(57)【要約】本発明は、液晶ディスプレイにおいて用いられる光学フィルムであって、該ディスプレイのスイッチング可能液晶材料を含む液晶セルの内側に配置された前記光学フィルム、およびかかるフィルムを含むＬＣＤに関する。
2006523319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスにおいて用いる光学遅延フィルムであって、前記フィルムが、前記ＬＣＤのスイッチング可能液晶セルの内部に位置することを特徴とする、前記フィルム。
【請求項２】
少なくとも１枚が入射光に対して透明な２枚の平面平行基板、２枚の基板の間に存在する液晶媒体、および少なくとも１つの光学遅延フィルムから形成される液晶（ＬＣ）セルを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であって、前記光学遅延フィルムの少なくとも１つが、ＬＣセルの２枚の基板の間に位置することを特徴とする、前記ＬＣＤ。
【請求項３】
基板の１つの上に設けられたカラーフィルターアレイをさらに含み、少なくとも１つの光学遅延フィルムが、該カラーフィルターとＬＣ媒体の間に位置することを特徴とする、請求項２に記載のＬＣＤ。
【請求項４】
ＬＣＤであって、以下：
１）以下の要素を、セルの両端から中心に向かって以下に挙げた順序で含む、液晶（ＬＣ）セル：
ａ）少なくとも１つが入射光に対して透明である、互いに平行な第１および第２基板平面（１１ａ、１１ｂ）、
ｂ）随意的に、前記基板の１つの上にある非線形素子のアレイ（１２）であって、前記ＬＣセルの個別のピクセルを個別にスイッチングするために用いることができ、好ましくは例えば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、前記非線形素子のアレイ、
ｃ）随意的に、前記基板の１つの上に設けられたカラーフィルターアレイ（１３）であって、好ましくは非線形素子のアレイを支持するものとは反対側の基板上に設けられ、随意的に平坦化層（１４）により被覆されている、前記カラーフィルターアレイ、
ｄ）第１基板の内側に設けられた第１電極層（１５ａまたは１５ｂ）、
ｅ）随意的に、第２基板の内側に設けられた第２電極層（１５ａまたは１５ｂ）、
ｆ）随意的に、第１および第２電極の上に設けられた、第１および第２配向層（１６ａまたは１６ｂ）、
ｇ）電界の適用により少なくとも２つの異なる状態間でスイッチング可能な、ＬＣ媒体（１７）、
２）前記ＬＣセルの１つの側の第１直線偏光子、
３）随意的に、前記ＬＣセルの第１直線偏光子と反対側の、第２直線偏光子、
４）少なくとも１つの光学遅延フィルム（１８）、
を含み、少なくとも１つの光学遅延フィルムが前記ＬＣセルの第１および第２基板（１１ａ、１１ｂ）の間に位置することを特徴とする、前記ＬＣＤ。
【請求項５】
平坦化層（１４）で被覆されたカラーフィルターアレイ（１３）を含み、少なくとも１つの光学遅延フィルム（１８）が、平坦化層の側であって、カラーフィルターアレイ（１３）と反対側に位置することを特徴とする、請求項４に記載のＬＣＤ。
【請求項６】
カラーフィルターアレイ（１３）を含み、少なくとも１つの光学遅延フィルム（１８）が、カラーフィルターアレイの側であって、最も近い基板と反対側に位置し、随意的に平坦化層（１４）によって被覆されることを特徴とする、請求項４に記載のＬＣＤ。
【請求項７】
光学遅延フィルム（１８）が、カラーフィルターアレイ（１３）または平坦化層（１４）の上に直接製造されることを特徴とする、請求項５または６に記載のＬＣＤ。
【請求項８】
光学遅延フィルムが、重合または架橋されたＬＣ材料を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項９】
光学遅延フィルムが、１種または２種以上の重合可能なメソゲンモノマーまたはＬＣモノマーを含む重合可能なＬＣ材料から製造されることを特徴とする、請求項８に記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１０】
重合可能なＬＣ材料が、
―１種または２種以上の二反応性アキラルなメソゲン化合物を５〜７０重量％、
―１種または２種以上の一反応性アキラルなメソゲン化合物を３０〜９５重量％、好ましくは５０〜７５重量％、
―１種または２種以上の光重合開始剤を０〜１０重量％、
含むことを特徴とする、請求項９に記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１１】
ＬＣ材料が、重合不可能なキラル化合物、重合可能なキラルな非メソゲン化合物および重合可能なキラルなメソゲン化合物から選択される、少なくとも１種のキラル化合物を含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１２】
ＬＣ材料が、光異性化可能な化合物および光調節可能なキラル化合物から選択される、少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１３】
ＬＣ材料が、以下の式：
【化１】
2006523319.tif 000009
【化２】
2006523319.tif 000010
【化３】
2006523319.tif 000011
【化４】
2006523319.tif 000012
式中、
Ｐは、重合可能な基であり、
ｘおよびｙは、同一または異なる１〜１２の整数であり、
Ａは、随意的に、Ｌ１または１，４−シクロヘキシレンにより一置換、二置換または三置換された１，４−フェニレンであり、
ｕおよびｖは、互い独立して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、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、随意的にフッ素化された、４個までのＣ原子を有する、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もしくはアルコキシカルボニルオキシ基、または１〜４個のＣ原子を有するモノ−、オリゴ−もしくはポリフッ素化アルキルもしくはアルコキシ基、から選択される極性基、あるいは、１個もしくは２個以上のＣ原子を有し随意的にハロゲン化されたアルキル、アルコキシ、アルキカルボニル、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であって、前記の極性基ではないものから選択される非極性基であり、
Ｔｅｒは、テルペノイドラジカルであり、
Ｃｈｏｌは、コレステリル基であり、
Ｌ、Ｌ１およびＬ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または１〜７個のＣ原子を有し随意的にハロゲン化されたアルキル、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もしくはアルコキシカルボニルオキシ基であり、そしてｒは、０、１、２、３または４であり、
