(57)【要約】【課題】多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償に適した技術を提供する。【解決手段】リターデイション基板２０は、基板２１０と、領域２３０ａ乃至２３０ｃを含んだ連続膜としての固体化液晶層２３０と、固体化液晶層２３０を間に挟んで基板２１０と向き合った複屈折性層２４０とを具備している。領域２３０ａ乃至２３０ｃは、各々が、基板２１０の主面に平行な第１面内方向に光学軸を有し、第１面内方向の屈折率が先の主面に平行であり且つ第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きく、面内複屈折率が互いに異なっている。複屈折性層２４０は、先の主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、厚さ方向の屈折率が先の主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい。【選択図】      図２
2010044282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板と、
前記光透過性基板の一方の主面と向き合った連続膜としての固体化液晶層であって、前記主面に対して平行に配列した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記主面に平行な第１面内方向に光学軸を有し、前記第１面内方向の屈折率が前記主面に平行であり且つ前記第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きく、前記第１領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより大きく、前記第３領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより小さい固体化液晶層と、
前記固体化液晶層を間に挟んで前記光透過性基板と向き合い、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層と
を具備したリターデイション基板。
【請求項２】
前記第１領域は前記第２領域と比較してメソゲンの配向の程度がより大きく、前記第３領域は前記第２領域と比較してメソゲンの配向の程度がより小さい請求項１に記載のリターデイション基板。
【請求項３】
前記固体化液晶層はその全体に亘って均一な厚さを有している請求項２に記載のリターデイション基板。
【請求項４】
前記第２領域のリターデイションに対する前記第１領域のリターデイションの比は１．２５乃至１．７０の範囲内にあり、前記第２領域のリターデイションに対する前記第３領域のリターデイションの比は０．５５乃至０．８５の範囲内にある請求項１乃至３の何れか１項に記載のリターデイション基板。
【請求項５】
前記複屈折性層は連続膜である請求項１乃至４の何れか１項に記載のリターデイション基板。
【請求項６】
前記複屈折性層はその全面に亘って均一な光学特性を有している請求項１乃至５の何れか１項に記載のリターデイション基板。
【請求項７】
前記複屈折性層はその全体に亘って均一な厚さを有している請求項１乃至６の何れか１項に記載のリターデイション基板。
【請求項８】
前記第１乃至第３領域とそれぞれ向き合い、吸収スペクトルが互いに異なる第１乃至第３着色領域を含んだカラーフィルタ層を更に具備した請求項１乃至７の何れか１項に記載のリターデイション基板。
【請求項９】
前記第１着色領域は赤色着色領域であり、前記第２着色領域は緑色着色領域であり、前記第３着色領域は青色着色領域である請求項８に記載のリターデイション基板。
【請求項１０】
互いに向き合った第１及び第２光透過性基板と、
前記第１及び第２光透過性基板間に介在した液晶層と、
前記第１光透過性基板を間に挟んで前記液晶層と向き合った第１偏光板と、
前記第２光透過性基板を間に挟んで前記液晶層と向き合い、透過軸が前記第１偏光板の透過軸に対して直交した第２偏光板と、
前記第１光透過性基板の前記第２光透過性基板と向き合った主面に支持された連続膜としての固体化液晶層であって、前記主面に対して平行に配列した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記主面に平行な第１面内方向に光学軸を有し、前記第１面内方向の屈折率が前記主面に平行であり且つ前記第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きく、前記第１領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより大きく、前記第３領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより小さい固体化液晶層と、
前記固体化液晶層を間に挟んで前記主面に支持され、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層と、
前記第１乃至第３領域とそれぞれ向き合い、吸収スペクトルが互いに異なる第１乃至第３着色領域を含んだカラーフィルタ層と
を具備した液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶層に電圧を印加して、前記液晶層が含んでいる液晶分子の配向状態を変化させる複数の電極を更に具備し、前記複数の電極は前記第１及び第２光透過性基板の一方のみに支持され、前記液晶層に電圧を印加していない状態において前記液晶分子はホモジニアス配向を呈し且つ前記第２偏光板の前記透過軸に垂直な方向に配向する請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記複屈折性層の遅相軸は前記第２偏光板の前記透過軸に対して垂直である請求項９又は１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１着色領域は赤色着色領域であり、前記第２着色領域は緑色着色領域であり、前記第３着色領域は青色着色領域である請求項１０乃至１２の何れか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
光透過性基板の一方の主面上に固体化液晶層を形成することと、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層を前記固体化液晶層上に設けることとを含み、
前記固体化液晶層の形成は、
前記主面に支持され、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがホモジニアス構造を呈している液晶材料層の少なくとも３つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１領域と比較してより低い第２領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２領域と比較してより低い第３領域とを形成することを含んだ露光プロセスと、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２及び第３領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させることを含んだ現像プロセスと、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着プロセスと
を含んだリターデイション基板の製造方法。
【請求項１５】
前記定着プロセスにおいて、前記未反応化合物の重合及び／又は架橋を光照射によって誘起する請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行う請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記サーモトロピック液晶化合物は前記相転移温度よりも高い重合及び／又は架橋温度に加熱することによって重合及び／又は架橋する材料であり、前記現像プロセスでは、前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度未満の温度に加熱することにより前記メソゲン基の配向の程度を低下させ、前記定着プロセスでは、前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度以上の温度に加熱することによって前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物を重合及び／又は架橋させる請求項１４乃至１６の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記液晶材料層を均一な厚さを有している連続膜として形成する請求項１４乃至１７の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記主面、前記固体化液晶層又は前記複屈折性層上にカラーフィルタ層を形成することを更に含んだ請求項１４乃至１８の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力などの特徴を有している。そのため、近年、携帯機器及びテレビジョン受像機などの固定機器での利用が急速に増加している。
【０００３】
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又は反射型液晶表示装置では、一般に、赤、緑及び青色着色領域を含んだカラーフィルタを使用している。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、緑及び青色着色領域と、反射表示用の赤、緑及び青色着色領域とを含んだカラーフィルタを使用している。
【０００４】
