(57)【要約】【課題】高輝度、広視野角の表示が可能であり、かつ製造の容易性にも優れた反射透過型液晶表示装置を提供する。【解決手段】バックライトを背面に配置し、一対の基板(３、１０)に液晶層（８）が挟持され、カラーフィルタ（４、５）を備え、反射部及び透過部が形成されてなる液晶表示装置であって、上記一対の基板間に配置され、且つ透過部の位置にハイブリッド配向した液晶材料を固定した位相差層（１３）が形成され、且つカラーフィルタ（４、５）の波長にあわせて前記位相差層（１３）の位相差が異なっていることを特徴とする液晶表示装置である。【選択図】  図１
2007241071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトを背面に配置し、一対の基板に液晶層が挟持され、カラーフィルタを備え、反射部及び透過部が形成されてなる液晶表示装置であって、上記一対の基板間に配置され、且つ透過部の位置にハイブリッド配向した液晶材料を固定した位相差層が形成され、且つカラーフィルタの波長にあわせて前記位相差層の位相差が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記位相差層の位相角度が、カラーフィルタの波長ごとに５０°〜１３０°であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記位相差層のチルト角が、基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって増大していくことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記位相差層のチルト角が、基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって減少していくことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記位相差層が、バックライト側に近い方の基板に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記位相差層が、視認側に近い方の基板に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記位相差層が、カラーフィルタと視認側に近い方の基板との間に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記位相差層が、ネマチック棒状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が１０〜５５°であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記位相差層が、スメクチック棒状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が１０〜５５°であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記位相差層が、ネマチック円盤状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が３５〜８５°であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記位相差層が、重合性の官能基を有する重合性液晶性化合物を含有する組成物から形成され、その重合性液晶性化合物の重合反応率が８５％以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記位相差層が、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する流体を、インクジェット式の吐出ヘッドから透過領域に吐出及び乾燥して液晶相を形成した後、露光して形成されたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記位相差層が、ブラックマトリックス形成後に少なくとも一種の液晶性化合物を含有する流体を、インクジェット式の吐出ヘッドから透過領域に吐出及び乾燥して液晶相を形成した後、露光して形成されたことを特徴とする請求項１〜１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶層が白表示の状態より黒表示の状態で液晶のチルト角が大きいことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
黒表示時の液晶層中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、前記位相差層中の配向した液晶性分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ディスプレイ、例えば、ＯＡ機器、携帯ゲーム装置、携帯電話、携帯端末に利用される反射透過型、半透過型液晶表示装置等の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は透過モードで画像の表示が可能な透過型、反射モードで画像の表示が可能な反射型、透過モード、反射モードの双方で画像の表示が可能な反射透過型の３種に大別され、その薄型軽量などの特徴からノートパソコン、テレビなどの表示装置として広く普及している。特に反射透過型液晶表示装置は反射型と透過型を兼ね備えた表示方式が採用され、周囲の明るさに応じて、いずれかの表示方式に切り替えることにより、消費電力を低減しつつ、明所でも、暗所でも明瞭な表示を行うことができるので、種々の携帯電子機器などに多用されている。
【０００３】
図５は最も一般的な反射透過型の構成を模式的に示している。図の上側が視認側であり、下側にバックライトが配されるが、図では煩雑になるため省略してある。反射モードでは、視認側から入射した光は位相差膜２によって円偏光に変換され、その後液晶層を通過させアルミや銀などの反射板で反射して再び液晶層を通過させ、視認側へ戻すものである。この際、液晶の正面Ｒｅを５０ｎｍ以下にすることによって黒表示を、また１００ｎｍ以上にすることによって明表示を行っているものが多い。この場合、黒表示では、反射板で円偏光のセンスが逆転するため、光が偏光板を通過できずに黒表示となる。また、白表示では液晶層を通過して来た光の円偏光状態が入射光に近くなるため位相差膜によって円偏光が直線偏光に変化するため、偏光板を通過でき明表示が得られる。
【０００４】
一方、透過モードではバックライト側から入射した光は位相差膜１１によって円偏光に変換され、その後液晶層を通過して視認側の位相差膜２及び偏光板に向かう。バックライト側の位相差膜によって形成させる円偏光のセンスは視認側の位相差膜によって形成させる円偏光のセンスと逆の関係にしてある。黒表示では、入射光の偏光状態が損なわれずに出射側の位相差膜を通過するので出射側の偏光板で吸収され黒表示となる。また明表示では、液晶層の厚さを反射領域の約２倍にすることによって、液晶の正面Ｒｅが略二分の一波長になり、このため液晶層を通過した光の円偏光状態が逆転することによって出射側の偏光板を通過することができ明表示が可能となる。反射透過型の液晶表示装置の基本的な構成は、例えば下記特許文献１，２にも開示されている。
【０００５】
しかし、この表示原理から分かるように、位相差板２、１１のＲｅの波長分散特性がたとえばどの波長でもλ／４にならないと表示の着色や透過率、反射率の減少を引き起こすため、図５に示したようにこの位相差膜をλ／４層とλ／２層の積層構成で形成したものが使用されている。しかし、パネルの上下に合計４枚もの位相差膜が必要であり、また透過モードでの視野角が狭いという欠点があった。
【０００６】
透過表示のコントラスト視野角を拡大する方法として、パネル上下位相差膜の両方内のλ／４層、もしくは片側の位相差膜のλ／４層をネマチックハイブリッド配向させた光学補償フィルムを用いる方法が提案され、一部実用化されている。例えば下記特許文献３〜６に開示されている。
【０００７】
また、位相差板の枚数を削減することを目的として、パネルの内側の反射領域に位相差膜を配置する方法が提案されている（特許文献７）。さらに、透過モードの輝度、特にピーク輝度を向上させる目的で同様にパネルの内側の反射領域に位相差膜を配置する方法も提案されている（特許文献８〜１４）。また、同様にピーク輝度を向上させる目的でパネルの内側の透過領域に位相差膜を配置する方法が提案されている（特許文献１５）。しかし、これは製作時の均一性の確保や光散乱の低減が極めて困難である。また透過モードでのコントラスト視野角の拡大と光利用効率の両立が困難であるという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−２９０１０号公報
【特許文献２】特開２０００−３５５７０号公報
【特許文献３】特開２００２−３１７１７号公報
【特許文献４】特開２００４−１５７４５３号公報
【特許文献５】特開２００５−６２６７２号公報
【特許文献６】特開２００５−６２６７０号公報
【特許文献７】特開２００３−３２２８５７号公報
【特許文献８】特開２００４−３８２０５号公報
【特許文献９】特開２００４−２１９５５３号公報
【特許文献１０】特開２００４−２２６８２９号公報
【特許文献１１】特開２００４−２２６８３０号公報
【特許文献１２】特開２００５−２４２０３１号公報
【特許文献１３】特開２００５−２８３８５０号公報
【特許文献１４】特開２００５−２８３８５１号公報
【特許文献１５】特開２００４−１４５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、反射表示と透過表示の双方が可能な反射透過型の液晶表示装置において、高輝度、広視野角の表示が可能であり、かつ製造の容易性にも優れた液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］バックライトを背面に配置し、一対の基板に液晶層が挟持され、カラーフィルタを備え、反射部及び透過部が形成されてなる液晶表示装置であって、上記一対の基板間に配置され、且つ透過部の位置にハイブリッド配向した液晶材料を固定した位相差層が形成され、且つカラーフィルタの波長にあわせて前記位相差層の位相差が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
［２］前記位相差層の位相角度が、カラーフィルタの波長ごとに５０°〜１３０°であることを特徴とする［１］の液晶表示装置。
［３］前記位相差層のチルト角が、基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって増大していくことを特徴とする［１］又は［２］の液晶表示装置。
［４］前記位相差層のチルト角が、基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって減少していくことを特徴とする［１］又は［２］の液晶表示装置。
［５］前記位相差層が、バックライト側に近い方の基板に形成されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶表示装置。
［６］前記位相差層が、視認側に近い方の基板に形成されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶表示装置。
［７］前記位相差層が、カラーフィルタと視認側に近い方の基板との間に形成されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶表示装置。
［８］前記位相差層が、ネマチック棒状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が１０〜５５°であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれかの液晶表示装置。
