相位差片、其制造方法以及液晶显示装置 |
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| 申请号 | CN200980105175.6 | 申请日 | 2009-03-26 | 公开(公告)号 | CN101946194B | 公开(公告)日 | 2013-11-13 |
| 申请人 | 凸版印刷株式会社; | 发明人 | 赤尾壮介; 福永悟大; 田口贵雄; | ||||
| 摘要 | 一种 相位 差片(10)，其具备：透光性的平面体(110)；以及被所述平面体 支撑 、且形成为由相同材料构成的连续膜的固体化 液晶 层(130)。所述固体化液晶层的特征在于，其含有厚度方向的折射率为最低的多个区域(130a、130b、130c)，所述多个区域排列在所述平面体上，面内 相位差 和厚度方向相位差分别因介晶的取向不规则的程度和取向不规则的 各向异性 而不同。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种相位差片，其特征在于，其具备：透光性的平面体；以及被所述平面体支撑、且形成为由相同材料构成的连续膜的固体化液晶层， |
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| 说明书全文 | 相位差片、其制造方法以及液晶显示装置技术领域[0001] 本发明涉及能够适用于例如液晶显示装置等显示装置的光学技术。 背景技术[0002] 液晶显示装置具有厚度薄、重量轻和低消耗电力等特征。因此，近年来，在便携设备以及电视接收器等固定设备中的利用迅速增加。 [0003] 当使液晶显示装置显示多色图像时，要使用滤色器。例如，在能够显示多色图像的透射型或反射型液晶显示装置中，一般要使用含有红色、绿色和蓝色着色层的滤色器。此外，在能够显示多色图像的半透射型液晶显示装置中，一般要使用含有透射显示用的红色、绿色和蓝色着色层和反射显示用的红色、绿色和蓝色着色层的滤色器。 [0004] 多数液晶显示装置含有相位差层。例如，在电视接收器的液晶显示装置中，将相位差层与直线偏振光薄膜组合使用，以便显示无论从哪个方向观察都容易看清的图像。另外，在反射型或半透射型液晶显示装置中，为了在太阳等高亮度光源下实现高的可视性，要使用含有四分之一波阻片或含有四分之一波阻片和二分之一波阻片的吸收型圆偏振片作为 相位差层。 [0006] 另外，液晶层和相位差层的各自的相位差具有波长分散。因此，液晶单元的相位差被相位差层充分补偿的设计如果采用到显示某个颜色的像素中，则对于显示其它颜色的像素来说，液晶单元的相位差有可能不能被相位差层充分补偿。 [0007] 另外，当将在绿色的波长范围的中心波长、例如约550nm下可得到四分之一波长(λ/4)的相位差的四分之一波阻片和直线偏振片组合起来作为圆偏振片使用时，假如该四 分之一波阻片的折射率各向异性即双折射率Δn在可见光范围内的所有波长下即便大致 相等，在中心波长例如约为450nm的蓝色的波长范围也可以得到大于λ/4的相位差。而且，在中心波长例如约为630nm的红色的波长范围可以得到小于λ/4的相位差。因此，对圆偏 振片照射作为自然光的蓝色光和红色光时，透射光不是圆偏振光而成为椭圆偏振光。实际 上，对于多数光学材料而言，双折射率在可见光范围的短波长侧即蓝色的波长范围中变大，而在长波长侧即红的波长范围中变小，因此上述问题常常变得更加严重。 [0009] 具体而言，在日本特开2005-24919号公报中记载了如下内容，即，形成由厚度互不相同的红色、绿色和蓝色着色层构成的滤色器层，在该滤色器层上形成固体化液晶层。该固体化液晶层是通过在滤色器层上形成的取向膜上涂布含有光聚合性液晶化合物的涂布 液，并对涂膜照射紫外线而得到的。 [0010] 根据该方法，由于上述着色层在滤色器层的表面产生的凹凸结构，所以可以在较薄的着色层的位置得到更厚的固体化液晶层，而在较厚的着色层的位置得到更薄的固体化 液晶层。即，可以得到在显示色不同的像素间厚度也不同的固体化液晶层。换言之，可以得到含有相位差不同的多个区域的固体化液晶层。 [0011] 在日本特开2006-85130号公报中记载了含有滤色器层和固体化液晶层的半透射型液晶显示装置。在该液晶显示装置中，滤色器层的各着色层在像素的透射部更厚，而在像素的反射部更薄。即，在滤色器的层的表面设置了凹凸结构。该固体化液晶层可以通过如 下方法得到的：在滤色器层的设置有凹凸结构的面上形成聚酰亚胺层，对聚酰亚胺层的整 面实施摩擦处理，然后，在聚酰亚胺层上涂布紫外线固化性的液晶单体，并对涂膜照射紫外线。或者，该固体化液晶层可以通过如下方法得到：在滤色器层的设置有凹凸结构的面上涂布液晶聚合物，将涂膜整体供给至光取向处理。如上所述得到的固体化液晶层在像素的透 射部更薄，而在像素的反射部更厚。即，根据该方法，可以得到含有相位差不同的多个区域的固体化液晶层。 [0012] 但是，在日本特开2005-24919号公报记载的技术中，必须精确控制着色层间的厚度差。同样，在日本特开2006-85130号公报记载的技术中，必须精确控制着色层的反射部 的厚度与透射部的厚度之差。因此，在采用上述技术时，滤色器层的设计受到制约，或者滤色器层的制造难度上升。而且，上述技术中，要在滤色器层的凹凸面上形成固体化液晶层。 因此，要在固体化液晶层的各区域中达成符合设计的膜厚，必须考虑涂布液的流动性和涂 膜的收缩率等各种要因。 [0013] 另外，例如在日本特表2008-505369号公报中提出了一种周期性地具有不同的局部双折射的双轴性薄膜。这里记载的是短间距胆甾型薄膜，由于螺旋的变形，负的C型结构中会产生附加的面内各向异性(Δnx-y)。具体而言，nx≠ny≠nz且nx和ny大于nz的、具有 双轴性的负的C型对称性的折射率椭圆体的产生也表示在附图中。 [0014] 还记载了该薄膜例如可以如下制作：用直线偏振光、优选为直线偏振UV光照射材料，在材料的被选择的区域中诱导感光性化合物的光反应，螺旋结构尽管保持相同，但双折射通过螺旋而变得局部不同。 发明内容[0015] 本发明的目的是可以容易地制造包含面内相位差和厚度方向相位差这两者均不同的多个区域的相位差层、以及具有该相位差层的相位差片。 [0016] 根据本发明的第1方面，提供一种相位差片，其特征在于，其具备：透光性的平面体；以及被所述平面体支撑、且形成为由相同材料构成的连续膜的固体化液晶层，所述固体化液晶层含有厚度方向的折射率为最低的多个区域，所述多个区域排列在所述平面体上，面内相位差和厚度方向相位差分别因介晶的取向不规则(orientation irregularity)的 程度和取向不规则的各向异性而不同。 [0017] 根据本发明的第2方面，提供一种液晶显示装置，其是使用上述的相位差片构成的。 [0018] 根据本发明的第3方面，提供一种相位差片的制造方法，其特征在于，该制造方法包含在透光性的平面体上形成固体化液晶层，而且所述固体化液晶层的形成具备以下工序：成膜工序，在该工序中，在所述平面体上形成液晶材料层，所述液晶材料层含有光聚合性或光交联性的热致液晶化合物和手性试剂，并且所述热致液晶化合物的介晶形成了胆甾 型取向结构；曝光工序，在该工序中，对所述液晶材料层的至少2个区域进行不同条件下的偏振光照射和不同条件下的非偏向平行光照射，使热致液晶化合物的至少一部分以不同的 比例和不同的各向异性的程度聚合或交联，从而生成聚合或交联产物；显影工序，在所述曝光工序之后，将所述液晶材料层加热至与所述热致液晶化合物从液晶相变化为各向同性相 的相转变温度相等的温度以上，从而使所述至少2个区域中的未反应的所述热致液晶化合 物的介晶的取向状态发生变化；以及定影工序，在该工序中，在使所述介晶的取向状态变化的状态下，使所述未反应化合物聚合和/或交联。 [0019] 根据本发明的第4方面，提供一种相位差片的制造方法，其特征在于，该制造方法包含在透光性的平面体上形成固体化液晶层，而且所述固体化液晶层的形成具备以下工序：成膜工序，在该工序中，在所述平面体上形成液晶材料层，所述液晶材料层含有光聚合性或光交联性的热致液晶化合物和手性试剂，并且所述热致液晶化合物的介晶形成了胆甾 型取向结构；曝光工序，在该工序中，按照至少使消光比不同的方式对所述液晶材料层的至少2个区域照射直线偏振光，使热致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向 异性的程度聚合或交联，从而生成聚合或交联产物；显影工序，在所述曝光工序之后，将所述液晶材料层加热至与所述热致液晶化合物从液晶相变化为各向同性相的相转变温度相 等的温度以上，从而使所述至少2个区域中的未反应的所述热致液晶化合物的介晶的取向 状态发生变化；以及定影工序，在该工序中，在使所述介晶的取向状态变化的状态下，使所述未反应化合物聚合和/或交联。 [0020] 根据本发明的第5方面，提供一种相位差片的制造方法，其特征在于，该制造方法包含在透光性的平面体上形成固体化液晶层，而且所述固体化液晶层的形成具备以下工序：成膜工序，在该工序中，在所述平面体上形成液晶材料层，所述液晶材料层含有光聚合性或光交联性的热致液晶化合物和手性试剂，并且所述热致液晶化合物的介晶形成了胆甾 型取向结构；曝光工序，在该工序中，按照至少使椭圆率不同的方式对所述液晶材料层的至少2个区域照射椭圆偏振光，使热致液晶化合物的至少一部分以不同的比例和不同的各向 异性的程度聚合或交联，从而生成聚合或交联产物；显影工序，在所述曝光工序之后，将所述液晶材料层加热至与所述热致液晶化合物从液晶相变化为各向同性相的相转变温度相 等的温度以上，从而使所述至少2个区域中的未反应的所述热致液晶化合物的介晶的取向 状态发生变化；以及定影工序，在该工序中，在使所述介晶的取向状态变化的状态下，使所述未反应化合物聚合和/或交联。 [0021] 根据本发明的第6方面，提供一种相位差片，其特征在于，其具备：透光性的平面体；以及被所述平面体支撑、且形成为由相同材料构成的连续膜的固体化液晶层，所述固体化液晶层含有厚度方向的折射率为最低的多个区域，所述多个区域排列在所述平面体上，面内的双折射率和厚度方向的双折射率分别因介晶的取向不规则的程度和取向不规则的 各向异性而不同。 附图说明[0022] 图1是概略地表示本发明的一个形态的相位差片的立体图。 [0023] 图2是沿着图1所示的相位差片的II-II线的截面图。 [0024] 图3是概略地表示固体化液晶层的形成方法的一例的截面图。 [0025] 图4是概略地表示固体化液晶层的形成方法的一例的截面图。 [0026] 图5是概略地表示固体化液晶层的形成方法的另一例的截面图。 [0027] 图6是概略地表示固体化液晶层的形成方法的另一例的截面图。 [0028] 图7是概略地表示紧接图4的工序的截面图。 [0029] 图8是概略地表示一个变形例的相位差片的截面图。 [0030] 图9是概略地表示能够使用图1和图2所示的相位差片制造的液晶显示装置的一例的截面图。 具体实施方式[0031] 以下，对本发明的形态参照着附图进行详细说明。此外，发挥同样或类似的功能的构成要素在所有的附图中都用相同的参照符号表示，省略重复的说明。 [0032] 图1是概略地表示本发明的一个实施形态的相位差片的立体图。图2是沿着图1所示的相位差片的II-II线的截面图。 [0033] 图1和图2所示的相位差片10包含平面体110、滤色器层120和固体化液晶层130。 [0034] 平面体110具有透光性。平面体110例如是透明基板。 [0035] 滤色器层120形成于平面体110上。滤色器层120含有吸收光谱互不相同的在平面体110上相邻的多个着色层。例如具体而言，滤色器层120含有着色层120a至120c，透 过着色层120a的光与透过着色层120b的光相比，波长更短，透过着色层120b的光与透过 着色层120c的光相比，波长更短。 [0036] 滤色器层120还可以进一步含有吸收光谱与着色层120a至120c不同的一个以上的着色层。这里，作为一个例子，着色层120a为蓝色着色层，第2着色层120b为绿色着色 层，第3着色层120c为红色着色层。 [0037] 着色层120a至120c分别具有在Y方向延伸的带状。着色层120a至120c在与Y方向交叉的X方向上重复排列，形成了条纹排列。此外，X方向和Y方向是相对于与平面体 110的滤色器层120相对的面平行的方向。此外，后述的Z方向是相对于X方向和Y方向垂 直的方向。 [0038] 着色层120a至120c也可以分别具有其它形状。例如，着色层120a至120c也可以分别为矩形。此时，着色层120a至120c也可以形成正方排列或三角洲排列。 [0039] 着色层120a至120c分别例如由含有透明树脂和分散于其中的颜料的混合物构成。着色层120a至120c分别可以通过形成含有颜料和颜料载体的着色组合物的图案层， 并使该图案层固化来获得。有关着色组合物，后面进行说明。 [0040] 固体化液晶层130是相位差层，形成于滤色器层120上。对于固体化液晶层130，典型地说是连续膜，其覆盖了滤色器层120的一个主面的整体。 [0041] 固体化液晶层130与滤色器层120可以相互接触，也可以相互不接触。后者的情况下，在固体化液晶层130与滤色器层120之间也可以夹着取向膜。 [0042] 固体化液晶层130含有在与其主面平行的方向上排列的多个区域。这些多个区域具有双折射各向异性，厚度方向(Z方向)的折射率与X方向的折射率和Y方向的折射率相 比，是最低的。 [0043] 例如，固体化液晶层130含有区域130a至130c。区域130a至130c在与Z方向垂直的方向上相邻。 [0044] 具体而言，区域130a至130c分别与着色层120a至120c相对。区域130a至130c分别具有与着色层120a至120c大致相等的形状。 [0045] 区域130a至130c是使热致液晶化合物或组合物聚合和/或交联而形成的。区域130a至130c是使用组成彼此相同的材料而形成的。 [0046] 对于区域130a、130b和130c，其面内相位差以及厚度方向的相位差互不相同。厚度方向的相位差Rth[nm]是指，将面内达到最大的折射率设为nx，将面内达到最小的折射率设为nx，将法线方向的折射率设为nz，将膜的厚度设为d(μm)时，用下式表示。 [0047] Rth＝[(nx+ny)/2-nz]×d×1000 [0048] 对于上述的面内相位差和厚度方向的相位差的差异，一方面是起因于热致液晶化合物中，以介晶的取向不规则的程度在每个区域都不同的方式来聚合或交联。例如，在介晶的取向不规则的程度较低的区域，面内相位差和厚度方向相位差变大。另一方面，在介晶的取向不规则的程度较高的区域，面内相位差和厚度方向相位差变小。 [0049] 进而，面内相位差和厚度方向的相位差的差异还起因于热致液晶化合物中，介晶的取向不规则的程度根据面内的方位的不同而不同，即，在取向不规则具有各向异性的状 态下聚合或交联。此时，某个区域的Nz系数与其它区域不同。例如，在取向不规则的各向 异性较大的区域，Nz系数变小。另一方面，在取向不规则的各向异性较小的区域，Nz系数变大。 [0050] 此外，Nz系数是由(nx-nz)/(nx-ny)计算的值，nx是固体化液晶层的各区域中面内达到最大的折射率，ny是固体化液晶层的各区域中面内达到最小的折射率，nz是法线方向的折射率。 [0051] 这里，“取向不规则的程度”是指面内方向上相邻的各个区域中的介晶MS的取向状态。介晶MS的取向状态可以在其整个区域中恒定，也可以沿着Z方向变化。例如，在某 个区域，可以是上表面附近为取向更一致的状态，而下表面附近为取向更不规则的状态。此时，“取向不规则的程度”是表示厚度方向的平均。同样，对于“取向不规则的各向异性”来说，介晶MS的取向状态也可以沿着Z方向变化，此时，“取向不规则的各向异性”表示厚度方向的平均。 [0052] 具体而言，区域130a的面内双折射率最大，而Nz系数最小。区域130c的面内双折射率最小，而Nz系数最大。区域130b的面内双折射率和Nz系数均处于中间。 [0053] 各区域中的至少一个区域可以设定为面内相位差实质上为0的光学单轴性的负的C板(C-plate)。 [0054] 在各区域中的至少一个区域，面内中折射率达到最高的轴的方向也可以与其它区域不同。例如，可以在区域130a内，将面内中折射率达到最高的轴设为X方向，在区域130b内，将面内中折射率达到最高的轴设为与X方向和Y方向成45°的角度的方向。 [0055] 这样，在区域130a至130c，取向不规则的程度和/或其各向异性互不相同。即，由于本发明的相位差片10中的每个区域的相位差的差异主要由双折射率的差异而产生，所以为了使区域130a至130c的相位差互不相同，必须改变各区域的厚度。视情况的不同，也 可以使区域130a至130c的厚度互不相同，但通过使区域130a至130c的厚度相等，可以容 易地形成固体化液晶层130。 [0056] 如上所述，由于可以使区域130a至130c的厚度相等，所以能够容易地将该固体化液晶层130形成为连续膜。由此，能够以更简便的工序形成固体化液晶层130。 [0057] 另外，作为连续膜的固体化液晶层130与离间地形成的固体化液晶层130相比，不易产生从滤色器层120向相位差片10的外部的物质转移。因此，当将含有作为连续膜的固 体化液晶层130的相位差片10用于例如液晶显示装置时，可以抑制杂质从滤色器层120向 液晶层中的混入。 [0058] 如上所述，要使介晶MS的取向不规则程度或其各向异性变化，从而使固体化液晶层130的面内相位差和厚度方向相位差随着区域的不同而不同，可以采用以下方法。作为 一个例子，可以列举出如下方法：使用具有棒状的介晶的液晶，使介晶的长度方向与Z方向垂直的一个方向的取向成为更不规则的胆甾型取向(各向异性不规则胆甾型取向)。此时， 区域130a至130c分别成为对应着介晶的取向不规则的程度及其各向异性而显现出面内相 位差和厚度方向相位差的正的A板和负的C板的复合体。 [0059] 下面，对该相位差片10的材料和制造方法的一例进行说明。 [0060] 首先，准备透光性的平面体110。对于平面体110，典型地说是玻璃板或树脂板等透光性基板。作为玻璃板的材料，可以使用例如钠钙玻璃、低碱硼硅酸玻璃或无碱铝硼硅酸玻璃。作为树脂板的材料，可以使用例如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、环状聚烯烃、纤维素酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。此外，平面体110不一定是硬质的，例如也可以是透光性的薄膜或片材等。 [0061] 平面体110可以具有单层结构，也可以具有多层结构。例如，当相位差片10是液晶显示装置的一个部件时，作为平面体110，也可以使用形成有透明电极的透光性基板，其中上述透明电极由铟锡氧化物和锡氧化物等透明导电体构成。或者，作为平面体110，也可以使用形成有像素电路等电路的透光性基板。 [0062] 接着，在透光性的平面体110上，用以下所示的方法等形成滤色器层120。 [0063] 滤色器层120例如可以如下得到：涂布含有颜料载体和分散在其中的颜料的着色组合物以形成规定图案，将其反复固化，从而形成各个着色层120a至120c。 [0064] 作为着色组合物的颜料，可以使用有机颜料和/或无机颜料。作色组合物可以含有一种有机或无机颜料，也可以含有多种有机颜料和/或无机颜料。 [0065] 颜料优选发色性高并且耐热性、特别是耐热分解性高的颜料，通常使用有机颜料。以下，用色指数号表示能够用于着色组合物的有机颜料的具体例子。 [0066] 作为红色着色组合物的有机颜料，可以使用例如C.I.颜料红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和279等红色颜料。作为红色着色组合物的有机颜料，也可以使用红色颜料和黄色颜料的混合物。作为该黄色颜料，可以使用例如C.I.颜料黄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或214。 [0067] 作为绿色着色组合物的有机颜料，可以使用例如C.I.颜料绿7、10、36和37等绿色颜料。作为绿色着色组合物的有机颜料，还可以使用绿色颜料和黄色颜料的混合物。作 为该黄色颜料，可以使用例如与对红色着色组合物所列举的黄色颜料同样的那些。 [0068] 作为蓝色着色组合物的有机颜料，可以使用例如C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60和64等蓝色颜料。作为蓝色着色组合物的有机颜料，还可以使用蓝色颜料和紫色颜料的混合物。作为该紫色颜料，可以使用例如C.I.颜料紫1、19、23、 27、29、30、32、37、40、42或50。 [0069] 作为无机颜料，可以使用例如铬黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁土蓝、氧化铬绿和钴绿等金属氧化物粉、金属硫化物粉或金属粉。例如为了使彩度与明度平衡，实现良好的涂布性、灵敏度和显影性等，无机颜料可以与有机颜料组合使用。 [0070] 着色组合物还可以进一步含有颜料以外的着色成分。例如，着色组合物只要能够实现充分的耐热性，还可以含有染料。此时，能够使用染料调色。 [0071] 另外，上述着色组合物中所含的颜料载体由透明树脂、其前体或它们的混合物构成。透明树脂包括热塑性树脂、热固性树脂以及感光性树脂，其前体包含可通过放射线照射来固化而生成树脂的多官能单体或低聚物，它们可以单独使用或2种以上混合使用。此外，透明树脂是在作为可见光区域的400至700nm的整个波长区域具有优选为80％以上、更优 选为95％以上的透射率的树脂。 [0072] 着色组合物中，透明树脂的使用量是，相对于颜料100重量份例如为30至700重量份，优选为60至450重量份。当使用透明树脂与其前体的混合物作为颜料载体时，着色 组合物中，透明树脂的使用量是，相对于颜料100重量份例如为20至400重量份，优选为50 至250重量份。透明树脂的前体的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如 为10至300重量份，优选为10至200重量份。 [0073] 作为热塑性树脂，可以使用例如聚乙烯醇缩丁醛、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯、聚氨酯系树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、醇酸树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、纤维素类、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺树脂。 [0075] 作为感光性树脂，可以使用例如使具有异氰酸酯基、醛基和环氧基等反应性取代基的丙烯酸化合物、甲基丙烯酸化合物或肉桂酸与具有羟基、羧基和氨基等反应性取代基 的线状高分子反应从而在线状高分子中导入了丙烯酰基、甲基丙烯酰基和苯乙烯基而得到 的树脂。此外，还可以使用由丙烯酸羟基烷酯和甲基丙烯酸羟基烷酯等具有羟基的丙烯酸 化合物或甲基丙烯酸化合物将苯乙烯-马来酸酐共聚物和α-烯烃-马来酸酐共聚物等含 有酸酐的线状高分子半酯化而得到的树脂。 [0076] 作为透明树脂的前体的单体和/或低聚物，可以使用例如丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸环己酯、甲基 丙烯酸环己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三环癸基丙烯酸酯、三环癸基甲基丙烯酸 酯、三聚氰胺丙烯酸酯、三聚氰胺甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和环氧甲基丙烯酸酯等丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基甲基丙烯酰胺、丙烯腈、或含有它们中的二种以上的混 合物。 [0077] 当通过照射紫外线等光而使着色组合物固化时，要在着色组合物中添加例如光聚合引发剂。 [0078] 作为光聚合引发剂，可以使用例如4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯 基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮以及2-苄基-2-二甲基氨 基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系光聚合引发剂；苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯 偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚以及苄基二甲基缩酮等苯偶姻系光聚合引发剂；二苯甲酮、 苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮以及4-苯甲酰-4’-甲基二苯硫醚等二苯甲酮系光聚合引发剂；噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲 基噻吨酮、异丙基噻吨酮以及2，4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系光聚合引发剂；2，4，6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲 基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4，6-双(三氯甲 基)-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘并-1-基)-4，6-双(三 氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘并-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-三氯 甲基-(胡椒基)-6-三嗪以及2，4-三氯甲基(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系光 聚合引发剂；硼酸酯系光聚合引发剂；咔唑系光聚合引发剂；咪唑系光聚合引发剂；或含有它们中的二种以上的混合物。 [0079] 光聚合引发剂的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为5至200重量份，优选为10至150重量份。 [0080] 还可以与光聚合引发剂一起使用增感剂。 [0081] 作为增感剂，可以使用α-酰氧基酯、酰基膦化氧、甲基苯基乙醛酸酯、苯偶酰、9，10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4，4’-二乙基间酞酚酮(4，4’-diethyl isophthalophenone)、 3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮以及4，4’-二乙基氨基二苯甲酮等化合物。 [0082] 增感剂的使用量是，相对于光聚合引发剂100重量份例如可以为0.1至60重量份。 [0083] 着色组合物还可以进一步含有多官能硫醇等链转移剂。 [0084] 多官能硫醇是具有2个以上硫醇基的化合物。作为多官能硫醇，可以使用例如己二硫醇、癸二硫醇、1，4-丁二醇双硫代丙酸酯、1，4-丁二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基 丙酸三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、1，4-二甲基巯基苯、2，4，6-三巯基-s-三嗪、2-(N，N-二丁基氨基)-4，6-二巯基-s-三嗪、或含有它们中的二种以上的混合物。 [0085] 多官能硫醇的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为0.2至150重量份，优选为0.2至100重量份。 [0086] 着色组合物还可以进一步含有溶剂。使用溶剂时，可以提高颜料的分散性，因此，在平面体110上按照使得干燥膜厚达到例如0.2至5μm的方式来涂布着色组合物就变得容易。 [0087] 作为溶剂，可以列举出例如甲乙酮、甲基戊基酮、二乙基酮、丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮以及环己酮等酮类；乙基醚、二噁烷、四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷以及二丙二醇二甲基醚等醚系溶剂；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯以及醋酸正丁酯等酯系溶剂；乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚以及丙二醇单甲基醚醋酸酯等溶纤剂系溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇以及戊醇等醇系溶剂； 苯、甲苯以及二甲苯等BTX系溶剂；己烷、庚烷、辛烷以及环己烷等脂肪族烃系溶剂等。 [0088] 另外，还可以列举出松节油、D-柠檬烯以及蒎烯等萜烯系烃油；矿油精、スワゾ一ル#310(コスモ松山石油株式会社)、ソルベツソ#100(エクソン化学株式会社)等石蜡系溶剂；四氯化碳、氯仿、三氯乙烯以及二氯甲烷等卤代脂肪族烃系溶剂；氯苯等卤代芳香族烃系溶剂；以及卡必醇系溶剂等。 [0089] 另外，还可以使用苯胺、三乙胺、吡啶、醋酸、乙腈、二硫化碳、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺以及N-甲基吡咯烷酮等溶剂。其中，优选酮类或溶纤剂系溶剂。上述溶剂可以使用一种，也可以作为二种以上的混合溶剂来使用。 [0090] 溶剂的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为800至4000重量份，优选为1000至2500重量份。 [0091] 着色组合物例如可以如下制造：使用三辊辊磨机、双辊辊磨机、砂磨机、捏合机和超微磨碎机等分散装置，将一种以上的颜料和根据需要使用的上述光聚合引发剂一起微细地分散于颜料载体和有机溶剂中。含有二种以上的颜料的着色组合物也可以通过调制含有 不同颜料的分散体，并将这些分散体进行混合来制造。 [0092] 将颜料分散于颜料载体和有机溶剂中时，可以使用树脂型颜料分散剂、表面活性剂和色素衍生物等分散助剂。分散助剂可提高颜料的分散性，抑制分散后的颜料的再凝聚。 因此，在使用通过利用分散助剂将颜料分散于颜料载体和有机溶剂中而形成的着色组合物 时，可以得到透明性优良的滤色器。 [0093] 分散助剂的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为0.1至40重量份，优选为0.1至30重量份。 [0095] 作为树脂型颜料分散剂，可以使用例如聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸胺盐、聚羧酸部分胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐和含有羟基的聚羧酸酯、它们的改性物、通过聚(低级烷撑亚胺)与具有游离羧基的聚酯的反应而形成的酰胺及其盐等油性分散剂、丙烯酸-苯乙烯共聚物、甲基 丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙 烯酸-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙 烯醇以及聚乙烯基吡咯烷酮等水溶性树脂或水溶性高分子化合物、聚酯类、改性聚丙烯酸 酯类、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、磷酸酯类、或含有它们中的二种以上的混合物。 [0096] 作为表面活性剂，可以使用例如聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱金属盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺以及聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯以及聚乙二醇单月桂酸酯等非离子性表面活性剂；烷基季铵盐以及 它们的环氧乙烷加成物等阳离子性表面活性剂；烷基二甲基氨基醋酸甜菜碱等烷基甜菜碱 以及烷基咪唑啉等两性表面活性剂；或含有它们中的二种以上的混合物。 [0097] 色素衍生物是在有机色素中导入了取代基的化合物。色素衍生物优选色调与所使用的颜料相近，但如果添加量少的话，色调也可以不同。术语“有机色素”除了包括一般被称作色素的化合物之外，还包括一般不被称作色素的萘系和蒽醌系化合物等淡黄色的芳香 族多环化合物。作为色素衍生物，可以使用例如日本特开昭63-305173号公报、日本特公昭 57-15620号公报、日本特公昭59-40172号公报、日本特公昭63-17102号公报或日本特公平 5-9469号公报中记载的化合物。特别是具有碱性基的色素衍生物，其提高颜料的分散性的 效果大。着色组合物中可以含有一种色素衍生物，也可以含有多种色素衍生物。 [0098] 着色组合物中还可以添加贮藏稳定剂以提高其粘度的经时稳定性。作为贮藏稳定剂，可以使用例如苄基三甲基氯化物；二乙基羟基胺等氯化季铵盐；乳酸及草酸等有机酸； 该有机酸的甲基醚；叔丁基焦儿茶酚；四乙基膦及四苯基膦等有机膦；亚磷酸盐；或含有它们中的二种以上的混合物。 [0099] 贮藏稳定剂的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为0.1至10重量份。 [0100] 着色组合物中还可以添加硅烷偶联剂等密着提高剂，以提高与基板的密着性。 [0101] 作为硅烷偶联剂，可以使用例如乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烷以及乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 等丙烯酸硅烷类和甲基丙烯酸硅烷类；β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3， 4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3， 4-环氧环己基)甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以及γ-环氧丙氧 基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷类；N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨 基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、 γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基 硅烷以及N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类；γ-巯基丙基三甲氧基硅烷 以及γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类；或含有它们中的二种以上的混合物。 [0102] 硅烷偶联剂的使用量是，在着色组合物中，相对于颜料100重量份例如为0.01至100重量份。 [0103] 着色组合物可以以凹版胶印用印刷油墨、无水胶版印刷油墨、丝网印刷用油墨、喷墨印刷用油墨、或溶剂显影型或碱显影型着色抗蚀剂的形态来调制。着色抗蚀剂是在含有热塑性树脂、热固性树脂或感光性树脂、单体、光聚合引发剂、有机溶剂的组合物中分散色素而得到的。 [0106] 着色层120a至120c分别可以通过例如印刷法来形成。根据印刷法，通过进行着色组合物的印刷和干燥，可以分别形成着色层120a至120c。因此，印刷法的成本低且批量 生产性优良。而且，由于近年来的印刷技术的发展，可以进行具有高的尺寸精度和平滑度的微细图案的印刷。 [0107] 在利用印刷法时，要设计着色组合物的组成，以避免着色组合物在印刷版或橡皮布上发生干燥和固化。此外，对于印刷法来说，使印刷机内的着色组合物的流动性最优化是重要的。因此，也可以在着色组合物中添加分散剂或耐湿颜料，以调节其粘度。 [0108] 着色层120a至120c分别也可以利用光刻法来形成。根据光刻法，与印刷法相比，能够以更高的精度形成滤色器层120。 [0109] 此时，首先，将作为溶剂显影型或碱显影型着色抗蚀剂调制的着色组合物涂布于平面体110上。该涂布使用喷涂法、旋涂法、缝隙涂布法和辊涂法等涂布方法。该涂膜按照使得干燥膜厚例如达到0.2至10μm的方式来形成。 [0110] 接着，干燥该涂膜。涂布膜的干燥使用例如减压干燥机、对流式烘箱、IR烘箱或热板。涂膜的干燥也可以省略。 [0111] 然后，经由掩模对涂膜照射紫外线。即，将涂膜供给至图案曝光。 [0112] 然后，将涂膜浸渍于溶剂或碱显影液中或者对涂膜喷雾显影液。由此，从涂膜上除去可溶部，作为抗蚀剂图案而得到着色层120a。 [0114] 在该光刻工序中，作为碱显影液，可以使用例如碳酸钠水溶液或氢氧化钠水溶液。或者，作为碱显影液，也可以使用含有二甲基苄基胺和三乙醇胺等有机碱的溶液。 [0115] 显影液中还可以添加消泡剂和表面活性剂等添加剂。显影时，可以利用例如喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法或搅拌显影法。 [0116] 为了提高曝光灵敏度，也可以追加以下处理。即，使着色抗蚀剂的第1涂膜干燥后，在该第1涂膜上涂布水溶性或碱水溶性树脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂。然 后，使该第2涂膜干燥后，进行上述的图案曝光。第2涂膜可以防止第1涂膜中的聚合受氧 阻碍。因此，可以实现更高的曝光灵敏度。 [0117] 滤色器层120也可以用其它方法形成。也可以利用例如喷墨法、电沉积法或转印法来形成。当使用喷墨法形成滤色器层120时，例如，在平面体110上预先形成遮光性分隔 壁，朝着该遮光性分隔壁划分的区域由喷嘴喷出油墨，由此得到各着色层。当使用电沉积法形成滤色器层120时，在平面体110上预先形成透明导电膜，通过由着色组合物构成的胶体 粒子的电泳而使着色组合物沉积于透明导电膜上，由此得到各着色层。当利用转印法时，在剥离性的转印基片的表面预先形成滤色器层120，将该滤色器层120从基片转印至平面体 110上。 [0118] 下面，对固体液晶层130的形成方法进行说明。 [0119] 图3和图4是概略地表示固体化液晶层的形成方法的一例的截面图。 [0120] 固体化液晶层130例如如下得到：在滤色器层120上，将含有光聚合性或光交联性的热致液晶材料的液晶材料层130’成膜，将该液晶材料层130’供给至图案曝光和热处理。 [0121] 液晶材料层130’例如可以如下得到：在滤色器层120上涂布含有热致液晶化合物和手性试剂的涂布液，根据需要使涂膜干燥。液晶材料层130’中，热致液晶化合物的介晶形成了胆甾型取向结构。 [0122] 作为热致液晶化合物，可以使用例如烷基氰基联苯、烷氧基联苯、烷基联三苯、苯基环己烷、联苯环己烷、苯基二环己烷、嘧啶、环己烷羧酸酯、卤代氰基酚酯、烷基苯甲酸酯、烷基氰基二苯乙炔、二烷氧基二苯乙炔、烷基烷氧基二苯乙炔、烷基环己基二苯乙炔、烷基二环己烷、环己基苯基乙烯、烷基环己基环己烯、烷基苄连氮、链烯基苄连氮、苯基萘、苯基四氢萘、苯基十氢萘、它们的衍生物、这些化合物的丙烯酸酯、或这些化合物的甲基丙烯酸酯。 [0123] 手性试剂是具有光学活性部位的低分子化合物，主要可以列举出分子量为1500以下的化合物。手性试剂的使用目的是，对表现向列规则性的聚合性液晶材料所表现的正 的单轴向列规则性诱导螺旋结构。只要能实现该目的，则手性试剂的种类没有特别限定。与表现向列规则性的聚合性液晶材料之间以溶液状态或熔融状态相容，并能够在无损该聚合 性液晶材料的液晶性的情况下，能够将对其诱导所期望的螺旋结构的任意化合物用作手性 试剂。 [0124] 由于是用于对液晶诱导螺旋结构，所以手性试剂必须至少在分子中具有某个手性部位。因此，作为这里使用的手性试剂，优选例如具有1个或2个以上的不对称碳的化合 物、手性胺或手性亚砜等在杂原子上带有不对称点的化合物、或累积双键化合物和联萘酚 等具有轴不对称的光学活性部位的化合物。具体可以列举出市售的手性向列液晶(例如 Paliocolor LC 756(BASF公司制)、手性掺杂剂液晶S-811(Merck公司制)等)。 [0125] 此外，由于本发明的固体化液晶层130要求在可见光区域具有高的透明度，所以手性试剂以液晶材料层130’的螺旋间距短、并且选择反射的波长在400nm左右以下的量进 行添加。手性试剂的具体的添加量尽管也根据所使用的热致液晶化合物的种类或手性试剂 的扭转诱导力等的不同而不同，但例如相对于热致液晶化合物可以设定为2至50重量份。 [0126] 涂布液中还可以含有光聚合引发剂。 [0127] 光聚合引发剂可以使用双色性的光聚合引发剂，可以列举出例如下述化学式表示的联苯环己烷衍生物。这种双色性的光聚合引发剂在后述的曝光工序中，对于在面内朝着 特定的方位的热致液晶化合物容易诱导固定化，容易得到面内各向异性较大的固体化液晶 层130，从这点来看是优选的。 [0128] [0129] 光聚合引发剂也可以不必具有双色性。例如作为光聚合引发剂，可以使用与上述的着色组合物中使用的化合物同样的化合物(以下称作“其它的光聚合引发剂”)。涂布液 中不添加双色性的光聚合引发剂，而使用其它的光聚合引发剂，或者不使用光聚合引发剂，都可以得到本实施形态的相位差片10。推测这是因为光聚合性或光交联性的热致液晶材料 本身就对光反应具有各向异性。上述其它的光聚合引发剂在后述的曝光工序中，由于灵敏 度高，因此以少的曝光量就容易诱导更可靠的固定化，容易得到牢固的固体化液晶层130，从这点来看是优选的。 [0130] 作为光聚合引发剂，可以添加上述双色性的光聚合引发剂和其它的光聚合引发剂中任一种、或混合添加它们中的二种以上。其含量是，相对于涂布液中的液晶化合物100重量份优选为0.1至30重量份，更优选为0.3至10重量份。 [0131] 也可以与光聚合引发剂一起使用增感剂，增感剂可以使用与上述的着色组合物中使用的化合物同样的化合物。增感剂的含量可以是，相对于光聚合引发剂100重量份为0.1 至60重量份。 [0132] 涂布液中可以添加溶剂。 [0133] 作为溶剂，可以使用与上述的着色组合物中使用的化合物同样的化合物，溶剂的使用量可以是，相对于涂布液中的液晶化合物100重量份为100至3000重量份，优选为200 至1000重量份。 [0134] 涂布液中可以根据需要进一步添加适量的热聚合引发剂、阻聚剂、表面活性剂、树脂、多官能单体和/或低聚物、链转移剂、贮藏稳定剂和密着提高剂等。 [0135] 作为热聚合引发剂，可以使用例如过氧化苯甲酰(BPO)、叔丁基过氧-2-乙基己酸酯(PBO)、二叔丁基过氧化物(PBD)、叔丁基过氧异丙基碳酸酯(PBI)、以及正丁基-4， 4-双(叔丁基过氧)戊酸酯(PHV)等过氧化物引发剂；2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1，1’-偶氮二(环己烷-1-腈)、2，2’-偶氮二(2-甲基丙烷)、2，2’-偶 氮二(2-甲基丁烷)、2，2’-偶氮二(2-甲基戊烷)、2，2’-偶氮二(2，3-二甲基丁烷)、2， 2’-偶氮二(2-甲基己烷)、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊烷)、2，2’-偶氮二(2，3，3-三甲基丁烷)、2，2’-偶氮二(2，4，4-三甲基戊烷)、3，3’-偶氮二(3-甲基戊烷)、3，3’-偶氮二(3-甲基己烷)、3，3’-偶氮二(3，4-二甲基戊烷)、3，3’-偶氮二(3-乙基戊烷)、二甲基-2，2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、二乙基-2，2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、以及二叔 丁基-2，2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)等偶氮系引发剂等。 [0136] 作为阻聚剂，可以列举出例如2，6-二叔丁基对甲酚、3-叔丁基-4-羟基苯甲醚、2-叔丁基-4-羟基苯甲醚、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基双 (4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-丁叉双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-硫代双(3-甲 基-6-叔丁基苯酚)、苯乙烯化苯酚、苯乙烯化对甲酚、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔 丁基苯基)丁烷、四[亚甲基-3-(3’，5’-二-1-丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、 十八烷基3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸酯)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，2’-二羟基-3，3’-二(α-甲基环己基)-5，5’-二甲基二苯基 甲烷、4，4’-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰脲酸 酯、1，3，5-三(3’，5’-二叔丁基-4-羟基苯甲酰)异氰脲酸酯、双[2-甲基-4-(3-正烷基硫代丙酰氧基)-5-叔丁基苯基]硫化物、1-羟基-3-甲基-异丙基苯、2，5-二叔丁基氢 醌、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-壬基苯酚)、烷基化双酚、2，5-二叔戊基氢醌、聚丁基化双酚A、双酚A、2，6-二叔丁基-对乙基苯酚、2，6-双(2’-羟基-3-叔丁基-5’-甲基-苄 基)-4-甲基苯酚、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、对苯二甲酰基-二(2，6-二甲基-4-叔丁基-3-羟基苄基硫化物)、2，6-二叔丁基苯酚、2，6-二叔丁 基-α-二甲基氨基-对甲酚、2，2’-亚甲基-双(4-甲基-6-环己基苯酚)、三乙二醇-双 [3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、六乙二醇-双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸酯、3，5-二叔丁基-4-羟基甲苯、6-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯胺)-2，4-双(辛 硫基)-1，3，5-三嗪、N，N’-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺(ヒドロ シナミド))、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基-磷酸二乙基酯、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、4， 4’-亚甲基双(2，6-二叔丁基苯酚)、4，4’-硫代双(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、三[β-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基-氧基乙基]-异氰脲酸酯、2，4，6-三丁基苯酚、双[3， 3-双(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)-丁酸]二醇酯、4-羟基甲基-2，6-二叔丁基苯酚、以 及双(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苄基)硫化物等苯酚系阻聚剂。 [0137] 另外，还可以使用N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺、N-苯基-N’-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺、N，N’-二苯基-对苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物、以及二芳基-对苯二胺等胺系阻聚剂；硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、以及2-巯基苯并咪唑等硫系阻聚剂；二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等磷系阻聚剂等阻聚剂。 [0138] 表面活性剂、树脂、多官能单体和/或低聚物、链转移剂、贮藏稳定剂和密着提高剂等可以使用与上述的着色组合物中使用的化合物同样的化合物。 [0139] 涂布液的涂布可使用例如旋涂法、缝隙涂布法、凸版印刷、丝网印刷、平版印刷、反转印刷以及照相凹版印刷等印刷法、在这些印刷法中组合了胶版印刷方式的方法、喷墨法、或棒涂法。 [0140] 液晶材料层130’例如形成为具有均匀厚度的连续膜。根据上述方法，只要涂布面是充分平坦的，则能够将液晶材料层130’形成为具有均匀厚度的连续膜。 [0141] 在涂布液的涂布之前，也可以对滤色器层120的表面实施摩擦等取向处理。或者，在涂布液的涂布之前，也可以在滤色器层120上形成对液晶化合物的取向进行限制的取向膜。该取向膜例如可以通过在滤色器层120上形成聚酰亚胺等透明树脂层、并对该透明树 脂层实施摩擦等取向处理而得到。该取向膜也可以利用光取向技术来形成。 [0142] 在液晶材料层130’中，热致液晶化合物的介晶取向成胆甾型结构。根据情况，与上述介晶一起，双色性的光聚合引发剂也取向成胆甾型结构。因此，通过对液晶材料层130’进行非偏振光照射和偏振光照射，可以以所期望的比例和所期望的各向异性的程度使热致液晶化合物聚合或交联。此时，热致液晶化合物的聚合或交联可以是不均匀的。 [0143] 对如上所述地得到的液晶材料层130’进行曝光工序。即，如图3所示，对液晶材料层130’的多个区域进行图案曝光。图案曝光光L1由偏振光和非偏向平行光的组合构成，每个区域的偏振光照射的条件和非偏向平行光照射的条件不同。也可以先照射偏振光和非 偏向平行光中的任一种。此外，也可以将照射部分区域的光L1仅设定成其中一种光，也可 以存在两种照射均不进行的区域。 [0144] 另外，非偏向平行光照射的条件不同是指，曝光时间、照度、亮线等中的任一个或它们的组合不同。通常，对各个区域照射不同照射能量、即达到不同曝光量的光，但由于材料的不同而可以看到互易律失效的性质。此时，不一定要使曝光量不同。例如，也可以对某个区域进行高照度短时间的曝光，而对另一区域进行低照度长时间的曝光，结果两个区域的曝光量(照度×曝光时间)相同。 [0145] 偏振光照射的条件包括偏振光的椭圆率和偏振光的消光比。偏振光照射的条件不同是指，除了上述的非偏向平行光照射中变更的条件之外，偏振光的椭圆率和偏振光的消 光比中的一个或它们的组合不同。通常，对各个区域照射可达到不同曝光量的光，但不一定要使曝光量不同这点与非偏向平行光照射的情况是同样的。作为偏振光照射中可以使用的 光，可以列举出直线偏振光或椭圆偏振光。也可以如上述那样选择椭圆率和消光比作为变 更的条件，但使用直线偏振光而使消光比恒定、变更其它条件的方法是简便的。 [0146] 以下，以根据区域的不同而使曝光量不同、且偏振光照射使用直线偏振光的情况为例进行说明。 [0147] 例如，对液晶材料层130’中对应于区域130a的区域130a’，作为光L1，以充分的曝光量仅照射非偏向平行光。对液晶材料层130’中对应于区域130b的区域130b’，作为光L1，以充分的曝光量照射直线偏振光，对液晶材料层130’中对应于区域130c的区域130c’，均不进行任何一种照射。 [0148] 在液晶材料层130’中，根据被照射的光L1的种类和曝光量，介晶所形成的胆甾型取向状态被固定化，使热致液晶化合物产生聚合或交联。热致液晶化合物的聚合或交联产物中，其介晶失去流动性，在之后的工序中也难以发生取向的变化。 [0149] 例如，在作为光L1仅照射了充分曝光量的非偏向平行光的区域130a’，介晶的胆甾型取向状态在被大致维持的状态下固定化。介晶处于胆甾型取向状态的热致液晶化合物 的聚合或交联产物的含有率最高，未聚合或未交联的热致液晶化合物的含有率最小。 [0150] 在作为光L1仅照射了充分曝光量的直线偏振光的区域130b’上，形成了胆甾型取向结构的介晶中，对于在对应于偏振轴的面内朝着特定的方位的介晶来说，其取向状态在 被大致维持的状态下固定化。另一方面，朝着其它方位的介晶尽管取向状态不变化，但未被固定化而仍具有流动性。与区域130a’相比，由于取向状态被固定化的热致液晶化合物的 聚合和/或交联产物集中存在于介晶朝着特定方位者，所以作为整体，未聚合或未交联的 热致液晶化合物的含有率变得更高。 [0151] 作为曝光工序中使用的光，可以列举出紫外线、可见光线和红外线等电磁波。更具体地，含有波长为180至400nm的光的紫外线被典型地使用。 [0152] 只要能够如上述那样进行不均匀的聚合或交联，则曝光工序用哪种方法进行都可以。 [0153] 例如，该曝光工序也可以含有使用了某一光掩模的曝光、和使用了遮光层的图案与其不同的光掩模的曝光。例如，使用某一光掩模，作为光L1，仅对区域130a’照射最大曝光量的非偏向平行光，使用另一光掩模，作为光L1，仅对区域130b’照射最大曝光量的直线偏振光。 [0154] 或者，该曝光工序也可以含有使用了某个光掩模的区域130a’的曝光、和使用了与其相同的区域130b’的光掩模的曝光。此时，例如，使用某个光掩模，对区域130a’照射最大曝光量的非偏向平行光作为光L1。使用该掩模，对区域130b照射最大曝光量的直线偏振光作为光L1。 [0155] 或者，代替使用光掩模，也可以使光束在液晶材料层130’上扫描等。 [0156] 或者，也可以组合上述的技术。无论用哪种方法进行曝光工序，在该曝光工序中，作为液晶材料层130’中的热致液晶化合物的聚合程度或聚合的各向异性的程度，可以说都作为“潜影”形成。 [0157] 曝光工序结束后，进行显影工序。即，将液晶材料层130’加热至与热致液晶化合物从液晶相变化为各向同性相的相转变温度相等的温度以上。通过该显影工序，上述的曝光工序中形成的“潜影”显现为介晶的取向状态的变化。 [0158] 具体地如下所示。作为未反应化合物的热致液晶化合物的介晶部位未被固定。因此，如果将液晶材料层130’加热至相转变温度以上，则未反应化合物的介晶的取向变得不规则。例如，未反应化合物的介晶从液晶相向各向同性相转变。另一方面，热致液晶化合物的聚合或交联产物中，介晶被固定。 [0159] 因此，如图4所示，在作为光L1仅照射了充分曝光量的非偏向平行光的区域130a’，介晶MS的取向状态几乎不会因该热处理而变化，成为保持着胆甾型取向而被固定 化的状态，得到负的C板。 [0160] 对于作为光L1照射了充分曝光量的直线偏振光的区域130b’中的介晶MS的取向来说，在对应于偏振轴的面内朝着特定的方位的介晶的取向被固定化，而朝着其它方位的 介晶的取向变得不规则。即产生具有各向异性的取向不规则。其结果是，显示出正的A板 和负的C板复合而成的双轴性，从而具有面内相位差和厚度方向相位差这两者。在任何一 种照射都未进行而被加热的区域130c’，因热处理而使介晶MS的取向结构消失。如图所示，在区域130c’，介晶MS的胆甾型取向被大致完全打乱而成为各向同性相。 [0161] 通过改变直线偏振光的曝光量、非偏向平行光的曝光量、或直线偏振光和非偏向平行光的曝光量的比例等来进行曝光工序，然后进行显影工序，能够任意地控制液晶材料 层130’的多个区域各自的介晶MS的取向状态。下面参照着图5和图6对其一例进行说明。 [0162] 图5表示具有区域130a’至区域130f’的液晶材料层130’。如上所述，区域130a’至区域130c’被照射不同的光L1，区域130d’至区域130f’也被照射不同的光L1。 [0163] 区域130c’上不照射光L1，而对区域130a’照射充分曝光量的非偏向平行光作为光L1。对区域130d’照射的光L1是曝光量比该区域130a’少的非偏向平行光。 [0164] 对区域130b’照射充分曝光量的直线偏振光作为光L1，对区域130e’照射曝光量比区域130b’少的直线偏振光作为光L1。另外，对区域130f’照射曝光量比区域130a’少 的非偏向平行光和曝光量比区域130b’少的直线偏振光作为光L1。 [0165] 此外，非偏向平行光中的充分曝光量是指，可实质上使大多数热致液晶化合物聚合或交联的曝光量，即便超过该曝光量来照射光，后续显影工序中的取向状态也看不到差 别。直线偏振光中的充分曝光量是指，使热致液晶化合物的聚合或交联的各向异性变得最 高的曝光量，理论上，直线偏振光的消光比无限大时，即便超过该曝光量来照射光，后续显影工序中的取向状态也看不到差别。 [0166] 一般，直线偏振光的消光比是有限的，如果超过充分曝光量而继续照射光，则面内相位差逐渐下降。在该曝光量区域中，可以控制厚度方向相位差。本发明中，由于必须使面内相位差和厚度方向相位差这两者都不同，所以不使用上述的曝光量区域。 [0167] 充分曝光量的具体值根据热致液晶化合物的种类、光聚合引发剂的种类和量、其它添加剂的有无及种类和量、照射的光的种类和强度等的不同而有很大差异，所以不能一 2 2 2 概而论。典型地，充分曝光量为200mJ/cm 至2000mJ/cm 左右。例如使用20mW/cm 的光束 时，大概以10秒至100秒的照射来进行充分曝光。 [0168] 如果不满足上述的充分曝光量，则尽管是不充分的曝光量，但利用光进行的取向的固定化的程度并不一定与曝光量成比例。以少的曝光量可进行相当程度的固定化的现象 经常有，例如，即使曝光量是充分曝光量的一半，也可进行一半以上的固定化。相对于设定为充分曝光量的区域，为了获得有意而非偶然的差，有时优选比其少相当多的值。具体而 2 2 2 言，不充分的曝光量为2mJ/cm 至180mJ/cm 左右，例如使用20mW/cm 的光束时，如果照射 时间大概为0.1秒至9秒，则成为不充分的曝光。 [0169] 照射各自的光L1而结束曝光工序后，进行上述的显影工序，结果示于图6中。 [0170] 在作为光L1照射了不充分的非偏向平行光的区域130d’，由于其曝光量少而引起残余的未固化成分的取向变得不规则，成为低取向状态。尽管通过照射非偏向平行光可以 得到负的C板，但厚度方向相位差变得小于区域130a。 [0171] 在作为光L1照射了不充分的直线偏振光的区域130e’，与区域130b’相比，面内相位差和厚度方向相位差均变小，但与区域130b’同样地显示出由正的A板和负的C板复合而成的双轴性。 [0172] 作为光L1照射了不充分曝光量的直线偏振光和不充分曝光量的非偏向平行光的区域130f’上的取向性质是根据直线偏振光曝光量与非偏向平行光曝光量的比例、以及总 曝光量而变化。具体而言，尽管表现出在区域130a’获得的取向性质和在区域130b’获得 的取向性质，从而显示出由A板和负的C板复合而成的双轴性，但面内相位差变得比区域 130b’小。即，Nz系数变得比区域130b’大。 [0173] 这样的曝光工序可以利用上述的方法来进行。当在曝光工序中使用半色调掩模时，也能够将各个区域上照射的直线偏振光和非偏向平行光的曝光量根据期望来控制。在 半色调掩模中，在对应于规定区域的部分上设置有遮光层，在对应于区域的部分上设置有 半透射层。代替半色调掩模，也可以使用灰色色调掩模或波长限制掩模。在灰色色调掩模 中，除了省略半透射层，在遮光层上具有曝光机的析像度以下的宽度的多条缝隙以外，与半色调掩模具有同样的结构。波长限制掩模中含有光的透射波长范围不同的区域。 [0174] 此外，如对区域130f’进行的说明那样，通过适当选择直线偏振光曝光量与非偏向平行光曝光量的比例以及总曝光量，可以得到所期望的双轴性。即，可以任意地设定Nz系数。 [0175] 不仅是直线偏振光与非偏向平行光的组合，在照射消光比不同的直线偏振光时，也能够得到同样的效果。例如，当照射消光比为2∶1的直线偏振光时，大致相当于(消光 比为无限大的)直线偏振光的照射量与非偏向平行光的照射量相等的情况，当照射消光比 大于2∶1的直线偏振光时，相当于直线偏振光的照射量大于非偏向平行光的照射量的情 况。 [0176] 另外，不仅是直线偏振光与非偏向平行光的组合，在照射椭圆率不同的椭圆偏振光时，也能够得到同样的效果。例如，当照射椭圆率为2的椭圆偏振光时，大致相当于消光比为无限大的直线偏振光的照射量与非偏向平行光的照射量相等的情况。此外，当照射椭 圆率大于2的椭圆偏振光时，相当于直线偏振光的照射量大于非偏向平行光的照射量的情 况。 [0177] 进而，也可以并用上述的方法而得到光L1。例如，也可以将消光比不同的直线偏振光与非偏向平行光组合，或将椭圆率不同的椭圆偏振光与非偏向平行光组合作为光L1。 [0178] 这里，在照射直线偏振光或椭圆偏振光的工序中，也可以对于至少一个区域，按照使偏振光的轴的方位角与其它区域不同的方式来进行照射。