專利名稱：相位差控制構(gòu)件、液晶顯示器和相位差層形成用液晶材料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相位差控制構(gòu)件、液晶顯示器和相位差層形成用液晶材料組合物。
背景技術(shù)：
以IPS(In Plane Switching，共面轉(zhuǎn)換)模式為顯示模式的液晶顯示器(IXD) (IPS-IXD)由于在黑顯示時(暗顯示時)液晶分子在面內(nèi)水平取向，所以具有本質(zhì)上視角 寬，顯示特性優(yōu)異的優(yōu)點。作為IPS-IXD，當其是用于一般家庭的電視用途時，多采用可彩色顯示類型的 LCD，而當其是作為產(chǎn)業(yè)用監(jiān)測儀中顯示醫(yī)療用圖像的監(jiān)測儀(倫琴用監(jiān)測儀等)的用途 時，從提高清晰度的需要考慮，幾乎均采用能使1個像素面積比進行彩色顯示類型盡量小 的進行黑白顯示類型的IXD。IPS-IXD為可彩色顯示類型情況下的以往的實例如圖6所示。圖6所示的IPS-IXD151具有下述構(gòu)成由透明玻璃基材141上設(shè)有TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)等開關(guān)元件(未圖示)和ITO (Indium Tin Oxide，氧化銦 錫)膜等電極(未圖示)的基板部(TFT陣列(TFT Array)基板)223和與該基板部223對 向配置的對向基板部(彩色過濾器)222構(gòu)成基板結(jié)構(gòu)體225，在一對基板部222、223之間 封入驅(qū)動用液晶組合物124，以形成液晶144分子的取向能夠根據(jù)電場變化而變化的驅(qū)動 液晶層128。為了不使一對基板部222和223的間隔產(chǎn)生變動，而設(shè)置多個柱體103，所述 柱體103具有作為保持兩基板部222、223的間隔的柱的功能。在各基板部222、223的外側(cè)位置，使透射軸相互垂直地配置有偏振片133、142，此 外，在基板部223中的透明玻璃基材141和偏振片142之間設(shè)置有通過控制光的相位差來 進行光學補償?shù)南辔徊钅?30。構(gòu)成彩色過濾器的對向基板部222構(gòu)成如下在透明的玻璃基材102表面上形成 以規(guī)定圖案形成有規(guī)定圖案的黑矩陣115的同時，形成R(紅)、B (藍)、G(綠)等各種顏色 的顏色圖案116、117、118，以形成著色層113，在著色層113的表面上層疊透明保護層134。 黑矩陣115使用含有黑色顏料和樹脂的光致抗蝕劑、印刷用油墨或鉻等金屬構(gòu)成。各種顏 色的顏色圖案116、117、118使用含有對應(yīng)于各種顏色的顏料和樹脂的光致抗蝕劑或印刷 用油墨作為材料構(gòu)成。透明保護層134可通過將能聚合的樹脂材料涂布在著色層表面使之 固化來形成。構(gòu)成透明保護層134的材料可使用引起聚合反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)的材料，例如可 使用含有含不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸酯基的化合物、含有環(huán)氧基的化合物、含有氨基甲 酸乙酯基的化合物等。IPS-IXD151在將驅(qū)動液晶層128中所含的液晶144的分子驅(qū)動之際，使自基板部 223上配置的電極向驅(qū)動液晶層128的面內(nèi)方向(與在驅(qū)動液晶層128的厚度方向具有法 線的平面平行的方向)產(chǎn)生電場，通過對驅(qū)動液晶層128的面內(nèi)方向采用開關(guān)控制液晶144 分子的取向狀態(tài)，而控制通過驅(qū)動液晶層128的光的狀態(tài)，并根據(jù)被控制的光的組合在液晶顯示畫面上形成圖像?？梢?，驅(qū)動液晶層128中所含的液晶144的分子的取向狀態(tài)是決定液晶顯示畫面 上形成的圖像的要素，所以，如果液晶144取向為本來沒有預定的方向而產(chǎn)生不優(yōu)選的傾 角，則可能會帶給液晶顯示畫面上所顯示圖像的品質(zhì)以不良影響。由此可見，與基板部222、 223中的驅(qū)動液晶層128接觸的面優(yōu)選形成沒有凹凸的平滑面。如果該接觸面形成級差量 大的凹凸面(級差面)，則在基板部222、223和驅(qū)動液晶層128的接觸界面的位置處，液晶 144分子的取向產(chǎn)生錯亂，可能會給液晶144分子的取向性帶來不良影響。考慮到這種級差 面所致的液晶144的取向惡化，如圖6所示，在對向基板222的著色層113上層疊透明保護 層134。雖然對向基板部222上形成著色層113，但是由于該著色層113是將顏色圖案116、 117、118和黑矩陣115設(shè)成規(guī)定的圖案而構(gòu)成的，所以存在著色層113表面上產(chǎn)生大量凹凸 而容易形成級差面的問題。在黑矩陣115形成的部分上，如果形成大的級差，則驅(qū)動液晶層128中所含的液 晶114分子產(chǎn)生取向錯亂，如果產(chǎn)生該取向錯亂，則取向錯亂會波及到其周圍的液晶144分 子，可能會導致用于形成液晶顯示器所顯示圖像的光得不到充分控制。因此，施以下述對策通過在著色層113上層疊透明保護層134，即使在著色層113 形成之際在和驅(qū)動液晶層128接觸的面上產(chǎn)生級差，也可由透明保護層134消除該級差。但是，通常IPS-IXD151與其它模式的IXD相比，斜向觀察時，產(chǎn)生漏光，結(jié)果導致 縮小視角的不佳狀況產(chǎn)生。漏光的第一個原因被認為是觀察者從正面方向觀看液晶顯示器 的畫面時，被設(shè)為正交尼科耳的兩枚偏振片的光的透射軸所構(gòu)成的相對角度，在觀察者從 相對于畫面正面方向為斜向的方向觀察時，發(fā)生了變化，從而產(chǎn)生漏光。第二個原因被認為 是從貼合在偏振片上的保護膜產(chǎn)生相位差，從而產(chǎn)生漏光。這里，特別是對于第二個原因加以詳細說明。液晶顯示器中，配設(shè)有偏振片133、 142，但首先，偏振片133通常使用如圖8所示的具有由保護膜171、171夾持偏光膜170的 結(jié)構(gòu)的偏振片，此外，偏光膜170可使用“通過使PVA(聚乙烯醇)膜含浸碘，將含浸了碘的 PVA膜單軸拉伸，由此使碘單軸取向形成的薄膜”，保護膜171通常使用TAC(三乙?；w維 素)膜。這對于偏振片142也相同。而且，該保護膜171所使用的TAC膜通常具備雙折射 各向異性，具體地，其面內(nèi)方向的折射率比TAC膜法線方向(相對于膜面的法線方向)的折 射率更大，形成所謂的負C板(-C板)，所以沿著該保護膜171的厚度方向前進的光和沿著 相對于該厚度方向斜向傾斜的方向前進的光中，光的相位差產(chǎn)生不同，可能會給視角帶來 不良影響。由偏振片產(chǎn)生的相位差的光學補償，通過另行準備其面內(nèi)方向的折射率比法線方 向的折射率更小的相位差膜(作為所謂的正c板(+C板)的相位差膜)，可以將該相位差膜 設(shè)置在透明基材和偏振片之間。具體地，例如，如圖6所示，另外單獨制作其面內(nèi)方向的折 射率比法線方向的折射率更小的具備雙折射特性的相位差膜131，在透明玻璃基材102和 偏振片133之間設(shè)置相位差膜131。圖6中，相位差膜131的雙折射特性如折射率橢圓體 202所示。但是，采用這樣的手法，結(jié)果有使液晶顯示器的厚度或者另外單獨地配置在一對 基板外側(cè)上的膜材料的數(shù)目增加的問題。此處，以往在用于提高視角的光學補償中，曾經(jīng)提出過對液晶顯示器施加下述手 段即，通過控制朝向液晶顯示畫面外側(cè)方向的光的相位差進行光學補償?shù)氖侄?。作為該手段，在各種顯示模式的液晶顯示器中通常采用下述手段使用粘合材料將具有光學各向異 性的相位差膜貼合配置在構(gòu)成液晶顯示器的一對基板部的外面?zhèn)任恢蒙希瓜辔徊钅ぐl(fā)揮 使通過其的光雙折射的光學補償功能，由此進行光學補償。但是，作為進行光學補償?shù)姆椒ǎ耸褂孟辔徊钅みM行光學補償?shù)纳鲜龇椒ㄒ?外，還曾經(jīng)提出過下述方法即，在構(gòu)成液晶顯示器的基板上使用液晶材料組合物形成具有 光學各向異性的相位差層，使該內(nèi)嵌式相位差層發(fā)揮光學補償功能的方法(例如，專利文 獻1) O作為進行光學補償?shù)姆椒ㄊ褂脙?nèi)嵌式相位差層的情況，沒有必要進行使用相位差 膜時所必須的采用粘合材料的相位差膜的貼合，可減少粘合材料層，所以可比使用相位差 膜的情況更進一步薄化液晶顯示器。此外，特別是把使用聚合性液晶形成的內(nèi)嵌式相位差 層組裝到液晶顯示器中的情況，與使用相位差膜的情況相比，來自于外部的熱對光學補償 功能的影響減少，從而可將液晶顯示器制成耐熱性優(yōu)異的液晶顯示器。此外，使用內(nèi)嵌式相位差層的情況，也不會發(fā)生使用相位差膜時出現(xiàn)的薄膜隨時 間收縮這一不佳狀況。因而，在包括IPS-LCD在內(nèi)的液晶顯示器中，希望開發(fā)出設(shè)有內(nèi)嵌式相位差層的 液晶顯示器，另外還特別希望得到組裝有具備光學補償功能或更進一步功能的、在功能上 優(yōu)異的相位差層作為內(nèi)嵌式相位差層的液晶顯示器。專利文獻1 日本特開平5-142531號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，目前的實際情況是，在包括IPS-IXD在內(nèi)的液晶顯示器中，作為設(shè)置內(nèi)嵌式 相位差層進行光學補償?shù)娘@示器，具有補償驅(qū)動液晶層產(chǎn)生的相位差的功能的顯示器尚處 于開發(fā)中，設(shè)有能抑制偏振片產(chǎn)生的相位差以發(fā)揮優(yōu)異光學補償功能的內(nèi)嵌式相位差層的 液晶顯示器的開發(fā)尚不充分。本發(fā)明的目的在于提供在可組裝到液晶顯示器中的相位差控制構(gòu)件中，可使內(nèi)嵌 式相位差層發(fā)揮透明保護層的功能、控制表面的級差量的相位差控制構(gòu)件。此外，本發(fā)明的目的還在于提供可有效發(fā)揮對偏振片產(chǎn)生的光的相位差進行光學 補償?shù)墓鈱W補償功能的相位差控制構(gòu)件。本發(fā)明的再一個目的還在于提供用于形成層疊在相位差控制構(gòu)件級差面上的相 位差層的液晶材料組合物。解決問題的手段本發(fā)明為(1)相位差控制構(gòu)件，其是在基材表面上層疊底層以形成級差面，在該級差面上層 疊相位差層而成的相位差控制構(gòu)件，其特征在于，相位差層的光軸相對于在相位差層的厚度方向具有法線的面直立，相位差層表面 的級差量T為小于500nm，在相位差層的面內(nèi)方向取相互垂直的x軸和y軸，在相位差層的 法線方向取z軸，設(shè)相位差層的x軸方向的折射率為nx，y軸方向的折射率為ny，z軸方向的 折射率為nz時，相對于波長589nm的光的nx、ny、nz和系數(shù)P具有P = (nz-((nx+ny)/2))
6的關(guān)系，系數(shù)P和相位差層的厚度d(nm)滿足下述式1、式2、式3中的任一個(數(shù)1)0. 005 彡 P 彡 0. 04(式 1)d ( 2000 (式 2)10 彡 PXd 彡 40(式 3)。(2)上述(1)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，底層是具備黑矩陣和顏色圖案的著色層。(3)上述(1)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，底層是黑矩陣形成層。(4)上述(1)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官 能團的液晶分子的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜，賦予該液晶涂膜中所 含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合而形成的。(5)上述(2)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官 能團的液晶分子的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜，賦予該液晶涂膜中所 含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合而形成的。(6)上述(1)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官 能團的液晶分子和相位差調(diào)整用添加物的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂 膜，賦予該液晶涂膜中所含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子 聚合而形成的。(7)上述(2)所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官 能團的液晶分子和相位差調(diào)整用添加物的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂 膜，賦予該液晶涂膜中所含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子 聚合而形成的。(8)液晶顯示器，其是在對向的一對基板部中至少一個的基板部上設(shè)置電極的同 時，在一對基板部之間形成驅(qū)動液晶層而成的液晶顯示器，其特征在于，在一對基板部的任 一個上組裝上述(1) (7)任一項所述的相位差控制構(gòu)件。(9)相位差層形成用液晶材料組合物，其是用于形成層疊在相位差控制構(gòu)件級差 面上的相位差層的液晶材料組合物，其特征在于，含有具有聚合性官能團的液晶分子和相 位差調(diào)整用添加物，使用該液晶材料組合物形成的相位差層的光軸相對于在相位差層的厚 度方向具有法線的面直立，相位差層表面的級差量T為小于500nm，在相位差層的面內(nèi)方向 取相互垂直的x軸和y軸，在相位差層的法線方向取z軸，設(shè)相位差層的x軸方向的折射 率為nx，y軸方向的折射率為ny，z軸方向的折射率為nz時，相對于波長589nm的光的nx、 ny、nZ和系數(shù)P具有P= (nz-((nx+ny)/2))的關(guān)系，系數(shù)P和相位差層的厚度d (nm)滿足 下述式1、式2、式3中的任一個(數(shù) 2)0. 005 彡 P 彡 0. 04 (式 1)d ( 2000 (式 2)10 彡 PXd 彡 40(式 3)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件，當將其組裝到液晶顯示器中時，可使內(nèi)嵌式相位
