(57)【要約】  基板（２１０）と、前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層（２３０）とを具備する位相差基板である。前記固体化液晶層は第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域はそれぞれ副領域Ａ及び副領域Ｂの２つの副領域により構成され、前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする。
2009122625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層とを具備し、
前記固体化液晶層は第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域はそれぞれ副領域Ａ及び副領域Ｂの２つの副領域により構成され、
前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。
【請求項２】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項３】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第２Ａ副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項２に記載の位相差基板。
【請求項４】
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第３Ｂ副領域と同一であって前記第２Ｂ副領域とは異なり、前記第２Ｂ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域と同一であることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項５】
前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項６】
前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項７】
前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層をさらに具備し、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ前記固体化液晶層の前記第１乃至第３領域と向き合っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項８】
前記第２着色画素と比較して、前記第１着色画素は主としてより波長の長い光を透過し、前記第３着色画素は主としてより波長の短い光を透過することを特徴とする請求項７に記載の位相差基板。
【請求項９】
前記カラーフィルタ層の前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域においては、
前記着色部はそれぞれ前記固体化液晶層の前記第１Ａ乃至第３Ａ副領域と向き合い、
前記非着色部はそれぞれ固体化液晶層の前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域と向き合っていることを特徴とする請求項７に記載の位相差基板。
【請求項１０】
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第１乃至第３着色画素の前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項９に記載の位相差基板。
【請求項１１】
前記カラーフィルタ層の前記第１及び第３着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とからなり、前記第２着色画素の前記反射表示用領域は着色部のみからなり、
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域においては、
前記着色部はそれぞれ前記固体化液晶層の前記第１Ａ副領域及び第３Ａ副領域と向き合い、
前記非着色部はそれぞれ前記固体化液晶層の前記第１Ｂ副領域及び第３Ｂ副領域と向き合い、
前記第２着色画素の前記反射表示用領域は、前記固体化液晶層の前記第２領域と向き合っていることを特徴とする請求項７に記載の位相差基板。
【請求項１２】
前記第１及び第３着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第１乃至第３着色画素の前記透過表示用領域と同一であり、前記第２着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部は、前記第２着色画素の前記透過表示用領域よりも光の透過率が高いことを特徴とする請求項１１に記載の位相差基板。
【請求項１３】
請求項１に記載の位相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１４】
基板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、
前記基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程と
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１５】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記露光工程は、前記第１Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が第３Ｂ副領域と同一であって前記第２Ｂ副領域とは異なるとともに、前記第２Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一になるように行なわれることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１８】
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１４に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記定着工程において、前記重合及び／又は架橋の反応は光照射によって誘起されることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記定着工程における前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行なわれることを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記サーモトロピック液晶化合物は、前記相転移温度よりも高い重合及び／又は架橋温度に加熱することによって重合及び／また架橋する材料であり、前記現像工程において、メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度未満の温度に加熱することにより変化させ、前記定着工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度以上の温度に加熱することによって重合及び／又は架橋させることを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記固体化液晶層を形成する前に前記基板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１４に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記固体化液晶層を形成した後に前記基板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１４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶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】
液晶表示装置の一部、例えば、携帯機器に搭載される液晶表示装置には、屋内照明環境及び暗所で高い視認性を達成するだけでなく、太陽などの高輝度光源のもとでも高い視認性を達成することが望まれる。半透過型液晶表示装置は、そのような要望に応える表示装置であって、多くの携帯機器に搭載されている。【０００４】
半透過型液晶表示装置は、各画素が透過表示部と反射表示部とを含んでいる。透過表示部では、透明導電層を背面電極として使用しており、反射表示部では、金属又は合金層を背面電極の一部として使用している。また、透過表示部ではカラーフィルタの着色層を１回透過した光を表示に利用するのに対し、反射表示部ではカラーフィルタの着色層を２回透過した光を表示に利用する。そのため、反射表示部には、透過表示部と比較して、透過率がより高い着色層を設置している。半透過型液晶表示装置は、このような構成を採用しているため、透過型及び反射型の双方の方式で多色画像を表示することが可能である。【０００５】
半透過型液晶表示装置では、四分の一波長板などの波長板を使用している。例えば、液晶セルと前面側の偏光板との間に四分の一波長板としての位相差フィルムを設置すると共に、液晶セルと背面側の偏光板との間に四分の一波長板としての位相差フィルムを更に設置することがある。しかしながら、２つの四分の一波長板を使用した場合、それらの不可避的な特性のばらつきが、透過表示により達成されるコントラスト比を低下させることがある。【０００６】
このような問題に関し、特開２００４−４４９４号公報には、液晶セルに位相差フィルムを貼り付ける代わりに、液晶セルの内部にパターニングされた位相差層を設置することが記載されている。具体的には、液晶セルの内部であって、反射表示部のみに、高分子液晶からなる位相差層と任意の有機絶縁層とを設けて、反射表示部におけるセルギャップを透過表示部におけるセルギャップと比較してより小さくする。これにより、透過表示部には四分の一波長板が存在しない構成となるため透過表示の高いコントラスト比を達成する。【０００７】
しかしながら、特開２００４−４４９４号公報の液晶表示装置においても、反射表示には課題が残る。赤、緑及び青の画素は、表示色の波長域が異なっている。それにも拘らず、反射部の位相差層は各色で同一の特性であるため、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という点である。【０００８】
具体的には、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を用いる場合、仮に、この四分の一波長板の屈折率異方性、即ち複屈折率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。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、即ち青の波長域で大きく、長波長側、即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。【０００９】