［９］前記位相差層が、スメクチック棒状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が１０〜５５°であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれかの液晶表示装置。
［１０］前記位相差層が、ネマチック円盤状液晶組成物を固定化して形成され、且つその平均チルト角が３５〜８５°であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれかの液晶表示装置。
［１１］前記位相差層が、重合性の官能基を有する重合性液晶性化合物を含有する組成物から形成され、その重合性液晶性化合物の重合反応率が８５％以上であることを特徴とする［１］〜［１０］のいずれかの液晶表示装置。
［１２］前記位相差層が、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する流体を、インクジェット式の吐出ヘッドから透過領域に吐出及び乾燥して液晶相を形成した後、露光して形成されたことを特徴とする［１］〜［１１］のいずれかの液晶表示装置。
［１３］前記位相差層が、ブラックマトリックス形成後に少なくとも一種の液晶性化合物を含有する流体を、インクジェット式の吐出ヘッドから透過領域に吐出及び乾燥して液晶相を形成した後、露光して形成されたことを特徴とする［１］〜［１２］の液晶表示装置。
［１４］前記液晶層が白表示の状態より黒表示の状態で液晶のチルト角が大きいことを特徴とする［１］〜［１３］のいずれかの液晶表示装置。
［１５］黒表示時の液晶層中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、前記位相差層中の配向した液晶性分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となることを特徴とする［１］〜［１４］のいずれかの液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反射表示と透過表示の双方が可能な反射透過型の液晶表示装置において、特に透過モードで高輝度、広視野角の表示が可能であり、かつ製造の容易性にも優れた液晶表示装置を提供することができる。また、バックライト側に位相差膜を用いる必要がなくなるため、コストの低減にも効果がある。
【発明の実施の形態】
【００１１】
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また実質的に直交もしくは平行とは、厳密な角度±１０°の範囲を意味する。また、本明細書において、Ｒｅ、Ｒｔｈは各々、面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。本発明では、Ｒｅは、光を位相差板もしくは光学フィルム法線方向に入射させて、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定される値とする。また、Ｒｔｈは、前記Ｒｅ、遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から光を入射させて測定したレターデーション値、及び遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨによって算出された値とする。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学膜のカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学膜の平均屈折率の値を以下に例示する：
セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。
面内のレターデーションＲｅ、及び厚さ方向のレターデーションＲｔｈの測定波長は特別な記述がない限り、λ＝５５０ｎｍでの値である。
また、本明細書におけるカラーフィルタに対応する波長とは、Ｒ、Ｇ、Ｂに対してそれぞれ６５０±４０ｎｍ、５５０±１０ｎｍ、４５０±２０ｎｍを指す。なお、本明細書において、「可視光」とは、波長が４００〜７００ｎｍの光のことをいう。
【００１２】
本発明において、「チルト角」とは、傾斜したネマチック液晶が層平面となす角度を意味し、液晶性分子の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向が層平面となす角度のうち、最大の角度を意味する。従って、正の光学的異方性を持つ棒状液晶性分子では、チルト角は棒状液晶性分子の長軸方向すなわちダイレクター方向と層平面とのなす角度を意味し、負の光学的異方性を持ち円盤状の分子形状であるディスコティック液晶性分子では、チルト角は分子の円盤面の層平面からの傾きを意味する。また、本発明において、「平均チルト角」とは、位相差層の上界面での前記チルト角及び下界面での前記チルト角の平均値を意味する。従って、均一傾斜配向では層内の平均チルト角は上界面のチルト角及び下界面のチルト角と一致しており、ハイブリッド配向では上界面のチルト角と下界面のチルト角の中間の値となる。
【００１３】
［本発明の液晶表示装置の構成］
本発明の液晶表示装置の構成について図面を用いて説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の一例の概略模式図である。図１に示すように反射透過型液晶表示装置は、反射表示部と透過表示部とに分かれている。観察者側から順に、視認者側直線偏光板１、位相差板２、基板３、透過部カラーフィルタ４、反射部カラーフィルタ５、ブラックマトリックス６、オーバーコート層７、透過部と反射部で厚さが異なる液晶層８、アルミニウム等の反射板９、ハイブリッド配向位相差膜１３、基板１０、バックライト側偏光板１２で構成されている。図には示していないがバックライト側偏光板１２の下側には光源と導光板とプリズムシートと拡散板及び導光板の背面に配置された反射板からなるバックライト部が配置される。また、必要に応じて、バックライト側偏光板１２とバックライト部との間に、例えば、複屈折層と等方屈折率層とλ／４の光学厚みで積相した偏光反射板やコレステリック液晶フィルムとλ／４位相差板とからなる偏光反射板を設けてもよい。
【００１４】
外光からの光は視認者側偏光板１及び位相差膜２によって円偏光に近い偏光状態に変換された後に液晶層８を通過し、電極も兼ねる反射板９で反射された後に、再び直線液晶層８を通過する。この過程で液晶に加えられる電圧に応じて反射してきた円偏光状態が変化するので、視認者側偏光板１を通過する光強度を変調させることができる。
一方、バックライトから入射した光は、バックライト側偏光板１２を透過することにより、直線偏光に変換され、基板１０へ入射する。基板１０を通過した光の一部は、透過部に配置されたハイブリッド配向位相差層１３を通過して円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、液晶層８に入射する。液晶層８に入射した光は、液晶層に印加されている電圧により、その偏光状態を変え、透過部カラーフィルタ４を通過した後に、位相差膜２によって再度偏光状態を変化させた後に、その偏光状態に応じて視認者側直線偏光板１で吸収され、または透過し観測者側に達する。基板１０を通過した光の一部は、反射部に設けられた反射板９の裏面で反射されるが、この光は従来の液晶表示装置では付随する位相差膜１１のため偏光状態が１８０度変化するためバックライト側偏光板１２で吸収さていた。しかし本構成では反射板９とバックライト側偏光板１２の間に位相差膜を必要としないため、反射板９に入射した光は直線偏光のまま反射され、バックライト側偏光板１２で吸収されることなく、バックライト側へ戻り再利用される。
【００１５】
ハイブリッド配向位相差層は厚さを変えたり、形成素材の複屈折率を調整するなどして、カラーフィルタの各色の透過波長に対応して調節された位相差を持つように形成される。本発明においては、各色に対応する位相差層による位相角度差は、どの色でも略等しい値に形成することが望ましい。
【００１６】
また、本発明の別の態様の反射透過型液晶表示装置として、図２及び図３に示すように、ハイブリッド配向位相差層１３を透過部カラーフィルタ４と視認者側基板３との間に形成するようにしてもよい。また、ハイブリッド配向位相差層１３を透過部カラーフィルタ４と液晶層８との間に形成するようにしてもよい。これらの場合は、位相差層の厚みの違いや位相差層を形成しない領域が同一基板の中に混在し段差が生じることになるので、必要に応じて研磨処理やオーバーコート層などを形成して、平坦化処理を施すことが好ましい。
【００１７】
［基板］
本発明の液晶表示装置において、ハイブリッド配向位相差層及びカラーフィルタ層有する基板については特に制限されず、従来液晶セルの基板として用いられている種々の材料からなる基板を用いることができる。例えば、金属性支持体、金属張り合わせ支持体、ガラス、セラミック、合成樹脂フィルム等を使用することができる。特に好ましくは、透明性で寸度安定性の良好なガラスや合成樹脂フィルムが挙げられる。
【００１８】
［液晶層］
前記液晶層の動作配向方式と しては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）方式、ハーフトーングレイスケール方式、ドメイン分割方式、あるいは強誘電性液晶、反強誘電性液晶を利用した表示方式等の各種の方式 が挙げられる。また、液晶セルの駆動方式も特に制限はなく、ＳＴＮ−ＬＣＤ等に用いられるパッシブマトリクス方式、並びにＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）電極、ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）電極等の能動電極を用いるアクティブマトリクス方式、プラズマアドレス方式等のいずれの駆動方式であっても良い。ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、ＥＣＢ方式、ＶＡ方式、ＭＶＡ方式、ＰＶＡ方式、ＯＣＢ方式、ＨＡＮ方式、ＡＳＭ方式が白表示の状態より黒表示の状態で液晶のチルト角が大きく、本発明の液晶表示装置において、より好ましく用いられる。
【００１９】
［視認者側位相差膜］
本発明の液晶表示装置において、視認者側の偏光板と液晶セルとの間には、セルを透過した楕円偏光を効率よく直線偏光に変える目的で、広帯域のλ／４板を用いることができる。広帯域性を達成するために一枚の位相差板を用いてもよいし、二枚以上の位相差板をレターデーションの大きさや遅相軸角度を適宜組み合わせてもよい。また、広帯域化のためには、波長分散性の小さい光学フィルムが位相差板としてのぞましい。この位相差板の素材として具体的には、液晶性フィルムを用いてもよいし、高分子延伸フィルムを用いてもよい。高分子延伸フィルムとしては、一軸性あるいは二軸性を示す高分子物質、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ノルボルネン系ポリマー等の延伸フィルムを使用することができる。例えば波長分散が小さい点において、一軸延伸したアートン（ＪＳＲ社製）フィルムがのぞましい。例えば、二枚以上の位相差板の組み合わせ方としてはλ／４の位相差を有する位相差板の遅相軸とλ／２の位相差を有する位相差板の遅相軸との角度を６０°、λ／４の位相差を有する位相差板の遅相軸と偏光膜の偏光軸（透過率  が面内で最大になる方向）との角度を７５°、そしてλ／２の位相差を有する位相差板の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を１５°に設定することで可視領域全体で円偏光、すなわち広帯域λ／４が達成できる。また、前記λ／４の位相差を有する位相差板の遅相軸と前記第２の光学異方性層の遅相軸との角度を６０°、前λ／４の位相差を有する位相差板の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を１５°、そして、前記λ／２の位相差を有する位相差板の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を７５°に設定してもよい。以上の角度の許容範囲は、±１０°以内であり、±８°以内であることが好ましく、±６°以内であることがより好ましく、±５°以内であることがさらに好ましく、±４°以内であることが最も好ましい。
