colors can be obtained. In other words, a solidified liquid crystal layer including a plurality of regions having different phase differences can be obtained.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2006-85130 describes a transflective liquid crystal display device including a color filter layer and a solidified liquid crystal layer.
  • each colored layer of the color filter layer is thicker at the transmission part of the pixel and thinner at the reflection part of the pixel. That is, an uneven structure is provided on the surface of the color filter layer.
  • This solidified liquid crystal layer is formed by forming a polyimide layer on the surface of the color filter layer where the concavo-convex structure is provided, applying a rubbing treatment to the entire surface of the polyimide layer, and then applying an ultraviolet curable liquid crystal monomer on the polyimide layer. And obtained by irradiating the coating film with ultraviolet rays.
  • this solidified liquid crystal layer can be obtained by applying a liquid crystal polymer to the surface of the color filter layer provided with the concavo-convex structure and subjecting the entire coating film to a photo-alignment treatment.
  • the solidified liquid crystal layer thus obtained is thinner at the transmissive part of the pixel and thicker at the reflective part of the pixel. That is, according to this method, a solidified liquid crystal layer including a plurality of regions having different phase differences can be obtained.
  • Japanese Translation of PCT International Application No. 2008-505369 proposes a biaxial film having periodically different local birefringence. Described here are short pitch cholesteric films, which cause additional in-plane anisotropy ( ⁇ n xy ) in negative C-type structures due to helical distortion. Specifically, n x ⁇ n y ⁇ n z in n x and n y is greater than n z, it may cause the refractive index ellipsoid having a negative C-type symmetry biaxial, the drawing Is also shown.
  • Such films for example, irradiate the material with linearly polarized light, preferably linearly polarized UV light, to induce photoreaction of the photosensitive compound in selected areas of the material, while the helical structure remains uniform.
  • linearly polarized light preferably linearly polarized UV light
  • the birefringence is described to be made different locally through the helix.
  • An object of the present invention is to make it possible to easily manufacture a retardation layer including a plurality of regions having different in-plane retardation and thickness direction retardation, and a retardation plate having the retardation layer.
  • the solidified liquid crystal layer includes: Including a plurality of regions having the lowest refractive index in the thickness direction, wherein the plurality of regions are arranged on the planar body, and the in-plane retardation and the thickness direction retardation are respectively a degree of mesogen orientation disorder and disorder.
  • a phase difference plate is provided which is characterized by being different due to the anisotropy of the other direction.
  • the method includes forming a solidified liquid crystal layer on a light-transmitting planar body, and the formation of the solidified liquid crystal layer is photopolymerizable or photocrosslinkable on the planar body.
  • thermotropic liquid crystal compound changes from a liquid crystal phase to an isotropic phase.
  • a development step for changing the mesogenic orientation state of the unreacted thermotropic liquid crystal compound in the at least two regions by heating, and polymerizing the unreacted compound while changing the orientation state of the mesogen And / or a fixing step of crosslinking is provided.
  • the method includes forming a solidified liquid crystal layer on a light-transmitting planar body, and the formation of the solidified liquid crystal layer includes photopolymerization or photocrosslinking on the planar body.
  • a film forming step of forming a liquid crystal material layer in which a mesogen of the thermotropic liquid crystal compound forms a cholesteric alignment structure, and at least two regions of the liquid crystal material layer An exposure step in which at least a part of the thermotropic liquid crystal compound is polymerized or crosslinked at different ratios and different degrees of anisotropy to produce a polymerized or crosslinked product by irradiating at least different extinction ratios with linearly polarized light And then heating the liquid crystal material layer to a temperature equal to or higher than a phase transition temperature at which the thermotropic liquid crystal compound changes from a liquid crystal phase to an isotropic phase,
  • the method includes forming a solidified liquid crystal layer on a light-transmitting planar body, and the formation of the solidified liquid crystal layer includes photopolymerization or photocrosslinking on the planar body.
  • a film forming step of forming a liquid crystal material layer in which a mesogen of the thermotropic liquid crystal compound forms a cholesteric alignment structure, and at least two regions of the liquid crystal material layer An exposure step in which at least a part of the thermotropic liquid crystal compound is polymerized or crosslinked at different ratios and different degrees of anisotropy to produce a polymerized or crosslinked product by irradiating elliptically polarized light at least with different ellipticities And then heating the liquid crystal material layer to a temperature equal to or higher than a phase transition temperature at which the thermotropic liquid crystal compound changes from a liquid crystal phase to an isotropic phase, A developing step for changing the state of mesogenic orientation of the unreacted thermotropic liquid crystal compound in at least two regions,
  • a sixth aspect of the present invention comprises: a light-transmitting planar body; and a solidified liquid crystal layer that is supported by the planar body and formed as a continuous film made of the same material.
  • a plurality of regions having the lowest refractive index in the thickness direction wherein the plurality of regions are arranged on the planar body, and the in-plane birefringence and the birefringence in the thickness direction are each a degree of disorder of mesogen orientation.
  • a retardation film characterized by being different due to anisotropy of orientation disorder.
  • FIG. 1 The perspective view which shows schematically the phase difference plate which concerns on 1 aspect of this invention.
  • Sectional drawing along the II-II line of the phase difference plate shown in FIG. Sectional drawing which shows schematically an example of the formation method of a solidified liquid crystal layer.
  • Sectional drawing which shows schematically an example of the formation method of a solidified liquid crystal layer Sectional drawing which shows schematically the other example of the formation method of a solidified liquid crystal layer.
  • Sectional drawing which shows the process following FIG. 4 roughly.
  • Sectional drawing which shows schematically the phase difference plate which concerns on one modification Sectional drawing which shows schematically an example of the liquid crystal display device which can be manufactured using the phase difference plate shown in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a retardation plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the retardation plate shown in FIG.
  • 1 and 2 includes a planar body 110, a color filter layer 120, and a solidified liquid crystal layer 130.
  • the plane body 110 is light transmissive.
  • the planar body 110 is a transparent substrate, for example.
  • the color filter layer 120 is formed on the planar body 110.
  • the color filter layer 120 includes a plurality of colored layers that have mutually different absorption spectra and are adjacent on the planar body 110.
  • the color filter layer 120 includes colored layers 120a to 120c, and the light transmitted through the colored layer 120a has a shorter wavelength than the light transmitted through the colored layer 120b, and the colored layer 120b transmits the light.
  • the wavelength of the light to be made is shorter than the light transmitted through the colored layer 120c.
  • the color filter layer 120 may further include one or more colored layers having absorption spectra different from those of the colored layers 120a to 120c.
  • the colored layer 120a is a blue colored layer
  • the second colored layer 120b is a green colored layer
  • the third colored layer 120c is a red colored layer.
  • Each of the colored layers 120a to 120c has a strip shape extending in the Y direction.
  • the colored layers 120a to 120c are repeatedly arranged in the X direction intersecting with the Y direction to form a stripe arrangement.
  • the X direction and the Y direction are directions parallel to the surface of the planar body 110 facing the color filter layer 120.
  • a Z direction to be described later is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction.
  • Each of the colored layers 120a to 120c may have other shapes.
  • each of the colored layers 120a to 120c may be rectangular.
  • the colored layers 120a to 120c may form a square arrangement or a delta arrangement.
  • Each of the colored layers 120a to 120c is made of, for example, a mixture containing a transparent resin and a pigment dispersed therein.
  • Each of the colored layers 120a to 120c is obtained by forming a pattern layer of a colored composition including a pigment and a pigment carrier and curing the pattern layer. The coloring composition will be described later.
  • the solidified liquid crystal layer 130 is a retardation layer and is formed on the color filter layer 120.
  • the solidified liquid crystal layer 130 is typically a continuous film and covers the entire main surface of the color filter layer 120.
  • the solidified liquid crystal layer 130 and the color filter layer 120 may be in contact with each other or may not be in contact with each other. In the latter case, an alignment film may be interposed between the solidified liquid crystal layer 130 and the color filter layer 120.
  • the solidified liquid crystal layer 130 includes a plurality of regions arranged in a direction parallel to the main surface.
  • the plurality of regions have birefringence anisotropy, and the refractive index in the thickness direction (Z direction) is the lowest compared to the refractive index in the X direction and the refractive index in the Y direction.
  • the solidified liquid crystal layer 130 includes regions 130a to 130c.
  • the regions 130a to 130c are adjacent to each other in a direction perpendicular to the Z direction.
  • the regions 130a to 130c face the colored layers 120a to 120c, respectively.
  • the regions 130a to 130c have substantially the same shape as the colored layers 120a to 120c, respectively.
  • the regions 130a to 130c are formed by polymerizing and / or crosslinking a thermotropic liquid crystal compound or composition.
  • the regions 130a to 130c are formed using materials having the same composition.
  • the region 130a, the regions 130b, and 130c are different from each other in the in-plane retardation and the thickness direction retardation.
  • the phase difference R th in the thickness direction [nm] the refractive indices n x that maximizes in the plane, the smallest refractive index in the plane n y, the refractive index in the normal direction and n z, the film
  • d ⁇ m
  • the difference between the in-plane retardation and the thickness direction retardation is that the degree of mesogen orientation disorder in the thermotropic liquid crystal compound varies depending on the in-plane orientation, that is, the orientation disorder is anisotropy. Or it originates in having been bridge
  • an Nz coefficient in a certain region is different from other regions.
  • the Nz coefficient is small in a region where the anisotropy of alignment disorder is large.
  • the anisotropy of orientation disorder is small, the Nz coefficient is large.
  • the Nz coefficient is a value calculated from (n x ⁇ n z ) / (n x ⁇ n y ), where n x is the refractive index that is the maximum in the plane in each region of the solidified liquid crystal layer, n y Is the refractive index that is minimum in the plane, and nz is the refractive index in the normal direction.
  • the “degree of orientation disorder” means the state of orientation of the mesogen MS in each region adjacent in the in-plane direction.
  • the state of orientation of the mesogen MS may be constant throughout the region, or may vary along the Z direction.
  • the vicinity of the upper surface may be in a more aligned state, and the vicinity of the lower surface may be in a more disordered state.
  • the “degree of orientation disorder” indicates an average in the thickness direction.
  • anisotropy of orientation disorder the orientation state of the mesogen MS may change along the Z direction. In this case, the “anisotropy of orientation disorder” The average is shown.
  • the region 130a has the largest in-plane birefringence, while the Nz coefficient is the smallest.
  • the region 130c has the smallest in-plane birefringence, while having the largest Nz coefficient.
  • the in-plane birefringence and the Nz coefficient are both intermediate.
  • At least one of the regions can be an optically uniaxial negative C plate in which the in-plane retardation is substantially zero.
  • At least one of the regions may be different from the other regions in the direction of the axis having the highest refractive index in the plane.
  • the axis having the highest refractive index in the plane is defined as the X direction
  • the axis having the highest refractive index in the plane is defined as a direction that forms an angle of 45 ° with respect to the X direction and the Y direction. can do.
  • the regions 130a to 130c are different from each other in the degree of orientation disorder and / or the anisotropy thereof. That is, the difference in phase difference for each region in the retardation plate 10 of the present invention is mainly caused by the difference in birefringence, so that the thickness of each region is different in order to make the phase differences in the regions 130a to 130c different from each other. There is no need to change. In some cases, the thickness of the regions 130a to 130c may be different from each other, but the solidified liquid crystal layer 130 can be easily formed by making the thickness of the regions 130a to 130c equal to each other.
  • the solidified liquid crystal layer 130 can be easily formed as a continuous film. Thereby, the solidified liquid crystal layer 130 can be formed by a simpler process.
  • the solidified liquid crystal layer 130 as a continuous film is less likely to cause mass transfer from the color filter layer 120 to the outside of the phase difference plate 10 as compared with the solidified liquid crystal layer 130 formed separately. Therefore, when the retardation film 10 including the solidified liquid crystal layer 130 as a continuous film is used in, for example, a liquid crystal display device, it is possible to suppress the entry of impurities from the color filter layer 120 into the liquid crystal layer.
  • each of the regions 130a to 130c includes a positive A plate and a negative C plate that exhibit an in-plane retardation and a thickness direction retardation in accordance with the degree of mesogen orientation disorder and anisotropy thereof. It becomes a complex.
  • the planar body 110 is typically a light transmissive substrate such as a glass plate or a resin plate.
  • a material of the glass plate for example, soda lime glass, low alkali borosilicate glass or non-alkali aluminoborosilicate glass can be used.
  • a material for the resin plate for example, polycarbonate, polyacrylate, polymethacrylate, cyclic polyolefin, cellulose ester, polyethylene terephthalate, or the like can be used.
  • the planar body 110 is not necessarily rigid, and may be, for example, a light transmissive film or sheet.
  • the planar body 110 may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • a light transmissive substrate on which a transparent electrode made of a transparent conductor such as indium tin oxide and tin oxide is formed as the planar body 110 is used. May be.
  • a light transmissive substrate on which a circuit such as a pixel circuit is formed may be used as the planar body 110.
  • the color filter layer 120 is formed on the light-transmitting planar body 110 by the following method or the like.
  • the color filter layer 120 is formed, for example, by applying a colored composition containing a pigment carrier and a pigment dispersed therein to form a predetermined pattern, and then curing this to form each of the colored layers 120a to 120c. Can be obtained.
  • an organic pigment and / or an inorganic pigment can be used as the pigment of the coloring composition.
  • the coloring composition may contain one type of organic or inorganic pigment, and may contain a plurality of types of organic pigments and / or inorganic pigments.
  • the pigment preferably has high color developability and high heat resistance, particularly high heat decomposition resistance, and an organic pigment is usually used.
  • an organic pigment is usually used.
  • the specific example of the organic pigment which can be used for a coloring composition is shown by a color index number.
  • organic pigments for red coloring compositions include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, Red pigments such as 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272 and 279 can be used.
  • the organic pigment of the red coloring composition a mixture of a red pigment and a yellow pigment may be used. Examples of the yellow pigment include C.I. I.
  • Examples of the organic pigment of the green coloring composition include C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 7, 10, 36 and 37 can be used.
  • As the organic pigment of the green coloring composition a mixture of a green pigment and a yellow pigment may be used. As this yellow pigment, the thing similar to having illustrated about the red coloring composition can be used, for example.
  • Examples of the organic pigment of the blue coloring composition include C.I. I. Blue pigments such as Pigment® Blue® 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60 and 64 can be used.
  • As an organic pigment of the blue coloring composition a mixture of a blue pigment and a purple pigment may be used.
  • Examples of the purple pigment include C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42 or 50 can be used.
  • inorganic pigments include, for example, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chromium oxide green and cobalt green, metal oxide powder, metal sulfide powder, or metal Powder can be used.
  • Inorganic pigments can be used in combination with organic pigments, for example, in order to achieve good coatability, sensitivity, developability, and the like while balancing chroma and lightness.
  • the coloring composition may further contain coloring components other than the pigment.
  • the coloring composition may contain a dye as long as sufficient heat resistance can be achieved. In this case, toning using a dye is possible.
  • the pigment carrier contained in the coloring composition is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof.
  • the transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin, and its precursor includes a polyfunctional monomer or oligomer that is cured by radiation irradiation to form a resin, and these are used alone. Or a mixture of two or more.
  • the transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more over the entire wavelength region of 400 to 700 nm that is a visible light region.
  • the transparent resin is used in an amount of, for example, 30 to 700 parts by weight, preferably 60 to 450 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the transparent resin is, for example, 20 to 400 parts by weight, preferably 50 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the precursor of the transparent resin is used in the coloring composition in an amount of, for example, 10 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • thermoplastic resin examples include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin.
  • Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, or polyimide resins can be used.
  • thermosetting resin for example, epoxy resin, benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, rosin-modified fumaric acid resin, melamine resin, urea resin or phenol resin can be used.
  • the photosensitive resin examples include an acrylic compound having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amino group, methacrylic acid, and the like.
  • a resin in which a photocrosslinkable group such as an acryloyl group, a methacryloyl group and a styryl group is introduced into a linear polymer by reacting a compound or cinnamic acid can be used.
  • a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer and an ⁇ -olefin-maleic anhydride copolymer is used as an acrylic compound or methacrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl acrylate and hydroxyalkyl methacrylate.
  • a resin half-esterified with a compound can also be used.
  • Examples of the monomer and / or oligomer that is a precursor of the transparent resin include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, and polyethylene glycol diester.
  • Acrylate polyethylene glycol dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tricyclodecanyl acrylate, tricyclodecane Nyl methacrylate, Acrylic and methacrylic esters such as lamin acrylate, melamine methacrylate, epoxy acrylate and epoxy methacrylate; acrylic acid, methacrylic acid, styrene, vinyl acetate, acrylamide, methacrylamide, N-hydroxymethyl acrylamide, N-hydroxymethyl methacrylamide, Acrylonitrile, or a mixture containing two or more thereof, can be used.