また、特開２００５−０２４９１９号公報には、液晶セルに位相差フィルムを貼り付ける代わりに、液晶セルの内部に位相差層を設置することが記載されている。当該位相差層の膜厚を赤色・緑色・青色パターンごとに変えることで、各色パターンに適した位相差量が得られる。その手段は、位相差層の下地となるカラーフィルタ層を赤色・緑色・青色パターン層ごとに異なる膜厚で形成しておき、続いて塗工する位相差層の膜厚が結果的に各色によって異なるようにするというものである。これにより、各色によって要求の異なる位相差値に対してそれぞれ最適化された位相差層を得ることができる。【００１０】
しかしながら特開２００５−０２４９１９号公報に記載の方法では、カラーフィルタ層の膜厚をパターン層の色ごとに変える必要があるのに加え、カラーフィルタの設計に制約が生じる。それは、上記したように、半透過型液晶表示装置の各画素では、反射表示部の着色層は透過表示部の着色層と比較してより高い透過率が求められることに起因する。以下にその理由を、反射表示部と透過表示部のカラーフィルタの構成を挙げながら説明する。【００１１】
このような透過率の相違は、例えば、透過表示部の着色層と反射表示部の着色層とに異なる材料を使用することにより生じさせることができる。この場合には、例えば、透過表示部用の赤、緑及び青色着色層と、反射表示部用の赤、緑及び青色着色層とを形成しなければならない。即ち、この方法を採用した場合、カラーフィルタ層の形成工程が複雑になる。しかも、カラーフィルタ層の形成には、より多数の材料が必要とされる。【００１２】
あるいは、各画素の透過表示部の着色層と反射表示部の着色層とに同一の材料を使用し、透過表示部の着色層を反射表示部の着色層と比較してより厚くすることによって、上述したような透過率の相違を生じさせることも可能である。しかしながら、透過表示部における着色層の厚さと反射表示部における着色層の厚さとの双方を厳密に制御することは、均一な厚さを有している着色層の厚さを厳密に制御することと比較して遥かに困難である。【００１３】
また、上述したような透過率の相違は、各画素において、反射表示部の着色層に貫通孔を設けること以外は透過表示部の着色層と同様の構成を採用することによっても生じさせることができる。この方法によれば、カラーフィルタ層をより容易に形成することができる。【００１４】
しかしながら特開２００５−０２４９１９号公報に記載の方法を用いようとすると、反射表示部の着色層に貫通孔を設ける構成を採用することができない。反射表示部においては、位相差層は、各色ごとに透過光の波長が異なることを前提としており、それに合わせて位相差値が設定されている。着色層が存在しない貫通孔部分では、白色光がそのまま通過してしまうため、各色に合わせて位相差値が調整されているがゆえに、反射表示でのコントラストがかえって低下してしまう。
【発明の開示】
【００１５】
本発明の目的は、簡略化された方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する半透過型液晶表示装置を実現することにある。
【００１６】
本発明の第１側面によると、基板と、前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層とを具備し、前記固体化液晶層は第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域はそれぞれ副領域Ａ及び副領域Ｂの２つの副領域により構成され、前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板が提供される。
【００１７】
本発明の第２側面によると、前述の相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置が提供される。
【００１８】
本発明の第３側面によると、基板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、前記基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とを具備することを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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平面図。
【図２】図１に示す液晶表示装置のII−II線に沿った断面図。
【図３】図１に示す液晶表示装置のIII−III線に沿った断面図。
【図４】図１に示す液晶表示装置のIV−IV線に沿った断面図。
【図５】図１に示す液晶表示装置のＶ−Ｖ線に沿った断面図。
【図６】図１乃至図５に示す液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ層を概略的に示す平面図。
【図７】図１乃至図５に示す液晶表示装置が含んでいる固体化液晶層を概略的に示す平面図。
【図８】一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図。
【図９】光学計算に用いた偏光板の分光透過率を示すグラフ図。
【図１０】光学計算に用いた偏光板の分光透過率を示すグラフ図。
【図１１】光学計算に用いた偏光板の分光透過率を示すグラフ図。
【図１２】光学計算に用いたカラーフィルタの分光透過率を示すグラフ図。
【図１３】光学計算に用いたカラーフィルタの分光透過率を示すグラフ図。
【図１４】光学計算に用いたカラーフィルタの分光透過率を示すグラフ図。
【図１５】光学計算に用いたカラーフィルタの分光透過率を示すグラフ図。
【図１６】光学計算に用いたリターデイション層の平均屈折率を示すグラフ図。
【図１７】光学計算に用いたリターデイション層の複屈折率を示すグラフ図。
【図１８】シミュレーションＮｏ．１における反射率を示すグラフ図。
【図１９】シミュレーションＮｏ．２における反射率を示すグラフ図。
【図２０】シミュレーションＮｏ．３における反射率を示すグラフ図。
【図２１】シミュレーションＮｏ．４における反射率を示すグラフ図。
【図２２】シミュレーションＮｏ．５における反射率を示すグラフ図。
【図２３】シミュレーションＮｏ．６における反射率を示すグラフ図。
【図２４】シミュレーションＮｏ．７における反射率を示すグラフ図。
【図２５】シミュレーションＮｏ．８における反射率を示すグラフ図。
【図２６】シミュレーションＮｏ．９における反射率を示すグラフ図。
【図２７】シミュレーションＮｏ．１０における反射率を示すグラフ図。
【図２８】シミュレーションＮｏ．１１における反射率を示すグラフ図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。【００２１】
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平面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置のII−II線に沿った断面図である。図３は、図１に示す液晶表示装置のIII−III線に沿った断面図である。図４は、図１に示す液晶表示装置のIV−IV線に沿った断面図である。図５は、図１に示す液晶表示装置のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図１乃至図５に示す液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ層を概略的に示す平面図である。図７は、図１乃至図５に示す液晶表示装置が含んでいる固体化液晶層を概略的に示す平面図である。【００２２】
図１乃至図５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半透過型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０と液晶層３０と一対の偏光板（図示せず）とバックライト（図示せず）とを含んでいる。【００２３】
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。【００２４】
基板１１０の一方の主面上には、画素回路（図示せず）と走査線（図示せず）と信号線（図示せず）と画素電極とが形成されている。【００２５】
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いる。画素回路は、基板１１０上でマトリクス状に配列している。【００２６】
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。【００２７】
信号線は、画素回路の列に対応して配列している。各画素電極は、画素回路を介して信号線に接続されている。【００２８】
各画素電極は、互いに電気的に接続された透明電極１５０Ｔと反射電極１５０Ｒとを含んでいる。透明電極１５０Ｔは、反射電極１５０Ｒと向き合っていない非重複部を含んでいる。各画素のうち、この非重複部に対応した部分が透過表示部であり、反射電極１５０Ｒに対応した部分が反射表示部である。【００２９】
透明電極１５０Ｔは、透明導電体からなる。透明導電体としては、例えば、インジウム錫酸化物及び錫酸化物などの透明導電性酸化物を使用することができる。【００３０】
反射電極１５０Ｒは、金属又は合金からなる。金属又は合金としては、例えば、アルミニウム、銀又はそれらの合金を使用することができる。【００３１】
反射電極１５０Ｒは、透明電極１５０Ｔ上に形成されている。これにより、反射電極１５０Ｒと透明電極１５０Ｔとを電気的に接続している。その代わりに、反射電極１５０Ｒ上に透明電極１５０Ｔを形成してもよい。或いは、他の導電体を介して、反射電極１５０Ｒと透明電極１５０Ｔとを電気的に接続してもよい。【００３２】
画素電極は、配向膜１６０で被覆されている。配向膜１６０は、例えば垂直配向膜である。配向膜１６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂層を使用することができる。【００３３】
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。【００３４】
基板２１０の配向膜１６０との対向面には、固体化液晶層２３０とカラーフィルタ層２２０と対向電極２５０と配向膜２６０とがこの順に形成されている。【００３５】
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複数の単位領域を含んでいる。各単位領域は、先の主面上で配列した第１乃至第３着色画素を含んでいる。カラーフィルタ層２２０には、複数の貫通孔ＴＨが設けられている。【００３６】
第１着色画素は、一部の透明電極１５０Ｔと向き合っている。第１着色画素は、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。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、基板２１０の上記主面に平行であり且つ互いに交差する方向である。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向である。【００３７】
第１着色画素は、第１着色部２２０ａと、貫通孔ＴＨの一部としての第１非着色部とを含んでいる。【００３８】