7差層在有效發(fā)揮透明保護層的功能的同時，還有效發(fā)揮對偏振片產(chǎn)生的光的相位差進行光 學補償?shù)墓鈱W補償功能。即，根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件，當組裝到液晶顯示器中時，可 抑制相位差控制構(gòu)件表面的級差量，從而有效抑制相位差控制構(gòu)件產(chǎn)生過大級差的可能。 進一步地，根據(jù)該相位差控制構(gòu)件，在從液晶顯示器的液晶顯示畫面的厚度方向觀看的情 況下，和從相對于該厚度方向斜向觀看的情況下，可有效抑制光通過偏振片之際產(chǎn)生的相 位差導致的液晶顯示畫面的斜向產(chǎn)生漏光的狀態(tài)，從而可制造確保寬視角的液晶顯示器。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于可省去透明保護層，所以可薄化液晶顯示器。根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件，除可將黑矩陣作為底層之外，還可將黑矩陣和顏 色圖案而成的著色層作為底層，所以可利用相位差層來被覆隨著黑矩陣和顏色圖案的形成 而形成的級差面，即使在黑矩陣和顏色圖案的形成之際形成具有過大級差的級差面，也可 抑制相位差控制構(gòu)件最表面的級差量而有效消除級差。通常，在液晶顯示器中，可在基板和驅(qū)動液晶層之間形成對構(gòu)成驅(qū)動液晶層的液 晶分子的取向進行限制的取向膜。于是，在組裝有相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器的制造之 際，通常會介于相位差控制構(gòu)件和驅(qū)動液晶層之間形成取向膜。但是，這樣的取向膜通常為 500人左右，形成的比相位差膜還充分地薄，所以，使用該取向膜很難消除相位差控制構(gòu)件 最表面的級差。在這一點上，根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件，按照相位差層最表面產(chǎn)生的級 差的級差量T值小于500nm那樣構(gòu)成，所以，即使是具備取向膜的通常的液晶顯示器，也可 充分發(fā)揮下述效果驅(qū)動液晶層和與其接觸的層之間的接觸界面附近，驅(qū)動液晶層中所含 的液晶分子由于底層級差而發(fā)生的非預定取向得到抑制的效果，以及可抑制構(gòu)成驅(qū)動液晶 層的液晶取向性產(chǎn)生大的錯亂的效果。在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件中，相位差層是將含有具有聚合性官能團的液晶分 子(聚合性液晶分子)的液晶材料組合物涂布在底層級差面上得到液晶涂膜，再使該得到 的液晶涂膜中含有的聚合性液晶分子聚合而形成的，所以形成了聚合性液晶分子的高分子 (液晶聚合物)結(jié)構(gòu)，因而耐熱性優(yōu)異，相位差層的顯示光學特性的雙折射率特性很難受熱 的影響，例如，可發(fā)揮即使是在車內(nèi)那樣比較容易變成高溫的環(huán)境下也可容易使用的效果。 在聚合性液晶分子為可三維交聯(lián)聚合的聚合性液晶分子的情況，由于該高分子結(jié)構(gòu)堅固， 所以這種效果特別大。此外，根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件，也可將使用添加有相位差調(diào)整用添加物的 液晶材料組合物成膜的液晶涂膜制成相位差層，由此，根據(jù)液晶顯示器的設(shè)計適當調(diào)整相 位差層的光學補償功能變得容易。此外，本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件通過組裝到構(gòu)成液晶顯示器的基板中，可使內(nèi)嵌 式相位差層嵌入到基板中作為補償偏振片產(chǎn)生的相位差的層結(jié)構(gòu)，無需經(jīng)過下述的工序， 即，為補償偏振片產(chǎn)生的相位差而另外單獨制作包括具有光學補償功能的相位差層的膜材 料等構(gòu)件并將其貼合配設(shè)到基材上的工序，即可設(shè)計液晶顯示器。而且，根據(jù)本發(fā)明，不需 要在使用補償偏振片產(chǎn)生的相位差的相位差膜時所必須的粘合劑等，即可把對偏振片產(chǎn)生 的相位差發(fā)揮光學補償功能的構(gòu)成配備到基板上，除可降低粘合劑帶來的光散射的可能以 外，還可進一步薄化液晶顯示器。


[圖1]是表示本發(fā)明相位差控制構(gòu)件的實施方式的截面簡圖。[圖2]是表示設(shè)置著色層作為底層情況下的相位差控制構(gòu)件的實施方式的截面 簡圖。[圖3]是表示設(shè)置著色層作為底層情況下的相位差控制構(gòu)件的實施方式的俯視 簡圖。[圖4]是表示底層為黑矩陣形成層情況下的相位差控制構(gòu)件的實施方式的截面 簡圖。[圖5]是表示組裝有本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器的實施方式的分解 透視圖。[圖6]是表示以往的液晶顯示器的分解透視圖。[圖7]是用于對本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件的相位差層說明光軸狀態(tài)的說明圖。[圖8]是表示偏振片結(jié)構(gòu)的截面簡圖。
具體實施例方式本發(fā)明中制造的相位差控制構(gòu)件1是在基材2的表面上層疊底層5以形成級差面 8，再覆蓋級差面8層疊相位差層4而構(gòu)成的(圖1)?；?由具有透光性的材料構(gòu)成，可采用1種材料以單層構(gòu)成基材2，或者也可采 用多種材料以多層構(gòu)成。基材2的透光率可適當選定。形成基材2的材料優(yōu)選光學上具有各向同性的材料。這樣的材料除玻璃基板等玻 璃材料以外，還可適當選擇各種材質(zhì)構(gòu)成的板狀體。具體可以是由聚碳酸酯、聚甲基丙烯 酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、三乙?；w維素等構(gòu)成的塑料基板，也可進一步使用聚醚 砜、聚砜、聚丙烯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酮等的膜。但特別是將相位差控制構(gòu)件用 于液晶顯示器用時，基板形成材料優(yōu)選是無堿玻璃。在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，在基材2表面上層疊形成底層5，形成多個該底 層5表面向上方隆起的凸部分(相位差控制構(gòu)件1的上側(cè)表面中相對寬幅的部分所對應(yīng)的 部分)和底層5表面向下方凹陷的凹部分(相位差控制構(gòu)件1的上側(cè)表面中相對窄幅的部 分所對應(yīng)的部分)，由這些隆起的凸部分和凹陷的凹部分形成級差，從而形成具有多個級差 的級差面8。底層5可根據(jù)相位差控制構(gòu)件1的設(shè)計設(shè)在基材2的整面上，或者設(shè)在其一部 分上。級差面8可通過組合底層5和基材2兩者形成，或者也可僅由底層5形成。底層5可舉出代表性的具備黑矩陣和顏色圖案的著色層，但也可以是僅形成黑矩 陣的單一層(黑矩陣形成層)，此外，也可以是僅形成顏色圖案的單一層。對于本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，底層5是著色層13的情況加以說明。特別是 對于相位差控制構(gòu)件1，列舉一個例子對基材2表面上形成有具有顏色圖案和黑矩陣的著色 層的情況加以說明(圖2、3)。圖2、圖3是分別表示底層5為著色層13情況下的相位差控制 構(gòu)件1的實施例的截面簡圖、俯視簡圖。應(yīng)予說明，在圖3中，省略了相位差層4的圖示。相位差控制構(gòu)件1在基材2的一側(cè)的表面上縱橫涂布形成格子狀(格子條紋狀) 的遮光性黑矩陣15，由此，被黑矩陣包圍的區(qū)域形成多個開口部20。此時，黑矩陣15的形 成區(qū)域相當于遮光部，開口部20相當于透光部。
黑矩陣15可通過將例如金屬鉻薄膜、鎢薄膜等具有遮光性或吸光性的金屬薄膜 在基材2面上形成圖案來形成。此外，黑矩陣15還可通過將含有黑色顏料的樹脂等有機材 料印刷成規(guī)定形狀來形成。在配置有黑矩陣15的基材2之上，以覆蓋開口部20的方式將三種顏色的顏色圖 案16、17、18排列成長方形狀，由這些顏色圖案16、17、18和黑矩陣15形成著色層13(圖2、 圖3)。顏色圖案16、17、18具有透光性，對透過的可見光進行分光從而分別形成紅(R)、綠 (G)、藍⑶的著色區(qū)域。因而，如圖3中的雙點劃線所示，由RGB三種顏色的顏色圖案(紅 色(R)的顏色圖案16、綠色(G)的顏色圖案17、藍色⑶的顏色圖案18)形成各個像素，三 種顏色的顏色圖案16、17、18的像素組合形成一個像元21。顏色圖案16、17、18可通過下述來形成，S卩，按照每種顏色配合對應(yīng)于各種顏色的 顏料和樹脂等，將形成的著色材料分散在溶劑中，將得到的著色材料分散液涂布于基材2 上，形成的涂膜采用例如光刻法、通過圖案化形成例如長方形狀等規(guī)定的圖案，除此之外也 可通過將著色材料分散液按照規(guī)定的圖案涂布在基材2上來形成。著色層13中形成黑矩陣15的情況，該黑矩陣15除作為遮光部的功能之外，還同 時持有例如防止涂成長方形狀的顏色圖案16、17、18的混色的功能、俯視觀察時將開口部 20分區(qū)以使像元21的輪廓鮮明化的功能、以及自透射光隱蔽液晶驅(qū)動電路等的功能。在相位差控制構(gòu)件1中，對于著色層13，以顏色圖案16、17、18和黑矩陣15來被覆 基材2表面，在相鄰的顏色圖案16、17、18之間形成間隙區(qū)域，在該間隙區(qū)域中，黑矩陣15 露出表面。此時，當俯視觀察相位差控制構(gòu)件1時，該間隙區(qū)域的黑矩陣15部分形成比顏 色圖案16、17、18更向下方凹陷的凹部分，顏色圖案16、17、18部分地超出黑矩陣15，形成比 黑矩陣15更隆起的凸部分，由這些凹陷的凹部分和隆起的凸部分產(chǎn)生級差，形成級差面8。應(yīng)予說明，在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，構(gòu)成著色層13的顏色圖案16、17、18 也可按照每種顏色形成不同的厚度。顏色圖案按照每種顏色形成不同的厚度時，自基材2 表面隆起的程度根據(jù)顏色圖案16、17、18而相互不同，所以導致被配置為距離基材2的表面 隆起程度不同的相鄰顏色圖案。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使是在相位差控制構(gòu)件1在相鄰顏色 圖案上不形成間隙區(qū)域，黑矩陣15和顏色圖案16、17、18中不形成級差的情況下，相鄰顏色 圖案之間也形成級差，同樣形成級差面。此外，相位差控制構(gòu)件1根據(jù)其用途和光學規(guī)格參數(shù)也存在不在著色層上形成黑 矩陣15的情況。在這樣的情況下，如上所述，顏色圖案按照每種顏色以不同厚度形成的情 況，同樣可形成級差面。在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，不限于黑矩陣15的配置形狀為矩形格子狀的情 況，也可形成條狀或三角格子狀等形狀。此外，對于構(gòu)成著色層13的顏色圖案，同樣除了 RGB方式的三色情況之外，也可以選擇作為其互補色系的CMY方式，此外也可采用單色或二 色的情況、或者四色以上的情況等。此外，顏色圖案的形狀除形成長方形狀的情況以外，也 可采用在基材2上分散配置多個矩形形狀或三角形狀等微細圖案的情況等，根據(jù)目的選擇 各種圖案。在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，底層5也可以是黑矩陣15。此時，如圖4所示， 在基材2的一側(cè)的表面上，與上述著色層13的情況同樣地縱橫涂布形成格子狀的遮光性黑 矩陣15，由此形成多個格子點狀的黑矩陣15的非形成區(qū)域作為開口部20，同時，黑矩陣15的形成區(qū)域成為遮光部。在基材2表面上形成的黑矩陣15在黑矩陣的形成區(qū)域中覆蓋基材2表面形成自 基材2隆起的凸部分，在黑矩陣15的非形成區(qū)域中基材2的表面露出，形成較黑矩陣15的 形成區(qū)域相對凹陷的凹部分，由這些隆起的凸部分和凹陷的凹部分形成多個級差，在基材2 上形成級差面8。 