相位差片、其製造方法以及液晶顯示裝置的製作方法

2023-05-22 23:36:26 1

專利名稱：相位差片、其製造方法以及液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及能夠適用於例如液晶顯示裝置等顯示裝置的光學技術。
背景技術：
液晶顯示裝置具有厚度薄、重量輕和低消耗電力等特徵。因此，近年來，在便攜設 備以及電視接收器等固定設備中的利用迅速增加。當使液晶顯示裝置顯示多色圖像時，要使用濾色器。例如，在能夠顯示多色圖像的 透射型或反射型液晶顯示裝置中，一般要使用含有紅色、綠色和藍色著色層的濾色器。此 外，在能夠顯示多色圖像的半透射型液晶顯示裝置中，一般要使用含有透射顯示用的紅色、 綠色和藍色著色層和反射顯示用的紅色、綠色和藍色著色層的濾色器。多數液晶顯示裝置含有相位差層。例如，在電視接收器的液晶顯示裝置中，將相位 差層與直線偏振光薄膜組合使用，以便顯示無論從哪個方向觀察都容易看清的圖像。另外， 在反射型或半透射型液晶顯示裝置中，為了在太陽等高亮度光源下實現高的可視性，要使 用含有四分之一波阻片或含有四分之一波阻片和二分之一波阻片的吸收型圓偏振片作為 相位差層。但是，儘管紅、綠和藍的像素的顯示色的波長範圍不同，但通常相位差層的光學特 性在面內是均勻的。因此，採用適合於顯示色不同的所有像素的設計是困難的。另外，液晶層和相位差層的各自的相位差具有波長分散。因此，液晶單元的相位差 被相位差層充分補償的設計如果採用到顯示某個顏色的像素中，則對於顯示其它顏色的像 素來說，液晶單元的相位差有可能不能被相位差層充分補償。另外，當將在綠色的波長範圍的中心波長、例如約550nm下可得到四分之一波長 (λ/4)的相位差的四分之一波阻片和直線偏振片組合起來作為圓偏振片使用時，假如該四 分之一波阻片的折射率各向異性即雙折射率Δη在可見光範圍內的所有波長下即便大致 相等，在中心波長例如約為450nm的藍色的波長範圍也可以得到大於λ/4的相位差。而且， 在中心波長例如約為630nm的紅色的波長範圍可以得到小於λ/4的相位差。因此，對圓偏 振片照射作為自然光的藍色光和紅色光時，透射光不是圓偏振光而成為橢圓偏振光。實際 上，對於多數光學材料而言，雙折射率在可見光範圍的短波長側即藍色的波長範圍中變大， 而在長波長側即紅的波長範圍中變小，因此上述問題常常變得更加嚴重。鑑於上述問題點，作為相位差層，例如在日本特開2005-24919號公報、日本特開 2006-85130號公報中提出了含有厚度不同的多個區域即相位差不同的多個區域的固體化 液晶層。具體而言，在日本特開2005-24919號公報中記載了如下內容，S卩，形成由厚度互 不相同的紅色、綠色和藍色著色層構成的濾色器層，在該濾色器層上形成固體化液晶層。該 固體化液晶層是通過在濾色器層上形成的取向膜上塗布含有光聚合性液晶化合物的塗布 液，並對塗膜照射紫外線而得到的。根據該方法，由於上述著色層在濾色器層的表面產生的凹凸結構，所以可以在較薄的著色層的位置得到更厚的固體化液晶層，而在較厚的著色層的位置得到更薄的固體化 液晶層。即，可以得到在顯示色不同的像素間厚度也不同的固體化液晶層。換言之，可以得 到含有相位差不同的多個區域的固體化液晶層。在日本特開2006-85130號公報中記載了含有濾色器層和固體化液晶層的半透射 型液晶顯示裝置。在該液晶顯示裝置中，濾色器層的各著色層在像素的透射部更厚，而在像 素的反射部更薄。即，在濾色器的層的表面設置了凹凸結構。該固體化液晶層可以通過如 下方法得到的在濾色器層的設置有凹凸結構的面上形成聚醯亞胺層，對聚醯亞胺層的整 面實施摩擦處理，然後，在聚醯亞胺層上塗布紫外線固化性的液晶單體，並對塗膜照射紫外 線。或者，該固體化液晶層可以通過如下方法得到在濾色器層的設置有凹凸結構的面上塗 布液晶聚合物，將塗膜整體供給至光取向處理。如上所述得到的固體化液晶層在像素的透 射部更薄，而在像素的反射部更厚。即，根據該方法，可以得到含有相位差不同的多個區域 的固體化液晶層。但是，在日本特開2005-24919號公報記載的技術中，必須精確控制著色層間的厚 度差。同樣，在日本特開2006-85130號公報記載的技術中，必須精確控制著色層的反射部 的厚度與透射部的厚度之差。因此，在採用上述技術時，濾色器層的設計受到制約，或者濾 色器層的製造難度上升。而且，上述技術中，要在濾色器層的凹凸面上形成固體化液晶層。 因此，要在固體化液晶層的各區域中達成符合設計的膜厚，必須考慮塗布液的流動性和塗 膜的收縮率等各種要因。另外，例如在日本特表2008-505369號公報中提出了一種周期性地具有不同的局 部雙折射的雙軸性薄膜。這裡記載的是短間距膽留型薄膜，由於螺旋的變形，負的C型結構 中會產生附加的面內各向異性(Δ nx_y)。具體而言，nx乒ny乒nz且nx和ny大於nz的、具有 雙軸性的負的C型對稱性的折射率橢圓體的產生也表示在附圖中。還記載了該薄膜例如可以如下製作用直線偏振光、優選為直線偏振UV光照射材 料，在材料的被選擇的區域中誘導感光性化合物的光反應，螺旋結構儘管保持相同，但雙摺 射通過螺旋而變得局部不同。

發明內容
本發明的目的是可以容易地製造包含面內相位差和厚度方向相位差這兩者均不 同的多個區域的相位差層、以及具有該相位差層的相位差片。根據本發明的第1方面，提供一種相位差片，其特徵在於，其具備透光性的平面 體；以及被所述平面體支撐、且形成為由相同材料構成的連續膜的固體化液晶層，所述固體 化液晶層含有厚度方向的折射率為最低的多個區域，所述多個區域排列在所述平面體上， 面內相位差和厚度方向相位差分別因介晶的取向不規則(orientation irregularity)的 程度和取向不規則的各向異性而不同。根據本發明的第2方面，提供一種液晶顯示裝置，其是使用上述的相位差片構成 的。根據本發明的第3方面，提供一種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法 包含在透光性的平面體上形成固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工 序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，對所述液晶材料層的至少2個區域進行不同條件下的 偏振光照射和不同條件下的非偏向平行光照射，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的 比例和不同的各向異性的程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝 光工序之後，將所述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從液晶相變化為各向同性相 的相轉變溫度相等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未反應的所述熱致液晶化合 物的介晶的取向狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化 的狀態下，使所述未反應化合物聚合和/或交聯。根據本發明的第4方面，提供一種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法 包含在透光性的平面體上形成固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工 序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合 性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，按照至少使消光比不同的方式對所述液晶材料層的至 少2個區域照射直線偏振光，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向 異性的程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝光工序之後，將所 述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相 等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未反應的所述熱致液晶化合物的介晶的取向 狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化的狀態下，使所 述未反應化合物聚合和/或交聯。根據本發明的第5方面，提供一種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法 包含在透光性的平面體上形成固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工 序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合 性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，按照至少使橢圓率不同的方式對所述液晶材料層的至 少2個區域照射橢圓偏振光，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向 異性的程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝光工序之後，將所 述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相 等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未反應的所述熱致液晶化合物的介晶的取向 狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化的狀態下，使所 述未反應化合物聚合和/或交聯。根據本發明的第6方面，提供一種相位差片，其特徵在於，其具備透光性的平面 體；以及被所述平面體支撐、且形成為由相同材料構成的連續膜的固體化液晶層，所述固體 化液晶層含有厚度方向的折射率為最低的多個區域，所述多個區域排列在所述平面體上， 面內的雙折射率和厚度方向的雙折射率分別因介晶的取向不規則的程度和取向不規則的 各向異性而不同。