第１着色部２２０ａは、第１着色画素が向き合っている透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒから露出している部分と、第１着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの一部とに対応した位置に設けられている。第１非着色部は、第１着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの残りの部分に対応した位置に設けられている。【００３９】
第２着色画素は、他の一部の透明電極１５０Ｔと向き合っている。第２着色画素は、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。【００４０】
第２着色画素は、第２着色部２２０ｂと、貫通孔ＴＨの他の一部としての第２非着色部とを含んでいる。第２着色部２２０ｂは、第２着色画素が向き合っている透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒから露出している部分と、第２着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの一部とに対応した位置に設けられている。第２非着色部は、第２着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの残りの部分に対応した位置に設けられている。【００４１】
あるいは、第２着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒに対応した部分全体を、第４着色部２２０ｄとしてもよい。この場合、第２着色部２２０ｂは、第２の着色画素が向き合っている透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒから露出している部分のみに設けられることになる。【００４２】
着色部２２０ｂ及び２２０ｄの各々が主として透過させる光の波長は、白色光を照射したときに着色部２２０ａと比較してより短く、且つ着色部２２０ｃと比較してより長い。そして、着色部２２０ｄは、着色部２２０ｂと比較して透過率がより大きい。例えば、白色光を照射したときに着色部２２０ｂ及び２２０ｄの各々が主として透過させる光の波長は、白色光を照射したときに着色部２２０ａ及び２２０ｃが主として透過させる光の波長と比較して５５０ｎｍにより近い。ここでは、一例として、第１着色部２２０ａは赤色着色層であり、着色部２２０ｂ及び２２０ｄの各々は緑色着色層であるとする。【００４３】
第３着色画素は、更に他の一部の透明電極１５０Ｔと向き合っている。第３着色画素は、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。【００４４】
第３着色画素は、第３着色部２２０ｃと、貫通孔ＴＨの他の一部としての第３非着色部とを含んでいる。【００４５】
第３着色部２２０ｃが主として透過させる光は、白色光を照射したときに第２着色部２２０ｂと比較して、波長がより短い。ここでは、第３着色部２２０ｃは青色着色層であるとする。【００４６】
第３着色部２２０ｃは、第３着色画素が向き合っている透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒから露出している部分と、第３着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの一部とに対応した位置に設けられている。第３非着色部は、第３着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒの残りの部分に対応した位置に設けられている。【００４７】
なお、ここでは、１つの貫通孔ＴＨの一部を第１非着色部とし、その貫通孔ＴＨの他の部分を第２非着色部及び第３非着色部としているが、これに限定されない。それぞれ異なる貫通孔を形成して、第１非着色部、第２非着色部、及び第３非着色部としてもよい。或いは、第１乃至第３非着色部の少なくとも一つを、複数の貫通孔で構成してもよい。【００４８】
また、貫通孔ＴＨは、透明材料で埋め込んでもよい。例えば、カラーフィルタ層２２０の全面を透明材料からなる平坦化層で被覆し、これにより、貫通孔ＴＨを透明材料で埋め込んでもよい。この透明材料としては、例えば、光学的に等方性の透明樹脂を使用する。【００４９】
第１着色画素が形成している帯状パターンと、第２着色画素が形成している帯状パターンと、第３着色画素が形成している帯状パターンとは、Ｘ方向に隣り合っている。即ち、第１乃至第３着色画素は、ストライプ配列を形成している。第１乃至第３着色画素は、他の配列を形成していてもよい。例えば、第１乃至第３着色画素は、正方配列又はデルタ配列を形成していてもよい。【００５０】
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、基板２１０とカラーフィルタ層２２０との間に介在している。固体化液晶層２３０は、典型的には、連続膜である。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。固体化液晶層２３０は、典型的には厚さがほぼ等しい連続膜である。【００５１】
固体化液晶層２３０と基板２１０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、全面にラビング処理及び光配向処理などの配向処理を一様に施した樹脂層を使用することができる。この樹脂層としては、例えばポリイミド層を使用することができる。【００５２】
固体化液晶層２３０は、領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃ及び２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃを含んでいる。領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃ及び２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃの各々は、固体化液晶層２３０の一方の主面から他方の主面に及ぶ領域である。領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃ及び２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃは、Ｚ方向に垂直な方向に隣り合っている。【００５３】
領域２３０Ｔａは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ａの一部に対応した領域である。領域２３０Ｒａは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ａの他の一部に対応した反射表示用領域である。具体的には、領域２３０Ｔａは、着色部２２０ａのうち反射電極１５０Ｒと向き合っていない部分に対応した透過表示用領域である。そして、領域２３０Ｒａは、着色部２２０ａのうち反射電極１５０Ｒと向き合った部分に対応した反射表示用領域である。領域２３０Ｔａ及び２３０Ｒａの各々において、メソゲンの配向の程度は略均一である。【００５４】
ここで、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。【００５５】
領域２３０Ｔｂは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ｂの一部に対応した領域である。領域２３０Ｒｂは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ｂの他の一部と、第２非着色部、即ち貫通孔ＴＨとに対応した領域である。あるいは、領域２３０Ｒｂは、着色部２２０ｄに対応した領域である。具体的には、領域２３０Ｔｂは、着色部２２０ｂのうち反射電極１５０Ｒと向き合っていない部分に対応した透過表示用領域である。そして、領域２３０Ｒｂは反射表示用領域であり、着色部２２０ｂのうち反射電極１５０Ｒと向き合った部分と貫通孔ＴＨとに対応する。あるいは、着色部２２０ｄに対応する。領域２３０Ｔｂ及び２３０Ｒｂの各々において、メソゲンの配向の程度は略均一である。【００５６】
領域２３０Ｔｃは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ｃの一部に対応した領域である。領域２３０Ｒｃは、固体化液晶層２３０のうち、着色部２２０ｃの他の一部に対応した反射表示用領域である。具体的には、領域２３０Ｔｃは、着色部２２０ｃのうち反射電極１５０Ｒと向き合っていない部分に対応した透過表示用領域である。そして、領域２３０Ｒｃは、着色部２２０ｃのうち反射電極１５０Ｒと向き合った部分に対応した反射表示用領域である。領域２３０Ｔｃ及び２３０Ｒｃの各々において、メソゲンの配向の程度は略均一である。【００５７】
領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃの各々では、例えば、メソゲンは配向していないか、又は、領域２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃと比較してメソゲンの配向の程度がより小さい。領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃは、メソゲンの配向の程度が互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。ここでは、一例として、領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃの各々において、メソゲンは配向していないとする。即ち、領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃの各々は、光学的に等方性であるとする。【００５８】
領域２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃの各々は、領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃと比較して、メソゲンの配向の程度がより大きい。そして、領域２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃは、メソゲンの配向の程度が互いに異なっている。例えば、領域２３０Ｒａは、領域２３０Ｒｂと比較してメソゲンの配向の程度がより高く、領域２３０Ｒｂは、領域２３０Ｒｃと比較してメソゲンの配向の程度がより高い。この場合、領域２３０Ｒａは、領域２３０Ｒｂと比較して屈折率異方性がより大きく、領域２３０Ｒｂは、領域２３０Ｒｃと比較して屈折率異方性がより大きい。【００５９】
上述したように、固体化液晶層２３０は、第１領域２３０Ｒａ、第２領域２３０Ｒｂ、及び第３領域２３０Ｒｃを含み、第１乃至第３領域は反射表示用領域である。こうした第１乃至第３領域２３０Ｒａ、２３０Ｒｂ，及び２３０Ｒｃは、それぞれ２つの副領域から構成される。例えば、第１領域２３０ａにおける領域２３０Ｒａにおいては、第１着色部２２０ａに向き合う領域は第１Ａ副領域であり、第１非着色部（貫通孔ＴＨ）と向き合う領域は第１Ｂ副領域である。第１Ａ副領域及び第１Ｂ副領域を、それぞれ副領域２３０ＲａＡ及び副領域２３０ＲａＢと称する。【００６０】
