パターン配向層用組成物、並びにパターン配向膜及びパターン位相差フィルムの製造方法
【課題】光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供する。
【解決手段】パターン配向層用組成物は、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有する。多官能アクリレートの例として、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられ、その含有量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好適である。パターン配向膜１は、上記パターン配向層用組成物を基材１１上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層１２を形成することによって形成される。
【解決手段】パターン配向層用組成物は、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有する。多官能アクリレートの例として、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられ、その含有量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好適である。パターン配向膜１は、上記パターン配向層用組成物を基材１１上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層１２を形成することによって形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン配向層用組成物、並びにパターン配向膜及びパターン位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元表示可能なフラットパネルディスプレイが注目を集め始めており、市販も始まっている。そして、今後のフラットパネルディスプレイにおいては三次元表示可能であることが、その性能として当然に求められることが予想され、三次元表示可能なフラットパネルディスプレイの検討が幅広い分野において進められている。
【０００３】
フラットパネルディスプレイにおいて三次元表示をするには、通常、視聴者に対して何らかの方式で右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示することが必要とされる。右目用の映像と左目用の映像とを別個に表示する方法としては、例えば、パッシブ方式というものが知られている。このようなパッシブ方式の三次元表示方式について図を参照しながら説明する。図４はパッシブ方式の三次元表示の一例を示す概略図である。図４に示すようにこの方式では、まず、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の分割パターンに対応したパターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルムとを用い、右目用の映像と、左目用の映像とを互いに直交関係にある円偏光に変換する。さらに、視聴者には右目用レンズと左目用レンズとに互いに直交する円偏光レンズを採用した円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目用レンズのみを通過し、かつ左目用の映像が左目用のレンズのみを通過するようにする。このようにして右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって三次元表示を可能とするものがパッシブ方式である。
【０００４】
このようなパッシブ方式では、上記パターン位相差フィルムと、対応する円偏光メガネとを用いることにより容易に三次元表示が可能なものにできるという利点がある。
【０００５】
ところで、上述したようにパッシブ方式においてはパターン位相差フィルムを用いることが必須になるところ、このようなパターン位相差フィルムについてはまだ広く研究・開発が行われておらず、標準的な技術としても確立されているものがないのが現状である。その一例として、ガラス基材上に配向規制力がパターン状に制御された光配向膜と、当該光配向膜上に形成され、液晶化合物の配列が上記光配向膜のパターンに対応するようにパターニングされた位相差層とを有することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のパターン位相差板は、ガラス基材を用いることが必須となっていることから、高価であり、また大面積のものを大量に製造できるというものではなく、実用性に課題が残る。
【０００８】
この課題を解決するため、ガラス基材ではなく、トリアセチルセルロース（以下「ＴＡＣ」という。）等のプラスチック基材を用いることも検討され、二次元表示用のフラットパネルディスプレイでは広く用いられている。しかし、ＴＡＣ基材上に光配向膜を形成しようとすると、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性とを両立することが難しい。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねたところ、パターン配向層用組成物に多官能アクリレートを加えることで、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１）本発明は、基材上に、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を含むパターン配向層を形成するためのパターン配向層用組成物であって、前記光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物である。
【００１２】
（２）また、本発明は、前記多官能アクリレートの含有量が前記光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満である、（１）に記載のパターン配向層用組成物である。
【００１３】
（３）また、本発明は、（１）又は（２）に記載のパターン配向層用組成物を基材上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層を形成するパターン配向膜の製造方法である。
【００１４】
（４）また、本発明は、前記基材がトリアセチルセルロースである（３）に記載のパターン配向膜の製造方法である。
【００１５】
（５）また、本発明は、前記パターン配向層の厚さが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である（３）又は（４）に記載のパターン配向膜の製造方法である。
【００１６】
（６）また、本発明は、（３）から（５）のいずれかに記載の製造方法によって得られるパターン配向膜のパターン配向層上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層を形成する工程を有するパターン位相差フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供できる。また、この組成物を用いてパターン配向膜及びパターン位相差フィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るパターン配向膜の概略図である。
【図２】配向パターンの形成手法を模式的に示した図である。
【図３】本発明に係るパターン位相差フィルムの概略図である。
【図４】パッシブ方式による三次元画像表示の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２０】
＜パターン配向層用組成物＞
本発明のパターン配向層用組成物は、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶かす溶媒とを含有する。溶媒は、酢酸ブチルを１００とした場合の蒸発速度が１００未満の主溶媒と、上記蒸発速度が１００以上の副溶媒とを含有し、溶媒中の副溶媒の割合は、１０質量％以上５０質量％未満である。以下、これらの構成要素について説明する。
【００２１】
［光配向材料］
光配向材料とは、偏光紫外線の照射により配向規制力を発現できる材料をいう。配向規制力とは、光配向材料を含む配向層を形成し、この配向層上に棒状化合物からなる層を形成したとき、棒状化合物を所定の方向に配列させる機能をいう。
【００２２】
光配向材料は、偏光を照射することにより上記配向規制力を発現するものであれば特に限定されるものではない。このような光配向材料はシス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に変化させる光異性化材料と、偏光を照射することにより分子そのものを変化させる光反応材料とに大別することができる。本発明においては上記光異性化材料及び上記光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、光反応材料を用いることがより好ましい。光反応材料は、偏光が照射されることによって分子が反応して配向規制力を発現するものであるため、不可逆的に配向規制力を発現することが可能になる。したがって、光反応材料の方が配向規制力の経時安定性において優れるからである。
【００２３】
上記光反応材料は、偏光照射によって生じる反応の種類によってさらに分別することができる。具体的には、光二量化反応を生じることによって配向規制力を発現する光二量化型材料、光分解反応を生じることによって配向規制力を発現する光分解型材料、光結合反応を生じることによって配向規制力を発現する光結合型材料、及び光分解反応と光結合反応とを生じることによって配向規制力を発現する光分解−結合型材料等に分けることができる。本発明においては上記光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、安定性及び反応性（感度）等の観点から光二量化型材料を用いることがより好ましい。
【００２４】
光二量化型材料は、光二量化反応を生じることにより配向規制力を発現できる材料であれば特に限定されないが、配向規制力が良好である点から、光二量化反応を生じる光の波長が２８０ｎｍ以上であることが好ましく、２８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００２５】
このような光二量化型材料として、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又はシンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマーが挙げられる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報及びＷＯ２０１０／１５０７４８号公報に記載された化合物を挙げることができる。
【００２６】
上記シンナメート及びクマリンは、下記式Ｉａ、Ｉｂで表されるものが好適に用いられる。
【化１】
【００２７】
上記式中、Ａは、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、２，５−チオフェニレン、２，５−フラニレン、１，４−もしくは２，６−ナフチレンを表すか、非置換であるか、フッ素、塩素又は炭素原子１〜１８個の環式、直鎖状もしくは分岐鎖状アルキル残基（非置換であるか、フッ素、塩素によって一又は多置換されており、１個以上の隣接しない−ＣＨ２−基が独立して基Ｃによって置換されていてもよい）によって一又は多置換されているフェニレンを表す。
【００２８】
上記式中、Ｂは、水素原子を表すか、第二の物質、例えばポリマー、オリゴマー、モノマー、光活性ポリマー、光活性オリゴマー及び／又は光活性モノマーもしくは表面と反応又は相互作用することができる基を表す。
【００２９】
上記式中、Ｃは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及びＳｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）から選択される基を表す。
【００３０】
上記式中、Ｄは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及びＳｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）から選択される基、芳香族基又は脂環式基を表す。
【００３１】
上記式中、Ｓ１及びＳ２は、互いに独立して、単結合又はスペーサー単位、例えば炭素原子１〜４０個の直鎖状もしくは分岐鎖状アルキレン基（非置換であるか、フッ素、塩素によって一又は多置換されており、１個以上の隣接しない−ＣＨ２−基が独立して基Ｄによって置換されていてもよいが、酸素原子が互いに直接的には結合していない）を表す。
【００３２】
上記式中、Ｑは、酸素原子又はＮＲ１−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）を表す。
【００３３】
上記式中、Ｘ及びＹは、互いに独立して、水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素原子１〜１２個のアルキル（場合によってはフッ素によって置換されており、場合によっては１個以上の隣接しないアルキル−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び／又はＣＨ＝ＣＨ−によって置換されている）を表す。
【００３４】
なお、本発明に用いられる光配向材料は、１種類のみであってもよく、２種類以上を用いてもよい。
【００３５】
［密着向上剤］
本発明のパターン配向層用組成物は、密着向上剤を含有する。密着向上剤は、基材上にパターン配向層用組成物を塗工したとき、基材と化学反応を起こして基材の表面を荒らし、基材と、パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層との密着性を高める機能を有する。
【００３６】
密着向上剤として、多官能アクリレートを用いることが好適である。多官能アクリレートは、従来公知のものであればどのようなものであってもよく、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（以下「ＰＥＴＡ」という。）のほか、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられる。
【００３７】
密着向上剤として用いる場合、その量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好ましい。１０質量部未満であると、適切な密着性が得られない可能性があるため、好ましくない。３０質量部を超えると、基材上にパターン配向層用組成物を塗工したときに密着向上剤の一部が基材に含浸し、その結果、光配向性が下がり得る点で好ましくない。
【００３８】
［溶媒］