そして、この式中、フェニル環は、随意的に１、２、３または４個のＬ基によって置換されている、
から選択される、１種または２種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１４】
光学遅延フィルムが、平面フィルム、ホメオトロピックフィルム、傾斜フィルム、スプレーフィルム、捻れフィルム、またはコレステリックフィルムであることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１５】
光学遅延フィルムが、２５０ｎｍ未満のピッチの捻れまたはコレステリック構造を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１６】
光学遅延フィルムが、正または負のＡ、ＯまたはＣ板であることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１７】
光学遅延フィルムが、４分の１波長遅延フィルムであることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１８】
光学遅延フィルムが、光学的に二軸フィルムであることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項１９】
光学遅延フィルムが、ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚおよびｎｘ、ｎｙ＞ｎｚであって光学的に二軸で負のＣ対称を有するコレステリック構造を有する二軸フィルムであって、ここで、ｎｘおよびｎｙはフィルム面内直交方向の主屈折率であり、ｎｚはフィルム面に直角方向の主屈折率であることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項２０】
光学遅延フィルムが、異なる配向および／または異なる遅延を有する少なくとも２つの領域を含むパターンを有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載の光学遅延フィルムまたはＬＣＤ。
【請求項２１】
ＬＣＤが、ＴＮ、ＨＴＮ、ＳＴＮ、ＡＭＤ−ＴＮ、ＩＰＳ、ＤＡＰ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＣＳＨ、ＶＡＮ、ＶＡＣ、ＭＶＡ、ＰＶＡ、ＯＣＢ、Ｒ−ＯＣＢ、ＨＡＮ、πセル、ＳＳＣＴ、等方性または新規モードのディスプレイであることを特徴とする、請求項２〜１９のいずれかに記載のＬＣＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明分野
本発明は、スイッチング可能液晶材料を含む液晶セルの内部に配置された、液晶ディスプレイにおいて用いるための光学フィルム、およびかかるフィルムを含む液晶ディスプレイに関する。
【０００２】
背景および従来技術
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、情報を表示するために広く用いられている。ＬＣＤは、直視型ディスプレイおよび投射型ディスプレイに用いられている。用いられる電気光学モードは、例えば、捻れネマティックモード（ＴＮ）、超捻れネマティックモード（ＳＴＮ）、光学補償曲がりモード（ＯＣＢ）および電気制御複屈折モード（ＥＣＢ）、または垂直配向モード（ＶＡ）並びにこれらの種々の改変であって、それぞれ液晶（ＬＣ）層に対して、基板に実質的に垂直な電界を用いる。さらに、それぞれ液晶（ＬＣ）層に対して、基板に実質的に平行な電界を用いる電気光学モード、例えば面内スイッチングモード（ＩＰＳ）がある。
【０００３】
新しい型のＬＣＤがWO 02/93244 A1およびDE 10217273 A1に開示されており、これは、光学的に等方な相、例えばブルー相または等方相において動作し、電界をかけるとカー効果のために複屈折となる、電気的にスイッチング可能なＬＣ媒体を有するＬＣセルを含む。ＬＣセルの１つの側にあるインターデジット式電極は、セル面に平行な面内電界を形成し、これによりＬＣ分子を平面組織内で電界線に沿って配向させる。これらのＬＣＤは以下で、「等方モードＬＣＤ」とも呼ぶ。
【０００４】
他の新しい型のＬＣＤがWO 01/07962に開示されている。この開示は、少なくとも１つの偏光子とＬＣ媒体とからなるＬＣスイッチングセルを含み、ここで該ＬＣ媒体は、ＬＣ分子がセル基板に本質的に平行に配向し、本質的に捻れていない、すなわち、ＬＣ分子が互いに本質的に平行または逆平行であるような初期配向を有する。ＬＣ分子は、その初期配向から、対応する電界によって再配向される。負の誘電異方性のＬＣ材料の場合、電界は基板に対して本質的に平行に調整される。正の誘電異方性のＬＣ材料の場合、電界は基板に対して本質的に垂直に調整される。これらのＬＣＤは、本明細書において「新規モードＬＣＤ」とも呼ぶ。
【０００５】
さらに知られているディスプレイの型としては、例えば、散乱ディスプレイ、ゲスト−ホストディスプレイまたはＳＳＣＴ（表面安定化コレステリック組織）などのコレステリックディスプレイがある。
【０００６】
ＬＣＤは、多重ディスプレイまたはマトリクスディスプレイとして動作可能である。多重ディスプレイの代表例は、ＴＮおよびＳＴＮディスプレイである。マトリクスディスプレイの代表例は、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＥＣＢまたはＶＡディスプレイである。マトリクスＬＣＤ（ＭＬＣＤ）において、個々のピクセルを個別にスイッチングするのに用いることのできる非線形素子の例は、トランジスタなどの能動素子である。したがってこれらは「能動マトリクス」と呼ばれる。次の２つのタイプに区別することができる：
１．シリコンウェファーを基板とするＭＯＳ（金属酸化物半導体）、
２．ガラス板を基板とする薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）。
【０００７】
タイプ１の場合、用いられる電気光学効果は通常、動的散乱またはゲスト−ホスト効果である。単結晶シリコンを基板材料として用いるとディスプレイのサイズが制限されるが、これは、種々の部分ディスプレイのモジュラー組み立てでさえも、接合部に問題を生じるからである。
タイプ２の場合、こちらの方が好ましく、用いられる電気光学効果は例えばＴＮまたはＩＰＳ効果である。次の２つの技術：例えばＣｄＳｅなどの半導体化合物を含むＴＦＴ、または、多結晶もしくは非晶質シリコンに基づくＴＦＴは、区別できる。後者の技術に対して、世界的に多くの研究努力がなされている。
【０００８】