同様に、第２の領域２３０ｂにおける領域２３０Ｒｂのうち、第２着色部２２０ｂと向き合う領域は第２Ａ副領域（副領域２３０ＲｂＡ）であり、第２非着色部（貫通孔ＴＨ）と向き合う領域は第２Ｂ副領域（副領域２３０ＲｂＢ）である。第３の領域２３０ｃにおける領域２３０Ｒｃのうち、第３着色部２２０ｃと向き合う領域は第３Ａ副領域（副領域２３０ＲｃＡ）であり、第３非着色部（貫通孔ＴＨ）と向き合う領域は第３Ｂ副領域（第３Ｂ副領域２３０ＲｃＢ）である。【００６１】
反射表示用領域には、第１Ａ及び第１Ｂ、第２Ａ及び第２Ｂ、第３Ａ及び第３Ｂ副領域の６つが存在し、こうした６つの副領域の面内複屈折率は次の関係を満たす。即ち、第１Ａ副領域２３０ＲａＡの面内複屈折率は、第２Ａ副領域２３０ＲｂＡより大きく、第３Ａ副領域２３０ＲｃＡの面内複屈折率は第２Ａ副領域２３０ＲｂＡより小さい。また、第１Ｂ副領域２３０ＲａＢの面内複屈折率は、第３Ｂ副領域２３０ＲｃＢと略同一であって第１Ａ副領域２３０ＲａＡより小さく、第３Ａ副領域２３０ＲｃＡより大きい。【００６２】
第１Ｂ副領域２３０ＲａＢ、第２Ｂ副領域２３０ＲｂＢ、及び第３Ｂ副領域２３０ＲｃＢの面内複屈折率は、略同一とすることができる。【００６３】
第１Ｂ副領域２３０ＲａＢ、第２Ｂ副領域２３０ＲｂＢ、及び第３Ｂ副領域２３０ＲｃＢの面内複屈折率は、第２Ａ副領域２３０ＲｂＡの面内複屈折率と略同一とすることができる。この場合には、位置ずれに起因した不具合が低減される点で有利である。【００６４】
第１Ｂ副領域２３０ＲａＢの面内複屈折率は、第３Ｂ副領域２３０ＲｃＢと略同一であって第２Ｂ副領域２３０ＲｂＢとは異なり、第２Ｂ副領域２３０ＲｂＢの面内複屈折率は第２Ａ副領域２３０ＲｂＡと略同一とすることができる。この場合には、４色カラーフィルタに対応可能な固体化液晶層が得られる。【００６５】
ここでは、一例として、領域２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃは一軸性であり、それらの遅相軸はＸ方向に平行であるとする。加えて、ここでは、領域２３０Ｒａのリターデイションは着色部２２０ａが透過させる光の中心波長の１／４であり、領域２３０Ｒｂのリターデイションは着色部２２０ｂ又は２２０ｄが透過させる光の中心波長の１／４であり、領域２３０Ｒｃのリターデイションは着色部２２０ｃが透過させる光の中心波長の１／４であるとする。なお、或る光の「中心波長」は、その光のスペクトルが最大強度を示す波長である。【００６６】
対向電極２５０は、カラーフィルタ層２２０上に形成されている。対向電極２５０は、表示領域の全体に亘って広がった連続膜である。対向電極２５０は、例えば、上述した透明導電体からなる。【００６７】
配向膜２６０は、対向電極２５０を被覆している。配向膜２６０は、例えば垂直配向膜である。配向膜２６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂層を使用することができる。【００６８】
なお、基板２１０とカラーフィルタ層２２０と固体化液晶層２３０とは、カラーフィルタ基板を構成している。カラーフィルタ基板は、他の構成要素を更に含んでいてもよい。例えば、カラーフィルタ基板は、対向電極２５０を更に含んでいてもよい。或いは、カラーフィルタ基板は、ブラックマトリクスを更に含んでいてもよい。【００６９】
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。【００７０】
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。【００７１】
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負の液晶分子であり、電圧無印加時に液晶分子のメソゲンがＺ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Ｘ方向又はＹ方向へ向けて傾くか又はＸ方向又はＹ方向にほぼ平行に配向し、このときの液晶層３０のリターデイションは、第３着色部２２０ｃが透過させる光の中心波長λの１／４であるとする。【００７２】
偏光板は、液晶セルの両主面に貼り付けられている。ここでは、一例として、これら偏光板は、直線偏光板であり、それらの透過軸が直交し且つＸ方向に対して４５°の角度を為すように配置されているとする。【００７３】
バックライトは、偏光板を間に挟んでアレイ基板１０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。【００７４】
この液晶表示装置では、領域２３０Ｒａ乃至２３０Ｒｃの各々のリターデイションを任意に設定可能である。従って、主としてより波長の短い光を透過する色の画素には、それに対応したより低いリターデイションとし、主としてより波長の長い光を透過する色の画素には、それに対応したより高いリターデイションとする。例えば、領域２３０Ｒａに、白色光を照射したときに着色部２２０ａが主として透過させる光と波長がほぼ等しい光に対する四分の一波長板としての役割を担わせることができる。そして、領域２３０Ｒｂに、白色光を照射したときに着色部２２０ｂ及び／又は着色部２２０ｄが主として透過させる光と波長がほぼ等しい光に対する四分の一波長板としての役割を担わせることができる。加えて、領域２３０Ｒｃに、白色光を照射したときに着色部２２０ｃが主として透過させる光と波長がほぼ等しい光に対する四分の一波長板としての役割を担わせることができる。それゆえ、例えば、全ての反射表示部において、最適な光学補償を達成することができる。【００７５】
また、この液晶表示装置では、領域２３０Ｔａ乃至２３０Ｔｃを、例えば光学的に等方性とすることができる。それゆえ、固体化液晶層２３０を設けることに起因して、透過表示により達成されるコントラスト比が低下することはない。【００７６】
更に、この液晶表示装置では、貫通孔ＴＨを設けることにより、第１着色画素・第２着色画素・第３着色画素とともに、それぞれ反射表示用領域における平均的な透過率を透過表示用領域の透過率より高くしている。このような構成を採用した場合、全ての画素において透過表示用領域の着色部と反射表示用領域の着色部とに異なる材料を使用した場合と比較して、より少数の材料で及びより簡略化された工程でカラーフィルタ層を形成することができる。【００７７】
また、第２着色画素は透過する光の波長が可視光の中央付近に位置し、視感度が高い。このため、反射表示用領域に透過表示用領域と異なる材料を用いて高透過率の設計とした場合に比べ、反射表示用領域に透過表示用領域と同一の材料を使用すると、着色部の明るさが大きく低下してしまう。そこで、反射表示用領域を透過表示用領域と同一の材料とする場合、明るさを確保しようとすると、第２着色画素においては第１着色画素や第３着色画素と比較して、より大きな貫通孔を設ける必要がある。【００７８】
この液晶表示装置では、第２着色画素が向き合っている反射電極１５０Ｒに対応した部分全体を、第４着色部２２０ｄとしてもよい。第２着色部２２０ｂは、第２の着色画素が向き合っている透明電極１５０Ｔのうち反射電極１５０Ｒから露出している部分のみに設けられることになる。この場合には、第２着色画素に貫通孔を設けた場合と比較して、より高い画質を達成できる。【００７９】
加えて、この液晶表示装置は、カラーフィルタ層２２０に貫通孔ＴＨを設けたことに起因したコントラスト比の低下が小さい。例えば、黒色画像を表示する際に、貫通孔ＴＨの位置で光漏れを生じるのは避けられない。貫通孔ＴＨの位置から漏れる光の視感度が高い場合、この光漏れがコントラスト比を無視できない程度に低下させる可能性がある。【００８０】
この液晶表示装置では、固体化液晶層２３０の貫通孔ＴＨに対応した領域における光学的特性を、固体化液晶層２３０の着色部２２０ｄに対応した領域における光学的特性と等しくしている。黒色画像を表示する際に貫通孔ＴＨの位置から漏れる光は、主に赤色光及び青色光である。赤色光及び青色光は、緑色光と比較して視感度が遥かに低い。従って、この液晶表示装置は、カラーフィルタ層２２０に貫通孔ＴＨを設けたことに起因したコントラスト比の低下が小さい。【００８１】
このように、上述した半透過型液晶表示装置は、簡略化された方法で製造可能であり、優れた表示性能を達成する。【００８２】
この液晶表示装置には、様々な変形が可能である。【００８３】
図８は、一変形例に係る液晶表示装置を概略的に示す断面図である。【００８４】
この液晶表示装置は、カラーフィルタ層２２０が基板２１０と固体化液晶層２３０との間に介在していること以外は、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置と同様である。【００８５】
なお、この構造を採用した場合、固体化液晶層２３０は、カラーフィルタ層２２０上に形成することとなる。カラーフィルタ層２２０には、上記の通り、貫通孔ＴＨが設けられている。そのため、固体化液晶層２３０をほぼ均一な厚さに形成することが難しいことがある。【００８６】
このような場合、貫通孔ＴＨを透明材料で埋め込み、これにより得られる平坦面上に固体化液晶層２３０を形成してもよい。例えば、カラーフィルタ層２２０の全面を透明材料からなる平坦化層で被覆し、この平坦化層上に固体化液晶層２３０を形成してもよい。この透明材料としては、例えば、光学的に等方性の透明樹脂を使用する。【００８７】
次に、図１乃至図７を参照しながら説明した液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。なお、図８を参照しながら説明した液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ基板は、固体化液晶層２３０とカラーフィルタ層２２０との積層順を逆にすること以外は以下の方法とほぼ同様の方法により製造することができる。【００８８】
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。【００８９】
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。【００９０】
次に、光透過性基板２１０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。【００９１】
まず、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。そして、この液晶材料層をパターン露光と熱処理とに供することによって、固体化液晶層２３０を得る。【００９２】
液晶材料層は、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。液晶材料層では、サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している。【００９３】
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。【００９４】
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。【００９５】
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。【００９６】
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。【００９７】
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。【００９８】
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。【００９９】
