(57)【要約】【課題】液晶表示装置によって多色表示を行う際に生じる位相差問題を解消できる光学補償能を有するリターデイション基板を容易かつ高品質に製造できる方法を提供する。【解決手段】基板と、前記基板の片面に形成され第１乃至第３の表示画素に対応して設けられた液晶固定化層とを含むリターデイション基板を製造するにあたり、（ａ）前記基板上に、光によって分解しうる化合物からなる配向層を形成し、（ｂ）前記配向層をラビングして配向能を付与し、（ｃ）前記配向層に対し、前記第１乃至第３の表示画素に対応する領域ごとに異なる照射量で光照射を行い、光照射された領域の配向層を光分解させて配向規制力を低下させ、（ｄ）前記配向層上に、サーモトロピック液晶性を示し、かつ光重合性および／または光架橋性を示す液晶化合物を含む溶液を塗布し、下層の配向膜の規制力に応じて配向の程度が領域ごとに異なる液晶固定化層を形成する。【選択図】      図２
2009244670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の片面に形成され第１乃至第３の表示画素に対応して設けられた液晶固定化層とを含むリターデイション基板を製造するにあたり、
（ａ）前記基板上に、配向性を有し、かつ光によって分解しうる化合物を含む溶液を塗布し、配向層を形成する工程と、
（ｂ）前記配向層をラビングして配向能を付与する工程と、
（ｃ）前記配向層に対し、前記第１乃至第３の表示画素に対応する領域ごとに異なる照射量で光照射を行い、光照射された領域の配向層を光分解させて配向規制力を低下させる工程と、
（ｄ）前記配向層上に、サーモトロピック液晶性を示し、かつ光重合性および／または光架橋性を示す液晶化合物を含む溶液を塗布し、下層の配向膜の規制力に応じて配向の程度が領域ごとに異なる液晶固定化層を形成する工程と
を含むことを特徴とするリターデイション基板の製造方法。
【請求項２】
前記（ａ）工程を行う前に、前記基板上にカラーフィルタ層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板の製造方法。
【請求項３】
前記（ｄ）工程を行った後に、前記液晶固定化層上にカラーフィルタ層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびその他の表示装置に使用されるリターデイション基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型であることによる省スペース性および軽量性、また省電力性などが評価され、最近では携帯機器ならびにテレビ用途への普及が急速に進んでいる。液晶表示装置は、パネル構成中にカラーフィルタ基板を設けることで、多色表示を行うことが可能であり、ＲＧＢ３色表示またはこれらに反射用のＲＧＢ画素を加えた６色表示を行うことが一般的である。
【０００３】
例えば、携帯機器向けの液晶表示装置は、昼間戸外の強い外光下でも視認性を確保するため、反射型または一部に反射部を形成した半透過型の液晶表示装置が採用されることも多い。このような場合に、反射光を有効に活用するため、吸収型円偏光板の一部をなす部材としてλ／４位相差フィルムやλ／２位相差フィルムなどが液晶パネル構成に組み込まれている。
【０００４】
一方、テレビ用途向けの液晶表示装置は、全方位の視認性などをより高める目的で、直線偏光板とともに位相差フィルムが液晶パネル構成に組み込まれていることが多い。
【０００５】
しかし、通常、こうした位相差フィルムは位相差値が面内で同一となるため、それが組み込まれる液晶表示装置がカラーフィルタ基板によってカラー化されている場合、各色がその表示領域を通過する光の波長域が異なることに起因して、適切な位相差制御が困難となる問題が発生する。
【０００６】
例えば、携帯機器向けの反射型または半透過型液晶表示装置において、おおよそ緑の波長域（中心波長５５０ｎｍ前後）でλ／４の位相差量（約１３８ｎｍ）を有する位相差フィルムを直線偏光板と組み合わせて円偏光板として用いる場合、青の波長域（中心波長４５０ｎｍ前後）ではλ／４より過剰、赤の波長域（中心波長６３０ｎｍ前後）ではλ／４に対して不足となり、赤および青の表示画素においては完全な円偏光が得られない。
【０００７】
また、テレビ用途向けの液晶表示装置などで、ＲＧＢ３色のうちの１つの色（波長領域）で位相差が補償されるように位相差フィルムを設計すると、他の色（波長領域）においては補償が不完全となるという事態がしばしば発生する。この原因として以下の要因が挙げられる。
【０００８】
（Ａ）セルの液晶が必ずしも全波長領域で同一の位相差値を有していないこと、（Ｂ）カラーフィルタに用いられる着色顔料の多くは光学的異方性を持っていること、（Ｃ）さらにその程度は顔料の種類によって別個であるため赤・緑・青の画素によって位相差が異なる値になることである。
【０００９】
このような問題に対して、（１）液晶セルの外部の位相差板によって光学補償を行って問題を解決する方法、（２）液晶セルの内部に位相差層を設けて光学補償を行って問題を解決する方法が知られている。
【００１０】
（１）の例として特許文献１が挙げられる。特許文献１では、カラーフィルタ基板とは別個に位相差板を設け、「位相差板を、カラー表示を形成する３基本色の画素に対応して異なる位相差の３種の領域を分布」させている。しかし、この方法では、カラーフィルタ基板と位相差基板との間に距離が生じるため、特に斜め方向の表示に関して正確に光学補償を行うことが難しい。
【００１１】
（２）の例として、膜厚が異なるまたは種類の異なる重合型液晶材料を成膜することで、３色の表示画素に対応するように位相差量を持たせた位相差素子が考案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、カラーフィルタ層の光透過性パターンの厚みを各色で異なるように形成して、その上に位相差制御層（液晶性高分子など）を、カラーフィルタ層と位相差制御層との合計厚みが一定になるように積層することで、３色の表示画素に対応するように位相差量を持たせた位相差制御層を有するカラーフィルタも考案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１３】
さらに、カラーフィルタ層の光透過性パターンの厚みを各色だけでなく透過部／反射部で異なるように形成して、その上にカラーフィルタ層の段差を平坦化させかつ配向方向を異ならせるように位相差層（液晶ポリマーなど）を積層することで、透過部では位相差がなく、反射部では位相差を有しかつ色ごとに適切な値（それぞれλ／４）とした液晶表示装置も考案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１４】
しかし、これら従来の方法は、当該位相差の問題を容易かつ十分に解消するには不適当であるといわざるを得ない。
【００１５】
例えば、特許文献２には、位相差層の膜厚を領域ごとに異ならせる手段として、重合型の液晶材料を成膜し、これに紫外線等の放射線を領域ごとに照射量を変えて露光し、有機溶媒で現像する方法が示されている。しかし、この方法では、特に未硬化成分が薄膜に残る場合、最終的な膜厚は現像条件によっても大きく左右されるため、露光時の照射量を制御することで安定して所望の膜厚を得ることは非常に難しい。また、種類の異なる重合型液晶材料をフォトリソグラフィー法や印刷法などを用いてパターニングする場合、その種類ごとに工程が必要となるため、製造工程が煩雑になる。
【００１６】
特許文献３においては、位相差層の膜厚は下地となるカラーフィルタ層の膜厚によって決まるため、位相差層の成膜工程における困難さは幾分解消される。しかし、今度はカラーフィルタ層の膜厚を厳密に制御する必要が生じ、カラーフィルタの設計が制限される、またはカラーフィルタの製造工程の難度が上がるなどの問題がある。そもそも、位相差層とカラーフィルタ層の合計膜厚を均一に保つように、膜厚段差のあるカラーフィルタ層の上に位相差層を成膜するのはそれほど容易なことではない。
【００１７】
特許文献４においても、カラーフィルタ層に段差を設け、その上に位相差膜を積層して平坦化を行うことに伴う問題点は特許文献３の場合と同様である。また、位相差層の配向方向を異ならせるとしては、光配向処理により反射部と透過部とで配向方向が異なる配向膜を形成する方法、マスクラビングにより反射部と透過部とで配向方向が異なる配向膜を形成する方法が示されている。しかし、光配向処理を行うには、偏光露光または非偏光平行光斜め露光を施す必要が生じるため、露光装置の大幅な価格高騰を招く。また、マスクラビングでは物理的な接触を伴う工程を複数回実施しなければならず、収率の低下が避けられない。
【特許文献１】特許第３６８７８６２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１８３２号公報