【００２０】
［カラーフィルタ層］
カラーフィルタは、通常Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ部と光を遮光するブラックマトリックスとから成り立っている。本発明では後述するようにこのブラックマトリックスに隔壁の機能を持たせた態様も含んでいる。反射透過型では反射部ではカラーフィルタを二回光が通るために、透過部に形成するカラーフィルタよりも吸収濃度の低いものを使用する。若しくは、反射部のカラーフィルタを形成する位置にその一部に透明レジストの層を形成し、残りの部分に透過用のカラーフィルタ層を形成して濃度を低くする手段を使用してもよい。
【００２１】
カラーフィルタは層は直接インクジェット装置を用いて着色組成物を吐出して、隔壁間に形成することが出来る。また、着色物を塗設した後、パターン露光、現像処理を繰り返す従来の方法を用いて形成してもよい。必要に応じカラーフィルタ層の上にオーバーコート層を形成してもよい。これはカラーフィルタ層の外観面での平坦性、耐性面での耐湿性、耐薬品性などの性能を補うため、また、カラーフィルタ層からの溶出物を阻止するバリア性を確保するために用いられるものである。用いる材料としては、熱硬化型でマレイミドを含むアクリル系共重合体、エポキシ樹脂組成物などの透明樹脂が好適である。
【００２２】
［隔壁］
本発明において、前記基板は各微細領域（例えば、各画素領域）を隔てる隔壁を有する。隔壁が遮光性であると、ブラックマトリックスとして利用することができ（以下、ブラックマトリックスとしても機能する隔壁を「遮光性隔壁」という）、構成及び製法等が簡略化できるので好ましい。遮光性隔壁は、例えば、着色剤を含有する濃色の感光性組成物（以下、「濃色組成物」という場合がある）を用いて作製してもよい。ここで、濃色組成物とは、高い光学濃度を有する組成物のことであり、その値は２．０〜１０．０である。濃色組成物の光学濃度は好ましくは２．５〜６．０であり、特に好ましくは３．０〜５．０である。また、この濃色組成物は、好ましくは光開始系で硬化させる為、露光波長（一般には紫外域）に対する光学濃度も重要である。すなわち、その値は２．０〜１０．０であり、好ましくは２．５〜６．０、最も好ましいのは３．０〜５．０である。２．０未満では隔壁形状が望みのものとならない恐れがあり、１０．０を超えると、重合を開始することができず隔壁そのものを作ることが困難となる。かかる性質を有しさえすれば、組成物中の着色剤（濃色体）は有機物（染料、顔料などの各種色素）であっても、また各形態の炭素であっても、これらの組み合わせからなるものであってもよい。遮光性隔壁の高さは、混色を防止するという観点から、１〜２０μｍとすることが好ましく、１．５〜１０μｍとすることがより好ましく、２〜５μｍとすることがさらに好ましい。
【００２３】
かかる遮光性隔壁を容易且つ低コストで実現するものとして、仮支持体上に少なくとも感光性濃色組成物からなる層と、酸素遮断層とを、この順に有してなる感光性転写材料を使用するという手法がある。このような材料を用いた場合、感光性濃色組成物からなる層は酸素遮断層に保護されるため自動的に貧酸素雰囲気下となる。そのため露光工程を不活性ガス下や減圧下で行う必要がないため、現状の工程をそのまま利用できる利点がある。
【００２４】
［ハイブリッド配向位相差層］
本発明に使用する位相差層での液晶分子はハイブリッド配向しており、液晶性分子のチルト角が上面界面近傍と下面界面近傍とで異なり、具体的には、上面界面近傍と下面界面近傍とでチルト角の差が５°以上である。前記チルト角は、上面界面から下面界面方向に連続的に変化しているのが好ましい。ハイブリッド配向様式としては基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって、チルト角が増大していくこと様式と、基板に近い方の層表面から遠い方の層表面に向かって、チルト角が減少していく様式があるが、検討の結果いずれも視野角拡大の効果があることが分かった。前記位相差層において、液晶性分子の平均チルト角は、液晶分子が棒状の場合は絶対値として１０°〜５５°であり、好ましくは２０°〜４５°、さらに好ましくは２５°〜４０°である。一方、円盤状分子の場合は絶対値として３５°〜８５°であり、好ましくは４０°〜８０°、さらに好ましくは４５°〜７５°である。平均チルト角がこの範囲から外れた場合、液晶表示装置に用いた場合に、表示のコントラストの低下や諧調反転領域の拡大等を招く。なお平均チルト角は、クリスタルローテーション法を応用して求めることができる。なお、当該位相差層は、液晶性化合物の分子を液晶状態で配向させることによって作製するが、液晶性分子は層内において重合等によって固定化されもはや液晶性を失っていてもよい。当該位相差層においては、液晶性分子のダイレクターが層の厚み方向のすべての場所において異なる角度を向いているため、位相差層は構造体として見た場合、光軸が存在しない。
【００２５】
ハイブリッド配向した液晶性分子からなる位相差層は、ネマチック液晶性分子を前記平均チルト角の範囲となるようにハイブリッド配向させ、その配向状態に固定することによって作製することができる。上記条件を満たす限り、いかなる材料からなっていてもよいし、固定の態様についても限定されない。例えば低分子液晶を液晶状態においてハイブリッド配向させた後、光架橋や熱架橋によって固定化することによって作製することができる。また、高分子液晶を液晶状態においてハイブリッド配向させた後、冷却して固定化することによって作製することができる。
またスメクチック液晶を固定化してハイブリッド配向した位相差膜を形成する場合は、まずスメクチック液晶を基板に均一水平配向させた後、重合や光架橋や熱架橋によって固定することによってハイブリッド配向に配向転移させて形成する。このメカニズムは重合収縮によるスメクチック層間隔の縮がフォーカルコニック歪を引き起こし、これがスメクチック層を歪曲傾斜させることによってハイブリッド配向が得られると考えられる。そのため、傾斜角度の制御は重合収縮率や重合進行速度を制御することによって行うことが出来る。スメクチック液晶は配向揺らぎによる位相差膜の散乱偏光解消が小さいために１００ｎｍ以上の比較的大きなレターデーションが必要な使用においてより好ましく用いることが出来る。位相差層に用いられる素材や具体的な製造手段については後述する。
【００２６】
［位相差板の光学的性質］
位相差層の位相差はカラーフィルタの波長や液晶セルのＯＮ時、ＯＦＦ時のＲｅ、視認者側に配置した位相差膜の貼合方位角やＲｅにあわせて決定される。位相角度は位相差を波長で割った値に２πを乗じたものであるために、視野角補償に必要な位相層の位相力を波長によらず把握できるので光学性能の指標として相応しい。前記ハイブリッド配向位相差層はカラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂ波長ごとにいずれの色においても位相角度が５０°〜１３０°であることが好ましく、６０〜１２５ｎｍであることがより好ましく、６５〜１２０ｎｍであることが最も好ましい。
【００２７】
［位相差板層の配向配置］
本発明の液晶表示装置の好ましい態様は、黒表示時の液晶セル中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、位相差層中の配向した液晶性分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となる態様である。ここで本発明において「実質的に平行」とは、上記 二つの方向の角度の差が−１０度から１０度未満、好ましくは−５度から５度未満、より好ましくは−３度から３度以内となることをいう。液晶セル中の液晶性分子のダイレクターは、基板の対向面に設けられた配向膜のラビング方向によって所望の向きに調整することができる。さらに、位相差層を形成する液晶材料が棒状液晶分子の場合には、位相差層中の液晶性分子の平均傾斜方向を黒表示時の液晶セル中の液晶分子の傾斜方位を基準として１８０度の方位に傾斜させることが好ましい。また、位相差層を形成する液晶材料が円盤状液晶分子の場合には、円盤状液晶分子のダイレクターを黒表示時の液晶セル中の液晶分子の傾斜方位と実質的に同じ方位に傾斜させることが好ましい。この配置の組み合わせによって黒表示時の斜め方向の位相差依存性を小さくすることが可能となり、コントラスト視野角の拡大を図ることが出来る。
【００２８】
［形成位置］
前記位相差層の表示装置の面内での形成位置は、液晶表示装置の透過表示部に形成することが必要である。この形成によってバックライト側の偏光板と基板との間の二枚の位相差板を省くことが出来るため、コストの低減を達成できるばかりか、反射板によって反射された光が偏光板に吸収されることなくバックライト側に戻り再利用されるため透過表示の輝度向上も図ることが出来る。前記位相差層の表示装置の厚さ方向での形成位置は、バックライト側に近い方の基板側に形成する場合は、基板と透明電極との間であることが好ましく、視認側の基板に形成する場合は、基板とカラーフィルタとの間、若しくはカラーフィルタと透明電極との間であることが前述の隔壁を利用して分画できるので好ましい。
【００２９】
[液晶表示装置の製造方法]
まず、本発明の液晶表示装置の製造方法の一例について図４を用いて説明する。
ガラス等からなる透明基板３上へネガ型ブラックマトリクスレジスト材料を使用し、フォトリソ法を用いてドットパターンのブラックマトリクス６（隔壁）を形成し、隔壁６によって隔てられた複数の微細領域ａを形成する（図４（ａ））。尚、ブラックマトリクス６の形成においては、ブラックマトリクスの形成材料及び形成プロセスについては特に限定はなく、レジスト材料によるフォトリソ法を利用する方法以外の方法であっても、ブラックマトリクスパターンが形成できれば問題ない。ブラックマトリックス６のパターンは、ドットパターンに限定されるものではなく、形成するカラーフィルタの配列については特に制限はなく、ドット配列、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等いずれであってもよい。
【００３０】
ブラックマトリクス６は、パターン形成後にＦ原子を含むガス（ＣＦ4等）でプラズマ処理され、その表面が撥インク化処理されるのが好ましい。ブラックマトリクス６の撥インク化処理は、上記プラズマ処理以外に、ブラックマトリクス材料中に撥インク剤を含有させてもよいし、ブラックマトリクスを、ガラス基板３に対して撥インク性を示す材料から形成してもよい。
【００３１】
次に、所望により撥インク化処理したブラックマトリクス６で隔てられた微細領域ａへ、所定の液晶性化合物を含有する溶液等の流体１３’を、インクジェット装置を用いて吐出して、微細領域ａ内に前記流体からなる層（図４（ｂ））を形成する。前記流体は、少なくとも一種の液晶性化合物を含有し、乾燥後に液晶相を形成するように調製されたものである。インクジェットにより吐出可能であればよく、液晶性化合物等の材料の一部又は全部が分散した分散液を用いてもよいが、溶液であるのが好ましい。前記溶液の吐出が完了した後、該溶液の層の乾燥を行い液晶相を形成し、露光することによって位相差層１３を形成する（図４（ｃ））。液晶相を形成するために、所望により加熱してもよく、その場合は、加熱装置を使用してもよい。
【００３２】
このようにして形成された位相差層１３の上に、もしくは位相差層を形成しない反射部位に、カラーフィルタ用インク液４'および５’によって２回目のインク吐出を行い（図４（ｄ））、これを乾燥、及び所望により露光等して、透過部のカラーフィルタ層４および反射部のカラーフィルタ層５が形成される（（ｅ））。この後、必要に応じて平坦化層をカラーフィルタ層の上に形成してもよい。
【００３３】