パターン配向層用組成物に用いる溶媒は、光配向材料等を所望の濃度に溶解できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（以下「ＣＨＮ」という。）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」という。）等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、１種類であってもよいし、２種類以上の溶媒の混合溶媒であってもよい。
【００３９】
溶媒の量は、光配向材料１００質量部に対して６００質量部以上３９００質量部以下であることが好ましい。６００質量部未満であると、光配向材料を均一に溶かすことができない可能性がある点で好ましくない。３９００質量部を超えると、溶媒の一部が残存し、その残存した溶媒が基材上にパターン配向層用組成物を塗工したときに基材に含浸し、その結果、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方が下がり得る点で好ましくない。
【００４０】
［その他］
その他、必要に応じて各種の添加剤を含有するものであってもよい。
【００４１】
＜パターン配向膜１＞
図１は、本実施形態に係るパターン配向膜１の概略図である。パターン配向膜１は、基材１１上に上記パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層１２が形成される。
【００４２】
［基材１１］
基材１１は、透明フィルム材であり、パターン配向層１２を支持する機能を有し、長尺に形成されている。
【００４３】
基材１１は、位相差が小さいことが好ましく、面内位相差（面内レターデーション値、以下「Ｒｅ値」ともいう。）が、０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましく、０ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましく、０ｎｍ〜３ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。Ｒｅ値が１０ｎｍを超えると、パターン配向膜を用いたフラットパネルディスプレイの表示品質が悪くなる可能性がある点で好ましくない。
【００４４】
ここで、Ｒｅ値とは、屈折率異方体の面内方向における複屈折性の程度を示す指標をいい、面内方向において屈折率が最も大きい遅相軸方向の屈折率をＮｘ、遅相軸方向に直交する進相軸方向の屈折率をＮｙ、屈折率異方体の面内方向に垂直な方向の厚さをｄとした場合に、
Ｒｅ［ｎｍ］＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ［ｎｍ］
で表わされる値である。Ｒｅ値は、例えば、位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測機器社製）を用い、平行ニコル回転法により測定することができる。また、本明細書においては、特に別段の記載をしない限り、Ｒｅ値は波長５８９ｎｍにおける値を意味するものとする。
【００４５】
基材１１の可視光領域における透過率は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、透明フィルム基材の透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００４６】
基材１１は、ロール状に巻き取ることができる可撓性を有するフレキシブル材であることが好ましい。このようなフレキシブル材としては、セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類等を例示することができる。中でも、光学的等方性に優れ、光学的特性に優れたパターン配向膜を製造できる点でセルロース誘導体を用いることが好ましい。
【００４７】
上記セルロース誘導体の中でも、工業的に広く用いられ、入手が容易である点で、セルロースエステルを用いることが好ましく、セルロースアシレート類を用いることがより好ましい。
【００４８】
上記セルロースアシレート類としては、炭素数２〜４の低級脂肪酸エステルが好ましい。低級脂肪酸エステルとしては、例えばセルロースアセテートのように、単一の低級脂肪酸エステルのみを含むものでもよく、また、例えばセルロースアセテートブチレートやセルロースアセテートプロピオネートのような複数の脂肪酸エステルを含むものであってもよい。
【００４９】
低級脂肪酸エステルの中でも、セルロースアセテートを特に好適に用いることができる。セルロースアセテートとしては、平均酢化度が５７．５％〜６２．５％（置換度：２．６〜３．０）のＴＡＣを用いることが最も好ましい。ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当りの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験方法）におけるアセチル化度の測定及び計算により求めることができる。なお、ＴＡＣの酢化度は、フィルム中に含まれる可塑剤等の不純物を除去した後、上記の方法により求めることができる。
【００５０】
基材１１の厚さは、パターン配向膜を用いて製造される位相差フィルムの用途等に応じて、当該位相差フィルムに必要な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、２５μｍ〜１２５μｍの範囲内であることが好ましく、４０μｍ〜１００μｍの範囲内であることがより好ましく、６０μｍ〜８０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。２５μｍ未満であると、位相差フィルムに必要な自己支持性を付与できない場合があり、好ましくない。１２５μｍを超えると、位相差フィルムが長尺状である場合、長尺状の位相差フィルムを裁断加工し、枚葉の位相差フィルムとする際に、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまう場合があり、好ましくない。
【００５１】
基材１１は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されてもよい。
【００５２】
［パターン配向層１２］
パターン配向層１２は、上記パターン配向層用組成物の硬化物からなり、２種類の配向パターンを交互に有する。図２は、配向パターンの形成手法を模式的に示した図である。配向パターンの詳細は、後の「パターン配向膜の製造方法」の項において詳しく説明するが、基材１１上に上記パターン配向層用組成物を塗工し、このパターン配向層用組成物を加熱乾燥させて薄膜状のパターン配向層形成用層１２’を形成した後、図２の（Ａ）に示すように、右目用の領域に対応する第１配向準備領域１２’Ａを遮光せず、左目用の領域に対応する第２配向準備領域１２’Ｂだけを遮光したマスク１１を介して、直線偏光による紫外線（偏光紫外線）をパターン配向層形成用層１２’に向けて照射することにより、遮光されていない第１配向準備領域１２’Ａを所望の方向に配向させた後、図２の（Ｂ）に示すように、１回目の照射とは偏光方向が９０度異なる直線偏光により紫外線をパターン配向層形成用層１２’の全面に照射し、１回目の照射では未露光の第２配向準備領域１２’Ｂを所望の方向に配向させる。これら２回の紫外線照射により、２種類の配向パターンを有するパターン配向層１２が形成される。
【００５３】
図２の例では、まず第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射し、その後、第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射しているが、この順番に限るものではなく、まず第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射し、その後、第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射してもよい。
【００５４】
パターン配向層１２の厚さは、棒状化合物に対して所望の配向規制力を発現できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。１００ｎｍ未満であると、棒状化合物に対して所望の配向規制力を発現できない可能性があるため、好ましくない。１０００ｎｍを超えると、密着力が低減する可能性があるため、好ましくない。
【００５５】
＜パターン位相差フィルム２＞
図３は、本実施形態に係るパターン位相差フィルム２を示す図である。なお、以下では「パターン位相差」を「位相差」と略記するが、特に断りがない限り、「位相差」は、「パターン位相差」と同義である。位相差フィルム２は、パターン配向膜１のパターン配向層１２上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層１３がさらに形成される。
【００５６】
［位相差層１３］
位相差層１３は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む。位相差層１３は、上記配向パターンに沿って形成されるため、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａと、左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂとを有する。
【００５７】
（棒状化合物）
棒状化合物の一例として、液晶材料が挙げられる。液晶材料は、屈折率異方性を有し、上記配向パターンに沿って規則的に配列することにより、位相差層１３に所望の位相差性を付与する機能を有する。液晶材料として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶材料と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す液晶材料を用いることがより好ましい。
【００５８】
上記ネマチック相を示す液晶材料として、メソゲン両端にスペーサを有する材料を用いることが好ましい。メソゲン両端にスペーサを有する液晶材料は柔軟性に優れるため、このような液晶材料を用いることにより、位相差フィルム２を透明性に優れたものにできるからである。
【００５９】
さらに、液晶材料は、分子内に重合性官能基を有するものが好ましく、三次元架橋可能な重合性官能基を有するものがより好ましい。液晶材料が重合性官能基を有することにより、液晶材料を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくい位相差層１３を得ることができるからである。
【００６０】
ここで、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることをいう。
【００６１】
上記重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合する重合性官能基を挙げることができる。これら重合性官能基の代表例としては、ラジカル重合性官能基、あるいはカチオン重合性官能基等が挙げられる。さらにラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも１つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、具体例としては、置換基を有するもしくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、上記カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、例えば、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。中でも、プロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。
【００６２】
さらにまた、液晶材料は、末端に上記重合性官能基を有するものが特に好ましい。このような液晶材料を用いることにより、例えば、互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた上記を形成できるからである。なお、本発明においては片末端に重合性官能基を有する液晶材料を用いた場合であっても、他の分子と架橋して配列安定化することができる。
【００６３】
本発明に用いられる液晶材料の具体例としては、下記式（１）〜（１７）で表される化合物を例示することができる。
【００６４】
【化２】
【００６５】
なお、液晶材料は、１種類のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。例えば、液晶材料として、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料と、片末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料とを混合して用いると、両者の配合比の調整により重合密度（架橋密度）及び光学特性を任意に調整できる点から好ましい。また、信頼性確保の観点からは、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料が好ましいが、液晶配向の観点からは両末端の重合性官能基が１つであることが好ましい。
【００６６】
液晶材料の量は、パターン配向層１２上に塗布する塗布方法に応じて、位相差層形成用塗工液の粘度を所望の値にできるものであれば特に限定されないが、上記塗工液中、５質量部〜４０質量部の範囲内であることが好ましく、１０質量部〜３０質量部の範囲内であることがより好ましい。５質量未満であると、液晶材料が少なすぎるために、位相差層１３への入射光を適切に配向できない可能性があるため、好ましくない。３０質量部を超えると、位相差層形成用塗工液の粘度が高くなりすぎるため、作業性が劣るため、好ましくない。
【００６７】
位相差層１３の厚さは、所定の位相差性を達成できる範囲内とするものであれば特に限定されるものではないが、位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当することが好ましい。ここで、λは波長５００ｎｍである。これにより、位相差層１３を通過する直線偏光を互いに直交関係にある円偏光にすることができるため、より精度良く３次元映像を表示できる。
【００６８】
（重合開始剤）
本発明の必須の構成要素ではないが、重合性液晶材料を棒状化合物とする場合、適宜、重合開始剤を加えることが好ましい。
【００６９】
重合開始剤として、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、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）−ブタノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等が挙げられる。本発明では、これらの重合開始剤を１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
上記重合開始剤を用いる場合、さらに重合開始助剤を併用することができる。このような重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の３級アミン類や、２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。