圖1是概略地表示本發明的一個形態的相位差片的立體圖。圖2是沿著圖1所示的相位差片的II-II線的截面圖。
圖3是概略地表示固體化液晶層的形成方法的一例的截面圖。圖4是概略地表示固體化液晶層的形成方法的一例的截面圖。圖5是概略地表示固體化液晶層的形成方法的另一例的截面圖。圖6是概略地表示固體化液晶層的形成方法的另一例的截面圖。圖7是概略地表示緊接圖4的工序的截面圖。圖8是概略地表示一個變形例的相位差片的截面圖。圖9是概略地表示能夠使用圖1和圖2所示的相位差片製造的液晶顯示裝置的一 例的截面圖。
具體實施例方式以下，對本發明的形態參照著附圖進行詳細說明。此外，發揮同樣或類似的功能的 構成要素在所有的附圖中都用相同的參照符號表示，省略重複的說明。圖1是概略地表示本發明的一個實施形態的相位差片的立體圖。圖2是沿著圖1 所示的相位差片的II-II線的截面圖。圖1和圖2所示的相位差片10包含平面體110、濾色器層120和固體化液晶層 130。平面體110具有透光性。平面體110例如是透明基板。濾色器層120形成於平面體110上。濾色器層120含有吸收光譜互不相同的在平 面體110上相鄰的多個著色層。例如具體而言，濾色器層120含有著色層120a至120c，透 過著色層120a的光與透過著色層120b的光相比，波長更短，透過著色層120b的光與透過 著色層120c的光相比，波長更短。濾色器層120還可以進一步含有吸收光譜與著色層120a至120c不同的一個以上 的著色層。這裡，作為一個例子，著色層120a為藍色著色層，第2著色層120b為綠色著色 層，第3著色層120c為紅色著色層。著色層120a至120c分別具有在Y方向延伸的帶狀。著色層120a至120c在與Y 方向交叉的X方向上重複排列，形成了條紋排列。此外，X方向和Y方向是相對於與平面體 110的濾色器層120相對的面平行的方向。此外，後述的Z方向是相對於X方向和Y方向垂 直的方向。著色層120a至120c也可以分別具有其它形狀。例如，著色層120a至120c也可 以分別為矩形。此時，著色層120a至120c也可以形成正方排列或三角洲排列。著色層120a至120c分別例如由含有透明樹脂和分散於其中的顏料的混合物構 成。著色層120a至120c分別可以通過形成含有顏料和顏料載體的著色組合物的圖案層， 並使該圖案層固化來獲得。有關著色組合物，後面進行說明。固體化液晶層130是相位差層，形成於濾色器層120上。對於固體化液晶層130， 典型地說是連續膜，其覆蓋了濾色器層120的一個主面的整體。固體化液晶層130與濾色器層120可以相互接觸，也可以相互不接觸。後者的情 況下，在固體化液晶層130與濾色器層120之間也可以夾著取向膜。固體化液晶層130含有在與其主面平行的方向上排列的多個區域。這些多個區域 具有雙折射各向異性，厚度方向(Z方向)的折射率與X方向的折射率和Y方向的折射率相比，是最低的。例如，固體化液晶層130含有區域130a至130c。區域130a至130c在與Z方向垂 直的方向上相鄰。具體而言，區域130a至130c分別與著色層120a至120c相對。區域130a至130c 分別具有與著色層120a至120c大致相等的形狀。區域130a至130c是使熱致液晶化合物或組合物聚合和/或交聯而形成的。區域 130a至130c是使用組成彼此相同的材料而形成的。對於區域130a、130b和130c，其面內相位差以及厚度方向的相位差互不相同。厚 度方向的相位差Rth[nm]是指，將面內達到最大的折射率設為nx，將面內達到最小的折射率 設為nx，將法線方向的折射率設為nz，將膜的厚度設為d ( μ m)時，用下式表示。Rth = [ (nx+ny)/2-nJ XdXlOOO對於上述的面內相位差和厚度方向的相位差的差異，一方面是起因於熱致液晶化 合物中，以介晶的取向不規則的程度在每個區域都不同的方式來聚合或交聯。例如，在介晶 的取向不規則的程度較低的區域，面內相位差和厚度方向相位差變大。另一方面，在介晶的 取向不規則的程度較高的區域，面內相位差和厚度方向相位差變小。進而，面內相位差和厚度方向的相位差的差異還起因於熱致液晶化合物中，介晶 的取向不規則的程度根據面內的方位的不同而不同，即，在取向不規則具有各向異性的狀 態下聚合或交聯。此時，某個區域的Nz係數與其它區域不同。例如，在取向不規則的各向 異性較大的區域，Nz係數變小。另一方面，在取向不規則的各向異性較小的區域，Nz係數變 大。此外，Nz係數是由(Iix-Iiz)/(Iix-Iiy)計算的值，nx是固體化液晶層的各區域中面內 達到最大的折射率，ny是固體化液晶層的各區域中面內達到最小的折射率，nz是法線方向 的折射率。這裡，「取向不規則的程度」是指面內方向上相鄰的各個區域中的介晶MS的取向 狀態。介晶MS的取向狀態可以在其整個區域中恆定，也可以沿著Z方向變化。例如，在某 個區域，可以是上表面附近為取向更一致的狀態，而下表面附近為取向更不規則的狀態。此 時，「取向不規則的程度」是表示厚度方向的平均。同樣，對於「取向不規則的各向異性」來 說，介晶MS的取向狀態也可以沿著Z方向變化，此時，「取向不規則的各向異性」表示厚度方 向的平均。具體而言，區域130a的面內雙折射率最大，而Nz係數最小。區域130c的面內雙 折射率最小，而Nz係數最大。區域130b的面內雙折射率和Nz係數均處於中間。各區域中的至少一個區域可以設定為面內相位差實質上為0的光學單軸性的負 的 C 板(C-plate)。在各區域中的至少一個區域，面內中折射率達到最高的軸的方向也可以與其它區 域不同。例如，可以在區域130a內，將面內中折射率達到最高的軸設為X方向，在區域130b 內，將面內中折射率達到最高的軸設為與X方向和Y方向成45°的角度的方向。這樣，在區域130a至130c，取向不規則的程度和/或其各向異性互不相同。即，由 於本發明的相位差片10中的每個區域的相位差的差異主要由雙折射率的差異而產生，所 以為了使區域130a至130c的相位差互不相同，必須改變各區域的厚度。視情況的不同，也可以使區域130a至130c的厚度互不相同，但通過使區域130a至130c的厚度相等，可以容 易地形成固體化液晶層130。如上所述，由於可以使區域130a至130c的厚度相等，所以能夠容易地將該固體化 液晶層130形成為連續膜。由此，能夠以更簡便的工序形成固體化液晶層130。另外，作為連續膜的固體化液晶層130與離間地形成的固體化液晶層130相比，不 易產生從濾色器層120向相位差片10的外部的物質轉移。因此，當將含有作為連續膜的固 體化液晶層130的相位差片10用於例如液晶顯示裝置時，可以抑制雜質從濾色器層120向 液晶層中的混入。如上所述，要使介晶MS的取向不規則程度或其各向異性變化，從而使固體化液晶 層130的面內相位差和厚度方向相位差隨著區域的不同而不同，可以採用以下方法。作為 一個例子，可以列舉出如下方法使用具有棒狀的介晶的液晶，使介晶的長度方向與Z方向 垂直的一個方向的取向成為更不規則的膽留型取向(各向異性不規則膽留型取向)。此時， 區域130a至130c分別成為對應著介晶的取向不規則的程度及其各向異性而顯現出面內相 位差和厚度方向相位差的正的A板和負的C板的複合體。下面，對該相位差片10的材料和製造方法的一例進行說明。首先，準備透光性的平面體110。對於平面體110，典型地說是玻璃板或樹脂板等 透光性基板。作為玻璃板的材料，可以使用例如鈉鈣玻璃、低鹼硼矽酸玻璃或無鹼鋁硼矽酸 玻璃。作為樹脂板的材料，可以使用例如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、環狀聚烯 烴、纖維素酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等。此外，平面體110不一定是硬質的，例如也可以是 透光性的薄膜或片材等。平面體110可以具有單層結構，也可以具有多層結構。例如，當相位差片10是液 晶顯示裝置的一個部件時，作為平面體110，也可以使用形成有透明電極的透光性基板，其 中上述透明電極由銦錫氧化物和錫氧化物等透明導電體構成。或者，作為平面體110，也可 以使用形成有像素電路等電路的透光性基板。接著，在透光性的平面體110上，用以下所示的方法等形成濾色器層120。濾色器層120例如可以如下得到塗布含有顏料載體和分散在其中的顏料的著色 組合物以形成規定圖案，將其反覆固化，從而形成各個著色層120a至120c。作為著色組合物的顏料，可以使用有機顏料和/或無機顏料。作色組合物可以含 有一種有機或無機顏料，也可以含有多種有機顏料和/或無機顏料。顏料優選發色性高並且耐熱性、特別是耐熱分解性高的顏料，通常使用有機顏料。 以下，用色指數號表示能夠用於著色組合物的有機顏料的具體例子。作為紅色著色組合物的有機顏料，可以使用例如C. I.顏料紅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和279等紅色顏料。作為紅色著色組合物的有機顏料，也可 以使用紅色顏料和黃色顏料的混合物。作為該黃色顏料，可以使用例如C. I.顏料黃1、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、