  • a photopolymerization initiator is added to the colored composition, for example.
  • photopolymerization initiator examples include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) Acetophenone photopolymerization initiators such as butan-1-one; benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzyldimethyl ketal; benzophenone, benzoylbenzoic acid, benzo Benzophenone-based photopolymerization initiators such as methyl benzoate, 4-
  • the photopolymerization initiator is, for example, 5 to 20 with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition. It is used in an amount of 0 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight.
  • a sensitizer may be used together with the photopolymerization initiator.
  • Sensitizers include ⁇ -acyloxy ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone , 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and 4,4′-diethylaminobenzophenone can be used.
  • the sensitizer can be used in an amount of, for example, 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator.
  • the coloring composition may further contain a chain transfer agent such as a polyfunctional thiol.
  • a polyfunctional thiol is a compound having two or more thiol groups. Examples of polyfunctional thiols include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, and ethylene glycol bisthiopropioate.
  • Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-triazine, 2- (N, N-dibu Arylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine or mixtures containing two or more of them may be used.
  • the polyfunctional thiol is used in the coloring composition in an amount of, for example, 0.2 to 150 parts by weight, preferably 0.2 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the coloring composition may further contain a solvent.
  • a solvent used, the dispersibility of the pigment can be improved, and therefore, it becomes easy to apply the colored composition on the planar body 110 so that the dry film thickness is, for example, 0.2 to 5 ⁇ m.
  • the solvent examples include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, diethyl ketone, acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; ethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,2- Ether solvents such as diethoxyethane and dipropylene glycol dimethyl ether; ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate, and n-butyl acetate; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Cellsolve solvents such as ether and propylene glycol monomethyl ether acetate; methanol, ethanol, iso-propanol, n-propanol, - butanol,
  • terpene hydrocarbon oils such as turpentine oil, D-limonene, and pinene
  • paraffinic solvents such as mineral spirit, Swazol # 310 (Cosmo Matsuyama Oil Co., Ltd.), and Solvesso # 100 (Exxon Chemical Co., Ltd.)
  • Halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethylene, and dichloromethane
  • halogenated aromatic hydrocarbon solvents such as chlorobenzene
  • carbitol solvents such as terpene hydrocarbon oils such as turpentine oil, D-limonene, and pinene
  • paraffinic solvents such as mineral spirit
  • Swazol # 310 Cosmo Matsuyama Oil Co., Ltd.
  • Solvesso # 100 Exxon Chemical Co., Ltd.
  • Halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, chloroform, trichloroethylene,
  • solvents such as aniline, triethylamine, pyridine, acetic acid, acetonitrile, carbon disulfide, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, and N-methylpyrrolidone can be used.
  • solvents such as aniline, triethylamine, pyridine, acetic acid, acetonitrile, carbon disulfide, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, and N-methylpyrrolidone can be used.
  • ketones or cellosolve solvents are preferable.
  • These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more.
  • the solvent is used in the coloring composition in an amount of, for example, 800 to 4000 parts by weight, preferably 1000 to 2500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the coloring composition is, for example, a dispersing device such as a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, a kneader, or an attritor in one or more pigments, together with the photopolymerization initiator as necessary, in a pigment carrier and an organic solvent. It can manufacture by making it disperse
  • the coloring composition containing two or more kinds of pigments may be produced by preparing a dispersion containing different pigments and mixing the dispersions.
  • a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, and a pigment derivative can be used.
  • the dispersion aid improves the dispersibility of the pigment and suppresses reaggregation of the pigment after dispersion. Therefore, when a coloring composition obtained by dispersing a pigment in a pigment carrier and an organic solvent using a dispersion aid is used, a color filter having excellent transparency can be obtained.
  • the dispersion aid is used in the coloring composition in an amount of, for example, 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the resin-type pigment dispersant contains a pigment affinity part having a property of adsorbing to the pigment and a part compatible with the pigment carrier.
  • the resin type pigment dispersant is adsorbed on the pigment and stabilizes the dispersibility of the pigment on the pigment carrier.
  • resin-type pigment dispersant examples include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamide, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid amine salt, polycarboxylic acid partial amine salt, polycarboxylic acid ammonium salt, and polycarboxylic acid.
  • polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamide, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid amine salt, polycarboxylic acid partial amine salt, polycarboxylic acid ammonium salt, and polycarboxylic acid.
  • surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium alkylnaphthalene sulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, monoethanolamine lauryl sulfate.
  • Anionic surface activity such as triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer and polyoxyethylene alkyl ether phosphate Agent, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, Nonionic surfactants such as oxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene sorbitan monostearate and polyethylene glycol monolaurate, chaotic surfactants such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts, alkyl An alkylbetaine such as dimethylaminoacetic acid betaine and an amphoteric surfactant such as alkylimidazoline, or a mixture comprising two or more thereof can be used.
  • a pigment derivative is a compound in which a substituent is introduced into an organic pigment.
  • the pigment derivative preferably has a hue close to that of the pigment to be used, but the hue may be different if the addition amount is small.
  • organic dye includes pale yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene-based and anthraquinone-based compounds that are not generally called dyes, in addition to compounds generally called dyes. Examples of the dye derivative are described in JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, or JP-B-5-9469. Can be used.
  • a pigment derivative having a basic group has a large effect of enhancing the dispersibility of the pigment.
  • the coloring composition may contain one kind of dye derivative or may contain a plurality of dye derivatives.
  • a storage stabilizer may be added to the colored composition in order to increase the stability over time of the viscosity.
  • Storage stabilizers include, for example, benzyltrimethyl chloride; quaternary ammonium chlorides such as diethylhydroxyamine; organic acids such as lactic acid and oxalic acid; methyl ethers of the organic acids; t-butylpyrocatechol; tetraethylphosphine and tetraphenylphosphine.
  • Organic phosphines such as fins; phosphites; or mixtures containing two or more thereof can be used.
  • the storage stabilizer is contained in the coloring composition in an amount of, for example, 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • an adhesion improving agent such as a silane coupling agent may be added in order to improve adhesion to the substrate.
  • silane coupling agent examples include vinyl silanes such as vinyl tris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, vinyl ethoxy silane, and vinyl trimethoxy silane; acrylic silanes such as ⁇ -methacryloxypropyl trimethoxy silane, and methacryl silanes; ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, ⁇ - (3, Epoxy silanes such as 4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane; N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropy
  • the silane coupling agent is contained in the coloring composition in an amount of, for example, 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
  • the coloring composition can be prepared, for example, in the form of gravure offset printing ink, waterless offset printing ink, silk screen printing ink, ink jet printing ink, or solvent development type or alkali development type coloring resist.
  • the colored resist is obtained by dispersing a dye in a composition containing a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photosensitive resin, a monomer, a photopolymerization initiator, and an organic solvent.
  • the pigment is used in an amount of, for example, 5 to 70 parts by weight, preferably 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the coloring composition. Note that most of the remaining solid content of the colored composition is a resin binder contained in the pigment carrier.
  • particles of 5 ⁇ m or more preferably particles of 1 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more are extracted from the coloring composition by a purification apparatus such as a centrifugal separator, a sintered filter, or a membrane filter. Particles of 5 ⁇ m or more may be removed.
  • Each of the colored layers 120a to 120c can be formed by a printing method, for example. According to the printing method, each of the colored layers 120a to 120c can be formed by printing and drying the colored composition. Therefore, the printing method is low in cost and excellent in mass productivity. Moreover, with the recent development of printing technology, it is possible to print fine patterns having high dimensional accuracy and smoothness.
  • the composition of the coloring composition is designed so that the coloring composition does not dry and solidify on the printing plate or blanket.
  • Each of the colored layers 120a to 120c may be formed using a photolithography method. According to the photolithography method, the color filter layer 120 can be formed with higher accuracy than the printing method.
  • a colored composition prepared as a solvent developing type or alkali developing type colored resist is applied onto the planar body 110.
  • application methods such as spray coating, spin coating, slit coating, and roll coating are used.
  • This coating film is formed so that the dry film thickness is, for example, 0.2 to 10 ⁇ m.
  • this coating film is dried.
  • a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven or a hot plate is used for drying the coating film. Drying of the coating film can be omitted.
  • the coating film is irradiated with ultraviolet rays through a photomask. That is, the coating film is subjected to pattern exposure.
  • the coating film is immersed in a solvent or an alkaline developer, or the developer is sprayed on the coating film. Thereby, a soluble part is removed from a coating film and the colored layer 120a is obtained as a resist pattern.
  • colored layers 120b and 120c are sequentially formed in the same procedure as this.
  • the color filter layer 120 is obtained as described above.
  • heat treatment may be performed to accelerate the polymerization of the colored resist.
  • an aqueous sodium carbonate solution or an aqueous sodium hydroxide solution can be used as the alkaline developer.
  • a solution containing an organic alkali such as dimethylbenzylamine and triethanolamine may be used as the alkali developer.
  • additives such as an antifoaming agent and a surfactant may be added.
  • a shower development method for example, a spray development method, a dip development method, or a paddle development method can be used.
  • the following processing may be added to increase exposure sensitivity. That is, after drying the first coating film of the colored resist, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin is applied onto the first coating film. And after drying this 2nd coating film, said pattern exposure is performed.
  • the second coating prevents the polymerization in the first coating from being inhibited by oxygen. Therefore, higher exposure sensitivity can be achieved.
  • the color filter layer 120 may be formed by other methods. For example, it may be formed using an ink jet method, an electrodeposition method, or a transfer method.
  • the color filter layer 120 is formed by the ink jet method, for example, a light-shielding separation wall is previously formed on the flat body 110, and ink is applied from the nozzle toward the region partitioned by the light-shielding separation wall. Each colored layer is obtained by discharging.
  • a transparent conductive film is previously formed on the planar body 110, and the colored composition is deposited on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles made of the colored composition. Thus, each colored layer is obtained.
  • the transfer method is used, the color filter layer 120 is formed in advance on the surface of the peelable transfer base sheet, and the color filter layer 120 is transferred from the base sheet onto the flat body 110.
  • 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing an example of a method for forming a solidified liquid crystal layer.
  • the solidified liquid crystal layer 130 is formed by forming a liquid crystal material layer 130 ′ containing a photopolymerizable or photocrosslinkable thermotropic liquid crystal material on the color filter layer 120, and pattern-exposing the liquid crystal material layer 130 ′. And heat treatment.
  • the liquid crystal material layer 130 ′ is obtained, for example, by applying a coating liquid containing a thermotropic liquid crystal compound and a chiral agent on the color filter layer 120 and drying the coating film as necessary.
  • the mesogen of the thermotropic liquid crystal compound forms a cholesteric alignment structure.
  • thermotropic liquid crystal compounds examples include alkylcyanobiphenyl, alkoxybiphenyl, alkylterphenyl, phenylcyclohexane, biphenylcyclohexane, phenylbicyclohexane, pyrimidine, cyclohexanecarboxylic acid ester, halogenated cyanophenol ester, alkylbenzoic acid ester, alkylcyano.
  • Tolane dialkoxytolane, alkylalkoxytolane, alkylcyclohexyltolane, alkylbicyclohexane, cyclohexylphenylethylene, alkylcyclohexylcyclohexene, alkylbenzaldehyde azine, alkenylbenzaldehyde azine, phenylnaphthalene, phenyltetrahydronaphthalene, phenyldecahydronaphthalene, derivatives thereof, Conversion It can be used methacrylates things acrylate or their compounds.
  • the chiral agent is a low molecular compound having an optically active site, and mainly includes a compound having a molecular weight of 1500 or less.
  • the chiral agent is used for the purpose of inducing a helical structure in the positive uniaxial nematic regularity exhibited by the polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity. If this purpose is achieved, the type of chiral agent is not particularly limited. Any compound capable of inducing a desired helical structure in a liquid crystal material exhibiting nematic regularity in a solution state or in a molten state without impairing the liquid crystal property of the polymerizable liquid crystal material. Can be used as a chiral agent.
  • the chiral agent Since it is used for inducing a helical structure in liquid crystal, the chiral agent needs to have at least some chirality in the molecule. Therefore, as the chiral agent used here, for example, a compound having one or more asymmetric carbons, a compound having an asymmetric point on a heteroatom such as a chiral amine or a chiral sulfoxide, or the like Compounds having an optically active site having axial asymmetry such as cumulene and binaphthol are preferred. Specific examples include commercially available chiral nematic liquid crystals (for example, Paliocolor LC756 (manufactured by BASF), chiral dopant liquid crystal S-811 (manufactured by Merck), etc.).
  • Paliocolor LC756 manufactured by BASF
  • chiral dopant liquid crystal S-811 manufactured by Merck
  • the chiral agent Since the solidified liquid crystal layer 130 of the present invention is required to have high transparency in the visible light region, the chiral agent has a short helical pitch of the liquid crystal material layer 130 ′ and a selective reflection wavelength of about 400 nm or less. In small amounts.
  • the specific amount of the chiral agent to be added varies depending on the kind of the thermotropic liquid crystal compound to be used or the torsion-inducing force of the chiral agent, but can be 2 to 50 parts by weight with respect to the thermotropic liquid crystal compound.
  • the coating liquid may contain a photopolymerization initiator.
  • a dichroic photopolymerization initiator can be used, and examples thereof include a biphenylcyclohexane derivative represented by the following chemical formula.
  • a dichroic photopolymerization initiator is a solidified liquid crystal having a large in-plane anisotropy, which easily induces the fixation of a thermotropic liquid crystal compound oriented in a specific direction in the plane in an exposure process described later.
  • the layer 130 is preferable in that it is easy to obtain.
  • the photopolymerization initiator does not necessarily have dichroism.
  • the same compounds as those used in the aforementioned colored composition hereinafter referred to as “other photopolymerization initiators”
  • the retardation film 10 of the present embodiment can be obtained without adding a dichroic photopolymerization initiator to the coating solution and using another photopolymerization initiator or no photopolymerization initiator. it can. This is presumably because the photopolymerizable or photocrosslinkable thermotropic liquid crystal material itself has anisotropy in the reaction by light.
  • the other photopolymerization initiator is highly sensitive in the exposure process described later, and thus it is easy to induce more reliable fixation with a small exposure amount, and it is easy to obtain a solid solidified liquid crystal layer 130. preferable.
  • any of the above-described dichroic photopolymerization initiator and other photopolymerization initiators, or a mixture of two or more of these can be added.
  • the content is preferably 0.1 to 30 parts by weight, and more preferably 0.3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid crystal compound in the coating liquid.
  • a sensitizer may be used in combination with a photopolymerization initiator, and for this, the same compounds as those used for the colored composition described above can be used.
  • the sensitizer can be contained in an amount of 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator.
  • a solvent can be added to the coating liquid.
  • the same compounds as those used in the above-described coloring composition can be used, and 100 to 3000 parts by weight, preferably 200 to 1000 parts by weight are used with respect to 100 parts by weight of the liquid crystal compound in the coating liquid. be able to.
  • an appropriate amount of a thermal polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a surfactant, a resin, a polyfunctional monomer and / or oligomer, a chain transfer agent, a storage stabilizer, and an adhesion improver may be added to the coating solution. can do.
  • thermal polymerization initiator examples include benzoyl peroxide (BPO), t-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-t-butyl peroxide (PBD), and t-butylperoxyisopropyl carbonate ( PBI), and peroxide initiators such as n-butyl 4,4, bis (t-butylperoxy) valerate (PHV); 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′- Azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2′-azobis (2-methylhexane), , 2′-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2′-azobis
  • polymerization inhibitor examples include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 3-t-butyl-4-hydroxyanisole, 2-t-butyl-4-hydroxyanisole, 2,2′-methylenebis. (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4, 4'-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), styrenated phenol, styrenated p-cresol, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane Tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-1-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, octadecyl 3- (3,5 Di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate), 1,3,5-tri
  • a polymerization inhibitor such as a sulfur-based inhibitor such as imidanol; a phosphorus-based inhibitor such as distearyl pentaerythritol diphosphite can also be used.
  • Surfactants resins, polyfunctional monomers and / or oligomers, chain transfer agents, storage stabilizers, adhesion improvers and the like can be the same as the compounds used in the above-described coloring composition.
  • coating liquid includes, for example, spin coating, slit coating, letterpress printing, screen printing, planographic printing, reversal printing, gravure printing and the like, a method combining these printing methods with an offset method, ink jet Method, or bar coat method.
  • the liquid crystal material layer 130 ′ is formed as a continuous film having a uniform thickness, for example. According to the above-described method, as long as the coated surface is sufficiently flat, the liquid crystal material layer 130 ′ can be formed as a continuous film having a uniform thickness.
  • the surface of the color filter layer 120 Prior to application of the coating liquid, the surface of the color filter layer 120 may be subjected to an orientation treatment such as rubbing.
  • an alignment film that regulates the alignment of the liquid crystal compound may be formed on the color filter layer 120 prior to application of the coating liquid.