【特許文献３】特開２００５−２４９１９号公報
【特許文献４】特開２００６−８５１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、液晶表示装置によって多色表示を行う際に生じる位相差問題を解消できる光学補償能を有するリターデイション基板を容易かつ高品質に製造できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の構成を以下に示す。
【００２０】
請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板の片面に形成され第１乃至第３の表示画素に対応して設けられた液晶固定化層とを含むリターデイション基板を製造するにあたり、（ａ）前記基板上に、配向性を有し、かつ光によって分解しうる化合物を含む溶液を塗布し、配向層を形成する工程と、（ｂ）前記配向層をラビングして配向能を付与する工程と、（ｃ）前記配向層に対し、前記第１乃至第３の表示画素に対応する領域ごとに異なる照射量で光照射を行い、光照射された領域の配向層を光分解させて配向規制力を低下させる工程と、（ｄ）前記配向層上に、サーモトロピック液晶性を示し、かつ光重合性および／または光架橋性を示す液晶化合物を含む溶液を塗布し、下層の配向膜の規制力に応じて配向の程度が領域ごとに異なる液晶固定化層を形成する工程とを含むことを特徴とするリターデイション基板の製造方法である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記（ａ）工程を行う前に、前記基板上にカラーフィルタ層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板の製造方法である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記（ｄ）工程を行った後に、前記液晶固定化層上にカラーフィルタ層を形成することを特徴とする請求項１に記載のリターデイション基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、各色で位相差の異なる液晶固定化層を確実に精度よく形成でき、位相差を必要としない領域では位相差をゼロに近づけることができる。また、本発明によれば、液晶固定化層および他の層の膜厚を異ならせる必要がなく、プロセスを容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２５】
本発明のリターデイション基板は、第１乃至第３の表示画素ごとに配向の程度が異なることに起因して位相差が異なる液晶固定化層を有するものである。
【００２６】
液晶固定化層を有する基板は、カラーフィルタ基板でもよいし、ＴＦＴ基板でもよい。また、液晶固定化層それ自体を自己保持型の位相差基板、位相差フィルムとして用いることも可能である。基板の材料としては、ガラス、プラスチック、フィルム基材などが挙げられる。
【００２７】
以下では、第１乃至第３の表示画素を形成したカラーフィルタ層上に液晶固定化層を形成したリターデイション基板を例に説明する。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態に係るリターデイション基板の一部を示す斜視図である。図２はこのリターデイション基板の断面図である。ガラス基板１１の片面には、それぞれ赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成されている。カラーフィルタ層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの上には配向層が形成されている。赤色、緑色、青色のそれぞれの表示画素に対応した配向層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは配向能が異なっている。配向層上には液晶固定化層（位相差層）が形成されている。赤色、緑色、青色のそれぞれの表示画素に対応した液晶固定化層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、配向層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの配向能に応じて、液晶化合物の配向の程度が異なっている。
【００２９】
すなわち、図２に示すように、それぞれの液晶固定化層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにおいては、液晶化合物ＬＣが配向の程度が異なる状態で重合および／または架橋され固定化されている。例えば赤色画素部（１４Ｒ）はほぼ完全に配向した状態にあり、複屈折性が最も強く発現されている。緑色画素部（１４Ｇ）は赤色画素部（１４Ｒ）より配向の程度が低い状態にあり複屈折性は比較的弱い。青色画素部（１４Ｂ）は緑色画素部（１４Ｇ）よりさらに配向の程度が低い状態にあり複屈折性は最も弱い。上記のような配向の程度は、複屈折率の変化により推測することができる。液晶固定化層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂにおける液晶化合物の配向の程度がそれぞれ異なることにより、各表示画素の複屈折率もそれぞれ異なり、ひいては位相差量もそれぞれ異なる値となる。
【００３０】
図１および図２に示すリターデイション基板では、カラーフィルタ層の上に液晶固定化層を積層しているが、カラーフィルタ層の下に液晶固定化層を設けてもよい。カラーフィルタ層の下に液晶固定化層を設ける場合、ガラス基板／液晶固定化層／黒色離画壁／着色組成物層の順としてもよいし、ガラス基板／黒色離画壁／液晶固定化層／着色組成物層の順としてもよい。一方、カラーフィルタ層に液晶固定化層を設けることなく、対向基板（通常はＴＦＴ基板）に液晶固定化層を設けてもよい。また、カラーフィルタ基板に液晶固定化層を設けるとともに、対向基板にも液晶固定化層を設けてもよい。
【００３１】
本発明において、液晶化合物の「配向の程度」とは、面内の領域それぞれにおける配向を形容するものであり、必ずしも厚み方向で配向度が一定であることを意味しない。例えばある領域では、下面付近でより配向の揃った状態、上面付近でより無配向に近い状態などとなっていてもよい。この場合、「配向の程度」はおおよその厚み方向の配向度の平均を示す。
【００３２】
本発明において、固定化される液晶化合物の配向の種類は特に限定されない。例えば、棒状液晶が面内に水平となるように揃うホモジニアス配向で得られる正のＡプレート、棒状液晶が面に対して垂直となるように揃うホメオトロピック配向で得られる正のＣプレート、面内に水平となりかつ螺旋を巻いたコレステリック配向で得られる負のＣプレート、円盤状液晶が面に対して垂直となるように揃うホメオトロピック配向で得られる負のＡプレート、円盤状液晶が面内に水平となるように揃うホモジニアス配向で得られる正のＣプレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。その他に、棒状液晶が面内に水平となりかつ螺旋を巻いている方位角が偏向した２軸性（正のＡプレート／負のＣプレート複合）のものなど、本発明には存在しうるあらゆる配向を適用できる。
【００３３】
本発明のリターデイション基板において、一部の領域は、液晶化合物を無配向の状態で固定化することにより光学的にほぼ等方としてもよい。当該液晶固定化層は実質的に位相差がなくなるため単なる透明薄膜として作用する。
【００３４】
本発明のリターデイション基板は、領域ごとに液晶固定化層の複屈折率を異ならしめることでその位相差を所望の値に制御しようとするものであるから、別個の位相差量を有する領域であっても液晶固定化層の膜厚を異ならせる必要はない。したがって、複数の領域における液晶固定化層の膜厚をほぼ同一にする、すなわち位相差層全域で膜厚を等しくすることができる。もちろん、領域ごとに液晶固定化層の膜厚を異ならせるようにしてもよい。
【００３５】
本発明のリターデイション基板を形成する方法は種々考えられる。まず、カラーフィルタ層は既存の方法を用いて形成することができる。上述したように、カラーフィルタ層は基板上に設けてもよいし、基板上に設けた液晶固定化層の上に設けてもよい。
【００３６】
以下、一例として、顔料を顔料担体に分散させた着色組成物を、各色の所定領域に成膜して硬化させ、画素を形成する場合について説明する。
【００３７】