11179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、198、213 或 214。作為綠色著色組合物的有機顏料，可以使用例如C. I.顏料綠7、10、36和37等綠 色顏料。作為綠色著色組合物的有機顏料，還可以使用綠色顏料和黃色顏料的混合物。作 為該黃色顏料，可以使用例如與對紅色著色組合物所列舉的黃色顏料同樣的那些。作為藍色著色組合物的有機顏料，可以使用例如C. I.顏料藍15、15:1、15:2、 15 3、15:4、15:6、16、22、60和64等藍色顏料。作為藍色著色組合物的有機顏料，還可以使 用藍色顏料和紫色顏料的混合物。作為該紫色顏料，可以使用例如C. I.顏料紫1、19、23、 27、29、30、32、37、40、42 或 50。作為無機顏料，可以使用例如鉻黃、鋅黃、鐵丹(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、 普魯土藍、氧化鉻綠和鈷綠等金屬氧化物粉、金屬硫化物粉或金屬粉。例如為了使彩度與明 度平衡，實現良好的塗布性、靈敏度和顯影性等，無機顏料可以與有機顏料組合使用。著色組合物還可以進一步含有顏料以外的著色成分。例如，著色組合物只要能夠 實現充分的耐熱性，還可以含有染料。此時，能夠使用染料調色。另外，上述著色組合物中所含的顏料載體由透明樹脂、其前體或它們的混合物構 成。透明樹脂包括熱塑性樹脂、熱固性樹脂以及感光性樹脂，其前體包含可通過放射線照射 來固化而生成樹脂的多官能單體或低聚物，它們可以單獨使用或2種以上混合使用。此外， 透明樹脂是在作為可見光區域的400至700nm的整個波長區域具有優選為80%以上、更優 選為95%以上的透射率的樹脂。著色組合物中，透明樹脂的使用量是，相對於顏料100重量份例如為30至700重 量份，優選為60至450重量份。當使用透明樹脂與其前體的混合物作為顏料載體時，著色 組合物中，透明樹脂的使用量是，相對於顏料100重量份例如為20至400重量份，優選為50 至250重量份。透明樹脂的前體的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如 為10至300重量份，優選為10至200重量份。作為熱塑性樹脂，可以使用例如聚乙烯醇縮丁醛、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚 乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯_醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯、聚氨酯系樹脂、聚 酯樹脂、丙烯酸系樹脂、醇酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、橡膠系樹脂、環化橡膠系樹脂、 纖維素類、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯或聚醯亞胺樹脂。作為熱固性樹脂，可以使用例如環氧樹脂、苯並胍胺樹脂、松香改性馬來酸樹脂、 松香改性富馬酸樹脂、蜜胺樹脂、尿素樹脂或酚醛樹脂。作為感光性樹脂，可以使用例如使具有異氰酸酯基、醛基和環氧基等反應性取代 基的丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物或肉桂酸與具有羥基、羧基和氨基等反應性取代基 的線狀高分子反應從而在線狀高分子中導入了丙烯醯基、甲基丙烯醯基和苯乙烯基而得到 的樹脂。此外，還可以使用由丙烯酸羥基烷酯和甲基丙烯酸羥基烷酯等具有羥基的丙烯酸 化合物或甲基丙烯酸化合物將苯乙烯_馬來酸酐共聚物和α「烯烴_馬來酸酐共聚物等含 有酸酐的線狀高分子半酯化而得到的樹脂。作為透明樹脂的前體的單體和/或低聚物，可以使用例如丙烯酸2-羥基乙酯、甲 基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸環己酯、甲基 丙烯酸環己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季 戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊
12四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三環癸基丙烯酸酯、三環癸基甲基丙烯酸 酯、三聚氰胺丙烯酸酯、三聚氰胺甲基丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯和環氧甲基丙烯酸酯等丙烯 酸酯和甲基丙烯酸酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、 N-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥基甲基甲基丙烯醯胺、丙烯腈、或含有它們中的二種以上的混 合物。當通過照射紫外線等光而使著色組合物固化時，要在著色組合物中添加例如光聚 合引發劑。作為光聚合引發劑，可以使用例如4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基二氯苯乙 酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4_異丙基苯基)-2_羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯 基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮以及2-苄基-2-二甲基氨 基-l-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系光聚合引發劑；苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯 偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚以及苄基二甲基縮酮等苯偶姻系光聚合引發劑；二苯甲酮、 苯甲醯苯甲酸、苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮以 及4-苯甲醯-4』 -甲基二苯硫醚等二苯甲酮系光聚合引發劑；噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲 基噻噸酮、異丙基噻噸酮以及2，4_ 二異丙基噻噸酮等噻噸酮系光聚合引發劑；2，4，6_三 氯-S-三嗪、2-苯基-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4，6_雙(三氯甲 基)-S-三嗪、2-(對甲苯基)-4，6-雙(三氯甲基)-S-三嗪、2-胡椒基-4，6-雙(三氯甲 基)-S-三嗪、2，4_雙(三氯甲基)-6_苯乙烯基-S-三嗪、2-(萘並-1-基)-4，6_雙(三 氯甲基)-S-三嗪、2- (4-甲氧基-萘並-1-基)_4，6-雙(三氯甲基)-S-三嗪、2，4-三氯 甲基_ (胡椒基)-6-三嗪以及2，4-三氯甲基(4』 -甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系光 聚合引發劑；硼酸酯系光聚合引發劑；咔唑系光聚合引發劑；咪唑系光聚合引發劑；或含有 它們中的二種以上的混合物。光聚合引發劑的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為5至 200重量份，優選為10至150重量份。還可以與光聚合弓I發劑一起使用增感劑。作為增感劑，可以使用α-醯氧基酯、醯基膦化氧、甲基苯基乙醛酸酯、苯偶醯、9， 10-菲醌、樟腦醌、乙基蒽醌、4，4，-二乙基間酞酚酮(4，4，-diethyl isophthalophenone), 3，3』，4，4』 -四(叔丁基過氧羰基)二苯甲酮以及4，4』 - 二乙基氨基二苯甲酮等化合物。增感劑的使用量是，相對於光聚合引發劑100重量份例如可以為0. 1至60重量 份。著色組合物還可以進一步含有多官能硫醇等鏈轉移劑。多官能硫醇是具有2個以上硫醇基的化合物。作為多官能硫醇，可以使用例如己 二硫醇、癸二硫醇、1，4-丁二醇雙硫代丙酸酯、1，4-丁二醇雙巰基乙酸酯、乙二醇雙巰基乙 酸酯、乙二醇雙硫代丙酸酯、三羥甲基丙烷三巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三硫代丙酸酯、三 羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四巰基乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巰基 丙酸三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯、1，4_二甲基巰基苯、2，4，6_三巰基-S-三嗪、2-(N，N-二 丁基氨基)-4，6_ 二巰基-S-三嗪、或含有它們中的二種以上的混合物。多官能硫醇的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為0. 2至 150重量份，優選為0. 2至100重量份。
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著色組合物還可以進一步含有溶劑。使用溶劑時，可以提高顏料的分散性，因此， 在平面體110上按照使得乾燥膜厚達到例如0. 2至5 μ m的方式來塗布著色組合物就變得
各易ο作為溶劑，可以列舉出例如甲乙酮、甲基戊基酮、二乙基酮、丙酮、甲基異丙基酮、 甲基異丁基酮以及環己酮等酮類；乙基醚、二噁烷、四氫呋喃、1，2_ 二甲氧基乙烷、1，2_ 二 乙氧基乙烷以及二丙二醇二甲基醚等醚系溶劑；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異 丙酯以及醋酸正丁酯等酯系溶劑；乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚以及丙二醇單甲基醚 醋酸酯等溶纖劑系溶劑；甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇以及戊醇等醇系溶劑； 苯、甲苯以及二甲苯等BTX系溶劑；己烷、庚烷、辛烷以及環己烷等脂肪族烴系溶劑等。另外，還可以列舉出松節油、D-檸檬烯以及菔烯等萜烯系烴油；礦油精、^ 」、/一 ^ #310 ( 二 ^ 松山石油株式會社)、y 」 」 ν #100 (工」 」 >化學株式會社)等石蠟系 溶劑；四氯化碳、氯仿、三氯乙烯以及二氯甲烷等滷代脂肪族烴系溶劑；氯苯等滷代芳香族 烴系溶劑；以及卡必醇系溶劑等。另外，還可以使用苯胺、三乙胺、吡啶、醋酸、乙腈、二硫化碳、四氫呋喃、N，N-二甲 基甲醯胺以及N-甲基吡咯烷酮等溶劑。其中，優選酮類或溶纖劑系溶劑。上述溶劑可以使 用一種，也可以作為二種以上的混合溶劑來使用。溶劑的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為800至4000重 量份，優選為1000至2500重量份。著色組合物例如可以如下製造使用三輥輥磨機、雙輥輥磨機、砂磨機、捏合機和 超微磨碎機等分散裝置，將一種以上的顏料和根據需要使用的上述光聚合引發劑一起微細 地分散於顏料載體和有機溶劑中。