應(yīng)予說明，底層5也可制成由TFT等開關(guān)元件、ITO膜等透明電極構(gòu)成的層結(jié)構(gòu)。 透明電極可通過適當選擇濺射法等公知手段在基材表面上適當?shù)貓D案化來形成。相位差層4是對于在其厚度方向通過相位差層4內(nèi)部從一側(cè)表面入射從另一側(cè)表 面射出的光，具有在該光通過相位差層4內(nèi)部之際可使光雙折射的功能的層。相位差層4的折射率nX、ny、nZ的關(guān)系為滿足nx < nZ、ny < ηζ,ηχ和ny相等或 幾乎相等，該相位差層4作為所謂的“+C板”(正C板)發(fā)揮作用。但對于相位差層4的折 射率，當在相位差層4的厚度方向(相位差層4的法線方向)取ζ軸(圖7中為z)，在相 位差層4的面內(nèi)方向(在相位差層4的厚度方向具有法線的面(平面)的面內(nèi)方向(與該 平面平行的方向))取相互垂直的χ軸(圖7中為χ)、y軸(圖7中為y)而假設(shè)xyz空間 時，χ軸、y軸、ζ軸方向的光的折射率分別定義為nx、ny、nz。相位差層4形成使分子結(jié)構(gòu)中具有聚合性官能團的液晶分子(稱為聚合性液晶分 子)進行聚合反應(yīng)而成的高分子結(jié)構(gòu)。相位差層4以液晶分子在特定方向取向的狀態(tài)形成。液晶分子具有與其分子結(jié)構(gòu) 相應(yīng)的光軸，具備根據(jù)該光軸的狀態(tài)確定的雙折射特性，通過在特定方向使液晶分子取向 并固定，可構(gòu)成具有與該取向狀態(tài)對應(yīng)的雙折射特性的層結(jié)構(gòu)，具體地，構(gòu)成相位差層4作 為具有所謂正C板的功能的層。構(gòu)成相位差層4的液晶分子可從能夠使相位差層4形成具有正C板功能的層的液 晶分子中適當選擇。這樣的液晶分子可使用能形成向列液晶相的液晶分子或能形成近晶液 晶相的液晶分子。構(gòu)成相位差層4的液晶分子優(yōu)選為在其液晶分子的結(jié)構(gòu)中具有不飽和雙鍵作為 聚合性官能團的聚合性液晶分子。此外，在聚合性液晶分子中，從耐熱性觀點考慮，更優(yōu)選 使用能夠以液晶相狀態(tài)交聯(lián)聚合反應(yīng)的聚合性液晶分子(稱為交聯(lián)聚合性液晶分子或者 交聯(lián)性液晶分子)，交聯(lián)聚合性液晶分子優(yōu)選為分子結(jié)構(gòu)的兩末端具有不飽和雙鍵的液晶 分子(具有2個以上不飽和雙鍵的液晶分子)。應(yīng)予說明，使用交聯(lián)聚合性液晶分子形成相 位差層4的情況，相位差層4中將會形成交聯(lián)聚合性液晶分子相互交聯(lián)而成的交聯(lián)高分子 結(jié)構(gòu)。為得到相位差層4而使用的交聯(lián)性液晶分子可舉出具有交聯(lián)性的向列液晶分子 (交聯(lián)性向列液晶分子)等。交聯(lián)性向列液晶分子例如可舉出1分子中至少具有1個(甲 基)丙烯酰基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷(力#々力 >)基、異氰酸酯基等聚合性基團的單體、低 聚物、聚合物等。此外，這樣的交聯(lián)性液晶分子更具體地可使用下述化1所示的通式1表示 的化合物中的1種化合物(化合物(I))或者2種以上的混合物、下述化2所示的通式2表 示的化合物中的1種化合物(化合物(II))或者2種以上的混合物、化3、化4所示的化合 物(化合物(III))中的1種化合物或者2種以上的混合物、或組合上述化合物形成的混合 物。<formula>formula see original document page 12</formula><formula>formula see original document page 13</formula><formula>formula see original document page 14</formula>化1所示的通式1中，R1和R2分別表示氫或甲基，但為了使交聯(lián)性液晶分子顯示液 晶相的溫度范圍更寬，優(yōu)選至少R1和R2的任一個為氫，更優(yōu)選兩者均為氫。此外通式1中 的X和通式2中的Y可以是氫、氯、溴、碘、碳原子數(shù)為1 4的烷基、甲氧基、氰基或硝基中 的任一個，但優(yōu)選是氯或甲基。此外，通式1中表示分子鏈兩端的(甲基)丙烯酰氧基和芳 香環(huán)之間的亞烷基的鏈長的a和b，以及通式2中的d和e分別可取1 12范圍中任意的 整數(shù)，但優(yōu)選是4 10的范圍，更優(yōu)選是6 9的范圍。a = b = O時的通式1化合物(I) 或d = e = O時的通式2化合物(II)缺乏穩(wěn)定性，容易水解，而且化合物(I)或(II)自身 的結(jié)晶性高。此外，a或b或者d或e分別在13以上時的通式1化合物(I)或通式2化合 物(II)的各向同性相轉(zhuǎn)變溫度(Tl)低。從該理由來看，這些化合物的液晶分子穩(wěn)定顯示 液晶性的溫度范圍(維持液晶相的溫度范圍)均窄，不優(yōu)選用于相位差層4中。交聯(lián)性液晶分子例示了上述化1、化2、化3、化4所示的具備聚合性的液晶(聚合 性液晶)的單體，但也可使用聚合性液晶的低聚物或聚合性液晶的聚合物等，這樣的低聚 物或聚合物也可適當選擇使用上述化1、化2、化3、化4等的低聚物或聚合物等公知的化合 物。在相位差層4中，液晶分子的聚合度(交聯(lián)聚合性液晶分子的情況是交聯(lián)聚合度) 優(yōu)選在80以上左右，更優(yōu)選在90以上左右。構(gòu)成相位差層4的液晶分子的聚合度如果比 80小，則存在不能充分維持均勻的取向性的可能。應(yīng)予說明，上述聚合度、交聯(lián)聚合度表示 液晶分子的聚合性官能團之中在液晶分子聚合反應(yīng)中消耗的比例。使用如上所述的液晶分子如下形成具有作為正C板的光學補償功能的層，從而形 成相位差層4。相位差層4是通過使其光軸朝著上述假設(shè)的xyz空間中的ζ軸方向使正的雙折射 各向異性液晶分子取向并固定而形成的。具體地，相位差層4可如下形成。首先，配合構(gòu)成相位差層4的上述化合物(I)、化合物(II)、化合物(III)那樣的 液晶分子和溶劑，配制液晶材料組合物。也可根據(jù)需要向液晶材料組合物中適當添加包括 使液晶分子垂直取向的取向助劑(有時稱之為垂直取向助劑)等在內(nèi)的添加劑。
液晶材料組合物的配制中所使用的溶劑只要是能使構(gòu)成相位差層4的液晶分子 溶解的溶劑即可，沒有特別限定，具體可使用苯、甲苯、二甲苯、正丁基苯、二乙基苯、四氫 化萘等烴類；甲氧基苯、1，2_ 二甲氧基苯、二甘醇二甲醚等醚類；丙酮、甲乙酮、甲基異丁基 酮、環(huán)己酮、2，4_戊烷二酮等酮類；醋酸乙酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、 丙二醇單乙醚乙酸酯、γ - 丁內(nèi)酯等酯類；2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰 胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶劑；氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙 烯、四氯乙烯、氯苯、鄰二氯苯等鹵系溶劑；叔丁醇、二丙酮醇、甘油、一乙酸甘油酯、乙二醇、 三甘醇、己二醇、乙二醇單甲醚、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等醇類；苯酚、對氯苯酚等酚類等 中的1種或2種以上。僅使用單一種類的溶劑時，對于交聯(lián)性液晶分子等配合物成分的溶 解性不充分的情況，和涂布液晶材料組合物之際作為涂布對象的原材料(構(gòu)成基材的原材 料)可能受浸的情況等，可通過混合使用2種以上的溶劑來回避這些不佳狀況。上述溶劑 中，單獨溶劑優(yōu)選的是烴系溶劑和二醇單醚乙酸酯系溶劑，混合溶劑優(yōu)選的是醚類或酮類 和二醇類混合形成的混合系溶劑。液晶材料組合物溶液的配合物成分的濃度根據(jù)液晶材料 組合物中使用的配合物成分在溶劑中的溶解性和相位差層所希望的層厚度等而不同，但通 常是1 60質(zhì)量％，優(yōu)選是3 40重量％的范圍。液晶材料組合物中所含的垂直取向助劑具體可例示聚酰亞胺、表面活性劑和偶聯(lián) 劑。垂直取向助劑使用聚酰亞胺的情況，聚酰亞胺是具有長鏈烷基的聚酰亞胺時，由 于可在寬范圍內(nèi)選擇相位差控制構(gòu)件上形成的相位差層4的厚度，因而優(yōu)選。應(yīng)予說明， 垂直取向助劑是聚酰亞胺的情況，聚酰亞胺具體可例示日產(chǎn)化學公司制造的SE-7511或 SE-1211、或者JSR公司制造的JALS-2021-R2等。垂直取向助劑使用表面活性劑的情況，表面活性劑只要是能使聚合性液晶分子垂 直取向的表面活性劑即可，但由于在形成相位差層之際必須將液晶分子加熱到向液晶相轉(zhuǎn) 變的溫度，所以要求具有即使是在向液晶相轉(zhuǎn)變的溫度也不分解的程度的耐熱性。此外，在 形成相位差層4之際，由于存在液晶分子溶解在有機溶劑中的情況，所以此時，要求與溶解 液晶分子的有機溶劑的親和性良好。表面活性劑只要是滿足這樣的要求，則表面活性劑不 限定非離子系、陽離子系、陰離子系等種類，可僅使用1種表面活性劑，也可并用多種表面 活性劑。垂直取向助劑使用偶聯(lián)劑的情況，偶聯(lián)劑具體可例示正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、正十二烷基三甲氧基硅烷、正 十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷等硅烷化合物水 解得到的硅烷偶聯(lián)劑、含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑、含有氟基的硅烷偶聯(lián)劑等。這些偶聯(lián)劑可選 擇多種添加到液晶材料組合物中。此外，可根據(jù)需要向液晶材料組合物中添加光聚合引發(fā)劑、敏化劑。光聚合引發(fā)劑例如可舉出苯偶酰(或者二苯甲酰)、安息香異丁醚、安息香異丙 醚、二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯甲?；?4’ -甲基二苯硫醚、聯(lián)苯酰 縮二甲醇、苯甲酸二甲基氨基甲酯、2-正丁氧基乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、對二甲氨基 苯甲酸異戊酯、3，3，- 二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯(乂 f aoyj ；ι 7才一乂一卜)、2-甲基-1-(4-(甲基硫)苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-苯偶酰-2-二甲基氨基-1_(4-嗎啉代苯基)_ 丁烷-1-酮、1-(4_十二烷基苯基)-2_羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4_異丙基苯 基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-氯硫雜蒽酮、2，4- 二乙基硫雜蒽酮、2，4- 二異丙基硫 雜蒽酮、2，4-二甲基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮等。液晶材料組合物中配合光聚合引發(fā)劑的情況，光聚合引發(fā)劑的配合量是0.01 10重量％。應(yīng)予說明，光聚合引發(fā)劑的配合量優(yōu)選是盡量不破壞聚合性液晶分子取向的程 度，考慮這一點，優(yōu)選是0. 1 7重量％，更優(yōu)選是0.5 5重量％。此外，液晶材料組合物中配合敏化劑的情況，敏化劑的配合量可在不嚴重破壞聚 合性液晶分子取向的范圍內(nèi)適當選擇，具體可在0.01 1重量％的范圍內(nèi)選擇。光聚合引 發(fā)劑和敏化劑均可僅使用1種，也可2種以上并用。這樣配制液晶材料組合物之后，接下來將該液晶組合物涂布到在基材2上層疊底 層形成的級差面上，制作液晶涂膜。該液晶材料組合物的涂布方法可適當采用模涂、棒涂、坡流涂布(” 4 K 卜)、輥涂等各種印刷法或旋涂法等。其次，對于基材2級差面一側(cè)表面上涂布制成的液晶涂膜中所含的聚合性液晶分 子，可如下那樣賦予取向性。這里由于相位差控制構(gòu)件1為正C板，所以構(gòu)成液晶分子垂直 取向的相位差層。對液晶分子賦予取向性是通過加熱液晶涂膜，使液晶涂膜的溫度為液晶 涂膜中所含的液晶分子成為液晶相的溫度(液晶相溫度)以上，小于液晶涂膜中所含的液 晶分子成為各向同性(液體相)的溫度來實施的。此時，液晶涂膜的加熱手段無特別限定， 可采用將形成了液晶涂膜的基材置于加熱氣氛下的手段，也可采用對液晶涂膜照射紅外線 進行加熱的手段。應(yīng)予說明，使聚合性液晶分子取向的方法除采用上述方法之外，還可采用下述方 法實現(xiàn)根據(jù)液晶涂膜中所含的液晶分子或該液晶涂膜的狀態(tài)，暫先將液晶涂膜加熱到各 向同性溫度，然后冷卻液晶涂膜，在該冷卻過程中，自發(fā)地誘導液晶分子取向的方法；或?qū)?液晶涂膜從規(guī)定的方向負載電場或磁場的方法。此外，即使是在成為液晶相的溫度范圍比室溫還高、通常在室溫下不顯示液晶相 的聚合性液晶分子用作液晶材料組合物中所含的液晶高分子的情況下，只要是含有在室溫 下顯示過冷卻狀態(tài)的液晶相的液晶分子的液晶材料組合物，則在液晶分子顯示液晶相的時 間范圍內(nèi)，即便是在室溫下，也可使用該液晶組合物形成含有已賦予取向性的液晶分子的 液晶涂膜。