これら多色画像を表示可能な液晶表示装置、特に大画面のテレビジョン受像機において使用される液晶表示装置の表示方式として、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）方式及びフリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）方式が注目されている。ＩＰＳ方式及びＦＦＳ方式を採用した液晶表示装置では、液晶分子の配向状態を変化させるための全ての電極が、液晶表示パネルを構成している２枚の基板の一方のみに形成されている。そして、電圧無印加状態において、液晶分子はホモジニアス配向を呈している。
【０００５】
ＩＰＳ方式又はＦＦＳ方式によると、他の表示方式と比較して広い視野角を達成できる。そして、近年、ＩＰＳ方式又はＦＦＳ方式を採用した液晶表示装置の視野角を更に拡大するべく、光学補償のための光学素子を使用することが検討されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、液晶セルと、第１光学素子と、それらの間に介在した第２光学素子とを含んだ液晶表示パネルが記載されている。この液晶セルが含んでいる液晶分子は、液晶層に電圧を印加していない状態においてホモジニアス配向を呈する。第１及び第２光学素子の各々は、厚さ方向に主屈折率ｎｚを有している。第１光学素子では、面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙと厚さ方向の主屈折率ｎｚとが式：ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙに示す関係を満足している。第２光学素子では、面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙと厚さ方向の主屈折率ｎｚとが式：ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚに示す関係を満足している。
【０００７】
また、特許文献２には、光学異方性フィルムと、その上に形成された位相差層とを含んだ位相差フィルムを、ＩＰＳ方式の液晶表示装置で使用することが記載されている。光学異方性フィルムは、面内方向に遅相軸と進相軸とを有している。位相差層では、面内で互いに直交する２方向の屈折率ｎｘ及びｎｙと厚さ方向の屈折率ｎｚとが式：ｎｘ≦ｎｙ＜ｎｚに示す関係を満足している。
【特許文献１】特開２００７−２０６６０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した技術は、単色画像を表示する液晶表示装置の光学補償には有効であるものの、多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償には高い有効性を示さない。  
本発明の目的は、多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償に適した技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１側面によると、光透過性基板と、前記光透過性基板の一方の主面と向き合った連続膜としての固体化液晶層であって、前記主面に対して平行に配列した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記主面に平行な第１面内方向に光学軸を有し、前記第１面内方向の屈折率が前記主面に平行であり且つ前記第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きく、前記第１領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより大きく、前記第３領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより小さい固体化液晶層と、前記固体化液晶層を間に挟んで前記光透過性基板と向き合い、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層とを具備したリターデイション基板が提供される。
【００１０】
本発明の第２側面によると、互いに向き合った第１及び第２光透過性基板と、前記第１及び第２光透過性基板間に介在した液晶層と、前記第１光透過性基板を間に挟んで前記液晶層と向き合った第１偏光板と、前記第２光透過性基板を間に挟んで前記液晶層と向き合い、透過軸が前記第１偏光板の透過軸に対して直交した第２偏光板と、前記第１光透過性基板の前記第２光透過性基板と向き合った主面に支持された連続膜としての固体化液晶層であって、前記主面に対して平行に配列した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記主面に平行な第１面内方向に光学軸を有し、前記第１面内方向の屈折率が前記主面に平行であり且つ前記第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きく、前記第１領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより大きく、前記第３領域は前記第２領域と比較して面内複屈折率がより小さい固体化液晶層と、前記固体化液晶層を間に挟んで前記主面に支持され、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層と、前記第１乃至第３領域とそれぞれ向き合い、吸収スペクトルが互いに異なる第１乃至第３着色領域を含んだカラーフィルタ層とを具備した液晶表示装置が提供される。
【００１１】
本発明の第３側面によると、光透過性基板の一方の主面上に固体化液晶層を形成することと、前記主面に垂直な厚さ方向に光学軸を有し、前記厚さ方向の屈折率が前記主面に平行な方向の屈折率と比較してより大きい複屈折性層を前記固体化液晶層上に設けることとを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記主面に支持され、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンがホモジニアス構造を呈している液晶材料層の少なくとも３つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１領域と比較してより低い第２領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２領域と比較してより低い第３領域とを形成することを含んだ露光プロセスと、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２及び第３領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させることを含んだ現像プロセスと、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着プロセスとを含んだリターデイション基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償に適した技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置が含んでいるリターデイション基板を示す断面図である。
【００１５】
図１及び図２において、Ｘ方向及びＹ方向は表示面に対して平行であり且つ互いに交差した方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。ここでは、一例として、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに直交しているとする。
【００１６】
図１に示す液晶表示装置は、ＩＰＳ方式を採用したアクティブマトリクス液晶表示装置である。  
この液晶表示装置は、液晶表示パネルとバックライト（図示せず）とを含んでいる。液晶表示パネルは、アレイ基板１０と対向基板２０と液晶層３０と一対の偏光板４０とを含んでいる。
【００１７】
アレイ基板１０は、基板１１０を含んでいる。基板１１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。
【００１８】
基板１１０の一方の主面上では、走査線と共通電極１２０ｂとが配列している。  
走査線は、各々がＸ方向に延びており、後述する画素の行に対応してＹ方向に配列している。各走査線は、画素の列に対応して、各々がＹ方向に突き出た複数の突出部を含んでいる。これら突出部は、ゲート１２０ａを構成している。
【００１９】
共通電極１２０ｂは、電極本体と配線部とを含んでいる。  
電極本体は、例えば、画素に対応してＸ方向とＹ方向とに配列している。各電極本体の少なくとも一部は、例えば、Ｙ方向に対して斜め方向に延びた部分を含んでいる。ここでは、一例として、各電極本体は、長さ方向がＹ方向に対して＋４５°の角度を為している部分と−４５°の角度を為している部分とがＹ方向に交互に繋がってなる三角波形状を有しているとする。
【００２０】
配線部は、各々がＸ方向に延びており、画素の行に対応してＹ方向に配列している。各配線部は、Ｘ方向に配列した電極本体を互いに電気的に接続している。
【００２１】
走査線及び共通電極１２０ｂは、絶縁層１３０で被覆されている。絶縁層１３０のうち、ゲート１２０ａを被覆している部分は、ゲート絶縁膜として利用する。絶縁層１３０は、基板１１０を被覆している場合、典型的には透明である。
【００２２】
絶縁層１３０上では、半導体層１４０が、画素に対応してＸ方向とＹ方向とに配列している。各半導体層１４０は、ゲート１２０ａを跨るように形成されている。この半導体層１４０には、ゲート１２０ａと向き合い、チャネルとして使用するチャネル領域と、これを間に挟んでＸ方向に配列し、ソース及びドレインとして使用する不純物拡散領域とを含んでいる。ゲート１２０ａとゲート絶縁膜と半導体層１４０とは、スイッチング素子である薄膜トランジスタを構成している。