  • This alignment film can be obtained, for example, by forming a transparent resin layer such as polyimide on the color filter layer 120 and performing an alignment treatment such as rubbing on the transparent resin layer.
  • This alignment film may be formed using a photo-alignment technique.
  • thermotropic liquid crystal compound In the liquid crystal material layer 130 ′, mesogens of the thermotropic liquid crystal compound are aligned in a cholesteric structure. In some cases, along with these mesogens, a dichroic photoinitiator is also oriented in a cholesteric structure. Therefore, by performing non-polarized light irradiation and polarized light irradiation on the liquid crystal material layer 130 ′, the thermotropic liquid crystal compound can be polymerized or crosslinked at a desired ratio and a desired degree of anisotropy. In this case, it can be said that the polymerization or cross-linking of the thermotropic liquid crystal compound is non-uniform.
  • An exposure step is performed on the liquid crystal material layer 130 ′ obtained as described above. That is, as shown in FIG. 3, pattern exposure is performed on a plurality of regions of the liquid crystal material layer 130 '.
  • the pattern exposure light L1 is composed of a combination of polarized light and unpolarized parallel light, and the conditions for polarized light irradiation and unpolarized parallel light irradiation differ for each region. Either polarized light or unpolarized parallel light may be irradiated first. Further, the light L1 irradiated to a part of the region can be only one of the light, and there may be a region where neither irradiation is performed.
  • the fact that the conditions of non-polarized parallel light irradiation are different means that any one of the exposure time, illuminance, bright line, etc., or a combination thereof is different.
  • light is irradiated to each region so as to have different irradiation energy, that is, different exposure amount, but depending on the material, a reciprocity failure characteristic is observed. In that case, it is not always necessary to vary the exposure amount. For example, a certain region may be exposed for a short time with high illuminance, and another region may be exposed for a long time with low illuminance. As a result, the exposure amount (illuminance ⁇ exposure time) in both regions may be the same.
  • the conditions of polarized light irradiation include the ellipticity of polarized light and the extinction ratio of polarized light.
  • the difference in the conditions of polarized light irradiation means that one of the ellipticity of polarized light and the extinction of polarized light or a combination thereof is different in addition to the above-described conditions changed by unpolarized parallel light irradiation.
  • light is irradiated to each region so as to have a different exposure amount, but it is not always necessary to change the exposure amount, as in the case of non-polarized parallel light irradiation.
  • Examples of light that can be used in polarized light irradiation include linearly polarized light and elliptically polarized light.
  • the ellipticity / extinction ratio may be selected as the condition to be changed. However, it is easy to change the other conditions by using linearly polarized light and keeping the extinction ratio constant.
  • the region 130a 'corresponding to the region 130a in the liquid crystal material layer 130' is irradiated with only unpolarized parallel light with a sufficient exposure amount as the light L1.
  • the region 130b ′ corresponding to the region 130b in the liquid crystal material layer 130 ′ is irradiated with linearly polarized light with a sufficient exposure amount as the light L1, and the region 130c ′ corresponding to the region 130c in the liquid crystal material layer 130 ′ is irradiated. Does not perform any irradiation.
  • the cholesteric alignment state formed by the mesogen is fixed in accordance with the type of the irradiated light L 1 and the exposure amount, and polymerization or crosslinking of the thermotropic liquid crystal compound is caused.
  • the mesogen does not lose fluidity, and it is difficult to cause a change in orientation in the subsequent steps.
  • the cholesteric alignment state of the mesogen is generally maintained and maintained.
  • the content of the thermotropic liquid crystal compound in which the mesogen is in a cholesteric alignment state is the highest, or the content of the unpolymerized and uncrosslinked thermotropic liquid crystal compounds is the lowest.
  • the polymerization and / or cross-linked product of the thermotropic liquid crystal compound in which the alignment state is fixed is biased to the one in which the mesogen is oriented in a specific direction. Or the content rate of an unbridged thermotropic liquid crystal compound becomes higher.
  • the light used in the exposure process includes electromagnetic waves such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. More specifically, ultraviolet rays including light having a wavelength of 180 to 400 nm are typically used.
  • the exposure step may be performed by any method as long as it can be non-uniformly polymerized or crosslinked.
  • this exposure step may include exposure using a certain photomask and exposure using a photomask having a different light shielding layer pattern.
  • a certain photomask is used to irradiate only the region 130a ′ with unpolarized parallel light having the maximum exposure amount as the light L1, and the region having a maximum exposure amount of linearly polarized light as the light L1 using another photomask. Only 130b 'is irradiated.
  • this exposure step may include exposure of the region 130a 'using a certain photomask and exposure of the region 130b' using the same photomask.
  • a certain photomask is used to irradiate the region 130a 'with the non-polarized parallel light having the maximum exposure amount as the light L1.
  • the region 130b is irradiated with the maximum amount of linearly polarized light as the light L1.
  • a light beam may be scanned on the liquid crystal material layer 130 '.
  • the degree of polymerization of the thermotropic liquid crystal compound or the degree of polymerization anisotropy in the liquid crystal material layer 130 ′ is so-called “latent image”. Is formed.
  • the liquid crystal material layer 130 ′ is heated to a temperature equal to or higher than the phase transition temperature at which the thermotropic liquid crystal compound changes from the liquid crystal phase to the isotropic phase.
  • the “latent image” formed in the exposure process described above appears as a change in the orientation state of the mesogen.
  • thermotropic liquid crystal compound which is an unreacted compound
  • the mesogenic part of the thermotropic liquid crystal compound which is an unreacted compound is not fixed. Therefore, when the liquid crystal material layer 130 ′ is heated to a temperature higher than the phase transition temperature, the orientation of mesogens of unreacted compounds is disturbed. For example, the unreacted compound mesogen changes from a liquid crystal phase to an isotropic phase. On the other hand, the mesogen is fixed in the polymerized or crosslinked product of the thermotropic liquid crystal compound.
  • the orientation of the mesogen MS in the region 130b ′ irradiated with the linearly polarized light with a sufficient exposure amount as the light L1 remains fixed for those oriented in a specific direction in the plane corresponding to the polarization axis, while other orientations Those who faced are disturbed. That is, anisotropic alignment disorder occurs.
  • a biaxial property in which the positive A plate and the negative C plate are combined is exhibited, and both the in-plane retardation and the thickness direction retardation are provided.
  • the orientation structure of the mesogen MS disappears due to the heat treatment.
  • the cholesteric orientation of the mesogen MS is almost completely disturbed and becomes isotropic.
  • the orientation state of the mesogen MS in each of the plurality of regions 130 ′ can be arbitrarily controlled. An example will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 5 shows a liquid crystal material layer 130 ′ having regions 130 a ′ to 130 f ′. As described above, the regions 130a 'to 130c' are irradiated with different light L1, and the regions 130d 'to 130f' are irradiated with different light L1.
  • the region 130c ′ is not irradiated with the light L1, and the region 130a ′ is irradiated with a sufficient amount of unpolarized parallel light as the light L1.
  • the region 130d ' is irradiated with unpolarized parallel light having an exposure amount smaller than that of the region 130a'.
  • the region 130b ' is irradiated with a sufficient amount of linearly polarized light as the light L1, and the region 130e' is irradiated with a linearly polarized light with a smaller exposure amount than the region 130b 'as the light L1. Further, the region 130f ′ is irradiated with the light L1 with unpolarized parallel light having an exposure amount smaller than that of the region 130a ′ and linearly polarized light having an exposure amount smaller than that of the region 130b ′.
  • the sufficient exposure amount in the non-polarized parallel light means an exposure amount in which the majority of the thermotropic liquid crystal compounds are polymerized or cross-linked, and even if light exceeding this exposure amount is irradiated, subsequent development is performed. There is no difference in the alignment state in the process.
  • Sufficient exposure in linearly polarized light refers to the amount of exposure that gives the highest anisotropy of polymerization or crosslinking of the thermotropic liquid crystal compound. In principle, when the extinction ratio of linearly polarized light is infinite, Even if the light is irradiated in excess of the amount, no difference is observed in the alignment state in the subsequent development process.
  • the extinction ratio of linearly polarized light is finite, and the in-plane phase difference gradually decreases when light is continuously irradiated beyond a sufficient exposure amount.
  • the thickness direction retardation cannot be controlled.
  • a sufficient exposure amount is about 200 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2 .
  • a sufficient exposure amount is about 200 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2 .
  • a light beam of 20 mW / cm 2 is used, sufficient exposure is performed with irradiation of approximately 10 to 100 seconds.
  • the degree of alignment fixation by light is not necessarily proportional to the exposure amount.
  • a considerable degree of immobilization often proceeds with a small exposure amount. For example, even if the exposure amount is half of the sufficient exposure amount, the immobilization is more than half. In order to obtain a significant difference for a region with a sufficient exposure amount, it may be desirable that the value be much smaller than this.
  • inadequate exposure amount was 2 mJ / cm 2 to 180 mJ / cm 2 or so, for example, when using the light flux of 20 mW / cm 2, if the irradiation time is approximately 0.1 seconds to 9 seconds Insufficient exposure.
  • FIG. 6 shows the result of the development process as described above after the exposure process is completed by irradiating each light L1.
  • the orientation of the remaining uncured component is disturbed due to the small amount of exposure, resulting in a low orientation state.
  • a negative C plate is obtained by irradiating non-deflection parallel light, the thickness direction phase difference is smaller than that of the region 130a.
  • both the in-plane phase difference and the thickness direction phase difference are smaller than those in the region 130b ′.
  • the positive A Biaxiality in which the plate and the negative C plate are combined is shown.
  • the alignment property in the region 130f ′ irradiated with the linearly polarized light with the insufficient exposure amount and the unpolarized parallel light with the insufficient exposure amount as the light L1 is a ratio between the linearly polarized exposure amount and the unpolarized parallel light exposure amount, And changes according to the total exposure. Specifically, although the orientation property obtained in the region 130a ′ and the orientation property obtained in the region 130b ′ are expressed and the biaxiality is obtained by combining the A plate and the negative C plate, the surface The inner phase difference is smaller than that in the region 130b ′. That is, the Nz coefficient is larger than the region 130b '.
  • Such an exposure step can be performed by the method as described above.
  • a halftone mask is used in the exposure process, it is possible to control the exposure amounts of linearly polarized light and unpolarized parallel light irradiated to each region as desired.
  • a light shielding layer is provided in a portion corresponding to a predetermined region, and a semi-transmissive layer is provided in a portion corresponding to the region.
  • a gray tone mask or a wavelength limiting mask may be used.
  • the gray tone mask has the same structure as the half tone mask except that the semi-transmissive layer is omitted and the light shielding layer has a plurality of slits having a width equal to or smaller than the resolution of the exposure machine.
  • the wavelength limiting mask includes regions having different light transmission wavelength ranges.
  • the Nz coefficient can be set arbitrarily.
  • linearly polarized light with an extinction ratio of 2: 1 when linearly polarized light with an extinction ratio of 2: 1 is irradiated, it corresponds roughly to the case where the irradiation amount of linearly polarized light (in which the extinction ratio is infinite) and the irradiation amount of unpolarized parallel light are equal.
  • the same effect can be obtained when irradiating elliptically polarized light having different ellipticities.
  • elliptically polarized light having an ellipticity of 2 when elliptically polarized light having an ellipticity of 2 is irradiated, the irradiation amount of linearly polarized light having an infinite extinction ratio is substantially equal to the irradiation amount of unpolarized parallel light.
  • the elliptically polarized light having an ellipticity greater than 2 it corresponds to the case where the irradiation amount of the linearly polarized light is larger than the irradiation amount of the unpolarized parallel light.
  • the light L1 can also be obtained by using the above-described method together.
  • the light L1 may be combined with linearly polarized light having different extinction ratios and unpolarized parallel light, or combined with elliptically polarized light having different ellipticities and unpolarized parallel light.
  • the step of irradiating linearly polarized light or elliptically polarized light it is also possible to irradiate at least one region so that the azimuth angle of the polarization axis is different from other regions.
  • the axis having the highest refractive index in the in-plane direction in the region corresponds to the azimuth angle of the axis of the previous linearly polarized light / elliptical polarized light in a direction different from the other regions.
  • a fixing step is performed to polymerize and / or crosslink the unreacted compound while maintaining the alignment state with respect to the mesogen of the unreacted compound.
  • the entire liquid crystal material layer 130 ′ is maintained while maintaining the liquid crystal material layer 130 ′ at a temperature higher than the phase transition temperature at which the thermotropic liquid crystal compound changes from the isotropic phase to the liquid crystal phase. Irradiate light L2.
  • the liquid crystal material layer 130 ′ is irradiated with light L 2 with an exposure amount sufficient to cause the unreacted compound to generally undergo polymerization and / or crosslinking reaction. As a result, polymerization or cross-linking of the unreacted compound occurs, and the mesogen whose orientation state is changed is immobilized.
  • the solidified liquid crystal layer 130 is obtained as described above.
  • a certain liquid crystal compound has a lower first phase transition temperature that changes from an isotropic phase to a liquid crystal phase than a second phase transition temperature that changes from a liquid crystal phase to an isotropic phase. Therefore, in a specific case, the temperature of the liquid crystal material layer 130 ′ in the fixing process may be lower than the heating temperature in the developing process. However, normally, from the viewpoint of simplicity, the temperature of the liquid crystal material layer 130 ′ in the fixing step is set to be equal to or higher than the first phase transition temperature.
  • polarized light may be used, but usually non-polarized light is used from the viewpoint of simplicity.
  • the exposure amount may be equal throughout the liquid crystal material layer 130 ′. In this case, it is not necessary to use a photomask provided with a fine pattern. Therefore, the process can be simplified.
  • the fixing step may be performed by other methods.
  • the unreacted compound ie, the thermotropic liquid crystal compound
  • the thermotropic liquid crystal compound is a material that polymerizes and / or crosslinks by heating to a polymerization and / or crosslinking temperature higher than the first phase transition temperature
  • heating May be performed.
  • the liquid crystal material layer 130 ′ is heated to a polymerization and / or crosslinking temperature or higher to polymerize and / or crosslink the unreacted compound.
  • the heating temperature in the development step is, for example, not lower than the first phase transition temperature and lower than the polymerization and / or crosslinking temperature.
  • light irradiation and heating may be sequentially performed in the fixing step.
  • polymerization and / or crosslinking of the unreacted compound can proceed more reliably. Therefore, a stronger solidified liquid crystal layer 130 can be obtained.
  • the heating temperature in the development step may be higher than the temperature at which it polymerizes and / or crosslinks. That is, the developing process and the fixing process may be performed simultaneously. However, in this case, the occurrence of alignment disorder and polymerization and / or crosslinking proceed simultaneously. Therefore, the influence of the manufacturing conditions on the optical characteristics of the solidified liquid crystal layer 130 is relatively large.
  • the retardation film of the present invention forms a retardation pattern without a wet process.
  • a liquid having an ability to dissolve the liquid crystal material layer such as a solvent or an alkaline aqueous solution
  • a pattern is formed by removing uncured portions by immersing the liquid in the liquid crystal material layer or spraying the liquid on the liquid crystal material layer by spraying or the like.
  • Such a wet process has an extremely large influence of the manufacturing conditions on the optical properties of the final product. Therefore, according to the method including the wet process, the deviation of the optical characteristic from the target value is likely to occur.
  • the exposure process and the wet process are not performed after that. Therefore, it is possible to prevent the refractive index anisotropy from deviating from the target value due to the wet process.
  • the refractive index anisotropy and the conditions in the exposure process are not necessarily in a proportional relationship, but the reproducibility of the refractive index anisotropy is high under constant material and exposure conditions. . Therefore, it is easy to find the conditions necessary to achieve a certain refractive index anisotropy, for example, the exposure amount, and it is also easy to perform stable production.
  • phase difference plate 10 described with reference to FIGS. 1 to 4 and FIG. 7, that is, the panel substrate.
  • the solidified liquid crystal layer 130 includes regions 130a to 130c having different refractive index anisotropies.
  • the solidified liquid crystal layer 130 may further include one or more regions having different refractive index anisotropy from the regions 130a to 130c.
  • each of red, green and blue pixels includes a transmissive part and a reflective part. It is necessary to adopt different optical designs for the transmission part and the reflection part. Therefore, each of the portions corresponding to the red, green, and blue pixels in the solidified liquid crystal layer 130 may include two or more regions having different refractive index anisotropies.
  • the color filter layer 120 may include a black separation wall in addition to the above-described colored layer.
  • the black separation wall is provided, for example, so that the colored layers 120a to 120c are separated from each other.
  • the color filter layer 120 may be omitted from the phase difference plate 10.
  • one of the substrates may include both a color filter layer and a retardation layer, but one substrate of the liquid crystal display device includes a color filter layer and the other substrate has a retardation. Layers may be included.