這樣，一旦形成了液晶涂膜中所含的液晶分子被賦予取向性的狀態(tài)，則液晶分子 彼此發(fā)生聚合反應(yīng)(液晶分子是交聯(lián)聚合性液晶分子時，是交聯(lián)聚合反應(yīng))。該聚合反應(yīng)是通過將液晶材料組合物中添加的光聚合引發(fā)劑的感光波長的光 (具體例如紫外線)等活性射線對著含液晶相狀態(tài)液晶分子的液晶涂膜照射該液晶涂膜整 面來進行的。此時，照射液晶涂膜的光的波長可根據(jù)該涂膜中所含的光聚合引發(fā)劑的種類 適當選擇。應(yīng)予說明，照射液晶涂膜的光不限于單色光，也可以是包括含光聚合引發(fā)劑的感 光波長的一定波長區(qū)域的光。此外，液晶分子的聚合反應(yīng)可根據(jù)如下方法實施在液晶涂膜顯示液晶相的狀態(tài) 下，介由具有遮光圖案的光掩膜對液晶涂膜照射(曝光)光聚合引發(fā)劑的感光波長的光等活性射線，使聚合反應(yīng)部分地進行(稱之為部分聚合工序)，在部分聚合工序之后，將液晶 涂膜加熱到液晶分子成為各向同性相的溫度(Ti)，在該狀態(tài)下進一步對液晶涂膜照射感光 波長的光等活性射線，使之進行聚合反應(yīng)的方法；在部分聚合工序之后，進行將液晶涂膜加 熱到溫度Ti以上使液晶分子熱聚合的處理，以使液晶涂膜中所含的液晶分子的聚合反應(yīng) 進行到規(guī)定的聚合度的方法。應(yīng)予說明，上述溫度Ti是在進行聚合反應(yīng)之前的液晶涂膜中 液晶分子成為各向同性相的溫度。此外，液晶分子的聚合反應(yīng)經(jīng)過使用了光掩膜的部分聚合工序進行的情況，也可 通過對形成有液晶涂膜的基材實施部分聚合工序之后，將該基材浸漬到可溶解未充分進行 液晶分子聚合反應(yīng)且未固化狀態(tài)的液晶材料組合物的溶液中，自基材表面除去液晶涂膜中 未進行液晶分子的聚合反應(yīng)的部分，按照規(guī)定的圖案在基材上形成包含液晶相液晶分子的 層結(jié)構(gòu)(圖案化)。應(yīng)予說明，基于照射活性射線使液晶涂膜中的液晶分子聚合反應(yīng)的液晶涂膜的固 化不僅可在空氣氣氛下實施，也可在惰性氣體氣氛中實施。在相位差層4中，對于構(gòu)成其高分子結(jié)構(gòu)(液晶分子是交聯(lián)聚合性液晶分子時為 交聯(lián)高分子結(jié)構(gòu))的各液晶分子的傾角，理想的是與相位差層4的厚度方向和面內(nèi)方向不 同的位置上存在的液晶分子的傾角大致為零。此外，液晶分子的傾角不為零或大致不為零 的情況，優(yōu)選滿足傾角相等且方位角(俯視相位差層4時，朝向液晶分子的光軸的方向) 為180°或其前后的不同關(guān)系的液晶分子的數(shù)目相等或大致相等。S卩，關(guān)于各液晶分子，假設(shè)由相互垂直的3軸構(gòu)成且其中1個軸朝著分子長軸方向 的3維坐標系的情況，將該3軸的各軸方向的液晶分子的折射率(設(shè)為N1、N2、N3)中折射 率大的規(guī)定為液晶分子的長軸(或者液晶分子的光軸)時，例如m至N3中m最大時，大 的m且給出m的軸規(guī)定為液晶分子的長軸，但這樣的液晶分子的光軸與相位差層4的厚 度方向一致是理想的。應(yīng)予說明，關(guān)于各液晶分子，由相互垂直的3軸構(gòu)成的3維坐標系是 和上述關(guān)于相位差層所假設(shè)的X軸、y軸、Z軸獨立的不同的3維坐標系。此外，關(guān)于相位差層4，液晶分子的傾角不為零或大致不為零的情況，優(yōu)選滿足 傾角相等且方位角(俯視相位差層4時，朝向液晶分子的光軸的方向)為180°或其上下的 不同關(guān)系的液晶分子的數(shù)目相等或大致相等。此時，相位差層4的光軸將和相位差層4的厚度方向一致或大體一致，相位差層4 的雙折射特性將變均勻，相位差層4的面內(nèi)方向上不均少。應(yīng)予說明，相位差層4通過如下那樣適當調(diào)整其折射率特性，可得到通過相位差 層4的光產(chǎn)生的相位差量受到調(diào)整的相位差層，即光學補償功能受到調(diào)整的相位差層例如，液晶材料組合物中所含的液晶分子使用紫外線聚合型向溫性液晶分子，以 控制向液晶涂膜照射紫外線之際的溫度，由此可適當調(diào)整相位差層4的光學補償功能。這 被認為是因為隨著向溫性液晶材料組合物在顯示液晶相的溫度范圍內(nèi)向各向同性相溫度 靠近(即隨著顯示液晶相的溫度范圍內(nèi)的溫度上升)，液晶分子的熱波動增大，液晶材料組 合物的折射率各向異性下降的緣故。此外，除了控制向該液晶涂膜照射紫外線之際的溫度 的方法以外，通過使用紫外線聚合型向溫性液晶分子作為液晶分子，調(diào)整紫外線照射后的 燒成溫度或燒成時間，也可調(diào)整相位差層4的光學補償功能。此外，通過在可形成具備作為正C板功能的相位差層的范圍內(nèi)，向液晶材料組合物中添加不顯示液晶性的添加物，使用添加有所述添加物的液晶材料組合物成膜為液晶涂 膜，將其構(gòu)成相位差層4，也可有效調(diào)整相位差層4的光學補償功能。此時，作為液晶材料組 合物中添加的添加物(相位差調(diào)整用添加物)，只要是能維持相位差層4的透明性，并且在 固化后能維持足夠的硬度，則無論是無機物還是有機物均可適用，具體可使用(甲基)丙烯 酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯低聚物、反應(yīng)性環(huán)氧樹脂、二氧化硅珠、硫酸鋇等。
液晶材料組合物中添加相位差調(diào)整用添加物的情況中，相位差調(diào)整用添加物優(yōu)選 是在其分子中具有聚合性官能團，進入到聚合性液晶分子聚合構(gòu)成的液晶分子的高分子鏈 網(wǎng)絡(luò)中(高分子鏈中)不會從中分離的添加物。使用這樣的相位差調(diào)整用添加物的情況， 可抑制相位差調(diào)整用添加物與液晶材料組合物相分離的可能、或由于添加相位差調(diào)整用添 加物而引起相位差層的硬度過度下降的可能。此外，從這樣的觀點考慮，相位差調(diào)整用添加 物更優(yōu)選和聚合性液晶分子構(gòu)成共聚物，此外，特別優(yōu)選通過在1分子中具有多個聚合性 官能團可實現(xiàn)3維交聯(lián)。根據(jù)這樣的相位差調(diào)整用添加物，可維持相位差層4的硬度并維 持作為透明保護層的功能不變，調(diào)整折射率nz使之適當接近nx、ny的值，可將相位差層4 的表觀折射率各向異性調(diào)整到較低，可實現(xiàn)相位差層4的光學補償功能的調(diào)整。與聚合性液晶分子構(gòu)成共聚物的相位差調(diào)整用添加物可優(yōu)選使用聚合性多官能 丙烯酸酯，聚合性多官能丙烯酸酯可使用一縮二丙二醇二丙烯酸酯、烷氧基化己烷二醇二 丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化脂肪族二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯 酸酯、1，4_ 丁烷二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A 二甲基丙烯 酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、 二季戊四醇五丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸 酯等，作為具體的商品名，可優(yōu)選使用KAYARAD系列(日本化藥公司制)、，^卜工;^ f >系 列(共榮社化學公司制)、SR &⑶系列(寸一卜一公司制)、7 口二 ^夕^系列(東亞 合成公司制)等的環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，其可優(yōu)選使用CN115、CN116、CN118等CN系列(寸 一卜ι一公司制)。反應(yīng)性環(huán)氧樹脂可優(yōu)選使用工C 二一卜系列(日本環(huán)氧樹脂公司制)。 二氧化硅珠可優(yōu)選使用7 7—〒,” 7系列(日產(chǎn)化學工業(yè)公司制)等。此外，硫酸鋇優(yōu) 選使用BARIFINE/BF系列(堺化學公司制)。應(yīng)予說明，形成相位差層4時，可預先使垂直取向膜介于基材2和相位差層4之 間，對垂直取向膜表面直接層疊形成相位差層4，這樣可使相位差層4的光軸更均勻，并且 朝著ζ軸方向，因而優(yōu)選。垂直取向膜可通過將含有構(gòu)成垂直取向膜成分的垂直取向膜組合液采用撓性印 刷或旋涂等方法涂布到基材2上形成垂直取向膜形成用涂膜，再使該涂膜固化來形成。垂 直取向膜組合液可舉出含聚酰亞胺的溶液，這種含聚酰亞胺的垂直取向膜組合液具體可舉 出日產(chǎn)化學公司制造的SE-7511或SE-1211、或者JSR公司制造的JALS-2021-R2等。垂直取向膜其厚度優(yōu)選在100人至1000人左右的范圍。垂直取向膜的膜厚比 100人薄時，使液晶分子垂直取向的效果的發(fā)揮變困難的可能性增加。而垂直取向膜的膜厚 比1000人厚時，該垂直取向膜導致的光散射的程度增加，導致相位差控制構(gòu)件的透光率下 降的可能性增大。因而，即使垂直取向膜介于中間，相位差層4也可發(fā)揮消除基材2的級差 面的效果。應(yīng)予說明，在垂直取向膜的疏水性或疏油性高的情況下，也可在將液晶材料組合物涂布到垂直取向膜上形成相位差層4之前，在可使液晶分子垂直取向的范圍內(nèi)，施加UV 洗滌或等離子體處理，以預先提高待涂布液晶組合液的垂直取向膜表面的潤濕性。關(guān)于相位差控制構(gòu)件1的最表面露出的相位差層4，理想的是相位差層4表面的級 差大小(級差量T(例如圖1、2、4中的T))小于500nm，而在該相位差層4上沒有級差產(chǎn)生 (級差量T = 0(零))。在位于相位差控制構(gòu)件1中最上面的相位差層4上，形成向上方隆起的凸部分和 向下方凹陷的凹部分，從而使級差存在的情況下，級差量T在隆起的凸部分和凹陷的凹部 分之間存在平坦的或大致平坦的區(qū)域時，表示作為相位差控制構(gòu)件1的厚度方向的間隔而 被限定的值、即各隆起的凸部分中其前端部分和基底部分的差值，或者作為相位差控制構(gòu) 件1的厚度方向的長度而被限定的值、即各凹陷的凹部分中其邊緣部分(形成棱線的部分) 和底部的差值。此外，隆起的凸部分和凹陷的凹部分之間不存在平坦的或大致平坦的區(qū)域，隆起 的凸部分和凹陷的凹部分相互連接的情況，級差量T表示作為相位差控制構(gòu)件1的厚度方 向的長度而被限定的值、即隆起的凸部分的前端部分和凹陷的凹部分的底部之間的差值。例如，如圖2給出的例子所示，在相位差控制構(gòu)件1以具有黑矩陣和顏色圖案的著 色層為底層，著色層的表面形成有級差面的情況下，相位差層4在平坦的或大致平坦的區(qū) 域Fs之間形成凹陷的凹部分Ws。即，在級差小到相對于凹陷的凹部分Ws而言可忽略的程 度的大致平坦的區(qū)域Fs之間，存在凹陷的凹部分Ws。此時，級差量T表示作為相位差控制 構(gòu)件1的厚度方向的長度而被限定的值、即各凹陷的凹部分Ws中其邊緣部分9的位置和底 部10的位置之間的差值(圖2中的T)。相位差控制構(gòu)件1無論在相位差層4的表面產(chǎn)不產(chǎn)生級差，均優(yōu)選其級差是級差 量T值小于500nm。通過這樣構(gòu)成，不存在與相位差層4接觸的驅(qū)動液晶層的液晶分子由于 相位差層4的級差而被賦予非預定取向的可能，另外也不存在使驅(qū)動液晶層的取向性產(chǎn)生 大的錯亂的可能。在本發(fā)明中，相位差層的光軸相對于在相位差層的厚度方向具有法線的面直立。 這里，在相位差層的面內(nèi)方向取相互垂直的χ軸和y軸，在相位差層的法線方向取ζ軸，設(shè) 相位差層的χ軸方向的折射率為nx，y軸方向的折射率為ny，ζ軸方向的折射率為nz時，相 對于波長589nm的光的nx、ny、nz和系數(shù)P具有下述式A的關(guān)系。相位差層4采用下述式A定義的系數(shù)P如下述式1所示在0. 005以上、0. 04以下 的范圍，相位差層4的厚度d(nm)如下述式2所示在2000nm以下，且系數(shù)P和相位差層4 的厚度d的積如下述式3所示，在10以上、40以下的范圍。(數(shù)3)P = (nz-((nx+ny)/2)) …式 A(數(shù)4)0. 005 ^ P ^ 0. 04 …式 1d ^ 2000…式 210 彡 PXd 彡 40 …式 3應(yīng)予說明，式2、式3所示的相位差層4的厚度d是將相位差控制構(gòu)件1組裝到液 晶顯示器上時，對應(yīng)于像素的部分中的相位差層4的厚度。此時，對應(yīng)于像素的部分是從微觀上看大致平坦的面，當是部分形成微小凹凸的程度的情況，設(shè)該大致平坦的面部分的厚 度為上述厚度d，而當對應(yīng)于像素的部分是微觀上全部由凹凸面形成的情況，設(shè)該部分的厚 度的最大值為上述厚度d。具體地，對于上述d值，在相位差層4中對應(yīng)于像素的部分具有隆起的凸部分或向下方凹陷的凹部分且在該部分之間存在平坦的或大致平坦的區(qū)域的情況下，通過設(shè)為該平 坦區(qū)域的厚度來確定，而在相位差層4中對應(yīng)于像素的部分具有隆起的凸部分和向下方凹 陷的凹部分，不認為有平坦區(qū)域的情況，通過設(shè)為預定存在相位差層4的最大厚度的規(guī)定 部分中給出厚度極大值的位置或大致與其接近的位置中的相位差層4的厚度來確定。