(57)【要約】【課題】本発明は、パターニング位相差フィルムを有する半透過型イン・プレーンスイッチング（ＴＩＰＳ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を提供する。【解決手段】反射サブピクセル１０ａと透過サブピクセル１０ｂに分割されたピクセルを有する半透過型液晶ディスプレイにおいて、（ａ）電極層１４ａと、ＬＣ層面に平行な主要成分を有する電界を印加すると異なる配向間で切り替え可能であるＬＣ層１２とを有するＩＰ）モードのＬＣセル、（ｂ）前面および背面偏光板１３ａ、１３ｂ、（ｃ）前記前面偏光板と前記ＬＣ層との間に配置され、所定の軸上リターデーションを有する領域１６ａと実質的にリターデーションがない領域１６ｂのパターンを有し、前記リターデーション領域が実質的に反射サブピクセルのみを覆うように配置されている少なくとも１個の位相差フィルム１６を有する半透過型液晶ディスプレイ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射サブピクセルと透過サブピクセルに分割された１以上のピクセルを有する半透過型液晶ディスプレイにおいて、
（ａ）電極層と、ＬＣ層面に平行な主要成分を有する電界を印加すると異なる配向間で切り替え可能であるＬＣ層とを有するイン・プレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードのＬＣセル、
（ｂ）ＬＣセルを挟持し、前面および背面偏光方向を有する前面および背面偏光板、
（ｃ）前記前面偏光板と前記ＬＣ層との間に配置され、所定の軸上リターデーションを有する領域と実質的にリターデーションがない領域のパターンを有し、前記リターデーション領域が実質的に反射サブピクセルのみを覆うように配置されている少なくとも１個の位相差フィルム
を有することを特徴とする半透過型液晶ディスプレイ。
【請求項２】
（ａ）下記の要素、即ち
（ａ−１）互いに平行であって、少なくとも一方が入射光に対して透明である第１および第２の基板面、
（ａ−２）トランジスタのような、前記ＬＣセルの個々のピクセルを個別に切り替えるのに用いることができる前記基板の一方の上に設けられた非線形電気素子のアレイ、
（ａ−３）前記基板の一方の上に設けられ、原色である赤、緑および青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のいずれかを透過する各種ピクセルのパターンを有するカラーフィルターアレイであって、前記カラーフィルターが平坦化層に覆われていても良いカラーフィルターアレイ、
（ａ−４）主要成分が前記ＬＣ層の面に平行となるように電界を印加することができるよう設計された前記第１のまたは第２の基板の内側に設けられた電極層、
（ａ−５）任意の要素として、前記電極上に設けられたアラインメント層、
（ａ−６）電界を印加することで少なくとも２つの異なる配向間で切り替え可能なＬＣ媒体
を有する液晶（ＬＣ）セル；
（ｂ）前記ＬＣセルの第１の側に設けられた第１の直線偏光板；
（ｃ）前記ＬＣセルの第２の側に設けられた第２の直線偏光板；および
（ｃ）請求項１で定義の少なくとも１個のパターニング位相差フィルム
を有する請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記反射サブピクセルにおける前記ＬＣ層が１／４波長リターデーションを有する請求項１または２記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記パターニング位相差フィルムが半波長位相差フィルム（ＨＷＦ）である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記パターニング位相差フィルムおよび前記反射サブピクセルにおける前記ＬＣ層が一体となって、色消し１／４波長位相差板（ＡＱＷＦ）を形成している請求項１〜４のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
少なくとも１個の＋Ａプレートおよび／または少なくとも１個の＋Ｃプレート位相差板をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。
【請求項７】
Ｒ−、Ｇ−、Ｂ−ピクセルのパターンを有するカラーフィルターを有し；前記パターニング位相差フィルムがさらに、直線偏光を円偏光に変換する効率がＲ、ＧおよびＢの色それぞれについて最適化されるように調節される異なるリターデーションを持ったＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルのパターンを示し；前記位相差フィルムのＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルが、前記カラーフィルターの対応するＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルをそれぞれ覆うように配置されている請求項１〜６のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
透過および反射サブピクセルを有するＴＩＰＳ−ＬＣＤで使用され、半波長（λ／２）リターデーションを持つ領域と実質的にリターデーションがない領域とのパターンを有するパターニングＨＷＦ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニングされた位相差フィルムを有するイン・プレーンスイッチング（ＩＰＳ：ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの半透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動電子機器への要求から、半透過型ＬＣＤが注目されるようになってきた。半透過型ＬＣＤ機器は、ディスプレイを照らすのにバックライトを用いるが、明るい条件下で周囲光を利用することによって、電力消費を低減することができる。従ってそのような装置は、あらゆる環境条件下で見ることができる。
【０００３】
各ピクセルが、反射および透過サブピクセルに分かれている半透過型ディスプレイが、ねじれおよび非ねじれスイッチングセル構造に提案されている（Kubo et al., IDW 1999, page 183-187; Baek et al., IDW 2000, page
41-44; WO 03／019276(特許文献１); Roosendaal et al., Proc. SID 2003, page 78-81）。透過サブピクセルは透明な前面および背面電極を有するが、反射サブピクセルは透過前面電極および反射背面電極を有し、例えば「ホール−イン−ミラー（hole-in-mirror）」技術によって得られるパターニング電極構造を必要する。透過モードは半波長（λ／２）光変調（λ=入射光の波長）を用い、反射モードは１／４波長（λ／４） 光変調を用いることから、サブピクセルに異なるセルギャップ（またはＬＣ層厚）を用いることで、反射サブピクセルが透過サブピクセルのセルギャップの約半分となるようにすることが提案されている。
【０００４】
反射サブピクセルを透過サブピクセルとともに動作させるようにするには、円偏光を生じさせるのに色消し（または「広帯域」）１／４波長フィルム（ＡＱＷＦ）が必要である（ＡＱＷＦは、好ましくは全可視スペクトラムを包含する広い波長帯域においてλ／４の光遅延を示し、例えばλ／２の光遅延を有する半波長フィルム（ＨＷＦ）とＱＷＦを組み合わせることで形成される）。ＡＱＷＦは透過ピクセルも覆うことから、セルのバックライト側に等価なＡＱＷＦを置く必要がある。
【特許文献１】国際公開第０３／０１９２７６号パンフレット
【特許文献２】独国特許出願公開第４０００４５１号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０５８８５６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、半透過型ディスプレイでは４個の位相差板が必要であり、前面で２個（１個のＱＷＦおよび１個のＨＷＦ）と背面で２個（１個のＱＷＦおよび１個のＨＷＦ）である。フィルム数を減らすため、ベックら（Baek
et al., IDW 2000, p.41-44）は、非ねじれＬＣセルをＡＱＷＦの一部とすることを提案しており、それによってセルがＱＷＦとなり、２個のＨＷＦのみが必要となる。結果的に、実際にセルが、ＡＱＷＦから簡単な半波長プレートに切り替わる。この考え方によってフィルム数が減少し、やはり反射状態が透過と関連して動作可能であるが、透過状態ではなお、コントラストの低さ、視角の狭さおよび色度の悪さという問題がある。
【０００６】
ＷＯ０３／０１９２７６およびファン・デル・ザンデらの報告（Van der Zande et al., Proceedings of the SID 2003, p. 194-197）には、反射および透過サブピクセルについて異なるリターデーションを持つパターニング位相差板を有する半透過型ＴＮセル構造が報告されている。パターニング位相差板を用いることで、半透過型セルを設計する際の自由度がさらに大きくなり、ディスプレイ品質を高めるのに必要なフィルム数を低減することもできる。しかしながら、透過状態では、コントラスト、視角および色度はまだ不十分である。
【０００７】
特に、狭い視野範囲での問題があるために、場内放送や更には屋外テレビ用の大画面ディスプレイ装置に半透過型ディスプレイを用いることは対しては、あまり関心が高くなっていない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記の欠点を持たず、広範囲の視角にわたって高いコントラストおよび輝度そして低い色ずれを示し、時間効率およびコスト効率の高い形で製造することが容易な半透過型ディスプレイを提供することにある。本発明の他の目的については、下記の詳細な説明から当業者には直ちに明らかである。