  • the retardation film 10 does not need to include the color filter layer 120.
  • the retardation film 10 includes both the color filter layer 120 and the solidified liquid crystal layer 130, it is not necessary to align the color filter layer 120 and the solidified liquid crystal layer 130 at the time of bonding. .
  • the solidified liquid crystal layer 130 may be interposed between the planar body 110 and the color filter layer 120.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a retardation plate according to a modification.
  • This retardation plate 10 is the same as the retardation plate 10 described with reference to FIGS. 1 to 4 except that the solidified liquid crystal layer 130 is interposed between the planar body 110 and the color filter layer 120. It is.
  • the solidified liquid crystal layer 130 does not suppress the mixing of impurities from the color filter layer 120 into the liquid crystal layer.
  • the color filter layer 120 is not exposed to the exposure process and the heat treatment process for forming the solidified liquid crystal layer 130. Therefore, when this structure is adopted, compared with the case where the structure shown in FIGS. 1 and 2 is adopted, the color filter layer 120 caused by the light in the exposure process and the heat in the development process and the fixing process is used. Deterioration is unlikely to occur.
  • the solidified liquid crystal layer 130 can be formed on the planar body 110. Therefore, as compared with the case where the solidified liquid crystal layer 130 is formed on the color filter layer 120 that is difficult to form a completely flat plane, the solidified liquid crystal layer 130 having the designed performance can be obtained more easily.
  • the solidified liquid crystal layer 130 typically has a uniform thickness. However, in specific cases, the regions 130a to 130c of the solidified liquid crystal layer 130 may be different from each other.
  • phase difference plate 10 can be used in a display technology represented by a liquid crystal display technology.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a liquid crystal display device that can be manufactured using the retardation plate shown in FIG. 1 and FIG.
  • the liquid crystal display device shown in FIG. 9 is a transmissive liquid crystal display device employing an active matrix driving method.
  • This liquid crystal display device includes a color filter substrate 10 ', an array substrate 20, a liquid crystal layer 30, a pair of polarizing plates 40, and a backlight (not shown).
  • the color filter substrate 10 ′ includes the retardation plate 10, the counter electrode 150, and the alignment film 160 described above.
  • the counter electrode 150 is formed on the solidified liquid crystal layer 130. It is a continuous film extending over the entire display area.
  • the counter electrode 150 is made of the above-described transparent conductor, for example.
  • the alignment film 160 covers the counter electrode 150.
  • the alignment film 160 is obtained, for example, by forming a transparent resin layer such as polyimide on the counter electrode 150 and performing an alignment treatment such as rubbing on the transparent resin layer.
  • the alignment film 160 may be formed using a photo-alignment technique.
  • the array substrate 20 includes a substrate 210 facing the alignment film 160.
  • the substrate 210 is a light transmissive substrate such as a glass plate or a resin plate.
  • a pixel circuit (not shown), a scanning line (not shown), a signal line (not shown), and a pixel electrode 250 are formed on the surface of the substrate 210 facing the alignment film 160.
  • Each of the pixel circuits includes a switching element such as a thin film transistor and is arranged in a matrix on the substrate 210.
  • the scanning lines are arranged corresponding to the rows of the pixel circuits. The operation of each pixel circuit is controlled by a scanning signal supplied from the scanning line.
  • the signal lines are arranged corresponding to the columns of the pixel circuits.
  • Each pixel electrode 250 is connected to a signal line through a pixel circuit.
  • Each pixel electrode 250 faces one of the colored layers 120a to 120c.
  • the pixel electrode 250 is covered with an alignment film 260.
  • the alignment film 260 is obtained, for example, by forming a transparent resin layer such as polyimide on the pixel electrode 250 and performing an alignment process such as rubbing on the transparent resin layer.
  • the alignment film 260 may be formed using a photo-alignment technique.
  • the color filter substrate 10 'and the array substrate 20 are bonded together via a frame-shaped adhesive layer (not shown).
  • the color filter substrate 10 ′, the array substrate 20, and the adhesive layer form a hollow structure.
  • the liquid crystal layer 30 is made of a liquid crystal compound or a liquid crystal composition. This liquid crystal compound or liquid crystal composition has fluidity and fills a space surrounded by the color filter substrate 10 ′, the array substrate 20, and the adhesive layer. The color filter substrate 10 ', the array substrate 20, the adhesive layer, and the liquid crystal layer 30 form a liquid crystal cell.
  • the polarizing plate 40 is attached to both main surfaces of the liquid crystal cell.
  • the polarizing plates 40 are arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other.
  • the regions 130a to 130c of the solidified liquid crystal layer 130 have substantially the same thickness and different refractive index anisotropy. Therefore, the refractive index anisotropy of 130a to 130c can be optimized and thus ideal optical compensation can be achieved for each of red, green and blue.
  • the phase difference plate 10 can be used in a transmissive liquid crystal display device adopting an active matrix driving method.
  • the retardation plate 10 can also be used in other display devices.
  • the retardation plate 10 may be used in a transflective liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device may employ a driving method other than the active matrix driving method such as a passive matrix driving method.
  • the phase difference plate 10 may be used in a display device other than a liquid crystal display device such as an organic electroluminescence display device.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

　光透過性の平面体（１１０）と、前記平面体に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された固体化液晶層（１３０）とを具備する位相差板（１０）である。前記固体化液晶層は、厚み方向の屈折率が最も低い複数の領域（１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ）を含み、前記複数の領域は、前記平面体上で配列し、面内位相差および厚み方向位相差が、それぞれメソゲンの配向乱れの程度および配向乱れの異方性に起因して異なっていることを特徴とする。

Description

位相差板、その製造方法および液晶表示装置
　本発明は、例えば液晶表示装置などの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、軽量および低消費電力などの特徴を有している。そのため、近年、携帯機器およ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。
　液晶表示装置に多色画像を表示させる場合、カラーフィルタを使用する。例えば、多色画像を表示可能な透過型または反射型液晶表示装置では、一般に、赤、緑および青色着色層を含んだカラーフィルタが使用される。また、多色画像を表示可能な半透過型液晶表示装置では、一般に、透過表示用の赤、緑および青色着色層と、反射表示用の赤、緑および青色着色層とを含んだカラーフィルタが使用される。
　多くの液晶表示装置は、位相差層を含んでいる。例えば、テレビジョン受像機の液晶表示装置では、どの方向から観察しても見易い画像を表示するように、位相差層が直線偏光フィルムと組み合わせて使用されている。また、反射型または半透過型液晶表示装置では、太陽などの高輝度光源のもとで高い視認性を達成するために、位相差層として四分の一波長板を含んでいるかまたは四分の一波長板と二分の一波長板とを含んだ吸収型の円偏光板が使用されている。
　しかしながら、赤、緑および青の画素は表示色の波長域が異なっているにも拘らず、通常、位相差層の光学特性は面内で均一である。そのため、表示色が異なる画素の全てに最適な設計を採用することは難しい。
　また、液晶層および位相差層の各々の位相差は波長分散を有している。そのため、液晶セルの位相差が位相差層によって十分に補償される設計を或る色を表示する画素に採用した場合、他の色を表示する画素では、液晶セルの位相差が位相差層によって十分に補償されない可能性がある。
　さらにまた、緑の波長域の中心波長、例えば約５５０ｎｍで四分の一波長（λ／４）の位相差が得られる四分の一波長板と直線偏光板とを組み合わせを円偏光板として用いる場合、仮に、この四分の一波長板の屈折率異方性、すなわち複屈折率Δｎが可視光域内の全ての波長についてほぼ等しいとしても、中心波長が例えば約４５０ｎｍの青の波長域では、λ／４よりも大きな位相差が得られる。そして、中心波長が例えば約６３０ｎｍの赤の波長域では、λ／４よりも小さな位相差が得られる。それゆえ、円偏光板に自然光としての青色光および赤色光を照射した場合、透過光は、円偏光ではなく楕円偏光となる。実際には、多くの光学材料において、複屈折率は可視光領域の短波長側、すなわち青の波長域で大きく、長波長側、すなわち赤の波長域で小さくなるため、この問題はしばしばより深刻になる。
　こうした問題点を鑑みて、位相差層として、厚さが異なる複数の領域、すなわち、位相差が異なる複数の領域を含んだ固体化液晶層が、例えば特開２００５－２４９１９号公報、特開２００６－８５１３０号公報に提案されている。
　具体的には、特開２００５－２４９１９号公報には、厚さが互いに異なる赤、緑および青色着色層からなるカラーフィルタ層を形成し、このカラーフィルタ層上に固体化液晶層を形成することが記載されている。この固体化液晶層は、カラーフィルタ層上に形成された配向膜上に光重合性液晶化合物を含んだコーティング液を塗布し、塗膜に紫外線を照射することにより得られる。
　この方法によると、それら着色層がカラーフィルタ層の表面に生じさせる凹凸構造に起因して、薄い着色層の位置でより厚く、厚い着色層の位置でより薄い固体化液晶層が得られる。すなわち、表示色が異なる画素間で厚さが異なる固体化液晶層が得られる。換言すれば、位相差が異なる複数の領域を含んだ固体化液晶層が得られる。
　特開２００６－８５１３０号公報には、カラーフィルタ層と固体化液晶層とを含んだ半透過型液晶表示装置が記載されている。この液晶表示装置では、カラーフィルタ層の各着色層は、画素の透過部でより厚く、画素の反射部でより薄い。すなわち、カラーフィルタ層の表面には凹凸構造が設けられている。この固体化液晶層は、カラーフィルタ層の凹凸構造が設けられた面上にポリイミド層を形成し、ポリイミド層の全面にラビング処理を施し、その後、ポリイミド層上に紫外線硬化性の液晶モノマーを塗布し、塗膜に紫外線を照射することにより得られる。あるいは、この固体化液晶層は、カラーフィルタ層の凹凸構造が設けられた面に液晶ポリマーを塗布し、塗膜の全体を光配向処理に供することにより得られる。このようにして得られる固体化液晶層は、画素の透過部でより薄く、画素の反射部でより厚い。すなわち、この方法によると、位相差が異なる複数の領域を含んだ固体化液晶層が得られる。
　しかしながら、特開２００５－２４９１９号公報に記載された技術では、着色層間の厚さの差を厳密に制御する必要がある。同様に、特開２００６－８５１３０号公報に記載された技術では、着色層の反射部における厚さと透過部における厚さとの差を厳密に制御する必要がある。そのため、これらの技術を採用した場合、カラーフィルタ層の設計が制約を受けるか、または、カラーフィルタ層の製造の難度が上昇する。そして、これら技術では、カラーフィルタ層の凹凸面上に固体化液晶層を形成する。それゆえ、固体化液晶層の各領域で設計通りの膜厚を達成するには、コーティング液の流動性や塗膜の収縮率などの様々な要因を考慮しなければならない。
　また、例えば特表２００８－５０５３６９号公報には、周期的に異なる局所複屈折を有する二軸性フィルムが提案されている。ここに記載されているのは短ピッチコレステリックフィルムであり、螺旋の歪みのために、負のＣタイプ構造において付加的な面内異方性（Δｎｘ－ｙ）が生じる。具体的には、ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚでｎｘおよびｎｙがｎｚよりも大きい、二軸性の負のＣタイプの対称性を有する屈折率楕円体を生じることが、図面にも示されている。
　かかるフィルムは、例えば、材料を、直線偏光光、好ましくは直線偏光ＵＶ光で照射し、材料の選択された領域で感光性化合物の光反応を誘発し、らせん構造は一様のままであるが、複屈折はらせんを通して局所的に異なるようにして作製されることが記載されている。
　本発明の目的は、面内位相差および厚み方向位相差の双方が異なる複数の領域を含んだ位相差層、ならびに当該位相差層を有する位相差板を容易に製造可能とすることにある。
　本発明の第１側面によると、光透過性の平面体と、前記平面体に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された固体化液晶層とを具備し、前記固体化液晶層は、厚み方向の屈折率が最も低い複数の領域を含み、前記複数の領域は、前記平面体上で配列し、面内位相差および厚み方向位相差が、それぞれメソゲンの配向の乱れ方の程度および乱れ方の異方性に起因して異なっていることを特徴とする位相差板が提供される。
　本発明の第２側面によると、前述の位相差板を用いてな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、光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、異なる条件で偏光照射および異なる条件で非偏向並行光照射を行なって、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法が提供される。
　本発明の第４側面によると、光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、少なくとも消光比を異ならせて直線偏光を照射して、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法が提供される。
　本発明の第５側面によると、光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、少なくとも楕円率を異ならせて楕円偏光を照射して、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法が提供される。
　本発明の第６側面によると、光透過性の平面体と、前記平面体に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された固体化液晶層とを具備し、前記固体化液晶層は、厚み方向の屈折率が最も低い複数の領域を含み、前記複数の領域は、前記平面体上で配列し、面内の複屈折率および厚み方向の複屈折率が、それぞれメソゲンの配向乱れの程度および配向乱れの異方性に起因して異なっていることを特徴とする位相差板が提供される。
本発明の一態様に係る位相差板を概略的に示す斜視図。 図１に示す位相差板のII－II線に沿った断面図。 固体化液晶層の形成方法の一例を概略的に示す断面図。 固体化液晶層の形成方法の一例を概略的に示す断面図。 固体化液晶層の形成方法の他の例を概略的に示す断面図。 固体化液晶層の形成方法の他の例を概略的に示す断面図。 図４に続く工程を概略的に示す断面図。 一変形例に係る位相差板を概略的に示す断面図。 図１および図２に示す位相差板を用いて製造可能な液晶表示装置の一例を概略的に示す断面図。
　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、同様また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、本発明の一実施形態にかかる位相差板を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す位相差板のII－II線に沿った断面図である。
　図１および図２に示す位相差板１０は、平面体１１０とカラーフィルタ層１２０と固体化液晶層１３０とを含んでいる。
　平面体１１０は、光透過性を有している。平面体１１０は、例えば透明基板である。
　カラーフィルタ層１２０は、平面体１１０上に形成されている。カラーフィルタ層１２０は、吸収スペクトルが互いに異なり、平面体１１０上で隣り合った複数の着色層を含んでいる。例えば具体的には、カラーフィルタ層１２０は着色層１２０ａ乃至１２０ｃを含んでおり、着色層１２０ａが透過させる光は着色層１２０ｂが透過させる光と比較して波長がより短く、着色層１２０ｂが透過させる光は着色層１２０ｃが透過させる光と比較して波長がより短い。