更詳 細地，相位差層4的厚度d如下確定。首先，從構(gòu)成相位差層4的底層的級差面8面內(nèi)選擇規(guī)定的位置(指定相位差層 厚度的位置(例如，圖2、4中符號Q表示的位置))。指定相位差層厚度的位置Q選自與 光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分，且當級差面8中隆起的凸部分或 向下方凹陷的凹部分之間存在平坦的或大致平坦的區(qū)域時，選自平坦的或大致平坦的區(qū)域 內(nèi)。應(yīng)予說明，與光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分可適當規(guī)定為根 據(jù)組裝有相位差控制構(gòu)件1的液晶顯示器的設(shè)計預定了像素對應(yīng)的部分。而且，特別規(guī)定相位差層4的厚度d作為被選擇的指定相位差層厚度的位置Q上 層疊的相位差層4部分的厚度(例如，圖2、4中的符號d)。但是，對于相位差控制構(gòu)件1，在級差面8中隆起的凸部分或向下方凹陷的凹部分 兩者或其中之一其自身具有平坦的或大致平坦的部分的情況，即存在多種種類的平坦部分 的情況，指定相位差層厚度的位置是自隆起的凸部分或向下方凹陷的凹部分等中的平坦部 分，是選自與光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分的區(qū)域的位置。應(yīng)予 說明，隆起的凸部分和向下方凹陷的凹部分兩者相當于與光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相 位差的部分對應(yīng)的部分的情況，指定相位差層厚度的位置Q選自向下方凹陷的凹部分。應(yīng)予說明，通常，選擇多個平坦的或大致平坦的部分，包括預想會成為相位差層4 部分中給出d值的位置的部分，而且，在各部分中選擇大致中心的位置(或者中心位置)，通 過限定各位置中相位差層4的厚度而得到多個相位差層4的厚度值，取其平均值作為相位 差層4的厚度d。更具體而言，例如，如圖2給出的例子所示，在相位差控制構(gòu)件1以具有黑矩陣15 和顏色圖案16、17、18的著色層13作為底層，著色層13的表面形成有級差面8的情況下， 級差面8由顏色圖案16、17、18構(gòu)成隆起的凸部分S,由黑矩陣15構(gòu)成向下方凹陷的凹部 分W，在隆起的凸部分S之間形成大致平坦的部分F。在圖2給出的例子的情況下，與光通 過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分，對應(yīng)于由平坦的部分F和一部分隆起 的凸部分S構(gòu)成的部分，但指定相位差層厚度的位置Q選擇為大致平坦的部分F區(qū)域的中 央位置。而且，該位置Q處的相位差層的厚度設(shè)為d。此處，圖2所示的著色層13包括顏色圖案16、17、18三種，但通常，人類的可見度 高的光是550nm或其附近波長的光(即綠色光)，因而對于具備著色層13的相位差控制構(gòu) 件1，強烈要求對550nm或其附近波長的光進行嚴密的相位差控制。因此，優(yōu)選在相位差控 制構(gòu)件1具備著色層13時，以構(gòu)成著色層13的顏色圖案16、17、18中與綠色對應(yīng)的顏色圖 案17為基準，確定給出相位差層4的厚度(d)的位置。
在圖4所示的相位差控制構(gòu)件1的其它實施方式中，隆起的凸部分S由黑矩陣15 的形成層構(gòu)成，向下方凹陷的凹部分W形成在基材2的表面上。在這樣的構(gòu)成中，指定相位 差層厚度的位置Q作為與光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分，其從向 下方凹陷的凹部分W的區(qū)域中選擇。而且，該位置Q處的相位差層的厚度設(shè)為d。此外，對于相位差控制構(gòu)件1，當具備圖1的例子所示的構(gòu)成且隆起的凸部分和向 下方凹陷的凹部分兩者相當于與光通過相位差控制構(gòu)件1產(chǎn)生相位差的部分對應(yīng)的部分 時，指定相位差層厚度的位置Q選自向下方凹陷的凹部分。在圖1中，指定相位差層厚度的 位置Q選在向下方凹陷的凹部分的中央位置，規(guī)定相位差層的厚度d作為該位置處的厚度。在相位差控制構(gòu)件1中，相位差層4的厚度d如式2所示在2000nm以下時，可抑 制形成相位差層4的液晶材料組合物引起的相位差層4發(fā)生黃色著色的狀態(tài)達到目視不能 忽略程度的可能。此外，在相位差控制構(gòu)件1中，通過相位差層4的厚度d在滿足式2的范圍，系數(shù) P滿足式1、式3所示的范圍，可使通過相位差層4的光產(chǎn)生適度的相位差，使相位差層4有 效發(fā)揮光學補償功能。應(yīng)予說明，越是覆蓋相位差控制構(gòu)件1的級差面8而更厚地形成相位差層4，越能 減小相位差層4的形成部分中面內(nèi)方向整體的級差量T的值，在圖2給出的相位差控制構(gòu) 件1的例子中，相位差層4在相位差層4的厚度d(nm)為1000以上(或者大致在1000以 上)的情況下，可使級差量T的值小于500nm。在相位差層4中，系數(shù)P的值是基于相對于波長589nm的光(鈉D射線)的折射率 nX、ny、nZ值的值。應(yīng)予說明，之所以使用波長589nm的光是基于如下理由。S卩，在相位差控 制構(gòu)件1組裝到液晶顯示器中的情況下，基于相位差層4的光學補償功能是以有效抑制觀 察者看到的漏光為主的功能，所以從使光學補償功能有效這一點來看優(yōu)選對于對觀察者 人而言可見度高的波長的光可有效實施光學補償。因此，由于通常對于人而言可見度高的 光是處于波長550nm或其附近的波長帶的綠色光，所以注意到該光，作為相位差層，決定要 得到相位差量被設(shè)定為可最有效抑制綠色附近光的漏光的相位差層。此時，綠色波長帶附 近的波長的光容易得到，且相位差量的測定比較容易實施，在比波長550nm更長的波長側(cè)， 幾乎看不到光的折射率的不同，從上述方面考慮，故采用波長589nm的光，以該光作為基準 確定相位差層4的系數(shù)P。但是，作為設(shè)定滿足上述式A、式1、式2的具有光學補償功能的相位差層4之際的 基準，上述波長589nm的光的折射率為基準時，嚴密地說，僅在589nm的周圍附近正確地進 行光學補償，所以，結(jié)果得到發(fā)揮僅有效抑制綠色漏光的光學補償功能的相位差層4。這樣， 從斜方向觀察時，結(jié)果作為構(gòu)成泄漏的光的成分，藍色成分和紅色成分相對增多，可觀察到 帶有紫色的光的泄漏。此時，隨著從正面方向向相對于正面漸漸斜向改變觀察角度，在正 面，大體上可在可見光整個區(qū)域抑制漏光，從而可在無彩色中實現(xiàn)暗顯示，但是隨著觀察角 度向斜方向變化，產(chǎn)生帶紫色的漏光，從而導致暗顯示時色調(diào)從黑色向紫色偏移(色移)的 問題，存在從正面方向觀看時的圖像和從斜向觀看時的圖像色調(diào)變得大不相同的情況。因而，作為相位差控制構(gòu)件1，要想得到形成有可有效發(fā)揮以波長589nm的光為基 準防止漏光的光學補償功能的相位差層4的相位差控制構(gòu)件，則會得到色移大的相位差控 制構(gòu)件，要想得到形成有防止色移的同時還發(fā)揮光學補償功能的相位差層4的相位差控制構(gòu)件，則將得到不能有效抑制漏光的相位差控制構(gòu)件。因而，必須考慮與相位差層的組裝對 象物的設(shè)計相應(yīng)的漏光和色移兩者的均衡來決定相位差層所要求的折射率。此處，本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件在組裝到液晶顯示器中使用的情況下，其可發(fā)揮 補償偏振片產(chǎn)生的相位差這一光學補償功能。即，組裝有形成了相位差層4的相位差控制 構(gòu)件的液晶顯示器中使用偏振片，但該偏振片中多數(shù)情況貼合有包含TAC膜(三乙酰基纖 維素膜)的保護膜，該TAC膜具有使通過的光產(chǎn)生相位差的性質(zhì)，本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件 中形成的相位差層是補償這種TAC膜產(chǎn)生的相位差的。因此，該相位差層4所要求的發(fā)揮 光學補償功能的折射率和厚度必須以波長589nm的光為基準，考慮由于包含TAC膜的偏振 片所引起的光的相位差而產(chǎn)生的漏光和色移的均衡來確定。根據(jù)本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1，由于相位差層4的厚度d在滿足式2的范圍內(nèi)， 系數(shù)P滿足式1、式3所示的范圍，且形成了相位差層4，所以在組裝到液晶顯示器中之際 (特別是組裝到IPS-LCD中之際)，即使由構(gòu)成液晶顯示器的相位差層4以外的其它構(gòu)件產(chǎn) 生相位差，也能使液晶顯示器成為如上所述的防止漏光和抑制色移兩者的光學補償功能均 衡的液晶顯示器。相位差層4的系數(shù)P具體確定如下。首先，使用相位差控制構(gòu)件1，通過使用電子 顯微鏡(JE0L公司制，掃描型電子顯微鏡JSM-5300等)放大觀察相位差控制構(gòu)件1的截 面，測定級差面8中的指定相位差層厚度的位置上形成的相位差層4的厚度(d)。其次，使 用光學干涉式薄膜測定裝置(例如，7 O ^卜彡々7公司制造的F20等)，使用上述求出 的相位差層4的膜厚信息(d(nm)的值)，求出相位差層4的常光折射率(對普通光的折射 率)。此處，通常nx = ny，常光折射率與nx和ny對應(yīng)。此外，使用相位差測定裝置(例如，王子計測器公司制K0BRA_21ADH)，朝向指定 相位差層厚度的位置上形成的相位差層4部分的表面，照射波長589nm的光，測定相位差值 (Rtilt)。對其使相對于相位差層4的法線方向的傾斜角度(對相位差層4的入射角)進 行各種變化，得到以入射角為變量的相位差值(Rtilt)的曲線(曲線a)。此處，相位差層4 處于光軸(圖7中a)朝向相位差層4的厚度方向的狀態(tài)(圖7中0值視為零的狀態(tài))，但 對于該相位差層4，如果參照Journalof Applied Physics，48，1783-1792 (1977)所述的方 法等，則以入射角為變量的相位差值曲線根據(jù)相位差層的異常光折射率(對異常光的折射 率)而定。因而，可確定對應(yīng)于曲線a的異常光折射率。此處，該異常光折射率對應(yīng)于相位 差層4的厚度方向的折射率，即對應(yīng)于相位差層4的nz。基于如此得到的nx、ny、nz和式A，可限定系數(shù)P。在相位差層4中，假設(shè)具有與相位差層4的厚度方向平行的法線的平面的情況，相 對于該平面，相位差層4的光軸(圖7中a)直立。具體地，光軸a朝向相位差層4的厚度 方向(或者大致厚度方向)。此處，由液晶組合物形成的相位差層4是具有作為正C板的功能的層，構(gòu)成相位差 層4的液晶分子理想的是成為液晶分子的折射率的長軸與相位差層4的厚度方向平行取向 而形成的狀態(tài)。構(gòu)成相位差層4的液晶分子形成理想的取向的情況下，即構(gòu)成相位差層4 的全部液晶分子的光軸與該相位差層4的厚度方向完全平行的情況下，相位差層4的光軸 a與相位差層4的厚度方向一致(圖7中傾斜角0為零)，相位差層4的折射率各向異性 和各個液晶分子自身的折射率各向異性一致。但是，最初，使全部液晶分子的光軸與相位差層4的厚度方向完全平行取向在事實上是困難的，實際上，液晶分子中也存在從相位差層4 的厚度方向以某種程度使其光軸傾斜配置的分子，液晶分子持一定范圍的波動排列。但是， 像這樣即使液晶分子的光軸中存在波動，只要該波動止于規(guī)定的范圍內(nèi)，在觀察相位差層4 的光軸a時，光軸a也依然維持被認為是朝向相位差層4的厚度方向(或者大致厚度方向) 的狀態(tài)?？紤]到這一點，構(gòu)成相位差層4的液晶分子的光軸方向優(yōu)選相對于相位差層4的 厚度方向的傾斜角不超過5°的范圍。在本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1中，相位差層4是在基材2上層疊底層5，覆蓋最表 面形成的級差面8而層疊形成的。此時，相位差控制構(gòu)件1可根據(jù)相位差層4使最表面的 狀態(tài)比級差面8更平坦。最表面的狀態(tài)被平坦化的程度可根據(jù)相位差控制構(gòu)件1的設(shè)計和 相位差層4的構(gòu)成適當設(shè)定。此外，相位差控制構(gòu)件1通過設(shè)置相位差層4，由于相位差層 4的耐熱性較高，所以可提高相位差層4覆蓋的底層5的耐熱性。例如，底層5是著色層13 時，通過形成相位差層4，可提高著色層13的耐熱性。此時，相位差層4可發(fā)揮以往的液晶 顯示器中著色層13表面上層疊的透明保護膜所發(fā)揮的功能。而且，相位差層4還發(fā)揮作為 正C板的光學補償功能。因而，相位差控制構(gòu)件1的相位差層4兼具作為透明保護膜的功 能和光學補償功能。本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1如下制造。在基材2上層疊底層5，在最表面形成級差面8，在級差面8上涂布如上所示配制 的液晶材料組合物，制得液晶涂膜。在基材2上的底層5表面(級差面)涂布液晶材料組合物的方法可適當使用模涂、 棒涂、坡流涂布、輥涂，狹縫涂布等各種印刷法或旋涂法等方法或?qū)⑦@些方法組合的方法。此外，在基材2上的底層5的級差面上涂布液晶材料組合物成膜為液晶涂膜后， 基材2、底層5和液晶涂膜的層疊體被干燥，但該干燥除可采用減壓干燥在減壓狀態(tài)下進行 外，還可在大氣壓下進行，但由于在大氣壓下自然干燥可根據(jù)液晶分子均勻地賦予取向性， 所以優(yōu)選。