这样，在后续显影工序中，该区域的面内方向上折射率达到最高的轴对应于前面的直线偏振光/椭圆偏振光的轴的方位角，在与其它区域不同的方向上显现。 [0179] 如图4所示那样在每个区域形成不同的取向状态后，进行定影工序，维持着未反应化合物的介晶的取向状态，使未反应化合物聚合和/或交联。 [0180] 例如，如图7所示，将液晶材料层130’维持在比热致液晶化合物从各向同性相变化为液晶相的相转变温度高的温度下，对液晶材料层130’整体照射光L2。 [0181] 以使未反应化合物大致进行聚合和/或交联反应所需的充分曝光量对液晶材料层130’照射光L2。由此，使未反应化合物发生聚合或交联，将取向状态发生了变化的介晶固定化。如上所述就得到固体化液晶层130。 [0182] 此外，对于某种液晶化合物来说，从各向同性相变化为液晶相的第1相转变温度比从液晶相变化为各向同性相的第2相转变温度低。因此，在特定的情况下，定影工序中的液晶材料层130’的温度也可以比显影工序的加热温度更低。不过，通常从简便性的观点出发，定影工序中的液晶材料层130’的温度设定为第1相转变温度以上。 [0183] 作为被照射的光L2，也可以使用偏振光，但通常从简便性的观点出发，使用非偏向的光。 [0184] 对于定影工序中的光照射，遍布液晶材料层130’整体的曝光量也可以相等。此时，不需要使用设计有微细的图案的光掩模，因此，可以使工序简化。 [0185] 定影工序也可以用其它方法来进行。 [0186] 例如，当未反应化合物即热致液晶化合物是可通过加热至比第1相转变温度高的聚合和/或交联温度而聚合和/或交联的材料时，代替光照射，还可以进行加热。具体而言，代替光照射，将液晶材料层130’加热至聚合和/或交联温度以上，从而使未反应化合物聚 合和/或交联。由此，得到固体化液晶层130。此外，显影工序中的加热温度例如设定为第 1相转变温度以上并低于聚合和/或交联温度。 [0187] 或者，在定影工序中，也可以依次进行光照射和加热。这样将光和热组合，则能够使未反应化合物的聚合和/或交联更可靠地进行。因此，能够得到更牢固的固体化液晶层130。 [0188] 如果是可以通过加热至某个温度而使未反应化合物聚合和/或交联的材料，则显影工序中的加热温度也可以为未反应化合物进行聚合和/或交联的温度以上。即，也可以 同时进行显影工序和定影工序。不过，此时，取向不规则的发生与聚合和/或交联同时进 行。因此，制造条件对固体化液晶层130的光学特性所产生的影响较大。 [0189] 如参照图3和图4所说明的，本发明的相位差片不实施湿式工序而形成相位差的图案。通过湿式工序而形成图案时，要使用溶剂或碱性水溶液等有溶解液晶材料层的能力 的液体。例如，通过将液晶材料层浸渍于该液体中，或通过用喷雾器等将该液体喷洒于液晶材料层上，可除去未固化部而形成图案。上述湿式工序的制造条件对最终产品的光学特性 所产生的影响极大。因此，如果根据含有湿式工序的方法，容易偏离光学特性的目标值。 [0190] 与之对照，本发明的方法中，不进行曝光工序以及其后的湿式工序。因此，可以防止湿式工序引起的折射率各向异性偏离目标值。 [0191] 另外，折射率各向异性与曝光工序中的条件、例如曝光量并不一定成比例关系，但在材料和曝光条件一定的情况下，折射率各向异性的再现性高。因此，要找到实现某个折射率各向异性所必要的条件、例如曝光量是容易的，而且，也容易进行稳定的制造。 [0192] 参照图1至图4以及图7说明的相位差片10、即面板基板可以有各种变形。 [0193] 该相位差片10中，固体化液晶层130含有折射率各向异性互不相同的区域130a至130c。固体化液晶层130也可以进一步含有折射率各向异性与区域130a至130c不同的 一个以上的区域。例如，在半透射型液晶显示装置中，红色、绿色和蓝色像素分别含有透射部和反射部。对透射部和反射部需要采用不同的光学设计。因此，固体化液晶层130中，对应于红色、绿色和蓝色像素的各个部分也可以含有折射率各向异性互不相同的二个以上的 区域。 [0194] 另外，滤色器层120除了含有上述的着色层以外，还可以含有黑色分隔壁。黑色分隔壁例如设置成将着色层120a至120c相互分开。 [0195] 也可以从相位差片10上省略滤色器层120。例如，在液晶显示装置中，可以是其一个基板含有滤色器层和相位差层这两者，但也可以是液晶显示装置的一个基板含有滤色器层，而另一个极板含有相位差层。后者的情况下，相位差片10不必含有滤色器层120。不 过，在相位差片10含有滤色器层120和固体化液晶层130这两者的情况下，在贴合时，不必 将滤色器层120和固体化液晶层130的位置对齐。 [0196] 固体化液晶层130也可以介于平面体110和滤色器层120之间。 [0197] 图8是概略地表示一个变形例的相位差片的截面图。该相位差片10中，除了固体化液晶层130介于平面体110和滤色器层120之间以外，与参照图1至图4说明的相位差 片10相同。 [0198] 采用该结构时，例如在含有相位差片10的液晶显示装置中，固体化液晶层130不能抑制杂质从滤色器层120混入到液晶层中。但是，采用该结构时，滤色器层120不会暴露 于用于形成固体化液晶层130的曝光工序和热处理工序。因此，采用该结构时，与采用图1 和图2所示结构的情况相比，上述的曝光工序中的光或显影工序和定影工序中的热引起的 滤色器层120的劣化不易发生。 [0199] 另外，采用该结构时，可以在平面体110上形成固体化液晶层130。因此，与在难以设置成完全平坦的平面的滤色器层120上形成固体化液晶层130的情况相比，可以容易地得到具有设计预期的性能的固体化液晶层130。 [0200] 对于固体化液晶层130，典型的说厚度是均匀的。但是，在特定的情况下，固体化液晶层130的区域130a至130c也可以互不相同。 [0201] 上述的任何一种相位差片10都可以用于各种用途。例如，相位差片10可以用于以液晶显示技术为代表的显示技术。 [0202] 图9是概略地表示能够使用图1和图2所示的相位差片来制造的液晶显示装置的一例的截面图。 [0204] 滤色器基板10’含有上述的相位差片10、对置电极150和取向膜160。 [0205] 对置电极150形成于固体化液晶层130上。是在整个显示区域上扩展的连续膜。对置电极150例如由上述的透明导电体构成。 [0206] 取向膜160覆盖对置电极150。对于取向膜160，例如可以如下得到：在对置电极150上形成聚酰亚胺等透明树脂层，对该透明树脂层实施摩擦等取向处理，从而得到取向 膜。该取向膜160也可以利用光取向技术来形成。 [0207] 阵列基板20含有与取向膜160相对的基板210。基板210是玻璃板或树脂板等透光性基板。 [0208] 在基板210的与取向膜160相向的面上形成有像素电路(未图示)、扫描线(未图示)、信号线(未图示)和像素电极250。像素电路分别含有薄膜晶体管等开关元件，在基 板210上排列成矩阵状。扫描线对应着像素电路的行来排列。各像素电路的动作被由扫描 线供给的扫描信号控制。信号线对应着像素电路的列来排列。各像素电极250通过像素电 路与信号线连接。各像素电极250与着色层120a至120c中的任一个相对。 [0209] 像素电极250被取向膜260覆盖。取向膜260例如可以如下得到：在像素电极250上形成聚酰亚胺等透明树脂层，对该透明树脂层实施摩擦等取向处理。该取向膜260也可 以利用光取向技术来形成。 [0211] 液晶层30由液晶化合物或液晶组合物构成。该液晶化合物或液晶组合物具有流动性，充满了被滤色器基板10’、阵列基板20和粘接剂层围成的空间。滤色器基板10’、阵列基板20、粘接剂层和液晶层30形成了液晶单元。 [0212] 偏振片40粘贴于液晶单元的两个主面上。偏振片40例如按照使它们的透射轴正交的方式配置。 [0213] 该液晶显示装置中，固体化液晶层130的区域130a至130c的厚度大致相等，折射率各向异性不同。因此，可以使130a至130c的折射率各向异性最优化，从而对于红、绿和 蓝各种颜色来说，可以实现理想的光学补偿。 [0214] 如上所述，相位差片10可以利用于采用了有源矩阵驱动方式的透射型液晶显示装置。该相位差片10还可以利用于其它的显示装置。 [0215] 例如，相位差片10还可以利用于半透射型液晶显示装置或反射型液晶显示装置。此外，液晶显示装置中，也可以采用无源矩阵驱动方式等有源矩阵驱动方式以外的驱动方 式。或者，相位差片10还可以利用于有机电致发光显示装置等液晶显示装置以外的显示装 置。 [0216] 进一步的利益和变形对于本领域技术人员来说是容易的。因此，本发明的更广的侧面不应该限定于这里记载的特定记载或代表性的形态。因此，在不超出由权利要求书及 其等价物规定的本发明的总括的概念的真实意图或范围的范围内，可以进行各种变形。 |
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