【００２３】
絶縁層１３０上では、信号線１５０ａと画素電極１５０ｂ１及び１５０ｂ２とが更に配列している。  
信号線１５０ａは、各々がＹ方向に延びており、画素の列に対応してＸ方向に配列している。
【００２４】
画素電極１５０ｂ１及び１５０ｂ２は、対を成している。画素電極１５０ｂ１と画素電極１５０ｂ２との対は、画素に対応してＸ方向とＹ方向とに配列している。対を成している画素電極１５０ｂ１と画素電極１５０ｂ２とは、共通電極１２０ｂの電極本体をそれらの間に介在させている。画素電極１５０ｂ１及び電極本体の互いに向き合った端面は略平行である。同様に、画素電極１５０ｂ２及び電極本体の互いに向き合った端面は略平行である。画素電極１５０ｂ１及び１５０ｂ２は、光透過性を有していてもよく、光透過性を有していなくてもよい。
【００２５】
各画素電極１５０ｂ１は、半導体層１４０の一方の不純物拡散領域を被覆している。これにより、各画素電極１５０ｂ１は、スイッチング素子を介して信号線１５０ａに接続されている。また、各画素電極１５０ｂ１と、これと対を成している画素電極１５０ｂ２とは、互いに電気的に接続されている。各画素は、この液晶表示パネルのうち、対を成している画素電極１５０ａ及び１５０ｂ並びにそれらに挟まれた領域に対応した部分である。
【００２６】
絶縁層１３０とスイッチング素子と信号線１５０ａと画素電極１５０ｂ１及び１５０ｂ２とは、配向膜１６０で被覆されている。配向膜１６０は、電圧無印加状態において、液晶層３０が含んでいる液晶分子を、例えば、そのメソゲンの長さ方向の方位角がＸ方向に対して略平行となるように配向させる。配向膜１６０は、例えば、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を施したポリイミド膜などの透明樹脂層である。
【００２７】
対向基板２０は、基板２１０を含んでいる。基板２１０は、配向膜１６０と向き合っている。基板２１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。
【００２８】
基板２１０の配向膜１６０との対向面には、カラーフィルタ層２２０と固体化液晶層２３０と複屈折性層２４０と配向膜２６０とがこの順に形成されている。カラーフィルタ層２２０は、固体化液晶層２３０と複屈折性層２４０との間に介在していてもよく、複屈折性層２４０と配向膜２６０との間に介在していてもよい。或いは、カラーフィルタ層２２０は、対向基板２０に設ける代わりに、アレイ基板１０に設けてもよい。
【００２９】
カラーフィルタ層２２０は、基板２１０の一方の主面上で配列した着色領域２２０ａ乃至２２０ｃを含んでいる。
【００３０】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、吸収スペクトルが互いに異なっている。即ち、着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、カラーフィルタ層２２０に白色光を照射したときにスペクトルが異なる光を透過させる。例えば、着色領域２２０ａは、着色領域２２０ｂと比較して、主としてより波長の長い光を透過させ、着色領域２２０ｃは、着色領域２２０ｂと比較して主としてより波長の短い光を透過させる。ここでは、一例として、白色光を照射したときに、着色領域２２０ａは赤色光を透過させ、着色領域２２０ｂは緑色光を透過させ、着色領域２２０ｃは青色光を透過させるとする。
【００３１】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、画素の列に対応して配列している。着色領域２２０ａは、Ｙ方向に各々が延び、Ｘ方向に配列した複数の帯状パターンを形成している。着色領域２２０ｂは、Ｙ方向に各々が延び、着色領域２２０ａとＸ方向に隣り合うように配列した複数の帯状パターンを形成している。着色領域２２０ｃは、Ｙ方向に各々が延び、着色領域２２０ａ及び２２０ｂとＸ方向に隣り合うように配列した複数の帯状パターンを形成している。即ち、着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、ストライプ配列を形成している。
【００３２】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、他の配列を形成していてもよい。例えば、着色領域２２０ａ乃至２２０ｃは、正方配列又はデルタ配列を形成していてもよい。
【００３３】
固体化液晶層２３０は、リターデイション層である。固体化液晶層２３０は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなる。
【００３４】
固体化液晶層２３０は、カラーフィルタ層２２０を間に挟んで基板２１０と向き合っている。
【００３５】
固体化液晶層２３０とカラーフィルタ層２２０との間には、配向膜が介在していてもよい。この配向膜としては、例えば、垂直配向膜を使用することができる。
【００３６】
固体化液晶層２３０は、基板２１０とカラーフィルタ層２２０との間に介在していてもよい。但し、カラーフィルタ層２２０が基板２１０と固体化液晶層２３０との間に介在した構造を採用した場合、ほぼ平坦な表面上にカラーフィルタ層２２０を形成することができる。また、この場合固体化液晶層２３０は、カラーフィルタ層２２０の製造に必要な熱処理に曝されることがない。
【００３７】
固体化液晶層２３０は、Ｚ方向に対して垂直に配列した領域２３０ａ乃至２３０ｃを含んでいる。領域２３０ａ乃至２３０ｃは、それぞれ着色領域２２０ａ乃至２２０ｃと向き合っている。
【００３８】
領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々において、メソゲンは配向構造を形成している。即ち、領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々は、屈折率異方性を有している。
【００３９】
領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々は、メソゲンの長さ方向がＺ方向にほぼ垂直な方向に揃ったホモジニアス配向に対応した正のＡプレートである。即ち、領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々は、Ｚ方向に対して垂直な第１面内方向に光学軸を有しており、第１面内方向の屈折率が、Ｚ方向及び第１面内方向に対して垂直な第２面内方向の屈折率と比較してより大きい。ここでは、一例として、第１面内方向はＸ方向に対して平行であるとする。
【００４０】
領域２３０ａ乃至２３０ｃは、面内複屈折率が異なっている。即ち、領域２３０ａ乃至２３０ｃは、第１面内方向の屈折率と第２面内方向の屈折率との差が異なっている。ここでは、一例として、領域２３０ａは領域２３０ｂと比較して第１面内方向の屈折率がより大きく、領域２３０ｃは領域２３０ｂと比較して第１面内方向の屈折率がより小さいとする。
【００４１】
例えば、領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々において、メソゲンの配向の程度は略均一である。そして、領域２３０ａは領域２３０ｂと比較してメソゲンの配向の程度がより大きく、領域２３０ｃは領域２３０ｂと比較してメソゲンの配向の程度がより小さい。
【００４２】
なお、或る領域の「メソゲンの配向の程度」は、その領域におけるメソゲンの配向度を意味する。メソゲンの配向度は、その領域の全体に亘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、或る領域においては、下面付近で配向度がより高く、上面付近で配向度がより低くてもよい。この場合、「メソゲンの配向の程度」は、メソゲンの配向度の厚さ方向についての平均を示す。或る領域が他の領域と比較して配向の程度がより大きいことは、それら領域の屈折率異方性を比較することにより確認することができる。
【００４３】
また、領域２３０ａ乃至２３０ｃは、面内リターデイションＲｅが異なっている。例えば、領域２３０ｂのリターデイションＲｅに対する領域２３０ａの面内リターデイションＲｅの比は１．２５乃至１．７０の範囲内にあり、領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅに対する領域２３０ｃの面内リターデイションＲｅの比は０．５５乃至０．８５の範囲内にある。
【００４４】
ここで、領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々の「面内リターデイションＲｅ」は、或る特定の波長、ここでは５３５ｎｍにおける異常光線屈折率ｎeと常光線屈折率ｎoと厚さｄとから算出することができる。具体的には、領域２３０ａの面内リターデイションＲｅは、先の特定の波長における領域２３０ａの遅相軸に平行な方向の屈折率ｎｘと進相軸に平行な方向の屈折率ｎｙとの差ｎｘ−ｎｙと厚さｄとの積（ｎｘ−ｎｙ）×ｄである。また、領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅは、先の特定の波長における領域２３０ｂの遅相軸に平行な方向の屈折率ｎｘと進相軸に平行な方向の屈折率ｎｙとの差ｎｘ−ｎｙと厚さｄとの積（ｎｘ−ｎｙ）×ｄである。そして、領域２３０ｃの面内リターデイションＲｅは、先の特定の波長における領域２３０ｃの遅相軸に平行な方向の屈折率ｎｘと進相軸に平行な方向の屈折率ｎｙとの差ｎｘ−ｎｙと厚さｄとの積（ｎｘ−ｎｙ）×ｄである。
【００４５】
固体化液晶層２３０は、厚さが不均一であってもよいが、典型的には、その全体に亘って均一な厚さを有している。この場合、固体化液晶層２３０の光学特性の制御が容易である。
【００４６】
固体化液晶層２３０は、パターニングされていてもよいが、典型的には連続膜である。固体化液晶層２３０が連続膜である場合、その製造プロセスにおいて、未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物又は組成物を除去するための現像を行う必要がない。