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。【０１００】
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。【０１０１】
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。【０１０２】
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。【０１０３】
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。【０１０４】
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。【０１０５】
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。【０１０６】
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。【０１０７】
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。【０１０８】
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。【０１０９】
液晶材料層は、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。【０１１０】
コーティング液の塗布に先立って、基板２１０の表面に、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、基板２１０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、基板２１０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。【０１１１】
次に、第１露光プロセスを行う。即ち、液晶材料層の複数の領域に、異なる露光量で光を照射する。例えば、液晶材料層のうち領域２３０Ｒａに対応した領域には、最大の露光量で光を照射する。液晶材料層のうち領域２３０Ｒｂに対応した領域には、液晶材料層のうち領域２３０Ｒａに対応した領域と比較してより小さな露光量で光Ｌを照射する。液晶材料層のうち領域２３０Ｒｃに対応した領域には、液晶材料層のうち領域２３０Ｒｂに対応した領域と比較してより小さな露光量で光Ｌを照射する。そして、例えば、液晶材料層のうち領域２３０Ｔａ乃至Ｔｃに対応した領域には光を照射しない。これにより、液晶材料層の光を照射した部分で、メソゲン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。【０１１２】
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、そのメソゲン基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。【０１１３】
従って、露光量がより大きな領域では、メソゲン基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、メソゲン基はより低い割合で固定化される。そして、露光量がゼロの領域では、メソゲン基は固定化されない。【０１１４】
第１露光プロセスに使用する光は、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。【０１１５】
第１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。【０１１６】
第１露光プロセスを終了した後、第１熱処理プロセスを行う。即ち、液晶材料層を、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は固定化されていない。それゆえ、液晶材料層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の程度が低下する。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又は架橋生成物では、メソゲンは固定化されている。【０１１７】
従って、第１露光プロセスにおける露光量がより小さな領域では、第１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の配向の程度がより低くなる。そして、第１露光プロセスにおいて露光しなかった領域では、この熱処理によってメソゲンの配向構造が消失する。【０１１８】
その後、未反応化合物のメソゲン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。【０１１９】
例えば、以下に説明する第２露光プロセスを行う。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材料層を維持したまま、液晶材料層の全体に光を照射する。液晶材料層には、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。【０１２０】
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、第２露光プロセスにおける液晶材料層の温度は、第１熱処理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、第２露光プロセスにおける液晶材料層の温度は、第１相転移温度以上とする。【０１２１】
第２露光プロセスには、第１露光プロセスに使用可能な光として例示したのと同様の光を使用することができる。第２露光プロセスに使用する光と第１露光プロセスに使用する光とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。【０１２２】
第２露光プロセスでは、液晶材料層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。【０１２３】
或いは、第２露光プロセスは、第１露光プロセスにおける露光量と第２露光プロセスにおける露光量との和である合計露光量が全ての領域で互いに等しくなるように行ってもよい。例えば、或る領域の合計露光量が他の領域の合計露光量と比較して著しく大きい場合、後者の合計露光量を十分に大きな値とすると、前者が不所望なダメージを受けるか、又は、この領域の近傍でカラーフィルタ層２２０が不所望なダメージを受ける可能性がある。合計露光量を全ての領域で等しくすると、そのようなダメージを防止できる。【０１２４】
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。【０１２５】
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、第２露光プロセスの代わりに、第２熱処理プロセスを行ってもよい。具体的には、第２露光プロセスの代わりに、液晶材料層を重合及び／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、第１熱処理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。【０１２６】
或いは、第１熱処理プロセスの後に、第２熱処理プロセスと第２露光プロセスとを順次行ってもよい。或いは、第１熱処理プロセスの後に、第２露光プロセスと第２熱処理プロセスとを順次行ってもよい。或いは、第１熱処理プロセスの後に、第２熱処理プロセスと第２露光プロセスと第２熱処理プロセスとを順次行ってもよい。このように第２露光プロセスと第２熱処理プロセス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。【０１２７】
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、第１熱処理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。【０１２８】
ところで、第１露光プロセス後に現像プロセスを行った場合、屈折率異方性が互いに等しく且つ厚さが互いに異なる複数の領域を含んだ固体化液晶層が得られる。これら領域は、厚さが互いに異なっているので、リターデイションが互いに異なっている。【０１２９】
しかしながら、ウェットプロセス、特には現像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的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。【０１３０】
これに対し、上述した方法によると、第１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屈折率異方性が目標値からずれるのを防止できる。【０１３１】
なお、屈折率異方性と第１露光プロセスにおける露光量とは、必ずしも比例関係にある訳ではない。但し、材料及び露光量が一定の条件のもとでは、屈折率異方性の再現性は高い。それゆえ、或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。【０１３２】
以上のようにして固体化液晶層２３０を形成し、その後、この固体化液晶層２３０上に、カラーフィルタ層２２０の着色部２２０ａ乃至２２０ｄを形成する。【０１３３】
着色部２２０ａ乃至２２０ｄ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。着色部２２０ａ乃至２２０ｄ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。【０１３４】
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。着色部２２０ａ乃至２２０ｄ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。【０１３５】
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。【０１３６】
この方法では、カラーフィルタ層２２０が、固体化液晶層２３０を形成するための露光プロセス及び熱処理プロセスに晒されることはない。それゆえ、上記の露光プロセス及び熱処理プロセスに起因したカラーフィルタ層２２０の劣化は生じない。【０１３７】
また、この方法では、典型的にはほぼ平坦な表面を有している固体化液晶層２３０上にカラーフィルタ層２２０を形成することができる。従って、凹凸構造が設けられた表面上にカラーフィルタ層２２０を形成する場合と比較して、設計通りの性能を有するカラーフィルタ層２２０をより容易に得ることができる。【０１３８】
カラーフィルタ層２２０上に固体化液晶層２３０を形成した場合には、固体化液晶層２３０に、カラーフィルタ層２２０から液晶層３０中への不純物の混入を抑制する役割を担わせることができる。【０１３９】
以下、シミュレーションによる学計算結果の例を挙げて本発明の効果について記載するが、本発明の望ましい構成はこれらに限られるものではない。  
計算にあたっては、次に挙げる条件を共通に設定した。  
偏光板の透過率を下記表１にまとめる。
【表１】
2009122625.tif 000003
【０１４０】
屈折率は波長によらず１．５１、厚みは１８０μｍとした。偏光板の分光透過率について図９〜１１に示す。  