【００７１】
（溶媒）
また、上記液晶材料を溶かすため、通常、溶媒が用いられる。溶媒は、液晶材料を均一に溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、及びジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、及びプロパノール等のアルコール系溶媒を用いることができる。また、溶媒は、１種類でもよく、２種類以上の溶媒の混合溶媒でもよい。
【００７２】
（他の化合物）
また、液晶材料の配列秩序を害さない範囲であれば、他の化合物を加えることもできる。他の化合物として、例えば、重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、シランカップリング剤等が挙げられる。
【００７３】
＜フラットパネルディスプレイ＞
上記位相差フィルム２は、三次元表示用のフラットパネルディスプレイに用いることが好適であり、三次元表示用のフラットパネルディスプレイに用いることで、光配向性と基材１１に対する密着性との両方に優れるという格別の効果を奏する。
【００７４】
＜パターン配向膜１の製造方法＞
パターン配向膜１は、次の工程を経て製造される。まず、ロールに巻き取った長尺フィルムにから基材１１を提供し、この基材１１上に上記パターン配向層用組成物を塗工する組成物塗工処理を行う。続いて、この組成物を熱硬化させて薄膜状のパターン配向層形成用層１２’を形成するパターン配向層形成用層形成処理を行う。続いて、パターン配向層形成用層１２’に対して紫外線を照射する紫外線照射処理を行う。これらの処理によってパターン配向層１２が形成され、結果としてパターン配向膜１が形成される。
【００７５】
［組成物塗工処理］
まず、基材１１の提供にあたっては、長尺フィルムを連続的に搬送できるものであれば、特に限定されるものではなく、一般的な搬送手段を用いる方法を用いることができる。具体的には、ロール状の長尺フィルムを供給する巻き出し機及び長尺フィルムを巻き取る巻き取り機等を用いる方法、ベルトコンベア、搬送用ロール等を用いる方法を挙げることができる。また、エアの吐出と吸引とを行うことにより、長尺配向膜形成用フィルムを浮上させた状態で搬送する浮上式搬送台を用いる方法であっても良い。
【００７６】
また、搬送時の長尺フィルムへのテンション付与の有無については、長尺フィルムを安定的に連続搬送できる方法であれば特に限定されるものではないが、所定のテンションを加えた状態で搬送されることが好ましい。より安定的に連続搬送することができるからである。
【００７７】
搬送手段の色としては、長尺フィルムに偏光紫外線が照射される部位に配置される場合には、長尺フィルムを透過した偏光紫外線を反射しない色であることが好ましい。具体的には、黒色であることが好ましい。このような黒色とする方法としては、例えば、表面をクロム処理する方法を挙げることができる。
【００７８】
搬送用ロールの形状としては、安定的に長尺フィルムを搬送することができるものであれば特に限定されるものではないが、長尺フィルムに偏光紫外線が照射される部位に配置される場合には、長尺フィルムの表面と、紫外線照射装置との距離を一定に保つことができるものであることが好ましく、通常、真円形状であることが好ましい。
【００７９】
パターン配向層用組成物の塗工は、基材１１上にパターン配向層形成用層１２’を所望の厚さで形成できるものであれば特に限定されるものではなく、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法等を例示することができる。
【００８０】
パターン配向層形成用層１２’の厚さは、所望の平面性を達成できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることがより好ましく、０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００８１】
［パターン配向層形成用層形成処理］
パターン配向層用組成物の硬化温度は、１００℃以上１３０℃以下であることが好ましい。１００℃未満であると組成物を均一に熱硬化できず、薄膜が不均一になる可能性がある点で好ましくない。１３０℃を超えると、基材１１や薄膜が収縮する可能性があるため、好ましくない。
【００８２】
［紫外線照射処理］
パターン配向層形成用層１２’に対して紫外線を照射する紫外線照射処理について、図２を参照しながら詳しく説明する。
まず、図２の（Ａ）に示すように、右目用の領域に対応する第１配向準備領域１２’Ａを遮光せず、左目用の領域に対応する第２配向準備領域１２’Ｂだけを遮光したマスク１１を介して、直線偏光による紫外線（偏光紫外線）をパターン配向層形成用層１２’に向けて照射することにより、遮光されていない第１配向準備領域１２’Ａを所望の方向に配向させる。続いて、図２の（Ｂ）に示すように、１回目の照射とは偏光方向が９０度異なる直線偏光により紫外線をパターン配向層形成用層１２’の全面に照射し、１回目の照射では未露光の第２配向準備領域１２’Ｂを所望の方向に配向させる。これら２回の紫外線照射により、２種類の配向パターンが形成される。
【００８３】
図２の例では、まず第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射し、その後、第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射しているが、この順番に限るものではなく、まず第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射し、その後、第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射してもよい。
【００８４】
マスクのパターン、すなわち、パターン照射のパターンは、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａ（図１参照）と、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂ（同）とを安定的に形成できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば帯状パターン、モザイク状パターン、千鳥配置状パターン等を挙げることができる。中でも、帯状のパターンであることが好ましく、特に、長尺フィルムの長手方向に互いに平行な帯状のパターンであること、すなわち、パターン照射が、長尺フィルムの長手方向に互いに平行な帯状のパターンに偏光紫外線を照射するものであることが好ましい。偏光紫外線の照射位置を固定し、長尺フィルムを長手方向に搬送することで容易に形成できるからである。また、精度良くパターン状に照射できるからである。また、位相差層１３における、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａ及び左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂが形成されているパターンと、表示装置に用いられるカラーフィルタ等において画素が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になるからである。
【００８５】
マスクのパターン幅、すなわち、偏光紫外線の照射幅及び照射間隔（非照射幅）としては、同一であってもよく、あるいは異なっていてもよいが、右目用の領域に対応する領域の幅と左目用の領域に対応する領域との幅は同一であることが好ましい。位相差層１３における第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが形成されているパターンと、画素部が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になり、その結果、フラットパネルディスプレイを容易に製造できるからである。カラーフィルタのストライプラインと位置を合わせる場合は、右目用の領域に対応する領域及び左目用の領域に対応する領域が形成されたパターンと、上記カラーフィルタのストライプパターンとを対応関係となるような幅で照射されることが好ましい。
【００８６】
三次元表示用途の場合、パターン幅は、５０μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１００μｍ〜６００μｍの範囲内であることがより好ましい。なお、ここでいうパターン幅は、位相差フィルム２に含まれる基材１１が安定収縮状態での、パターン配向層１２のパターン幅を指す。
【００８７】
マスクを構成する材料としては、所望の開口部を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、紫外線による劣化がほとんどない金属や石英等を挙げることができる。具体的には、ＳＵＳ等の金属基板をエッチング加工、レーザー加工、又は電鋳加工によりパターンニングし、さらに必要に応じてニッケルメッキ等の表面処理を施したものを用いることができる。また、ソーダライムガラスや石英からなる基板上に、エマルジョン（銀塩）や、クロムからなる遮光膜を有するものとすることができる。
【００８８】
中でも、合成石英にＣｒをパターニングしたものであることが好ましい。温度・湿度変化等に対する寸法安定性と紫外線透過率とに優れ、パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層形成用層１２’に精度良く紫外線を照射でき、結果として精度の高いパターン配向層１２を形成できるからである。
【００８９】
合成石英マスクの厚さとしては、寸法精度良くパターンを形成できるものであれば特に限定されるものではないが、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、５ｍｍ〜１８ｍｍの範囲内であることがより好ましく、９ｍｍ〜１６ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。厚さが上述の範囲内であることにより、たわまないものとすることができ、寸法精度の高いものとすることができるとともに、フォトマスクとしてハンドリングする際に重過ぎることがないからである。
【００９０】
偏光紫外線の偏光方向は、右目用の領域に対応する領域に対する偏光方向と、左目用の領域に対応する領域に対する偏光方向とが異なるものであれば特に限定されるものではないが、両者の間で９０°異なるものであることが好ましい。第１位相差領域４Ａと第２位相差領域４Ｂとの間で屈折率が最も大きくなる方向（遅相軸方向）を互いに直交する関係とすることができることから、三次元表示が可能な表示装置をより好適に製造できるためである。
【００９１】
９０°異なる方向とは、パターン配向膜１を用いて三次元表示が可能な表示装置を形成した際に、精度良く三次元表示を行うことができるものであれば特に限定されるものではないが、通常、９０°±３°の範囲内であることが好ましく、９０°±２°程度の範囲内であることがより好ましく、９０°±１°程度の範囲内であることがさらに好ましい。高性能な三次元表示が可能な表示装置とすることができるからである。
【００９２】
偏光紫外線は、集光されていても良いし、集光されていないものであっても良いが、パターン照射が搬送用ロール上の長尺フィルムに対して行われるような場合、すなわち、偏光紫外線が照射される領域内で、偏光紫外線の光源からの距離の差が生じる場合には、搬送方向に対して集光されていることが好ましい。光源からの距離による影響を低減し、パターン精度良く配向領域を形成することができるからである。
【００９３】
集光方法としては、一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。本発明においては、偏光紫外線が搬送方向と直交する方向（幅方向）に対して平行光となるものであることが好ましく、平行化方法としては一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。
【００９４】
偏光紫外線の波長は、光配向材料等に応じて適宜設定されるものであり、一般的な光配向材料に配向規制力を発現させる際に用いられる波長とすることができ、具体的には、波長が２１０ｎｍ〜３８０ｎｍ、好ましくは２３０ｎｍ〜３８０ｎｍ、さらに好ましくは２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの照射光を用いることが好ましい。
【００９５】
紫外線の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が例示できる。中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等を好ましく用いることができる。
【００９６】
偏光紫外線の生成方法としては、偏光紫外線を安定的に照射できる方法であれば特に限定されるものではないが、一定方向の偏光のみが通過できる偏光子を介して紫外線照射する方法を用いることができる。
【００９７】
このような偏光子としては、偏光光の生成に一般的に用いられるものを使用することができ、例えば、スリット状の開口部を有するワイヤーグリッド型偏光子や、石英板を複数枚積層してブリュースター角を利用して偏光分離する方法や、屈折率の異なる蒸着多層膜のブリュースター角を利用して偏光分離する方法を用いるもの等を挙げることができる。
【００９８】
偏光紫外線の照射量は、所望の配向規制力を有する配向領域を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、波長３１０ｎｍである場合には、５ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましく、７ｍＪ／ｃｍ２〜３００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがさらに好ましい。十分な配向規制力を有する配向領域を形成することができるからである。
【００９９】
偏光紫外線の照射距離、すなわち、偏光紫外線の照射を受ける長尺フィルムの搬送方向の距離としては、各露光処理で上述の照射量とすることができるものであれば特に限定されるものではなく、ライン速度等に応じて適宜設定することができる。照射距離が短い場合には、パターン精度の高いものとすることが容易となり、照射距離が長い場合には、ライン速度の速い場合でも十分な配向規制力を有する配向領域とすることができるといった利点がある。なお、照射距離を長くする方法としては、各露光処理での偏光紫外線の照射回数を複数回としたり、搬送方向に照射面積を広くする方法を挙げることができる。
【０１００】
薄膜に対して偏光紫外線を照射する際、薄膜の温度が一定となるように温度調節することが好ましい。配向領域を精度良く形成することができるからである。薄膜の温度は、１５℃〜９０℃であることが好ましく、１５℃〜６０℃であることがより好ましい。温度調節の方法としては、一般的な加熱・冷却装置等の温度調節装置を用いる方法を挙げることができる。具体的には所定の温度の空気を送風することができる送風装置を用いる方法や、上記搬送手段として、温度調節可能なものを用いる方法、より具体的には、温度調節可能な搬送用ロールやベルトコンベア等を用いる方法を挙げることができる。