含有二種以上的顏料的著色組合物也可以通過調製含有 不同顏料的分散體，並將這些分散體進行混合來製造。將顏料分散於顏料載體和有機溶劑中時，可以使用樹脂型顏料分散劑、表面活性 劑和色素衍生物等分散助劑。分散助劑可提高顏料的分散性，抑制分散後的顏料的再凝聚。 因此，在使用通過利用分散助劑將顏料分散於顏料載體和有機溶劑中而形成的著色組合物 時，可以得到透明性優良的濾色器。分散助劑的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為0. 1至40 重量份，優選為0. 1至30重量份。樹脂型顏料分散劑含有具有與顏料吸附的性質的顏料親和性部位和與顏料載體 具有相容性的部位。樹脂型顏料分散劑與顏料吸附而使顏料在顏料載體中的分散性穩定。作為樹脂型顏料分散劑，可以使用例如聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不飽和聚 醯胺、聚羧酸、聚羧酸胺鹽、聚羧酸部分胺鹽、聚羧酸銨鹽、聚羧酸烷基胺鹽、聚矽氧烷、長鏈 聚氨基醯胺磷酸鹽和含有羥基的聚羧酸酯、它們的改性物、通過聚(低級烷撐亞胺)與具有 游離羧基的聚酯的反應而形成的醯胺及其鹽等油性分散劑、丙烯酸_苯乙烯共聚物、甲基 丙烯酸_苯乙烯共聚物、丙烯酸_丙烯酸酯共聚物、丙烯酸_甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙 烯酸_丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸_甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯_馬來酸共聚物、聚乙 烯醇以及聚乙烯基吡咯烷酮等水溶性樹脂或水溶性高分子化合物、聚酯類、改性聚丙烯酸 酯類、環氧乙烷/環氧丙烷加成化合物、磷酸酯類、或含有它們中的二種以上的混合物。作為表面活性劑，可以使用例如聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯_丙烯酸共聚物的鹼金屬鹽、烷基萘磺酸鈉、烷基二苯基醚二磺酸鈉、月桂基硫酸單乙醇 胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸銨、硬脂酸單乙醇胺、硬脂酸鈉、月桂基硫酸鈉、苯乙 烯_丙烯酸共聚物的單乙醇胺以及聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等陰離子性表面活性劑；聚氧乙 烯油烯基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯 山梨糖醇酐單硬脂酸酯以及聚乙二醇單月桂酸酯等非離子性表面活性劑；烷基季銨鹽以及 它們的環氧乙烷加成物等陽離子性表面活性劑；烷基二甲基氨基醋酸甜菜鹼等烷基甜菜鹼 以及烷基咪唑啉等兩性表面活性劑；或含有它們中的二種以上的混合物。色素衍生物是在有機色素中導入了取代基的化合物。色素衍生物優選色調與所使 用的顏料相近，但如果添加量少的話，色調也可以不同。術語「有機色素」除了包括一般被 稱作色素的化合物之外，還包括一般不被稱作色素的萘系和蒽醌系化合物等淡黃色的芳香 族多環化合物。作為色素衍生物，可以使用例如日本特開昭63-305173號公報、日本特公昭 57-15620號公報、日本特公昭59-40172號公報、日本特公昭63-17102號公報或日本特公平 5-9469號公報中記載的化合物。特別是具有鹼性基的色素衍生物，其提高顏料的分散性的 效果大。著色組合物中可以含有一種色素衍生物，也可以含有多種色素衍生物。著色組合物中還可以添加貯藏穩定劑以提高其粘度的經時穩定性。作為貯藏穩定 劑，可以使用例如苄基三甲基氯化物；二乙基羥基胺等氯化季銨鹽；乳酸及草酸等有機酸； 該有機酸的甲基醚；叔丁基焦兒茶酚；四乙基膦及四苯基膦等有機膦；亞磷酸鹽；或含有它 們中的二種以上的混合物。貯藏穩定劑的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為0. 1至10
重量份。著色組合物中還可以添加矽烷偶聯劑等密著提高劑，以提高與基板的密著性。作為矽烷偶聯劑，可以使用例如乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基乙氧 基矽烷以及乙烯基三甲氧基矽烷等乙烯基矽烷類；Y -甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷 等丙烯酸矽烷類和甲基丙烯酸矽烷類；β-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、β_(3， 4-環氧環己基)甲基三甲氧基矽烷、β-(3，4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、β-(3， 4-環氧環己基)甲基三乙氧基矽烷、Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷以及Y-環氧丙氧 基丙基三乙氧基矽烷等環氧矽烷類；Ν-β (氨基乙基)Y-氨基丙基三甲氧基矽烷、Ν-β (氨 基乙基)Y-氨基丙基三乙氧基矽烷、N-β (氨基乙基)Y-氨基丙基甲基二乙氧基矽烷、 Y "氨基丙基三乙氧基矽烷、Y "氨基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ -氨基丙基三甲氧基 矽烷以及N-苯基-γ -氨基丙基三乙氧基矽烷等氨基矽烷類；、~巰基丙基三甲氧基矽烷 以及Y-巰基丙基三乙氧基矽烷等硫代矽烷類；或含有它們中的二種以上的混合物。矽烷偶聯劑的使用量是，在著色組合物中，相對於顏料100重量份例如為0. 01至 100重量份。著色組合物可以以凹版膠印用印刷油墨、無水膠版印刷油墨、絲網印刷用油墨、噴 墨印刷用油墨、或溶劑顯影型或鹼顯影型著色抗蝕劑的形態來調製。著色抗蝕劑是在含有 熱塑性樹脂、熱固性樹脂或感光性樹脂、單體、光聚合引發劑、有機溶劑的組合物中分散色 素而得到的。顏料的使用量是，相對於著色組合物的總固體成分100重量份例如為5至70重量 份，優選為20至50重量份。此外，著色組合物的殘餘固體成分大多是含有顏料載體的樹脂粘合劑。在將著色組合物用於成膜之前，可以使用離心分離、燒結過濾器和膜濾器等精製 裝置從著色組合物中除去例如5 μ m以上的粒子，優選除去1 μ m以上的粒子，更優選除去 0. 5μπι以上的粒子。著色層120a至120c分別可以通過例如印刷法來形成。根據印刷法，通過進行著 色組合物的印刷和乾燥，可以分別形成著色層120a至120c。因此，印刷法的成本低且批量 生產性優良。而且，由於近年來的印刷技術的發展，可以進行具有高的尺寸精度和平滑度的 微細圖案的印刷。在利用印刷法時，要設計著色組合物的組成，以避免著色組合物在印刷版或橡皮 布上發生乾燥和固化。此外，對於印刷法來說，使印刷機內的著色組合物的流動性最優化是 重要的。因此，也可以在著色組合物中添加分散劑或耐溼顏料，以調節其粘度。著色層120a至120c分別也可以利用光刻法來形成。根據光刻法，與印刷法相比， 能夠以更高的精度形成濾色器層120。此時，首先，將作為溶劑顯影型或鹼顯影型著色抗蝕劑調製的著色組合物塗布於 平面體110上。該塗布使用噴塗法、旋塗法、縫隙塗布法和輥塗法等塗布方法。該塗膜按照 使得乾燥膜厚例如達到0. 2至10 μ m的方式來形成。接著，乾燥該塗膜。塗布膜的乾燥使用例如減壓乾燥機、對流式烘箱、IR烘箱或熱 板。塗膜的乾燥也可以省略。然後，經由掩模對塗膜照射紫外線。即，將塗膜供給至圖案曝光。然後，將塗膜浸漬於溶劑或鹼顯影液中或者對塗膜噴霧顯影液。由此，從塗膜上除 去可溶部，作為抗蝕劑圖案而得到著色層120a。進而，按照與其同樣的步驟依次形成著色層120b和120c。如上所述地得到濾色器 層120。此外，該方法中，為了促進著色抗蝕劑的聚合，也可以實施熱處理。在該光刻工序中，作為鹼顯影液，可以使用例如碳酸鈉水溶液或氫氧化鈉水溶液。 或者，作為鹼顯影液，也可以使用含有二甲基苄基胺和三乙醇胺等有機鹼的溶液。顯影液中還可以添加消泡劑和表面活性劑等添加劑。顯影時，可以利用例如噴淋 顯影法、噴霧顯影法、浸漬顯影法或攪拌顯影法。為了提高曝光靈敏度，也可以追加以下處理。即，使著色抗蝕劑的第1塗膜乾燥 後，在該第1塗膜上塗布水溶性或鹼水溶性樹脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸樹脂。然 後，使該第2塗膜乾燥後，進行上述的圖案曝光。第2塗膜可以防止第1塗膜中的聚合受氧 阻礙。因此，可以實現更高的曝光靈敏度。濾色器層120也可以用其它方法形成。也可以利用例如噴墨法、電沉積法或轉印 法來形成。當使用噴墨法形成濾色器層120時，例如，在平面體110上預先形成遮光性分隔 壁，朝著該遮光性分隔壁劃分的區域由噴嘴噴出油墨，由此得到各著色層。當使用電沉積法 形成濾色器層120時，在平面體110上預先形成透明導電膜，通過由著色組合物構成的膠體 粒子的電泳而使著色組合物沉積於透明導電膜上，由此得到各著色層。當利用轉印法時，在 剝離性的轉印基片的表面預先形成濾色器層120，將該濾色器層120從基片轉印至平面體 110 上。下面，對固體液晶層130的形成方法進行說明。