ＴＦＴマトリクスをディスプレイのガラス板の１つの内側に適用し、一方、他のガラス板の内側は、例えば透明な対極を支持する。ピクセル電極のサイズと比べると、ＴＦＴは非常に小さく、画像に対して実質的に負の作用を有さない。この技術はまたフルカラー対応画像ディスプレイに拡張可能であり、そこでは、赤色、緑色および青色フィルターのモザイクが、各フィルター要素がスイッチング可能ピクセルの反対側に位置するように配置される。
本明細書で用いられる場合、用語ＭＬＣＤは、能動マトリクスに加えて統合非線形素子を含む任意のマトリクスディスプレイ、および、バリスターまたはダイオードなどの受動素子を含むディスプレイを包含する（ＭＩＭ＝金属−絶縁体−金属）。
【０００９】
ＭＬＣＤは、特にモニターもしくはＴＶ用途に、または高度情報ディスプレイ、例えば自動車もしくは航空機構造体におけるものなどに好適である。
ＬＣＤの欠点の１つは、しばしば視野角性能が制限されることである。例えば、特定の方向において、ディスプレイの暗状態は光の漏れを示し、コントラストの低下を生じる。また、明状態の輝度がしばしば低下し、彩色が生じ得る。さらに、特に広い視野角でのコントラストがしばしば制限され、モニターやテレビなどの大面積の用途において特に不利である。
【００１０】
したがって、通常は１種または２種以上の光学遅延フィルムまたは補償フィルムがＬＣＤに適用されて、光の漏れを補償し、視野角特性、輝度、コントラストおよび色などのＬＣＤの特性を改善する。
従来技術の代表的な遅延フィルムは、光学的に等方性のポリマー、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）またはポリカーボナート（ＰＣ）など、または、やや複屈折性のポリマー、例えばジ−もしくはトリアセチルセルロース（ＤＡＣ、ＴＡＣ）などで、複屈折性となるものまたは複屈折性が一軸延伸もしくは圧縮により強化されるものである。
【００１１】
補償板または遅延板として特に好適なものは、均一な配向を有する、重合または架橋されたＬＣ材料を含む異方性ポリマーフィルムであって、例えば、平面、ホメオトロピック、傾斜、スプレー、もしくはらせん捻れ配向を有するフィルムである。かかるフィルムおよびそれらのＬＣＤにおける補償板としての使用は、例えば、WO 98/04651（平面フィルム）、WO 98/00475（ホメオトロピックフィルム）、WO 98/12584（傾斜およびスプレーフィルム）、GB-A-2 315 072およびWO 01/20394（らせん捻れフィルム）などに記載されている。かかるフィルムの組み合わせを含む補償板は、例えば、WO 01/20392、WO 01/20393、WO 01/20394およびWO 01/20395に記載されている。
【００１２】
遅延フィルムまたは補償フィルムは、ＬＣＤデバイスの、偏光子とスイッチング可能ＬＣ媒体を含むディスプレイセルの間に通常配置される。それらはまた偏光子の上に積層することもできる。しかし、かかる遅延フィルムの使用はデバイスの総厚さを増加させ、ディスプレイ製造のための製造努力とコストを増加させる。さらに、光学遅延フィルムがＬＣセルを形成する基板の外部に付着されたディスプレイは、通常、視野角特性を大きく損なう可能性のある視差の問題に悩まされる。
【００１３】
本発明の１つの目的は、上記の欠点を有さない、ＬＣＤにおいて用いるための光学遅延フィルムおよび、ＬＣＤを提供することである。本発明の他の目的は、当業者には以下の記載から直ちに明らかでる。
これらの目的を達成し、上記の欠点を回避することは、光学遅延フィルムをＬＣＤのスイッチング可能ＬＣセルの外側ではなく、スイッチング可能ＬＣセルを形成しスイッチング可能ＬＣ媒体を含む複数基板の間に位置させる（「セル内適用（incell application）」）ことにより可能となることが見出された。また、かかるセル内適用に特に好適なのは、重合可能なＬＣ材料を含むフィルムであることが見出された。
【００１４】
用語の定義
本出願において記載される、偏光、補償および遅延の層、フィルム、または板との関連において、本明細書を通して以下の用語の定義を用いる。
本出願で用いる用語「フィルム」は、ある程度顕著な機械的安定性と可撓性を示す自己支持性すなわち独立したフィルム、ならびに支持基板上または二つの基板の間の被覆または層を含む。
【００１５】
用語「液晶もしくはメソゲン材料」または「液晶もしくはメソゲン化合物」は、一つまたは二つ以上の棒状、板状、または円盤状のメソゲン基、すなわち、液晶相の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示す。棒状または板状の基を有する液晶（ＬＣ）化合物はまた、当分野において「カラミティック」液晶として知られている。円盤状の基を有する液晶化合物はまた、当分野において「ディスコティック」液晶として知られている。メソゲン基を含む化合物または材料は、必ずしもそれら自体が液晶相を示す必要はない。他の化合物との混合物においてのみ、あるいは、メソゲン化合物もしくは材料またはこれらの混合物が重合された場合に、液晶相の挙動を示すことも可能である。
【００１６】
以下簡略化のために、用語「液晶材料」は、液晶材料およびメソゲン材料の両方に対して用い、用語「メソゲン」は、材料のメソゲン基に対して用いる。
用語「反応性メソゲン」（ＲＭ）は、重合可能なメソゲン化合物を意味する。
用語「ディレクター」は従来技術において知られており、液晶材料におけるメソゲンの分子の長軸（カラミティック化合物の場合）または分子の短軸（ディスコティック化合物の場合）の好ましい配向方向を意味する。
【００１７】
用語「平面構造」または「平面配向」は、フィルムの光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。
用語「ホメオトロピック構造」または「ホメオトロピック配向」は、フィルムの光軸がフィルム面に対して実質的に直角であるフィルム、すなわち、フィルムの法線に対して実質的に平行であるフィルムを指す。
用語「傾斜構造」または「傾斜配向」は、フィルムの光軸が、フィルム面に対して０度〜９０度の範囲の角度θで傾斜しているフィルムを指す。
【００１８】
用語「スプレー構造」または「スプレー配向」は、上記定義の傾斜配向であって、傾斜角がさらに、０度〜９０度の範囲において、好ましくは最小値から最大値まで、フィルム面に対して直角方向に単調に変化している前記配向を意味する。
本明細書においてスプレーフィルムの傾斜角は、他に記載がない限り平均傾斜角θａｖｅとして与えられる。
平均傾斜角θａｖｅは次のように定義される。
【数１】
2006523319.tif 000003
式中、θ’（ｄ’）はフィルムの厚さｄ’における局所傾斜角であり、ｄはフィルムの総厚さである。
【００１９】
均一配向を有する一軸性の正の複屈折率の液晶材料を含む、平面フィルム、ホメオトロピックフィルムおよび傾斜光学フィルムにおいては、フィルムの光軸は液晶材料のディレクターにより与えられる。