【００４７】
複屈折性層２４０は、固体化液晶層２３０を被覆している。複屈折性層２４０は、Ｚ方向に対して平行な光学軸を有している。複屈折性層２４０は、この光学軸に平行な厚さ方向の屈折率が、Ｚ方向に対して垂直な面内方向の屈折率と比較してより大きい。
【００４８】
複屈折性層２４０は、典型的には、液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなる。即ち、複屈折性層２４０は、典型的には、メソゲンの長さ方向がＺ方向に対してほぼ平行なホメオトロピック配向に対応した正のＣプレートである。
【００４９】
複屈折性層２４０が液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなる場合、複屈折性層２４０と固体化液晶層２３０との間には、配向膜が介在していてもよい。この配向膜としては、例えば、透明樹脂からなる垂直配向膜を使用することができる。
【００５０】
複屈折性層２４０は、パターニングされていてもよいが、典型的には連続膜である。また、複屈折性層２４０は、典型的には、その全面に亘って均一な光学特性を有している。そして、複屈折性層２４０は、典型的には、その全面に亘って厚さが均一である。
【００５１】
配向膜２６０は、複屈折性層２４０を被覆している。配向膜２６０は、電圧無印加状態において、液晶層３０が含んでいる液晶分子を、例えば、そのメソゲンの長さ方向の方位角がＸ方向に対して略平行となるように配向させる。配向膜２６０は、例えば、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を施したポリイミド膜などの透明樹脂層である。
【００５２】
なお、基板２１０とカラーフィルタ層２２０と固体化液晶層２３０と複屈折性層２４０とは、リターデイション基板を構成している。リターデイション基板は、他の構成要素を更に含んでいてもよい。例えば、リターデイション基板は、ブラックマトリクスを更に含んでいてもよい。或いは、リターデイション基板から、カラーフィルタ層２２０を省略してもよい。
【００５３】
アレイ基板１０と対向基板２０とは、枠形状の接着剤層（図示せず）を介して貼り合わされている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とは、中空構造を形成している。
【００５４】
液晶層３０は、液晶化合物又は液晶組成物からなる。この液晶化合物又は液晶組成物は、流動性を有しており、アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とに囲まれた空間を満たしている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層と液晶層３０とは、液晶セルを形成している。
【００５５】
ここでは、一例として、液晶層３０が含んでいる液晶化合物は、棒状のメソゲンを含んだ誘電率異方性が正の液晶分子であり、電圧無印加時に液晶分子のメソゲンはＸ方向にほぼ平行に配向しているとする。また、電圧印加時には、液晶分子のメソゲンは、Ｚ方向に対してほぼ垂直であり且つＸ方向に対して傾いた方向、例えば、Ｘ方向に対して＋４５°又は−４５°の角度を成している方向に配向することとする。そして、電圧印加時における液晶セルのリターデイションは、可視光線の波長の１／２となるようにする。具体的には、電圧印加時における液晶セルのリターデイションは、例えば５３５ｎｍの１／２とする。或いは、電圧印加時における液晶セルのリターデイションは、領域２２０ａに対応した部分では領域２２０ａが透過させる光の波長の１／２とし、領域２２０ｂに対応した部分では領域２２０ｂが透過させる光の波長の１／２とし、領域２２０ｃに対応した部分では領域２２０ｃが透過させる光の波長の１／２とする。
【００５６】
偏光板４０は、液晶セルの両主面に貼り付けられている。これら偏光板４０は、直線偏光板であり、典型的には、それらの透過軸が直交するように配置されている。ここでは、一例として、アレイ基板１０に貼り付けられた偏光板４０はＹ方向に平行な透過軸を有している直線偏光板であり、対向基板２０に貼り付けられた偏光板４０はＸ方向に平行な透過軸を有している直線偏光板であるとする。
【００５７】
バックライトは、アレイ基板１０に貼り付けられた偏光板４０を間に挟んで液晶セルと向き合っている。バックライトは、例えば、液晶セルに向けて白色光を照射する。
【００５８】
上述した構成は、多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償に高い有効性を示す。これを示すシミュレーションの結果を以下に説明する。なお、以下の説明では、図１及び図２を参照しながら説明したのとほぼ同様の液晶表示装置について行ったシミュレーションの結果を例示するが、本発明はこれらに限られるものではない。
【００５９】
まず、このシミュレーションにおいて共通に設定した条件について説明する。  
（共通条件１−偏光板）
偏光板４０は、単体での波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ４０．２４％、４３．５２％及び４３．９５％であり、２枚を透過軸が平行となるように配置した時の波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ３２．１９％、３７．５７％及び３８．２８％であり、２枚を透過軸が直交するように配置した時の波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ０．０１５％、０．００４％及び０．００１％の偏光子を有していると仮定した。偏光子の両面には、光透過率が１００％であって、面内の屈折率が波長によらず１．５００５であり、厚さ方向の屈折率が波長によらず１．５０００であり、厚さが８０μｍである保護層が貼り合わされているとした。これら偏光板４０の分光透過特性を図３乃至図５に示す。
【００６０】
図３は、シミュレーションにおいて仮定した各偏光板の分光透過特性を示すグラフである。図４は、各々が図３に示す分光透過特性を有している２枚の偏光板を透過軸が平行となるように重ねてなる積層体の分光透過特性を示すグラフである。図５は、各々が図３に示す分光透過特性を有している２枚の偏光板を透過軸が垂直となるように重ねてなる積層体の分光透過特性を示すグラフである。図中、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示している。
【００６１】
（共通条件２−ガラス基板）
ガラス基板１１０及び２１０は、屈折率及び透過率はそれぞれ波長によらず１．５及び１００％であると仮定した。ガラス基板１１０及び２１０の厚さは０．７ｍｍとした。
【００６２】
（共通条件３−カラーフィルタ）
着色領域２２０ａは、波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ０．４％、０．１％及び９４．３％であり、Ｃ光源のもとで、色度座標ｘ及びｙがそれぞれ０．６５０及び０．３３５であり、３刺激値のＹが２０．１である赤色着色領域であるとした。
【００６３】
着色領域２２０ｂは、波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ０．２％、８２．３％及び０．７％であり、Ｃ光源のもとで、色度座標ｘ及びｙがそれぞれ０．２７５及び０．６００であり、３刺激値のＹが５３．７である緑色着色領域であるとした。
【００６４】
着色領域２２０ｃは、波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける透過率がそれぞれ８２．４％、８．６％及び０．１％であり、Ｃ光源のもとで、色度座標ｘ及びｙがそれぞれ０．１３５及び０．１０２であり、３刺激値のＹが１１．６である青色着色領域であるとした。
【００６５】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃの屈折率は何れも波長によらず１．７であり、厚さは１．８μｍであると仮定した。
【００６６】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃの色特性を表１に纏める。また、着色領域２２０ａ乃至２２０ｃの分光透過特性を図６乃至８に示す。
【表１】
2010044282.tif 000003
【００６７】
図６は、シミュレーションにおいて仮定した赤色着色領域の分光透過特性を示すグラフである。図７は、シミュレーションにおいて仮定した緑色着色領域の分光透過特性を示すグラフである。図８は、シミュレーションにおいて仮定した青色着色領域の分光透過特性を示すグラフである。図中、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示している。
【００６８】
（共通条件４−液晶層）
液晶層３０は、波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける長軸方向、即ちメソゲンの長さ方向の屈折率がそれぞれ１．５５０８、１．５５５９及び１．５５９３であり、波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける短軸方向、即ち長軸方向と直交する方向の屈折率がそれぞれ１．４６０４、１．４７０２及び１．４７６８であるとした。液晶層３０の厚さは３．６μｍとした。Ｘ方向に対するメソゲンの長さ方向の方位角は、黒表示状態（電圧無印加状態）では０°であり、白表示状態（電圧印加状態）においては、両界面から０．２μｍまでの領域では０°であり、その他の領域では４５°とした。また、プレチルト角は、黒表示状態及び白表示状態の双方で１°とした。そして、透過率は波長によらず１００％と仮定した。
【００６９】