圖3和圖4是概略地表示固體化液晶層的形成方法的一例的截面圖。固體化液晶層130例如如下得到在濾色器層120上，將含有光聚合性或光交聯性 的熱致液晶材料的液晶材料層130』成膜，將該液晶材料層130』供給至圖案曝光和熱處理。液晶材料層130』例如可以如下得到在濾色器層120上塗布含有熱致液晶化合物 和手性試劑的塗布液，根據需要使塗膜乾燥。液晶材料層130』中，熱致液晶化合物的介晶 形成了膽留型取向結構。作為熱致液晶化合物，可以使用例如烷基氰基聯苯、烷氧基聯苯、烷基聯三苯、苯 基環己烷、聯苯環己烷、苯基二環己烷、嘧啶、環己烷羧酸酯、滷代氰基酚酯、烷基苯甲酸酯、 烷基氰基二苯乙炔、二烷氧基二苯乙炔、烷基烷氧基二苯乙炔、烷基環己基二苯乙炔、烷基 二環己烷、環己基苯基乙烯、烷基環己基環己烯、烷基苄連氮、鏈烯基苄連氮、苯基萘、苯基 四氫萘、苯基十氫萘、它們的衍生物、這些化合物的丙烯酸酯、或這些化合物的甲基丙烯酸 酯。手性試劑是具有光學活性部位的低分子化合物，主要可以列舉出分子量為1500 以下的化合物。手性試劑的使用目的是，對表現向列規則性的聚合性液晶材料所表現的正 的單軸向列規則性誘導螺旋結構。只要能實現該目的，則手性試劑的種類沒有特別限定。與 表現向列規則性的聚合性液晶材料之間以溶液狀態或熔融狀態相容，並能夠在無損該聚合 性液晶材料的液晶性的情況下，能夠將對其誘導所期望的螺旋結構的任意化合物用作手性 試齊LU由於是用於對液晶誘導螺旋結構，所以手性試劑必須至少在分子中具有某個手性 部位。因此，作為這裡使用的手性試劑，優選例如具有1個或2個以上的不對稱碳的化合 物、手性胺或手性亞碸等在雜原子上帶有不對稱點的化合物、或累積雙鍵化合物和聯萘酚 等具有軸不對稱的光學活性部位的化合物。具體可以列舉出市售的手性向列液晶(例如 Paliocolor LC 756 (BASF公司制)、手性摻雜劑液晶S-811 (Merck公司制)等)。此外，由於本發明的固體化液晶層130要求在可見光區域具有高的透明度，所以 手性試劑以液晶材料層130』的螺旋間距短、並且選擇反射的波長在400nm左右以下的量進 行添加。手性試劑的具體的添加量儘管也根據所使用的熱致液晶化合物的種類或手性試劑 的扭轉誘導力等的不同而不同，但例如相對於熱致液晶化合物可以設定為2至50重量份。塗布液中還可以含有光聚合弓I發劑。光聚合引發劑可以使用雙色性的光聚合引發劑，可以列舉出例如下述化學式表示 的聯苯環己烷衍生物。這種雙色性的光聚合引發劑在後述的曝光工序中，對於在面內朝著 特定的方位的熱致液晶化合物容易誘導固定化，容易得到面內各向異性較大的固體化液晶 層130，從這點來看是優選的。
(1) 光聚合引發劑也可以不必具有雙色性。例如作為光聚合引發劑，可以使用與上述 的著色組合物中使用的化合物同樣的化合物(以下稱作「其它的光聚合引發劑」)。塗布液中不添加雙色性的光聚合引發劑，而使用其它的光聚合引發劑，或者不使用光聚合引發劑， 都可以得到本實施形態的相位差片10。推測這是因為光聚合性或光交聯性的熱致液晶材料 本身就對光反應具有各向異性。上述其它的光聚合引發劑在後述的曝光工序中，由於靈敏 度高，因此以少的曝光量就容易誘導更可靠的固定化，容易得到牢固的固體化液晶層130， 從這點來看是優選的。作為光聚合引發劑，可以添加上述雙色性的光聚合引發劑和其它的光聚合引發劑 中任一種、或混合添加它們中的二種以上。其含量是，相對於塗布液中的液晶化合物100重 量份優選為0. 1至30重量份，更優選為0. 3至10重量份。也可以與光聚合引發劑一起使用增感劑，增感劑可以使用與上述的著色組合物中 使用的化合物同樣的化合物。增感劑的含量可以是，相對於光聚合引發劑100重量份為0. 1 至60重量份。塗布液中可以添加溶劑。作為溶劑，可以使用與上述的著色組合物中使用的化合物同樣的化合物，溶劑的 使用量可以是，相對於塗布液中的液晶化合物100重量份為100至3000重量份，優選為200 至1000重量份。塗布液中可以根據需要進一步添加適量的熱聚合引發劑、阻聚劑、表面活性劑、樹 脂、多官能單體和/或低聚物、鏈轉移劑、貯藏穩定劑和密著提高劑等。作為熱聚合引發劑，可以使用例如過氧化苯甲醯(BPO)、叔丁基過氧-2-乙基己 酸酯(PBO)、二叔丁基過氧化物(PBD)、叔丁基過氧異丙基碳酸酯(PBI)、以及正丁基-4， 4_雙(叔丁基過氧)戊酸酯(PHV)等過氧化物引發劑；2，2』_偶氮二異丁腈、2，2』_偶氮二 (2-甲基丁腈)、1，1』 _偶氮二(環己烷-1-腈)、2，2』 -偶氮二(2-甲基丙烷)、2，2』 -偶 氮二(2-甲基丁烷)、2，2』-偶氮二(2-甲基戊烷)、2，2』 -偶氮二(2，3_ 二甲基丁烷)、2， 2，_偶氮二(2-甲基己烷)、2，2，-偶氮二(2，4_ 二甲基戊烷)、2，2，-偶氮二(2，3，3_三 甲基丁烷)、2，2，-偶氮二(2，4，4_三甲基戊烷)、3，3，-偶氮二(3-甲基戊烷)、3，3，-偶 氮二(3-甲基己烷)、3，3，-偶氮二(3，4_ 二甲基戊烷)、3，3，-偶氮二(3-乙基戊烷)、二 甲基-2，2』-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、二乙基_2，2』-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、以及二叔 丁基-2，2』 -偶氮二(2-甲基丙酸酯)等偶氮系引發劑等。作為阻聚劑，可以列舉出例如2，6_ 二叔丁基對甲酚、3-叔丁基-4-羥基苯甲醚、 2_叔丁基-4-羥基苯甲醚、2，2』 -亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2』 -亞甲基雙 (4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4，_ 丁叉雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4，_硫代雙(3-甲 基-6-叔丁基苯酚)、苯乙烯化苯酚、苯乙烯化對甲酚、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔 丁基苯基)丁烷、四[亞甲基-3-(3』，5』 - 二-1-丁基-4』 -羥基苯基)丙酸酯]甲烷、 十八烷基3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔 丁基-4-羥基苄基)苯、2，2』 - 二羥基-3，3』 - 二( α -甲基環己基)_5，5』 - 二甲基二苯基 甲烷、4，4，-亞甲基雙(2，6-二叔丁基苯酚)、三(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)異氰脲酸 酯、1，3，5_三(3，，5，_ 二叔丁基-4-羥基苯甲醯)異氰脲酸酯、雙[2-甲基-4-(3-正烷基 硫代丙醯氧基)-5-叔丁基苯基]硫化物、1-羥基-3-甲基-異丙基苯、2，5- 二叔丁基氫 醌、2，2』-亞甲基雙(4-甲基-6-壬基苯酚)、烷基化雙酚、2，5- 二叔戊基氫醌、聚丁基化雙 酚Α、雙酚Α、2，6-二叔丁基-對乙基苯酚、2，6-雙(2』 -羥基-3-叔丁基-5』 -甲基-節
18基)-4-甲基苯酚、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苄基)異氰脲酸酯、對苯二甲 醯基-二(2，6- 二甲基-4-叔丁基-3-羥基苄基硫化物)、2，6- 二叔丁基苯酚、2，6- 二叔丁 基-α-二甲基氨基-對甲酚、2，2，_亞甲基-雙(4-甲基-6-環己基苯酚)、三乙二醇-雙 [3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、六乙二醇-雙(3，5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸酯、3，5_ 二叔丁基-4-羥基甲苯、6-(4_羥基-3，5-二叔丁基苯胺)-2，4_雙(辛 硫基)-1，3，5_三嗪、Ν，Ν，_六亞甲基雙(3，5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺(t卜·'口 f ^ K ))、3，5_二叔丁基-4-羥基苄基-磷酸二乙基酯、2，4_ 二甲基-6-叔丁基苯酚、4， 4，-亞甲基雙(2，6_ 二叔丁基苯酚)、4，4，_硫代雙(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、三[β-(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基_氧基乙基]-異氰脲酸酯、2，4，6_三丁基苯酚、雙[3， 3-雙(4』 -羥基-3』 -叔丁基苯基)-丁酸]二醇酯、4-羥基甲基-2，6-二叔丁基苯酚、以 及雙(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苄基)硫化物等苯酚系阻聚劑。另外，還可以使用N-苯基-N』 -異丙基-對苯二胺、N-苯基-N』 _(1，3_ 二甲基丁 基)-對苯二胺、N, N，- 二苯基-對苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2- 二氫喹啉聚合物、以及二 芳基-對苯二胺等胺系阻聚劑；硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、以及2-巰基苯 並咪唑等硫系阻聚劑；二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯等磷系阻聚劑等阻聚劑。表面活性劑、樹脂、多官能單體和/或低聚物、鏈轉移劑、貯藏穩定劑和密著提高 劑等可以使用與上述的著色組合物中使用的化合物同樣的化合物。塗布液的塗布可使用例如旋塗法、縫隙塗布法、凸版印刷、絲網印刷、平版印刷、反 轉印刷以及照相凹版印刷等印刷法、在這些印刷法中組合了膠版印刷方式的方法、噴墨法、 或棒塗法。液晶材料層130』例如形成為具有均勻厚度的連續膜。根據上述方法，只要塗布面 是充分平坦的，則能夠將液晶材料層130』形成為具有均勻厚度的連續膜。在塗布液的塗布之前，也可以對濾色器層120的表面實施摩擦等取向處理。或者， 在塗布液的塗布之前，也可以在濾色器層120上形成對液晶化合物的取向進行限制的取向 膜。該取向膜例如可以通過在濾色器層120上形成聚醯亞胺等透明樹脂層、並對該透明樹 脂層實施摩擦等取向處理而得到。該取向膜也可以利用光取向技術來形成。在液晶材料層130』中，熱致液晶化合物的介晶取向成膽留型結構。根據情況，與 上述介晶一起，雙色性的光聚合引發劑也取向成膽留型結構。因此，通過對液晶材料層130』 進行非偏振光照射和偏振光照射，可以以所期望的比例和所期望的各向異性的程度使熱致 液晶化合物聚合或交聯。此時，熱致液晶化合物的聚合或交聯可以是不均勻的。對如上所述地得到的液晶材料層130』進行曝光工序。即，如圖3所示，對液晶材料 層130』的多個區域進行圖案曝光。圖案曝光光Ll由偏振光和非偏向平行光的組合構成， 每個區域的偏振光照射的條件和非偏向平行光照射的條件不同。也可以先照射偏振光和非 偏向平行光中的任一種。此外，也可以將照射部分區域的光Ll僅設定成其中一種光，也可 以存在兩種照射均不進行的區域。另外，非偏向平行光照射的條件不同是指，曝光時間、照度、亮線等中的任一個或 它們的組合不同。