【０００９】
本発明者らは、本発明で特許請求された半透過型イン・プレーンスイッチング（ＩＰＳ：ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードディスプレイ（ＴＩＰＳ）を提供することで、これらの目的が達成できることを見出した。
【００１０】
ＬＣ層の面に対して実質的に垂直に電界が印加されるＴＮまたはＶＡモードのような従来のディスプレイモードと比較して、ＩＰＳモードは、ＬＣ層の面に対して実質的に平行に電界が印加されるという点を特徴とする。従来のＩＰＳディスプレイは、例えばＤＥ−Ａ−４０００４５１（特許文献２）およびＥＰ−Ａ−０５８８５６８（特許文献３）に開示されている。従来のディスプレイでは、ＩＰＳモードは、多くの分野で、例えばＶＡおよびＴＮモードと比較して利点を有すると報告されている（Endoh
et al., IDW 1999, p.187-190）。さらに、好適な補償（Kim,
et al., IMID 2003, p.1-4）またはマルチドメイン構造（Klausmann
et al., J. Appl. Phys., 1998. 83(4), p. 1854-1862）との組み合わせにより、ＩＰＳモードは非常に良好なＬＣＤ視覚経験を提供すると報告されている。ＩＰＳ技術は特に、透過型デバイスにおける視角および色ずれに関する厳しい制限を満足することができるＬＣ−ＴＶの実施可能な設計と見られている。しかしながら、上記の文書では、本発明で特許請求される半透過型ＩＰＳディスプレイは開示されていない。
【００１１】
半透過型装置の現在の技術は、反射状態で円偏光を使用する必要があることから、ＩＰＳモードの使用には制限がある。電界印加時にＬＣ媒体のダイレクタをディスプレイの面内で再配向させるＩＰＳモードの性質により、ＬＣセルを切り替えるか否かとは無関係に円偏光が同じく影響されて、状態間にコントラストが生じないことが要求される。
【００１２】
本発明者らはさらに、ＩＰＳディスプレイを適切に設計することで、これらの制限を克服することが可能であることを見出した。例えば、ＩＰＳ  ＬＣセルをＡＱＷ位相差板の切り替え可能なＱＷ部品とし、それを非切り替えのＨＷＦと組み合わせることで、ＩＰＳセルが円偏光に影響を与えようとするのではなく、直線偏光を取り、それを円形に変換するか直線のままとしておくことができることから、半透過型装置でＩＰＳを用いることが可能となる。さらに、コントラスト、視角および色度を向上させるために、ＨＷＦを、反射サブピクセルを覆うＨＷＦ領域および透過サブピクセルを覆う非リターデーション領域を有するパターニングされたセル内位相差板として用いる。光学性能の向上とはなれても、それによってフィルム数も減ることから、厚さが小さくなり、輝度が高くなり、製造工程が容易かつ安価になる。
【００１３】
＜用語の定義＞
「フィルム」という用語には、機械的安定性を有する剛性または可撓性で自己保持性または自立性のフィルムならびに支持基板上または２個の基板間のコーティングまたは層が含まれる。
【００１４】
「液晶またはメソゲン材料」または「液晶またはメソゲン化合物」という用語は、１以上のロッド形状、ボード形状またはディスク状のメソゲン基、すなわち液晶（ＬＣ）相挙動を誘発する能力を有する基を含む材料または化合物を意味する。ロッド形状またはボード形状の基を有するＬＣ化合物は、当業界においては「カラミチック」液晶とも称される。円板形状基を有するＬＣ化合物は、当業界においては「ディスコチック」液晶とも称される。メソゲン基を有する化合物または材料は、必ずしもそれ自体がＬＣ相を示す必要はない。それらが他の化合物のとの混合物である場合、あるいはメソゲン化合物または材料あるいはそれらの混合物が重合した場合のみにＬＣ相挙動を示すものであることも可能である。
【００１５】
簡潔のため、以下において「液晶材料」という用語は、メソゲニック材料およびＬＣ材料の両方に用いる。
【００１６】
１つの重合性基を有する重合可能な化合物は「モノ反応性」化合物とも称され、２個の重合性基を有する化合物は「ジ反応性」化合物と称され、２個より多い重合性基を有する化合物は「多反応性」化合物と称される。重合性基を持たない化合物は、「非反応性」化合物とも称される。
【００１７】
「反応性メソゲン」（ＲＭ）という用語は、重合性メソゲン化合物または液晶化合物を意味する。
【００１８】
「ダイレクタ」という用語は先行技術において知られており、ＬＣ材料中のメソゲン基の長分子軸（カラミチック化合物の場合）または短分子軸（ディスコチック化合物の場合）の好ましい配向方向を意味する。
【００１９】
１軸的に正の複屈折ＬＣ材料を含むフィルムでは、光学軸はダイレクタによって与えられる。
【００２０】
「ホメオトロピック構造」または「ホメオトロピック配向」という用語は、光学軸がフィルム面に対して実質的に垂直であるフィルムを指す。
【００２１】
「プラナー構造」または「プラナー配向」という用語は、光学軸がフィルム面に対して実質的に平行であるフィルムを指す。
【００２２】
「Ａプレート」という用語は、異常軸が層面に平行に配向している一軸的に複屈折の材料の層を用いる光学的位相差板を指す。
【００２３】
「Ｃプレート」という用語は、異常軸が層面に対して垂直である一軸的に複屈折の材料の層を用いる光学的位相差板を指す。
【００２４】
均一な配向を持つ光学的一軸複屈折液晶材料を有するＡ−およびＣプレートでは、フィルムの光学軸は異常軸の方向によって与えられる。
【００２５】
正の複屈折を持つ光学的一軸複屈折材料を有するＡプレートまたはＣプレートは、「＋Ａ／Ｃプレート」または「正Ａ／Ｃプレート」とも称される。負の複屈折を持つ光学的一軸複屈折材料のフィルムを有するＡプレートまたはＣプレートは、「−Ａ／Ｃプレート」または「負Ａ／Ｃプレート」とも称される。
【００２６】
「Ｅ−モード」とは、ディスプレイセルに入った時に、入射光偏光方向が実質的にＬＣ分子のダイレクタに平行である、すなわち異常（Ｅ）屈折率方向であるねじれネマチック液晶ディスプレイ（ＴＮ−ＬＣＤ）を指す。「Ｏ−モード」とは、ディスプレイセルに入った時に、入射偏光が実質的に前記ダイレクタに対して垂直である、すなわち正常（Ｏ）屈折率方向であるＴＮ−ＬＣＤを指す。
【００２７】
別段の断りがない限り、直線偏光手段の「偏光方向」といいう用語は、偏光消光軸を意味する。例えば二色性ヨウ素系色素を含む伸張プラスチック偏光フィルムの場合、消光軸は通常、伸縮方向に相当する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、反射サブピクセルと透過サブピクセルに分割された１以上のピクセルを有する半透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）において、
（ａ）電極層と、ＬＣ層面に平行な主要成分を有する電界を印加すると異なる配向間で切り替え可能であるＬＣ層とを有するイン・プレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードのＬＣセルであって、前記電極層が好ましくは透明基板の内側に設けられているＬＣセル、
（ｂ）存在しなくてもよい任意構成要素として、ＬＣセルを挟持し、前面および背面偏光方向を有する前面および背面偏光板、
（ｃ）前記前面偏光板とＬＣ層との間に配置され、所定のリターデーションを有する領域と実質的にリターデーションがない領域のパターンを有し、前記リターデーション領域が実質的に反射サブピクセルのみを覆うように配置されている少なくとも１個の位相差フィルム
を有することを特徴とする半透過型液晶ディスプレイに関する。
【００２９】
本発明はさらに、透過および反射サブピクセルを有するＴＩＰＳ−ＬＣＤで使用され、半波長（λ／２）リターデーションを有する領域と実質的にリターデーションがない領域のパターンを有するパターニングＨＷＦに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
前述のように、半透過型装置でＩＰＳを用いる場合の第１の問題は、円偏光が、複屈折材料によって、それの配向に無関係に影響を受けることであり、もしＩＰＳセルがある配置で右円偏光から左円偏光に変換する場合、セルが面内の別の配置に切り替えられたとき、それが同じことを行うために、コントラストがでないという点である。
【００３１】
この問題を解決するため、本発明によるＩＰＳセルを、円偏光を生じる要素の一部とする。標準的なＡＱＷＦが、色消しＱＷＦダブレットを生じるように配向されたＨＷＦおよびＱＷＦからなることを考えると、そこでＱＷＦを切り替え可能なＬＣセルに置き換えることが可能である。従って、ＩＰＳモードの使用が可能で、同時に必要なフィルム数を減らすことが可能になる。ＬＣセルを切り替えて、暗状態で円偏光を生じさせ、明状態で直線偏光を生じさせることが可能であることから、それは反射状態には理想的である。
【００３２】
第２の問題は、透過状態におけるディスプレイ設計に関するものである。反射サブピクセルでは、光がＬＣ層を２回通過することから、それのセルギャップを好ましくは透過サブピクセルのセルギャップの約０.５倍として、同じリターデーションを与える。そうすることで、透過ＬＣセルは、背面から背面で適用された２つのＱＷＦに実効的に対応することになる。それは、交差した偏光板を使用すると、いずれも許容できない高色度または低コントラストが生じることを意味する。この問題を克服するため、パターニング位相差板を用いて、反射部分と透過部分を一緒に動作させる。パターニング位相差板は、例えば、反射サブピクセル上にＨＷＦリターデーションを与え、透過サブピクセル上に光学的に等方な領域を与えるパターニングされた反応性メソゲン材料で形成される。