図９に、シミュレーションにおいて仮定した液晶層の屈折率を示す。図９において、横軸は波長を示し、縦軸は屈折率を示している。また、図中、「長軸」及び「短軸」はそれぞれ長軸方向及び短軸方向の屈折率を示している。
【００７０】
（共通条件５−正のＡプレート）
領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々は、面内方向に遅相軸を有する１軸性の光学異方性素子であるとした。領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々の波長４５０ｎｍ、５３５ｎｍ及び６３０ｎｍにおける平均屈折率はそれぞれ１．６０４５、１．５９３２及び１．５８３１とし、波長５３５ｎｍにおける複屈折率を１としたときの波長４５０ｎｍ及び６３０ｎｍにおける複屈折率の相対値はそれぞれ１．０９１６及び０．９５２５とした。そして、領域２３０ａ乃至２３０ｃの各々の透過率は、波長によらず１００％であると仮定した。
【００７１】
ここで、「平均屈折率」は、光学軸に平行な方向の屈折率ｎｚと、この光学軸に対して垂直であり且つ互いに直交する２方向の屈折率ｎｘ及びｎｙとの平均（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３である。また、「複屈折率」は、屈折率ｎｚと屈折率ｎｘとの差ｎｚ−ｎｘである。なお、屈折率ｎｙは、屈折率ｎｘと等しい。
【００７２】
図１０に、シミュレーションにおいて仮定した固体化液晶層の各領域の屈折率を示す。図１１に、シミュレーションにおいて仮定した固体化液晶層の各領域の複屈折率比を示す。図１０において、横軸は波長を示し、縦軸は屈折率を示している。また、図１１において、横軸は波長を示し、縦軸は複屈折率の相対値、即ち複屈折率比を示している。
【００７３】
（共通条件６−正のＣプレート）
複屈折性層２４０は、厚さ方向に遅相軸を有している１軸性の光学異方性素子であるとした。複屈折性層２４０の光学特性は、光学軸の向きが異なること以外は固体化液晶層２３０と同様であるとした。
【００７４】
（共通条件７−表示装置の構成）
図１及び図２を参照しながら説明した液晶表示装置において、アレイ基板１０に貼り付けられた偏光板４０はＹ方向に平行な透過軸を有している直線偏光板であり、対向基板２０に貼り付けられた偏光板４０はＸ方向に平行な透過軸を有している直線偏光板であるとした。固体化液晶層２３０は、Ｘ方向に対して平行な遅相軸を有しているとした。そして、共通条件１乃至６において光学特性を規定したもの以外の構成要素については、その光学特性は液晶表示装置の表示特性に影響を及ぼさないこととした。
【００７５】
また、波長が５３５ｎｍの光についての領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅは９０ｎｍとし、波長が５３５ｎｍの光についての複屈折性層２４０の厚さ方向リターデイションＲｔｈは−７０ｎｍとした。なお、複屈折性層２４０の「厚さ方向リターデイションＲｔｈ」は、面内屈折率ｎｘ及びｎｙ並びに厚さ方向屈折率ｎｚと厚さｄとから算出することができる。具体的には、複屈折性層２４０の厚さ方向リターデイションＲｔｈは、その屈折率ｎｘ及びｎｙの平均から屈折率ｎｚを引いた値と厚さｄとの積［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄである。
【００７６】
＜シミュレーション１＞
固体化液晶層２３０は、その全体に亘って厚さが１．０３μｍであるとした。領域２３０ａについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．１１０であるとした。領域２３０ｂについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０８８であるとした。領域２３０ｃについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０７４であるとした。
【００７７】
この条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、Ｚ方向を基準とした極角が４５°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ７９０、９２０、９４０及び８２０であった。また、Ｚ方向を基準とした極角が６０°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ３１０、３２０、３４０及び３２０であった。
【００７８】
固体化液晶層２３０について設定した光学特性を表２に纏める。また、シミュレーションによって得られたコントラスト比及び視野角特性を表３及び図１２に示す。
【表２】
2010044282.tif 000004
【００７９】
【表３】
2010044282.tif 000005
【００８０】
図１２は、シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフである。図中、実線で描いた円の外周に記載している角度は方位角を表し、円の中心からの距離は極角を表している。なお、円の中心における極角は０°であり、実線で描いた円の位置における極角は８０°である。また、円内の曲線はコントラスト比が等しい座標を結ぶことにより得られたものであり、これら曲線に付している数値はコントラスト比を表している。
【００８１】
＜シミュレーション２＞
固体化液晶層２３０は、その全体に亘って厚さが１．１８μｍであるとした。領域２３０ａについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．１１０であるとした。領域２３０ｂについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０７６であるとした。領域２３０ｃについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０５５であるとした。
【００８２】
この条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、Ｚ方向を基準とした極角が４５°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ１１４０、１０２０、１０４０及び１１７０であった。また、Ｚ方向を基準とした極角が６０°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ４７０、３７０、３９０及び４９０であった。
【００８３】
固体化液晶層２３０について設定した光学特性を表４に纏める。また、シミュレーションによって得られたコントラスト比及び視野角特性を表５及び図１３に示す。なお、図１３に示すグラフは、コントラスト比の視野角依存性を、図１２に関して説明したのと同様に描いている。
【表４】
2010044282.tif 000006
【００８４】
【表５】
2010044282.tif 000007
【００８５】
＜シミュレーション３＞
固体化液晶層２３０は、その全体に亘って厚さが１．３１μｍであるとした。領域２３０ｃについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．１１０であるとした。領域２３０ｂについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０６８であるとした。領域２３０ａについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０４５であるとした。
【００８６】
この条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、Ｚ方向を基準とした極角が４５°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ１１６０、８１０、８２０及び１１９０であった。また、Ｚ方向を基準とした極角が６０°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ４８０、２９０、３１０及び４９０であった。
【００８７】
固体化液晶層２３０について設定した光学特性を表６に纏める。また、シミュレーションによって得られたコントラスト比及び視野角特性を表７及び図１４に示す。なお、図１４に示すグラフは、コントラスト比の視野角依存性を、図１２に関して説明したのと同様に描いている。
【表６】
2010044282.tif 000008
【００８８】
【表７】
2010044282.tif 000009
【００８９】
＜シミュレーション４＞
固体化液晶層２３０は、その全体に亘って厚さが１．３９μｍであるとした。領域２３０ｃについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．１１０であるとした。領域２３０ｂについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０６５であるとした。領域２３０ａについては、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．０３６であるとした。
【００９０】
この条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、Ｚ方向を基準とした極角が４５°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ１０７０、７３０、７４０及び１１００であった。また、Ｚ方向を基準とした極角が６０°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ４３０、２６０、２８０及び４４０であった。
【００９１】