位相差層１３及びカラーフィルタ層４および５を形成する際のインク等の射出条件については特に制限されないが、位相差層形成用の流体やカラーフィルタ層形成用のインクの粘度が高い場合は、室温あるいは加熱下（例えば、２０〜７０℃）において、インク粘度を下げて射出することが射出安定性の点で好ましい。インク等の粘度変動は、そのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク等の温度を出来るだけ一定に保つのが好ましい。
【００３４】
前記方法に用いられるインクジェットヘッド（以下、単にヘッドともいう）は、特に制限されず、公知の種々のものを使用することができる。コンティニアスタイプ、ドットオンデマンドタイプが使用可能である。ドットオンデマンドタイプのうち、サーマルヘッドでは、吐出のため、特開平９−３２３４２０号公報に記載されているような稼動弁を持つタイプが好ましい。ピエゾヘッドでは、例えば、欧州特許Ａ２７７，７０３号、欧州特許Ａ２７８，５９０号などに記載されているヘッドを使うことができる。ヘッドは組成物の温度が管理できるよう温調機能を持つものが好ましい。射出時の粘度は５〜２５ｍＰａ・ｓとなるよう射出温度を設定し、粘度の変動幅が±５％以内になるよう組成物温度を制御することが好ましい。また、駆動周波数としては、1〜５００ｋＨｚで稼動することが好ましい。
【００３５】
なお、位相差層１３及びカラーフィルタ層４は、その積層の順序が入れ替わっていてもよく、即ち、カラーフィルタ層４の上に位相差層１３が積層された構成であってもよい。かかる態様は、前記製造方法例において、位相差層１３を形成する工程とカラーフィルタ層４を形成する工程の順番を入れ替えることにより作製することができる。
【００３６】
また、液晶性化合物を含有する流体を吐出する工程の前に、配向膜となるべきポリビニルアルコールや可溶性ポリイミドなどの材料を塗布、乾燥したのち、必要であればこの表面にラビングなどの配向処理を施して配向層を形成し、ラビング処理面に前記溶液等を吐出して、位相差層を形成してもよい。また、偏光紫外線照射や紫外線の斜め照射によって一軸配向性を付与できる光配向膜も好適に使用できる。配向層は、位相差層と同様インクジェット法を利用して形成してもよいし、他の方法により形成してもよい。
【００３７】
位相差層１３は、同一種の溶液等の流体を用いて形成されていてもよいし、その上に形成されるカラーフィルタ層４の色相に応じて、それぞれ最適な光学異方性を発現するように、互いに異なる材料を含む及び／又は配合量が互いに異なる溶液等の流体を用いて形成されていてもよい。位相差層１３の形成時において、カラーフィルタ層の色相に応じて異なる溶液等を用いる場合は、それぞれの溶液を全て吐出した後、同時に乾燥を行ってもよいし、１種ずつ吐出及び乾燥のプロセスを行ってもよい。また、カラーフィルタ層４の形成時においても、例えば、Ｒ層、Ｇ層、及びＢ層それぞれの形成用のインク液を全て吐出した後、同時に乾燥を行ってもよいし、１種ずつ吐出及び乾燥のプロセスを行ってもよい。また、カラーフィルタの色も、赤、緑、青の３色に限定される必要はなく、多原色のカラーフィルタであってもよい。
【００３８】
このようにして、第一の基板の各画素に相当する、ブラックマトリックス６で隔てられた領域毎に、所定の位相差を発現するように調製された流体、及びＲ、Ｇ、及びＢのインク液をそれぞれ吐出及び乾燥して、位相差層及びカラーフィルタ層を形成した後、この第一の基板と、第二の基板とを貼り合わせる。貼り合わせる前に、カラーフィルタ層１４の上に、透明電極層及び／又は配向層を形成してもよい。例えば、特開平１１−２４８９２１号公報、特許３２５５１０７号公報に記載のように、カラーフィルタを形成する着色樹脂組成物を重ねることで土台を形成し、その上に透明電極を形成し、更に必要に応じて分割配向用の突起を重ねることでスペーサを形成することが、コストダウンの観点で好ましい。
【００３９】
第一の基板と第二の基板の対向面間の空壁に、液晶材料を注入して液晶層を形成して、液晶セルを作製してもよい。第一の基板は、前記位相差層とカラーフィルタ層が形成された面を内側にして、即ち、対向面にして配置するのが好ましい。その後、双方の基板の外側表面に、それぞれ偏光板、光学補償フィルム等を貼り付けた後にバックライトユニットを配置して、液晶表示装置を作製することができる。
【００４０】
前記製造方法では、位相差層形成用の流体、及びカラーフィルタ層形成用のインク液を所定の位置に配置するにあたって、隔壁であるブラックマトリクスを形成した後、インクジェット方式を利用しているのでで、第一の基板上の所定の領域に正確に位相差層及びカラーフィルタ層を形成することができる。従って、構造を複雑化することなく、少ない工程数で製造することができる。
【００４１】
なお、上記では、インクジェット法によるインク吐出を利用して、各微細領域に位相差層及びカラーフィルタ層を形成する例を説明したが、本発明の液晶表示装置はかかる方法により作製された態様に限定されず、位相差層及び／又はカラーフィルタ層の作製方法がインクジェット法以外の、例えば印刷法等を利用して形成された態様についても、勿論本発明に含まれる。
【００４２】
［位相差層構成材料および形成方法］
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井  正男  著，２頁，岩波書店，１９９２）。本態様では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物又は円盤状液晶性化合物を用いるのが好ましい。２種以上の棒状液晶性化合物、２種以上の円盤状液晶性化合物、又は棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶性化合物又は円盤状液晶性化合物を用いて形成するのがより好ましく、混合物の場合少なくとも１つは１液晶分子中の反応性基が２以上あることがさらに好ましい。液晶性化合物は二種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも１つが２以上の反応性基を有していることが好ましい。前記光学異方性層の厚さは、０．１〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１０μｍであることがさらに好ましい。
【００４３】
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。上記高分子液晶性化合物は、低分子の反応性基を有する棒状液晶性化合物が重合した高分子化合物である。特に好ましく用いられる上記低分子の反応性基を有する棒状液晶性化合物としては、下記一般式（Ｉ）で表される棒状液晶性化合物である。
【００４４】
一般式（Ｉ）：Ｑ1−Ｌ1−Ａ1−Ｌ3−Ｍ−Ｌ4−Ａ2−Ｌ2−Ｑ2
式中、Ｑ1及びＱ2はそれぞれ独立に、反応性基であり、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3及びＬ4はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表すが、Ｌ3及びＬ4の少なくとも一方は、−Ｏ−又はＯ−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。Ａ1及びＡ2はそれぞれ独立に、炭素原子数２〜２０のスペーサ基を表す。Ｍはメソゲン基を表す。
【００４５】
以下に、上記一般式（Ｉ）で表される反応性基を有する棒状液晶性化合物についてさらに詳細に説明する。式中、Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、反応性基である。反応性基の重合反応は、付加重合（開環重合を含む）又は縮合重合であることが好ましい。換言すれば、反応性基は付加重合反応又は縮合重合反応が可能な反応性基であることが好ましい。以下に反応性基の例を示す。
【００４６】
【化１】
2007241071.tif 000003
【００４７】
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3及びＬ4で表される二価の連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ2−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ2−、−ＮＲ2−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ2−、−ＮＲ2−ＣＯ−Ｏ−、及びＮＲ2−ＣＯ−ＮＲ2−からなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Ｒ2は炭素原子数が１〜７のアルキル基又は水素原子である。この場合、Ｌ3及びＬ4の少なくとも一方は、−Ｏ−又はＯ−ＣＯ−Ｏ−（カーボネート基）であることが好ましい。前記式（Ｉ）中、Ｑ1−Ｌ1及びＱ2−Ｌ2−は、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）−ＣＯ−Ｏ−及びＣＨ2＝Ｃ（Ｃｌ）−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−が好ましく、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−が最も好ましい。
【００４８】
Ａ1及びＡ2は、炭素原子数２〜２０を有するスペーサ基を表す。炭素原子数２〜１２の脂肪族基が好ましく、特にアルキレン基が好ましい。スペーサ基は鎖状であることが好ましく、隣接していない酸素原子又は硫黄原子を含んでいてもよい。また、前記スペーサ基は、置換基を有していてもよく、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素）、シアノ基、メチル基、エチル基が置換していてもよい。
【００４９】
Ｍで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式（ＩＩ）で表される基が好ましい。
一般式（ＩＩ）：−（−Ｗ1−Ｌ5）n−Ｗ2−
式中、Ｗ1及びＷ2は各々独立して、二価の環状脂肪族基、二価の芳香族基又は二価のヘテロ環基を表し、Ｌ5は単結合又は連結基を表し、連結基の具体例としては、前記式（Ｉ）中、Ｌ1〜Ｌ4で表される基の具体例、−ＣＨ2−Ｏ−、及びＯ−ＣＨ2−が挙げられる。ｎは１、２又は３を表す。
【００５０】
Ｗ1及びＷ2としては、１，４−シクロヘキサンジイル、１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５ジイル、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル、１，３，４−オキサジアゾール−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイルが挙げられる。１，４−シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体があるが、どちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。トランス体であることがより好ましい。Ｗ1及びＷ2は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、シアノ基、炭素原子数１〜１０のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基など）、炭素原子数１〜１０のアシル基（ホルミル基、アセチル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など）、炭素原子数１〜１０のアシルオキシ基（アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基など）、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基などが挙げられる。
【００５１】