　カラーフィルタ層１２０は、着色層１２０ａ乃至１２０ｃとは吸収スペクトルが異なる１つ以上の着色層をさらに含んでいてもよい。ここでは、一例として、着色層１２０ａは青色着色層であり、第２着色層１２０ｂは緑色着色層であり、第３着色層１２０ｃは赤色着色層であるとする。
　着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、Ｙ方向に延びた帯形状を有している。着色層１２０ａ乃至１２０ｃは、Ｙ方向と交差するＸ方向に繰り返し並んでおり、ストライプ配列を形成している。なお、Ｘ方向およびＹ方向は、平面体１１０のカラーフィルタ層１２０と向き合った面に平行な方向である。また、後述するＺ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に対して垂直な方向である。
　着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、他の形状を有していてもよい。例えば、着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は矩形状であってもよい。この場合、着色層１２０ａ乃至１２０ｃは、正方配列またはデルタ配列を形成していてもよい。
　着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、例えば、透明樹脂とその中に分散させた顔料とを含んだ混合物からなる。着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、顔料と顔料担体とを含んだ着色組成物のパターン層を形成し、このパターン層を硬化させることにより得られる。着色組成物については、後で説明する。
　固体化液晶層１３０は位相差層であり、カラーフィルタ層１２０上に形成されている。固体化液晶層１３０は、典型的には連続膜であり、カラーフィルタ層１２０の一主面の全体を被覆している。
　固体化液晶層１３０とカラーフィルタ層１２０とは、互いに接触していてもよく、互いに接触していなくてもよい。後者の場合、固体化液晶層１３０とカラーフィルタ層１２０との間には、配向膜が介在していてもよい。
　固体化液晶層１３０は、その主面に平行な方向に並んだ複数の領域を含んでいる。それら複数の領域は複屈折異方性を有しており、厚み方向（Ｚ方向）の屈折率が、Ｘ方向の屈折率およびＹ方向の屈折率と比較して最も低い。
　例えば、固体化液晶層１３０は、領域１３０ａ乃至１３０ｃを含んでいる。領域１３０ａ乃至１３０ｃは、Ｚ方向に垂直な方向に隣り合っている。
　具体的には、領域１３０ａ乃至１３０ｃは、それぞれ、着色層１２０ａ乃至１２０ｃと向き合っている。領域１３０ａ乃至１３０ｃは、それぞれ、着色層１２０ａ乃至１２０ｃとほぼ等しい形状を有している。
　領域１３０ａ乃至１３０ｃは、サーモトロピック液晶化合物または組成物を重合および／または架橋させてなる。領域１３０ａ乃至１３０ｃは、互いに組成が等しい材料を用いて形成されている。
　領域１３０ａ、領域１３０ｂおよび１３０ｃは、面内位相差および厚み方向の位相差が互いに異なっている。厚み方向の位相差Ｒｔｈ［ｎｍ］とは、面内で最大となる屈折率をｎｘ、面内で最小となる屈折率をｎｙ、法線方向の屈折率をｎｚとし、膜の厚みをｄ（μｍ）とした場合、以下で表わされる。
　　Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２－ｎｚ］×ｄ×１０００
　こうした面内位相差および厚み方向の位相差の相違は、１つにはサーモトロピック液晶化合物においてメソゲンの配向乱れの程度が、各領域毎に異なって重合または架橋されていることに起因して生じる。例えば、メソゲンの配向乱れの程度が低い領域では、面内位相差ならびに厚み方向位相差が大きくなる。一方、メソゲンの配向乱れの程度が高い領域では、面内位相差ならびに厚み方向位相差が小さくなる。
　さらに、面内位相差および厚み方向の位相差の相違は、サーモトロピック液晶化合物においてメソゲンの配向乱れの程度が、面内の方位によって異なって、すなわち配向乱れが異方性を有した状態で重合または架橋されていることに起因する。この場合、ある領域はＮｚ係数が他の領域と異なることになる。例えば、配向乱れの異方性が大きい領域では、Ｎｚ係数が小さくなる。一方、配向乱れの異方性が小さい領域では、Ｎｚ係数が大きくなる。
　なお、Ｎｚ係数は（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）から計算される値であり、ｎｘは固体化液晶層の各領域において面内で最大となる屈折率、ｎｙは同じく面内で最小となる屈折率、ｎｚは法線方向の屈折率である。
　ここで、「配向乱れの程度」とは、面内方向に隣り合った領域それぞれにおけるメソゲンＭＳの配向の状態を意味する。メソゲンＭＳの配向の状態は、その領域の全体にわたって一定であってもよく、Ｚ方向に沿って変化していてもよい。例えば、ある領域においては、上面付近はより配向の揃った状態であり、下面付近はより配向が乱された状態であってもよい。この場合、「配向乱れの程度」とは、厚さ方向の平均を示す。同様に、「配向乱れの異方性」についても、メソゲンＭＳの配向の状態はＺ方向に沿って変化していてもよく、この場合も、「配向乱れの異方性」は厚さ方向の平均を示す。
　具体的には、領域１３０ａは、面内複屈折率が最も大きい一方で、Ｎｚ係数は最も小さい。領域１３０ｃは、面内複屈折率が最も小さい一方で、Ｎｚ係数は最も大きい。領域１３０ｂは、面内複屈折率およびＮｚ係数が、いずれも中間となる。
　各領域のうち少なくとも１つは、面内位相差が実質的にゼロとなる光学的１軸性の負のＣプレートとすることができる。
　各領域のうち少なくとも１つは、面内のうち最も屈折率が高くなる軸の方向が他の領域と異なっていてもよい。例えば、領域１３０ａでは面内のうち最も屈折率が高くなる軸をＸ方向とし、領域１３０ｂでは面内のうち最も屈折率が高くなる軸をＸ方向およびＹ方向に４５°の角度をなす方向とすることができる。
　このように、領域１３０ａ乃至１３０ｃは、配向乱れの程度および／またはその異方性が互いに異なっている。つまり、本発明の位相差板１０における領域毎の位相差の差異は、主として複屈折率の差異により生じているので、領域１３０ａ乃至１３０ｃの位相差を互いに異ならしめるために、各領域の厚さを変える必要がない。場合によっては、領域１３０ａ乃至１３０ｃの厚さを互いに異ならしめてもよいが、領域１３０ａ乃至１３０ｃの厚さを互いに等しくすることによって、固体化液晶層１３０を容易に形成することができる。
　上述したように領域１３０ａ乃至１３０ｃの厚さを互いに等しくしてもよいので、この固体化液晶層１３０を連続膜として形成することが容易にできる。これによって、より簡便な工程で固体化液晶層１３０を形成することが可能となる。
　さらに、連続膜としての固体化液晶層１３０は、離間して形成された固体化液晶層１３０と比較して、カラーフィルタ層１２０から位相差板１０の外部への物質移動を生じ難くする。したがって、連続膜としての固体化液晶層１３０を含んだ位相差板１０を例えば液晶表示装置において使用した場合、カラーフィルタ層１２０から液晶層中への不純物の混入を抑制することができる。
　上述したように、メソゲンＭＳの配向乱れの程度やその異方性を変化させて、固体化液晶層１３０の面内位相差および厚み方向位相差を領域によって異ならせるには、次のような手法を採用することができる。一例としては、棒状のメソゲンを有する液晶を用い、メソゲンの長さ方向がＺ方向に垂直な一方向の配向がより乱されたコレステリック配向（異方乱れコレステリック配向）とする方法が挙げられる。この場合、領域１３０ａ乃至１３０ｃの各々は、メソゲンの配向乱れの程度およびその異方性に対応して、面内位相差および厚み方向位相差が発現する、正のＡプレートと負のＣプレートとの複合体となる。
　次に、この位相差板１０の材料および製造方法の一例を説明する。
　まず、光透過性の平面体１１０を準備する。平面体１１０は、典型的には、ガラス板または樹脂板などの光透過性基板である。ガラス板の材料としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラスまたは無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスを使用することができる。樹脂板の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、環状ポリオレフィン、セルロースエステル、ポリエチレンテレフタラート等を使用することができる。また平面体１１０は、必ずしも硬質である必要はなく、例えば、光透過性のフィルムまたはシート等であってもよい。
　平面体１１０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、位相差板１０が液晶表示装置の一部品である場合、平面体１１０として、インジウム錫酸化物および錫酸化物などの透明導電体からなる透明電極が形成された光透過性基板を使用してもよい。あるいは、平面体１１０として、画素回路などの回路が形成された光透過性基板を使用してもよい。
　次に、光透過性の平面体１１０上に、以下に示す方法等によりカラーフィルタ層１２０を形成する。
　カラーフィルタ層１２０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を塗布して所定パターンとし、これを硬化させることを繰り返して着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々を形成することによって得られる。
　着色組成物の顔料としては、有機顔料および／または無機顔料を使用することができる。着色組成物は、１種の有機または無機顔料を含んでいてもよく、複数種の有機顔料および／または無機顔料を含んでいてもよい。
　顔料は、発色性が高くかつ耐熱性、特には耐熱分解性が高いことが好ましく、通常は、有機顔料が用いられる。以下に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
　赤色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２および２７９などの赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物の有機顔料として、赤色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。この黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ． ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３または２１４を使用することができる。
　緑色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６および３７などの緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物の有機顔料として、緑色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。この黄色顔料としては、例えば、赤色着色組成物について例示したのと同様のものを使用することができる。
　青色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０および６４などの青色顔料を用いることができる。青色着色組成物の有機顔料として、青色顔料と紫色顔料との混合物を使用してもよい。この紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２または５０を使用することができる。
　無機顔料としては、例えば、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑およびコバルト緑などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、または金属粉を使用することができる。無機顔料は、例えば、彩度と明度とをバランスさせつつ、良好な塗布性、感度および現像性などを達成するために、有機顔料と組み合わせて用いられ得る。
　着色組成物は、顔料以外の着色成分をさらに含んでいてもよい。例えば、着色組成物は、十分な耐熱性を達成できるのであれば、染料を含有していてもよい。この場合、染料を用いた調色が可能である。
　また前記着色組成物に含まれる顔料担体は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して樹脂を生成する多官能モノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でまたは２種以上混合して用いることができる。なお、透明樹脂は、可視光領域である４００乃至７００ｎｍの全波長領域にわたって好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の透過率を有している樹脂である。
　着色組成物において、透明樹脂は、顔料１００重量部に対して、例えば３０乃至７００重量部、好ましくは６０乃至４５０重量部の量で用いる。透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、着色組成物において、透明樹脂は、顔料１００重量部に対して、例えば２０乃至４００重量部、好ましくは５０乃至２５０重量部の量で用いる。この場合、透明樹脂の前駆体は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば１０乃至３００重量部、好ましくは１０乃至２００重量部の量で用いる。
　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、ポリプロピレンまた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、尿素樹脂また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、カルボキシル基およ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、アルデヒド基およ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、メタクリル化合物または桂皮酸を反応させて、アクリロイル基、メタクリロイル基およ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および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およ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また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。
　透明樹脂の前駆体であるモノマーおよび／また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およびエポキシメタクリレートなどのアクリル酸エステルおよ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、またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　着色組成物を紫外線などの光を照射することによって硬化する場合、着色組成物には例えば光重合開始剤を添加する。
　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、および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およ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、および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、および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、および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、またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　光重合開始剤は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば５乃至２０
０重量部、好ましくは１０乃至１５０重量部の量で使用する。
　光重合開始剤とともに増感剤を使用してもよい。　
　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）ベンゾフェノンおよび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。
　増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して、例えば０．１乃至６０重量部の量で使用することができる。
　着色組成物は、多官能チオールなどの連鎖移動剤をさらに含有していてもよい。　
　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、またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。　
　多官能チオールは、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば０．２乃至１５０重量部、好ましくは０．２乃至１００重量部の量で使用する。
　着色組成物は、溶剤をさらに含有していてもよい。溶剤を使用すると、顔料の分散性を向上させることができ、それゆえ、平面体１１０上に着色組成物を乾燥膜厚が例えば０．２乃至５μｍとなるように塗布することが容易になる。
　溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどのケトン類；エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，２－ジメトキシエタン、１，２－ジエトキシエタン、およびジプロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸－ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル、および酢酸ｎ－ブチルなどのエステル系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのセルソルブ系溶剤；メタノール、エタノール、イソ－プロパノール、ｎ－プロパノール、イソ－ブタノール、ｎ－ブタノール、およびアミルアルコールなどのアルコール系溶剤；ベンゼン、トルエン、およびキシレンなどのＢＴＸ系溶剤；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、およびシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
　さらに、テレピン油、Ｄ－リモネン、およびピネンなどのテルペン系炭化水素油；ミネラルスピリット、スワゾール＃３１０（コスモ松山石油（株））、およびソルベッソ＃１００（エクソン化学（株））などのパラフィン系溶剤；四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、およびジクロロメタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤；クロロベンゼンなどのハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤；およびカルビトール系溶剤等が挙げられる。
　また、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、およびＮ－メチルピロリドンなどの溶剤を用いることもできる。なかでも、ケトン類あるいはセロソルブ系溶剤が好ましい。これらの溶剤は、１種でまたは２種以上の混合溶剤として使用することができる。
　溶剤は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば８００乃至４０００重量部、好ましくは１０００乃至２５００重量部の量で使用する。
　着色組成物は、例えば、１種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤とともに、顔料担体および有機溶剤中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダおよびアトライタなどの分散装置を用いて微細に分散させることにより製造することができる。２種以上の顔料を含む着色組成物は、異なる顔料を含んだ分散体を調製し、それら分散体を混合することにより製造してもよい。
　顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させる際には、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤および色素誘導体などの分散助剤を使用することができる。分散助剤は、顔料の分散性を向上させ、分散後の顔料の再凝集を抑制する。したがって、分散助剤を用いて顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させてなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
　分散助剤は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば０．１乃至４０重量部、好ましくは０．１乃至３０重量部の量で使用する。
　樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを含んでいる。樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散性を安定化する。
　樹脂型顔料分散剤としては、例えば、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸アミン塩、ポリカルボン酸部分アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩および水酸基含有ポリカルボン酸エステル、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドおよびその塩などの油性分散剤、アクリル酸－スチレン共重合体、メタクリル酸－スチレン共重合体、アクリル酸－アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸－メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸－アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸－メタクリル酸エステル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコールおよびポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂もしくは水溶性高分子化合物、ポリエステル類、変性ポリアクリレート類、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル類、またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　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およ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およ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級アンモニウム塩およ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およびアルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。色素誘導体は、使用する顔料と色相が近いことが好ましいが、添加量が少なければ色相が異なっていてもよい。用語「有機色素」は、一般に色素とは呼ばれている化合物に加え、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系およびアントラキノン系化合物などの淡黄色の芳香族多環化合物を包含している。色素誘導体としては、例えば、特開昭６３－３０５１７３号公報、特公昭５７－１５６２０号公報、特公昭５９－４０１７２号公報、特公昭６３－１７１０２号公報、または特公平５－９４６９号公報に記載されているものを使用できる。特に、塩基性基を有する色素誘導体は、顔料の分散性を高める効果が大きい。着色組成物は、１種の色素誘導体を含んでいてもよく、複数の色素誘導体を含んでいてもよい。