固体化液晶層２３０について設定した光学特性を表８に纏める。また、シミュレーションによって得られたコントラスト比及び視野角特性を表９及び図１５に示す。なお、図１５に示すグラフは、コントラスト比の視野角依存性を、図１２に関して説明したのと同様に描いている。
【表８】
2010044282.tif 000010
【００９２】
【表９】
2010044282.tif 000011
【００９３】
＜シミュレーション５＞
比較のために、以下のシミュレーションを行った。即ち、固体化液晶層２３０は、その全体に亘って厚さが０．８２μｍであるとした。そして、領域２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃは、同一の光学特性を有していることとした。具体的には、領域２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃの全てについて、波長５３５ｎｍにおける面内複屈折率が０．１１０であるとした。
【００９４】
この条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、Ｚ方向を基準とした極角が４５°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ４４０、５８０、５９０及び４５０であった。また、Ｚ方向を基準とした極角が６０°である場合のコントラスト比は、Ｘ方向を基準とした方位角が４５°、１３５°、２２５°及び３１５°であるときにはそれぞれ１６０、２００、２１０及び１６０であった。
【００９５】
固体化液晶層２３０について設定した光学特性を表１０に纏める。また、シミュレーションによって得られたコントラスト比及び視野角特性を表１１及び図１６に示す。なお、図１６に示すグラフは、コントラスト比の視野角依存性を、図１２に関して説明したのと同様に描いている。
【表１０】
2010044282.tif 000012
【００９６】
【表１１】
2010044282.tif 000013
【００９７】
＜評価＞
シミュレーション１乃至５において設定した面内リターデイションの比と、これらシミュレーションによって得られたコントラスト比の平均値とを表１２に纏める。なお、表１２において、「２３０ａ／２３０ｂ」は、領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅに対する領域２３０ａの面内リターデイションＲｅの比を表し、「２３０ｃ／２３０ｂ」は、領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅに対する領域２３０ｃの面内リターデイションＲｅの比を表している。
【表１２】
2010044282.tif 000014
【００９８】
表１２に示すように、領域２３０ａの面内リターデイションＲｅを領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅの約１．２５乃至１．７０倍とし、領域２３０ｃの面内リターデイションＲｅを領域２３０ｂの面内リターデイションＲｅの約０．５５乃至０．８５倍とした場合、領域２３０ａ、２３０ｂ及び２３０ｃの光学特性を同一とした場合と比較して、優れた視野角特性を達成できる。即ち、シミュレーション１乃至５の結果から、図１及び図２を参照しながら説明した構成は、多色画像を表示する液晶表示装置の光学補償に高い有効性を示すことが分かる。
【００９９】
なお、ここには示していないが、固体化液晶層２３０と複屈折性層２４０との積層順を逆にしたこと以外はシミュレーション１乃至４について説明したのとほぼ同様の条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、固体化液晶層２３０と複屈折性層２４０との積層順を逆にすると、光学補償の効果が小さくなることが分かった。
【０１００】
また、ここには示していないが、領域２３０ａ乃至２３０ｃの光学軸をＹ方向に対して平行としたこと以外はシミュレーション１乃至４について説明したのとほぼ同様の条件のもとでシミュレーションを行った。その結果、領域２３０ａ乃至２３０ｃの光学軸の向きを変化させると、光学補償の効果が小さくなることが分かった。
【０１０１】
次に、図１及び図２を参照しながら説明した液晶表示装置が含んでいるリターデイション基板の製造方法について説明する。
【０１０２】
図１７乃至図１９は、リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図である。
【０１０３】
この方法では、まず、光透過性基板２１０を準備する。光透過性基板２１０は、例えば、ガラス板又は樹脂板である。基板２１０は、硬質であってもよく、可撓性を有していてもよい。
【０１０４】
基板２１０は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。例えば、基板２１０として、表面に酸化珪素層及び／又は窒化珪素層が形成されたガラス板を使用してもよい。
【０１０５】
次に、光透過性基板２１０上に、カラーフィルタ層２２０の着色領域２２０ａ乃至２２０ｃを形成する。
【０１０６】
着色領域２２０ａ乃至２２０ｃの各々は、透明樹脂とこれに分散させた顔料とを含んでいる着色層である。これら着色層の各々は、例えば、顔料担体とこれに分散させた顔料とを含んだ着色組成物の薄膜パターンを形成し、この薄膜パターンを硬化させることにより得られる。この薄膜パターンは、例えば、印刷法、フォトリソグラフィ法、インキジェット法、電着法又は転写法を利用して形成することができる。
【０１０７】
この顔料としては、有機顔料及び／又は無機顔料を使用することができる。着色領域２２０ａ乃至２２０ｃの各々は、１種の有機又は無機顔料を含んでいてもよく、複数種の有機顔料及び／又は無機顔料を含んでいてもよい。
【０１０８】
透明樹脂は、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂のように、可視光の全波長範囲、例えば４００乃至７００ｎｍの全波長領域に亘って高い透過率を有している樹脂である。透明樹脂の材料としては、例えば、感光性樹脂を使用することができる。
【０１０９】
次に、カラーフィルタ層２２０上に、例えば以下の方法により固体化液晶層２３０を形成する。
【０１１０】
まず、図１７に示すように、基板２１０上に、光重合性又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２３０’を形成する。例えば、メソゲンＭＳが基板２１０の主面に平行な１方向に配向した液晶材料層、即ち、メソゲンＭＳがホモジニアス配向した液晶材料層を形成する。そして、この液晶材料層２３０’を露光プロセスと現像プロセスと定着プロセスとに供することによって、固体化液晶層２３０を得る。
【０１１１】
液晶材料層２３０’は、例えば、基板２１０上に、サーモトロピック液晶化合物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２３０’では、サーモトロピック液晶化合物のメソゲンＭＳが配向構造を形成している。
【０１１２】
コーティング液は、サーモトロピック液晶化合物に加え、例えば、溶剤、キラル剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマー及び／又はオリゴマー、樹脂、界面活性剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤及び密着向上剤などの成分を、この液晶化合物を含んだ組成物が液晶性を失わない範囲で加えることができる。
【０１１３】
サーモトロピック液晶化合物としては、例えば、アルキルシアノビフェニル、アルコキシビフェニル、アルキルターフェニル、フェニルシクロヘキサン、ビフェニルシクロヘキサン、フェニルビシクロヘキサン、ピリミジン、シクロヘキサンカルボン酸エステル、ハロゲン化シアノフェノールエステル、アルキル安息香酸エステル、アルキルシアノトラン、ジアルコキシトラン、アルキルアルコキシトラン、アルキルシクロヘキシルトラン、アルキルビシクロヘキサン、シクロヘキシルフェニルエチレン、アルキルシクロヘキシルシクロヘキセン、アルキルベンズアルデヒドアジン、アルケニルベンズアルデヒドアジン、フェニルナフタレン、フェニルテトラヒドロナフタレン、フェニルデカヒドロナフタレン、これらの誘導体、又はそれら化合物のアクリレートを使用することができる。
【０１１４】
溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１１５】
光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン及び２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン系光重合開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系光重合開始剤；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン及び４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイドなどのベンゾフェノン系光重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン及び２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン及び２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどのトリアジン系光重合開始剤；ボレート系光重合開始剤；カルバゾール系光重合開始剤；イミダゾール系光重合開始剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１１６】