前記一般式（ＩＩ）で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましいものを、以下に例示する。これらに上記置換基が置換していてもよい。
【００５２】
【化２】
2007241071.tif 000004
【００５３】
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される化合物の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、一般式（Ｉ）で表される化合物は、特表平１１−５１３０１９号公報に記載の方法で合成することができる。
【００５４】
【化３】
2007241071.tif 000005
【００５５】
【化４】
2007241071.tif 000006
【００５６】
【化５】
2007241071.tif 000007
【００５７】
またスメクチク層を示し、前記ハイブリッド配向位相差層に好適に用いることのできる化合物の具体例を以下に示す。重合して位相差層として使用するスメクチック相は、重合する以前は均一な水平配向状態を形成するが、重合によってハイブリッド配向に配向構造が変化する。その平均的なチルト角は重合速度が速いほど大きく出来るので、配合する開始剤や酸素濃度、紫外線照度などを制御することによって調節することが出来る。なお、スメクチク相としては特に限定が無くＳｍＡ，ＳｍＢ，ＳｍＣ，やより高次の相であっても良い。
【００５８】
【化６】
2007241071.tif 000008
【００５９】
本発明の他の態様として、前記位相差層にディスコティック液晶を使用した態様がある。前記位相差層は、モノマー等の低分子量の液晶性ディスコティック化合物の層又は重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合（硬化）により得られるポリマーの層であるのが好ましい。前記ディスコティック（円盤状）化合物の例としては、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスコティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中心の円盤状の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等の基（Ｌ）が放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、このような分子の集合体が一様に配向した場合は負の一軸性を示すが、この記載に限定されるものではない。また、本発明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等の反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。
【００６０】
本発明では、下記一般式（ＩＩＩ）で表わされるディスコティック液晶性化合物を用いるのが好ましい。
一般式（ＩＩＩ）：  Ｄ（−Ｌ−Ｐ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。
【００６１】
前記式（ＩＩＩ）中、円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）の好ま
しい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）が挙げられ、同公報に記載される円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）に関する内容をここに好ましく適用することができる。
上記ディスコティック化合物の好ましい例を下記に示す。
【００６２】
【化７】
2007241071.tif 000009
【００６３】
【化８】
2007241071.tif 000010
【００６４】
【化９】
2007241071.tif 000011
【００６５】
【化１０】
2007241071.tif 000012
【００６６】
【化１１】
2007241071.tif 000013
【００６７】
【化１２】
2007241071.tif 000014
【００６８】
【化１３】
2007241071.tif 000015
【００６９】
【化１４】
2007241071.tif 000016
【００７０】
【化１５】
2007241071.tif 000017
【００７１】
【化１６】
2007241071.tif 000018
【００７２】
【化１７】
2007241071.tif 000019
【００７３】
前記位相差層は、液晶性化合物を含有する流体（例えば液晶性化合物の溶液）を、ブラックマトリクスによって隔てられた領域内にインクジェット方式で塗布し、所望の液晶相を示す配向状態とした後、該配向状態を熱又は電離放射線の照射により固定することで作製された層であるのが好ましい。液晶性化合物として、反応性基を有する棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物を用いる場合、ハイブリッド配向の配向状態で固定されていることが好ましい。
【００７４】
位相差層は、液晶性化合物及び下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、インクジェット方式で塗布することで形成することが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００７５】
［液晶性組成物の配向状態の固定化］
配向させた液晶性組成物は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性組成物に導入した反応性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応がより好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００７６】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０重量％であることが好ましく、０．５〜５重量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。重合の反応率は位相差膜の機械的強度の保持や未反応物の液晶層への流出を押さえるために８５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが最も好ましい。重合反応率を向上させるためには照射する紫外線の照射量を増大する方法や窒素雰囲気下あるいは加熱条件下での重合が効果的である。また、いったん重合した後に、重合温度よりも高温状態で保持して熱重合反応によって反応をさらに推し進める方法や、再度紫外線を照射する方法も用いることが出来る。重合反応率の測定は重合反応性の結合基の赤外振動スペクトルの吸収強度を重合前後で比較することによって行うことが出来る。
【００７７】
［液晶性分子のチルト角制御］
ハイブリッド配向位相差層の、下側界面すなわち基板側のチルト角及び上側界面すなわち空気界面側のチルト角は、配向膜や液晶層に添加する空気界面配向剤の選択によって制御できる。以下に空気界面側でチルト角を減少及び増大させる添加剤と配向膜側でチルト角を増大させる添加剤の例を挙げる。前記位相差層は下側界面側のチルト角よりも空気界面側のチルト角を大きくすることによって層内をハイブリッド配向させることによって得られる。また逆に下側界面側のチルト角よりも空気界面側のチルト角を小さくすることによって層内をハイブリッド配向させることもできる。いずれの様式も本発明には好適に用いることが出来る。位相差層の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．３〜５μｍであることがさらに好ましい。
【００７８】
前記位相差層の形成用組成物中に、下記一般式（１）〜（３）で表される化合物の少なくとも一種を含有させることで、空気界面において液晶性化合物の分子のチルト角を低減若しくは実質的に水平配向させることができる。この場合、配向膜に高チルトの物を用いることによって位相差層の基板側から上面側に向かってチルト角が減少していくハイブリッド配向が得られる。そのチルト角の低減の程度は添加量依存性があるので、添加量を調製することで目的とするチルト角を得ることが出来る。尚、本発明で「水平配向」とは、棒状液晶の場合、分子長軸と透明支持体の水平面が平行であることをいい、円盤状液晶の場合、円盤状液晶性化合物のコアの円盤面と透明支持体の水平面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が１０度未満の配向を意味するものとする。
以下、下記一般式（１）〜（３）について、順に説明する。
【００７９】
一般式（１）
【化１８】
2007241071.tif 000020
【００８０】
式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は各々独立して、水素原子又は置換基を表し、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は単結合又は二価の連結基を表す。Ｒ1〜Ｒ3で各々表される置換基としては、好ましくは置換もしくは無置換の、アルキル基（中でも、無置換のアルキル基又はフッ素置換アルキル基がより好ましい）、アリール基（中でもフッ素置換アルキル基を有するアリール基が好ましい）、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン原子である。Ｘ1、Ｘ2及びＸ3で各々表される二価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、―ＮＲa−（Ｒaは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基は、アルキレン基、フェニレン基、−ＣＯ−、−ＮＲa−、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＳＯ2−からなる群より選ばれる二価の連結基又は該群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがより好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。二価の芳香族基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい
【００８１】
一般式（２）
【化１９】
2007241071.tif 000021
【００８２】
式中、Ｒは置換基を表し、ｍは０〜５の整数を表す。ｍが２以上の整数を表す場合、複数個のＲは同一でも異なっていてもよい。Ｒとして好ましい置換基は、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3で表される置換基の好ましい範囲として挙げてものと同じである。ｍは、好ましくは１〜３の整数を表し、特に好ましくは２又は３である。
【００８３】
一般式（３）
【化２０】
2007241071.tif 000022
【００８４】
式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は各々独立して、水素原子又は置換基を表す。Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9でそれぞれ表される置換基は、好ましくは一般式（Ｉ）におけるＲ1、Ｒ2及びＲ3で表される置換基の好ましいものとして挙げたものである。本発明に用いられる水平配向剤については、特願２００３−３３１２６９号明細書（特開２００５−０９９２５８号公報）に記載の化合物を用いることができ、それら化合物の合成法も該明細書に記載されている。
【００８５】