着色組成物に含まれる顔料としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは２種以上混合して用いることができる。顔料は、発色性が高く、かつ耐熱性、特に耐熱分解性が高いことが好ましく、通常は有機顔料が用いられる。以下、着色組成物に使用できる有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
【００３８】
赤色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９などの赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物の有機顔料として、赤色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４などを用いることができる。
【００３９】
緑色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７などの緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物の有機顔料として、緑色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。黄色顔料としては、赤色着色組成物について例示したのと同様のものを使用することができる。
【００４０】
青色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４などの青色顔料を用いることができる。青色着色組成物の有機顔料として、青色顔料と紫色顔料との混合物を使用してもよい。紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０などを用いることができる。
【００４１】
無機顔料としては、例えば、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉などを用いることができる。無機顔料は、彩度と明度とをバランスさせつつ、良好な塗布性、感度、現像性などを達成するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。
【００４２】
着色組成物には、調色のために、耐熱性を低下させない範囲で染料を含有させてもよい。
【００４３】
着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものである。顔料担体としては、透明樹脂、その前駆体およびこれらの混合物を用いることができる。透明樹脂とは、可視光領域である４００乃至７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上である樹脂のことをいう。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性樹脂が含まれる。透明樹脂の前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーおよびオリゴマーが含まれる。これらを単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００４４】
顔料担体は、顔料１００質量部に対して、３０乃至７００質量部、好ましくは６０乃至４５０質量部の量で用いる。透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、着色組成物において、透明樹脂は、顔料１００質量部に対して、２０乃至４００質量部、好ましくは５０乃至２５０質量部の量で用いる。透明樹脂の前駆体は、顔料１００質量部に対して、１０乃至３００質量部、好ましくは１０乃至２００質量部の量で用いる。
【００４５】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
【００４６】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００４７】
感光性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基などの反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物または桂皮酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基などの光架橋性基を線状高分子に導入した樹脂を使用することができる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物、α−オレフィン−無水マレイン酸共重合物などの酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化した樹脂も使用することができる。
【００４８】
透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートなどのアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル；（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００４９】
着色組成物を紫外線などの照射によって硬化する場合、着色組成物には例えば光重合開始剤を添加する。
【００５０】
光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン系光重合開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系光重合開始剤；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイドなどのベンゾフェノン系光重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどのトリアジン系光重合開始剤；ボレート系光重合開始剤；カルバゾール系光重合開始剤；イミダゾール系光重合開始剤などが挙げられる。光重合開始剤は単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００５１】
光重合開始剤は、顔料１００質量部に対して、５乃至２００質量部、好ましくは１０乃至１５０質量部の量で用いる。
【００５２】
光重合開始剤とともに増感剤を用いてもよい。増感剤としては、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。増感剤は、光重合開始剤１００質量部に対して、０．１乃至６０質量部の量で用いる。
【００５３】
着色組成物には、多官能チオールなどの連鎖移動剤を含有させてもよい。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物である。多官能チオールとしては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。多官能チオールは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。多官能チオールは、顔料１００質量部に対して、０．２乃至１５０質量部、好ましくは０．２乃至１００質量部の量で用いる。
【００５４】
着色組成物には溶剤を含有させてもよい。溶剤を使用すると、顔料担体中での顔料の分散性を向上させることができ、基材上に塗布した着色組成物の乾燥膜厚を０．２乃至５μｍにして各色表示画素を容易に形成できるようになる。
【００５５】
溶剤としては、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎ−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。溶剤は、顔料１００質量部に対して、８００乃至４０００質量部、好ましくは１０００乃至２５００質量部の量で用いる。
【００５６】
着色組成物は、１種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共に、顔料担体および有機溶剤中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダおよびアトライタなどの各種分散手段を用いて微細に分散させて製造することができる。２種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体および有機溶剤中に微細に分散させたものを混合して製造することもできる。顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させる際には、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体などの分散助剤を用いてもよい。分散助剤は、顔料の分散性を向上させ、分散後の顔料の再凝集を抑制する。従って、分散助剤を用いて顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散させた着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００５７】