増感剤は、例えば、光重合開始剤と共に使用することができる。増感剤としては、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン及び４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどの化合物を使用することができる。
【０１１７】
連鎖移動剤としては、例えば多官能チオールを使用することができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物である。多官能チオールとしては、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１１８】
多官能モノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリシクロデカニルメタクリレート、メラミンアクリレート、メラミンメタクリレート、エポキシアクリレート及びエポキシメタクリレートなどのアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、アクリロニトリル、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１１９】
樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は感光性樹脂を使用することができる。
【０１２０】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリイミド樹脂を使用することができる。
【０１２１】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂又はフェノール樹脂を使用することができる。
【０１２２】
感光性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基及びアミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基及びエポキシ基などの反応性置換基を有するアクリル化合物、メタクリル化合物又は桂皮酸を反応させて、アクリロイル基、メタクリロイル基及びスチリル基など光架橋性基を線状高分子に導入した樹脂を使用することができる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物及びα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物などの酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキルアクリレート及びヒドロキシアルキルメタクリレートなどの水酸基を有するアクリル化合物又はメタクリル化合物によりハーフエステル化した樹脂も使用することができる。
【０１２３】
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン及びポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート及びポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩及びそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン及びアルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１２４】
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��ロキシフェニル）プロピオニル−オキシエチル〕イソシアヌレート、２，４，６−トリブチルフェノール、ビス〔３，３−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）−ブチリックアシッド〕グリコールエステル、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール及びビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）サルファイドなどのフェノール系禁止剤；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合物及びジアリール−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系禁止剤；ジラウリル・チオジプロピオネート、ジステアリル・チオジプロピオネート及び２−メルカプトベンズイミダノールなどの硫黄系禁止剤；ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系禁止剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１２５】
貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド；ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸及びシュウ酸などの有機酸；そのメチルエーテル；ｔ−ブチルピロカテコール；テトラエチルホスフィン及びテトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン；亜リン酸塩；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１２６】
密着向上剤としては、例えば、シランカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン及びビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン類及びメタクリルシラン類；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及びγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【０１２７】
コーティング液の塗布には、例えば、スピンコート法；スリットコート法；凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、反転印刷及びグラビア印刷などの印刷法；これらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法；インキジェット法；又はバーコート法を利用することができる。
【０１２８】
液晶材料層２３０’は、例えば、均一な厚さを有している連続膜として形成する。上述した方法によれば、塗布面が十分に平坦である限り、液晶材料層２３０’を均一な厚さを有している連続膜として形成することができる。
【０１２９】
コーティング液の塗布に先立って、カラーフィルタ層２２０にラビング処理などの配向処理を施してもよい。或いは、コーティング液の塗布に先立って、カラーフィルタ層２２０上に、液晶化合物の配向を規制する配向膜、例えば、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を施した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２２０上にポリイミドなどの透明樹脂層を形成し、これにラビング処理を施すことにより得られる。
【０１３０】
次に、露光プロセスを行う。即ち、図１７に示すように、液晶材料層２３０’の複数の領域に、異なる露光量で光Ｌを照射する。例えば、液晶材料層２３０’のうち領域２３０ａに対応した領域２３０ａ’には、最大の露光量で光を照射する。液晶材料層２３０’のうち領域２３０ｂに対応した領域２３０ｂ’には、領域２３０ａ’と比較してより小さな露光量で光Ｌを照射する。液晶材料層２３０’のうち領域２３０ｃに対応した領域２３０ｃ’には、領域２３０ｂ’と比較してより小さな露光量で光Ｌを照射する。これにより、液晶材料層２３０’の光Ｌを照射した部分で、メソゲンＭＳが形成している配向構造を維持させたまま、サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋を生じさせる。
【０１３１】
サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物では、そのメソゲンＭＳは固定化されている。露光量が最大の領域では、サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物の含有率が最も高く、未重合及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。そして、露光量が小さくなるほど、重合又は架橋生成物の含有率はより低くなり、未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物の含有率はより高くなる。
【０１３２】
従って、露光量がより大きな領域では、メソゲンＭＳはより高い割合で固定化され、露光量がより小さな領域では、メソゲンＭＳはより低い割合で固定化される。
【０１３３】
露光プロセスに使用する光Ｌは、紫外線、可視光線及び赤外線などの電磁波である。電磁波の代わりに、電子線を使用してもよい。それらの１つのみを使用してもよく、それらの２つ以上を使用してもよい。
【０１３４】
露光プロセスは、上述した不均一な重合又は架橋を生じさせることができれば、どのような方法で行ってもよい。例えば、この露光プロセスでは、フォトマスクを用いた露光を複数回行ってもよい。或いは、この露光プロセスでは、ハーフトーンマスク、グレイトーンマスク又は波長制限マスクを用いた露光を行ってもよい。或いは、フォトマスクを使用する代わりに、電子ビームなどの放射線又は光束を液晶材料層２３０’上で走査させてもよい。或いは、これらを組み合わせてもよい。
【０１３５】