前記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される化合物の添加量としては、液晶性化合物の質量の０．０１〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．０２〜１質量％が特に好ましい。なお、前記一般式（１）〜（３）にて表される化合物は、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００８６】
前記位相差層の形成用組成物中に、たとえば下記ＡＥ−１〜４で表されるような、分子中の官能基として−ＣＯＯＨや−ＳＯ3基などの酸性基を有する化合物を含有させることで、空気界面において液晶性化合物の分子のチルト角を増大、若しくは実質的に垂直配向させることができる。この場合、配向膜に低チルト角の物を用いることによって位相差層の基板側から空気界面側に向かってチルト角が増大していくハイブリッド配向が得られる。
化合物の添加量としては、添加量が多いほどチルト角を大きく出来るので、目標とするチルト角によって異なるが、液晶性化合物の質量の０．０１〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．０２〜１質量％が特に好ましい。
【００８７】
【化２１】
2007241071.tif 000023
【００８８】
前記位相差層の形成用組成物中に、イオン性の低分子化合物でとくに陽イオン性基が陰イオン性基よりも大きな化合物を少なくとも一種を含有させることで、配向膜界面において液晶性化合物の分子のチルト角を増大、若しくは実質的に垂直配向させることができる。具体的な化合物例としては、たとえば下記ＰＥ−１〜６で表される化合物を上げることが出来る。そのチルト角の増大の程度は添加量依存性があるので、添加量を調製することで目的とするチルト角を得ることが出来る。
化合物の添加量としては、液晶性化合物の質量の０．０１〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．０２〜１質量％が特に好ましい。
【００８９】
【化２２】
2007241071.tif 000024
【００９０】
［配向層］
上記した様に、前記位相差層の形成には、配向層を利用してもよい。配向層は、一般に基板上又は該基板に塗設されたカラーフィルタ層上に設けられる。配向層は、その上に設けられる液晶性化合物の配向方向を規定するように機能する。配向層は、位相差層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でもよい。配向層の好ましい例としては、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、光異性化する化合物を用いてこれに偏光照射若しくは自然光斜め照射する方法、及びマイクログルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド及びステアリル酸メチル等のラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）により形成される累積膜、あるいは電場あるいは磁場の付与により誘電体を配向させた層を挙げることができる。
【００９１】
配向層用の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビルアルコール及びアルキル基（炭素原子数６以上が好ましい）を有するアルキル変性ポリビルアルコールを挙げることができる。
【００９２】
配向層の形成には、ポリマーを使用するのが好ましい。利用可能なポリマーの種類は、液晶性化合物の配向（特に平均傾斜角）に応じて決定することができる。例えば、液晶性化合物を水平に配向させるためには配向層の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向用ポリマー）を用いる。具体的なポリマーの種類については液晶セル又は光学補償シートについて種々の文献に記載がある。例えば、ポリビニルアルコールもしくは変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはポリアクリル酸エステルとの共重合体、ポリビニルピロリドン、セルロースもしくは変性セルロース等が好ましく用いられる。配向層用素材には液晶性化合物の反応性基と反応できる官能基を有してもよい。反応性基は、側鎖に反応性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向層を用いることがより好ましく、かかる配向層としては特開平９−１５２５０９号公報に記載されており、酸クロライドやカレンズＭＯＩ（昭和電工（株）製）を用いて側鎖にアクリル基を導入した変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
【００９３】
また、ＬＣＤの配向層として広く用いられているポリイミド膜（好ましくはフッ素原子含有ポリイミド）も有機配向層として好ましい。これはポリアミック酸（例えば、日立化成（株）製のＬＱ／ＬＸシリーズ、日産化学（株）製のＳＥシリーズ等）を支持体面に塗布し、１００〜３００℃で０．５〜１時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。
【００９４】
また、前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を利用することができる。即ち、配向層の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
【００９５】
また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としては、ＳｉＯを代表とし、ＴｉＯ2、ＺｎＯ2等の金属酸化物、あるいやＭｇＦ2等のフッ化物、さらにＡｕ、Ａｌ、等の金属が挙げられる。尚、金属酸化物は、高誘電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることができ、上記に限定されるものではない。無機斜方蒸着膜は、蒸着装置を用いて形成することができる。フィルム（支持体）を固定して蒸着するか、あるいは長尺フィルムを移動させて連続的に蒸着することにより無機斜方蒸着膜を形成することができる。
【００９６】
光異性化する化合物を用いてこれに偏光照射若しくは自然光を斜め照射する方法に用いられる化合物としては、アゾ系の液晶性化合物やポリマー、シンナモイル系の化合物が、光に対する感度が高いため好ましい。必要に応じて光増感剤などを添加することによって増感することも出来る。いずれも光による異性化や二量化によって膜面に発生する異方性を配向膜として機能させるものであれば好適に使用できる。特に、前述の隔壁のためにラビング処理がかからない部分が発生するマトリックス形状や凹凸差の大きなカラーフィルタ上に形成する場合は、この光による配向膜の使用がより好ましい。
【００９７】
また、前記位相差層を形成するにあたり、所望の添加剤を用いることによって、位相差層中に光学特性のムラが生じるのを軽減することができる。この添加剤によって塗布液の表面張力を下げ、塗布安定性を高めることができる。この際の塗布液の表面張力は２５〜２０ｄｙｎ／ｃｍであることが好ましく、２３〜２１ｄｙｎ／ｃｍであることがより好ましい。添加剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜１．０質量％であることが好ましく、０．０２〜０．５質量％であることがさらに好ましい。この添加剤の化合物として特に制限はなく、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。好ましいものとして下記の含フッ素の界面活性剤やシリコン系化合物を用いることができる。この添加剤を用いた結果、液晶表示装置に用いた場合に、表示特性のムラの改善に寄与する。
【００９８】
【化２３】
2007241071.tif 000025
【実施例】
【００９９】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【０１００】
（実施例１〜８）
（隔壁作製用黒色感光性組成物の製法）
黒色感光性組成物Ｋ１は、まず表１に記載の量のＫ顔料分散物１、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ＲＰＭ、１０分間攪拌し、次いで、表１に記載の量のメチルエチルケトン、バインダ２、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ＤＰＨＡ液、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４’−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチルアミノ）−３’−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン、界面活性剤１をはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃（±２℃）で１５０ＲＰＭ３０分間攪拌することによって得られる。なお、表１に記載の量は質量部であり、詳しくは以下の組成となっている。
【０１０１】
＜Ｋ顔料分散物１＞
・カーボンブラック（デグッサ社製  Ｎｉｐｅｘ３５）              １３．１％
・分散剤（下記化合物１）                                          ０．６５％
・ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．７万）                                            ６．７２％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ７９．５３％
【０１０２】
【化２４】
2007241071.tif 000026
【０１０３】
＜バインダ２＞
・ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７８／２２モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）                                              ２７％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート                  ７３％
＜ＤＰＨＡ液＞
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（重合禁止剤ＭＥＨＱ  ５００ｐｐｍ含有、日本化薬(株)製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ）              ７６％
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート                  ２４％
＜界面活性剤１＞
・下記構造物１                                                      ３０％
・メチルエチルケトン                                                ７０％
【０１０４】
【化２５】
2007241071.tif 000027
【０１０５】
【表１】
2007241071.tif 000028
【０１０６】
（遮光性隔壁の形成）
無アルカリガラス基板を、ＵＶ洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。基板を１２０℃３分熱処理して表面状態を安定化させた。
基板を冷却し２３℃に温調後、スリット状ノズルを有するガラス基板用コーター（エフ・エー・エス・アジア社製、商品名：ＭＨ−１６００）にて、上記表１に記載の組成よりなる黒色感光性組成物Ｋ１を塗布した。引き続きＶＣＤ（真空乾燥装置、東京応化工業（株）製）で３０秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、１２０℃３分間プリベークして膜厚１０μｍの黒色感光層Ｋ１を得た。