【０１０１】
＜位相差フィルム２の製造方法＞
位相差フィルム２は、次の工程を経て製造される。まず、パターン配向膜１のパターン配向層１２に上記棒状化合物を含む位相差層形成用塗工液を塗工し、位相差層形成用層を形成する位相差層形成用塗工液塗工処理を行う。その後、位相差層形成用塗工液の塗膜に含まれる棒状化合物を、上記パターン配向層１２が有する、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａと、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂとの異なる配向方向に沿って、棒状化合物を配列させる配向処理を行う。これらの処理によって位相差層１３が形成される。
【０１０２】
最後にフィルムを所望の大きさに切り出す切断処理を行う。上記の工程を経て位相差フィルム２が作製される。
【０１０３】
［位相差層形成用塗工液塗工処理］
位相差層形成用塗工液の塗布方法としては、パターン配向層１２上に位相差層形成用塗工液からなる塗膜を安定的に形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、組成物塗工処理で説明したものと同じものを例示できる。
【０１０４】
位相差層１３は棒状化合物が含有されることにより、位相差性を発現するものになっているところ、当該位相差性の程度は棒状化合物の種類及び位相差層１３の厚さに依存して決定されるものである。したがって、位相差層１３の厚さは、所定の位相差性を達成できる範囲内とするものであれば特に限定されるものではなく、位相差フィルム２の用途等に応じて適宜決定されるものである。
【０１０５】
位相差層形成用塗工液からなる位相差層形成用層の厚さは、その後に形成される位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当するような範囲内となるように塗布することが好ましい。これにより、第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂを通過する直線偏光を、互いに直交関係にある円偏光にすることができ、結果として、より精度良く三次元映像を表示できるためである。
【０１０６】
位相差層１３の厚さを位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当するような範囲内の距離にする場合、具体的にどの程度の距離にするかは、棒状化合物の種類により適宜決定されることになる。一般的な棒状化合物を用いる場合、当該距離は０．５μｍ〜２μｍの範囲内となるが、これに限られるものではない。
【０１０７】
［配向処理］
配向処理では、位相差層形成用塗工液の塗膜に含まれる棒状化合物を、上記パターン配向層１２に含まれる第１配向領域１２Ａ及び第２配向領域１２Ｂの異なる配向方向に沿って、棒状化合物を配列させる。棒状化合物を配列させる方法としては、所望の方向に配列させることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、棒状化合物を液晶相形成温度以上に加温することが挙げられる。
【０１０８】
本処理によって形成される位相差層１３のパターンは、パターン配向層１２のパターンと同一となり、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａ上には、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａが形成され、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂ上には、左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂが形成される。
【０１０９】
位相差層１３に第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが形成されているか否かは、例えば、偏光板クロスニコルの中にサンプルを入れて、サンプルを回転させた場合に明線と暗線が反転することを確認することにより評価することができる。このとき、右目用の領域Ａ及び左目用の領域Ｂからなるパターンが細かい場合は偏光顕微鏡で観察するとよい。また、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社（米国）製のＡｘｏＳｃａｎを用いて各パターン内の遅相軸の方向（角度）を測定しても良い。
【０１１０】
位相差層１３の面内位相差は、１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１２０ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。なお、位相差層１３において第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが示す面内位相差は、遅相軸の方向が異なる以外はほぼ同一となる。
【０１１１】
［乾燥処理］
続いて、位相差層形成用塗工液の塗膜を乾燥させる。
【０１１２】
塗膜の乾燥方法としては、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等、一般的に用いられる乾燥方法を用いることができる。また、乾燥方法は、単一の方法に限られず、例えば残留する溶媒量に応じて順次乾燥方式を変化させる等の態様により、複数の乾燥方式を採用してもよい。
【０１１３】
さらに、上記塗膜の乾燥方法としては、一定の温度に調整された乾燥風を、上記塗膜に当てる方法を用いることもできるが、このようは乾燥方法を用いる場合は、上記塗膜に当てる乾燥風の風速が３ｍ／秒以下であることが好ましく、特に０．５ｍ／秒以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、温度条件としては、４０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましく、５０℃〜１２０℃の範囲内であることがより好ましく、特に、５５℃〜１１０℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、乾燥時間としては、０．２〜３０分の範囲内であることが好ましく、０．５分〜２０分の範囲内であることがより好ましく、特に、１分〜１０分の範囲内であることがさらに好ましい。この条件であることにより、安定的に溶媒を除去することができるからである。
【０１１５】
乾燥処理を行うタイミングとしては、上記配向処理の後に行われるものであっても良いし、上記配向処理と並行して行われるものであっても良い。
【０１１６】
［棒状化合物硬化処理］
棒状化合物が重合性である場合、重合性棒状化合物を重合し硬化させる硬化処理を含むものであっても良い。なお、重合性棒状化合物を重合させる方法としては、重合性棒状化合物が有する重合性官能基の種類に応じて任意に決定すればよいが、活性放射線の照射により硬化させる方法が好ましい。活性放射線としては、重合性棒状化合物を重合することが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光又は可視光を使用することが好ましく、具体的には、パターン配向層１２を形成する際に用いた紫外線と同様とすることができる。このような硬化処理を経ることにより、互いに重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた位相差層１３を形成できる。
【実施例】
【０１１７】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１８】
【表１】
【０１１９】
＜実施例１＞
光二量化部位と熱架橋部位との両方を有する光配向材料（商品名：ＲＯＰ−１０３，ロリック社製）１００質量部と、ＰＥＴＡ２５質量部とを、ＰＧＭＥ、ＩＰＡ及びＣＨＮの混合溶媒９００質量部に溶解させて、実施例１に係るパターン配向層用組成物を得た。混合溶媒中のＰＧＭＥ、ＩＰＡ、ＣＨＮの割合は、体積比で７５：２０：５であった。
【０１２０】
その後、表面に防眩処理が施されたＴＡＣ基材（商品名：ＴＤ６０ＵＬ−Ｐ，厚さ：６０μｍ，フジフィルム社製）の裏面に、上記パターン配向層用組成物を、硬化後の膜厚が２００ｎｍとなるようにダイコート法にて塗布した。そして、ホットプレート上において１００℃、２分間の条件で加熱し、溶媒を蒸発させるとともにアクリル系樹脂組成物を熱硬化させた。これによって、厚さ２００ｎｍの硬化膜が形成された。
【０１２１】
この硬化膜に対して、ワイヤーグリッドを通した偏光紫外線（偏光軸がフィルムの搬送方向に対して４５°の方向）を原反の搬送方向と平行な方向に幅５００μｍのストライプパターンをクロムで合成石英上に形成したマスクを介して照射した。続いて、マスクを通さないでワイヤーグリッドを通した偏光紫外線（偏光軸がフィルムの搬送方向に対して−４５°の方向）を照射した。このとき、紫外線照射装置は、「Ｈバルブ」（フュージョン社製）を用いた。また、偏光紫外線の波長は３１３ｎｍとし、積算光量は４０ｍＪ／ｃｍ２とした。積算光量の測定は、紫外線光量計「ＵＶ−３５１」（オーク製作所社製）を用いて測定した。上記の工程を経て、実施例１に係るパターン配向膜を得た。
【０１２２】
続いて、パターン配向膜のパターン配向層上に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に溶かした液晶材料（商品名：ｌｉｃｒｉｖｕｅ（登録商標） ＲＭＳ０３−０１３Ｃ，メルク社製）を、最終的な層厚が１μｍとなるようにダイコート法にて塗布した。そして、ホットプレート上において６０℃、２分間の条件で加熱し、室温近傍まで冷却した後、上記紫外線照射装置を用いて波長２６０ｎｍの紫外線を積算光量が３００ｍＪ／ｃｍ２となるまで照射した。上記の工程を経て、実施例１に係る位相差フィルムを得た。
【０１２３】
＜実施例２＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：２０であること以外は、実施例１と同様の方法にて実施例２に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２４】
＜実施例３＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：１５であること以外は、実施例１と同様の方法にて実施例３に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２５】
＜比較例１＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：３０であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例１に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２６】
＜比較例２＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：０であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例２に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２７】
＜比較例３＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が０：１００であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例３に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２８】
＜外観の評価＞
まず、実施例及び比較例に係る位相差フィルムの外観を評価した。外観の評価は、位相差フィルムの両面に偏光板（商品名：ＨＣＬ２−５６１８ＨＣＳ，サンリッツ社製）をクロスニコル配置となるように貼り合わせ、貼り合わせた部材を液晶用バックライトに設置し、部材正面の白濁の程度を暗室下にて目視で観察した。白濁の程度が少なく、配向不良が認められない場合を“○”とし、白濁の程度が高く、配向不良が認められる場合を“×”とした。結果を表２に示す。
【０１２９】
＜面内位相差の評価＞
面内位相差の評価は、位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測機器社製）を用い、平行ニコル回転法にしたがってＲｅ値を測定することにより行った。Ｒｅ値が１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内にある場合を“○”とし、そうでない場合を“×”とした。結果を表２に示す。
【０１３０】
＜密着性の評価＞
密着性の評価は、メンディングテープ（住友スリーエム社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ５４００−８．５法にしたがってクロスカットを実施することにより行った。８０％以上残っているものを“◎”とし、４０％以上残っているものを“○”とし、４０％未満の場合を“×”とした。
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
光配向性を有する光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物を用いた位相差フィルムは、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れることが確認された（実施例１〜３）。その際、多官能アクリレートの含有量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好適であることが確認された。
【０１３３】
一方、多官能アクリレートの含有量が３０質量部以上であると、十分な光配向性を得られず、好ましくないことが確認された（比較例１、３）。また、多官能アクリレートの含有量が１０質量部未満であると、ＴＡＣ基材との十分な密着性を得られず、好ましくないことが確認された（比較例２）。
【符号の説明】
【０１３４】
１ パターン配向膜
２ パターン位相差フィルム
１１ 基材
１２ パターン配向層
１３ 位相差層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン配向層用組成物、並びにパターン配向膜及びパターン位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、三次元表示可能なフラットパネルディスプレイが注目を集め始めており、市販も始まっている。そして、今後のフラットパネルディスプレイにおいては三次元表示可能であることが、その性能として当然に求められることが予想され、三次元表示可能なフラットパネルディスプレイの検討が幅広い分野において進められている。
【０００３】