通常，對各個區域照射不同照射能量、即達到不同曝光量的光，但由於材 料的不同而可以看到互易律失效的性質。此時，不一定要使曝光量不同。例如，也可以對某 個區域進行高照度短時間的曝光，而對另一區域進行低照度長時間的曝光，結果兩個區域的曝光量(照度X曝光時間)相同。偏振光照射的條件包括偏振光的橢圓率和偏振光的消光比。偏振光照射的條件不 同是指，除了上述的非偏向平行光照射中變更的條件之外，偏振光的橢圓率和偏振光的消 光比中的一個或它們的組合不同。通常，對各個區域照射可達到不同曝光量的光，但不一定 要使曝光量不同這點與非偏向平行光照射的情況是同樣的。作為偏振光照射中可以使用的 光，可以列舉出直線偏振光或橢圓偏振光。也可以如上述那樣選擇橢圓率和消光比作為變 更的條件，但使用直線偏振光而使消光比恆定、變更其它條件的方法是簡便的。以下，以根據區域的不同而使曝光量不同、且偏振光照射使用直線偏振光的情況 為例進行說明。例如，對液晶材料層130』中對應於區域130a的區域130a』，作為光Li，以充分的 曝光量僅照射非偏向平行光。對液晶材料層130』中對應於區域130b的區域130b』，作為光 Li，以充分的曝光量照射直線偏振光，對液晶材料層130』中對應於區域130c的區域130c』， 均不進行任何一種照射。在液晶材料層130』中，根據被照射的光Ll的種類和曝光量，介晶所形成的膽甾型 取向狀態被固定化，使熱致液晶化合物產生聚合或交聯。熱致液晶化合物的聚合或交聯產 物中，其介晶失去流動性，在之後的工序中也難以發生取向的變化。例如，在作為光Ll僅照射了充分曝光量的非偏向平行光的區域130a』，介晶的膽 甾型取向狀態在被大致維持的狀態下固定化。介晶處於膽留型取向狀態的熱致液晶化合物 的聚合或交聯產物的含有率最高，未聚合或未交聯的熱致液晶化合物的含有率最小。在作為光Ll僅照射了充分曝光量的直線偏振光的區域130b』上，形成了膽留型取 向結構的介晶中，對於在對應於偏振軸的面內朝著特定的方位的介晶來說，其取向狀態在 被大致維持的狀態下固定化。另一方面，朝著其它方位的介晶儘管取向狀態不變化，但未被 固定化而仍具有流動性。與區域130a』相比，由於取向狀態被固定化的熱致液晶化合物的 聚合和/或交聯產物集中存在於介晶朝著特定方位者，所以作為整體，未聚合或未交聯的 熱致液晶化合物的含有率變得更高。作為曝光工序中使用的光，可以列舉出紫外線、可見光線和紅外線等電磁波。更具 體地，含有波長為180至400nm的光的紫外線被典型地使用。只要能夠如上述那樣進行不均勻的聚合或交聯，則曝光工序用哪種方法進行都可 以。例如，該曝光工序也可以含有使用了某一光掩模的曝光、和使用了遮光層的圖案 與其不同的光掩模的曝光。例如，使用某一光掩模，作為光Li，僅對區域130a』照射最大曝 光量的非偏向平行光，使用另一光掩模，作為光Li，僅對區域130b』照射最大曝光量的直線 偏振光。或者，該曝光工序也可以含有使用了某個光掩模的區域130a』的曝光、和使用了與 其相同的區域130b』的光掩模的曝光。此時，例如，使用某個光掩模，對區域130a』照射最 大曝光量的非偏向平行光作為光Li。使用該掩模，對區域130b照射最大曝光量的直線偏振 光作為光Li。或者，代替使用光掩模，也可以使光束在液晶材料層130』上掃描等。或者，也可以組合上述的技術。無論用哪種方法進行曝光工序，在該曝光工序中，作為液晶材料層130』中的熱致液晶化合物的聚合程度或聚合的各向異性的程度，可以說都 作為「潛影」形成。曝光工序結束後，進行顯影工序。即，將液晶材料層130』加熱至與熱致液晶化合 物從液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相等的溫度以上。通過該顯影工序，上述的曝 光工序中形成的「潛影」顯現為介晶的取向狀態的變化。具體地如下所示。作為未反應化合物的熱致液晶化合物的介晶部位未被固定。因 此，如果將液晶材料層130』加熱至相轉變溫度以上，則未反應化合物的介晶的取向變得不 規則。例如，未反應化合物的介晶從液晶相向各向同性相轉變。另一方面，熱致液晶化合物 的聚合或交聯產物中，介晶被固定。因此，如圖4所示，在作為光Ll僅照射了充分曝光量的非偏向平行光的區域 130a』，介晶MS的取向狀態幾乎不會因該熱處理而變化，成為保持著膽留型取向而被固定 化的狀態，得到負的C板。對於作為光Ll照射了充分曝光量的直線偏振光的區域130b』中的介晶MS的取向 來說，在對應於偏振軸的面內朝著特定的方位的介晶的取向被固定化，而朝著其它方位的 介晶的取向變得不規則。即產生具有各向異性的取向不規則。其結果是，顯示出正的A板 和負的C板複合而成的雙軸性，從而具有面內相位差和厚度方向相位差這兩者。在任何一 種照射都未進行而被加熱的區域130c』，因熱處理而使介晶MS的取向結構消失。如圖所示， 在區域130c』，介晶MS的膽甾型取向被大致完全打亂而成為各向同性相。通過改變直線偏振光的曝光量、非偏向平行光的曝光量、或直線偏振光和非偏向 平行光的曝光量的比例等來進行曝光工序，然後進行顯影工序，能夠任意地控制液晶材料 層130』的多個區域各自的介晶MS的取向狀態。下面參照著圖5和圖6對其一例進行說明。圖5表示具有區域130a，至區域130f，的液晶材料層130，。如上所述，區域130a， 至區域130c』被照射不同的光Li，區域130d』至區域130f』也被照射不同的光Li。區域130c』上不照射光Li，而對區域130a』照射充分曝光量的非偏向平行光作為 光Li。對區域130d』照射的光Ll是曝光量比該區域130a』少的非偏向平行光。對區域130b』照射充分曝光量的直線偏振光作為光Li，對區域130e』照射曝光量 比區域130b』少的直線偏振光作為光Li。另外，對區域130f』照射曝光量比區域130a』少 的非偏向平行光和曝光量比區域130b』少的直線偏振光作為光Li。此外，非偏向平行光中的充分曝光量是指，可實質上使大多數熱致液晶化合物聚 合或交聯的曝光量，即便超過該曝光量來照射光，後續顯影工序中的取向狀態也看不到差 別。直線偏振光中的充分曝光量是指，使熱致液晶化合物的聚合或交聯的各向異性變得最 高的曝光量，理論上，直線偏振光的消光比無限大時，即便超過該曝光量來照射光，後續顯 影工序中的取向狀態也看不到差別。一般，直線偏振光的消光比是有限的，如果超過充分曝光量而繼續照射光，則面內 相位差逐漸下降。在該曝光量區域中，可以控制厚度方向相位差。本發明中，由於必須使面 內相位差和厚度方向相位差這兩者都不同，所以不使用上述的曝光量區域。充分曝光量的具體值根據熱致液晶化合物的種類、光聚合引發劑的種類和量、其 它添加劑的有無及種類和量、照射的光的種類和強度等的不同而有很大差異，所以不能一 概而論。典型地，充分曝光量為200mJ/cm2至2000mJ/cm2左右。例如使用20mW/cm2的光束時，大概以10秒至100秒的照射來進行充分曝光。如果不滿足上述的充分曝光量，則儘管是不充分的曝光量，但利用光進行的取向 的固定化的程度並不一定與曝光量成比例。以少的曝光量可進行相當程度的固定化的現象 經常有，例如，即使曝光量是充分曝光量的一半，也可進行一半以上的固定化。相對於設定 為充分曝光量的區域，為了獲得有意而非偶然的差，有時優選比其少相當多的值。具體而 言，不充分的曝光量為2mJ/cm2至180mJ/cm2左右，例如使用20mW/cm2的光束時，如果照射 時間大概為0. 1秒至9秒，則成為不充分的曝光。照射各自的光Ll而結束曝光工序後，進行上述的顯影工序，結果示於圖6中。在作為光Ll照射了不充分的非偏向平行光的區域130d』，由於其曝光量少而引起 殘餘的未固化成分的取向變得不規則，成為低取向狀態。儘管通過照射非偏向平行光可以 得到負的C板，但厚度方向相位差變得小於區域130a。在作為光Ll照射了不充分的直線偏振光的區域130e』，與區域130b』相比，面內相 位差和厚度方向相位差均變小，但與區域130b』同樣地顯示出由正的A板和負的C板複合 而成的雙軸性。作為光Ll照射了不充分曝光量的直線偏振光和不充分曝光量的非偏向平行光的 區域130f』上的取向性質是根據直線偏振光曝光量與非偏向平行光曝光量的比例、以及總 曝光量而變化。具體而言，儘管表現出在區域130a』獲得的取向性質和在區域130b』獲得 的取向性質，從而顯示出由A板和負的C板複合而成的雙軸性，但面內相位差變得比區域 130b，小。即，Nz係數變得比區域130b，大。這樣的曝光工序可以利用上述的方法來進行。當在曝光工序中使用半色調掩模 時，也能夠將各個區域上照射的直線偏振光和非偏向平行光的曝光量根據期望來控制。在 半色調掩模中，在對應於規定區域的部分上設置有遮光層，在對應於區域的部分上設置有 半透射層。代替半色調掩模，也可以使用灰色色調掩模或波長限制掩模。在灰色色調掩模 中，除了省略半透射層，在遮光層上具有曝光機的析像度以下的寬度的多條縫隙以外，與半 色調掩模具有同樣的結構。波長限制掩模中含有光的透射波長範圍不同的區域。此外，如對區域130f』進行的說明那樣，通過適當選擇直線偏振光曝光量與非偏向 平行光曝光量的比例以及總曝光量，可以得到所期望的雙軸性。即，可以任意地設定Nz系 數。不僅是直線偏振光與非偏向平行光的組合，在照射消光比不同的直線偏振光時， 也能夠得到同樣的效果。例如，當照射消光比為2 1的直線偏振光時，大致相當於(消光 比為無限大的)直線偏振光的照射量與非偏向平行光的照射量相等的情況，當照射消光比 大於2 1的直線偏振光時，相當於直線偏振光的照射量大於非偏向平行光的照射量的情 況。另外，不僅是直線偏振光與非偏向平行光的組合，在照射橢圓率不同的橢圓偏振 光時，也能夠得到同樣的效果。例如，當照射橢圓率為2的橢圓偏振光時，大致相當於消光 比為無限大的直線偏振光的照射量與非偏向平行光的照射量相等的情況。此外，當照射橢 圓率大於2的橢圓偏振光時，相當於直線偏振光的照射量大於非偏向平行光的照射量的情 況。進而，也可以並用上述的方法而得到光Li。例如，也可以將消光比不同的直線偏振光與非偏向平行光組合，或將橢圓率不同的橢圓偏振光與非偏向平行光組合作為光Li。這裡，在照射直線偏振光或橢圓偏振光的工序中，也可以對於至少一個區域，按照 使偏振光的軸的方位角與其它區域不同的方式來進行照射。這樣，在後續顯影工序中，該區 域的面內方向上折射率達到最高的軸對應於前面的直線偏振光/橢圓偏振光的軸的方位 角，在與其它區域不同的方向上顯現。