【００３３】
このようにして、ＩＰＳ透過光学系の利点を望ましい反射光学系と組み合わせることで、多方面で優れた半透過型ディスプレイを作製することが可能である。
【００３４】
反射サブピクセルでは、ＬＣ層は好ましくは１／４波長リターデーションを有し、従って切り替え可能な１／４波長位相差板の機能を有する。反射サブピクセルでのＬＣ層のリターデーションは、好ましくは入射光波長の０.２５倍である。特に好ましくは、リターデーション値は９０〜２００ｎｍ、非常に好ましくは１３０〜１４５ｎｍである。
【００３５】
透過サブピクセルでは、ＬＣ層のリターデーションは、好ましくは入射光波長の０.５倍であるか、あるいは反射サブピクセルのＬＣ層のリターデーションの２倍である。特に好ましくは、リターデーション値は１８０〜４００ｎｍ、非常に好ましくは２６０〜２９０ｎｍである。
【００３６】
好適なセルギャップは、使用されるＬＣ媒体の複屈折に応じて選択することができる。好適なセルギャップは、例えば０.５〜５μｍの範囲である。
【００３７】
別段の断りがない限り、上記のリターデーション値は、５５０ｎｍの中心波長を指す。
【００３８】
本発明による好ましいＴＩＰＳ−ＬＣＤは、
（ａ）下記の要素、即ち
（ａ−１）互いに平行であって、少なくとも一方が入射光に対して透明である第１および第２の基板面、
（ａ−２）前記ＬＣセルの個々のピクセルを個別に切り替えるのに用いることができる前記基板の一方の上に設けられた非線形電気素子のアレイであって、前記素子が好ましくはトランジスタなどの能動素子、非常に好ましくはＴＦＴであるアレイ、
（ａ−３）前記基板の一方、好ましくは非直線形素子の前記アレイを有する基板と反対側の基板上に設けられ、原色である赤、緑および青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のいずれかを透過する各種ピクセルのパターンを有するカラーフィルターアレイであって、前記カラーフィルターが平坦化層に覆われていても良いカラーフィルターアレイ、
（ａ−４）主要成分が前記ＬＣ層の面に平行となる電界を印加することができるように設計された前記第１のまたは第２の基板の内側に設けられた電極層、
（ａ−５）任意の要素として（場合によりなくてもよい）、前記電極上に設けられたアラインメント層、
（ａ−６）電界を印加することで少なくとも２つの異なる配向間で切り替え可能なＬＣ媒体
を有する液晶（ＬＣ）セル；
（ｂ）前記ＬＣセルの第１の側に設けられた第１の直線偏光板；
（ｃ）前記ＬＣセルの第２の側に設けられた第２の直線偏光板；および
（ｄ）前記ＬＣセルの前記第１の基板および前記第２の基板の間に配置され、異なるリターデーションおよび／または配向を持った領域のパターンを有する少なくとも１個のパターニング位相差フィルム
を有しており、前記偏光板、位相差フィルムおよびＬＣ層の配向方向は上記および下記で定義の通りである。
【００３９】
例えばくし歯（interdigited）電極のように、ＬＣ層の面に実質的に平行な電界を提供する上で、好適なＩＰＳ電極設計は当業界で公知であり、文献に記載されている。
【００４０】
パターニング位相差フィルムは、所定の軸上リターデーション（＜０または＞０の値）を持つ領域および軸上リターデーションのない領域を有する。フィルムのリターデーション領域では、光学軸は好ましくはフィルム面に平行である（Ａプレート対称）。非リターデーション領域では、フィルムは例えば光学的に等方性の材料を有しているか、あるいは光学軸は例えばフィルム面に対して垂直である（Ｃプレート対称）。
【００４１】
本発明による半透過型ＬＣＤでは、切り替え可能なＬＣセルを形成し、切り替え可能なＬＣ媒体を含む基板間にパターニング位相差板が設けられている（「セル内」使用）。光学的位相差板が通常はＬＣセルと偏光板の間に置かれている従来のディスプレイと比較して、光学的位相差板のセル内使用はいくつかの利点を有する。例えば、光学的位相差板がＬＣセルを形成するガラス基板の外側に貼り付けられているディスプレイでは通常、視角特性をかなり損ない得る視差の問題がある。位相差板をＬＣディスプレイセル内部に設けると、その視差の問題を軽減または回避することすら可能である。
【００４２】
好ましくはパターニング位相差板は、ディスプレイの前面側に、好ましくはカラーフィルターとＬＣ媒体との間に配置するか、あるいは平坦化層が存在する場合には、カラーフィルターと平坦化層との間に配置する。
【００４３】
パターニング位相差板の厚さは、好ましくは０．５〜３．５ミクロン、非常に好ましくは０．６〜３ミクロン、最も好ましくは０．７〜２．５ミクロンである。
【００４４】
パターニング位相差板は好ましくは、好ましくは１８０〜４００ｎｍ、最も好ましくは２００〜３５０ｎｍの軸上リターデーション（すなわち０°視角）を有する半波長位相差フィルム（ＨＷＦ）である。
【００４５】
パターニング位相差板が１／４波長位相差フィルム（ＱＷＦ）である場合、それは好ましくは、９０〜２００ｎｍ、最も好ましくは１００〜１７５ｎｍの軸上リターデーションを有する。
【００４６】
本発明の好ましい実施形態によるＬＣＤのアセンブリを図１に模式的に示した。図１の上側は、ディスプレイの前面側、すなわち視聴者の側に相当する。図１の下側は、ディスプレイの背面側、すなわちバックライト側に相当する。図１には、例えばガラス基板のような２個の透明な平面平行基板１１ａ／ｂ間に閉じ込められた切り替え可能なＬＣ媒体１２の層ならびにそれらの基板を挟持する交差した偏光方向を有する２個の偏光板１３ａ／ｂを有するＬＣＤの１個のピクセル１０を例示的に示してある。
【００４７】
このディスプレイはさらに、ＬＣ層の背面側に反射電極１４ａおよび透明電極１４ｂのパターンを有することで、２組の反射サブピクセル１０ａおよび透過サブピクセル１０ｂを形成している。透明電極１４ｂは、例えばインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）の層である。反射電極１４ａは、例えばＩＴＯ層１４ａ１およびＬＣ媒体を透過した光を再度視聴者の方向に戻す（曲がった矢印で示した）反射層１４ａ２を有する。反射層１４ａ２は、例えば金属層（例：Ａｌ）であるか、あるいは穴を有するミラーとして形成することができる（ミラーの領域が反射サブピクセルにあり、穴が透過サブピクセルにある）。電極層１４ａ１およびミラー１４ａ２は、隣接する層であることができるか、あるいは図１に示したように空間的に分離されていても良い。
【００４８】
このディスプレイはさらに、赤、緑および青のピクセルを有するカラーフィルター１５とパターニングセル内位相差フィルム１６を有する。セル内位相差板１６は、所定のリターデーション（値は＜０または＞０）を有する領域１６ａと軸上リターデーションを持たない領域１６ｂのパターンを有する。リターデーション領域１６ａは反射サブピクセル１０ａを覆い、非リターデーション領域１６ｂは透過サブピクセル１０ｂを覆う。
【００４９】
図１に示したようにディスプレイがアクティブマトリクス型である場合、それは、電極１４に近い側の、好ましくはカラーフィルター１５の側と反対側の例えばＴＦＴのような個々のピクセルを個別に切り替えるのに用いられる非線形電気素子１７のアレイも有する。
【００５０】
反射および透過サブピクセル１０ａ／ｂは好ましくは、図１で二重矢印によって示したように、異なるセルギャップを有する。好ましくは透過サブピクセル１０ｂのセルギャップは、反射サブピクセル１０ａのセルギャップの２倍である。
【００５１】
異なるセルギャップを得るには、反射サブピクセルは、例えば透明樹脂（フォトレジストなど）から形成することができる段差１８を有する。段差１８は、ＬＣセルの前面側に存在しても、背面側に存在してもよい。
【００５２】
ＬＣ媒体１２において所望の表面アラインメントを誘導または強化するために、電極１４ａ／ｂがアラインメント層（不図示）によって覆われていてもよい。さらに任意構成として、カラーフィルター１５とセル位相差フィルム１６におけるパターニングとの間に、アラインメント層（不図示）が設けられても良い。ディスプレイは、背面側にバックライトも有する（不図示）。
【００５３】
本発明によるＴＩＰＳ−ＬＣＤでは、好ましくは偏光板、ＬＣセル、セル内位相差フィルム、および任意要素としてのさらなる位相差フィルムを含む光学層を、それらの光学軸が互いに対して特定の配向方向を有するように配置する。
【００５４】
本発明の好ましい実施形態によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの動作について、下記で例示的に説明する。
【００５５】
本発明の第１の好ましい実施形態によるＴＩＰＳ−ＬＣＤは、断面図で図２に例示的に示した光学層の積層構造を有し、それは、反射サブピクセル１２ａおよび透過サブピクセル１２ｂに分割されたＬＣ層、反射体１４ａ、前面および背面偏光板１３ａ／ｂおよびパターニングセル内ＨＷＦ１６を含んでいる。そして、セル内ＨＷＦ１６は、反射サブピクセルを覆う半波長領域１６ａおよび透過サブピクセルを覆う光学的に等方の領域１６ｂのパターンを有している。偏光板１３ａ／ｂの透過軸は、それぞれ＋４５°および−４５°で配向しており、ＨＷＦ領域１６ａの光学軸は＋２２．５°で配向している。
【００５６】
反射サブピクセルのＬＣ層厚（ｄ／２）は、透過サブピクセル（ｄ）の厚さの実質的に０．５倍である。ＬＣ層のリターデーションΔｎ・ｄ（ΔｎはＬＣ媒体の複屈折である）は、入射光に対して、透過サブピクセルが実質的に半波長リターデーションを有し、反射サブピクセルが実質的に１／４波長リターデーションを有するように選択される。
【００５７】