【０１０７】
超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機（日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製）で、基板とマスク（画像パターンを有す石英露光マスク）を垂直に立てた状態で、露光マスク面と黒色感光層Ｋ１の間の距離を２００μｍに設定し、窒素雰囲気下、露光量３００ｍＪ／ｃｍ2でパターン露光した。
【０１０８】
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、黒色感光層Ｋ１の表面を均一に湿らせた後、ＫＯＨ系現像液（ＫＯＨ、ノニオン界面活性剤含有、商品名：ＣＤＫ−１、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）にて２３℃８０秒、フラットノズル圧力０．０４ＭＰａでシャワー現像しパターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて９．８ＭＰａの圧力で噴射して残渣除去を行い、大気下にて露光量２０００ｍＪ／ｃｍ2にてポスト露光を行って光学濃度３．９の黒色隔壁を得た。ガラス基板表面には、この黒色隔壁により隔てられた微細領域が形成された。
【０１０９】
（配向層用塗布液Ａ１の調製）
市販のポリアミック酸溶液（ＳＥ−１５０、日産化学（株）製）を固形分濃度が２ｗｔ％になるようにＮメチルピロリドンで希釈して調製し、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液Ａ１として用いた。
【０１１０】
（配向層用塗布液Ａ２の調製）
下記の組成物を調製し、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液Ａ２として用いた。
──────────────────────────────────――
配向層用塗布液組成（％）
──────────────────────────────────――
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、クラレ（株）製）            ３．２１
ポリビニルピロリドン（Ｌｕｖｉｔｅｃ  Ｋ３０、ＢＡＳＦ社製）    １．４８
蒸留水                                                        ５２．１
メタノール                                                    ４３．２１
──────────────────────────────────――
【０１１１】
（ハイブリッド配向位相差層用塗布液ＬＣＲ１〜ＬＣＲ７の調製）
以下の化合物及び上記に例示の化合物を用いて、下記表に示した配合比率（質量部）の組成で組成物を調製後、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過して、ハイブリッド配向位相差層用塗布液ＬＣＲ１〜ＬＣＲ７として用いた。
【０１１２】
円盤状液晶化合物
【化２６】
2007241071.tif 000029
【０１１３】
空気界面側チルト角低下剤
【化２７】
2007241071.tif 000030
【０１１４】
モノマー
【化２８】
2007241071.tif 000031
【０１１５】
光重合開始剤
【化２９】
2007241071.tif 000032
【０１１６】
【表２】
2007241071.tif 000033
【０１１７】
カラーフィルタ用組成物
表３にそれぞれの各ＲＧＢ画素用組成物の組成を示す。
【０１１８】
【表３】
2007241071.tif 000034
【０１１９】
表３中の組成物の組成は以下の通りである。
［Ｒ顔料分散物−１組成］
──────────────────────────────────――
Ｒ顔料分散物−１組成（％）
──────────────────────────────────――
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４                                ８．０
５−［３−オキソ−２−［４−［３，５-ビス（３−ジエチル
アミノプロピルアミノカルボニル）フェニル］アミノカルボニル］
フェニルアゾ］−ブチロイルアミノベンズイミダゾロン              ０．８
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、
（重量平均分子量３．７万）                                      ８．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ８３．２
──────────────────────────────────――
【０１２０】
［Ｒ顔料分散物−２組成］
──────────────────────────────────――
Ｒ顔料分散物−２組成（％）
──────────────────────────────────――
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７                              １８．０
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、
（重量平均分子量３．７万）                                    １２．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ７０．０
──────────────────────────────────――
【０１２１】
［Ｇ顔料分散物組成］
──────────────────────────────────――
Ｇ顔料分散物組成（％）
──────────────────────────────────――
Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６                              １８．０
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、
（重量平均分子量３．７万）                                    １２．０
シクロヘキサノン                                              ３５．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ３５．０
──────────────────────────────────――
【０１２２】
［バインダ１組成］
──────────────────────────────────――
バインダ１組成（％）
──────────────────────────────────――
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７８／２２モル比のランダム共重合物
（重量平均分子量４万）                                        ２７．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ７３．０
──────────────────────────────────――
【０１２３】
［バインダ２組成］
──────────────────────────────────――
バインダ２組成（％）
──────────────────────────────────――
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸／メチルメタクリレート＝
３８／２５／３７モル比のランダム共重合物（重量平均分子量３万）２７．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ７３．０
──────────────────────────────────――
【０１２４】
［バインダ３組成］
──────────────────────────────────――
バインダ３組成（％）
──────────────────────────────────――
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸／メチルメタクリレート＝
３６／２２／４２モル比のランダム共重合物（重量平均分子量３万）２７．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ７３．０
──────────────────────────────────――
【０１２５】
［ＤＰＨＡ組成］
──────────────────────────────────――
ＤＰＨＡ溶液組成（％）
──────────────────────────────────――
ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ（日本化薬（株）製）                  ７６．０
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート              ２４．０
──────────────────────────────────――
【０１２６】
（Ｒ層形成用液ＰＰ−Ｒ１の調製）
Ｒ層形成用液ＰＰ−Ｒ１は、まず表３に記載の量のＲ顔料分散物１、Ｒ顔料分散物２、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍで１０分間攪拌し、次いで、表３に記載の量のメチルエチルケトン、バインダ２、ＤＰＨＡ溶液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルメチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチル）−３−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン、フェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ｒｐｍ１０分間攪拌し、次いで、表３に記載の量のＥＤ１５２をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍ２０分間攪拌し、更に、表３に記載の量のメガファックＦ−１７６ＰＦをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ｒｐｍ３０分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過することによって得られた。
【０１２７】
（Ｇ層形成用液ＰＰ−Ｇ１の調製）
Ｇ層形成用液ＰＰ−Ｇ１は、まず表３に記載の量のＧ顔料分散物、ＣＦイエローＥＸ３３９３、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍ１０分間攪拌し、次いで、表２に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダ１、ＤＰＨＡ溶液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルメチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチル）−３−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン、フェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ｒｐｍ３０分間攪拌し、更に、表３に記載の量のメガファックＦ−１７６ＰＦをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ｒｐｍ５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過することによって得られた。