用語「らせん捻れ構造（helically twisted structure）」は、メソゲンが、その主分子軸が分子副層内において好ましい方向となるように配向しており、さらに、複数の異なる分子副層における該好ましい配向方向がらせん軸の回りに一定角度φ捻れるように配向している、一つまたは二つ以上の液晶材料層を含むフィルムに関する。用語「平面配向を有するらせん捻れ構造」は、上記のらせん捻れ構造を有するフィルムであって、らせん軸がフィルム面に対して実質的に直角である、すなわち、らせん軸が該フィルムの法線に対して実質的に平行であるフィルムを意味する。
【００２０】
用語「Ａ板」は、その異常軸（extraordinary axis）が層の面に平行である一軸性の複屈折材料の層を利用した光学遅延板を指す。
用語「Ｃ板」は、その異常軸が層の面に直角である一軸性の複屈折材料の層を利用した光学遅延板を指す。
用語「Ｏ板」は、その異常軸が層の面に対して傾斜角度で配向している、一軸性の複屈折材料の層を利用した光学遅延板を指す。
【００２１】
均一配向を有する、光学的に一軸性の複屈折液晶材料を含むＡ板、Ｃ板およびＯ板において、フィルムの光学軸は、異常軸の方向によって与えられる。
正の複屈折率を有する光学的に一軸性の複屈折材料を含むＡ板、Ｃ板またはＯ板はまた、「＋Ａ／Ｃ／Ｏ板」または「正のＡ／Ｃ／Ｏ板」とも呼ぶ。負の複屈折率を有する光学的に一軸性の複屈折材料のフィルムを含むＡ板、Ｃ板またはＯ板はまた、「−Ａ／Ｃ／Ｏ板」または「負のＡ／Ｃ／Ｏ板」とも呼ぶ。
【００２２】
正の複屈折率を有する光学的に一軸性の複屈折材料を含むＡ板またはＣ板は、「＋Ａ／Ｃ板」または「正のＡ／Ｃ板」とも呼ぶ。負の複屈折率を有する光学的に一軸性の複屈折材料のフィルムを含むＡ板またはＣ板は、「−Ａ／Ｃ板」または「負のＡ／Ｃ板」とも呼ぶ。
正または負の複屈折率を有する遅延フィルムはまた、それぞれ縮めて「正」または「負」の遅延フィルムとも呼ぶ。
本発明による透過型または透過反射型ＬＣＤ（transflective LCD）は、好ましくは偏光子およびアナライザーを含み、これらは、ＬＣ層および複屈折層の配列と反対側に配列される。
本明細書において、偏光子およびアナライザーは共に「偏光子」と呼ぶ。
【００２３】
発明の概要
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスにおいて用いるための光学遅延フィルムであって、該フィルムが、前記ＬＣＤのスイッチング可能液晶セルの内側に位置することを特徴とする前記フィルムに関する。
本発明はさらに、そのうちの少なくとも１枚は入射光に対して透明である２枚の平行な平面基板と、該２枚の基板の間に存在する液晶媒体と、少なくとも１つの光学遅延フィルムとから形成される液晶（ＬＣ）セルを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であって、前記光学遅延フィルムの少なくとも１つが、ＬＣセルの２枚の基板の間に位置することを特徴とする、前記ＬＣＤに関する。
【００２４】
発明の詳細な説明
図１に従来技術の能動マトリクスＬＣＤデバイスの典型的なＬＣセルを示す：これは、一般にはガラス板である２枚の平行平面基板（１１ａ、１１ｂ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ（１２）、平坦化層（１４）を有するカラーフィルターアレイ（１３）、一般にはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）である電極層（１５ａ、１５ｂ）、例えばラビングされたポリイミドなどの配向層（１６ａ、１６ｂ）、およびＬＣ媒体（１７）であって、ＬＣ分子が均一な配向に配列しており、電界の適用により異なる配向へスイッチング可能である前記ＬＣ媒体、を含む。
【００２５】
本発明によるＬＣＤは、ＬＣＤのスイッチング可能ＬＣセルの外側でなく、スイッチング可能ＬＣセルを形成しスイッチング可能ＬＣ媒体を含有する基板の間に、光学遅延フィルムを含む（「セル内適用」）。光学遅延板がＬＣセルと偏光子との間に通常配置される従来のディスプレイと比べて、光学遅延フィルムのセル内適用は幾つかの利点を有する。例えば、視差の問題を低減または回避さえできる。さらに、これによって、フラットパネルディスプレイにとって重要な利点である、ＬＣＤデバイスの総厚さが低減される。また、ディスプレイをより大きくすることができる。
【００２６】
本発明の好ましい態様は、ＬＣＤであって、
１）以下の要素を、セルの両端から中心に向かって以下に挙げた順序で含む、液晶（ＬＣ）セル：
ａ）少なくとも１つが入射光に対して透明である、互いに平行な第１および第２基板平面（１１ａ、１１ｂ）、
ｂ）随意的に、前記基板の１つの上にある非線形電気的素子のアレイ（１２）であって、前記ＬＣセルの個別のピクセルを個別にスイッチングするために用いることができ、好ましくは例えば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、前記非線形電気的素子のアレイ、
ｃ）随意的に、前記基板の１つの上に設けられたカラーフィルターアレイ（１３）であって、好ましくは非線形素子のアレイを支持するものとは反対側の基板上に設けられ、随意的に平坦化層（１４）により被覆されている、前記カラーフィルターアレイ、
ｄ）第１基板の内側に設けられた第１電極層（１５ａまたは１５ｂ）、
ｅ）随意的に、第２基板の内側に設けられた第２電極層（１５ａまたは１５ｂ）、
ｆ）随意的に、第１および第２電極の上に設けられた、第１および第２配向層（１６ａまたは１６ｂ）、
ｇ）電界の適用により少なくとも２つの異なる状態間でスイッチング可能な、ＬＣ媒体（１７）、
【００２７】
２）前記ＬＣセルの１つの側の第１直線偏光子、
３）随意的に、前記ＬＣセルの第１直線偏光子と反対側の、第２直線偏光子、
４）少なくとも１つの光学遅延フィルム（１８）、
を含み、前記少なくとも１つの光学遅延フィルム（１８）が前記ＬＣセルの第１および第２基板（１１ａ、１１ｂ）の間に位置することを特徴とする、前記ＬＣＤに関する。
【００２８】
本発明の好ましい態様によれば、光学遅延フィルムは重合または架橋されたＬＣ材料を含む。
かかるフィルムはセル内適用に特に好適であるが、その理由は、これらが例えば従来の延伸プラスチックフィルムに比べてより高い複屈折のＬＣ材料であるため、より薄くできるからである。したがって、２μｍ以下の厚さのフィルムを用いることができ、これはセル内適用に特に好適である。また、重合可能なＬＣ材料の使用は、遅延フィルムをＬＣの内側に直接作製することを許容する。
【００２９】
代替的に、しかし好ましさの程度は劣るが、例えばＬＣ側鎖ポリマーまたはＬＣネットワークなどのＬＣポリマーのフィルムを個別に作製し、このＬＣフィルムをＬＣセルの製造の間にディスプレイセルの基板または他の要素の上に適用することも可能である。