分散助剤は、顔料１００質量部に対して、０．１乃至４０質量部、好ましくは０．１乃至３０質量部の量で用いる。
【００５８】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散性を安定化する。樹脂型顔料分散剤としては、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸アミン塩、ポリカルボン酸部分アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステル、およびこれらの変性物；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドおよびその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂または水溶性高分子化合物；ポリエステル、変性ポリアクリレート、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステルなどが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００５９】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩およびそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタインおよびアルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００６０】
着色組成物には色素誘導体を含有させてもよい。色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。色素誘導体は、使用する顔料と色相が近いことが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いてもよい。有機色素には、一般に色素とは呼ばれている化合物に加え、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系およびアントラキノン系化合物などの淡黄色の芳香族多環化合物も含むものとする。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報などに記載されているものを使用できる。特に、塩基性基を有する色素誘導体は、顔料の分散性を高める効果が大きい。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
【００６１】
着色組成物には、その粘度の経時的安定性を高めるために貯蔵安定剤を添加してもよい。貯蔵安定剤としては、ベンジルトリメチルクロライド；ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド；乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル；ｔ−ブチルピロカテコール；テトラエチルホスフィンおよびテトラフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン；亜リン酸塩などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。貯蔵安定剤は、顔料１００質量部に対して、０．１乃至１０質量部の量で用いる。
【００６２】
着色組成物には、基板との密着性を高めるために、シランカップリング剤などの密着向上剤を添加してもよい。
【００６３】
シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシランおよびビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの（メタ）アクリルシラン類；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類；Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのチオシラン類などが挙げられる。これらは単独でまたは２種以上混合して用いることができる。シランカップリング剤は、顔料１００質量部に対して、０．０１乃至１００質量部の量で用いる。
【００６４】
着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷インキ、インキジェット印刷インキ、または溶剤現像型もしくはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
【００６５】
顔料は、着色組成物の全固形分を基準（１００質量％）として、５乃至７０質量％、好ましくは２０乃至５０質量％の量で用いる。着色組成物の残りの固形分は、実質的に顔料担体を構成する樹脂バインダーからなる。
【００６６】
着色組成物を成膜に使用する前に、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタなどの手段を用い、着色組成物から５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、より好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵を除去することが好ましい。
【００６７】
着色層の各々は、基板上に印刷法またはフォトリソグラフィー法によって形成することができる。基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板；ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。基板の表面には、パネル形成後に素子を駆動するために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。基板上には本発明に係る液晶固定化層が形成されていてもよい。
【００６８】
印刷法による、各色の表示画素の形成に関しては、上述したように印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができる。このため、印刷法は、低コストで量産性に優れている。しかも、近年の印刷技術の発展により、高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷法を利用する場合、着色組成物が印刷版またはブランケット上で乾燥、固化しないように着色組成物の組成を設計する。また、印刷法では、印刷機内での着色組成物の流動性を最適化することも重要である。このため、着色組成物に分散剤や体質顔料を添加して、その粘度を調整してもよい。
【００６９】
着色層の各々は、フォトリソグラフィー法を利用して形成してもよい。フォトリソグラフィー法を用いる場合、まず、溶剤現像型またはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、基材上にスプレーコート、スピンコート、スリットコート、ロールコートなどの方法により塗布する。この塗膜は、乾燥膜厚が例えば０．２乃至１０μｍとなるように形成する。塗膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレートなどを用いる。塗膜の乾燥は、省略することができる。この塗膜と接触または非接触状態で設けられた所定のパターンを有するフォトマスクを通して紫外線露光を行う。その後、塗膜を現像液に浸漬させるかまたは塗膜に現像液を噴霧し、塗膜から可溶部を除去して、所望のパターンを形成する。同様の操作を他の色の表示画素について繰り返す。以上のようにしてカラーフィルタ層を得る。この方法では、着色レジストの重合を促進するために、必要に応じて熱処理を施してもよい。フォトリソグラフィー法によれば、印刷法より高い精度でカラーフィルタ層を形成することができる。
【００７０】
現像に際しては、アルカリ現像液として、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。あるいは、アルカリ現像液として、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミンなどの有機アルカリを用いることもできる。現像液には、消泡剤、界面活性剤などの添加剤を添加してもよい。現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル（液盛り）現像法などを適用することができる。