如圖4所示那樣在每個區域形成不同的取向狀態後，進行定影工序，維持著未反 應化合物的介晶的取向狀態，使未反應化合物聚合和/或交聯。例如，如圖7所示，將液晶材料層130』維持在比熱致液晶化合物從各向同性相變 化為液晶相的相轉變溫度高的溫度下，對液晶材料層130』整體照射光L2。以使未反應化合物大致進行聚合和/或交聯反應所需的充分曝光量對液晶材料 層130』照射光L2。由此，使未反應化合物發生聚合或交聯，將取向狀態發生了變化的介晶 固定化。如上所述就得到固體化液晶層130。此外，對於某種液晶化合物來說，從各向同性相變化為液晶相的第1相轉變溫度 比從液晶相變化為各向同性相的第2相轉變溫度低。因此，在特定的情況下，定影工序中的 液晶材料層130』的溫度也可以比顯影工序的加熱溫度更低。不過，通常從簡便性的觀點出 發，定影工序中的液晶材料層130』的溫度設定為第1相轉變溫度以上。作為被照射的光L2，也可以使用偏振光，但通常從簡便性的觀點出發，使用非偏向 的光。對於定影工序中的光照射，遍布液晶材料層130』整體的曝光量也可以相等。此時， 不需要使用設計有微細的圖案的光掩模，因此，可以使工序簡化。定影工序也可以用其它方法來進行。例如，當未反應化合物即熱致液晶化合物是可通過加熱至比第1相轉變溫度高的 聚合和/或交聯溫度而聚合和/或交聯的材料時，代替光照射，還可以進行加熱。具體而言， 代替光照射，將液晶材料層130』加熱至聚合和/或交聯溫度以上，從而使未反應化合物聚 合和/或交聯。由此，得到固體化液晶層130。此外，顯影工序中的加熱溫度例如設定為第 1相轉變溫度以上並低於聚合和/或交聯溫度。或者，在定影工序中，也可以依次進行光照射和加熱。這樣將光和熱組合，則能夠 使未反應化合物的聚合和/或交聯更可靠地進行。因此，能夠得到更牢固的固體化液晶層 130。如果是可以通過加熱至某個溫度而使未反應化合物聚合和/或交聯的材料，則顯 影工序中的加熱溫度也可以為未反應化合物進行聚合和/或交聯的溫度以上。即，也可以 同時進行顯影工序和定影工序。不過，此時，取向不規則的發生與聚合和/或交聯同時進 行。因此，製造條件對固體化液晶層130的光學特性所產生的影響較大。如參照圖3和圖4所說明的，本發明的相位差片不實施溼式工序而形成相位差的 圖案。通過溼式工序而形成圖案時，要使用溶劑或鹼性水溶液等有溶解液晶材料層的能力 的液體。例如，通過將液晶材料層浸漬於該液體中，或通過用噴霧器等將該液體噴灑於液晶 材料層上，可除去未固化部而形成圖案。上述溼式工序的製造條件對最終產品的光學特性 所產生的影響極大。因此，如果根據含有溼式工序的方法，容易偏離光學特性的目標值。與之對照，本發明的方法中，不進行曝光工序以及其後的溼式工序。因此，可以防止溼式工序引起的折射率各向異性偏離目標值。另外，折射率各向異性與曝光工序中的條件、例如曝光量並不一定成比例關係，但 在材料和曝光條件一定的情況下，折射率各向異性的再現性高。因此，要找到實現某個折射 率各向異性所必要的條件、例如曝光量是容易的，而且，也容易進行穩定的製造。參照圖1至圖4以及圖7說明的相位差片10、即面板基板可以有各種變形。該相位差片10中，固體化液晶層130含有折射率各向異性互不相同的區域130a 至130c。固體化液晶層130也可以進一步含有折射率各向異性與區域130a至130c不同的 一個以上的區域。例如，在半透射型液晶顯示裝置中，紅色、綠色和藍色像素分別含有透射 部和反射部。對透射部和反射部需要採用不同的光學設計。因此，固體化液晶層130中，對 應於紅色、綠色和藍色像素的各個部分也可以含有折射率各向異性互不相同的二個以上的 區域。另外，濾色器層120除了含有上述的著色層以外，還可以含有黑色分隔壁。黑色分 隔壁例如設置成將著色層120a至120c相互分開。也可以從相位差片10上省略濾色器層120。例如，在液晶顯示裝置中，可以是其一 個基板含有濾色器層和相位差層這兩者，但也可以是液晶顯示裝置的一個基板含有濾色器 層，而另一個極板含有相位差層。後者的情況下，相位差片10不必含有濾色器層120。不 過，在相位差片10含有濾色器層120和固體化液晶層130這兩者的情況下，在貼合時，不必 將濾色器層120和固體化液晶層130的位置對齊。固體化液晶層130也可以介於平面體110和濾色器層120之間。圖8是概略地表示一個變形例的相位差片的截面圖。該相位差片10中，除了固體 化液晶層130介於平面體110和濾色器層120之間以外，與參照圖1至圖4說明的相位差 片10相同。採用該結構時，例如在含有相位差片10的液晶顯示裝置中，固體化液晶層130不 能抑制雜質從濾色器層120混入到液晶層中。但是，採用該結構時，濾色器層120不會暴露 於用於形成固體化液晶層130的曝光工序和熱處理工序。因此，採用該結構時，與採用圖1 和圖2所示結構的情況相比，上述的曝光工序中的光或顯影工序和定影工序中的熱引起的 濾色器層120的劣化不易發生。另外，採用該結構時，可以在平面體110上形成固體化液晶層130。因此，與在難以 設置成完全平坦的平面的濾色器層120上形成固體化液晶層130的情況相比，可以容易地 得到具有設計預期的性能的固體化液晶層130。對於固體化液晶層130，典型的說厚度是均勻的。但是，在特定的情況下，固體化液 晶層130的區域130a至130c也可以互不相同。上述的任何一種相位差片10都可以用於各種用途。例如，相位差片10可以用於 以液晶顯示技術為代表的顯示技術。圖9是概略地表示能夠使用圖1和圖2所示的相位差片來製造的液晶顯示裝置的 一例的截面圖。圖9所示的液晶顯示裝置是採用了有源矩陣驅動方式的透射型液晶顯示裝置。該 液晶顯示裝置含有濾色器基板10』、陣列基板20、液晶層30、一對偏振片40和未圖示的背光 燈。
濾色器基板10』含有上述的相位差片10、對置電極150和取向膜160。對置電極150形成於固體化液晶層130上。是在整個顯示區域上擴展的連續膜。 對置電極150例如由上述的透明導電體構成。取向膜160覆蓋對置電極150。對於取向膜160，例如可以如下得到在對置電極 150上形成聚醯亞胺等透明樹脂層，對該透明樹脂層實施摩擦等取向處理，從而得到取向 膜。該取向膜160也可以利用光取向技術來形成。陣列基板20含有與取向膜160相對的基板210。基板210是玻璃板或樹脂板等透 光性基板。在基板210的與取向膜160相向的面上形成有像素電路(未圖示)、掃描線(未圖 示)、信號線(未圖示)和像素電極250。像素電路分別含有薄膜電晶體等開關元件，在基 板210上排列成矩陣狀。掃描線對應著像素電路的行來排列。各像素電路的動作被由掃描 線供給的掃描信號控制。信號線對應著像素電路的列來排列。各像素電極250通過像素電 路與信號線連接。各像素電極250與著色層120a至120c中的任一個相對。像素電極250被取向膜260覆蓋。取向膜260例如可以如下得到在像素電極250 上形成聚醯亞胺等透明樹脂層，對該透明樹脂層實施摩擦等取向處理。該取向膜260也可 以利用光取向技術來形成。濾色器基板10』和陣列基板20通過框架形狀的粘接劑層(未圖示)而貼合。濾 色器基板10』、陣列基板20和粘接劑層形成了中空結構。液晶層30由液晶化合物或液晶組合物構成。該液晶化合物或液晶組合物具有流 動性，充滿了被濾色器基板10』、陣列基板20和粘接劑層圍成的空間。濾色器基板10』、陣 列基板20、粘接劑層和液晶層30形成了液晶單元。偏振片40粘貼於液晶單元的兩個主面上。偏振片40例如按照使它們的透射軸正 交的方式配置。該液晶顯示裝置中，固體化液晶層130的區域130a至130c的厚度大致相等，折射 率各向異性不同。因此，可以使130a至130c的折射率各向異性最優化，從而對於紅、綠和 藍各種顏色來說，可以實現理想的光學補償。如上所述，相位差片10可以利用於採用了有源矩陣驅動方式的透射型液晶顯示 裝置。該相位差片10還可以利用於其它的顯示裝置。例如，相位差片10還可以利用於半透射型液晶顯示裝置或反射型液晶顯示裝置。 此外，液晶顯示裝置中，也可以採用無源矩陣驅動方式等有源矩陣驅動方式以外的驅動方 式。或者，相位差片10還可以利用於有機電致發光顯示裝置等液晶顯示裝置以外的顯示裝置。進一步的利益和變形對於本領域技術人員來說是容易的。因此，本發明的更廣的 側面不應該限定於這裡記載的特定記載或代表性的形態。因此，在不超出由權利要求書及 其等價物規定的本發明的總括的概念的真實意圖或範圍的範圍內，可以進行各種變形。
權利要求
一種相位差片，其特徵在於，其具備透光性的平面體；以及被所述平面體支撐、且形成為由相同材料構成的連續膜的固體化液晶層，所述固體化液晶層含有厚度方向的折射率為最低的多個區域，所述多個區域排列在所述平面體上，面內相位差和厚度方向相位差分別因介晶的取向不規則的程度和取向不規則的各向異性而不同。
2.根據權利要求1所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層中的所述區域的 數量為3個以上。
3.根據權利要求1或2所述的相位差片，其特徵在於，在所述固體化液晶層的至少一個 區域，由下述數學式(1)表示的Nz係數與其它區域不同，Nz = (nx-nz)/(nx-ny)數學式(1)上述式中，nx是面內達到最大的折射率，ny是面內達到最小的折射率，nz是法線方向的 折射率。
4.根據權利要求2或3所述的相位差片，其特徵在於，所述第1區域至第3區域中的任 一個區域實質上不具有面內相位差。
5.根據權利要求2 4中任一項所述的相位差片，其特徵在於，在所述第1區域至第3 區域中的至少一個區域中，面內中折射率達到最高的軸的方向與其它區域不同。
6.根據權利要求2 5中任一項所述的相位差片，其特徵在於，其進一步具備實質上不 具有折射率各向異性的區域。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層的厚 度是均勻的。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層是通 過使熱致液晶化合物或組合物在各向異性不規則膽留型取向的狀態下聚合和/或交聯而 形成的。
9.根據權利要求2 8中任一項所述的相位差片，其特徵在於，其進一步具備濾色器 層，該濾色器層介於所述平面體和所述固體化液晶層之間、或者該濾色器層將所述固體化 液晶層夾在中間且與所述平面體相對，所述濾色器層含有吸收光譜互不相同、且分別與所 述第1區域至第3區域相對的第1著色層至第3著色層。