フラットパネルディスプレイにおいて三次元表示をするには、通常、視聴者に対して何らかの方式で右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示することが必要とされる。右目用の映像と左目用の映像とを別個に表示する方法としては、例えば、パッシブ方式というものが知られている。このようなパッシブ方式の三次元表示方式について図を参照しながら説明する。図４はパッシブ方式の三次元表示の一例を示す概略図である。図４に示すようにこの方式では、まず、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の分割パターンに対応したパターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルムとを用い、右目用の映像と、左目用の映像とを互いに直交関係にある円偏光に変換する。さらに、視聴者には右目用レンズと左目用レンズとに互いに直交する円偏光レンズを採用した円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目用レンズのみを通過し、かつ左目用の映像が左目用のレンズのみを通過するようにする。このようにして右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって三次元表示を可能とするものがパッシブ方式である。
【０００４】
このようなパッシブ方式では、上記パターン位相差フィルムと、対応する円偏光メガネとを用いることにより容易に三次元表示が可能なものにできるという利点がある。
【０００５】
ところで、上述したようにパッシブ方式においてはパターン位相差フィルムを用いることが必須になるところ、このようなパターン位相差フィルムについてはまだ広く研究・開発が行われておらず、標準的な技術としても確立されているものがないのが現状である。その一例として、ガラス基材上に配向規制力がパターン状に制御された光配向膜と、当該光配向膜上に形成され、液晶化合物の配列が上記光配向膜のパターンに対応するようにパターニングされた位相差層とを有することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のパターン位相差板は、ガラス基材を用いることが必須となっていることから、高価であり、また大面積のものを大量に製造できるというものではなく、実用性に課題が残る。
【０００８】
この課題を解決するため、ガラス基材ではなく、トリアセチルセルロース（以下「ＴＡＣ」という。）等のプラスチック基材を用いることも検討され、二次元表示用のフラットパネルディスプレイでは広く用いられている。しかし、ＴＡＣ基材上に光配向膜を形成しようとすると、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性とを両立することが難しい。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねたところ、パターン配向層用組成物に多官能アクリレートを加えることで、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。
【００１１】
（１）本発明は、基材上に、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を含むパターン配向層を形成するためのパターン配向層用組成物であって、前記光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物である。
【００１２】
（２）また、本発明は、前記多官能アクリレートの含有量が前記光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満である、（１）に記載のパターン配向層用組成物である。
【００１３】
（３）また、本発明は、（１）又は（２）に記載のパターン配向層用組成物を基材上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層を形成するパターン配向膜の製造方法である。
【００１４】
（４）また、本発明は、前記基材がトリアセチルセルロースである（３）に記載のパターン配向膜の製造方法である。
【００１５】
（５）また、本発明は、前記パターン配向層の厚さが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である（３）又は（４）に記載のパターン配向膜の製造方法である。
【００１６】
（６）また、本発明は、（３）から（５）のいずれかに記載の製造方法によって得られるパターン配向膜のパターン配向層上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層を形成する工程を有するパターン位相差フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れたパターン配向層用組成物を提供できる。また、この組成物を用いてパターン配向膜及びパターン位相差フィルムを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るパターン配向膜の概略図である。
【図２】配向パターンの形成手法を模式的に示した図である。
【図３】本発明に係るパターン位相差フィルムの概略図である。
【図４】パッシブ方式による三次元画像表示の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２０】
＜パターン配向層用組成物＞
本発明のパターン配向層用組成物は、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶かす溶媒とを含有する。溶媒は、酢酸ブチルを１００とした場合の蒸発速度が１００未満の主溶媒と、上記蒸発速度が１００以上の副溶媒とを含有し、溶媒中の副溶媒の割合は、１０質量％以上５０質量％未満である。以下、これらの構成要素について説明する。
【００２１】
［光配向材料］
光配向材料とは、偏光紫外線の照射により配向規制力を発現できる材料をいう。配向規制力とは、光配向材料を含む配向層を形成し、この配向層上に棒状化合物からなる層を形成したとき、棒状化合物を所定の方向に配列させる機能をいう。
【００２２】
光配向材料は、偏光を照射することにより上記配向規制力を発現するものであれば特に限定されるものではない。このような光配向材料はシス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に変化させる光異性化材料と、偏光を照射することにより分子そのものを変化させる光反応材料とに大別することができる。本発明においては上記光異性化材料及び上記光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、光反応材料を用いることがより好ましい。光反応材料は、偏光が照射されることによって分子が反応して配向規制力を発現するものであるため、不可逆的に配向規制力を発現することが可能になる。したがって、光反応材料の方が配向規制力の経時安定性において優れるからである。
【００２３】
上記光反応材料は、偏光照射によって生じる反応の種類によってさらに分別することができる。具体的には、光二量化反応を生じることによって配向規制力を発現する光二量化型材料、光分解反応を生じることによって配向規制力を発現する光分解型材料、光結合反応を生じることによって配向規制力を発現する光結合型材料、及び光分解反応と光結合反応とを生じることによって配向規制力を発現する光分解−結合型材料等に分けることができる。本発明においては上記光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、安定性及び反応性（感度）等の観点から光二量化型材料を用いることがより好ましい。
【００２４】
光二量化型材料は、光二量化反応を生じることにより配向規制力を発現できる材料であれば特に限定されないが、配向規制力が良好である点から、光二量化反応を生じる光の波長が２８０ｎｍ以上であることが好ましく、２８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００２５】
このような光二量化型材料として、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又はシンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマーが挙げられる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報及びＷＯ２０１０／１５０７４８号公報に記載された化合物を挙げることができる。
【００２６】
上記シンナメート及びクマリンは、下記式Ｉａ、Ｉｂで表されるものが好適に用いられる。
【化１】
【００２７】
上記式中、Ａは、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、２，５−チオフェニレン、２，５−フラニレン、１，４−もしくは２，６−ナフチレンを表すか、非置換であるか、フッ素、塩素又は炭素原子１〜１８個の環式、直鎖状もしくは分岐鎖状アルキル残基（非置換であるか、フッ素、塩素によって一又は多置換されており、１個以上の隣接しない−ＣＨ２−基が独立して基Ｃによって置換されていてもよい）によって一又は多置換されているフェニレンを表す。
【００２８】
上記式中、Ｂは、水素原子を表すか、第二の物質、例えばポリマー、オリゴマー、モノマー、光活性ポリマー、光活性オリゴマー及び／又は光活性モノマーもしくは表面と反応又は相互作用することができる基を表す。
【００２９】
上記式中、Ｃは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及びＳｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）から選択される基を表す。
【００３０】
上記式中、Ｄは、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＮＲ１−ＣＯ−ＮＲ１−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−及びＳｉ（ＣＨ３）２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）２−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）から選択される基、芳香族基又は脂環式基を表す。
【００３１】
上記式中、Ｓ１及びＳ２は、互いに独立して、単結合又はスペーサー単位、例えば炭素原子１〜４０個の直鎖状もしくは分岐鎖状アルキレン基（非置換であるか、フッ素、塩素によって一又は多置換されており、１個以上の隣接しない−ＣＨ２−基が独立して基Ｄによって置換されていてもよいが、酸素原子が互いに直接的には結合していない）を表す。
【００３２】
上記式中、Ｑは、酸素原子又はＮＲ１−（Ｒ１は水素原子又は低級アルキルを表す）を表す。
【００３３】
上記式中、Ｘ及びＹは、互いに独立して、水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素原子１〜１２個のアルキル（場合によってはフッ素によって置換されており、場合によっては１個以上の隣接しないアルキル−ＣＨ２−基が−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−及び／又はＣＨ＝ＣＨ−によって置換されている）を表す。
【００３４】
なお、本発明に用いられる光配向材料は、１種類のみであってもよく、２種類以上を用いてもよい。
【００３５】
［密着向上剤］
本発明のパターン配向層用組成物は、密着向上剤を含有する。密着向上剤は、基材上にパターン配向層用組成物を塗工したとき、基材と化学反応を起こして基材の表面を荒らし、基材と、パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層との密着性を高める機能を有する。
【００３６】
密着向上剤として、多官能アクリレートを用いることが好適である。多官能アクリレートは、従来公知のものであればどのようなものであってもよく、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（以下「ＰＥＴＡ」という。）のほか、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられる。
【００３７】
密着向上剤として用いる場合、その量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好ましい。１０質量部未満であると、適切な密着性が得られない可能性があるため、好ましくない。３０質量部を超えると、基材上にパターン配向層用組成物を塗工したときに密着向上剤の一部が基材に含浸し、その結果、光配向性が下がり得る点で好ましくない。
【００３８】
［溶媒］
パターン配向層用組成物に用いる溶媒は、光配向材料等を所望の濃度に溶解できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（以下「ＣＨＮ」という。）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」という。）等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、１種類であってもよいし、２種類以上の溶媒の混合溶媒であってもよい。
【００３９】
溶媒の量は、光配向材料１００質量部に対して６００質量部以上３９００質量部以下であることが好ましい。６００質量部未満であると、光配向材料を均一に溶かすことができない可能性がある点で好ましくない。３９００質量部を超えると、溶媒の一部が残存し、その残存した溶媒が基材上にパターン配向層用組成物を塗工したときに基材に含浸し、その結果、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方が下がり得る点で好ましくない。
【００４０】
［その他］
その他、必要に応じて各種の添加剤を含有するものであってもよい。
【００４１】
＜パターン配向膜１＞
図１は、本実施形態に係るパターン配向膜１の概略図である。パターン配向膜１は、基材１１上に上記パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層１２が形成される。
【００４２】
［基材１１］
基材１１は、透明フィルム材であり、パターン配向層１２を支持する機能を有し、長尺に形成されている。
【００４３】
基材１１は、位相差が小さいことが好ましく、面内位相差（面内レターデーション値、以下「Ｒｅ値」ともいう。）が、０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましく、０ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましく、０ｎｍ〜３ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。Ｒｅ値が１０ｎｍを超えると、パターン配向膜を用いたフラットパネルディスプレイの表示品質が悪くなる可能性がある点で好ましくない。
【００４４】
