[发明专利]延迟基板及其制造方法和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及可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

液晶显示装置具有薄型、轻量和消耗电力低等特征。因此，近年来在便携设备和电视接收机等固定设备中的利用正在迅速增加。 

液晶显示装置在显示多颜色图像时，使用滤色器。例如，在能显示多颜色图像的透射型或反射型液晶显示装置中，通常使用含有红色、绿色和蓝色着色层的滤色器。而且，在能显示多颜色图像的半透射型液晶显示装置中，通常使用含有用于透射显示的红色、绿色和蓝色着色层以及用于反射显示的红色、绿色和蓝色着色层的滤色器。 

多数的液晶显示装置含有延迟膜。例如，电视接收机的液晶显示装置中，为了显示从任何方向观察都容易看到的图像，将延迟膜与直线偏振膜组合使用。而且，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的基础上达到高的视觉辨认性，使用含有四分之一波长片或含有四分之一波长片和二分之一波长片来作为延迟膜的吸收型的圆偏振片。 

但是，尽管红色、绿色和蓝色像素的显示颜色的波长范围不同，但通常延迟膜的延迟在面内是均匀的。因此，难以采用对于所有的显示颜色不同的像素是最优的设计。 

更具体而言，液晶层和延迟膜的各自的延迟具有波长分散。因此，在对于显示某种颜色的像素采用显示液晶单元的延迟被延迟膜充分地补偿的设计时，在显示其它颜色的像素中，液晶单元的延迟有可能无法被延迟膜充分地补偿。 

而且，当将在绿色的波长范围的中心波长例如约550nm下能得到四分之一波长(λ/4)的延迟的四分之一波长片与直线偏振片组合而作为圆偏振片使用时，假设即使该四分之一波长片的折射率各向异性即双折射率Δn对于 可见光范围内的所有波长都大致相等，在中心波长为例如约450nm的蓝色的波长范围中，能得到比λ/4大的延迟。而且，在中心波长为例如约630nm的红色的波长范围中，能得到比λ/4小的延迟。因此，将作为自然光的蓝色光和红色光照射在圆偏振片上时，透射光不是圆偏振光而成为椭圆偏振光。实际上，在多数光学材料中，双折射率在可见光区域的短波长侧即蓝色的波长范围中变大，在长波长侧即红色的波长范围中变小，因此上述问题常常变得严重。 

在日本特开2005-24919号公报和特开2006-85130号公报中，记载了作为延迟层的固体化液晶层，该固体化液晶层包含厚度不同的多个区域、即延迟不同的多个区域。 

具体而言，在日本特开2005-24919号公报中，记载了形成由厚度彼此不同的红色、绿色和蓝色着色层构成的滤色器层、并在该滤色器层上形成固体化液晶层的技术。该固体化液晶层能够通过在形成于滤色器层上的取向膜上涂敷含有光聚合性液晶化合物的涂敷液并对涂膜照射紫外线而得到。 

通过该方法，由于这些着色层在滤色器层的表面所产生的凹凸结构，能够得到在着色层薄的位置厚、在着色层厚的位置薄的固体化液晶层。换言之，能够得到包含延迟不同的多个区域的固体化液晶层。 

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。该液晶显示装置中，滤色器层的各着色层在像素的透射部厚、在像素的反射部薄。即，在滤色器层的表面设有凹凸结构。该固体化液晶层可以通过在滤色器层的设有凹凸结构的面上形成聚酰亚胺层，对聚酰亚胺的整个面实施摩擦处理，然后在聚酰亚胺层上涂敷紫外线固化性的液晶单体，并对涂膜照射紫外线而得到。或者，该固体化液晶层通过在滤色器层的设有凹凸结构的面上涂敷液晶聚合物，对整个涂膜进行光取向处理而得到。这样得到的固体化液晶层在像素的透射部薄、在像素的反射部厚。即，通过该方法，可以得到包含延迟不同的多个区域的固体化液晶层。 

但是，在日本特开2005-24919号公报所记载的技术中，必须严密地控制着色层之间的厚度差。同样，在日本特开2006-85130号公报所记载的技 术中，必须严密地控制着色层在反射部的厚度与在透射部的厚度之差。因此，采用上述技术时，滤色器层的设计受到限制，或者滤色器层的制造难度增加。而且，在上述技术中，在滤色器层的凹凸面上形成固体化液晶层。因此，为了在固体化液晶层的各区域达到设计的膜厚，必须考虑涂敷液的流动性、涂膜的收缩率等各种因素。 

发明内容

本发明的目的在于，容易地制造包含延迟不同的多个区域的延迟层。 

根据本发明的第一方面，提供了一种延迟基板，具有基板、和被所述基板支撑并包含第一至第三区域的固体化液晶层，所述第一至第三区域排列在所述基板上，且介晶(mesogen)的取向程度彼此不同。