ガラス基板は、波長によらず屈折率を１．５、透過率を１００％であると仮定した。厚みは０．７ｍｍとした。  
カラーフィルタ層の色特性を下記表２にまとめ、分光透過率を図１２〜１５に示す。屈折率はいずれも波長によらず１．７、厚みは１．８μｍと仮定した。
【表２】
2009122625.tif 000004
【０１４１】
後述するシミュレーションのうちＮｏ．７についてのみ、緑色画素の条件を変更した。【０１４２】
液晶は、長軸方向の屈折率を波長によらず１．６０、短軸方向の屈折率を波長によらず１．５０、弾性定数を１３．２ｐＮ（広がり）・６．５ｐＮ（ねじれ）・１８．３ｐＮ（曲がり）、長軸方向の誘電率を３．１、短軸方向の誘電率を８．３と仮定した。プレチルト角は８９°とした。【０１４３】
リターデイション層は、面内に位相差を有する１軸性の光学異方性素子とした。膜厚は１．６μｍとし、透過率を波長によらず１００％であると仮定した。波長５３５ｎｍでの複屈折率を１としたときの複屈折率の比を、各波長における平均屈折率とともに下記表３にまとめる。
【表３】
2009122625.tif 000005
【０１４４】
図１６に平均屈折率を示し、図１７に複屈折率比を示す。【０１４５】
本計算においては、反射領域のみについて取り扱った。層構成は、視認側から偏光板／ガラス基板／カラーフィルタ層／リターデイション層／液晶層／鏡面反射板とし、液晶層の厚みは１．５μｍとした。偏光板は吸収軸を９０°とし、液晶層のプレツイスト角度及びリターデイション層の遅相軸を４５°とした。【０１４６】
液晶層に印加する電圧が０Ｖのときを黒表示、５Ｖのときを白表示として、それぞれの正面方向の分光透過率を求め、光源をＣ光源としてコントラストを算出した。なお、鏡面反射板以外の界面における反射は考慮していない。【０１４７】
上述した共通条件のもとで、次のようにシミュレーションを行なった。【０１４８】
（Ｎｏ．１）
下記表４に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は５０であった。
【表４】
2009122625.tif 000006
【０１４９】
白表示及び黒表示の反射率を図１８に示す。【０１５０】
（Ｎｏ．２）
下記表５に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は５１であった。
【表５】
2009122625.tif 000007
【０１５１】
白表示及び黒表示の反射率を図１９に示す。【０１５２】
（Ｎｏ．３）
下記表６に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は５２であった。
【表６】
2009122625.tif 000008
【０１５３】
白表示及び黒表示の反射率を図２０に示す。【０１５４】
（Ｎｏ．４）
下記表７に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は４３であった。
【表７】
2009122625.tif 000009
【０１５５】
白表示及び黒表示の反射率を図２１に示す。【０１５６】
（Ｎｏ．５）
下記表８に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は４４であった。
【表８】
2009122625.tif 000010
【０１５７】
白表示及び黒表示の反射率を図２２に示す。【０１５８】
（Ｎｏ．６）
下記表９に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は４６であった。
【表９】
2009122625.tif 000011
【０１５９】
白表示及び黒表示の反射率を図２３に示す。【０１６０】
（Ｎｏ．７）
下記表１０に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。ここでのリターデイション層においては、緑色画素に非着色部が存在しない。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は６１であった。
【表１０】
2009122625.tif 000012
【０１６１】
白表示及び黒表示の反射率を図２４に示す。【０１６２】
（Ｎｏ．８）
下記表１１に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は２９であった。
【表１１】
2009122625.tif 000013
【０１６３】
白表示及び黒表示の反射率を図２５に示す。【０１６４】
（Ｎｏ．９）
下記表１２に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は３２であった。
【表１２】
2009122625.tif 000014
【０１６５】
白表示及び黒表示の反射率を図２６に示す。【０１６６】
（Ｎｏ．１０）
下記表１３に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は２４であった。
【表１３】
2009122625.tif 000015
【０１６７】
白表示及び黒表示の反射率を図２７に示す。【０１６８】
（Ｎｏ．１１）
下記表１４に示す設定特性のリターデイション層について、光学計算を行なった。複屈折率は、波長５５０ｎｍにおける値である。コントラスト比は３２であった。
【表１４】
2009122625.tif 000016
【０１６９】
白表示及び黒表示の反射率を図２８に示す。【０１７０】
各リターデイション層についてのコントラスト比を、画素比率及び複屈折率とともに下記表１５にまとめる。
【表１５】
2009122625.tif 000017
【０１７１】
Ｎｏ．１〜７においては、非着色部に対応するリターデイション層の領域の複屈折率が着色部とは異なった値に設定されているので、実施例に該当する。例えば、Ｎｏ．１及び４では、非着色部に対応するリターデイション層の領域の複屈折率は、緑色画素の着色部に対応する領域と同じ複屈折率値に設定されている。Ｎｏ．２，３，５，及び６では、非着色部に対応するリターデイション層の領域の複屈折率は、赤色画素の着色部に対応する領域より低く青色画素の着色部に対応する領域より高くなる適切な値に設定されている。その結果、反射表示において４３以上という高いコントラスト比が得られた。【０１７２】
Ｎｏ．７では、緑色画素のみ、反射表示用領域のカラーフィルタ層の透過率を上げることにより非着色部を設けない構成である。この場合には、反射表示におけるコントラスト比は６１まで高められる。【０１７３】
一方、Ｎｏ．８〜１１においては、非着色部に対応するリターデイション層の領域の複屈折率は着色部とは同等の値に設定されている。そのため、反射表示におけるコントラスト比は、たかだか３２にとどまっている。
【図１】
2009122625.tif 000018
【図２】
2009122625.tif 000019
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2009122625.tif 000044
【図２８】
2009122625.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色部からなる透過表示用領域と着色部および非着色部からなる反射表示用領域とをそれぞれ有する３色以上の画素によって、マトリクス表示を行なう表示装置に用いる位相差基板であって、
基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層とを具備し、
前記固体化液晶層は、前記画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ対応した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ対応したＡおよびＢの２つの副領域により構成され、
前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。
【請求項２】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項３】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第２Ａ副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項２に記載の位相差基板。
【請求項４】
前記画素の各色それぞれにおいて、前記反射表示用領域の着色部の分光透過率は、前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項５】
前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項６】
前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項７】
基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層と、
前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層とを具備し、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、
前記固体化液晶層は、前記着色画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ向き合った第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ向き合ったＡおよびＢの副領域より構成され、
前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。
【請求項８】
前記第２着色画素と比較して、前記第１着色画素は主としてより波長の長い光を透過し、前記第３着色画素は主としてより波長の短い光を透過することを特徴とする請求項７に記載の位相差基板。
【請求項９】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項７または８に記載の位相差基板。
【請求項１０】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第２Ａ副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項９に記載の位相差基板。
【請求項１１】
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第１乃至第３着色画素の前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項１２】
前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項１３】
前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の位相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１５】
基板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、
前記基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程と