ここで、Ｒｅ値とは、屈折率異方体の面内方向における複屈折性の程度を示す指標をいい、面内方向において屈折率が最も大きい遅相軸方向の屈折率をＮｘ、遅相軸方向に直交する進相軸方向の屈折率をＮｙ、屈折率異方体の面内方向に垂直な方向の厚さをｄとした場合に、
Ｒｅ［ｎｍ］＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ［ｎｍ］
で表わされる値である。Ｒｅ値は、例えば、位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測機器社製）を用い、平行ニコル回転法により測定することができる。また、本明細書においては、特に別段の記載をしない限り、Ｒｅ値は波長５８９ｎｍにおける値を意味するものとする。
【００４５】
基材１１の可視光領域における透過率は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、透明フィルム基材の透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００４６】
基材１１は、ロール状に巻き取ることができる可撓性を有するフレキシブル材であることが好ましい。このようなフレキシブル材としては、セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類等を例示することができる。中でも、光学的等方性に優れ、光学的特性に優れたパターン配向膜を製造できる点でセルロース誘導体を用いることが好ましい。
【００４７】
上記セルロース誘導体の中でも、工業的に広く用いられ、入手が容易である点で、セルロースエステルを用いることが好ましく、セルロースアシレート類を用いることがより好ましい。
【００４８】
上記セルロースアシレート類としては、炭素数２〜４の低級脂肪酸エステルが好ましい。低級脂肪酸エステルとしては、例えばセルロースアセテートのように、単一の低級脂肪酸エステルのみを含むものでもよく、また、例えばセルロースアセテートブチレートやセルロースアセテートプロピオネートのような複数の脂肪酸エステルを含むものであってもよい。
【００４９】
低級脂肪酸エステルの中でも、セルロースアセテートを特に好適に用いることができる。セルロースアセテートとしては、平均酢化度が５７．５％〜６２．５％（置換度：２．６〜３．０）のＴＡＣを用いることが最も好ましい。ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当りの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験方法）におけるアセチル化度の測定及び計算により求めることができる。なお、ＴＡＣの酢化度は、フィルム中に含まれる可塑剤等の不純物を除去した後、上記の方法により求めることができる。
【００５０】
基材１１の厚さは、パターン配向膜を用いて製造される位相差フィルムの用途等に応じて、当該位相差フィルムに必要な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、２５μｍ〜１２５μｍの範囲内であることが好ましく、４０μｍ〜１００μｍの範囲内であることがより好ましく、６０μｍ〜８０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。２５μｍ未満であると、位相差フィルムに必要な自己支持性を付与できない場合があり、好ましくない。１２５μｍを超えると、位相差フィルムが長尺状である場合、長尺状の位相差フィルムを裁断加工し、枚葉の位相差フィルムとする際に、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまう場合があり、好ましくない。
【００５１】
基材１１は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されてもよい。
【００５２】
［パターン配向層１２］
パターン配向層１２は、上記パターン配向層用組成物の硬化物からなり、２種類の配向パターンを交互に有する。図２は、配向パターンの形成手法を模式的に示した図である。配向パターンの詳細は、後の「パターン配向膜の製造方法」の項において詳しく説明するが、基材１１上に上記パターン配向層用組成物を塗工し、このパターン配向層用組成物を加熱乾燥させて薄膜状のパターン配向層形成用層１２’を形成した後、図２の（Ａ）に示すように、右目用の領域に対応する第１配向準備領域１２’Ａを遮光せず、左目用の領域に対応する第２配向準備領域１２’Ｂだけを遮光したマスク１１を介して、直線偏光による紫外線（偏光紫外線）をパターン配向層形成用層１２’に向けて照射することにより、遮光されていない第１配向準備領域１２’Ａを所望の方向に配向させた後、図２の（Ｂ）に示すように、１回目の照射とは偏光方向が９０度異なる直線偏光により紫外線をパターン配向層形成用層１２’の全面に照射し、１回目の照射では未露光の第２配向準備領域１２’Ｂを所望の方向に配向させる。これら２回の紫外線照射により、２種類の配向パターンを有するパターン配向層１２が形成される。
【００５３】
図２の例では、まず第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射し、その後、第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射しているが、この順番に限るものではなく、まず第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射し、その後、第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射してもよい。
【００５４】
パターン配向層１２の厚さは、棒状化合物に対して所望の配向規制力を発現できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。１００ｎｍ未満であると、棒状化合物に対して所望の配向規制力を発現できない可能性があるため、好ましくない。１０００ｎｍを超えると、密着力が低減する可能性があるため、好ましくない。
【００５５】
＜パターン位相差フィルム２＞
図３は、本実施形態に係るパターン位相差フィルム２を示す図である。なお、以下では「パターン位相差」を「位相差」と略記するが、特に断りがない限り、「位相差」は、「パターン位相差」と同義である。位相差フィルム２は、パターン配向膜１のパターン配向層１２上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層１３がさらに形成される。
【００５６】
［位相差層１３］
位相差層１３は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む。位相差層１３は、上記配向パターンに沿って形成されるため、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａと、左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂとを有する。
【００５７】
（棒状化合物）
棒状化合物の一例として、液晶材料が挙げられる。液晶材料は、屈折率異方性を有し、上記配向パターンに沿って規則的に配列することにより、位相差層１３に所望の位相差性を付与する機能を有する。液晶材料として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶材料と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す液晶材料を用いることがより好ましい。
【００５８】
上記ネマチック相を示す液晶材料として、メソゲン両端にスペーサを有する材料を用いることが好ましい。メソゲン両端にスペーサを有する液晶材料は柔軟性に優れるため、このような液晶材料を用いることにより、位相差フィルム２を透明性に優れたものにできるからである。
【００５９】
さらに、液晶材料は、分子内に重合性官能基を有するものが好ましく、三次元架橋可能な重合性官能基を有するものがより好ましい。液晶材料が重合性官能基を有することにより、液晶材料を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくい位相差層１３を得ることができるからである。
【００６０】
ここで、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることをいう。
【００６１】
上記重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合する重合性官能基を挙げることができる。これら重合性官能基の代表例としては、ラジカル重合性官能基、あるいはカチオン重合性官能基等が挙げられる。さらにラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも１つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、具体例としては、置換基を有するもしくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、上記カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、例えば、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。中でも、プロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。
【００６２】
さらにまた、液晶材料は、末端に上記重合性官能基を有するものが特に好ましい。このような液晶材料を用いることにより、例えば、互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた上記を形成できるからである。なお、本発明においては片末端に重合性官能基を有する液晶材料を用いた場合であっても、他の分子と架橋して配列安定化することができる。
【００６３】
本発明に用いられる液晶材料の具体例としては、下記式（１）〜（１７）で表される化合物を例示することができる。
【００６４】
【化２】
【００６５】
なお、液晶材料は、１種類のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。例えば、液晶材料として、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料と、片末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料とを混合して用いると、両者の配合比の調整により重合密度（架橋密度）及び光学特性を任意に調整できる点から好ましい。また、信頼性確保の観点からは、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶材料が好ましいが、液晶配向の観点からは両末端の重合性官能基が１つであることが好ましい。
【００６６】
液晶材料の量は、パターン配向層１２上に塗布する塗布方法に応じて、位相差層形成用塗工液の粘度を所望の値にできるものであれば特に限定されないが、上記塗工液中、５質量部〜４０質量部の範囲内であることが好ましく、１０質量部〜３０質量部の範囲内であることがより好ましい。５質量未満であると、液晶材料が少なすぎるために、位相差層１３への入射光を適切に配向できない可能性があるため、好ましくない。３０質量部を超えると、位相差層形成用塗工液の粘度が高くなりすぎるため、作業性が劣るため、好ましくない。
【００６７】
位相差層１３の厚さは、所定の位相差性を達成できる範囲内とするものであれば特に限定されるものではないが、位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当することが好ましい。ここで、λは波長５００ｎｍである。これにより、位相差層１３を通過する直線偏光を互いに直交関係にある円偏光にすることができるため、より精度良く３次元映像を表示できる。
【００６８】
（重合開始剤）
本発明の必須の構成要素ではないが、重合性液晶材料を棒状化合物とする場合、適宜、重合開始剤を加えることが好ましい。
【００６９】
重合開始剤として、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、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）−ブタノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等が挙げられる。本発明では、これらの重合開始剤を１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
上記重合開始剤を用いる場合、さらに重合開始助剤を併用することができる。このような重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の３級アミン類や、２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。
【００７１】
（溶媒）
また、上記液晶材料を溶かすため、通常、溶媒が用いられる。溶媒は、液晶材料を均一に溶解又は分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、及びジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、及びプロパノール等のアルコール系溶媒を用いることができる。また、溶媒は、１種類でもよく、２種類以上の溶媒の混合溶媒でもよい。
【００７２】
（他の化合物）
また、液晶材料の配列秩序を害さない範囲であれば、他の化合物を加えることもできる。他の化合物として、例えば、重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、シランカップリング剤等が挙げられる。
【００７３】
＜フラットパネルディスプレイ＞
上記位相差フィルム２は、三次元表示用のフラットパネルディスプレイに用いることが好適であり、三次元表示用のフラットパネルディスプレイに用いることで、光配向性と基材１１に対する密着性との両方に優れるという格別の効果を奏する。
【００７４】
＜パターン配向膜１の製造方法＞
パターン配向膜１は、次の工程を経て製造される。まず、ロールに巻き取った長尺フィルムにから基材１１を提供し、この基材１１上に上記パターン配向層用組成物を塗工する組成物塗工処理を行う。続いて、この組成物を熱硬化させて薄膜状のパターン配向層形成用層１２’を形成するパターン配向層形成用層形成処理を行う。続いて、パターン配向層形成用層１２’に対して紫外線を照射する紫外線照射処理を行う。これらの処理によってパターン配向層１２が形成され、結果としてパターン配向膜１が形成される。
【００７５】
［組成物塗工処理］