ＬＣＤの内側に光学フィルムを製造するには、必要な光学特性を示すだけではなく、高い耐久性、他の要素への高い接着性、およびＬＣディスプレイセル全体の製造に対して要求される他の加工条件に対する安定性をも有する、非常に薄いフィルムが必要となる。かかる特性は、重合可能なメソゲン材料またはＬＣ材料またはＬＣポリマーの薄い被覆によって達成できる。
【００３０】
しかし、ＬＣセル内の多くの位置において、引き続いてのセル製造プロセスの間、例えばカラーフィルターもしくはＴＦＴの製造、ＩＴＯ電極蒸着またはポリイミド加工などの間に、ＬＣ材料は熱的または化学的劣化に遭遇し得る。
重合されたＬＣフィルムをＬＣＤ内のカラーフィルターアレイ構造の上に作製することにより、ＬＣＤ製造において利点が実現できることが見出された。
したがって、本発明の好ましい態様によれば、光学遅延フィルムは、カラーフィルターとスイッチング可能ＬＣ媒体の間に配置される。
【００３１】
図２に、この好ましい態様による能動マトリクスＬＣＤを例示する：これは、２枚の基板（１１ａ、１１ｂ）、ＴＦＴアレイ（１２）、カラーフィルターアレイ（１３）、平坦化層（１４）、電極層（１５ａ）および随意的に（１５ｂ）、随意的に２つの配向層（１６ａ、１６ｂ）、ＬＣ媒体（１７）を含み、そしてさらに平坦化層とＬＣ媒体との間に位置する光学遅延フィルム（１８）を含む。隋意的に、他の配向層（１６ｃ、示されず）が、光学遅延フィルム（１８）と平坦化層（１４）の間に存在する。
ディスプレイのモードに依存して、配向層（１６ａ）および／または（１６ｂ）、ならびに電極層（１５ａ）および（１５ｂ）の１つは（例えば、ＩＰＳディスプレイにおいて）、省略することもできる。
【００３２】
光学遅延フィルム（１８）を重合可能なＬＣ材料から製造すること、および、カラーフィルターアレイ（１３）の上に通常存在するトップコートまたは平坦化層（１４）を、重合ＬＣフィルムの直接適用のための基板として用いることは特に好ましい。平坦化層を注意深く選択することにより、付加的な配向層を必要とすることなく、重合可能ＬＣ層が配向され直接重合することができる。
他の好ましい態様において、図３に例示するように、光学遅延フィルム（１８）は、随意的に配向層によって被覆されるカラーフィルターアレイ（１３）の上に、平坦化層（１４）なしで配置される。この好ましい態様における光学フィルム（１８）はまた、平坦化層として機能することができる。光学遅延フィルム（１８）は非常に好ましくは重合可能なＬＣ層から作製され、このＬＣ層は配向され、隋意的に配向層により被覆されるカラーフィルター（１３）上に直接重合される。
【００３３】
他の好ましい態様において、図４に例示するように、光学遅延フィルム（１８）は、隋意的に配向層により被覆されるカラーフィルターアレイ（１３）と平坦化層（１４）との間に配置される。
さらに、図２〜４のＬＣＤはまた、直交する偏光軸を有しＬＣＤ基板を挟んでいる第１および第２直線偏光子をさらに含むことができる（図２〜４には示されず）。
【００３４】
他の好ましい態様において、光学遅延フィルムは、異なる配向および／または異なる遅延を有する少なくとも２つの領域を含むパターンを有する、パターン化フィルムまたはピクセル化フィルムである。かかるフィルムは、重合可能ＬＣ材料から、例えば光配向技術、光マスキング技術および／または光異性体化化合物または光調節可能キラル材料を用いて製造することができる。かかるフィルムおよびそれらの製造方法は、従来技術で知られており、例えばEP-A-1 247 796、EP-A-1 247 797、US 6,144,428、US 6,160,597およびEP 02019792.7などに記載されている。
【００３５】
パターン化光学遅延フィルムは、ピクセル化ＬＣＤまたはマトリクスＬＣＤにおけるセル内使用に特に有用であり、例えば、多重化ＴＮ−ＬＣＤまたはＳＴＮ−ＬＣＤ、または能動マトリクス駆動（ＡＭＤ）ＬＣＤなどにおいて有用である。これらのディスプレイにおいては、パターン化光学遅延フィルムを、フィルムの異なる領域における例えば遅延などの光学特性がＬＣＤ内の個別ピクセルのパターンに適応するように形成することができる。対照的に、従来の光学フィルムは、ディスプレイの全領域に渡って平均の均一特性のみを提供する。
他の好ましい態様において、光学遅延フィルムは、たとえばPCT/EP02/12393に記載されているように光学二軸フィルムである。
【００３６】
特に好ましいのは、以下の態様である：
−光学遅延フィルムが、重合または架橋ＬＣ材料を含む、
−光学遅延フィルムが、平坦化層の上の、カラーフィルターアレイの反対側に配置される、
−光学遅延フィルムが、カラーフィルターアレイの上の、最も近い基板の反対側に配置される、
−光学遅延フィルムが、カラーフィルターアレイと平坦化層の間に配置される、
−光学遅延フィルムが、それ自身がカラーフィルターアレイの上に直接存在するポリマー層の上に直接形成され、このポリマー層は、カラーフィルターアレイの表面を平坦化するように（平坦化層）、そして随意的に、光学フィルムの配向面として、作用する、
【００３７】
−光学遅延フィルムが、カラーフィルターアレイの表面が随意的に該光学フィルムの配向面としても作用するように、該カラーフィルターアレイの上に直接形成される、
−随意的に、付加的なポリマー層が光学遅延フィルムの上に設けられて、電極層の適用前に、光学フィルムをさらに平坦化または保護する、
−光学遅延フィルムが、重合可能なＬＣ材料から、好ましくは１種または２種以上の重合可能メソゲンモノマーまたは液晶モノマーを含む材料から作製される、
−光学遅延フィルムが、平坦化フィルムである、
−光学遅延フィルムが、ホメオトロピックフィルムである、
【００３８】
−光学遅延フィルムが、傾斜フィルムである、
−光学遅延フィルムが、スプレーフィルムである、
−光学遅延フィルムが、捻れまたはコレステリックフィルムである、
−光学遅延フィルムが、捻れまたはコレステリック構造を有し、ＵＶ範囲の、および／または２５０ｎｍ（ＵＶ−ＣＬＣ）未満のピッチの光を反射するフィルムである、
−光学遅延フィルムが、コレステリック構造と、３８０ｎｍ未満の波長の光を反射する楕円屈折率楕円（elliptical refractive index ellipsoid）を有する変形らせんを有する、二軸フィルムである、
−光学遅延フィルムが、ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚおよびｎｘ、ｎｙ＞ｎｚの光学的に二軸で負のＣ対称を有するコレステリック構造を有する二軸フィルムであって、ここで、ｎｘおよびｎｙはフィルム面内直交方向の主屈折率であり、ｎｚは、フィルム面に直角方向の主屈折率である、
【００３９】
−光学遅延フィルムが、正または負のＡ板、好ましくは正のＡ板である、
−光学遅延フィルムが、正または負のＯ板、好ましくは正のＯ板である、
−光学遅延フィルムが、正のＣ板である、
−光学遅延フィルムが、負のＣ板である、
−光学遅延フィルムが、光学二軸フィルムである、