透過サブピクセルは、通常のＩＰＳセルと同様にして動作する。ＬＣ層は、選択状態または明（白）状態（電界印加）および非選択状態または暗（黒）状態（電界印加なし）で実質的に平面的なアラインメントを有する。暗状態では、例えばセル表面のラビング方向によって与えられるＬＣダイレクタ配向は、好ましくは前面および背面偏光板方向に対して、それぞれ平行および垂直である。明状態では、セルにおけるＬＣ層の大部分が、ダイレクタ配向は前面および背面偏光板方向に対して好ましくは±４５°（モノドメインＩＰＳ  ＬＣＤで）に切り替わる（通常は、ＩＰＳディスプレイに電界を印加しても、ＬＣ分子の一部は、例えば基板面のＬＣ分子のように、電界で再配列しないことから、スイッチングを計算するために平均ダイレクタを仮定しなければならない）。バックライト側からディスプレイに進入する光は、背面偏光板によって直線偏光される。暗状態では、それの偏光配向は影響されないことから、それは交差した前面偏光板によって遮断される。明状態では、それの偏光方向がＬＣ層（±４５°の平均配向および半波長リターデーションを有する）によって回転することから、前面偏光板を通過することができる。
【００５８】
別の好ましい実施形態では、ＴＩＰＳ−ＬＣＤは、透過サブピクセル（１０ｂ）が、白状態でＬＣダイレクタの異なる配向方向を有する複数（例えば２個）のドメインに細分されていることで、視角特性が改善されているマルチドメインディスプレイである。それは例えば、所望に応じて異なる配向方向を誘導するマルチドメインアラインメント層を提供することで、あるいは特定の電極設計によって達成することができる。好ましいＴＩＰＳ−ＬＣＤでは、透過サブピクセルは、前面および背面偏光板方向に対して＋４５°および−４５°の両方のＬＣダイレクタ配向方向（白状態で）を持つ２つのドメインを有する。それによって、非常に広い視角および非常に低い色度の問題が生じる。反射サブピクセルは自己補償的であることから必ずしもマルチドメイン構造を有する必要はないが、マルチドメインであっても良い。
【００５９】
反射状態は、ＬＣセルの反射サブピクセル（１０ａ）を実際にはＡＱＷ位相差板の切り替え可能なＱＷ部分として用いることで形成される（ＡＱＷ位相差板は、ＱＷおよびＨＷ位相差板の組合せである）。ＨＷＦ部分は、光学軸が前面偏光板の消光軸に対して２２．５°で配向されているパターニング位相差板（１６ａ）によって形成されており、従って光（前面偏光板によって透過された光）の偏光の面を４５°回転させる。
【００６０】
暗状態では、光がＩＰＳセルと相互作用するとき、その光はＩＰＳセルの遅軸から４５°の面に偏光されている。非選択状態でのＬＣ配向方向は好ましくは、反射および透過サブピクセルでのものと同じである。ＩＰＳセルは厚さが小さいために１／４波長リターデーションしか持たないことから、それは直線偏光を円偏光に変換する。ＨＷＦとＱＷ−ＩＰＳセルの組合せ（ＡＱＷ位相差板を形成するため）は、光が全可視スペクトラムにわたって円形に偏光されることを意味する。光が反射体に当たると、それは反対方向の円偏光に変換される。ＱＷ−ＩＰＳおよびＨＷＦの組合せを通って戻るときに、光は前面偏光板の消光軸の面で配向された直線偏光に変換されることから、その光は遮断される。
【００６１】
ＱＷ−ＩＰＳセルを＋４５°または−４５°分だけ切り替えることで（自己補償的であることから、反射セルではデュアルドメインの必要はない）、明状態が生じる。このとき、ＨＷＦが回転させた光は、セルの遅軸に対して平行または垂直面となっている。光は円偏光に変換されずに、直線偏光として反射体に当たる。直線偏光は、切り替わったＩＰＳセルを再度通過する。ＨＷＦを通過すると、それの偏光方向は回転して前面偏光板の透過軸の方向に戻ることから、光は前面偏光板を通過することができる。
【００６２】
上記の方法は、他の状態のいずれも悪化させることなくＴＩＰＳ−ＬＣＤを動作させることができる好ましい方法である。色消し円偏光を作るのに１枚の位相差フィルムのみを用いることで、その設計が非常に魅力的なものとなり、透過状態のさらなる光学補償が可能になる。例えば、ディスプレイの背面側にＡプレートおよび＋Ｃプレート位相差板を用いることで、オフ−軸４５°、１３５°、２２５°および３１５°位置での偏光板の光漏れを補償することが可能である。
【００６３】
従って、本発明の第２の好ましい実施形態によるＴＩＰＳ−ＬＣＤは、図２に示した光学的構成要素を含む図３に例示的に示したような光学層の積層構造を有する。ディスプレイはさらに、フィルム面に対して垂直な光学軸を持つ背面＋Ｃプレート位相差板１９およびフィルム面に平行な光学軸を持つ背面＋Ａプレート位相差板２０を有する。偏光板１３ａ／ｂの透過軸は、それぞれ＋４５°および−４５°で配向しており、セル内ＨＷＦ領域１６ａの光学軸は＋１１２．５°で配向しており、＋Ａプレート２０の光学軸は＋４５°で配向している。
【００６４】
＋Ａおよび＋Ｃプレートを加えることで、広い視角でのコントラストが改善される。従って、８０°以上の視角で１００：１以上のコントラスト比を得ることができ、それは半透過型テレビには理想的である。
【００６５】
セル内位相差板がさらに、反射サブピクセルを覆う３つの異なるリターデーションを有するＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルのパターンを示し、直線偏光を円偏光に変換する効率が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）または青（Ｂ）の色それぞれに最適化されるようにフィルムのＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルにおけるリターデーションを選択することも可能である。位相差板の配置は、それのＲ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルが対応する反射Ｒ−、Ｇ−およびＢ−サブピクセルを覆うようにする。
【００６６】
Ｒ、Ｇ、Ｂ−ピクセル化ＱＷＦでは、Ｒ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルでのリターデーション値は、好ましくは下記のように選択する。
【００６７】
波長６００ｎｍの赤色光では、リターデーションは１４０〜１９０ｎｍ、好ましくは１４５〜１８０ｎｍ、非常に好ましくは１４５〜１６０ｎｍ、最も好ましくは１５０ｎｍである。
【００６８】
波長５５０ｎｍの緑色光では、リターデーションは１２２〜１５２ｎｍ、好ましくは１２７〜１４７ｎｍ、非常に好ましくは１３２〜１４２ｎｍ、最も好ましくは１３７ｎｍである。
【００６９】
波長４５０ｎｍの青色光では、リターデーションは８５〜１２０ｎｍ、好ましくは９０〜１１５ｎｍ、非常に好ましくは１００〜１１５ｎｍ、最も好ましくは１１２ｎｍである。
【００７０】
Ｒ、Ｇ、Ｂ−ピクセル化ＨＷＦでは、Ｒ−、Ｇ−およびＢ−ピクセルでのリターデーション値は好ましくは、上記のＱＷＦの好ましい値の２倍である。
【００７１】
本発明によるＬＣＤでは、直線偏光板は例えば、例えば延伸色素ドーププラスチックフィルムを含む標準的な吸収偏光板である。例えばＥＰ−Ａ−０３９７２６３に記載のような均一な平面配向を有する重合化ＬＣ材料および可視光吸収性の二色性色素を有する直線偏光板を用いることも可能である。
【００７２】
Ａプレートは例えば、延伸プラスチックフィルムまたは例えばＷＯ９８／０４６５１に開示のようなプラナー構造を有する重合化ＬＣ材料のフィルムである。＋Ｃプレートは例えば、例えばＷＯ９８／００４７５に開示されているような重合化ＬＣ材料ホメオトロピック構造のフィルムである。例えばＵＳ５６１９３５２に開示されているような先行技術で公知の他のＡプレートおよびＣプレート位相差板を用いることも可能である。
【００７３】
偏光板およびＡプレートおよびＣプレートのような外部位相差板は、市販のＰＳＡフィルム（感圧接着剤）のような接着層によって基板に貼り付けることができる。
【００７４】
セル内位相差板は、好ましくはリターデーションおよび／または配向パターンを有していても良い重合化ＬＣ材料を有するフィルムである。それをセル内（すなわち、ＬＣセルを形成する基板内）に適用することで視差問題を回避することができ、ＵＶ光を用いてパターニングすることで、ディスプレイの透過部分全体に等方領域を形成することができる。基本的には、セル内に適用可能なあらゆるパターニング位相差板が使用可能である。
【００７５】
重合化ＬＣ材料を含むパターニングされていないＱＷＦおよびＨＷＦは先行技術で公知であり、例えばＥＰ−Ａ−１３６３１４４に記載されている。
【００７６】
本発明によるＬＣＤで用いるのに好適なパターニング位相差板が、先行技術で報告されている。例えば、ＷＯ０３／０１９２７６およびファン・デル・ザンデらの報告（Van der Zande
et al., Proceedings of the SID 2003, p. 194-197）に開示の位相差板を用いることができる。
【００７７】
特に好ましいものは、ＷＯ２００４／０９００２５Ａ１に記載のパターニング光学的位相差フィルムである。好ましくはパターニングフィルムは、
ａ）基板上に少なくとも１種類の光重合性化合物を含む重合性ＬＣ材料層を設ける工程；
ｂ）前記ＬＣ材料層をプラナー配向に配列する工程；
ｃ）前記層またはその層の選択された領域における前記ＬＣ材料を、前記異性化可能な化合物の異性化を引き起こす光照射、好ましくはＵＶ照射で露光する工程；
ｄ）前記材料の前記露光領域の少なくとも一部で前記ＬＣ材料を重合させることで、前記配向を固定する工程；および
ｅ）任意の工程として、前記基板から前記重合フィルムを取り出す工程
を有する方法であって、
前記ＬＣ材料のリターデーションおよび／または配向が、光重合可能な化合物の量および／または種類を変えることで、および／または光照射の強度および／または露光時間を変えることで制御される方法によって製造される。
【００７８】