【００７１】
紫外線露光感度を高めるために、以下の処理を追加してもよい。すなわち、着色レジストの塗膜を乾燥させた後、水溶性またはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールまたは水溶性アクリル樹脂を塗布し乾燥して膜を形成する。後者の膜は、着色レジストの塗膜における重合が酸素によって阻害されるのを防止するので、より高い露光感度を達成できる。
【００７２】
カラーフィルタ層は、他の方法で形成してもよい。例えば、インキジェット法、電着法または転写法を利用して形成してもよい。インキジェット法によってカラーフィルタ層を形成する場合、基材上に予め遮光性離画壁を形成しておき、この遮光性離画壁によって区画された領域に向けてノズルからインキを吐出することにより各着色層を得る。電着法によってカラーフィルタ層を形成する場合、基材上に予め透明導電膜を形成しておき、着色組成物からなるコロイド粒子の電気泳動によって着色組成物を透明導電膜上に堆積させることにより各着色層を得る。転写法を利用する場合、剥離性の転写ベースシートの表面に予めカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層をベースシートから基材上に転写する。
【００７３】
次に、配向層の形成方法を説明する。本発明においては、配向性を有しかつ光によって分解しうる化合物を含む溶液を塗布して配向層を形成し、この配向層をラビングして配向能を付与する。例えば、配向層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し乾燥した後、その表面をラビングして配向能を付与する。
【００７４】
その後、この配向層に対し、赤色、緑色、青色の表示画素に対応する領域ごとに異なる照射量で光照射を行い、光照射された領域の配向層を光分解させて配向規制力を低下させる。配向層を分解するのに十分な量の光が照射された領域ではラビングによって生じた配向規制力が実質的にゼロ、すなわち無配向領域となる。それよりも少ない量の光が照射された領域では光の照射量に応じて配向規制力が弱くなる。光が照射されなかった領域の配向規制力はそのまま保たれる。
【００７５】
配向層の光照射には、紫外線、電子線、可視光線、赤外線などの放射線を用いることができる。本発明において、「光」とは前記放射線のうち１種または複数種を意味し、「光によって分解」および「光分解」などの表現も同様に前記放射線のうち１種または複数種に関する特性を意味する。
【００７６】
配向層の塗布には、スピンコート法、スリットコート法、凸版印刷法、スクリーン印刷法、平板印刷法、反転印刷法、グラビア印刷法、その他の印刷法、およびこれらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法、インキジェット法、バーコート法などを適用できる。
【００７７】
ラビング処理は、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採用することができる。すなわち、配向層の表面を、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、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能を付与する方法を用いることができる。一般的には、長さおよ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。
【００７８】
次に、本発明における液晶固定化層の形成方法を説明する。種々の方法を利用することができるが、基板上にサーモトロピック液晶性を示し、かつ光重合性および／または光架橋性を示す液晶化合物を含むコーティング液を塗布し、露光と加熱を併用して硬化させる方法が簡便である。
【００７９】
このコーティング液は、液晶化合物および溶剤に加え、キラル剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマーおよび／またはオリゴマー、樹脂、界面活性剤、貯蔵安定剤、密着向上剤などの成分を、液晶性を損なわない範囲で加えることができる。
【００８０】
サーモトロピック液晶の例としては、アルキルシアノビフェニル、アルコキシビフェニル、アルキルターフェニル、フェニルシクロヘキサン、ビフェニルシクロヘキサン、フェニルビシクロヘキサン、ピリミジン、シクロヘキサンカルボン酸エステル、ハロゲン化シアノフェノールエステル、アルキル安息香酸エステル、アルキルシアノトラン、ジアルコキシトラン、アルキルアルコキシトラン、アルキルシクロヘキシルトラン、アルキルビシクロヘキサン、シクロヘキシルフェニルエチレン、アルキルシクロヘキシルシクロヘキセン、アルキルベンズアルデヒドアジン、アルケニルベンズアルデヒドアジン、フェニルナフタレン、フェニルテトラヒドロナフタレン、フェニルデカヒドロナフタレン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの化合物のアクリレートが挙げられる。
【００８１】
光重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマーおよび／またはオリゴマー、樹脂、界面活性剤、貯蔵安定剤、密着向上剤としては、着色組成物について例示したのと同様のものを使用することができる。溶剤としても、着色組成物について例示したのと同様のものを使用することができる。
【００８２】
次に、コーティング液を基材上に塗布し乾燥して液晶化合物を含む薄膜を形成する。このコーティング液の塗布には、配向層の塗布について説明したのと同様な方法を適用できる。その後、液晶化合物を含む薄膜に所定のパターンで露光を行う。これによって、光が照射された領域では配向層の配向規制力に応じて異なる配向状態を保ったまま液晶化合物が固定化され、光が照射されなかった領域は未反応のままとなる。
【００８３】
このときの露光には、紫外線、電子線、可視光線、赤外線、エックス線、ガンマ線などの放射線を用いることができる。本発明において、「光」とは前記放射線のうち１種または複数種を意味し、「光によって重合」および「光重合性」などの表現も同様に前記放射線のうち１種または複数種に関する特性を意味する。
【００８４】
次いで、前記基板を、液晶化合物の等方相への相転移温度以上に加熱する。この結果、液晶化合物のうち露光されなかった領域は等方相に転移する。この場合、露光を行わなかった領域の下層の配向層を無配向能の領域にすることにより、位相差が限りなくゼロに近い、無配向状態にすることができる。露光された領域は、下層の配向層の配向規制力に応じて発現した配向状態を保って液晶化合物が固定化された状態になる。
【実施例】
【００８５】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００８６】
なお、以下の例では、感光性材料を取り扱う全ての作業は、それら材料の不所望な感光を防ぐために、黄色又は赤色灯下で行った。
【００８７】
まず、カラーフィルタ層を形成するのに用いたアルカリ現像型着色組成物の製造、その製造に使用したアクリル樹脂溶液及び顔料分散液の調製、並びに顔料分散液の調製に使用したソルトミリング処理顔料の製造について説明する。
【００８８】
＜アクリル樹脂溶液１の調製＞
反応容器にシクロヘキサノン３７０質量部を投入し、この容器に窒素ガスを供給しながら８０℃に加熱した。容器内の液温をこの温度に維持しながら、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて容器内に滴下して重合反応を生じさせた。
【００８９】
メタクリル酸                                            ２０．０質量部
メチルメタクリレート                                    １０．０質量部
ｎ−ブチルメタクリレート                                ５５．０質量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート                      １５．０質量部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル                      ４．０質量部
滴下終了後、反応を８０℃で更に３時間継続させた。その後、アゾビスイソブチロニトリル１．０質量部をシクロヘキサノン５０質量部に溶解させたてなる溶液を容器内の液に添加し、反応を８０℃で更に１時間継続させて、アクリル樹脂の溶液を得た。このアクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。