露光プロセスを終了した後、現像プロセスを行う。即ち、液晶材料層２３０’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。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ＭＳは固定化されていない。それゆえ、液晶材料層２３０’を相転移温度以上に加熱すると、図１８に示すように、未反応化合物のメソゲンＭＳの配向の程度が低下する。例えば、未反応化合物のメソゲンＭＳ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又は架橋生成物では、メソゲンＭＳは固定化されている。
【０１３６】
従って、露光プロセスにおける露光量がより小さな領域では、露光プロセスにおける露光量がより大きな領域と比較してメソゲンＭＳの配向の程度がより低くなる。
【０１３７】
その後、未反応化合物のメソゲンＭＳについて配向の程度を低下させたまま、以下に説明する定着プロセスを行う。即ち、未反応化合物のメソゲンＭＳについて配向の程度を低下させたまま、未反応化合物を重合及び／又は架橋させる。
【０１３８】
例えば、未反応化合物のメソゲンＭＳについて配向の程度を低下させたまま、液晶化合物層１３０’を露光する。即ち、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化合物層１３０’を維持したまま、液晶化合物層１３０’の全体に光を照射して、未反応化合物の重合及び／又は架橋を誘起する。例えば、液晶化合物層１３０’に、未反応化合物のほぼ全てが重合及び／又は架橋反応を生じるのに十分な露光量で光を照射する。これにより、未反応化合物の重合又は架橋を生じさせ、配向の程度を低下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２３０を得る。
【０１３９】
なお、或る液晶化合物は、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、定着プロセスにおける液晶化合物層１３０’の温度は、現像プロセスの加熱温度と比較してより低くてもよい。但し、通常は、簡便性の観点で、定着プロセスにおける液晶化合物層１３０’の温度は、第１相転移温度以上とする。
【０１４０】
定着プロセスにおいて利用する光としては、光Ｌについて説明したのと同様のものを使用することができる。これら光は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【０１４１】
定着プロセスでは、液晶化合物層１３０’の全体に亘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。従って、この場合、プロセスを簡略化することができる。
【０１４２】
或いは、定着プロセスは、露光プロセスにおける露光量と定着プロセスにおける露光量との和である合計露光量が領域１３０ａ’乃至１３０ｃ’間で等しくなるように行ってもよい。例えば、領域１３０ａ’の合計露光量が領域１３０ｃ’の合計露光量と比較して著しく大きい場合、領域１３０ａ’及び／又は着色層１２０ａが不所望なダメージを受ける可能性がある。合計露光量を領域１３０ａ’乃至１３０ｃ’間で等しくすると、そのようなダメージを防止できる。
【０１４３】
未反応化合物の重合及び／又は架橋は、他の方法で行ってもよい。  
例えば、未反応化合物、即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及び／又は架橋温度に加熱することによって重合及び／又は架橋する材料である場合、定着プロセスにおいて、露光の代わりに、熱処理を行ってもよい。具体的には、露光の代わりに、液晶材料層２３０’を重合及び／又は架橋温度以上に加熱して、未反応化合物を重合及び／又は架橋させる。これにより、固体化液晶層２３０を得る。なお、現像プロセスにおける加熱温度は、例えば、第１相転移温度以上であり且つ重合及び／又は架橋温度未満とする。
【０１４４】
或いは、現像プロセスの後に、熱処理と露光とを順次行ってもよい。或いは、現像プロセスの後に、露光と熱処理とを順次行ってもよい。或いは、現像プロセスの後に、熱処理プロセスと露光と熱処理とを順次行ってもよい。このように定着プロセスにおいて露光と熱処理とを組み合わせると、未反応化合物の重合及び／又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２３０を得ることができる。
【０１４５】
未反応化合物が或る温度に加熱することによって重合及び／又は架橋する材料である場合、現像プロセスにおける加熱温度は、それが重合及び／又は架橋する温度以上であってもよい。但し、この場合、配向の程度の低下と重合及び／又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２３０の光学特性に及ぼす影響が比較的大きい。
【０１４６】
次に、図１９に示すように、固体化液晶層２３０上に複屈折性層２４０を形成する。複屈折性層２４０は、例えば、以下の方法により形成することができる。
【０１４７】
まず、重合性又は架橋性の液晶材料を含んだ液晶材料層を形成する。例えば、メソゲンが基板２１０の主面に平行な１方向に配向した液晶材料層を形成する。メソゲンを所定の方向に配向させるために、固体化液晶層２３０にラビング処理などの配向処理を施してもよく、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を施した配向膜を固体化液晶層２３０上に形成してもよい。この液晶材料としては、例えば、液晶材料層２３０’について例示したサーモトロピック液晶材料を使用することができる。また、この液晶材料として、他の重合性又は架橋性液晶材料を使用してもよい。
【０１４８】
次に、この液晶材料を重合又は架橋させることによって、複屈折性層２４０を得る。液晶材料は、例えば、定着プロセスについて例示した方法によって重合又は架橋させることができる。
【０１４９】
ところで、この方法では、現像液を用いる現像プロセスは行わず、熱処理を利用した現像プロセスを行う。即ち、この方法では、液晶材料層２３０’のパターニングは行わない。それゆえ、全体に亘って厚さが均一な固体化液晶層２３０を容易に得ることができる。
【０１５０】
また、ウェットプロセスの条件、特には現像液を使用する現像プロセスの条件を厳密に管理することは難しく、それら条件が最終製品の光学特性に与える影響は極めて大きい。それゆえ、ウェットプロセス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。
【０１５１】
これに対し、先の方法によると、露光プロセス及びそれよりも後にウェットプロセスは行わない。それゆえ、この方法によると、ウェットプロセスに起因して光学特性が目標値からずれるのを防止できる。
【０１５２】
なお、ここでは、ＩＰＳ方式の液晶表示装置について説明したが、上述した技術は、他の表示方式の液晶表示装置に適用することも可能である。例えば、先の技術は、ＦＦＳ方式の液晶表示装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図。
【図２】図１に示す液晶表示装置が含んでいるリターデイション基板を示す断面図。
【図３】シミュレーションにおいて仮定した各偏光板の分光透過特性を示すグラフ。
【図４】各々が図３に示す分光透過特性を有している２枚の偏光板を透過軸が平行となるように重ねてなる積層体の分光透過特性を示すグラフ。
【図５】各々が図３に示す分光透過特性を有している２枚の偏光板を透過軸が垂直となるように重ねてなる積層体の分光透過特性を示すグラフ。
【図６】シミュレーションにおいて仮定した赤色着色領域の分光透過特性を示すグラフ。
【図７】シミュレーションにおいて仮定した緑色着色領域の分光透過特性を示すグラフ。
【図８】シミュレーションにおいて仮定した青色着色領域の分光透過特性を示すグラフ。
【図９】シミュレーションにおいて仮定した液晶層の屈折率を示すグラフ。
【図１０】シミュレーションにおいて仮定した固体化液晶層の各領域の屈折率を示すグラフ。
【図１１】シミュレーションにおいて仮定した固体化液晶層の各領域の複屈折率比を示すグラフ。
【図１２】シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフ。
【図１３】シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフ。
【図１４】シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフ。
【図１５】シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフ。
【図１６】シミュレーション１によって得られたコントラスト比の視野角依存性を示すグラフ。
【図１７】リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【図１８】リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【図１９】リターデイション基板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、４０…偏光板、１１０…基板、１２０ａ…ゲート、１２０ｂ…共通電極、１３０…絶縁層、１４０…半導体層、１５０ａ…信号線、１５０ｂ１…画素電極、１５０ｂ２…画素電極、１６０…配向膜、２１０…基板、２２０…カラーフィルタ層、２３０…固体化液晶層、２２０ａ…着色領域、２２０ｂ…着色領域、２２０ｃ…着色領域、２３０…液晶材料層、２３０ａ…領域、２３０ａ’…領域、２３０ｂ…領域、２３０ｂ’…領域、２３０ｃ…領域、２３０ｃ’…領域、２４０…複屈折性層、２６０…配向膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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