【０１２８】
（Ｂ層形成用液ＰＰ−Ｂ１の調製）
Ｂ層形成用液ＰＰ−Ｂ１は、まず表３に記載の量のＣＦブルーＥＸ３３５７、ＣＦブルーＥＸ３３８３、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍ１０分間攪拌し、次いで、表３に記載の量のメチルエチルケトン、バインダ３、ＤＰＨＡ溶液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルメチル）−１，３，４−オキサジアゾール、フェノチアジンをはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃（±２℃）で１５０ｒｐｍ３０分間攪拌し、更に、表３に記載の量のメガファックＦ−１７６ＰＦをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ｒｐｍ５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過することによって得られた。
【０１２９】
（配向層の作製）
別途用意した反射電極と透過光領域が形成されたバックライト側ＴＦＴ付基板ＳＢに、上記で得られた配向層用塗布液Ａ１をピエゾ方式のヘッドを用いて、透過部に対応した凹部に打滴、乾燥し、その後１００℃で1分間加熱してバックライト側基板Ｓ１を形成した。さらに同様にして配向層用塗布液Ａ２を用いて透過部に対応した凹部に打滴、乾燥し、その後２５０℃で６０分間加熱してバックライト側基板Ｓ２〜Ｓ４を形成した。同様にして、上記で製作したブラックマトリックスを形成した基板ＳＵに、配向層用塗布液Ａ１をピエゾ方式のヘッドを用いて、透過部に対応した遮光性隔壁に囲まれた凹部に打滴、乾燥し、その後１００℃で1分間加熱して視認側基板Ｓ５を形成した。さらに同様にして配向層用塗布液Ａ２を用いて透過部に対応した遮光性隔壁に囲まれた凹部に打滴、乾燥し、その後２５０℃で６０分間加熱して視認側基板Ｓ６〜Ｓ８を形成した。配向層は０．１μｍであった。続いて、形成した配向層をラビング処理した。
【０１３０】
（位相差層の作製）
上記で得られたハイブリッド配向位相差層用塗布液ＬＣＲ１〜ＬＣＲ７を表４に示した基板Ｓ１〜Ｓ８との組み合わせで、ピエゾ方式のヘッドを用いて、配向層を形成した基板の凹部に打滴した。溶媒乾燥後に、表２に示した重合温度よりも２０℃高い温度で２分間加熱乾燥熟成して均一な液晶相を有する層を形成した。次に表２に示した重合温度に下げ、この層に対して、酸素濃度０．３％以下の窒素雰囲気下において、超高圧水銀ランプを用いてＵＶを照射（照度２００ｍＷ／ｃｍ2、照射量８００ｍＪ／ｃｍ2）してハイブリッド配向状態を固定化し、位相差層を形成した。
Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素に対応する位相角度の調整はハイブリッド配向位相差層用塗布液の打滴量を制御することによって形成される位相差層の厚みを変えることによって行った。各基板におけるＲ、Ｇ、Ｂ各画素に対応する位相差層の厚さを表４に示した。なお表４の配向層を形成していないバックライト側ＴＦＴ付基板ＳＢ及び視認側ＳＵについては位相差層を形成していない。
また、同様な塗布液を用いて同様な条件で固定化した位相差層を別途形成して、重合反応率を測定したところ、棒状液晶を用いた位相差膜では９９％の重合反応率であり、円盤状液晶を用いた位相差層では９３％の重合反応率であった。
【０１３１】
（位相差測定）
顕微分光計を用いた平行ニコル法により、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する波長λにおける正面レターデーションＲｅ及び遅相軸を回転軸として±４０度サンプルを傾斜させたときのレターデーションＲｅを測定し、パネル化した後に液晶層側になる位相差層の空気界面側のチルト角と基板側のチルト角、及び平均傾斜角を算出した。またＲ、Ｇ、Ｂに対応する波長λにおける位相差及び位相角度測定結果を表４に示す。
【０１３２】
【表４】
2007241071.tif 000035
【０１３３】
（カラーフィルタ層の作製）
上記で製作した視認側基板ＳＵ、及びＳ５〜Ｓ８に対して、上記で得られたＲ、Ｇ及びＢ層形成用液である、ＰＰ−Ｒ１、ＰＰ−Ｇ１及びＰＰ−Ｂ１を、ピエゾ方式のヘッドを用いてそれら基板の透過部に相当する遮光性隔壁に囲まれた凹部に、下記のように打滴を行った。
ヘッドは２５．４ｍｍあたり１５０のノズル密度で、３１８ノズルを有しており、これを２個ノズル列方向にノズル間隔の１／２ずらして固定することにより、基板上にはノズル配列方向に２５．４ｍｍあたり３００滴打滴される。ヘッド及びインクは、ヘッド内に温水を循環させることにより吐出部分近辺が４０±０．５℃となるように制御されている。
【０１３４】
ヘッドからのインク吐出は、ヘッドに付与されるピエゾ駆動信号により制御され、一滴あたり６〜４２ｐｌの吐出が可能であって、本実施例ではヘッドの下１ｍｍの位置でガラス基板が搬送されながらヘッドより打滴される。搬送速度は５０〜２００ｍｍ／ｓの範囲で設定可能である。またピエゾ駆動周波数は最大４．６ＫＨｚまでが可能であって、これらの設定により打滴量を制御することができる。
【０１３５】
本実施例では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素に対応する部分にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ、顔料の塗設量が、１．１、１．８、０．７５ｇ／ｍ2なるように、搬送速度、駆動周波数を制御し、所望するＲ、Ｇ、Ｂに対応する凹部に各Ｒ、Ｇ及びＢ層形成用液ＰＰ−Ｒ１、ＰＰ−Ｇ１及びＰＰ−Ｂ１を打滴した。
その後、１００℃にて乾燥させ、さらに２４０℃にて１時間熱処理を実施し、位相差層上にカラーフィルタ画素を形成した。また、同基板上の反射領域へのカラーフィルタ層の形成は、顔料の塗設量をＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ透過部の半分にした以外は同様な手順で行った。最後にオーバーコート層を塗布して、焼成硬化して表面を平坦化した。
【０１３６】
（透明電極の形成）
上で作製したカラーフィルタ上に透明電極膜（膜厚２０００Å）をＩＴＯのスパッタリングにより形成した。
【０１３７】
（液晶表示装置の形成）
更にその上にポリイミドの配向膜を設けアンチパラレルラビング処理を施した。次に粒子径４．１μｍのガラスビーズを散布した。さらにカラーフィルタの画素群の周囲に設けられたブラックマトリックスの外枠に相当する位置に、スペーサ粒子を含有するエポキシ樹脂のシール剤を印刷し、カラーフィルタ基板とバックライト側基板とを表４に掲げた組み合わせで１０ｋｇ／ｃｍの圧力で貼り合わせた。次いで、貼り合わされたガラス基板を１５０℃、９０分で熱処理し、シール剤を硬化させ、基板積層体を得た。この基板積層体を真空下で脱気し、その後大気圧に戻して２枚のガラス基板の間隙に誘電率が＋１０で、Δnが０．０８６の液晶を注入し、ＥＣＢモードの液晶セルを得た。
【０１３８】
この液晶セルの視認者側に位相差が２５０ｎｍと９７ｎｍの二枚のポリカーボネート製の延伸位相差フィルムと（株）サンリッツ製の偏光板ＨＬＣ２−２５１８を表４に示した光軸角度でそれぞれの液晶セルに貼り付けた。さらに、液晶セルのバックライト側にも上記偏光板を表４に示した光軸角度でそれぞれの液晶セルに貼り付け液晶パネルを形成した。また、液晶層のラビング方向に対応するダイレクターの方位、ハイブリッド配向位相差層の基板面にダイレクターを投影した方位も表４に示した。
続いて、カラー液晶表示装置用冷陰極管バックライトとしては、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎと、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂとを重量比５０：５０で混合した蛍光体を緑色（Ｇ）、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕを赤色（Ｒ）、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを青色（Ｂ）として、任意の色調を持つ白色の三波長蛍光ランプを作製した。このバックライト上に上記偏光板を付与した液晶パネルを設置しＥＣＢ反射透過型液晶表示装置を作製した。
【０１３９】
［評価］
（視野角測定）
続いて、暗室下で、分光放射輝度計を用いて、反射透過型液晶表示装置の透過輝度の測定を行った。このときの観察角度は液晶表示装置を水平に置いたまま、法線から０〜８０°の方向に極角を１０°毎で固定し、それぞれの角度で液晶表示装置の方位角を１０°毎に変えながら輝度を液晶表示装置のＯＮ時とＯＦＦ時のそれぞれ測定し、ＯＮ時とＯＦＦ時の輝度の比であるコントラスト比を算出した。全ての極角、方位角でのコントラスト比を全方位について 足し合わせ、これを測定点総数の２８１で割った値を表４に記載した。この値が大きいほど広い視野角で大きなコントラスト比を持っていることになり、広い視野角での表示装置の視野角特性を評価できる。また、諧調反転が発生する視野角観測点数も合わせて測定し、表４に記載した。この数が小さいほど、視野角が良好であることを示すものである。さらに白表示時の正面輝度は実施例１〜８の表示装置ではいずれも１５７ｃｄ／ｍ2であった。
【０１４０】
（比較例１〜５）
実施例と同様な手順によって位相差層、カラーフィルタ層、液晶セル、液晶表示装置を作製した。ただし比較例１ではハイブリッド配向位相差層を設けず、従来の液晶表示装置である延伸フィルムを二枚重ねにして形成した広帯域のλ／４板をバックライト側の偏光板と基板との間に配置し形成した。
また、表２に示した配向位相差層用塗布液ＬＣＲ８、ＬＣＲ９はそれぞれ棒状液晶、円盤状液晶が均一に配向する塗布液であり、これを用いて形成した位相差層はハイブリッド配向しない。ハイブリッド配向しない以外は、位相差や位相角度、光軸配置やダイレクターの投影方向の配置は、実施例と同じにして反射透過型液晶表示装置を作製した。
さらに、実施例と同様な評価を行い、表示装置構成条件とあわせて表５に掲げた。また、正面輝度は従来型の比較例１では１１９ｃｄ／ｍ2であった。比較例２〜５では１５７ｃｄ／ｍ2であった。
【０１４１】
【表５】
2007241071.tif 000036
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の半透過反射型液晶表示装置の構成を示す概略模式図である。
【図２】本発明の半透過反射型液晶表示装置の別の構成を示す概略模式図である。
【図３】本発明の半透過反射型液晶表示装置の別の構成を示す概略模式図である。
【図４】位相差層およびカラーフィルタ層形成工程を示す概略模式図である。
【図５】従来の半透過反射型液晶表示装置の構成を示す概略模式図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１  視認者側偏光板
２  位相差膜
３  基板
４  透過部カラーフィルタ
５  反射部カラーフィルタ
６  ブラックマトリックス
７  オーバーコート層
８  液晶層
９  反射板
１０  基板
１１  位相差膜
１２  バックライト側偏光板
１３  ハイブリッド配向位相差層
【図１】
2007241071.tif 000037
【図２】
2007241071.tif 000038
【図３】
2007241071.tif 000039
【図４】
2007241071.tif 000040
【図５】
2007241071.tif 000041