10.根據權利要求9所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層中，面內相位差 在所述第1區域中為最小，同時在所述第3區域中為最大；Nz係數在所述第1區域中為最 大，同時在所述第3區域中為最小，透過所述濾色器層的光的波長是，在所述第1著色層最短，在所述第3著色層最長。
11.一種液晶顯示裝置，其是使用權利要求1 10中任一項所述的相位差片而形成的。
12.一種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法包含在透光性的平面體上形成 固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合 性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，對所述液晶材料層的至少2個區域進行不同條件下的偏振光 照射和不同條件下的非偏向平行光照射，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向異性的程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝光工序之後，將所述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從 液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未 反應的所述熱致液晶化合物的介晶的取向狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化的狀態下，使所述未反應化合物 聚合和/或交聯。
13.根據權利要求12所述的製造方法，其特徵在於，在所述曝光工序中，所述非偏向平 行光照射在進行所述偏振光照射之前進行。
14.根據權利要求12或13所述的製造方法，其特徵在於，在所述曝光工序中，所述偏振 光照射是通過照射直線偏振光來進行的。
15.根據權利要求12或13所述的製造方法，其特徵在於，在所述曝光工序中，所述偏振 光照射是通過照射橢圓偏振光來進行的。
16.一種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法包含在透光性的平面體上形成 固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合 性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，按照至少使消光比不同的方式對所述液晶材料層的至少2個 區域照射直線偏振光，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向異性的 程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝光工序之後，將所述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從 液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未 反應的所述熱致液晶化合物的介晶的取向狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化的狀態下，使所述未反應化合物 聚合和/或交聯。
17.—種相位差片的製造方法，其特徵在於，該製造方法包含在透光性的平面體上形成 固體化液晶層，而且所述固體化液晶層的形成具備以下工序成膜工序，在該工序中，在所述平面體上形成液晶材料層，所述液晶材料層含有光聚合 性或光交聯性的熱致液晶化合物和手性試劑，並且所述熱致液晶化合物的介晶形成了膽甾 型取向結構；曝光工序，在該工序中，按照至少使橢圓率不同的方式對所述液晶材料層的至少2個 區域照射橢圓偏振光，使熱致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向異性的 程度聚合或交聯，從而生成聚合或交聯產物；顯影工序，在所述曝光工序之後，將所述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從 液晶相變化為各向同性相的相轉變溫度相等的溫度以上，從而使所述至少2個區域中的未 反應的所述熱致液晶化合物的介晶的取向狀態發生變化；以及定影工序，在該工序中，在使所述介晶的取向狀態變化的狀態下，使所述未反應化合物 聚合和/或交聯。
18.根據權利要求12 17中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在所述曝光工序中，所述直線偏振光或橢圓偏振光的照射是按照使偏振光的軸的方位角與其它區域不同的方 式對所述區域中的至少一個進行照射。
19.根據權利要求12 18中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在所述曝光工序中， 不進行所述偏振光照射和所述非偏向平行光照射，進一步設置含有作為未反應化合物的所 述熱致液晶化合物或組合物而不含有所述聚合或交聯產物的區域，對於該區域，在所述顯影工序中，將所述液晶材料層加熱至與所述熱致液晶化合物從液晶相變化為 各向同性相的相轉變溫度相等的溫度以上，從而使未反應的所述熱致液晶化合物的介晶的 取向消失；在所述定影工序中，在使所述介晶的取向消失的狀態下，使所述未反應化合物聚合和/ 或交聯。
20.根據權利要求12 19中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在所述成膜工序中， 將所述液晶材料層形成為均勻厚度的連續膜。
21.根據權利要求12 20中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在所述定影工序中， 所述未反應化合物的聚合和/或交聯是通過光照射而誘導其反應。
22.根據權利要求12 21中任一項所述的製造方法，其特徵在於，所述熱致液晶化合 物是通過加熱至比所述相轉變溫度高的聚合和/或交聯溫度而聚合和/或交聯的材料，在所述顯影工序中，通過將所述液晶材料層加熱至低於所述聚合和/或交聯溫度的溫 度而使所述介晶基的取向狀態變化，在所述定影工序中，通過將所述液晶材料層加熱至所述聚合和/或交聯溫度以上的溫 度來使所述未聚合和未交聯的熱致液晶化合物進行聚合和/或交聯。
23.根據權利要求22所述的製造方法，其特徵在於，所述顯影工序中的所述加熱是通 過使所述平面體的溫度從所述曝光工序中的溫度連續地上升至所述定影工序中的溫度來 進行的。
24.根據權利要求12 23中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在形成所述固體化 液晶層之前，進一步含有在所述平面體上形成濾色器層的工序，所述固體化液晶層在所述 濾色器層上直接形成或隔著其它層來形成。
25.根據權利要求12 23中任一項所述的製造方法，其特徵在於，在形成所述固體化 液晶層之後，進一步含有在所述固體化液晶層上形成濾色器層的工序，所述濾色器層在所 述固體化液晶層上直接形成或隔著其它層來形成。
26.一種相位差片，其特徵在於，其具備透光性的平面體；以及被所述平面體支撐、且 形成為由相同材料構成的連續膜的固體化液晶層，所述固體化液晶層含有厚度方向的折射率為最低的多個區域，所述多個區域排列在所述平面體上，面內的雙折射率和厚度方向的雙折射率分別因介 晶的取向不規則的程度和取向不規則的各向異性而不同。
27.根據權利要求26所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層中的所述區域 的數量為3個以上。
28.根據權利要求26或27所述的相位差片，其特徵在於，在所述固體化液晶層的至少 一個區域，由下述數學式(1)表示的Nz係數與其它區域不同，Nz = (nx-nz)/(nx-ny)數學式(1)上述式中，nx是面內達到最大的折射率，ny是面內達到最小的折射率，nz是法線方向的 折射率。
29.根據權利要求27或28所述的相位差片，其特徵在於，所述第1區域至第3區域中 的任一個區域實質上不具有面內的雙折射率。
30.根據權利要求27 29中任一項所述的相位差片，其特徵在於，在所述第1區域至 第3區域中的至少一個區域，面內中折射率達到最高的軸的方向與其它區域不同。
31.根據權利要求26 30中任一項所述的相位差片，其特徵在於，其進一步具備實質 上不具有折射率各向異性的區域。
32.根據權利要求26 31中任一項所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層 的厚度是均勻的。
33.根據權利要求26 32中任一項所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層 是通過使熱致液晶化合物或組合物在各向異性不規則膽留型取向的狀態下聚合和/或交 聯而形成的。
34.根據權利要求27 33中任一項所述的相位差片，其特徵在於，其進一步具備濾色 器層，該濾色器層介於所述平面體和所述固體化液晶層之間、或者該濾色器層將所述固體 化液晶層夾在中間且與所述平面體相對，所述濾色器層含有吸收光譜互不相同、且分別與 所述第1區域至第3區域相對的第1著色層至第3著色層。
35.根據權利要求34所述的相位差片，其特徵在於，所述固體化液晶層中，面內雙折射 率在所述第1區域中為最小，同時在所述第3區域中為最大；Nz係數在所述第1區域中為 最大，同時在所述第3區域中為最小，透過所述濾色器層的光的波長是，在所述第1著色層最短，在所述第3著色層最長。
全文摘要
一種相位差片(10)，其具備透光性的平面體(110)；以及被所述平面體支撐、且形成為由相同材料構成的連續膜的固體化液晶層(130)。所述固體化液晶層的特徵在於，其含有厚度方向的折射率為最低的多個區域(130a、130b、130c)，所述多個區域排列在所述平面體上，面內相位差和厚度方向相位差分別因介晶的取向不規則的程度和取向不規則的各向異性而不同。
文檔編號G02B5/20GK101946194SQ20098010517
公開日2011年1月12日 申請日期2009年3月26日 優先權日2008年3月31日
發明者田口貴雄, 福永悟大, 赤尾壯介 申請人:凸版印刷株式會社