【００９０】
室温まで冷却した後、先の樹脂溶液の約２ｇをサンプリングした。このサンプルを１８０℃で２０分間加熱することにより乾燥させ、不揮発分の質量を測定した。この測定結果に基いて、不揮発分の濃度が２０質量％になるように、先の樹脂溶液にシクロヘキサノンを添加した。以上のようにして、アクリル樹脂溶液１を調製した。
【００９１】
＜アクリル樹脂溶液２の調製＞
反応容器にシクロヘキサノン３７０質量部を投入し、この容器に窒素ガスを供給しながら８０℃に加熱した。容器内の液温をこの温度に維持しながら、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて容器内に滴下して重合反応を生じさせた。
【００９２】
メタクリル酸                                            ２０．０質量部
メチルメタクリレート                                    １０．０質量部
ｎ−ブチルメタクリレート                                ３５．０質量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート                      １５．０質量部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル                      ４．０質量部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート  ２０．０質量部
（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）
滴下終了後、反応を８０℃で更に３時間継続させた。その後、アゾビスイソブチロニトリル１．０質量部をシクロヘキサノン５０質量部に溶解させたてなる溶液を容器内の液に添加し、反応を８０℃で更に１時間継続させて、アクリル樹脂の溶液を得た。このアクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。
【００９３】
室温まで冷却した後、先の樹脂溶液の約２ｇをサンプリングした。このサンプルを１８０℃で２０分間加熱することにより乾燥させ、不揮発分の質量を測定した。この測定結果に基いて、不揮発分の濃度が２０質量％になるように、先の樹脂溶液にシクロヘキサノンを添加した。以上のようにして、アクリル樹脂溶液２を調製した。
【００９４】
＜アクリル樹脂溶液３の調製＞
反応容器にシクロヘキサノン５６０質量部を投入し、この容器に窒素ガスを供給しながら８０℃に加熱した。容器内の液温をこの温度に維持しながら、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて容器内に滴下して重合反応を生じさせた。
【００９５】
メタクリル酸                                            ３４．０質量部
メチルメタクリレート                                    ２３．０質量部
ｎ−ブチルメタクリレート                                ４５．０質量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート                      ７０．５質量部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル                      ８．０質量部
滴下終了後、反応を１００℃で更に３時間継続させた。その後、アゾビスイソブチロニトリル１．０質量部をシクロヘキサノン５５質量部に溶解させたてなる溶液を容器内の液に添加し、反応を８０℃で更に１時間継続させて、共重合体溶液を得た。
【００９６】
次に、得られた共重合体溶液３３８質量部に、下記化合物の混合物を７０℃で３時間かけて滴下した。
【００９７】
２−メタクロイルエチルイソシアネート                    ３２．０質量部
ラウリン酸ジブチル錫                                      ０．４質量部
シクロヘキサノン                                      １２０．０質量部
室温まで冷却した後、先の樹脂溶液の約２ｇをサンプリングした。このサンプルを１８０℃で２０分間加熱することにより乾燥させ、不揮発分の質量を測定した。この測定結果に基いて、不揮発分の濃度が２０質量％になるように、先の樹脂溶液にシクロヘキサノンを添加した。以上のようにして、アクリル樹脂溶液３を調製した。得られたアクリル樹脂の重量平均分子量は２００００であり、二重結合当量は４７０であった。
【００９８】
＜アクリル樹脂溶液４の調製＞
反応容器にシクロヘキサノン５６０質量部を投入し、この容器に窒素ガスを供給しながら８０℃に加熱した。容器内の液温をこの温度に維持しながら、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて容器内に滴下して重合反応を生じさせた。
【００９９】
メタクリル酸                                            ３４．０質量部
メチルメタクリレート                                    ２３．０質量部
ｎ−ブチルメタクリレート                                ２５．０質量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート                      ７０．５質量部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル                      ８．０質量部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート  ２０．０質量部
（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）
滴下終了後、反応を１００℃で更に３時間継続させた。その後、アゾビスイソブチロニトリル１．０質量部をシクロヘキサノン５５質量部に溶解させたてなる溶液を容器内の液に添加し、反応を８０℃で更に１時間継続させて、共重合体溶液を得た。
【０１００】
次に、得られた共重合体溶液３３８質量部に、下記化合物の混合物を７０℃で３時間かけて滴下した。
【０１０１】
２−メタクロイルエチルイソシアネート                    ３２．０質量部
ラウリン酸ジブチル錫                                      ０．４質量部
シクロヘキサノン                                      １２０．０質量部
室温まで冷却した後、先の樹脂溶液の約２ｇをサンプリングした。このサンプルを１８０℃で２０分間加熱することにより乾燥させ、不揮発分の質量を測定した。この測定結果に基いて、不揮発分の濃度が２０質量％になるように、先の樹脂溶液にシクロヘキサノンを添加した。以上のようにして、アクリル樹脂溶液４を調製した。得られたアクリル樹脂の重量平均分子量は２００００であり、二重結合当量は４７０であった。
【０１０２】
＜赤色ソルトミリング処理顔料の製造＞
赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ ２５４、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガフォアレッドＢ−ＣＦ」）２００質量部、塩化ナトリウム１４００質量部、及びジエチレングリコール３６０質量部を、ステンレス製１ガロンニーダ（井上製作所製）内に仕込み、８０℃で６時間混練した。次に、この混練物を８リットルの温水中に投入し、８０℃に加熱しながら２時間攪拌してスラリー状とした。このスラリーの濾過と濾過ケークの水洗とを繰り返して、顔料から塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた。その後、濾過ケークを８５℃で一昼夜乾燥して、１９０質量部の「Ｐ．Ｒ．２５４処理顔料」を得た。
【０１０３】
＜緑色ソルトミリング処理顔料の製造＞