此外，可使液晶涂膜中所含的液晶分子聚合形成相位差層4，得到相位差控制構(gòu) 件1。應(yīng)予說明，相位差層4并不限于在級差面8的整面上形成的情況，也可部分地形 成。部分地形成相位差層4的方法例如可使用各種印刷法和光刻法，具體可例示在基 材2上形成圖案的方法等。據(jù)此，可在相位差控制構(gòu)件1中，確定構(gòu)成像素的區(qū)域等預先規(guī) 定的區(qū)域，并以該區(qū)域為目標，按照規(guī)定的圖案形成相位差層4。這樣可根據(jù)需要制造形成有發(fā)揮光學補償功能的相位差層4的相位差控制構(gòu)件 1。應(yīng)予說明，對于本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1，在使液晶涂膜中所含的液晶分子聚合 形成相位差層4后，再施加進一步加熱含聚合了的液晶分子的相位差層4的處理(有時稱 為聚合后加熱處理)，可提高相位差層4的硬度，所以優(yōu)選。但進行聚合后加熱處理的情況， 基材2必須具有耐熱性，所以構(gòu)成基材2的基材形成材料優(yōu)選使用具有耐熱性的玻璃基板寸。在進行聚合后加熱處理時，相位差層4的加熱溫度為150 260°C，但是在200 250°C時，在聚合后加熱處理后，可有效地使位相差層4比聚合后加熱處理以前更硬，從這一觀點考慮，優(yōu)選200 250°C。進行聚合后加熱處理的時間為5 90分鐘，但基于和上述 關(guān)于進行聚合后加熱處理之際的加熱溫度的觀點同樣的觀點考慮，優(yōu)選15 30分鐘左右。 應(yīng)予說明，如果加熱溫度超過260°C或者加熱時間超過90分鐘，則雖然相位差層4的硬度和 強度提高，但相位差層4自身發(fā)生強烈黃變的可能性增加，而如果加熱溫度低于150°C或者 加熱時間低于5分鐘，則不能得到足夠的硬度和強度的可能性增加。然后，相位差層4在加熱后降溫。聚合后加熱處理可通過將形成了相位差層4的基材2導入烘箱裝置等燒成裝置 中，在壓力為大氣壓、空氣氣氛的條件下燒成來具體實施。此外，也可采用紅外線照射的方 法實施。此外，在進行聚合后加熱處理的工序時，相位差層4的加熱之際的升溫、加熱后的 降溫優(yōu)選徐徐進行。其次，對使用本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件1的液晶顯示器進行說明。圖5所示的本發(fā)明的實施方式，是IPS模式的液晶顯示器，是通過組裝形成著色層 13作為底層5構(gòu)成的相位差控制構(gòu)件1而構(gòu)成的。本發(fā)明的液晶顯示器51如圖5所示構(gòu)成如下，由具有TFT陣列的基板部23和與 該基板部23對向配置的對向基板部22形成基板結(jié)構(gòu)體25，在一對基板部22、23之間封入 液晶分子的取向隨電場變化而變動的液晶顯示器驅(qū)動用液晶組合物24，以設(shè)置驅(qū)動液晶層 28。在基板部23的下方位置，設(shè)有向基板部23照射光的背光燈(未圖示)。在對向基板部22中，在基材2上，設(shè)有具備黑矩陣15和顏色圖案16、17、18的著 色層13。在基材2上層疊著色層13形成的層疊體表面，形成有級差面，在該級差面一側(cè)層 疊有相位差層4。此外，在相位差層4上，使用光刻法等公知方法形成多個柱體3，其在相位差層4上 分散配置。柱體3設(shè)置在和著色層13中的像素在位置上不對應(yīng)的部分，即非像素形成部分。柱體3由含有多官能丙烯酸酯的丙烯酸系和酰胺系或酯系聚合物等具有可光固 化的感光性的樹脂材料構(gòu)成。在和基材2中的著色層13形成面相反一側(cè)的面上，配置有直線偏振片33。在基板部23中，在透明基材41的內(nèi)嵌(4側(cè)(與驅(qū)動液晶層28相接的 一側(cè))的表面設(shè)有TFT，其用于構(gòu)成對驅(qū)動液晶層28的液晶44進行有無外加電壓的開關(guān) 驅(qū)動的驅(qū)動用電路；以及由該TFT控制電壓向驅(qū)動液晶層28的負載量的液晶驅(qū)動用電極 (未圖示)。液晶驅(qū)動用電極在使驅(qū)動液晶層28的面內(nèi)方向產(chǎn)生電場的同時，使液晶44的 取向在驅(qū)動液晶層28的面內(nèi)方向變化。多個柱體3的前端部分與基材41的與驅(qū)動液晶層28相接一側(cè)的面相接。此外， 在與基材41的與驅(qū)動液晶層28相接一側(cè)的面相反一側(cè)的面的下方部分，配置有直線偏振 片42。對向基板部22的直線偏振片33和基板部23的直線偏振片42被配置成透射軸相 互垂直。直線偏振片33、42的透射軸如圖5中的箭頭所示。液晶顯示器51在對向基板部22中具備基材2、著色層13和相位差層4層疊而成 的層結(jié)構(gòu)，該層結(jié)構(gòu)構(gòu)成發(fā)明中的相位差控制構(gòu)件1。即，在液晶顯示器51中組裝相位差控 制構(gòu)件1而成。
在液晶顯示器51中，在基板部23上配置的基材41和直線偏光片42之間的位置 上，可根據(jù)需要設(shè)置相位差膜30、30。在圖5所示的實施方式中，作為液晶顯示器51，給出 了 組裝有形成相位差層4作為具有正C板光學補償功能的層的相位差控制構(gòu)件1，且還組 裝有具有作為正A板的光學補償功能的膜和具有作為正C板的光學補償功能的膜分別作為 相位差膜30、30的顯示器。此處，相位差層4作為具有相當于對光通過偏振片之際產(chǎn)生的 光的相位差進行光學補償?shù)恼鼵板的光學補償功能的層被組裝到液晶顯示器51中。此外， 相位差膜30、30作為防止視角變化時正交尼科爾偏振片的表觀軸角度變化產(chǎn)生的漏光的 相位差膜被組裝。應(yīng)予說明，圖5中，規(guī)定相位差層4、相位差膜30的光學補償功能的雙折 射特性分別如折射率橢圓體99、100、101所示。在使用具有作為正A板和正C板的光學補償功能的膜作為相位差膜30、30時，也 可在這些當中組合使用還具有其它功能的膜。如上所述的本發(fā)明的實施方式針對液晶顯示器是IPS模式的情況進行了說明，但 本發(fā)明不限于此，也可將相位差控制構(gòu)件1組裝到例如MVA模式或0CB模式(Optically Compensated Birefringence，光學補償雙折射模式)等其它模式的液晶顯示器中構(gòu)成。實施例實施例1準備作為基材的玻璃基板(二一二 > ^公司制，1737材)，使用著色材料分散液在 玻璃基板上形成黑矩陣作為底層。黑矩陣的形成如下實施。[黑矩陣的形成]黑矩陣(BM)的著色材料分散液使用顏料分散型光致抗蝕劑。顏料分散型光致抗 蝕劑是通過使用顏料作為著色材料，向分散液組合物(含有顏料、分散劑及溶劑)中添加玻 璃珠，于分散機中分散3小時，然后，混合除掉了玻璃珠的分散液和透明光致抗蝕劑組合物 (含有聚合物、單體、添加劑、引發(fā)劑和溶劑)得到的。得到的顏料分散型光致抗蝕劑是如下 所示的組成。應(yīng)予說明，分散機使用涂料搖動器(paintshaker)(淺田鐵工公司制造)。(黑矩陣用光致抗蝕劑) 黑顏料......14.0重量份(大日精華工業(yè)(株)制造，TM黑#卯50) 分散劑......1.2重量份(匕°7 夕夕 $ 一(株)制造，Disperbyklll) 聚合物......2.8重量份(昭和高分子(株)制造，VR60) 單體......3. 5重量份(寸一卜7 —(株)制造，SR399) 添加劑......0.7重量份(綜研化學(株)制造，L-20) 引發(fā)劑......1.6重量份(2-芐基-2- 二甲基氨基-1- (4-嗎啉代苯基)-丁酮-1) 引發(fā)劑......0.3重量份(4，4，- 二乙氨基二苯甲酮)
引發(fā)劑......0.1重量份(2，4-二乙基硫雜蒽酮) 溶劑......75. 8重量份(乙二醇單丁基醚)在經(jīng)過了洗滌處理的玻璃基板上面，采用旋涂法涂布上述配制的BM用光致抗蝕 劑，在90°C、3分鐘的條件下進行預烘(預燒成)，使用形成有規(guī)定圖案的掩膜曝光(100mJ/ cm2)，然后進行60秒鐘的使用0. 05% K0H水溶液的噴霧顯影后，在200°C、進行30分鐘的 后烘(燒成)，制作形成有BM的玻璃基板(BM形成基材)。BM形成為厚度1. 2 y m的俯視看 為縱橫格子狀的圖案?？纱_認由于BM的形成，由構(gòu)成自玻璃基板表面隆起的凸部分的BM和相對于形成 有BM的部分相對地向下方凹陷并從玻璃基板表面露出的部分形成了級差，在最表面形成 了級差面。具備形成級差面的BM作為底層的玻璃基板得到后，將其設(shè)置在旋涂器($力寸公 司制造，1H-360S)上，在BM表面(級差面)上，旋涂如下配制的液晶材料組合物，在基材上 涂布液晶材料組合物(3mL)以制作液晶涂膜。應(yīng)予說明，在該例子中，液晶涂膜形成在BM 上(級差面上)。[液晶材料組合物的制作]將下述化合物(a) (d)所示的聚合性液晶分子、光聚合引發(fā)劑、硅烷偶聯(lián)劑、溶 劑混合，配制下述組成的液晶材料組合物。[化5]
CH2=CHC02(CH2)60—/ \~coo-/ V-c3h7(a)
CH2=CHC02(CH2>60 CN(b)
CH2=CHC02(CH2〉300(CH2)302CHC=CH2 (c)
CH2=CHC02(CH2)60O(CH2)602CHC=CH2 (d)<液晶材料組合物的組成>化合物(a) 8. 3重量份化合物(b) 4. 7重量份化合物(c) 5. 4重量份 化合物(d)5. 4重量份
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光聚合引發(fā)劑 1.3重量份-y ^ ;lr 4 夂笑力卟文公司制造，^ 0 ^ ^ 7 907)硅烷偶聯(lián)劑0. 05重量份(含有氨基的硅烷偶聯(lián)劑(GE東芝*'J 二 一 >公司制造，TSL-8331))溶劑75. 0重量份(氯苯)[對于液晶涂膜中所含的液晶，液晶相狀態(tài)的形成]將形成有液晶涂膜的基板在熱板上于100°C加熱5分鐘，除去溶劑的同時使液晶 涂膜中所含的液晶分子轉(zhuǎn)變成液晶相。該液晶相的轉(zhuǎn)變的確認，可以通過目視來確認液晶 涂膜從白濁狀態(tài)變成透明狀態(tài)來進行確認。應(yīng)予說明，此時，液晶分子被賦予垂直取向性。[液晶分子的交聯(lián)聚合反應(yīng)]接下來，使形成有液晶涂膜的玻璃基板的溫度為60°C，在氮氣氣氛下，向透明狀 態(tài)的液晶涂膜整面，采用紫外線照射裝置(〃 ^ 〃 >東芝，^，^ 公司制造，“商品名 T0SCURE751”)照射輸出為500mJ/cm2的紫外線(365nm)，在240°C的熱板上靜置1小時，燒 成，使液晶涂膜中的液晶分子交聯(lián)聚合反應(yīng)，將液晶分子以向其賦予了取向性的狀態(tài)固定， 將液晶涂膜制成相位差層，得到在底層上層疊相位差層的相位差控制構(gòu)件。對得到的相位差控制構(gòu)件的相位差層測定其厚度(d)。在測定相位差層的厚度時， 級差面上的指定相位差層厚度的位置選擇基材面上的由黑矩陣在俯視上呈格子狀分區(qū)的1 個分區(qū)內(nèi)的中心位置。對級差面的指定相位差厚度的位置上形成的相位差層部分，采用電子顯微鏡 (JE0L公司掃描電子顯微鏡JSM-5300)測定相位差層厚度，得到相位差層的厚度(d)的值。 相位差層的厚度(d)是1. 02 um(1020nm)。此外，使用相位差控制構(gòu)件，如下那樣計測相位差層的折射率nX、ny、nZ，導出系數(shù) Po首先，使用相位差控制構(gòu)件，采用光學干涉式薄膜測定裝置(7 O ^卜U夕^ 公司制造F20)，利用上述求出的膜厚信息(d值)得到相位差層的nx和ny。再采用相位差 測定裝置(王子計測器公司制造K0BRA-21ADH)，朝向指定相位差層厚度的位置上形成的 相位差層4部分的表面，照射波長589nm的光，得到以光入射角為變量的相位差值(Rtilt) 的曲線，基于該曲線，確定相位差控制構(gòu)件的nz。并基于nX、ny、nZ算出相位差控制構(gòu)件中 的相位差層的系數(shù)P。P值確定為0.03。由此可確認，相位差控制構(gòu)件的厚度方向的相位差 量(Rth)是30. 6nm，其是作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效的相 位差量(10 ^ Rth ^ 40)。對于使用相位差控制構(gòu)件構(gòu)成其最表面的相位差層的表面上形成的級差量，通過 測定相位差控制構(gòu)件厚度方向的截面形狀的曲線(profile)(截面曲線)來確定。截面曲 線的測定根據(jù)采用電子顯微鏡(JE0L公司掃描型電子顯微鏡JSM-5300)的觀測來實施。對 于該相位差控制構(gòu)件，可確認其級差量小于500nm。制作組裝有相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器，驗證有無驅(qū)動用液晶的取向不均和光 學補償是否正確進行。驗證是根據(jù)液晶顯示器暗顯示時的漏光來判定的。[漏光的測定]