まず、基材１１の提供にあたっては、長尺フィルムを連続的に搬送できるものであれば、特に限定されるものではなく、一般的な搬送手段を用いる方法を用いることができる。具体的には、ロール状の長尺フィルムを供給する巻き出し機及び長尺フィルムを巻き取る巻き取り機等を用いる方法、ベルトコンベア、搬送用ロール等を用いる方法を挙げることができる。また、エアの吐出と吸引とを行うことにより、長尺配向膜形成用フィルムを浮上させた状態で搬送する浮上式搬送台を用いる方法であっても良い。
【００７６】
また、搬送時の長尺フィルムへのテンション付与の有無については、長尺フィルムを安定的に連続搬送できる方法であれば特に限定されるものではないが、所定のテンションを加えた状態で搬送されることが好ましい。より安定的に連続搬送することができるからである。
【００７７】
搬送手段の色としては、長尺フィルムに偏光紫外線が照射される部位に配置される場合には、長尺フィルムを透過した偏光紫外線を反射しない色であることが好ましい。具体的には、黒色であることが好ましい。このような黒色とする方法としては、例えば、表面をクロム処理する方法を挙げることができる。
【００７８】
搬送用ロールの形状としては、安定的に長尺フィルムを搬送することができるものであれば特に限定されるものではないが、長尺フィルムに偏光紫外線が照射される部位に配置される場合には、長尺フィルムの表面と、紫外線照射装置との距離を一定に保つことができるものであることが好ましく、通常、真円形状であることが好ましい。
【００７９】
パターン配向層用組成物の塗工は、基材１１上にパターン配向層形成用層１２’を所望の厚さで形成できるものであれば特に限定されるものではなく、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法等を例示することができる。
【００８０】
パターン配向層形成用層１２’の厚さは、所望の平面性を達成できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、０．１μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることがより好ましく、０．５μｍ〜１０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００８１】
［パターン配向層形成用層形成処理］
パターン配向層用組成物の硬化温度は、１００℃以上１３０℃以下であることが好ましい。１００℃未満であると組成物を均一に熱硬化できず、薄膜が不均一になる可能性がある点で好ましくない。１３０℃を超えると、基材１１や薄膜が収縮する可能性があるため、好ましくない。
【００８２】
［紫外線照射処理］
パターン配向層形成用層１２’に対して紫外線を照射する紫外線照射処理について、図２を参照しながら詳しく説明する。
まず、図２の（Ａ）に示すように、右目用の領域に対応する第１配向準備領域１２’Ａを遮光せず、左目用の領域に対応する第２配向準備領域１２’Ｂだけを遮光したマスク１１を介して、直線偏光による紫外線（偏光紫外線）をパターン配向層形成用層１２’に向けて照射することにより、遮光されていない第１配向準備領域１２’Ａを所望の方向に配向させる。続いて、図２の（Ｂ）に示すように、１回目の照射とは偏光方向が９０度異なる直線偏光により紫外線をパターン配向層形成用層１２’の全面に照射し、１回目の照射では未露光の第２配向準備領域１２’Ｂを所望の方向に配向させる。これら２回の紫外線照射により、２種類の配向パターンが形成される。
【００８３】
図２の例では、まず第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射し、その後、第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射しているが、この順番に限るものではなく、まず第２配向準備領域１２’Ｂに偏光紫外線を照射し、その後、第１配向準備領域１２’Ａに偏光紫外線を照射してもよい。
【００８４】
マスクのパターン、すなわち、パターン照射のパターンは、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａ（図１参照）と、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂ（同）とを安定的に形成できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば帯状パターン、モザイク状パターン、千鳥配置状パターン等を挙げることができる。中でも、帯状のパターンであることが好ましく、特に、長尺フィルムの長手方向に互いに平行な帯状のパターンであること、すなわち、パターン照射が、長尺フィルムの長手方向に互いに平行な帯状のパターンに偏光紫外線を照射するものであることが好ましい。偏光紫外線の照射位置を固定し、長尺フィルムを長手方向に搬送することで容易に形成できるからである。また、精度良くパターン状に照射できるからである。また、位相差層１３における、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａ及び左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂが形成されているパターンと、表示装置に用いられるカラーフィルタ等において画素が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になるからである。
【００８５】
マスクのパターン幅、すなわち、偏光紫外線の照射幅及び照射間隔（非照射幅）としては、同一であってもよく、あるいは異なっていてもよいが、右目用の領域に対応する領域の幅と左目用の領域に対応する領域との幅は同一であることが好ましい。位相差層１３における第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが形成されているパターンと、画素部が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になり、その結果、フラットパネルディスプレイを容易に製造できるからである。カラーフィルタのストライプラインと位置を合わせる場合は、右目用の領域に対応する領域及び左目用の領域に対応する領域が形成されたパターンと、上記カラーフィルタのストライプパターンとを対応関係となるような幅で照射されることが好ましい。
【００８６】
三次元表示用途の場合、パターン幅は、５０μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、１００μｍ〜６００μｍの範囲内であることがより好ましい。なお、ここでいうパターン幅は、位相差フィルム２に含まれる基材１１が安定収縮状態での、パターン配向層１２のパターン幅を指す。
【００８７】
マスクを構成する材料としては、所望の開口部を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、紫外線による劣化がほとんどない金属や石英等を挙げることができる。具体的には、ＳＵＳ等の金属基板をエッチング加工、レーザー加工、又は電鋳加工によりパターンニングし、さらに必要に応じてニッケルメッキ等の表面処理を施したものを用いることができる。また、ソーダライムガラスや石英からなる基板上に、エマルジョン（銀塩）や、クロムからなる遮光膜を有するものとすることができる。
【００８８】
中でも、合成石英にＣｒをパターニングしたものであることが好ましい。温度・湿度変化等に対する寸法安定性と紫外線透過率とに優れ、パターン配向層用組成物の硬化物からなるパターン配向層形成用層１２’に精度良く紫外線を照射でき、結果として精度の高いパターン配向層１２を形成できるからである。
【００８９】
合成石英マスクの厚さとしては、寸法精度良くパターンを形成できるものであれば特に限定されるものではないが、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、５ｍｍ〜１８ｍｍの範囲内であることがより好ましく、９ｍｍ〜１６ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。厚さが上述の範囲内であることにより、たわまないものとすることができ、寸法精度の高いものとすることができるとともに、フォトマスクとしてハンドリングする際に重過ぎることがないからである。
【００９０】
偏光紫外線の偏光方向は、右目用の領域に対応する領域に対する偏光方向と、左目用の領域に対応する領域に対する偏光方向とが異なるものであれば特に限定されるものではないが、両者の間で９０°異なるものであることが好ましい。第１位相差領域４Ａと第２位相差領域４Ｂとの間で屈折率が最も大きくなる方向（遅相軸方向）を互いに直交する関係とすることができることから、三次元表示が可能な表示装置をより好適に製造できるためである。
【００９１】
９０°異なる方向とは、パターン配向膜１を用いて三次元表示が可能な表示装置を形成した際に、精度良く三次元表示を行うことができるものであれば特に限定されるものではないが、通常、９０°±３°の範囲内であることが好ましく、９０°±２°程度の範囲内であることがより好ましく、９０°±１°程度の範囲内であることがさらに好ましい。高性能な三次元表示が可能な表示装置とすることができるからである。
【００９２】
偏光紫外線は、集光されていても良いし、集光されていないものであっても良いが、パターン照射が搬送用ロール上の長尺フィルムに対して行われるような場合、すなわち、偏光紫外線が照射される領域内で、偏光紫外線の光源からの距離の差が生じる場合には、搬送方向に対して集光されていることが好ましい。光源からの距離による影響を低減し、パターン精度良く配向領域を形成することができるからである。
【００９３】
集光方法としては、一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。本発明においては、偏光紫外線が搬送方向と直交する方向（幅方向）に対して平行光となるものであることが好ましく、平行化方法としては一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。
【００９４】
偏光紫外線の波長は、光配向材料等に応じて適宜設定されるものであり、一般的な光配向材料に配向規制力を発現させる際に用いられる波長とすることができ、具体的には、波長が２１０ｎｍ〜３８０ｎｍ、好ましくは２３０ｎｍ〜３８０ｎｍ、さらに好ましくは２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの照射光を用いることが好ましい。
【００９５】
紫外線の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が例示できる。中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等を好ましく用いることができる。
【００９６】
偏光紫外線の生成方法としては、偏光紫外線を安定的に照射できる方法であれば特に限定されるものではないが、一定方向の偏光のみが通過できる偏光子を介して紫外線照射する方法を用いることができる。
【００９７】
このような偏光子としては、偏光光の生成に一般的に用いられるものを使用することができ、例えば、スリット状の開口部を有するワイヤーグリッド型偏光子や、石英板を複数枚積層してブリュースター角を利用して偏光分離する方法や、屈折率の異なる蒸着多層膜のブリュースター角を利用して偏光分離する方法を用いるもの等を挙げることができる。
【００９８】
偏光紫外線の照射量は、所望の配向規制力を有する配向領域を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、波長３１０ｎｍである場合には、５ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましく、７ｍＪ／ｃｍ２〜３００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましく、１０ｍＪ／ｃｍ２〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがさらに好ましい。十分な配向規制力を有する配向領域を形成することができるからである。
【００９９】
偏光紫外線の照射距離、すなわち、偏光紫外線の照射を受ける長尺フィルムの搬送方向の距離としては、各露光処理で上述の照射量とすることができるものであれば特に限定されるものではなく、ライン速度等に応じて適宜設定することができる。照射距離が短い場合には、パターン精度の高いものとすることが容易となり、照射距離が長い場合には、ライン速度の速い場合でも十分な配向規制力を有する配向領域とすることができるといった利点がある。なお、照射距離を長くする方法としては、各露光処理での偏光紫外線の照射回数を複数回としたり、搬送方向に照射面積を広くする方法を挙げることができる。
【０１００】
薄膜に対して偏光紫外線を照射する際、薄膜の温度が一定となるように温度調節することが好ましい。配向領域を精度良く形成することができるからである。薄膜の温度は、１５℃〜９０℃であることが好ましく、１５℃〜６０℃であることがより好ましい。温度調節の方法としては、一般的な加熱・冷却装置等の温度調節装置を用いる方法を挙げることができる。具体的には所定の温度の空気を送風することができる送風装置を用いる方法や、上記搬送手段として、温度調節可能なものを用いる方法、より具体的には、温度調節可能な搬送用ロールやベルトコンベア等を用いる方法を挙げることができる。
【０１０１】
＜位相差フィルム２の製造方法＞
位相差フィルム２は、次の工程を経て製造される。まず、パターン配向膜１のパターン配向層１２に上記棒状化合物を含む位相差層形成用塗工液を塗工し、位相差層形成用層を形成する位相差層形成用塗工液塗工処理を行う。その後、位相差層形成用塗工液の塗膜に含まれる棒状化合物を、上記パターン配向層１２が有する、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａと、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂとの異なる配向方向に沿って、棒状化合物を配列させる配向処理を行う。これらの処理によって位相差層１３が形成される。
【０１０２】
最後にフィルムを所望の大きさに切り出す切断処理を行う。上記の工程を経て位相差フィルム２が作製される。
【０１０３】
［位相差層形成用塗工液塗工処理］
位相差層形成用塗工液の塗布方法としては、パターン配向層１２上に位相差層形成用塗工液からなる塗膜を安定的に形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、組成物塗工処理で説明したものと同じものを例示できる。
【０１０４】
位相差層１３は棒状化合物が含有されることにより、位相差性を発現するものになっているところ、当該位相差性の程度は棒状化合物の種類及び位相差層１３の厚さに依存して決定されるものである。したがって、位相差層１３の厚さは、所定の位相差性を達成できる範囲内とするものであれば特に限定されるものではなく、位相差フィルム２の用途等に応じて適宜決定されるものである。
【０１０５】