　着色組成物には、その粘度の経時的安定性を高めるために貯蔵安定剤を添加してもよい。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；乳酸およびシュウ酸などの有機酸；その有機酸のメチルエーテル；ｔ－ブチルピロカテコール；テトラエチルホスフィンおよ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；またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　貯蔵安定剤は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば０．１乃至１０重量部の量で含有させる。
　着色組成物には、基板との密着性を高めるために、シランカップリング剤などの密着向上剤を添加してもよい。
　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、およ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およ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、および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、および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、およびγ－メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのチオシラン類；またはそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
　シランカップリング剤は、着色組成物において、顔料１００重量部に対して、例えば０．０１乃至１００重量部の量で含有させる。
　着色組成物は、例えば、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、インキジェット印刷用インキ、または溶剤現像型もしくはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
　顔料は、着色組成物の全固形分１００重量部に対して、例えば５乃至７０重量部、好ましくは２０乃至５０重量部の量で用いる。なお、着色組成物の残りの固形分の多くは、顔料担体が含んでいる樹脂バインダである。
　着色組成物を成膜に使用する前に、遠心分離、焼結フィルタおよびメンブレンフィルタなどの精製装置によって、着色組成物から、例えば５μｍ以上の粒子、好ましくは１μｍ以上の粒子、より好ましくは０．５μｍ以上の粒子を除去してもよい。
　着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、例えば、印刷法によって形成することができる。印刷法によると、着色組成物の印刷と乾燥とを行なうことにより、着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々を形成することができる。したがって、印刷法は、低コストで量産性に優れている。しかも、近年の印刷技術の発展により、高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行なうことができる。
　印刷法を利用する場合、着色組成物が印刷版またはブランケット上で乾燥および固化を生じないように着色組成物の組成を設計する。また、印刷法では、印刷機内での着色組成物の流動性を最適化することが重要である。したがって、着色組成物に分散剤や耐湿顔料を添加して、その粘度を調整してもよい。
　着色層１２０ａ乃至１２０ｃの各々は、フォトリソグラフィー法を利用して形成してもよい。フォトリソグラフィー法によれば、カラーフィルタ層１２０を、印刷法と比較してより高い精度で形成することができる。
　この場合、まず、溶剤現像型またはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、平面体１１０上に塗布する。この塗布には、スプレーコート、スピンコート、スリットコートおよびロールコートなどの塗布方法を利用する。この塗膜は、乾燥膜厚が例えば０．２乃至１０μｍとなるように形成する。
　次いで、この塗膜を乾燥させる。塗布膜の乾燥には、例えば、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブンまたはホットプレートを利用する。塗膜の乾燥は、省略することができる。
　続いて、塗膜に、フォトマスクを介して紫外線を照射する。すなわち、塗膜をパターン露光に供する。
　その後、塗膜を溶剤もしくはアルカリ現像液に浸漬させるかまたは塗膜に現像液を噴霧する。これにより、塗膜から可溶部を除去して、着色層１２０ａをレジストパターンとして得る。
　さらに、これと同様の手順で、着色層１２０ｂおよび１２０ｃを順次形成する。以上のようにして、カラーフィルタ層１２０を得る。なお、この方法では、着色レジストの重合を促進するために、熱処理を施してもよい。
　このフォトリソグラフィー工程では、アルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム水溶液または水酸化ナトリウム水溶液を使用することができる。あるいは、アルカリ現像液として、ジメチルベンジルアミンおよびトリエタノールアミンなどの有機アルカリを含んだ液を使用してもよい。
　現像液には、消泡剤および界面活性剤などの添加剤を添加してもよい。現像には、例えば、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ現像法またはパドル現像法を利用することができる。
　露光感度を高めるために、以下の処理を追加してもよい。すなわち、着色レジストの第１塗膜を乾燥させた後、この第１塗膜の上に、水溶性またはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールまたは水溶性アクリル樹脂を塗布する。そして、この第２塗膜を乾燥させた後に、上記のパターン露光を行なう。第２塗膜は、第１塗膜における重合が酸素によって阻害されるのを防止する。したがって、より高い露光感度を達成できる。
　カラーフィルタ層１２０は、他の方法で形成してもよい。例えば、インキジェット法、電着法または転写法を利用して形成してもよい。インキジェット法によってカラーフィルタ層１２０を形成する場合、例えば、平面体１１０上に予め遮光性離画壁を形成しておき、この遮光性離画壁によって区画された領域に向けてノズルからインキを吐出することにより各着色層を得る。電着法によってカラーフィルタ層１２０を形成する場合、平面体１１０上に予め透明導電膜を形成しておき、着色組成物からなるコロイド粒子の電気泳動によって着色組成物を透明導電膜上に堆積させることにより各着色層を得る。転写法を利用する場合、剥離性の転写ベースシートの表面に予めカラーフィルタ層１２０を形成しておき、このカラーフィルタ層１２０をベースシートから平面体１１０上に転写する。
　次に、固体化液晶層１３０の形成方法について説明する。
　図３および図４は、固体化液晶層の形成方法の一例を概略的に示す断面図である。
　固体化液晶層１３０は、例えば、カラーフィルタ層１２０上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶材料を含んだ液晶材料層１３０’を成膜し、この液晶材料層１３０’をパターン露光と熱処理とに供することによって得る。
　液晶材料層１３０’は、例えば、カラーフィルタ層１２０上に、サーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含んだ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。液晶材料層１３０’では、サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック配向構造を形成している。
　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、それら化合物のアクリレート、またはそれら化合物のメタクリレートを使用することができる。
　キラル剤は、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、主として分子量１５００以下の化合物が挙げられる。キラル剤は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に、螺旋構造を誘起させる目的で用いられる。この目的が達成されれば、キラル剤の種類は特に限定されない。ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間で溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、当該重合性液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋構造を誘起できる任意の化合物を、キラル剤として用いることができる。
　液晶に螺旋構造を誘起させるために用いられるので、キラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必要である。したがって、ここで用いられるキラル剤としては、例えば、１つあるいは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミンやキラルなスルフォキシドなどのようにヘテロ原子上に不斉点をもつ化合物、あるいはクムレンやビナフトールなどの軸不斉をもつ光学活性な部位を有する化合物が好ましい。具体的には、市販のキラルネマチック液晶（例えばＰａｌｉｏｃｏｌｏｒ　ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製），キラルドーパント液晶Ｓ－８１１（Ｍｅｒｃｋ社製）等）が挙げられる。
　なお、本発明の固体化液晶層１３０は、可視光領域において透明度が高いことが求められるので、キラル剤は、液晶材料層１３０’の螺旋ピッチが短く選択反射の波長が４００ｎｍ程度以下になるような量で添加される。キラル剤の具体的な添加量は、用いるサーモトロピック液晶化合物の種類あるいはキラル剤のねじれ誘起力等によっても異なるが、例えばサーモトロピック液晶化合物に対して２乃至５０重量部とすることができる。
　コーティング液には、光重合開始剤が含まれていてもよい。
　光重合開始剤には、二色性の光重合開始剤が用いることができ、例えば下記化学式で表わされるビフェニルシクロヘキサン誘導体が挙げられる。このような二色性の光重合開始剤は、後述する露光工程において、面内で特定の方位を向いたサーモトロピック液晶化合物について固定化を誘起しやすく、面内異方性の大きな固体化液晶層１３０を得ることが容易であるという点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　光重合開始剤は、必ずしも二色性を有していなくともよい。例えば光重合開始剤として、前記した着色組成物に用いる化合物と同様のもの（以下、「その他の光重合開始剤」という。）を使用することができる。二色性の光重合開始剤をコーティング液に添加せず、その他の光重合開始剤を用いても、あるいは光重合開始剤を用いなくても、本実施形態の位相差板１０を得ることができる。これは、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶材料そのものが光による反応に異方性を有しているためと推定される。前記その他の光重合開始剤は、後述する露光工程において、感度が高いため少ない露光量でより確実な固定化を誘起しやすく、強固な固体化液晶層１３０を得ることが容易であるという点で好ましい。
　光重合開始剤としては、前記した二色性の光重合性開始剤およびその他の光重合開始剤のいずれか、またはこれらを２種以上混合して添加することができる。その含有量は、コーティング液中における液晶化合物１００重量部に対して０．１乃至３０重量部が好ましく、０．３乃至１０重量部がより好ましい。
　増感剤を光重合開始剤と併用してもよく、これには、前記した着色組成物に用いる化合物と同様のものを使用することができる。増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して０．１乃至６０重量部の量で含有させることができる。
　コーティング液には、溶剤を加えることができる。　
　溶剤としては、前記した着色組成物に用いる化合物と同様のものを使用することができ、コーティング液中の液晶化合物１００重量部に対して１００乃至３０００重量部、好ましくは２００乃至１０００重量部を用いることができる。
　コーティング液には、さらに必要に応じて、熱重合開始剤、重合禁止剤、界面活性剤、樹脂、多官能モノマーおよび／またはオリゴマー、連鎖移動剤、貯蔵安定剤および密着向上剤等を、適量添加することができる。
　熱重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、ｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサネート（ＰＢＯ）、ジ－ｔ－ブチルパーオキシド（ＰＢＤ）、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート（ＰＢＩ）、およびｎ－ブチル４，４，ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）バラレート（ＰＨＶ）などのような過酸化物開始剤；２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、１，１’－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルプロパン）、２，２’－アゾビス（２－メチルブタン）、２，２’－アゾビス（２－メチルペンタン）、２，２’－アゾビス（２，３－ジメチルブタン）、２，２’－アゾビス（２－メチルヘキサン）、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルペンタン）、２，２’－アゾビス（２，３，３－トリメチルブタン）、２，２’－アゾビス（２，４，４－トリメチルペンタン）、３，３’－アゾビス（３－メチルペンタン）、３，３’－アゾビス（３－メチルヘキサン）、３，３’－アゾビス（３，４－ジメチルペンタン）、３，３’－アゾビス（３－エチルペンタン）、ジメチル－２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、ジエチル－２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、およびジ－ｔｅｒｔ－ブチル－２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）などのアゾ系開始剤など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、およびビス（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が挙げられる。
　さらに、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、およびジアリール－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、および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などの重合禁止剤を用いることもできる。
　界面活性剤、樹脂、多官能モノマーおよび／またはオリゴマー、連鎖移動剤、貯蔵安定剤および密着向上剤等は、前記した着色組成物に用いる化合物と同様のものを使用することができる。
　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、反転印刷およ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、またはバーコート法を利用することができる。
　液晶材料層１３０’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、液晶材料層１３０’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。
　コーティング液の塗布に先立って、カラーフィルタ層１２０の表面に、ラビングなどの配向処理を施してもよい。あるいは、コーティング液の塗布に先立って、カラーフィルタ層１２０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、カラーフィルタ層１２０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。
　液晶材料層１３０’においては、サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック構造に配向している。場合によっては、こうしたメソゲンとともに、二色性の光重合開始剤もコレステリック構造に配向している。したがって、非偏光照射および偏光照射を液晶材料層１３０’に行なうことによって、所望の割合ならびに所望の異方性の程度で、サーモトロピック液晶化合物を重合または架橋させることができる。この場合、サーモトロピック液晶化合物の重合または架橋は、不均一であるということができる。
　以上のようにして得られた液晶材料層１３０’に対し、露光工程を行なう。すなわち、図３に示すように、液晶材料層１３０’の複数の領域にパターン露光を行なう。パターン露光光Ｌ１は、偏光と非偏向並行光との組み合わせによって構成され、領域毎に偏光照射の条件および非偏向並行光照射の条件が異なる。偏光および非偏向並行光は、いずれが先に照射されてもよい。また、一部の領域に照射される光Ｌ１は、いずれか一方のみの光とすることができ、いずれの照射も行なわれない領域が存在してもよい。
　なお、非偏向並行光照射の条件が異なるとは、露光時間・照度・輝線等のうちいずれか一つ、あるいはこれらの組み合わせが相違していることを指す。通常、それぞれの領域に対して異なる照射エネルギー、すなわち異なる露光量となるように光を照射するが、材料によっては相反則不軌の性質がみられる。その場合には、必ずしも露光量を異ならせる必要はない。例えば、ある領域には高照度で短時間、別の領域には低照度で長時間露光を行ない、結果として双方の領域の露光量（照度×露光時間）が同じであってもよい。
　偏光照射の条件には、偏光の楕円率および偏光の消光比が含まれる。偏光照射の条件が異なるとは、前述の非偏向並行光照射で変更する条件に加えて、偏光の楕円率・偏光の消光ののうち一つまたはこれらの組み合わせが相違していることを指す。通常、それぞれの領域に対して異なる露光量となるように光を照射するが、必ずしも露光量を異ならせる必要がない点は非偏向並行光照射の場合と同様である。偏光照射において用いることのできる光としては、直線偏光または楕円偏光が挙げられる。上述したように変更する条件として楕円率・消光比を選択してもよいが、直線偏光を用いて消光比も一定とし、他の条件を変更するのが簡便である。
　以下、領域によって露光量を異ならせ、偏光照射には直線偏光を用いる場合を例に挙げて説明する。
　例えば、液晶材料層１３０’のうち領域１３０ａに対応した領域１３０ａ’には、光Ｌ１として十分な露光量で非偏向並行光のみを照射する。液晶材料層１３０’のうちの領域１３０ｂに対応した領域１３０ｂ’には、光Ｌ１として十分な露光量で直線偏光を照射し、液晶材料層１３０’のうちの領域１３０ｃに対応した領域１３０ｃ’には、いずれの照射も行なわない。
　液晶材料層１３０’においては、照射された光Ｌ１の種類および露光量に応じて、メソゲンが形成しているコレステリック配向状態が固定化され、サーモトロピック液晶化合物の重合または架橋を生じさせる。サーモトロピック液晶化合物の重合または架橋生成物では、そのメソゲンは流動性を失ない、その後の工程においても配向の変化を生じ難くなる。
　例えば、光Ｌ１として十分な露光量の非偏向並行光のみが照射された領域１３０ａ’では、メソゲンのコレステリック配向状態は概ね維持されたまま固定化される。メソゲンがコレステリック配向状態にあるサーモトロピック液晶化合物の重合または架橋生成物の含有率が最も高く、未重合および未架橋のサーモトロピック液晶化合物の含有率が最も小さい。
　光Ｌ１として十分な露光量の直線偏光のみが照射された領域１３０ｂ’では、コレステリック配向構造を形成したメソゲンのうち、偏光軸に応じた面内で特定の方位を向いているものについてその配向状態が概ね維持されたまま固定化される。その一方、他の方位を向いているものは、配向の状態は変わらないものの固定化されず流動性を有したままとなる。領域１３０ａ’と比較すると、配向状態が固定化されたサーモトロピック液晶化合物の重合および／または架橋生成物は、メソゲンが特定の方位を向いているものに偏って存在するので、全体としては未重合あるいは未架橋のサーモトロピック液晶化合物の含有率がより高くなる。
　露光工程に使用する光としては、紫外線、可視光線および赤外線などの電磁波が挙げられる。より具体的には、波長１８０乃至４００ｎｍの光を含む紫外線が、典型的には用いられる。
　上述したように不均一に重合または架橋させることができれば、露光工程はどのような方法で行なってもよい。
　例えば、この露光工程は、あるフォトマスクを用いた露光と、それとは遮光層のパターンが異なるフォトマスクを用いた露光とを含んでいてもよい。例えば、あるフォトマスクを用いて、光Ｌ１として最大の露光量の非偏向並行光を領域１３０ａ’のみに照射し、別のフォトマスクを用いて、光Ｌ１として最大の露光量の直線偏光を領域１３０ｂ’のみに照射する。
　あるいは、この露光工程は、あるフォトマスクを使用した領域１３０ａ’の露光と、それと同一のフォトマスクを使用した領域１３０ｂ’の露光とを含んでいてもよい。この場合、例えば、あるフォトマスクを使用して領域１３０ａ’に最大の露光量の非偏向並行光を光Ｌ１として照射する。そのフォトマスクを使用して、領域１３０ｂに最大の露光量の直線偏光を光Ｌ１として照射する。
　あるいは、フォトマスクを使用する代わりに、光束を液晶材料層１３０’上で走査させる等を行なってもよい。
　あるいは、上述した技術を組み合わせてもよい。いずれの方法により露光工程が行なわれた場合であっても、こうした露光工程においては、液晶材料層１３０’におけるサーモトロピック液晶化合物の重合の程度あるいは重合の異方性の程度として、いわば「潜像」として形成される。
　露光工程を完了した後、現像工程を行なう。すなわち、液晶材料層１３０’を、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する。この現像工程によって、前述の露光工程で形成された「潜像」が、メソゲンの配向の状態の変化として発現する。
　具体的には、次に示すとおりである。未反応化合物であるサーモトロピック液晶化合物のメソゲン部位は固定されていない。それゆえ、液晶材料層１３０’を相転移温度以上に加熱すると、未反応化合物のメソゲンの配向が乱される。例えば、未反応化合物のメソゲンは、液晶相から等方相へと変化する。他方、サーモトロピック液晶化合物の重合または架橋生成物では、メソゲンは固定されている。
　したがって、図４に示されるように、光Ｌ１として十分な露光量の非偏向並行光のみが照射された領域１３０ａ’においては、メソゲンＭＳの配向の状態は、この熱処理によってほとんど変化しない。コレステリック配向を保って固定化されたままの状態となり、負のＣプレートが得られる。
　十分な露光量の直線偏光が光Ｌ１として照射された領域１３０ｂ’におけるメソゲンＭＳの配向は、偏光軸に応じた面内で特定方位を向いたものについては固定されたままである一方、他の方位を向いたものは乱される。すなわち、異方性のある配向乱れが生じる。その結果、正のＡプレートと負のＣプレートとが複合された二軸性を示し、面内位相差と厚み方向位相差との両方を有するようになる。いずれの照射もなされずに加熱された領域１３０ｃ’では、熱処理によってメソゲンＭＳの配向構造が消失する。図示するように、領域１３０ｃ’においては、メソゲンＭＳのコレステリック配向はほぼ完全に乱されて等方相となる。
　直線偏光の露光量、非偏向並行光の露光量、あるいは直線偏光と非偏向並行光とにおける露光量の比率などを変更して露光工程を行なった後、現像工程を行なうことによって、液晶材料層１３０’の複数の領域のそれぞれにおけるメソゲンＭＳの配向状態を、任意に制御することが可能となる。図５および図６を参照して、その一例を説明する。
　図５には、領域１３０ａ’乃至１３０ｆ’を有する液晶材料層１３０’を示す。上述したとおり、領域１３０ａ’乃至１３０ｃ’には異なる光Ｌ１が照射され、領域１３０ｄ’乃至１３０ｆ’にも、異なる光Ｌ１が照射される。
　領域１３０ｃ’には光Ｌ１が照射されず、領域１３０ａ’には十分な露光量の非偏向並行光が光Ｌ１として照射される。領域１３０ｄ’に光Ｌ１として照射されるのは、この領域１３０ａ’より少ない露光量の非偏向並行光である。