<液晶顯示器的制作>首先，在相位差控制構(gòu)件的相位差層表面上，將俯視看為非像素部的規(guī)定位置 作為形成柱體的預定位置，在形成柱體的預定位置配設(shè)柱體。柱體使用JSR公司制造的 NN770。然后，準備AL 1254(JSR公司制造)作為構(gòu)成使液晶顯示器中封入的驅(qū)動液晶分 子水平取向的水平取向膜的取向膜組合物。采用撓性印刷法涂布該取向膜組合物使之被覆 相位差控制構(gòu)件的相位差層和柱體，得到涂膜，燒成該涂膜，再在該涂膜表面上，采用> 一 a >制研磨布施以研磨處理，使該涂膜成為水平取向膜(膜厚500人)。然后，準備表面上每一個像素配設(shè)TFT和電極的玻璃基板(TFT陣列基板)，再在玻 璃基板的TFT的形成面的整面上和相位差控制構(gòu)件同樣形成水平取向膜。對于形成了水平取向膜的相位差控制構(gòu)件和形成了水平取向膜、TFT或電極的 TFT陣列基板，使相位差控制構(gòu)件的水平取向膜的形成面和TFT陣列基板的水平取向膜的 形成面相對，同時再以環(huán)氧樹脂為密封材料，使用該密封材料將相位差控制構(gòu)件和與其對 向的TFT陣列基板之間的間隙在相位差控制構(gòu)件和與其對向的TFT陣列基板的周圍位置密 封，在150°C加0. 3kg/m2的壓力，從而將相位差控制構(gòu)件和與其對向的TFT陣列基板接合， 再在相對的相位差控制構(gòu)件和TFT陣列基板之間形成的空間部分封入取向隨電場變化而 變化的驅(qū)動用液晶(ZL14792，^ ^ ”公司制造)形成驅(qū)動液晶層，得到一體的結(jié)構(gòu)體(液晶 單元)。另外，在該液晶單元的厚度方向外側(cè)位置，作為進行視角增加導致的、正交尼科爾 偏振片的表觀軸角度變化的光學補償?shù)南辔徊钅?，將A板和C板貼合到TFT陣列基板側(cè)，再 將2枚偏振片夾持液晶單元和相位差膜并且與透射軸正交進行配置并貼合，制作液晶顯示 器。該液晶顯示器具備下述結(jié)構(gòu)在由組裝有相位差控制構(gòu)件的基板(對向基板)、和配置 有TFT和電極的TFT陣列基板構(gòu)成的一對基板之間，形成了驅(qū)動液晶層?！慈∠虿痪拇_認〉從得到的液晶顯示器的TFT陣列基板側(cè)的外側(cè)位置照射光的同時，使液晶顯示畫 面暗顯示，采用顯微鏡觀察液晶顯示畫面的漏光狀態(tài)。在構(gòu)成液晶顯示畫面的像素的整個區(qū)域，沒有觀察到漏光，實現(xiàn)了良好的黑顯示， 明確了驅(qū)動用液晶高分子中被賦予了均勻的一軸取向。〈漏光的測定〉接下來，對從對向基板表面的正面方向觀看液晶顯示畫面情況下液晶顯示畫面的 狀態(tài)，和在一對偏振片的透射軸之間的中心方位角方向，從相對于正面方向斜向觀看液晶 顯示畫面情況下液晶顯示畫面的狀態(tài)進行比較，判定漏光對于觀察者而言是否是可立即識 別的狀態(tài)是否是有問題的水平。當觀察者判定漏光是不存在問題的水平時，認為液晶顯示 器可抑制漏光發(fā)生，評價為良好，而當觀察者判定存在問題時，認為不能充分抑制漏光的發(fā) 生，液晶顯示器被評價為不良。在使用本實施例1中得到的相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器中，取向不均和漏光均 未被識別到，該液晶顯示器被評價為良好，可確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā)揮光學補償功 能。實施例2向?qū)嵤├?中使用的液晶材料組合物中進一步添加3. 6重量份的聚合性多官能丙烯酸酯(三丙烯酸季戊四醇酯)作為相位差調(diào)整用添加物，配制組合物(含有相位差調(diào)整 用添加物的液晶材料組合物)，將含有相位差調(diào)整用添加物的液晶材料組合物涂布到和實 施例1同樣的“形成BM作為底層的玻璃基板”上，成膜液晶涂膜，使形成有液晶涂膜的玻璃 基材為40°C，和實施例1同樣地向其照射紫外線，進行相位差層的形成，除此之外，和實施 例1同樣操作得到相位差控制構(gòu)件。該相位差控制構(gòu)件中的相位差層的膜厚(d)為1.25ym(1250nm)，系數(shù)P為 0.020。由此可確認，相位差控制構(gòu)件的厚度方向的相位差量(Rth)是25.0nm，其是對發(fā)揮 作為正C板的光學補償功能有效的相位差量(10 ( Rth ( 40)。此外，還可確認相位差控制 構(gòu)件的級差量為小于500nm。使用相位差控制構(gòu)件和實施例1同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好與 否和實施例1同樣進行評價。在使用相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器中，取向不均和漏光均 未被識別到，該液晶顯示器被評價為良好，可確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā)揮光學補償功 能。比較例1將實施例1中使用的液晶材料組合物涂布在和實施例1同樣形成的底層上，成膜液晶涂膜，使形成有液晶涂膜的玻璃基材為30°C，向其和實施例1同樣照射紫外線，進行相 位差層的形成，除此之外，和實施例1同樣操作得到在基板上具備相位差層的構(gòu)件(比較用 構(gòu)件1)。比較用構(gòu)件1的相位差層的膜厚(d)為0. 900 μ m(900nm)，系數(shù)P為0. 072。由此 可確認，相位差控制構(gòu)件的厚度方向的相位差量(Rth)是64. 8nm，其脫離了對發(fā)揮作為正C 板的光學補償功能有效的相位差量(10 ≤ Rth≤ 40)。此外，對于比較用構(gòu)件1，還觀察到 相位差層的級差量T為600nm的部分，即500nm以上的部分。此外，使用比較用構(gòu)件1和實施例1同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好 與否和實施例1同樣進行評價。組裝有該比較用構(gòu)件1的液晶顯示器，根據(jù)著色層產(chǎn)生的級差沒有因相位差層的 層疊而得到抑制，且由于確認有取向不均所以被評價為不良，因而確認相位差控制構(gòu)件不 能良好發(fā)揮透明保護膜的功能，而且還確認有漏光，從這一點來看，液晶顯示器也被評價為 不良，相位差控制構(gòu)件未良好地發(fā)揮光學補償功能。實施例3準備作為基材的玻璃基板(二一 二 > ^公司制造，1737材)，在玻璃基板上形成具 有黑矩陣和顏色圖案的著色層作為底層，除此之外，和實施例1同樣操作得到相位差控制 構(gòu)件。 著色層在基板上如下形成。[著色層的形成]首先，和實施例1同樣，在玻璃基板表面上，使用著色材料分散液形成黑矩陣，得 到形成有BM的玻璃基板(BM形成基材)。<顏色圖案的形成中使用的著色材料分散液的配制>配制紅色(R)、綠色(G)、藍色⑶的顏色圖案的著色材料分散液。紅色(R)、綠色 (G)、藍色(B)的顏色圖案的著色材料分散液可使用顏料分散型光致抗蝕劑。
顏色圖案的顏料分散型光致抗蝕劑的配制和實施例1所示的BM用光致抗蝕劑的 配制同樣進行，即，向分散液組合物(含有顏料、分散劑及溶劑)中添加玻璃珠，于分散機 (涂料搖動器(淺田鐵工公司制造))中分散3小時，然后，混合除掉了玻璃珠的分散液和透 明光致抗蝕劑組合物(含有聚合物、單體、添加劑、引發(fā)劑和溶劑)，得到顏料分散型光致抗 蝕劑。應(yīng)予說明，各種顏色的顏色圖案用的顏料分散型光致抗蝕劑可采用如下所示組成的 物質(zhì)。(紅色(R)顏色圖案用顏料分散型光致抗蝕劑)·紅色顏料......4.8重量份(C. I.PR254(手八7《〉弋丨J于4夂笑力卟文公司制造，夕口毛7夕一卟DPP Red BP))·黃色顏料.....1.2重量份(C. I. PY139(BASF 公司制造，“'J 才卜一卟 4 工口一 D1819))·分散劑.....3.0重量份(七才、力(株)制造，、J、、PH24000)·單體.....4.0重量份(寸一卜7 —(株)制造，SR399)·聚合物1.....5.0重量份 引發(fā)劑.....1.4重量份(千八辦^笮一公司制造、λ^ 3- 907) 引發(fā)劑.....0.6重量份(2,2'-雙(鄰氯苯基)_4，5，4' ,5'-四苯基_1，2'-聯(lián)咪唑) 溶劑.....80.0重量份(丙二醇單甲醚乙酸酯)(綠色(G)顏色圖案用顏料分散型光致抗蝕劑)·綠色顏料.....3.7重量份(C. I. PG7(大日精化制造，七4力7 7 7卜夕’丨J 一 > 5316P))·黃色顏料.....2.3重量份(C. I. PY139(BASF 公司制造，“'J 才卜一卟 4 工口一 D1819))·分散劑.....3.0重量份(七才、力(株)制造，、J IV 口一卞 24000)·單體.....4.0重量份(寸一卜7—(株)制造，SR399)·聚合物1.....5.0重量份 引發(fā)劑.....1.4重量份(千八辦^笮一公司制造，λ^ 3- 907) 引發(fā)劑.....0.6重量份(2,2'-雙(鄰氯苯基)_4，5，4' ,5'-四苯基_1，2'-聯(lián)咪唑) 溶劑.....80.0重量份(丙二醇單甲醚乙酸酯)
(藍色⑶顏色圖案用顏料分散型光致抗蝕劑) 藍色顏料.....4. 6重量份(C. I. PB15 :6(BASF 公司制造、、丨J 才欠 > 卟一 L6700F))·紫色顏料……1.4重量份(C. I.PV23(夕，'J 了 > 卜公司制造，7 才 7 夕"一Λ RL-NF))·顏料衍生物.....0.6重量份(七才、力(株)制造，、J、、PH12000) 分散劑.....2. 4重量份(七才、力(株)制造，、J、、PH24000) 單體.....4.0重量份(寸一卜7—(株)制造，SR399)·聚合物1.....5.0重量份 引發(fā)劑.....1.4重量份(千八辦^笮一公司制造，λ ^ 3- 907) 引發(fā)劑.....0.6重量份(2,2'-雙(鄰氯苯基)_4，5，4' ,5'-四苯基_1，2'-聯(lián)咪唑)·溶劑.....80.0重量份(丙二醇單甲醚乙酸酯)此外，上述聚合物1是相對于甲基丙烯酸芐酯苯乙烯丙烯酸甲基丙烯酸 2-羥乙酯=15. 6 37. 0 30. 5 16. 9 (摩爾比)的共聚物100摩爾％，加成16. 9摩爾％ 的2-甲基丙烯酰氧乙基異氰酸酯而得的聚合物，其重均分子量為42500?！粗珜拥男纬伞祵⑴渲坪玫募t色(R)顏料分散型光致抗蝕劑，以預先對應(yīng)于與紅色顏色圖案對應(yīng)的位置的方式，采用旋涂法涂布到上述BM形成基材上，在80°C、3分鐘的條件下進行預烘， 使用對應(yīng)于各種顏色的顏色圖案的規(guī)定的著色圖案用光掩膜，進行紫外曝光(300mJ/cm2)。 然后進行60秒鐘的使用0. KOH水溶液的噴霧顯影后，在200°C，進行60分鐘的后烘(燒 成)，相對于BM的配置圖案，在規(guī)定的位置形成膜厚1.3μπι的長方形狀的紅色(R)顏色圖 案。應(yīng)予說明，顏色圖案的膜厚是對顯示像素中心部分(大致平坦部分的中央部分)處的 膜厚進行測定。此時，顏色圖案是其長方形狀的長軸方向與沿著BM的格子狀圖案的縱橫2 個方向伸展的光致抗蝕劑圖案中沿著一個方向伸展的圖案平行而形成的。此外，顏色圖案 中沿著長方形狀的顏色圖案的長軸方向的邊緣部分，和沿著與顏色圖案平行的黑矩陣的一 個方向伸展的圖案的長軸方向的邊緣部分相互重疊，由此形成作為顏色圖案和黑矩陣相互 部分重復部分的搭接部。其次，使用和上述紅色(R)顏色圖案的圖案形成方法同樣的方法，分別形成綠色 (G)顏色圖案(膜厚1.2 μ m)、藍色⑶顏色圖案(膜厚1.2 μ m)。對于顏色圖案的膜厚，和 紅色顏色圖案同樣，是對顯示像素中心部分(大致平坦部分的中央部分)處的膜厚進行測定。這樣，在玻璃基板上就形成了 BM和由紅色顏色圖案、綠色顏色圖案、藍色顏色圖 案構(gòu)成的著色層。著色層為使相鄰的顏色圖案不相互重疊而隔開間隔來形成間隙區(qū)域，并且以黑矩陣的一部分從該間隙區(qū)域露出的方式來形成圖案。而且可確認由于著色層的形成，由相鄰顏色圖案和從相鄰顏色圖案之間的間隙 區(qū)域露出的黑矩陣形成了級差，在著色層的最表面形成了級差面。
對于具備著色層的玻璃基板，其表面形成的級差面的級差基于采用電子顯微鏡 (JE0L公司掃描型電子顯微鏡JSM-5300)測定的相位差控制構(gòu)件的截面曲線來確定。結(jié) 果，顏色圖案中與搭接部對應(yīng)的區(qū)域(隆起的凸部分的區(qū)域)和從顏色圖案之間的空隙區(qū) 域露出的黑矩陣部分(向下方凹陷的凹部分)的級差大小是由紅色圖案中搭接部的前端 位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，具體是800nm。這樣，得到具備形成級差面的著色層的玻璃基板，再在該著色層上和實施例1同 樣操作層疊相位差層，得到相位差控制構(gòu)件。得到的相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚(d)為1. IOOym(IlOOnm),系數(shù)P為 0.031。應(yīng)予說明，在確定膜厚(d)之際，指定相位差層厚度的位置選擇綠色(G)的顏色圖 案的顯示像素中心。根據(jù)這一結(jié)果可確認，相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚方向的相位差量(Rth) 為34. lnm，其是作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效的相位差量 (10 ^ Rth ^ 40) 0此外，相位差層的級差量T基于采用電子顯微鏡(JE0L公司掃描型電 子顯微鏡JSM-5300)測定的相位差控制構(gòu)件的截面曲線來確定。結(jié)果，相位差層的級差量 T是由紅色圖案中搭接部的前端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最 大，但具體是由SOOnm消除為400nm。使用該相位差控制構(gòu)件和實施例1同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好 與否和實施例1同樣進行評價。