−光学遅延フィルムが、異なる配向および／または異なる遅延を有する少なくとも２つの領域を含むパターンを有する、
−光学遅延フィルムが、４分の１波長遅延フィルムである。
【００４０】
ディスプレイの個々の要素、例えば基板（１１ａ、ｂ）、ＴＦＴアレイ（１２）、カラーフィルター（１３）、平坦化層（１４）、電極（１５ａ、ｂ）、配向層（１６ａ、ｂ）およびＬＣ媒体（１７）は専門家に知られており、従来技術において記載されている。
光学遅延フィルムは、重合可能な液晶（ＬＣ）材料から、例えばWO 98/04651（平面フィルム）、WO 98/00475（ホメオトロピックフィルム）、WO 98/12584（傾斜またはスプレーフィルム）、GB-A-2 315 072およびWO 01/20394（ＵＶ−ＣＬＣフィルム）、EP-A-1 247 796またはEP-A-1 247 797またはEP 0201792.7（パターン化フィルム）、またはPCT/EP02/12393（二軸コレステリックフィルム）に記載のようにして製造することができる。
【００４１】
本発明による光学遅延フィルムの厚さは、好ましくは０．５〜２．５μｍ、非常に好ましくは０．６〜２μｍ、最も好ましくは０．７〜１．５μｍである。
重合可能ＬＣ材料は、好ましくはネマチックまたはスメクチックＬＣ材料であり、特にネマチック材料であり、そして好ましくは、少なくとも１種の一反応性アキラル重合可能メソゲン化合物および、少なくとも１種の二反応性もしくは多反応性アキラル重合可能メソゲン化合物を含む。  
【００４２】
本発明のために用いられる、重合可能な一反応性、二反応性および多反応性メソゲン化合物は、それ自体既知で、例えば、有機化学の標準の文献、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Tieme-Verlag, Stuttgartなどに記載の方法によって製造可能である。
重合可能なＬＣ混合物において、本発明の化合物と共にモノマーまたはコモノマーとして用いることのできる好適な重合可能なメソゲン化合物の例は、例えば、WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600およびGB 2 351 734に開示されている。これらの文献に開示された化合物はしかし、本発明の範囲を限定しない、単なる例示としてみなされるべきである。
【００４３】
特に有用なキラルおよびアキラルな重合可能なメソゲン化合物（反応性メソゲン）を以下のリストに示すが、これらは、例示としてのみ解釈されるべきであり、限定を意図するものではなく、代わりに本発明を説明するものである。
【化１】
2006523319.tif 000004
【化２】
2006523319.tif 000005
【００４４】
【化３】
2006523319.tif 000006
【００４５】
上の式において、Ｐは重合可能な基であり、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は同一または異なる１〜１２の整数であり、Ａは、随意的に、Ｌ１または１，４−シクロヘキシレンにより一置換、二置換または三置換された１，４−フェニレンであり、ｕおよびｖは、互い独立して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、Ｔｅｒは、テルペノイドラジカル例えばメンチルであり、Ｃｈｏｌは、コレステリル基であり、Ｌ、Ｌ１およびＬ２は、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮまたは、随意的にハロゲン化された、１〜７個のＣ原子を有するアルキル、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もしくはアルコキシカルボニルオキシ基であり、そしてｒは、０、１、２、３または４である。上の式のフェニル環は、随意的に１、２、３または４個のＬ基によって置換される。
【００４６】
この関連において「極性基」の用語は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＨ、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、随意的にフッ素化された、４個までのＣ原子を有する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もしくはアルコキシカルボニルオキシ基、または１〜４個のＣ原子を有するモノ−、オリゴ−もしく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」の用語は、随意的にハロゲン化された、１個または２個以上のＣ原子、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキカルボニル、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であって、上の極性基の定義に含められないものを意味する。
重合可能なＬＣ材料は、好ましくは１種または２種以上の一反応性重合可能メソゲン化合物および１種または２種以上の二反応性もしくは多反応性メソゲン化合物を含む。
【００４７】
好ましい重合可能なＬＣ材料は、以下を含む：
―１種または２種以上の二反応性アキラルなメソゲン化合物を５〜７０重量％、好ましくは５〜５０重量％、非常に好ましくは５〜４０重量％
―１種または２種以上の一反応性アキラルなメソゲン化合物を３０〜９５重量％、好ましくは５０〜７５重量％、
―１種または２種以上の光重合開始剤を０〜１０重量％。
【００４８】
一反応性アキラルな化合物は、好ましくは上式Ｒ１〜Ｒ１３から、特にＲ１、Ｒ５およびＲ１２であって式中ｖが１であるものから選択される。
二反応性アキラルな化合物は、上式Ｒ１８から選択するのが好ましい。
特に好ましいのは、高複屈折率のアセチレンまたはトラン基を含む１種または２種以上の重合可能な化合物、例えば上の式Ｒ７、Ｒ９、Ｒ１０の化合物を含む混合物である。好適な重合可能なトランは、例えばGB 2,351,734に記載されている。
【００４９】
らせん捻れ構造を有する平面フィルムの製造のためには、重合可能なＬＣ材料は、１種または２種以上のアキラルな重合可能メソゲン化合物および、少なくとも１種のキラル化合物を含むのが好ましい。キラル化合物は、重合不可能なキラル化合物例えば従来のキラルドーパント、重合可能なキラル非メソゲン化合物または重合可能なキラルメソゲン化合物から、選択することできる。
【００５０】