位相差層形成用塗工液からなる位相差層形成用層の厚さは、その後に形成される位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当するような範囲内となるように塗布することが好ましい。これにより、第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂを通過する直線偏光を、互いに直交関係にある円偏光にすることができ、結果として、より精度良く三次元映像を表示できるためである。
【０１０６】
位相差層１３の厚さを位相差層１３の面内位相差がλ／４分に相当するような範囲内の距離にする場合、具体的にどの程度の距離にするかは、棒状化合物の種類により適宜決定されることになる。一般的な棒状化合物を用いる場合、当該距離は０．５μｍ〜２μｍの範囲内となるが、これに限られるものではない。
【０１０７】
［配向処理］
配向処理では、位相差層形成用塗工液の塗膜に含まれる棒状化合物を、上記パターン配向層１２に含まれる第１配向領域１２Ａ及び第２配向領域１２Ｂの異なる配向方向に沿って、棒状化合物を配列させる。棒状化合物を配列させる方法としては、所望の方向に配列させることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、棒状化合物を液晶相形成温度以上に加温することが挙げられる。
【０１０８】
本処理によって形成される位相差層１３のパターンは、パターン配向層１２のパターンと同一となり、右目用の領域に対応する第１配向領域１２Ａ上には、右目用の領域に対応する第１位相差領域４Ａが形成され、左目用の領域に対応する第２配向領域１２Ｂ上には、左目用の領域に対応する第２位相差領域４Ｂが形成される。
【０１０９】
位相差層１３に第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが形成されているか否かは、例えば、偏光板クロスニコルの中にサンプルを入れて、サンプルを回転させた場合に明線と暗線が反転することを確認することにより評価することができる。このとき、右目用の領域Ａ及び左目用の領域Ｂからなるパターンが細かい場合は偏光顕微鏡で観察するとよい。また、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社（米国）製のＡｘｏＳｃａｎを用いて各パターン内の遅相軸の方向（角度）を測定しても良い。
【０１１０】
位相差層１３の面内位相差は、１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１２０ｎｍ〜１３０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。なお、位相差層１３において第１位相差領域４Ａ及び第２位相差領域４Ｂが示す面内位相差は、遅相軸の方向が異なる以外はほぼ同一となる。
【０１１１】
［乾燥処理］
続いて、位相差層形成用塗工液の塗膜を乾燥させる。
【０１１２】
塗膜の乾燥方法としては、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等、一般的に用いられる乾燥方法を用いることができる。また、乾燥方法は、単一の方法に限られず、例えば残留する溶媒量に応じて順次乾燥方式を変化させる等の態様により、複数の乾燥方式を採用してもよい。
【０１１３】
さらに、上記塗膜の乾燥方法としては、一定の温度に調整された乾燥風を、上記塗膜に当てる方法を用いることもできるが、このようは乾燥方法を用いる場合は、上記塗膜に当てる乾燥風の風速が３ｍ／秒以下であることが好ましく、特に０．５ｍ／秒以下であることが好ましい。
【０１１４】
また、温度条件としては、４０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましく、５０℃〜１２０℃の範囲内であることがより好ましく、特に、５５℃〜１１０℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、乾燥時間としては、０．２〜３０分の範囲内であることが好ましく、０．５分〜２０分の範囲内であることがより好ましく、特に、１分〜１０分の範囲内であることがさらに好ましい。この条件であることにより、安定的に溶媒を除去することができるからである。
【０１１５】
乾燥処理を行うタイミングとしては、上記配向処理の後に行われるものであっても良いし、上記配向処理と並行して行われるものであっても良い。
【０１１６】
［棒状化合物硬化処理］
棒状化合物が重合性である場合、重合性棒状化合物を重合し硬化させる硬化処理を含むものであっても良い。なお、重合性棒状化合物を重合させる方法としては、重合性棒状化合物が有する重合性官能基の種類に応じて任意に決定すればよいが、活性放射線の照射により硬化させる方法が好ましい。活性放射線としては、重合性棒状化合物を重合することが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光又は可視光を使用することが好ましく、具体的には、パターン配向層１２を形成する際に用いた紫外線と同様とすることができる。このような硬化処理を経ることにより、互いに重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた位相差層１３を形成できる。
【実施例】
【０１１７】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１８】
【表１】
【０１１９】
＜実施例１＞
光二量化部位と熱架橋部位との両方を有する光配向材料（商品名：ＲＯＰ−１０３，ロリック社製）１００質量部と、ＰＥＴＡ２５質量部とを、ＰＧＭＥ、ＩＰＡ及びＣＨＮの混合溶媒９００質量部に溶解させて、実施例１に係るパターン配向層用組成物を得た。混合溶媒中のＰＧＭＥ、ＩＰＡ、ＣＨＮの割合は、体積比で７５：２０：５であった。
【０１２０】
その後、表面に防眩処理が施されたＴＡＣ基材（商品名：ＴＤ６０ＵＬ−Ｐ，厚さ：６０μｍ，フジフィルム社製）の裏面に、上記パターン配向層用組成物を、硬化後の膜厚が２００ｎｍとなるようにダイコート法にて塗布した。そして、ホットプレート上において１００℃、２分間の条件で加熱し、溶媒を蒸発させるとともにアクリル系樹脂組成物を熱硬化させた。これによって、厚さ２００ｎｍの硬化膜が形成された。
【０１２１】
この硬化膜に対して、ワイヤーグリッドを通した偏光紫外線（偏光軸がフィルムの搬送方向に対して４５°の方向）を原反の搬送方向と平行な方向に幅５００μｍのストライプパターンをクロムで合成石英上に形成したマスクを介して照射した。続いて、マスクを通さないでワイヤーグリッドを通した偏光紫外線（偏光軸がフィルムの搬送方向に対して−４５°の方向）を照射した。このとき、紫外線照射装置は、「Ｈバルブ」（フュージョン社製）を用いた。また、偏光紫外線の波長は３１３ｎｍとし、積算光量は４０ｍＪ／ｃｍ２とした。積算光量の測定は、紫外線光量計「ＵＶ−３５１」（オーク製作所社製）を用いて測定した。上記の工程を経て、実施例１に係るパターン配向膜を得た。
【０１２２】
続いて、パターン配向膜のパターン配向層上に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）に溶かした液晶材料（商品名：ｌｉｃｒｉｖｕｅ（登録商標） ＲＭＳ０３−０１３Ｃ，メルク社製）を、最終的な層厚が１μｍとなるようにダイコート法にて塗布した。そして、ホットプレート上において６０℃、２分間の条件で加熱し、室温近傍まで冷却した後、上記紫外線照射装置を用いて波長２６０ｎｍの紫外線を積算光量が３００ｍＪ／ｃｍ２となるまで照射した。上記の工程を経て、実施例１に係る位相差フィルムを得た。
【０１２３】
＜実施例２＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：２０であること以外は、実施例１と同様の方法にて実施例２に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２４】
＜実施例３＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：１５であること以外は、実施例１と同様の方法にて実施例３に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２５】
＜比較例１＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：３０であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例１に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２６】
＜比較例２＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が１００：０であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例２に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２７】
＜比較例３＞
上記アクリル系樹脂組成物と上記ＰＥＴＡとの質量比が０：１００であること以外は、実施例１と同様の方法にて比較例３に係るパターン配向層用組成物、パターン配向膜及び位相差フィルムを得た。
【０１２８】
＜外観の評価＞
まず、実施例及び比較例に係る位相差フィルムの外観を評価した。外観の評価は、位相差フィルムの両面に偏光板（商品名：ＨＣＬ２−５６１８ＨＣＳ，サンリッツ社製）をクロスニコル配置となるように貼り合わせ、貼り合わせた部材を液晶用バックライトに設置し、部材正面の白濁の程度を暗室下にて目視で観察した。白濁の程度が少なく、配向不良が認められない場合を“○”とし、白濁の程度が高く、配向不良が認められる場合を“×”とした。結果を表２に示す。
【０１２９】
＜面内位相差の評価＞
面内位相差の評価は、位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測機器社製）を用い、平行ニコル回転法にしたがってＲｅ値を測定することにより行った。Ｒｅ値が１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内にある場合を“○”とし、そうでない場合を“×”とした。結果を表２に示す。
【０１３０】
＜密着性の評価＞
密着性の評価は、メンディングテープ（住友スリーエム社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ５４００−８．５法にしたがってクロスカットを実施することにより行った。８０％以上残っているものを“◎”とし、４０％以上残っているものを“○”とし、４０％未満の場合を“×”とした。
【０１３１】
【表２】
【０１３２】
光配向性を有する光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物を用いた位相差フィルムは、光配向性とＴＡＣ基材に対する密着性との両方に優れることが確認された（実施例１〜３）。その際、多官能アクリレートの含有量は、光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満であることが好適であることが確認された。
【０１３３】
一方、多官能アクリレートの含有量が３０質量部以上であると、十分な光配向性を得られず、好ましくないことが確認された（比較例１、３）。また、多官能アクリレートの含有量が１０質量部未満であると、ＴＡＣ基材との十分な密着性を得られず、好ましくないことが確認された（比較例２）。
【符号の説明】
【０１３４】
１ パターン配向膜
２ パターン位相差フィルム
１１ 基材
１２ パターン配向層
１３ 位相差層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を含むパターン配向層を形成するためのパターン配向層用組成物であって、
前記光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物。
【請求項２】
前記多官能アクリレートの含有量は、前記光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満である、請求項１に記載のパターン配向層用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン配向層用組成物を基材上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層を形成するパターン配向膜の製造方法。
【請求項４】
前記基材がトリアセチルセルロースである請求項３記載のパターン配向膜の製造方法。
【請求項５】
前記パターン配向層の厚さが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項３又は４に記載のパターン配向膜の製造方法。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載の製造方法によって得られるパターン配向膜のパターン配向層上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層を形成する工程を有するパターン位相差フィルムの製造方法。
【請求項１】
基材上に、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を含むパターン配向層を形成するためのパターン配向層用組成物であって、
前記光配向材料と、この光配向材料を溶解する溶媒と、多官能アクリレートとを含有するパターン配向層用組成物。
【請求項２】
前記多官能アクリレートの含有量は、前記光配向材料１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部未満である、請求項１に記載のパターン配向層用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン配向層用組成物を基材上に塗布後に加熱乾燥し、更に、偏光パターン照射により異なる光配向性を有するパターン配向層を形成するパターン配向膜の製造方法。
【請求項４】
前記基材がトリアセチルセルロースである請求項３記載のパターン配向膜の製造方法。
【請求項５】
前記パターン配向層の厚さが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項３又は４に記載のパターン配向膜の製造方法。
【請求項６】
請求項３から５のいずれかに記載の製造方法によって得られるパターン配向膜のパターン配向層上に、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する棒状化合物を含む位相差層を形成する工程を有するパターン位相差フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７６７６２（Ｐ２０１３−７６７６２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５４０３（Ｐ２０１１−２１５４０３）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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