在使用相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器中，未識別到漏光，該 液晶顯示器被評價為良好，可確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā)揮光學補償功能。實施例4和實施例3同樣操作形成在玻璃基板上具有黑矩陣和顏色圖案的著色層作為底 層，除此之外，和實施例2同樣操作得到相位差控制構(gòu)件。該相位差控制構(gòu)件的相位差層的 膜厚(d)為1.440ym(1440nm)，系數(shù)P為0.020。應(yīng)予說明，在確定膜厚(d)之際，指定相 位差層厚度的位置和實施例3同樣選擇綠色(G)的顏色圖案的顯示像素中心。根據(jù)這一結(jié)果可確認，相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚方向的相位差量(Rth) 為28. 8nm,其是作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效的相位差量 (10 ( Rth ( 40)。此外，相位差層的級差量T和實施例3同樣測定，由紅色圖案中搭接部 的前端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，但具體是由SOOnm消除 為 360nmo使用相位差控制構(gòu)件和實施例3同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好與 否和實施例3同樣進行評價。在使用相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器中，未識別到漏光，該液 晶顯示器被評價為良好，可確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā)揮光學補償功能。比較例2準備作為基材的玻璃基板(二一 二 > V公司制造，1737材)，和實施例3同樣形成 在玻璃基板上具有黑矩陣和顏色圖案的著色層作為底層，除此之外，和比較例1同樣操作 得到具備相位差層的結(jié)構(gòu)物(比較用構(gòu)件2)。
比較用構(gòu)件2的相位差層的膜厚(d)為0. 940 um(940nm)，系數(shù)P為0. 077。此夕卜， 在確定膜厚(d)之際，指定相位差層厚度的位置和實施例3同樣選擇綠色(G)的顏色圖案 的顯示像素中心。根據(jù)這一結(jié)果可確認，相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚方向的相位差 量(Rth)為72. 4nm，其偏離了作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效 的相位差量(10 ( Rth ( 40)。相位差層的級差量T和實施例3同樣測定，由紅色圖案中搭 接部的前端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，但具體是停留在由 800nm 消除為 570nm。此外，使用比較用構(gòu)件2和實施例3同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好 與否和實施例3同樣進行評價。在組裝有該比較用構(gòu)件2的液晶顯示器中，識別到漏光，該 液晶顯示器被評價為不良。實施例5準備作為基材的玻璃基板(二一 二 > V公司制造，1737材)，和實施例3同樣形成 在玻璃基板上具有黑矩陣和顏色圖案(但使紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的顏色圖案的膜 厚分別為2. 4 y m、2. 2 y m、2. 3 y m)的著色層作為底層，在構(gòu)成底層的著色層表面上形成級 差面。在級差面中，顏色圖案中與搭接部對應(yīng)的區(qū)域(隆起的凸部分的區(qū)域)和從顏色圖案 之間的空隙區(qū)域露出的黑矩陣部分(向下方凹陷的凹部分)的級差大小是由紅色圖案中 搭接部的前端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，具體是1. 7i!m。此外，向?qū)嵤├?中使用的液晶材料組合物中進一步添加3. 6重量份的聚合性多 官能丙烯酸酯(三丙烯酸季戊四醇酯)作為相位差調(diào)整用添加物，配制組合物(含有相位 差調(diào)整用添加物的液晶材料)，將含有相位差調(diào)整用添加物的液晶材料涂布到著色層上，成 膜液晶涂膜，使形成有液晶涂膜的玻璃基材為40°C，對其和實施例1同樣照射紫外線，進行 相位差層的形成，除此之外，和實施例3同樣操作得到相位差控制構(gòu)件。該相位差控制構(gòu)件中的相位差層的膜厚(d)為1.9611!11(196011111)，系數(shù)？為 0.019。應(yīng)予說明，在確定膜厚(d)之際，作為指定相位差層厚度的位置和實施例3同樣地 選擇綠色(G)的顏色圖案的顯示像素中心。根據(jù)這一結(jié)果可確認，相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚方向的相位差量(Rth) 為39. 5nm，其是作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效的相位差量 (10 ( Rth ( 40)。此外，相位差層的級差量T和實施例3同樣測定，由紅色圖案中搭接部 的前端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，但具體是由1700nm消 除為480nm。使用相位差控制構(gòu)件和實施例3同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好與 否和實施例3同樣進行評價。在使用相位差控制構(gòu)件的液晶顯示器中，未識別到漏光，該液 晶顯示器被評價為良好，可確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā)揮光學補償功能。比較例3準備作為基材的玻璃基板(二一 二 > V公司制造，1737材)，和實施例5同樣形成 在玻璃基板上具有黑矩陣和顏色圖案的著色層作為底層。而且，將實施例5中使用的液晶材料組合物涂布在著色層上，成膜液晶涂膜，使形 成有液晶涂膜的玻璃基材為60°C，對其和實施例5同樣照射紫外線，使液晶涂膜中的液晶 分子交聯(lián)聚合，除此之外，和實施例5同樣操作得到在基板上具備相位差層的構(gòu)件(比較用構(gòu)件3)。比較用構(gòu)件3的相位差層的膜厚(d)為2. 010 μ m (20IOnm)，系數(shù)P為0. 009。應(yīng)
予說明，在確定膜厚(d)之際，指定相位差層厚度的位置和實施例5同樣選擇綠色(G)的顏 色圖案的顯示像素中心。根據(jù)這一結(jié)果可確認，相位差控制構(gòu)件的相位差層的膜厚方向的相位差量(Rth) 為18. lnm，其是作為對偏振片產(chǎn)生的相位差發(fā)揮光學補償功能的正C板有效的相位差量 (10 ^ Rth ^ 40)。相位差層的級差量T和實施例3同樣測定，由紅色圖案中搭接部的前 端位置和向下方凹陷的凹部分的底部位置所形成的級差最大，但具體是由1700nm消除為 490nmo
此外，采用比較用構(gòu)件3和實施例3同樣制作液晶顯示器，對該液晶顯示器的良好 與否和實施例3同樣進行評價。組裝有該比較用構(gòu)件3的液晶顯示器，由著色層產(chǎn)生的級差因相位差層的層疊 而得到抑制，且由于未識別到漏光所以被評價為良好，因而確認相位差控制構(gòu)件良好地發(fā) 揮透明保護膜的功能，但是，在比較用構(gòu)件3中，相位差層原本是相位差層的厚度(d)超過 2000nm而制膜的，存在黃色著色的問題，特別是在使顯示器藍色顯示時，整個液晶顯示畫面 被認為是帶黃色的狀態(tài)，可視覺辨認到黃色著色帶來的不良影響。產(chǎn)業(yè)實用性本發(fā)明的相位差控制構(gòu)件在將其組裝到液晶顯示器中時，可抑制相位差控制構(gòu)件 表面的級差量，并且對偏振片產(chǎn)生的光的相位差進行光學補償?shù)墓鈱W補償功能優(yōu)異，作為 構(gòu)成液晶顯示器的部件有用。
權(quán)利要求
相位差控制構(gòu)件，其是在基材表面上層疊底層形成級差面，在該級差面上層疊相位差層的相位差控制構(gòu)件，其特征在于，相位差層的光軸相對于在相位差層的厚度方向具有法線的面直立，相位差層表面的級差量T為小于500nm，在相位差層的面內(nèi)方向取相互垂直的x軸和y軸，在相位差層的法線方向取z軸，設(shè)相位差層的x軸方向的折射率為nx，y軸方向的折射率為ny，z軸方向的折射率為nz時，相對于波長589nm的光的nx、ny、nz和系數(shù)P具有P＝(nz-((nx+ny)/2))的關(guān)系，系數(shù)P和相位差層的厚度d(nm)滿足下述式1、式2、式3中的任一個(數(shù)1)0.005≤P≤0.04(式1)d≤2000(式2)10≤P×d≤40(式3)。
2.權(quán)利要求1所述的相位差控制構(gòu)件，其中，底層是具備黑矩陣和顏色圖案的著色層。
3.權(quán)利要求1所述的相位差控制構(gòu)件，其中，底層是黑矩陣形成層。
4.權(quán)利要求1所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官能 團的液晶分子的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜，賦予該液晶涂膜中所含 的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合而形成的。
5.權(quán)利要求2所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官能 團的液晶分子的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜，賦予該液晶涂膜中所含 的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合而形成的。
6.權(quán)利要求1所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官能 團的液晶分子和相位差調(diào)整用添加物的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜， 賦予該液晶涂膜中所含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合 而形成的。
7.權(quán)利要求2所述的相位差控制構(gòu)件，其中，相位差層是通過將含有具有聚合性官能 團的液晶分子和相位差調(diào)整用添加物的液晶材料組合物涂布在級差面上成膜為液晶涂膜， 賦予該液晶涂膜中所含的液晶分子以取向性，向該液晶涂膜照射活性射線使液晶分子聚合 而形成的。
8.液晶顯示器，其是在對向的一對基板部中至少一個的基板部上設(shè)置電極的同時，在 一對基板部之間形成驅(qū)動液晶層而成的液晶顯示器，其特征在于，在一對基板部的任一個 上組裝權(quán)利要求1 7任一項所述的相位差控制構(gòu)件。
9.相位差層形成用液晶材料組合物，其是用于形成層疊在相位差控制構(gòu)件級差面上的 相位差層的液晶材料組合物，其特征在于，含有具有聚合性官能團的液晶分子和相位差調(diào) 整用添加物，使用該液晶材料組合物形成的相位差層的光軸相對于在相位差層的厚度方向 具有法線的面直立，相位差層表面的級差量T為小于500nm，在相位差層的面內(nèi)方向取相互 垂直的χ軸和y軸，在相位差層的法線方向取ζ軸，設(shè)相位差層的χ軸方向的折射率為nx， y軸方向的折射率為ny，ζ軸方向的折射率為nz時，相對于波長589nm的光的nx、ny、nz和 系數(shù)P具有P= (nz-((nx+ny)/2))的關(guān)系，系數(shù)P和相位差層的厚度d (nm)滿足下述式1、 式2、式3中的任一個(數(shù)2)<formula>formula see original document page 3</formula>(式 1)<formula>formula see original document page 3</formula> (式 2)<formula>formula see original document page 3</formula>(式 3)。
全文摘要
本發(fā)明提供在具有抑制表面級差量功能的同時，對偏振片產(chǎn)生的光的相位差的光學補償功能優(yōu)異的相位差控制構(gòu)件。在相位差控制構(gòu)件1中，相位差層4的透射軸相對于在相位差層4的厚度方向具有法線的面直立，相位差層4表面的級差量T為小于500nm，設(shè)相位差層4的折射率在x軸方向、y軸方向、z軸方向分別為nx、ny、nz時，相對于波長589nm的光的nx、ny、nz和系數(shù)P具有P＝(nz-((nx+ny)/2))的關(guān)系，系數(shù)P和相位差層4的厚度d(nm)滿足下述式1、式2、式3中的任一個0.005≤P≤0.04(式1)d≤2000(式2)10≤P×d≤40(式3)。
文檔編號G02B5/30GK101809473SQ200880109090
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者守谷德久 申請人:大日本印刷株式會社