好適なキラルドーパントは、例えば、市場で入手可能なＲ−もしくはＳ−８１１、Ｒ−もしくはＳ−１０１１、Ｒ−もしくはＳ−２０１１、Ｒ−もしくはＳ−３０１１、Ｒ−もしくはＳ−４０１１、Ｒ−もしくはＳ−５０１１、またはＣＢ１５（Merck KGaA, Darmstadt, Germanyより）から選択することができる。非常に好ましいのは、高いらせん捻れ力（ＨＴＰ）を有するキラル化合物であり、特に、WO 98/00428に記載のソルビトール基を含む化合物、GB 2,328,207に記載のヒドロベンゾイン基を含む化合物、WO 02/94805に記載のキラルなビナフチル誘導体、WO 02/34739に記載のキラルなビナフトールアセタール誘導体、WO 02/06265に記載のキラルなＴＡＤＤＯＬ誘導体、WO 02/06196およびWO 02/06195に記載の、少なくとも１つのフッ素化連鎖群および末端もしくは中心キラル基を有するキラル化合物である。
【００５１】
重合可能な材料は、溶媒中に、好ましくは有機溶媒中に、溶解または分散されるのが好ましい。溶液または分散物は次に、例えばスピンコーティングまたは他の既知の技術により基板上に塗布され、溶媒は重合の前に蒸発させる。多くの場合、混合物を熱して、溶媒の蒸発を促進するのが好ましい。
重合可能なＬＣ材料は、付加的に、重合体結合剤または、重合体結合剤を形成することのできる１種または２種以上のモノマー、および／または１種または２種以上の分散補助剤を含んでよい。好適な結合剤および分散補助剤は、例えばWO 96/02597に開示されている。しかし特に好ましいのは、結合剤または分散補助剤を含まないＬＣ材料である。
【００５２】
他の好ましい態様において、重合可能なＬＣ材料は、基板上の液晶材料の平面配向を誘発または強化する添加剤を含む。好ましくは、添加剤は１種または２種以上の界面活性剤を含む。好適な界面活性剤は、例えば、J. Cognard, Mo. Cryst. Liq. Cryst. 78 Supplement 1, 1-77 (1981)に記載されている。特に好ましいのは非イオン性界面活性剤であり、特にフルオロカーボン界面活性剤であり、例えば、市場で入手可能なフルオロカーボン界面活性剤である、登録商標Fluorad FC-171（3M Co.より）または登録商標Zonyl FSN（DuPontより）である。
【００５３】
ＬＣ材料の重合は、該材料を化学線照射に暴露して行うのが好ましい。化学線照射とは、光による照射、例えばＵＶ光、ＩＲ光もしくは可視光などの光による照射、Ｘ線もしくはガンマ線による照射、または高エネルギー粒子例えばイオンもしくは電子などによる照射を意味する。好ましくは、重合は、光照射、特にＵＶ光による照射によって行う。化学線照射の源としては、例えば、単一のＵＶランプまたはＵＶランプのセットを用いることができる。高出力ランプを用いる場合は、硬化時間を短縮できる。光照射の他の源はレーザーであり、例えばＵＶレーザー、ＩＲレーザーまたは可視レーザーである。
【００５４】
重合は、好ましくは、化学線照射の波長において吸収する重合開始剤の存在下で実施される。例えば、ＵＶ光により重合する場合、ＵＶ照射の下で分解して、重合反応を開始させるフリーラジカルまたはイオンを生成する光重合開始剤を用いることができる。ＵＶ光重合開始剤が好ましく、特に、ラジカル性ＵＶ光重合開始剤が好ましい。ラジカル重合のための標準的な光重合開始剤としては、例えば、市場で入手可能な登録商標Irgacure907、Irgacure651、Irgacure184、Darocure1173またはDarocure4205（全てCiba Geigy AGより）を用いることができ、カチオン性光重合の場合は、市場で入手可能なUVI6974（Union Carbide）を用いることができる。
【００５５】
重合可能なＬＣ材料は、１種または２種以上の他の好適な成分、例えば、触媒、増感剤、安定剤、連鎖移動剤、抑制剤、共反応モノマー、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤、接着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応希釈剤、補助剤、着色剤、染料または顔料などを、さらに含むことができる。
他の好ましい態様においては、重合可能な材料は、１つの重合可能官能基を含む一反応性非メソゲン化合物を７０％まで、好ましくは１〜５０％含む。代表的な例は、１〜２０個のＣ原子を有するアルキル基を有するアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートである。
【００５６】
ポリマーの架橋を増加させるため、２０％までの、２種または３種以上の重合可能な官能基を有する非メソゲン化合物を、二反応性もしくは多反応性重合可能メソゲン化合物の代わりに、またはそれに加えて重合可能なＬＣ材料に添加して、ポリマーの架橋を増加させることも可能である。二反応性非メソゲンモノマーの代表例は、１〜２０個のＣ原子を有するアルキル基を有するアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。多反応性非メソゲンモノマーの代表例は、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリトリトールテトラアクリレートである。
【００５７】
１種または２種以上の連鎖移動剤を重合可能な材料に加えて、ポリマーフィルムの物理特性を変えることも可能である。特に好ましいのは、チオール化合物、例えばトデカンチオールなどの例えば一官能性チオール化合物、またはトリメチルプロパントリ（３−メルカプトプロピロナート）などの多官能性チオール化合物であり、非常に好ましくはメソゲンもしくは液晶チオール化合物である。連鎖移動剤を加える場合、遊離ポリマー鎖の長さおよび／または、本発明のポリマーフィルムの２つの架橋間のポリマー鎖の長さは制御可能である。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の長さは減少する。
【００５８】
本発明による光学遅延フィルムは、従来のＬＣＤ、特にＴＮ、ＨＴＮ（高捻れネマチック）、ＳＴＮ、ＡＭＤ−ＴＮ（能動マトリクス駆動ＴＮ）またはＩＰＳディスプレイにおいて遅延フィルムまたは補償フィルムとして、さらに、ＤＡＰ（配向相の変形）またはＶＡモードのディスプレイ、例えばＥＣＢ、ＣＳＨ（カラー超ホメオトロピック）、ＶＡＮまたはＶＡＣ（垂直配向ネマチックまたはコレステリック）ディスプレイ、ＭＶＡ（マルチドメイン垂直配向）またはＰＶＡ（パターン化垂直配向）ディスプレイ、曲げモードまたはハイブリッド型ディスプレイ、例えばＯＣＢ、Ｒ−ＯＣＢ（反射ＯＣＢ）、ＨＡＮ（ハイブリッド配向ネマチック）またはπセルディスプレイ、ＳＳＣＴディスプレイにおいて、さらに、等方性モードまたは上記の新規モードディスプレイにおいて、用いることができる。
特に好ましいのはＡＭＤ−ＴＮ、ＶＡ、およびＩＰＳディスプレイである。
以下の例は、本発明を限定することなく、説明するものである。
【００５９】
例１−カラーフィルター材料上に塗布された光学遅延フィルム