赤色顔料の代わりに緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｇｒｅｅｎ ３６、東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ６ＹＫ」）を使用したこと以外は、赤色ソルトミリング処理顔料について説明したのと同様の方法により、「Ｐ．Ｇ．３６処理顔料」を得た。
【０１０４】
＜黄色ソルトミリング処理顔料の製造＞
赤色顔料の代わりに黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｙｅｌｌｏｗ １３８、東洋インキ製造株式会社製「リオノールエロー １０３０」）を使用したこと以外は、赤色ソルトミリング処理顔料について説明したのと同様の方法により、「Ｐ．Ｙ．１３８処理顔料」を得た。
【０１０５】
＜青色ソルトミリング処理顔料の製造＞
赤色顔料の代わりに青色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｂｌｕｅ １５：６、ＢＡＳＦ社製「ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ」）を使用したこと以外は、赤色ソルトミリング処理顔料について説明したのと同様の方法により、「Ｐ．Ｂ．１５：６処理顔料」を得た。
【０１０６】
＜紫色ソルトミリング処理顔料の製造＞
赤色顔料の代わりに紫色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｖｉｏｌｅｔ ２３、東洋インキ製造株式会社製「リオノゲンバイオレット Ｒ６２００」）を使用したこと以外は、赤色ソルトミリング処理顔料について説明したのと同様の方法により、「Ｐ．Ｖ．２３処理顔料」を得た。
【０１０７】
＜赤色顔料分散液の調製＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を、アイガーミルを用いた１０時間の処理に供して、固形分を液中に均一に分散させた。ここでは、粉砕媒体として、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用した。その後、この分散液を濾過して、赤色顔料分散液を得た。この濾過には、直径１．０μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１０８】
Ｐ．Ｒ．２５４処理顔料                                    ８．０質量部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」）        １．０質量部
アクリル樹脂溶液１                                      ４０．０質量部
シクロヘキサノン                                        ５１．０質量部
＜緑色顔料分散液の調製＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を、アイガーミルを用いた１０時間の処理に供して、固形分を液中に均一に分散させた。ここでは、粉砕媒体として、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用した。その後、この分散液を濾過して、緑色顔料分散液を得た。この濾過には、直径１．０μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１０９】
Ｐ．Ｇ．３６処理顔料                                      ８．０質量部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」）        １．０質量部
アクリル樹脂溶液１                                      ４０．０質量部
シクロヘキサノン                                        ５１．０質量部
＜黄色顔料分散液の調製＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を、アイガーミルを用いた１０時間の処理に供して、固形分を液中に均一に分散させた。ここでは、粉砕媒体として、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用した。その後、この分散液を濾過して、黄色顔料分散液を得た。この濾過には、直径１．０μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１０】
Ｐ．Ｙ．１３８処理顔料                                    ８．０質量部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」）        １．０質量部
アクリル樹脂溶液１                                      ４０．０質量部
シクロヘキサノン                                        ５１．０質量部
＜青色顔料分散液の調製＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を、アイガーミルを用いた１０時間の処理に供して、固形分を液中に均一に分散させた。ここでは、粉砕媒体として、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用した。その後、この分散液を濾過して、青色顔料分散液を得た。この濾過には、直径１．０μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１１】
Ｐ．Ｂ．１５：６処理顔料                                  ８．０質量部
分散助剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」）              １．０質量部
アクリル樹脂溶液２                                      ４０．０質量部
シクロヘキサノン                                        ５１．０質量部
＜紫色顔料分散液の調製＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を、アイガーミルを用いた１０時間の処理に供して、固形分を液中に均一に分散させた。ここでは、粉砕媒体として、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用した。その後、この分散液を濾過して、紫色顔料分散液を得た。この濾過には、直径１．０μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１２】
Ｐ．Ｖ．２３処理顔料                                      ８．０質量部
分散助剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」）              １．０質量部
アクリル樹脂溶液２                                      ４０．０質量部
シクロヘキサノン                                        ５１．０質量部
＜赤色着色組成物の製造＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を濾過して、アルカリ現像型赤色着色組成物を得た。この濾過には、直径０．６μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１３】
赤色顔料分散液                                          ５０．０質量部
アクリル樹脂溶液３                                      １０．０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                    ３．０質量部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤                                              １．８質量部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」）            ０．２質量部
シクロヘキサノン                                        １０．０質量部