好ましくはＬＣ材料は、光異性化および光重合を引き起こす光で露光される。光異性化の工程と光重合の工程は、異なる条件下で、特に異なるガス雰囲気下で行われ、特に好ましくは光異性化は酸素存在下で行われ、光重合は酸素の非存在下で行われる。
【００７９】
特別に好ましいものは、異なるリターデーションを有する少なくとも２つの領域およびＬＣ材料の異なる配向を有する少なくとも２つの領域を有する重合液晶（ＬＣ）材料を含むパターニングフィルムであり、リターデーションが異なる前記領域は配向も異なっていても良く、あるいはそれらは異なる領域であっても良い。そこで例えば、前記フィルムは、第１および第２の領域のパターンを有し、その第１および前記第２の領域はリターデーションおよび配向の両方が異なる。別の実施形態では、前記フィルムは第１、第２および第３の領域のパターンを有し、前記第１および第２の領域はリターデーションおよび配向のいずれかで異なっており、前記第３の領域は、前記第１および前記第２の領域の少なくともいずれかと、リターデーションおよび配向のうちの少なくとも一つで異なっている。別の実施形態において、前記フィルムは、第１、第２、第３および第４の領域のパターンを有し、それぞれが互いの領域とは異なるリターデーションを有し、前記領域のうちの２つが同じ配向を有する。他の組合せも可能である。
【００８０】
本発明で記載の具体的な条件および材料は別として、工程ａ）〜ｅ）は、当業者には公知であって、文献に記載されている標準的な手順に従って行うことができる。
【００８１】
重合性ＬＣ材料は、光異性化可能な化合物、好ましくは光異性化可能なメソゲニックまたはＬＣ化合物、非常に好ましくは重合性でもある光異性化可能な化合物を含む。異性化可能な化合物は、特定波長の光、例えばＵＶ光に曝露されると、例えばＥ−Ｚ−異性化によって形状を変える。それによって、ＬＣ材料の均一なプラナー配向の混乱が生じて、複屈折の低下を生じる。配向ＬＣ層の光遅延はＬＣ材料の層厚ｄと複屈折Δｎの積ｄ・Δｎとして与えられることから、複屈折の低下は、ＬＣ材料の照射部分でのリターデーション低下も生じる。次に、フィルム全体の照射領域のin situ重合によって、ＬＣ材料の配向およびリターデーションを固定する。
【００８２】
ＬＣ材料の重合は、例えば熱重合または光重合によって行われる。光重合を用いる場合、ＬＣ材料の光異性化および光重合に使用される光の種類は、同一であっても異なっていても良い。ＬＣ材料の光異性化および光重合の両方を引き起こす波長の光、例えばＵＶ光を用いる場合、光異性化および光重合の工程は好ましくは、異なる条件下で、特には異なるガス雰囲気下で行う。その場合、好ましくは光異性化は、空気中などの酸素存在下で行い、光重合は酸素の非存在下に、特に好ましくは窒素やアルゴンのような希ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行う。異性化工程を酸素存在下または空気中で行うと、酸素が材料中に存在する光重合剤からのフリーラジカルを捕捉することで、重合を防止する。次の工程では、酸素または空気を除去し、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスに置き換えることで、重合を起こさせる。それによって、工程工程の制御を良好にすることができる。
【００８３】
ＬＣ材料の層での異性化の程度、従って複屈折変化は、例えば照射線量、すなわち光の強度、露光時間および／またはパワーを変えることで制御することができる。さらに、光源とＬＣ層の間にフォトマスクを設けることで、互いに異なる特定のリターデーション値を有する領域またはピクセルのパターンを持ったフィルムを製造することができる。例えば、簡単な単色マスクを用いて、２つの異なるリターデーション値からなるフィルムを形成することができる。異なるリターデーションの複数領域を示すより複雑なフィルムは、階調マスクを用いて形成することができる。所望のリターデーション値を得た後、ＬＣ層を重合させる。このようにして、初期ＬＣ層のものからゼロまでの範囲のリターデーション値を有するポリマー位相差フィルムを形成することができる。初期ＬＣ材料層でのリターデーション値は、層厚ならびにＬＣ材料の個々の構成成分の種類および量を適切に選択することで制御される。
【００８４】
重合性ＬＣ材料は好ましくは、ネマチックまたはスメクチックＬＣ材料、特にはネマチック材料であり、好ましくは少なくとも１種類のジ反応性または多反応性アキラルＲＭおよび適宜に１種類以上のモノ反応性アキラルＲＭを含む。ジまたは多反応性ＲＭを用いることによって、構造が永久的に固定され、温度または溶媒などの外部の影響に対する高い機械的安定性と光学特性の高い安定性を示す架橋フィルムが得られる。従って、架橋ＬＣ材料を含むフィルムが特に好ましい。
【００８５】
本発明で使用される重合性メソゲンモノ−、ジ−および多反応性化合物は、それ自体公知であって、例えば有機化学の標準的な著作（例えば、Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag,
Stuttgart）に記載されている方法によって製造することができる。
【００８６】
重合性ＬＣ混合物中のモノマーまたはコモノマーとして使用可能な好適な重合性メソゲン化合物の例は、例えばＷＯ９３／２２３９７、ＥＰ０２６１７１２、ＤＥ１９５０４２２４、ＷＯ９５／２２５８６、ＷＯ９７／００６００およびＧＢ２３５１７３４に開示されている。しかしながら、これら文書に開示されている化合物は、単に例と見なされるべきものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００８７】
特別に重要な重合性メソゲン化合物（反応性メソゲン類）の例を下記に挙げているが、これらは単に例示的なものとすべきであって、いかなる形でも本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためのものである。
【００８８】
【化１】
2006139286.tif 000003
【００８９】
【化２】
2006139286.tif 000004
【００９０】
上記の式において、Ｐは重合性基、好ましくはアクリル、メタクリル、ビニル、ビニロキシ、プロペニルエーテル、エポキシ、オキセタンまたはスチリル基であり；ｘおよびｙは１〜１２の同一または異なった整数であり；Ａは、Ｌ１によってモノ置換、ジ置換もしくはトリ置換されていても良い１，４−フェニレン、または１，４−シクロヘキシレンであり；ｕおよびｖは互いに独立に、０または１であり；Ｚ０は−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり；Ｒ０は極性基または非極性基であり；Ｌ、Ｌ１およびＬ２は互いに独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは１〜７個のＣ原子を有するハロゲン化されていても良いアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ基であり；ｒは０、１、２、３または４である。上記の式中におけるフェニル環は、１、２、３または４個の基Ｌによって置換されていても良い。
【００９１】
これに関して「極性基」という用語は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、４個以下のＣ原子を有するフッ素化されていても良いアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ基、あるいは１〜４個のＣ原子を有するモノ−、オリゴ−またはポリフッ素化アルキルもしくはアルコキシ基から選択される基を意味する。「非極性基」という用語は、「極性基」の上記定義によって網羅されない、１以上、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するハロゲン化されていても良いアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ基を意味する。
【００９２】
特別に好ましいものは、例えば上記式Ｒ７の化合物のような、高い複屈折を有するアセチレン基またはトラン基を有する１以上の重合性化合物を含む混合物である。好適な重合性トラン類は、例えばＧＢ２３５１７３４に記載されている。
【００９３】
好適な光異性化可能な化合物は公知である。光異性化可能な化合物の例には、アゾベンゼン類、ベンズアルドキシム類、アゾメチン類、スチルベン類、スピロピラン類、スピロオキサジン類、フルギド類、ジアリールエテン類、ケイ皮酸化合物類などがある。さらに別の例には、例えばＥＰ１２４７７９６に記載のような２−メチレンインダン−１−オン類、ならびに例えばＥＰ１２４７７９７に記載のような（ビス−）ベンジリデンシクロアルカノン類がある。
【００９４】
特に好ましくはＬＣ材料は、１以上のケイ皮酸化合物、特には例えばＵＳ５７７０１０７（Ｐ００９５４２１）およびＥＰ０２００８２３０．１に記載のようなケイ皮酸化合物（ケイ皮酸エステル）反応性メソゲン（ＲＭ）を含む。非常に好ましくはＬＣ材料は、下記式から選択される１以上のケイ皮酸化合物ＲＭ（ケイ皮酸エステルＲＭ）を含む。
【００９５】
【化３】
2006139286.tif 000005
【００９６】
式中、
Ｐ、Ａおよびｖは上記の意味を有し；Ｌは、上記で定義のＬ１のいずれか１つの意味を有し；Ｓｐは、例えば１〜１２個のＣ原子を有するアルキレンまたはアルキレンオキシなどのスペーサ基または単結合であり；Ｒは、Ｙまたは上記で定義のＲ０であるか、Ｐ−Ｓｐを意味する。ここで、Ｙは、前述の極性基、すなわち、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、４個以下のＣ原子を有するフッ素化されていても良いアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ基、あるいは１〜４個のＣ原子を有するモノ−、オリゴ−またはポリフッ素化アルキルもしくはアルコキシ基から選択される基を意味する。