　領域１３０ｂ’には十分な露光量の直線偏光が光Ｌ１として照射され、領域１３０ｅ’には、領域１３０ｂ’より少ない露光量の直線偏光が光Ｌ１として照射される。さらに、領域１３０ｆ’には、領域１３０ａ’より少ない露光量の非偏向並行光と領域１３０ｂ’より少ない露光量の直線偏光とが、光Ｌ１として照射される。
　なお、非偏向並行光における十分な露光量とは、実質的にサーモトロピック液晶化合物の大多数が重合または架橋される露光量を指し、この露光量を越えて光を照射しても、続く現像工程における配向状態に差はみられない。直線偏光における十分な露光量とは、サーモトロピック液晶化合物の重合または架橋の異方性が最も高くなる露光量を指し、原理的には、直線偏光の消光比が無限大である場合、当該露光量を越えて光を照射しても、続く現像工程における配向状態に差はみられなくなる。
　一般的には、直線偏光の消光比は有限であり、十分な露光量を越えて光を照射し続けると面内位相差が次第に低下する。この露光量領域においては、厚み方向位相差を制御することができない。本発明では、面内位相差および厚み方向位相差の両方を異ならせることが必要とされるので、こうした露光量領域は使用しない。
　十分な露光量の具体的な値は、サーモトロピック液晶化合物の種類、光重合開始剤の種類と量、その他添加剤の有無および種類と量、照射する光の種類と強度などに応じて大きく異なるので、一概に述べることはできないが。典型的には、十分な露光量は２００ｍＪ／ｃｍ２乃至２０００ｍＪ／ｃｍ２程度である。例えば２０ｍＷ／ｃｍ２の光束を用いた場合には、概ね１０秒乃至１００秒の照射で十分な露光が行なわれる。
　前述の十分な露光量に満たなければ不十分な露光量であるものの、光による配向の固定化の程度は露光量に必ずしも比例するわけではない。少ない露光量で相当程度の固定化が進むことがしばしばあり、例えば、露光量が十分な露光量の半分であっても、半分以上の固定化がなされる。十分な露光量とした領域に対して有意の差を得るためには、これよりかなり少ない値であることが望ましい場合がある。具体的には、不十分な露光量は２ｍＪ／ｃｍ２乃至１８０ｍＪ／ｃｍ２程度であり、例えば２０ｍＷ／ｃｍ２の光束を用いた場合、照射時間が概ね０．１秒乃至９秒であれば、不十分な露光となる。
　それぞれの光Ｌ１を照射して露光工程を完了した後、上述したような現像工程を行なった結果を図６に示す。
　光Ｌ１として不十分な非偏向並行光が照射された領域１３０ｄ’においては、その露光量が少ないことに起因して残る未硬化成分の配向が乱れて低配向状態となる。非偏向並行光が照射されたことによって負のＣプレートが得られるものの、厚み方向位相差は領域１３０ａより小さくなる。
　光Ｌ１として不十分な直線偏光が照射された領域１３０ｅ’においては、領域１３０ｂ’と比較すると、面内位相差および厚み方向位相差はいずれも小さくなるが、領域１３０ｂ’と同様に正のＡプレートと負のＣプレートとが複合された二軸性が示される。
　不十分な露光量の直線偏光および不十分な露光量の非偏向並行光が光Ｌ１として照射された領域１３０ｆ’における配向の性質は、直線偏光露光量と非偏向並行光露光量との比率、および総露光量に応じて変化する。具体的には、領域１３０ａ’で得られる配向の性質と領域１３０ｂ’で得られる配向の性質とが発現して、Ａプレートと負のＣプレートとが複合された二軸性を示すものの、面内位相差は領域１３０ｂ’より小さくなる。すなわち、Ｎｚ係数は領域１３０ｂ’より大きくなる。
　こうした露光工程は、上述したような方法により行なうことができる。露光工程においてハーフトーンマスクを使用した場合には、それぞれの領域に照射される直線偏光および非偏向並行光の露光量を、所望に応じて制御することも可能となる。ハーフトーンマスクは、所定の領域に対応した部分に遮光層が設けられ、領域に対応した部分に半透過層が設けられている。ハーフトーンマスクの代わりに、グレイトーンマスクまたは波長制限マスクを使用してもよい。グレイトーンマスクは、半透過層を省略し、遮光層に露光機の解像度以下の幅の複数のスリットを有する以外は、ハーフトーンマスクと同様の構造を有している。波長制限マスクは、光の透過波長域が異なる領域を含んでいる。
　なお、領域１３０ｆ’に関して説明したように、直線偏光露光量と非偏向並行光露光量との比率および総露光量を適宜選択することによって、所望の二軸性を得ることが可能である。すなわち、Ｎｚ係数を任意に設定することができる。
　直線偏光と非偏向並行光との組み合わせのみならず、消光比の異なる直線偏光を照射した場合も、同様の効果が得られる。例えば、消光比が２：１となる直線偏光を照射したときは、（消光比が無限大の）直線偏光の照射量と非偏向並行光の照射量とが等しい場合に概ね相当し、消光比が２：１より大きい直線偏光を照射したときは、直線偏光の照射量が非偏向並行光の照射量より大きい場合に相当する。
　また、直線偏光と非偏向並行光との組み合わせのみならず、楕円率の異なる楕円偏光を照射した場合も、同様の効果が得られる。例えば、楕円率が２となる楕円偏光を照射したときは、消光比が無限大の直線偏光の照射量と非偏向並行光の照射量とが等しい場合に概ね相当する。また、楕円率が２より大きい楕円偏光を照射したときは、直線偏光の照射量が非偏向並行光の照射量より大きい場合に相当する。
　さらには、上述の手法を併用して光Ｌ１を得ることもできる。例えば、消光比の異なる直線偏光と非偏向並行光とを組み合わせて、あるいは楕円率が異なる楕円偏光と非偏向並行光とを組み合わせて光Ｌ１としてもよい。
　ここで、直線偏光あるいは楕円偏光を照射する工程において、少なくとも１つの領域に対して、偏光の軸の方位角を他の領域と異なるように照射することも可能である。このようにすると、続く現像工程において、当該領域における面内方向で最も屈折率が高くなる軸は、先の直線偏光／楕円偏光の軸の方位角に対応して、他の領域と異なる方向に発現する。
　図４に示したように領域毎に異なる配向の状態が達成された後には、定着工程を行なって、未反応化合物のメソゲンについて配向の状態を維持したまま、未反応化合物を重合および／または架橋させる。
　例えば、図７に示すように、サーモトロピック液晶化合物が等方相から液晶相へと変化する相転移温度よりも高い温度に液晶材料層１３０’を維持したまま、液晶材料層１３０’の全体に光Ｌ２を照射する。
　液晶材料層１３０’には、未反応化合物を概ね重合および／または架橋反応させるのに十分な露光量で光Ｌ２を照射する。これにより、未反応化合物の重合または架橋を生じさせ、配向の状態を変化させたメソゲンを固定化する。以上のようにして、固体化液晶層１３０を得る。
　なお、ある液晶化合物は、等方相から液晶相へと変化する第１相転移温度が、液晶相から等方相へと変化する第２相転移温度と比較してより低い。それゆえ、特定の場合には、定着工程における液晶材料層１３０’の温度は、現像工程の加熱温度と比較してより低くてもよい。ただし、通常は、簡便性の観点で、定着工程における液晶材料層１３０’の温度は、第１相転移温度以上とする。
　照射される光Ｌ２としては、偏光を用いてもよいが、通常は簡便性の観点で非偏向の光が用いられる。
　定着工程における光照射では、液晶材料層１３０’の全体にわたって露光量が等しくてもよい。この場合、微細なパターンが設けられたフォトマスクを使用する必要がない。したがって、工程を簡略化することができる。
　定着工程は、他の方法で行なってもよい。　
　例えば、未反応化合物、すなわちサーモトロピック液晶化合物が第１相転移温度よりも高い重合および／または架橋温度に加熱することによって重合および／または架橋する材料である場合、光を照射する代わりに、加熱を行なってもよい。具体的には、光を照射する代わりに、液晶材料層１３０’を重合および／または架橋温度以上に加熱して、未反応化合物を重合および／または架橋させる。これにより、固体化液晶層１３０を得る。なお、現像工程における加熱温度は、例えば、第１相転移温度以上でありかつ重合および／または架橋温度未満とする。
　あるいは、定着工程において、光照射と加熱とを順次行なってもよい。このように光と熱とを組み合わせると、未反応化合物の重合および／または架橋をより確実に進行させることができる。それゆえ、より強固な固体化液晶層１３０を得ることができる。
　ある温度に加熱することによって、未反応化合物が重合および／または架橋する材料である場合、現像工程における加熱温度は、それが重合および／または架橋する温度以上であってもよい。すなわち現像工程と定着工程とを同時に行なってもよい。ただし、この場合、配向乱れの発生と重合および／または架橋とが同時に進行する。そのため、製造条件が固体化液晶層１３０の光学特性に及ぼす影響が比較的大きい。
　図３および図４を参照して説明したように、本発明の位相差板は、ウェット工程なしに位相差のパターンが形成される。ウェット工程によりパターンを形成するには、溶剤あるいはアルカリ性水溶液等、液晶材料層を溶解する能力を有する液体が用いられる。例えば、該液体に液晶材料層に浸漬することによって、あるいは、スプレーなどにより該液体を液晶材料層に噴霧することによって、未硬化部を除去してパターンが形成される。こうしたウェット工程は、その製造条件が最終製品の光学的特性に与える影響は極めて大きい。それゆえ、ウェット工程を含んだ方法によると、光学的特性の目標値からのずれを生じ易い。
　これに対して本発明の方法では、露光工程およびそれよりも後にウェット工程は行なわない。それゆえ、ウェット工程に起因して屈折率異方性が目標値からずれるのを防止することができる。
　なお、屈折率異方性と露光工程における条件、例えば露光量とは、必ずしも比例関係にある訳ではないが、材料および露光条件が一定のもとでは、屈折率異方性の再現性は高い。それゆえ、ある屈折率異方性を達成するのに必要な条件、例えば露光量を見出すのは容易であり、また、安定した製造を行なうことも容易である。
　図１乃至図４および図７を参照しながら説明した位相差板１０、すなわちパネル基板には、様々な変形が可能である。
　この位相差板１０では、固体化液晶層１３０は、屈折率異方性が互いに異なる領域１３０ａ乃至１３０ｃを含んでいる。固体化液晶層１３０は、領域１３０ａ乃至１３０ｃとは屈折率異方性が異なる１つ以上の領域をさらに含んでいてもよい。例えば、半透過型液晶表示装置では、赤、緑および青色画素の各々が、透過部と反射部とを含んでいる。透過部と反射部とには、異なる光学的設計を採用する必要がある。それゆえ、固体化液晶層１３０のうち、赤、緑および青色画素に対応した部分の各々が、屈折率異方性が互いに異なる２つ以上の領域を含んでいてもよい。
　また、カラーフィルタ層１２０は前記した着色層の以外に、黒色離画壁を含んでいてもよい。黒色離画壁は、例えば、着色層１２０ａ乃至１２０ｃを互いに離間するように設けられる。
　位相差板１０からカラーフィルタ層１２０を省略してもよい。例えば、液晶表示装置では、その一方の基板がカラーフィルタ層と位相差層との双方を含んでいてもよいが、液晶表示装置の一方の基板がカラーフィルタ層を含み、他方の基板が位相差層を含んでいてもよい。後者の場合、位相差板１０は、カラーフィルタ層１２０を含んでいる必要はない。ただし、位相差板１０がカラーフィルタ層１２０と固体化液晶層１３０との双方を含んでいる場合、貼りあわせの際に、カラーフィルタ層１２０と固体化液晶層１３０とを位置合わせする必要がない。
　固体化液晶層１３０は、平面体１１０とカラーフィルタ層１２０との間に介在させてもよい。
　図８は、一変形例にかかる位相差板を概略的に示す断面図である。この位相差板１０は、固体化液晶層１３０が平面体１１０とカラーフィルタ層１２０との間に介在していること以外は、図１乃至図４を参照しながら説明した位相差板１０と同様である。
　この構造を採用した場合、例えば位相差板１０を含んだ液晶表示装置において、固体化液晶層１３０は、カラーフィルタ層１２０から液晶層中への不純物の混入を抑制しない。しかしながら、この構造を採用した場合、カラーフィルタ層１２０が、固体化液晶層１３０を形成するための露光工程および熱処理工程に晒されることがない。それゆえ、この構造を採用した場合、図１および図２に示す構造を採用した場合と比較して、上記の露光工程における光や、現像工程および定着工程における熱に起因したカラーフィルタ層１２０の劣化は生じ難い。
　また、この構造を採用した場合、平面体１１０上に固体化液晶層１３０を形成することができる。したがって、完全に平坦な平面とし難いカラーフィルタ層１２０上に固体化液晶層１３０を形成する場合と比較して、設計通りの性能を有する固体化液晶層１３０をより容易に得ることができる。
　固体化液晶層１３０は、典型的には厚さが均一である。しかしながら、特定の場合には、固体化液晶層１３０の領域１３０ａ乃至１３０ｃは互いに異なっていてもよい。
　上述したいずれの位相差板１０も、様々な用途に利用可能である。例えば、位相差板１０は、液晶表示技術に代表される表示技術に利用可能である。
　図９は、図１および図２に示す位相差板を用いて製造可能な液晶表示装置の一例を概略的に示す断面図である。
　図９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透過型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、カラーフィルタ基板１０’とアレイ基板２０と液晶層３０と一対の偏光板４０と図示しないバックライトとを含んでいる。
　カラーフィルタ基板１０’は、上述した位相差板１０と対向電極１５０と配向膜１６０とを含んでいる。
　対向電極１５０は、固体化液晶層１３０上に形成されている。表示領域の全体にわたって広がった連続膜である。対向電極１５０は、例えば、上述した透明導電体からなる。
　配向膜１６０は、対向電極１５０を被覆している。配向膜１６０は、配向膜は、例えば、対向電極１５０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１６０は、光配向技術を利用して形成してもよい。
　アレイ基板２０は、配向膜１６０と向き合った基板２１０を含んでいる。基板２１０は、ガラス板または樹脂板などの光透過性基板である。
　基板２１０の配向膜１６０との対向面上には、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２５０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おり、基板２１０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２５０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２５０は、着色層１２０ａ乃至１２０ｃの何れかと向き合っている。
　画素電極２５０は、配向膜２６０で被覆されている。配向膜２６０は、配向膜は、例えば、画素電極２５０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２６０は、光配向技術を利用して形成してもよい。
　カラーフィルタ基板１０’とアレイ基板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。カラーフィルタ基板１０’とアレイ基板２０と接着剤層とは、中空構造を形成している。
　液晶層３０は、液晶化合物または液晶組成物からなる。この液晶化合物または液晶組成物は、流動性を有しており、カラーフィルタ基板１０’とアレイ基板２０と接着剤層とに囲まれた空間を満たしている。カラーフィルタ基板１０’とアレイ基板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４０は、液晶セルの両主面に貼り付けられている。偏光板４０は、例えば、それらの透過軸が直交するように配置する。
　この液晶表示装置において、固体化液晶層１３０の領域１３０ａ乃至１３０ｃは、厚さがほぼ等しく、屈折率異方性が異なっている。したがって、１３０ａ乃至１３０ｃの屈折率異方性を最適化して、したがって、赤、緑および青の各々について、理想的な光学補償を達成することができる。
　上述したとおり、位相差板１０は、アクティブマトリクス駆動方式を採用した透過型液晶表示装置において利用可能である。この位相差板１０は、他の表示装置で利用することも可能である。
　例えば、位相差板１０は、半透過型液晶表示装置または反射型液晶表示装置において利用してもよい。また、液晶表示装置には、パッシブマトリクス駆動方式などのアクティブマトリクス駆動方式以外の駆動方式を採用してもよい。あるいは、位相差板１０は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの液晶表示装置以外の表示装置において利用してもよい。
　更なる利益および変形は、当業者には容易である。それゆえ、本発明は、そのより広い側面において、ここに記載された特定の記載や代表的な態様に限定されるべきではない。したがって、添付の請求の範囲およびその等価物によって規定される本発明の包括的概念の真意または範囲から逸脱しない範囲内で、様々な変形が可能である。

Claims (35)

  1. 　光透過性の平面体と、
    　前記平面体に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された固体化液晶層とを具備し、
    　前記固体化液晶層は、厚み方向の屈折率が最も低い複数の領域を含み、
    　前記複数の領域は、前記平面体上で配列し、面内位相差および厚み方向位相差が、それぞれメソゲンの配向乱れの程度および配向乱れの異方性に起因して異なっていることを特徴とする位相差板。
  2. 　前記固体化液晶層における前記領域の数は３以上であることを特徴とする請求項１に記載の位相差板。
  3. 　前記固体化液晶層の少なくとも１つの領域においては、下記数式（１）で示されるＮｚ係数が他の領域と異なることを特徴とする請求項１または２に記載の位相差板。
    　　Ｎｚ＝（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）　　　　数式（１）
    （上記式中、ｎｘは面内で最大となる屈折率、ｎｙは面内で最小となる屈折率、ｎｚは法線方向の屈折率である。）
  4. 　前記第１乃至第３の領域のいずれか１つは、面内位相差を実質的に有しないことを特徴とする請求項２または３に記載の位相差板。
  5. 　前記第１乃至第３の領域のうち少なくとも１つの領域は、面内のうち最も屈折率が高くなる軸の方向が他の領域と異なることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の位相差板。
  6. 　屈折率異方性を実質的に有しない領域をさらに具備することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の位相差板。
  7. 　前記固体化液晶層の厚さは均一であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位相差板。
  8. 　前記固体化液晶層はサーモトロピック液晶化合物または組成物を、異方乱れコレステリック配向の状態で重合および／または架橋させてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位相差板。
  9. 　前記平面体と前記固体化液晶層との間に介在するかまたは前記固体化液晶層を間に挟んで前記平面体と向き合ったカラーフィルタ層をさらに具備し、前記カラーフィルタ層は、吸収スペクトルが互いに異なり、前記第１乃至第３の領域とそれぞれ向き合った第１乃至第３の着色層を含むことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の位相差板。
  10. 　前記固体化液晶層は、面内位相差が前記第１の領域で最小であるとともに前記第３の領域で最大であり、Ｎｚ係数が前記第１の領域で最大であるとともに前記第３の領域で最小であり、
    　前記カラーフィルタ層が透過させる光の波長は、前記第１の着色層で最も短く、前記第第３の着色層で最も長いことを特徴とする請求項９に記載の位相差板。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の位相差板を用いてなる液晶表示装置。
  12. 　光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、
    　前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、異なる条件で偏光照射および異なる条件で非偏向並行光照射を行なって、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、
    　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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、
    　前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法。
  13. 　前記露光工程において、前記非偏向並行光照射は、前記偏光照射を行なう前に行なわれることを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
  14. 　前記露光工程において、前記偏光照射は、直線偏光を照射することにより行なわれることを特徴とする請求項１２または１３に記載の製造方法。
  15. 　前記露光工程において、前記偏光照射は、楕円偏光を照射することにより行なわれることを特徴とする請求項１２または１３に記載の製造方法。
  16. 　光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、
    　前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、少なくとも消光比を異ならせて直線偏光を照射して、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、
    　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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、
    　前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法。
  17. 　光透過性の平面体上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、
    　前記平面体上に、光重合性または光架橋性のサーモトロピック液晶化合物とキラル剤とを含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがコレステリック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つの領域に対し、少なくとも楕円率を異ならせて楕円偏光を照射して、サーモトロピック液晶化合物の少なくとも一部を、異なる割合ならびに異なる異方性の程度で重合または架橋させて重合または架橋生成物を生じさせる露光工程と、
    　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、前記少なくとも２つの領域における未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向の状態を変化させる現像工程と、
    　前記メソゲンの配向の状態を変化させたまま前記未反応化合物を重合および／また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板の製造方法。
  18. 　前記露光工程において、前記直線偏光あるいは楕円偏光の照射は、前記領域のうち少なくとも１つに対して、偏光の軸の方位角を他の領域と異なるように照射することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の製造方法。
  19. 　前記露光工程において、前記偏光照射も前記非偏向並行光照射も行なわず、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または組成物とを含み、前記重合または架橋生成物は含まない領域をさらに設け、
    　当該領域に対しては、
    　前記現像工程において、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、未反応の前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンの配向を消失させ、
    　前記定着工程において、前記メソゲンの配向の消失させたまま前記未反応化合物を重合および／または架橋させることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の製造方法。
  20. 　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１２乃至１９のいずれか１項に記載の製造方法。