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１６】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記露光工程は、前記第１Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が第３Ｂ副領域と同一であって前記第２Ｂ副領域とは異なるとともに、前記第２Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一になるように行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１９】
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１５に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記定着工程において、前記重合及び／又は架橋の反応は光照射によって誘起されることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記定着工程における前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行なわれることを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
【請求項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及び／又は架橋温度に加熱することによって重合及び／また架橋する材料であり、前記現像工程において、メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度未満の温度に加熱することにより変化させ、前記定着工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度以上の温度に加熱することによって重合及び／又は架橋させることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記固体化液晶層を形成する前に前記基板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１５に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記固体化液晶層を形成した後に前記基板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１５に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第１側面によると、着色部からなる透過表示用領域と着色部および非着色部からなる反射表示用領域とをそれぞれ有する３色以上の画素によって、マトリクス表示を行なう表示装置に用いる位相差基板であって、基板と、前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層とを具備し、前記固体化液晶層は、前記画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ対応した第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ対応したＡおよびＢの２つの副領域により構成され、前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板が提供される。
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月25日(2009.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層と、
前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層とを具備し、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、
前記固体化液晶層は、前記着色画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ向き合った第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ向き合ったＡおよびＢの副領域より構成され、
前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。
【請求項２】
前記第２着色画素と比較して、前記第１着色画素は主としてより波長の長い光を透過し、前記第３着色画素は主としてより波長の短い光を透過することを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項３】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の位相差基板。
【請求項４】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第２Ａ副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項３に記載の位相差基板。
【請求項５】
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第１乃至第３着色画素の前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項６】
前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項７】
前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項９】
カラーフィルタ層が形成された基板上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、
前記カラーフィルタ層上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程と
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１０】
基板上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層は、
前記基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とにより形成され、
前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成する工程
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１１】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が同一となるように行なわれることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記露光工程は、前記第１Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が第３Ｂ副領域と同一であって前記第２Ｂ副領域とは異なるとともに、前記第２Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一になるように行なわれることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記成膜工程において、前記液晶材料層を均一な厚さの連続膜として形成することを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記定着工程において、前記重合及び／又は架橋の反応は光照射によって誘起されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記定着工程における前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【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／また架橋する材料であり、前記現像工程において、メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度未満の温度に加熱することにより変化させ、前記定着工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度以上の温度に加熱することによって重合及び／又は架橋させることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第１側面によると、基板と、前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層と、前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層とを具備し、前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、前記着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、前記固体化液晶層は、前記着色画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ向き合った第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ向き合ったＡおよびＢの副領域より構成され、前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第３側面によると、カラーフィルタ層が形成された基板上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記カラーフィルタ層上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程と具備することを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
本発明のさらなる側面によると、基板上に固体化液晶層を形成することを含み、前記固体化液晶層は、前記基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とにより形成され、前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成する工程を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月22日(2010.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に支持され、同一材料よりなる連続膜として形成された、光学異方性を有する固体化液晶層と、
前記基板と前記固体化液晶層との間に介在するか又は前記固体化液晶層を間に挟んで前記基板と向き合ったカラーフィルタ層とを具備し、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素はそれぞれ反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、それぞれ着色部と非着色部とから構成され、