【００９７】
特に好ましいものは、上記で定義の極性末端基Ｙを有するケイ皮酸化合物ＲＭである。非常に好ましいものは、ＲがＹである式ＩＩＩおよびＩＶのケイ皮酸化合物ＲＭである。
【００９８】
ＬＣ材料において光異性化を引き起こすのに使用される光照射は、光異性化可能な化合物の種類によって決まり、当業者は容易に選択することができる。通常、ＵＶ光によって誘発される光異性化を示す化合物が好ましい．例えば、式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶの化合物のようなケイ皮酸化合物の場合、代表的にはＵＶ−Ａ範囲（３２０〜４００ｎｍ）の波長または３６５ｎｍの波長を有するＵＶ光を用いる。
【００９９】
高含有量で光異性化可能な化合物を含む重合性ＬＣ材料は、光学的位相差フィルムのリターデーションの容易な制御および調節が可能になることから、そのような材料が本発明の目的のために特に有用であることが見出された。例えば、高含有量で光異性化可能な化合物を含むＬＣ混合物の配向層は、光異性化を誘発する光照射を受け、照射時間が増大するに連れて、リターデーションの低下が大きくなることを示す。そのような材料では、リターデーションをより広い範囲の値内で変えることができ、ごくわずかなリターデーション変化しか示さない材料と比較して、例えば照射時間を変えることで、より正確に制御することができる。
【０１００】
従って、本発明の好ましい実施形態によれば、重合性ＬＣ材料の重合性成分は、少なくとも１２モル％の光異性化可能な化合物、好ましくはケイ皮酸化合物ＲＭ、最も好ましくは式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶから選択されるものを含む。
【０１０１】
「重合性成分」という用語は、総重合性混合物中の重合性メソゲンおよび非メソゲン化合物を指す。すなわち開始剤、界面活性剤、安定剤、溶剤などの他の非重合性成分および添加剤を含まない。
【０１０２】
好ましくはＬＣ材料の重合性成分は、１２〜１００モル％、非常に好ましくは４０〜１００モル％、特には６０〜１００モル％、最も好ましくは８０〜１００モル％の光異性化可能な化合物、好ましくはケイ皮酸化合物ＲＭ、最も好ましくは式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶから選択されるものを含む。
【０１０３】
別の好ましい実施形態では、ＬＣ材料の重合性成分は、２０〜９９モル％、好ましくは３０〜８０モル％、最も好ましくは４０〜６５モル％の光異性化可能な化合物、好ましくはケイ皮酸化合物ＲＭ、最も好ましくは式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶから選択されるものを含む。
【０１０４】
別の好ましい実施形態では、ＬＣ材料の重合性成分は、１００モル％の光異性化可能なＲＭ、好ましくはケイ皮酸化合物ＲＭ、最も好ましくは式ＩＩＩ、ＩＶおよびＶから選択されるものを含む。
【０１０５】
重合フィルムにおけるＬＣ−分子（ダイレクタ）のチルト角θは、リターデーション測定から求めることができる。それらの測定から、ＬＣ材料を光異性化に用いられる光照射に、比較的長時間または比較的高い光強度で露光すると、それの最初のプラナー配向がチルト配向またはスプレイ配向に変わることが示される。特に、これらのスプレイ型フィルムは、低プレチルト基板上の形成されるスプレイ型ＬＣフィルムに通常伴うリバース・チルト欠陥を示さない。従って、本発明による方法は、均一なスプレイ配向の位相差フィルムを得る優れた方途を提供するものである。
【０１０６】
そこで、本発明の別の好ましい実施形態によれば、フィルムにおけるＬＣ材料の配向は、ＬＣ材料において異性化を引き起こすのに用いられる光照射の照射時間および／または強度を変えることで制御される。この好ましい実施形態は、上記の工程ａ）〜ｅ）に記載されたように、プラナー配向を有する重合性ＬＣ材料層中の配向を変えることにより、スプレイ構造を有し、リバース・チルト欠陥の数が少なく、あるいはチルト欠陥がない重合ＬＣフィルムの製造方法に関するものでもある。
【０１０７】
この実施形態は、好ましくは厚さが３μｍ未満、非常に好ましくは０．５〜２．５μｍである、前記方法によって得られるスプレイ配向フィルムに関するものでもある。
【０１０８】
最適な照射時間および照射強度は、使用されるＬＣ材料の種類、特にはＬＣ材料中の光異性化可能な化合物の種類および量によって決まる。
【０１０９】
上述のように、例えばケイ皮酸化合物ＲＭを含む重合性ＬＣ材料のリターデーション低下は、ケイ皮酸化合物ＲＭの濃度が高い混合物では大きくなる。他方、高線量のＵＶ光で重合性ＬＣ材料を照射すると、スプレイ配向フィルムが形成される。
【０１１０】
そこで、ＬＣ層でのリターデーションおよび配向の変化を制御するための別の方法は、ＬＣ層におけるプラナー配向をなお維持しながら、光異性化可能な化合物の濃度の関数として、光異性化によって得られるリターデーションの最大低下を規定することである。
【０１１１】
プラナーからスプレイへの配向変化が必要とされない本発明によるフィルムの製造方法で使用される重合性ＬＣ混合物では、重合性成分は好ましくは、４０〜９０モル％、非常に好ましくは５０〜７０％の光異性化可能な式ＩＩＩ、ＩＶおよび／またはＶのケイ皮酸化合物を含む。
【０１１２】
プラナーからスプレイへの配向変化が望ましい本発明によるフィルムの製造方法で使用される重合性ＬＣ混合物では、重合性成分は好ましくは、１００％の式ＩＩＩ、ＩＶおよび／またはＶの光異性化可能なケイ皮酸化合物を含む。
【０１１３】
やはり、プラナーからスプレイへの配向変化が望ましい本発明によるフィルムの製造方法で使用される重合性ＬＣ混合物は好ましくは、Ｒがアルキル基である式ＩＩＩまたはＩＶの光異性化可能なケイ皮酸化合物を含まない。
【０１１４】
フォトマスク法を用いることによって、この第２の好ましい実施形態による方法を用いて、異なる配向および／または異なるリターデーションを持った領域を有するパターニングフィルムを製造することができる。
【０１１５】
特に好ましいものは、プラナー配向を持つ少なくとも一つの領域およびスプレイド配向を持つ少なくとも一つの領域を有するフィルムである。
【０１１６】
さらに好ましいものは、リターデーションがゼロである少なくとも一つの領域を有するフィルムである。
【０１１７】
上記の方法を用いて、複数の重合ＬＣフィルムを含み、それぞれがＬＣ材料の異なる配向を有する複数層を、次の方法によって製造することもできる。即ち、
Ａ）基板上に少なくとも１種類の光異性化可能な化合物を含む重合性ＬＣ材料の第１の層を設ける工程、
Ｂ）ＬＣ材料の前記第１の層をプラナー配向に配列し、前記材料を重合させることで前記配向を固定する工程、
Ｃ）前記第１の層を基板として用いて、Ａ）およびＢ）の工程により、ＬＣ材料の第２の層を設ける工程
を有する方法であって、
前記第１のおよび第２の層の少なくとも一方またはそれらの層の選択された領域中の前記ＬＣ材料を、重合前に、前記異性化可能な化合物の異性化を引き起こす光、好ましくはＵＶ光に露光する方法である。
【０１１８】
特に好ましいものは、２以上、非常に好ましくは２、３または４個の重合ＬＣフィルムを有する多層構造である。
【０１１９】
例えば、第１の重合プラナーＬＣフィルムを、上記の方法に従って製造する。そのフィルムを基板として用い、次に同じＬＣ混合物の第２の層でコーティングする。次に、第２の層もプラナー方向に配列する。そうして、２枚のプラナー重合ＬＣフィルムを含む積層構造を製造することができる。重合前に、第２の層を、例えば十分な線量のＵＶ光で照射すると、それはスプレイ構造を示す。従って、プラナーおよびスプレイ型重合ＬＣフィルムを含む積層構造を製造することができる。
【０１２０】
重合前に、第１の層のＬＣ混合物を例えば十分な線量のＵＶ光で照射すると、第１の層はスプレイ型ＬＣフィルムを生じる。同じＬＣ混合物の第２の層でこのスプレイ型フィルムをコーティングし、照射してから重合させると、第２の層はホメオトロピック的に配列した層を形成することから、スプレイおよびホメオトロピックフィルムの積層構造体を製造することができる。
【０１２１】
特に好ましいものは、プラナー配向を持つ少なくとも一つの層およびスプレイ配向を持つ少なくとも一つの層を有する多層体である。
【０１２２】
さらに好ましいものは、スプレイ配向を持つ少なくとも一つの層およびホメオトロピック配向を持つ少なくとも一つの領域を有する多層体である。
【０１２３】
上記の方法を組み合わせて、異なる配向を持った領域と異なるリターデーションを持った領域のパターンを有するフィルムを製造することもできる。
【０１２４】
上記の方法を組み合わせて、２以上の層を有する多層体であって、少なくとも一つの層が異なる配向を有する領域および／または異なるリターデーションを領域のパターンを有する多層体を製造することも可能である。
【０１２５】
ポリマーフィルムを製造するには、重合性ＬＣ混合物で好ましくは基板をコーティングし、それを好ましくはプラナー配向に配列し、異性化させて、所望のリターデーションまたは配向パターンを形成し、例えば熱または化学線照射への曝露によってin situで重合させてＬＣ分子の配向を固定する。アラインメントおよび硬化は、混合物のＬＣ相で行われる。
【０１２６】
本発明によるディスプレイおよび光学素子では、重合性および異性化可能なＬＣ材料を、好ましくは基板として機能するカラーフィルター上に、あるいはカラーフィルター上に設けられたアラインメント層上に塗布する。
【０１２７】