ガラス基板を、市販のカラーフィルター材料（Hitachi ChemicalsまたはJSR Companyから入手可能）で、このカラーフィルター溶液をガラスに適用し６００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングして塗布した。試料は次に、１００℃のオーブンで１分間加熱し（予硬化段階）、次に、２５０℃のオーブンに１時間移した。これにより、Hitachi Chemicalsのカラーフィルター試料の場合は約０．９μｍ厚さの、JSRの材料の場合は０．４５μｍ厚さの重合されたカラーフィルター層が得られた。
【００６０】
ガラス上のカラーフィルター試料は次に、ＬＣの配向のための従来の実践に従ってベルベット布でラビングし、６６ｃｍの全ラビング長を得た。
重合可能なＬＣ混合物Ｍ１は、次のようにして調合した。
（１） ３９．４％
（２） ２４．６％
（３） ２４．６％
（４） ９．８％
Irgacure 651  １．０％
Fluorad FC171  ０．６％
【化４】
2006523319.tif 000007
【００６１】
二反応性化合物（１）および（４）は、WO 93/22397に記載に従って製造できる。一反応性化合物（２）および（３）は、D.J. Broer et al., Makromol. Chem. 190, 3201-3215 (1989)に記載の方法に従って、またはそれと同様にして製造できる。Irgacure 651は、市場で入手可能な光重合開始剤である（Ciba AG, Basel Switzerlandより）。Fluorad FC171は、市場で入手可能な非イオン性フルオロカーボン界面活性剤である（3Mより）。
有機溶媒ＰＧＭＥＡ中の混合物Ｍ１の溶液を、次にカラーフィルター表面に適用し、３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。試料をさらに３０秒間室温に置き、反応性メソゲン材料の配向を確実にした後、中間圧力水銀アークランプからの２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線に６０秒間暴露して、反応性メソゲン層を重合させた。
【００６２】
得られた試料は、４分の１波長遅延特性と、良好な平面配向および約１５０ｎｍの遅延を示した。標準の実践に従って蒸発により、例えば、真空下の１８０℃での蒸発により、インジウムスズ酸化物を遅延層の上に直接塗布し、透明な電極層を得る。市場で入手可能なJSRからのポリイミド、例えばAL1054などの配向層を次に３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングしてＩＴＯ層に適用し、１００℃で６０秒間乾燥させ、１８０℃で９０分間、ベーキングによりイミド化する。
次に、ポリイミド層をベルベット布でラビングすると（２２ｃｍラビング長さ）、完成したスタックは、ＬＣディスプレイの１つの面として、図３に示すディスプレイの下側のように用いることができる。
【００６３】
例２−平坦化層に塗布した光学遅延フィルム
ガラス上のカラーフィルター試料を例１に従って製造し、さらに、市販の平坦化層であるJSR社からのTopcoatを、６００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングして塗布する。次に試料をホットプレート上１００℃で１分間加熱し（予硬化段階）、次に２５０℃のオーブンに移動して１時間おく。
ガラス上のカラーフィルター試料は次に、ＬＣの配向のための従来の実践に従ってベルベット布でラビングし、６６ｃｍの全ラビング長を得た。
【００６４】
有機溶媒ＰＧＭＥＡ中の例１による混合物Ｍ１の溶液を、次に平坦化層表面に適用し、３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。試料をさらに３０秒間室温に置き、反応性メソゲン材料の配向を確実にした後、中間圧力水銀アークランプからの２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線に６０秒間暴露して、反応性メソゲン層を重合させた。
得られた試料は、４分の１波長遅延特性と、良好な平面配向および約１５０ｎｍの遅延を示した。
【００６５】
標準の方法に従って蒸発により、例えば、真空下で１８０℃での蒸発により、インジウムスズ酸化物を遅延層の上に直接塗布し、透明な電極層を得る。市場で入手可能なJSRからのポリイミド、例えばAL1054などの配向層を次に３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングしてＩＴＯ層に適用し、１００℃で６０秒間乾燥させ、１８０℃で９０分間、ベーキングによりイミド化する。
次に、ポリイミド層をベルベット布でラビングすると（２２ｃｍラビング長さ）、完成したスタックは、ＬＣディスプレイの１つの面として、図２に示すディスプレイの下側のように用いることができる。
【００６６】
例３−カラーフィルター上に塗布した二軸光学遅延フィルム
重合可能なＬＣ混合物Ｍ２は、次のようにして調合した。
（５）  ６３．０％
（４）  ２０．０％
（６）  ７．８％
（７）  ５．０％
（８）  ２．０％
（９）（光重合開始剤）  ２．０％
FC171  ０．２％
【００６７】
キラルドーパント（７）の製造は、EP 0111954.4に記載されている。
【化５】
2006523319.tif 000008
【００６８】
混合物を、７：３のトルエン／シクロヘキサノンに溶解し、５０％ｗ／ｗ溶液を得る。この溶液を、例１の記載に従ってカラーフィルターの表面に適用し、０．８ｍＷｃｍ−２の直線偏光ＵＶ照射（３６４ｎｍ）に暴露することにより８０℃で重合して、光学的に二軸でｎｘ、ｎｙ＞ｎｚである楕円屈折率楕円を有する変形らせんを有するコレステリックフィルムを得る。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来技術の能動マトリクスカラーＬＣＤの概略図である。
【図２】本発明による、平坦化層により被覆されたカラーフィルターと、該平坦化層の上の光学遅延フィルムとを含む、能動マトリクスカラーＬＣＤの概略図である。
【図３】本発明による、カラーフィルターと、該カラーフィルターの上の光学遅延フィルムとを含む、能動マトリクスカラーＬＣＤの概略図である。
【図４】本発明による、平坦化層により被覆されたカラーフィルターと、該カラーフィルターと平坦化層との間にある光学遅延フィルムとを含む、能動マトリクスカラーＬＣＤの概略図である。
【図１】
2006523319.tif 000013
【図２】
2006523319.tif 000014
【図３】
2006523319.tif 000015
【図４】
2006523319.tif 000016
【国際調査報告】
2006523319.tif 000017
2006523319.tif 000018