前記固体化液晶層は、前記着色画素の各色の反射表示用領域にそれぞれ向き合った第１乃至第３領域を含み、前記第１乃至第３領域は、前記反射表示用領域の着色部および非着色部にそれぞれ向き合ったＡおよびＢの副領域より構成され、
前記第１Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より大きく、前記第３Ａ副領域の面内複屈折率は前記第２Ａ副領域より小さく、
前記第１Ｂ副領域の面内複屈折率は、第３Ｂ副領域と同一であって前記第１Ａ副領域より小さく、前記第３Ａ副領域より大きいことを特徴とする位相差基板。
【請求項２】
前記第２着色画素と比較して、前記第１着色画素は主としてより波長の長い光を透過し、前記第３着色画素は主としてより波長の短い光を透過することを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
【請求項３】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の位相差基板。
【請求項４】
前記第１Ｂ副領域、第２Ｂ副領域、及び第３Ｂ副領域の面内複屈折率は、前記第２Ａ副領域の面内複屈折率と同一であることを特徴とする請求項３に記載の位相差基板。
【請求項５】
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域における前記着色部の分光透過率は、それぞれ前記第１乃至第３着色画素の前記透過表示用領域の分光透過率と同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項６】
前記固体化液晶層の厚さは、全面にわたって均一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項７】
前記固体化液晶層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位相差基板。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位相差基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項９】
カラーフィルタ層が形成された基板上に固体化液晶層を形成することを含み、
前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記着色画素の前記反射表示用領域は、着色部と非着色部とからそれぞれ構成され、
前記固体化液晶層の形成は、
前記カラーフィルタ層上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記第１着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記第２着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記第３着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高く、前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域の前記非着色部にそれぞれ向き合った第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程と
を具備することを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１０】
基板上に固体化液晶層を形成することと、前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成することとを含み、前記固体化液晶層の形成は、
前記基板上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域を形成する露光工程と、
その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、
前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とを具備し、
前記カラーフィルタ層の形成は、
透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を設ける工程を具備し、
前記第１乃至第３着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、
前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域は、前記第１Ａ乃至前記第３Ａ副領域とそれぞれ向き合った着色部と、前記第１Ｂ乃至前記第３Ｂ副領域とそれぞれ向き合った非着色部とを含むことを特徴とする位相差基板の製造方法。
【請求項１１】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が同一となるように行なわれることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記露光工程は、前記第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一となるように行なわれることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記露光工程は、前記第１Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が第３Ｂ副領域と同一であって前記第２Ｂ副領域とは異なるとともに、前記第２Ｂ副領域における前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と同一になるように行なわれることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記成膜工程において、前記液晶材料層を均一な厚さの連続膜として形成することを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記定着工程において、前記重合及び／又は架橋の反応は光照射によって誘起されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記定着工程における前記光照射は、前記液晶材料層の全体を露光することによって行なわれることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【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／また架橋する材料であり、前記現像工程において、メソゲン基の配向の状態は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度未満の温度に加熱することにより変化させ、前記定着工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合及び／又は架橋温度以上の温度に加熱することによって重合及び／又は架橋させることを特徴とする請求項９又は１０に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第３側面によると、カラーフィルタ層が形成された基板上に固体化液晶層を形成することを含み、前記カラーフィルタ層は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を有し、前記第１乃至第３着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、前記着色画素の前記反射表示用領域は、着色部と非着色部とからそれぞれ構成され、前記固体化液晶層の形成は、前記カラーフィルタ層上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記第１着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記第２着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記第３着色画素の前記反射表示用領域の前記着色部に向き合い、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高く、前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域の前記非着色部にそれぞれ向き合った第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とを具備することを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
本発明のさらなる側面によると、基板上に固体化液晶層を形成することと、前記固体化液晶層上に、直接あるいは他の層を隔ててカラーフィルタ層を形成することとを含み、前記固体化液晶層の形成は、前記基板上に、直接あるいは他の層を隔てて、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶化合物を含み、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、前記液晶材料層の少なくとも２つの領域を異なる露光量で露光して、前記液晶材料層中に、前記サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物を含んだ第１Ａ副領域と、前記重合又は架橋生成物と未反応化合物としての前記サーモトロピック液晶化合物とを含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域と比較してより低い第２Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第２Ａ副領域と比較してより低い第３Ａ副領域と、前記未反応化合物を含み、前記重合又は架橋生成物の含有率が前記第１Ａ副領域よりは低く前記第３Ａ副領域よりは高い第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域を形成する露光工程と、その後、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱して、少なくとも前記第２Ａ、第３Ａ及び第１Ｂ乃至第３Ｂ副領域において前記メソゲンの配向の程度を低下させる現像工程と、前記配向の程度を低下させたまま前記未反応化合物を重合及び／又は架橋させる定着工程とを具備し、前記カラーフィルタ層の形成は、透過光の波長が異なる第１乃至第３着色画素を設ける工程を具備し、前記第１乃至第３着色画素は、反射表示用領域と透過表示用領域とから構成され、前記第１乃至第３着色画素の前記反射表示用領域は、前記第１Ａ乃至前記第３Ａ副領域とそれぞれ向き合った着色部と、前記第１Ｂ乃至前記第３Ｂ副領域とそれぞれ向き合った非着色部とを含むことを特徴とする位相差基板の製造方法が提供される。
【国際調査報告】
2009122625.tif 000046
2009122625.tif 000047