＜緑色着色組成物の製造＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を濾過して、アルカリ現像型緑色着色組成物を得た。この濾過には、直径０．６μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１４】
緑色顔料分散液                                          ３０．０質量部
黄色顔料分散液                                          ２０．０質量部
アクリル樹脂溶液３                                      １０．０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                    ３．０質量部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤                                              １．８質量部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」）            ０．２質量部
シクロヘキサノン                                        １０．０質量部
＜青色着色組成物の製造＞
下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を濾過して、アルカリ現像型青色着色組成物を得た。この濾過には、直径０．６μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１１５】
青色顔料分散液                                          ４５．０質量部
紫色顔料分散液                                            ５．０質量部
アクリル樹脂溶液４                                      １０．０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                    ３．０質量部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤                                              １．８質量部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」）            ０．２質量部
シクロヘキサノン                                        １０．０質量部
上記の赤色着色組成物を、スピンコータを用いて、乾燥膜厚が１．０μｍになるようにガラス板上に塗布した。なお、ここで使用したガラス板は、光学的に等方性である。次いで、クリーンオーブンを用いた７０℃での２０分間の加熱により塗膜を乾燥させた。基板を室温まで冷却させた後、フォトマスクを介して塗膜に紫外線を照射した。紫外線源としては、超高圧水銀灯を使用した。次に、この塗膜を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いたスプレー現像に供した。その後、塗膜をイオン交換水で洗浄し、風乾させた。更に、クリーンオーブンを用いて、塗膜を２３０℃で３０分間焼成した。以上のようにして、基板上に赤色着色層を形成した。
【０１１６】
次に、赤色着色組成物の代わりに緑色着色組成物を用いたこと以外は赤色着色組成物について説明したのと同様の方法により、赤色着色層を形成した基板上に緑色着色層を更に形成した。その後、赤色着色組成物の代わりに青色着色組成物を用いたこと以外は赤色着色組成物について説明したのと同様の方法により、赤色着色層及び緑色着色層を形成した基板上に青色着色層を更に形成した。以上のようにして、カラーフィルタ層を得た。
【０１１７】
このカラーフィルタ層とガラス板との積層体について、面内方向リターデイションＲｅを測定した。その結果、赤色着色層に対応した部分の波長６３０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅ、緑色着色層に対応した部分の波長５５０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅ、及び青色着色層に対応した部分の波長４５０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅは、何れもゼロであった。
【０１１８】
次に、配向膜材料（日産化学工業株式会社製「ＳＥ−１４１０」）を、スピンコータを用いて、乾燥膜厚が０．１μｍになるようにカラーフィルタ層上に塗布した。次いで、ホットプレートを用いた９０℃での１分間の加熱により塗膜を乾燥させた。続いて、クリーンオーブンを用いて、塗膜を２３０℃で４０分間焼成した。更に、この塗膜に対し、その主面に平行な一方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
【０１１９】
次に、配向膜のうち赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層に対応した領域の各々に、フォトマスクを介して紫外線を照射し、光照射された領域の配向層を光分解させて配向規制力を低下させた。紫外線源としては、低圧水銀灯を使用した。赤色着色層に対応した領域の露光量は０ｍＪ／ｃｍ２とし、緑色着色層に対応した領域の露光量は１５ｍＪ／ｃｍ２とし、青色着色層に対応した領域の露光量は２０ｍＪ／ｃｍ２とした。
【０１２０】
次に、下記材料を撹拌して均一な混合物を調製した。この混合物を濾過して、コーティング液を得た。この濾過には、直径０．６μｍ以上の粒子を液相から分離可能なフィルタを使用した。
【０１２１】
水平配向重合性液晶                                      ３９．７質量部
（ＢＡＳＦジャパン株式会社製「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ ＬＣ ２４２」）
光重合開始剤                                              ０．３質量部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
界面活性剤                                                ６．０質量部
（ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」２％シクロヘキサノン溶液）
シクロヘキサノン                                      １５４．０質量部
このコーティング液を、スピンコータを用いて、乾燥膜厚が１．６μｍになるように配向膜上に塗布した。次いで、ホットプレートを用いた９０℃での２分間の加熱により塗膜を乾燥させた。以上のようにして、配向膜上に液晶材料層を形成した。
【０１２２】
次に、液晶材料層に対してパターン露光を行った。その後、クリーンオーブンを用いて液晶材料層を２３０℃で４０分間焼成して、液晶固定化層を得た。以上のようにして、リターデイション基板を製造した。
【０１２３】
このリターデイション基板について、面内方向リターデイションＲｅを測定した。その結果、赤色着色層に対応した部分の波長６３０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅは１６１ｎｍであった。緑色着色層に対応した部分の波長５５０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅは１３６ｎｍであった。青色着色層に対応した部分の波長４５０ｎｍの光についてのリターデイションＲｅは１１２ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明に係るリターデイション基板の斜視図。
【図２】本発明に係るリターデイション基板の断面図。
【符号の説明】
【０１２５】
１１…ガラス基板、１２Ｒ…赤色カラーフィルタ層、１２Ｇ…緑色カラーフィルタ層、１２Ｂ…青色カラーフィルタ層、１３Ｂ、１３Ｇ、１３Ｂ…配向層、１４Ｂ、１４Ｇ、１４Ｂ…液晶固定化層。
【図１】
2009244670.tif 000003
【図２】
2009244670.tif 000004