重合性ＬＣ材料は、スピンコーティングまたはブレードコーティングのような従来のコーティング技術によって基板上に塗布することができる。それは、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、オープンリール印刷、凸版印刷、グラビア印刷、輪転グラビア印刷、フレキソ印刷、凹版印刷、パッド印刷、ヒートシール印刷、インクジェット印刷またはスタンプもしくは印刷版による印刷などの専門家には公知である従来の印刷技術によって基板上に塗布することもできる。
【０１２８】
重合性メソゲン材料を好適な溶媒に溶解させることも可能である。次にその溶液を、例えばスピンコーティングまたは印刷その他の公知の方法によって基板上にコーティングまたは印刷し、溶媒を留去してから重合させる。ほとんどの場合、混合物を加熱して、溶媒の留去を促進することが好適である。溶媒としては、例えば標準的な有機溶媒を用いることができる。溶媒は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトンまたはシクロヘキサノンなどのケトン類；メチル−、エチル−またはブチル酢酸あるいはアセト酢酸メチルなどの酢酸エステル類；メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコールなどのアルコール類；トルエンまたはキシレンなどの芳香族溶媒；塩化メチレンまたはトリクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素；ＰＧＭＥＡ（プロピルグリコールモノメチルエーテルアセテート）、γ−ブチロラクトンなどのグリコール類またはそれらのエステル類から選択することができる。上記溶媒の２成分、３成分またはそれ以上の混合物を用いることもできる。
【０１２９】
重合性ＬＣ材料の初期アラインメント（例：プラナーアラインメント）は、例えば材料がコーティングされている基板をラビング処理することで、コーティング時またはコーティング後に材料を剪断することで、アラインメント層を設けることで、磁場または電界をコーティング材料にかけることで、あるいはＬＣ材料に表面活性化合物を加えることで得ることができる。アラインメント法の総説については、例えばセージの著作（I. Sage, ″Thermotropic Liquid Crystals″, edited by G. W. Gray, John Wiley &
Sons, 1987, pages 75-77）およびウチダらの著作（T. Uchida and H. Seki, ″Liquid Crystals
- Applications and Uses Vol. 3″, edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore 1992,
pages 1-63）にある。アラインメントの材料および方法についての総説が、コニャールの報告（J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1
(1981), pages 1-77）にある。
【０１３０】
好ましい実施形態では、重合性ＬＣ材料は基板上のＬＣ分子のプラナーアラインメントを誘導または促進する添加剤を含む。好ましくはその添加剤は、１以上の界面活性剤を含む。好適な界面活性剤は、例えばコニャールの報告（J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1, 1-77
(1981)）に記載されている。特に好ましいものは、ノニオン系界面活性剤、例えば市販のフルオロカーボン系界面活性剤Ｆｌｕｏｒａｄ  ＦＣ−１７１（登録商標；３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏ．）から）またはＺｏｎｙｌ  ＦＳＮ（登録商標；デュポン社（ＤｕＰｏｎｔ）から）などのフルオロカーボン系界面活性剤およびＧＢ０２２７１０８．８に記載の界面活性剤である。
【０１３１】
別の好ましい実施形態では、アラインメント層を基板上に設け、位相差フィルムを形成する重合性ＬＣ材料をそのアラインメント層上に塗布する。アラインメント層は、ＬＣ材料においてプラナー配向などの所望の初期配向を誘導する。次に、上記の方法に従って、ＬＣ材料を異性化し、硬化させる。好適なアラインメント層は、例えばラビング処理されたポリイミドまたはＵＳ５６０２６６１、ＵＳ５３８９６９８またはＵＳ６７１７６４４に記載の光アラインメントによって製造されるアラインメント層のように、当業界では公知である。
【０１３２】
重合は、例えば熱または化学線照射への曝露によって行うことができる。化学線照射とは、ＵＶ光、ＩＲ光または可視光のような光の照射、Ｘ線またはγ線照射、あるいはイオンまたは電子などの高エネルギー粒子の照射を意味する。好ましくは重合は、非吸収波長でのＵＶ照射によって行う。化学線源としては、例えば単一のＵＶランプまたはＵＶランプセットを用いることができる。高ランプパワーを用いると、硬化時間を短縮することができる。化学線の別の可能な線源は、ＵＶレーザ、ＩＲレーザまたは可視レーザなどのレーザである。
【０１３３】
重合は好ましくは、化学線の波長で吸収を行う開始剤の存在下で行う。例えば、ＵＶ光によって重合を行う場合、ＵＶ照射下に分解して、重合反応を開始するフリーラジカルまたはイオンを生成する光開始剤を用いることができる。アクリル酸エステル基またはメタクリル酸エステル基を有する重合性材料を硬化する場合、好ましくはラジカル光開始剤を用い、ビニル基、エポキシド基およびオキセタン基を有する重合性材料を硬化する場合は、好ましくはカチオン性光開始剤を用いる。加熱すると分解して、重合を開始するフリーラジカルまたはイオンを生成する重合開始剤を用いることも可能である。ラジカル重合用の光開始剤としては、例えば市販のＩｒｇａｃｕｒｅ  ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４、Ｄａｒｏｃｕｒｅ  １１７３またはＤａｒｏｃｕｒｅ  ４２０５（いずれもチバ・ガイギー社（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ  ＡＧ）から）を用いることができ、一方でカチオン光重合の場合には市販のＵＶＩ  ６９７４（ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ））を用いることができる。
【０１３４】
硬化時間は、特に重合性材料の反応性、コーティング層の厚さ、重合開始剤の種類およびＵＶランプのパワーによって決まる。本発明による硬化時間は、好ましくは１０分以内であり、特に好ましくは５分以内であり、非常に好ましくは２分未満である。大量生産の場合、３分以内、非常に好ましくは１分以内、特には３０秒以内という短い硬化時間が好ましい。
【０１３５】
混合物は、重合に用いられる光線の波長に対して調節された最大吸収を有する１以上の色素、特にはＵＶ色素、例えば４，４’−アゾキシアニソールまたは市販のチヌビン（Tinuvin）（チバＡＧ（Ciba AG, Basel, Switzerland）から）なども含むことができる。
【０１３６】
別の好ましい実施形態では、重合性材料の混合物は、１個の重合性官能基を有する１以上の非メソゲン化合物を７０％以下、好ましくは１〜５０％含む。代表的な例は、アクリル酸アルキル類またはメタクリル酸アルキル類である。
【０１３７】
ポリマーの架橋を増やすため、２官能性または多官能性の重合性メソゲン化合物に代えて、あるいはそれに加えて、重合性ＬＣ材料に２以上の重合性官能基を有する１以上の非メソゲン化合物を２０％以下で加えてポリマーの架橋を増やすことも可能である。２官能性非メソゲンモノマーの代表的な例には、１〜２０個のＣ原子のアルキル基を有するジアクリル酸アルキル類またはジメタクリル酸アルキル類がある。多官能性非メソゲンモノマーの代表的な例は、トリメチロールプロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
【０１３８】
重合性材料に１以上の連鎖移動剤を加えて、本発明のポリマーフィルムの物性を変えることも可能である。特に好ましいものは、例えばドデカンチオールなどの１官能性チオール化合物または例えばトリメチロールプロパン・トリ（３−メルカプトプロピオネート）のような多官能性チオール化合物のようなチオール化合物、非常に好ましくは例えばＷＯ９６／１２２０９、ＷＯ９６／２５４７０またはＵＳ６４２０００１に開示のようなメソゲニックまたは液晶性チオール化合物である。連鎖移動剤を加えると、遊離ポリマー鎖の長さおよび本発明のポリマーフィルムにおける２つの架橋間のポリマー鎖の長さを制御することができる。連鎖移動剤の量を増加させると、得られるポリマーフィルムにおけるポリマー鎖長は減少していく。
【０１３９】
重合性ＬＣ材料はさらに、ポリマー結合剤またはポリマー結合剤を形成することができる１以上のモノマーおよび／または１以上の分散補助剤を含むことができる。好適な結合剤および分散補助剤は、例えばＷＯ９６／０２５９７に開示されている。しかしながら特に好ましいものは、結合剤も分散補助剤も含まないＬＣ材料である。
【０１４０】
重合性ＬＣ材料はさらに、例えば触媒、増感剤、安定剤、インヒビター、連鎖移動剤、共反応性モノマー、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動改善剤、消泡剤、脱泡剤、希釈剤、反応性希釈剤、補助剤、着色剤、染料または顔料などの１以上の他の好適な成分を含むことができる。
【０１４１】
前述のパターニング層に代えて、熱パターニングでパターニングフィルムを製造することも可能である。例えば、重合性ＬＣ材料の層（異性化可能な化合物を含む必要がない）を用いて、異なる領域を異なる温度にて重合させることで、異なる領域が、異なる複屈折、従って異なるリターデーションを有する。