  21. 　前記定着工程において、前記未反応化合物の重合および／または架橋は、その反応を光照射によって誘起することを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の製造方法。
  22. 　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および／または架橋温度に加熱することによって重合および／または架橋する材料であり、
    　前記現像工程において、前記メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合および／また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、前記未重合およ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および／または架橋温度以上の温度に加熱することによって重合および／または架橋させることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の製造方法。
  23. 　前記現像工程における前記加熱は、前記平面体の温度を、前記露光工程における温度から前記定着工程における温度まで連続的に上昇させることによって行なう請求項２２に記載の製造方法。
  24. 　前記固体化液晶層を形成する前に前記平面体上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに含み、前記固体化液晶層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形成することを特徴とする請求項１２乃至２３のいずれか１項に記載の製造方法。
  25. 　前記固体化液晶層を形成した後に前記固体化液晶層上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに含み、前記カラーフィルタ層は前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔てて形成することを特徴とする請求項１２乃至２３のいずれか１項に記載の製造方法。
  26. 　光透過性の平面体と、
    　前記平面体に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された固体化液晶層とを具備し、
    　前記固体化液晶層は、厚み方向の屈折率が最も低い複数の領域を含み、
    　前記複数の領域は、前記平面体上で配列し、面内の複屈折率および厚み方向の複屈折率が、それぞれメソゲンの配向乱れの程度および配向乱れの異方性に起因して異なっていることを特徴とする位相差板。
  27. 　前記固体化液晶層における前記領域の数は３以上であることを特徴とする請求項２６に記載の位相差板。
  28. 　前記固体化液晶層の少なくとも１つの領域においては、下記数式（１）で示されるＮｚ係数が他の領域と異なることを特徴とする請求項２６または２７に記載の位相差板。
    　　Ｎｚ＝（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）　　　　数式（１）
    （上記式中、ｎｘは面内で最大となる屈折率、ｎｙは面内で最小となる屈折率、ｎｚは法線方向の屈折率である。）
  29. 　前記第１乃至第３の領域のいずれか１つは、面内の複屈折率を実質的に有しないことを特徴とする請求項２７または２８に記載の位相差板。
  30. 　前記第１乃至第３の領域のうち少なくとも１つの領域は、面内のうち最も屈折率が高くなる軸の方向が他の領域と異なることを特徴とする請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の位相差板。
  31. 　屈折率異方性を実質的に有しない領域をさらに具備することを特徴とする請求項２６乃至３０のいずれか１項に記載の位相差板。
  32. 　前記固体化液晶層の厚さは均一であることを特徴とする請求項２６乃至３１のいずれか１項に記載の位相差板。
  33. 　前記固体化液晶層はサーモトロピック液晶化合物または組成物を、異方乱れコレステリック配向の状態で重合および／または架橋させてなることを特徴とする請求項２６乃至３２のいずれか１項に記載の位相差板。
  34. 　前記平面体と前記固体化液晶層との間に介在するかまたは前記固体化液晶層を間に挟んで前記平面体と向き合ったカラーフィルタ層をさらに具備し、前記カラーフィルタ層は、吸収スペクトルが互いに異なり、前記第１乃至第３の領域とそれぞれ向き合った第１乃至第３の着色層を含むことを特徴とする請求項２７乃至３３のいずれか１項に記載の位相差板。
  35. 　前記固体化液晶層は、面内複屈折率が前記第１の領域で最小であるとともに前記第３の領域で最大であり、Ｎｚ係数が前記第１の領域で最大であるとともに前記第３の領域で最小であり、
    　前記カラーフィルタ層が透過させる光の波長は、前記第１の着色層で最も短く、前記第第３の着色層で最も長いことを特徴とする請求項３４に記載の位相差板。
PCT/JP2009/056174 2008-03-31 2009-03-26 位相差板、その製造方法および液晶表示装置 WO2009123021A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010505792A JP5110158B2 (ja) 2008-03-31 2009-03-26 位相差板
CN2009801051756A CN101946194B (zh) 2008-03-31 2009-03-26 相位差片、其制造方法以及液晶显示装置
US12/923,614 US20110025952A1 (en) 2008-03-31 2010-09-29 Retardation plate, method for manufacturing the retardation plate, and liquid crystal display

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-093498 2008-03-31
JP2008093498 2008-03-31
JP2008164894 2008-06-24
JP2008-164894 2008-06-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/923,614 Continuation US20110025952A1 (en) 2008-03-31 2010-09-29 Retardation plate, method for manufacturing the retardation plate, and liquid crystal display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009123021A1 true WO2009123021A1 (ja) 2009-10-08

Family

ID=41135033

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/072871 WO2009122621A1 (ja) 2008-03-31 2008-12-16 位相差板、その製造方法及び液晶表示装置
PCT/JP2009/056174 WO2009123021A1 (ja) 2008-03-31 2009-03-26 位相差板、その製造方法および液晶表示装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/072871 WO2009122621A1 (ja) 2008-03-31 2008-12-16 位相差板、その製造方法及び液晶表示装置

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8284357B2 (ja)
EP (1) EP2261703A4 (ja)
JP (3) JPWO2009122621A1 (ja)
KR (2) KR101216891B1 (ja)
CN (2) CN101910889B (ja)
TW (2) TW200941091A (ja)
WO (2) WO2009122621A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2309292A3 (en) * 2001-11-08 2011-11-23 Dai Nippon Printing Co., Ltd. A liquid crystal display device
JP2012042530A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Fujifilm Corp 長尺状光学フィルムの製造方法、及び長尺状円偏光板の製造方法
US8659738B2 (en) 2001-11-08 2014-02-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011095390A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Fujifilm Corp 二軸性光学異方性層を有するカラーフィルタ基板
KR101274716B1 (ko) 2009-12-23 2013-06-12 엘지디스플레이 주식회사 평판 표시 소자의 제조 장치 및 방법
JP5789945B2 (ja) 2010-09-24 2015-10-07 Jsr株式会社 液晶配向膜及び位相差フィルムの製造方法、並びに液晶配向剤、液晶配向膜及び位相差フィルム
CN102692663A (zh) * 2011-03-21 2012-09-26 财团法人工业技术研究院 相位差膜与立体显示装置的制作方法及相位差膜
CN102654595B (zh) * 2011-05-20 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 相位差板及其制作方法
KR101328109B1 (ko) * 2011-07-20 2013-11-13 최승규 광학필름, 그의 제조방법, 그를 포함하는 입체안경 및 입체표시장치
TWI450004B (zh) 2011-10-26 2014-08-21 Benq Materials Corp 圖案化相位延遲膜及其製造方法
JP5922459B2 (ja) * 2012-03-26 2016-05-24 株式会社有沢製作所 位相差板の製造方法
JP5966079B2 (ja) * 2013-03-25 2016-08-10 富士フイルム株式会社 円偏光板、円偏光板用位相差板、有機ｅｌ表示装置
CN103267994B (zh) * 2013-05-22 2015-06-17 深圳市华星光电技术有限公司 一种偏光器件、液晶显示装置及其制造方法
CN103293585B (zh) * 2013-05-30 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 相位差板、显示装置和相位差板制作方法
JP6366089B2 (ja) * 2014-03-28 2018-08-01 Ｎｅｃライティング株式会社 有機ｅｌパネル用透光性基板、有機ｅｌパネル用透光性基板の屈折率異方性の制御方法、有機ｅｌパネル用透光性基板の製造方法、有機ｅｌパネル、有機ｅｌ装置
CN104516156A (zh) * 2014-12-26 2015-04-15 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种液晶显示面板
CN108700694B (zh) * 2016-02-22 2021-04-27 富士胶片株式会社 光学膜、光学膜的制造方法及显示装置
BR112018069538B1 (pt) 2016-04-05 2023-01-17 Fiberlean Technologies Limited Produto de papel ou papelão e método de fabricação de um produto de papel ou papelão
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products
WO2018230395A1 (ja) * 2017-06-13 2018-12-20 富士フイルム株式会社 液晶フィルムの製造方法および機能性フィルムの製造方法
KR102216075B1 (ko) * 2017-12-27 2021-02-15 주식회사 엘지화학 자외선 경화형 잉크 조성물, 이를 이용한 디스플레이 기판의 베젤 패턴의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 베젤 패턴
JP2019184828A (ja) * 2018-04-10 2019-10-24 シャープ株式会社 液晶表示装置
TWI745882B (zh) * 2020-03-11 2021-11-11 友達光電股份有限公司 顯示裝置
US20230400755A1 (en) * 2020-09-02 2023-12-14 Sony Group Corporation Optical phase modulation element and display apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004133179A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Dainippon Printing Co Ltd 偏光素子およびその製造方法
JP2005024919A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Dainippon Printing Co Ltd 位相差制御層を有するカラーフィルタおよびその製造方法並びにディスプレイ
JP2006085130A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2006276397A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Dainippon Printing Co Ltd 光学素子の製造方法
JP2008505369A (ja) * 2004-07-07 2008-02-21 メルク　パテント　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフトング 周期的に異なる局所複屈折を有する二軸性フィルム
JP2008058612A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Sony Corp 液晶セル及び液晶表示装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52132031A (en) 1976-04-30 1977-11-05 Toyo Ink Mfg Co Ltd Phthalocyanine pigment composition
JPS5940172B2 (ja) 1977-10-28 1984-09-28 東洋インキ製造株式会社 フタロシアニン顔料組成物
JPS5661461A (en) 1979-10-26 1981-05-26 Toyo Ink Mfg Co Ltd Pigment composition
JPS5715620A (en) 1980-06-25 1982-01-27 Hitachi Ltd Rocking type flying shears
JPS5940172A (ja) 1982-08-31 1984-03-05 Aloka Co Ltd 試験管移送装置
JPS6088185A (ja) 1983-10-18 1985-05-17 東洋インキ製造株式会社 顔料分散剤
JPS6317102A (ja) 1986-07-10 1988-01-25 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JPH0733485B2 (ja) 1987-06-05 1995-04-12 東洋インキ製造株式会社 顔料分散剤
JP2723387B2 (ja) 1991-07-05 1998-03-09 株式会社トクヤマ フォトクロミック組成物
JP4199412B2 (ja) * 1999-09-27 2008-12-17 富士フイルム株式会社 光学補償シートおよびその製造方法
JP4831721B2 (ja) * 2001-08-22 2011-12-07 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP2004205801A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Seiko Epson Corp 液晶表示装置及びその製造方法、位相差層の製造方法
JP2006520928A (ja) * 2003-03-21 2006-09-14 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 複屈折光学素子、複屈折光学素子を有するｌｃｄデバイス、および複屈折光学素子の製造方法
US7400371B2 (en) * 2004-02-03 2008-07-15 Sumitomo Chemical Company, Limited Liquid crystal display having particular retardation plate
WO2006010431A1 (en) * 2004-07-28 2006-02-02 Merck Patent Gmbh Transflective lcd comprising a patterned retardation film
JP2006323312A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Dainippon Printing Co Ltd 位相差光学素子およびこれを用いた液晶表示装置
JP4707521B2 (ja) * 2005-09-30 2011-06-22 大日本印刷株式会社 カラーフィルタおよびこれを有する半透過半反射型液晶表示装置
JP4909594B2 (ja) * 2006-01-17 2012-04-04 東芝モバイルディスプレイ株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004133179A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Dainippon Printing Co Ltd 偏光素子およびその製造方法
JP2005024919A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Dainippon Printing Co Ltd 位相差制御層を有するカラーフィルタおよびその製造方法並びにディスプレイ
JP2008505369A (ja) * 2004-07-07 2008-02-21 メルク　パテント　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフトング 周期的に異なる局所複屈折を有する二軸性フィルム
JP2006085130A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2006276397A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Dainippon Printing Co Ltd 光学素子の製造方法
JP2008058612A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Sony Corp 液晶セル及び液晶表示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2309292A3 (en) * 2001-11-08 2011-11-23 Dai Nippon Printing Co., Ltd. A liquid crystal display device
US8659738B2 (en) 2001-11-08 2014-02-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US8659711B2 (en) 2001-11-08 2014-02-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2012042530A (ja) * 2010-08-13 2012-03-01 Fujifilm Corp 長尺状光学フィルムの製造方法、及び長尺状円偏光板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009123021A1 (ja) 2011-07-28
KR20100096216A (ko) 2010-09-01
KR20100116676A (ko) 2010-11-01
KR101266658B1 (ko) 2013-05-28
TW200941091A (en) 2009-10-01
US20110025952A1 (en) 2011-02-03
CN101946194A (zh) 2011-01-12
CN101910889A (zh) 2010-12-08
TW200949320A (en) 2009-12-01
US8284357B2 (en) 2012-10-09
US20110025953A1 (en) 2011-02-03
CN101910889B (zh) 2013-03-13
EP2261703A4 (en) 2012-10-24
CN101946194B (zh) 2013-11-13
WO2009122621A1 (ja) 2009-10-08
KR101216891B1 (ko) 2012-12-28
JPWO2009122621A1 (ja) 2011-07-28
EP2261703A1 (en) 2010-12-15
JP5110158B2 (ja) 2012-12-26
JP2010033008A (ja) 2010-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5110158B2 (ja) 位相差板
KR100996551B1 (ko) 리타데이션 기판, 그의 제조 방법 및 액정 표시 장치
JP5251354B2 (ja) リターデイション基板、その製造方法及び液晶表示装置
JP4591622B2 (ja) 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
JP5169339B2 (ja) リターデイション基板の製造方法
JP2010224337A (ja) カラーフィルタ基板、その製造方法及び液晶表示装置
JP5651988B2 (ja) 位相差基板、その製造方法、および液晶表示装置
JP5195152B2 (ja) リターデイション基板および液晶表示装置
JP2011150061A (ja) 偏光板及びその製造方法
JP5516024B2 (ja) 位相差基板の製造方法
JP2011048192A (ja) 位相差板、その製造方法および液晶表示装置
JP5217768B2 (ja) リターデイション基板の製造方法
JP2011123192A (ja) 位相差板、その製造方法および液晶表示装置
JP5262926B2 (ja) 位相差基板の製造方法
JP2010224245A (ja) カラーフィルタ基板及び液晶表示装置およびその製造方法
JP5516023B2 (ja) 位相差基板の製造方法および位相差基板、ならびに半透過液晶表示装置
JP5453753B2 (ja) カラーフィルタ基板
JP5315852B2 (ja) リターデイション基板の製造方法
JP2010107939A (ja) 光学補償能を有するカラーフィルタ基板の製造方法
JP2009237355A (ja) リターデイション基板、その製造方法及び液晶表示装置
JP2009244347A (ja) カラーフィルタ基板、その製造方法及び液晶表示装置
JP2011070067A (ja) 光学補償能を有するカラーフィルタ基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980105175.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09727591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010505792

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107021078

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09727591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1