【０１４２】
下記の実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。これらの実施例において、別段の断りがない限り、温度はいずれも摂氏単位であり、パーセントはいずれも重量パーセントとして与えられている。輝度、色度およびコントラストのプロットのような光学的性能のシミュレーションは、ベールマン（Berreman）４×４行列計算を用いて行う。
【０１４３】
＜実施例１−パターニングＨＷＦの製造＞
下記の重合性ＬＣ混合物を調製する。
【０１４４】
化合物（１）：  １４．４％；
化合物（２）：  １８．０％；
化合物（３）：  １７．０％；
化合物（４）：  １７．０％；
化合物（５）：  ３２．０％；
イルガキュア６５１：  １．０％；
フルオラドＦＣ１７１：  ０．６％
【０１４５】
【化４】
2006139286.tif 000006
【０１４６】
化合物（１）〜（５）は先行技術で報告されている。イルガキュア６５１は、市販の光開始剤である（チバＡＧ（Basel, Switzerland）から）。フルオラド（Fluorad）ＦＣ１７１は、市販のノニオン系フルオロカーボン界面活性剤（３Ｍから）である。
【０１４７】
混合物を溶解させて、５０重量％キシレン溶液を調製する。この溶液をろ過し（０．２μｍ  ＰＴＦＥ膜）、ガラス／ラビング処理ポリイミドスライド（日本合成ゴム（Japan Synthetic Rubber）からの低プレチルトポリイミドＪＳＲ  ＡＬ  １０５４）上にスピンコーティングする。コーティングフィルムを、階調（０：５０：１００％透過）マスクを用いて空気中にて、２０ｍＷｃｍ−２の３６５ｎｍ光で露光する。
【０１４８】
次に、得られたフィルムを、Ｎ２雰囲気下に６０秒間にわたり、２０ｍＷｃｍ−２のＵＶ−Ａ照射を用いて光重合することで、異なるリターデーションを持つ領域のパターンを有するパターニングフィルムを得る。
【０１４９】
＜実施例２−ＴＩＰＳ−ディスプレイ＞
図２に示した光学層の積層体を有するＴＩＰＳ−ＬＣＤの光学的性能を計算する。構成要素のパラメータは以下の通りである。
【０１５０】
前面偏光板方向：＋４５°、
背面偏光板方向：−４５°、
ＬＣダイレクタ配向（透過サブピクセル、暗状態）：＋１３５°、
ＬＣダイレクタ配向（透過サブピクセル、明状態）：＋９０／１８０°（デュアルドメイン）、
ＬＣのリターデーション（透過サブピクセル）：２７５ｎｍ、
ＬＣダイレクタ配向（反射サブピクセル、暗状態）：１３５°、
ＬＣダイレクタ配向（反射サブピクセル、明状態）：９０または１８０°、
ＬＣのリターデーション（反射サブピクセル）：１３８ｎｍ、
セル内ＨＷＦの光学軸（反射サブピクセル）：＋２２．５°、
セル内ＨＷＦのリターデーション（反射サブピクセル）：２７５ｎｍ。
【０１５１】
パターニングセル内ＨＷＦは、例えば実施例１に記載の方法によって作製することができる。
【０１５２】
透過および反射サブピクセルの角輝度を、図４に示してある。軸上輝度は４５．４％（透過）および４７．１％（反射）である。
【０１５３】
透過および反射サブピクセルの明状態色度プロットを、図５に示してある。色度は、１．１％（透過）および０．９％（反射）である。
【０１５４】
透過および反射サブピクセルの軸上コントラストを図６に示してある。＞１０：１コントラストの平均角度は、７９．４°（透過）および４９．０°（反射）である。＞１００：１コントラストの平均角度は５２．２°（透過）および２１．７°（反射）である。
【０１５５】
＜実施例３−ＴＩＰＳ−ディスプレイ＞
図３に示した光学層の積層体を有するＴＩＰＳ−ＬＣＤの光学的性能を計算する。
【０１５６】
構成要素のパラメータは以下の通りである。
【０１５７】
前面偏光板方向：＋４５°、
背面偏光板方向：−４５°、
ＬＣダイレクタ配向（透過サブピクセル、暗状態）：＋４５°、
ＬＣダイレクタ配向（透過サブピクセル、明状態）：＋０／９０°（デュアルドメイン）、
ＬＣのリターデーション（透過サブピクセル）：２７５ｎｍ、
ＬＣダイレクタ配向（反射サブピクセル、暗状態）：４５°、
ＬＣダイレクタ配向（反射サブピクセル、明状態）：０または９０°、
ＬＣのリターデーション（反射サブピクセル）：１３８ｎｍ、
セル内ＨＷＦの光学軸（反射サブピクセル）：＋１１２．５°、
セル内ＨＷＦのリターデーション（反射サブピクセル）：２７５ｎｍ、
＋Ｃプレートのリターデーション：９０ｎｍ、
＋Ａプレートの光学軸：＋４５°、
＋Ａプレートのリターデーション：１３８ｎｍ。
【０１５８】
パターニングセル内ＨＷＦは、例えば実施例１に記載の方法によって作製することができる。
【０１５９】
透過および反射サブピクセルの角輝度を、図７に示してある。軸上輝度は４６．３％（透過）および４７．３％（反射）である。
【０１６０】
透過および反射サブピクセルの明状態色度プロットを、図８に示してある。色度は、１．１％（透過）および１．５％（反射）である。
【０１６１】
透過および反射サブピクセルの軸上コントラストを図９に示してある。＞１０：１コントラストの平均角度は、＞８０°（透過）および４１．８°（反射）である。＞１００：１コントラストの平均角度は＞８０°（透過）および１７．７°（反射）である。
【０１６２】
シミュレーション結果は、パターニング位相差板を導入することで、良好な光学的性能を有する半透過型ＩＰＳを設計できることを明瞭に示している。従って、テレビ業界が必要とするものに等しい基準の視角性能を、反射ＬＣＤ技術と組み合わせて、あらゆる光条件で見ることができるディスプレイを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明によるＴＩＰＳ−ＬＣＤを示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるＴＩＰＳ−ＬＣＤでの光学的層の配置を示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるＴＩＰＳ−ＬＣＤでの光学的層の配置を示す図である。
【図４ａ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける角輝度の計算値を示す図である。
【図４ｂ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける角輝度の計算値を示す図である。
【図５ａ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける明状態色度の計算値を示す図である。
【図５ｂ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける明状態色度の計算値を示す図である。
【図６ａ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける角コントラストの計算値を示す図である。
【図６ｂ】実施例２によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける角コントラストの計算値を示す図である。
【図７ａ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける角輝度の計算値を示す図である。
【図７ｂ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける角輝度の計算値を示す図である。
【図８ａ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける明状態色度の計算値を示す図である。
【図８ｂ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける明状態色度の計算値を示す図である。
【図９ａ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの透過モードにおける角コントラストの計算値を示す図である。
【図９ｂ】実施例３によるＴＩＰＳ−ＬＣＤの反射モードにおける角コントラストの計算値を示す図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１０  ピクセル
１０ａ  反射サブピクセル
１０ｂ  透過サブピクセル
１１ａ、ｂ  平面平行基板
１２  液晶（ＬＣ）媒体
１２ａ  分割されたＬＣ層（反射サブピクセル部）
１２ｂ  分割されたＬＣ層（透過サブピクセル部）
１３ａ、ｂ  偏光板
１４ａ  反射電極
１４ｂ  透明電極
１４ａ１  ＩＴＯ層
１４ａ２  反射層
１５  カラーフィルター
１６  位相差フィルム
１６ａ  リターデーション領域
１６ｂ  非リターデーション領域
１７  非線形電気素子
１８  段差
１９  背面＋Ｃプレート位相差板
２０  背面＋Ａプレート位相差板
【図１】
2006139286.tif 000007
【図２】
2006139286.tif 000008
【図３】
2006139286.tif 000009
【図４ａ】
2006139286.tif 000010
【図４ｂ】
2006139286.tif 000011
【図５ａ】
2006139286.tif 000012
【図５ｂ】
2006139286.tif 000013
【図６ａ】
2006139286.tif 000014
【図６ｂ】
2006139286.tif 000015
【図７ａ】
2006139286.tif 000016
【図７ｂ】
2006139286.tif 000017
【図８ａ】
2006139286.tif 000018
【図８ｂ】
2006139286.tif 000019
【図９ａ】
2006139286.tif 000020
【図９ｂ】
2006139286.tif 000021