光学異方性層の製造方法
【課題】従来のパターン化光学異方性層の製造方法では、フォトマスクのアライメント不良により、形成されるパターンに位置ずれが生じる場合があった。
【解決手段】本発明の光学異方性層の製造方法は、（１）光配向性ポリマー層を形成する工程、（２）光配向性ポリマー層の吸光度変化（要件Ａ）、露光後の光配向性ポリマー層の複屈折率（要件Ｂ）が所定の値となるように、光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介して第一偏光を照射する工程、（３）光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介さずに、第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する工程、（４）パターン化配向膜上に、液晶組成物の塗布膜を形成する工程、（５）該塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させた膜を形成する工程、及び、（６）塗布膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる工程を含む。
【解決手段】本発明の光学異方性層の製造方法は、（１）光配向性ポリマー層を形成する工程、（２）光配向性ポリマー層の吸光度変化（要件Ａ）、露光後の光配向性ポリマー層の複屈折率（要件Ｂ）が所定の値となるように、光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介して第一偏光を照射する工程、（３）光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介さずに、第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する工程、（４）パターン化配向膜上に、液晶組成物の塗布膜を形成する工程、（５）該塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させた膜を形成する工程、及び、（６）塗布膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学異方性層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体的に画像を表示することができる立体表示装置には、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層、即ちパターン化光学異方性層が具備される。このようなパターン化光学異方性層の製造方法としては、光配向性ポリマー層に対して、フォトマスクを介しての偏光露光を２回行い、パターン化配向膜を形成した後、液晶組成物を塗布する方法が知られている（非特許文献１（４．３．２マスクを用いた二段階照射によるパターン化）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】技術情報協会編、「液晶ディスプレイ・タッチパネルを中心とした光学フィルム・シート技術全集」、第１版、株式会社技術情報協会、２００８年９月３０日、ｐ．１２４−１２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載されているような従来から知られる上記のパターン化光学異方性層の製造方法では、偏光露光を行う領域に応じて少なくとも２枚のフォトマスクを使用し、偏光露光を行う毎にフォトマスクを交換するため、フォトマスクのアライメント不良により、形成されるパターン（光学異方性領域）に位置ずれを生じる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］ 重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層の製造方法であって、（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗布工程、（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【０００６】
［２］ 前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである［１］記載の製造方法。
【０００７】
［３］ 前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である［１］又は［２］記載の製造方法。
【０００８】
［４］ 前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
【０００９】
［５］ 前記［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法により製造された光学異方性層を備えた表示装置。
【００１０】
［６］ 重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗工工程、（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【００１１】
［７］ 前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである［６］記載の製造方法。
【００１２】
［８］ 前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である［６］又は［７］記載の製造方法。
【００１３】
［９］ 前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である［６］〜［８］のいずれか１項に記載の製造方法。
【００１４】
［１０］ ［６］〜［９］のいずれか１項に記載の製造方法により製造された積層体を備えた表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法によれば、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の製造方法に用いられるフォトマスクの構成の一例を示す図である。
【図２】図１のフォトマスクを用いて得られるパターン化配向膜の一例を示す図である。
【図３】本発明の表示装置の第１態様の断面概略図である。
【図４】本発明の表示装置の第２態様の断面概略図である。
【図５】位相差層（光学異方性層）の機能を説明する模式図である。
【図６】本発明の表示装置の第３態様の断面概略図である。
【図７】本発明の表示装置の第４態様の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の第一の製造方法は、重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成されるものであり、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を製造する方法であって、（１）基板上に光配向性ポリマー層を形成する形成工程、（２）光配向性ポリマー層にフォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）第一偏光照射後の光配向性ポリマー層にフォトマスクを介さずに、第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）パターン化配向膜上に液晶組成物を塗布する塗布工程、（５）液晶組成物中の液晶性成分が液晶状態となる温度に保持し、液晶性成分を配向さる配向工程、（６）液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む。
また、本発明の第二の製造方法は、重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、前記工程（１）〜（６）を含む製造方法である。
そして、本発明の第一及び第二の製造方法では、上記（２）第一照射工程、（３）第二照射工程のようにパターン化配向膜を作製する方法として光配向法を採用し、この光配向法の（２）第一照射工程において、光配向性ポリマー層の偏光照射前後の吸光度変化及び照射後の複屈折率を所定の範囲に制御することを要旨とする。
【００１８】
図１、２を参照して、本発明の第一及び第二の製造方法について説明する。図１はフォトマスクの構成の一例を示す図である。図２は図１に示すフォトマスクを用いて得られるパターン化配向膜の一例を示す図である。なお、フォトマスクの構成や、パターン化配向膜の態様は図１、図２に示された構成に限定されず、所望とする光学異方性層のパターンに応じて変更可能である。
【００１９】
本発明では、まず基板に光配向性ポリマーを塗布し光配向性ポリマー層を形成し（（１）形成工程）、フォトマスク１を介して第一偏光を照射する（（２）第一照射工程）。フォトマスク１には、実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されている。このフォトマスク１を介して第一偏光を照射することにより、フォトマスク１の空隙部２に対応する部分、つまりパターン化配向膜５６の第一パターン領域１２（図２参照）に配向規制力が付与される。また、この時、第一照射工程における光配向性ポリマー層の吸光度変化、複屈折率を所定の範囲に制御することで、第一パターン領域１２は、後述する第二偏光が照射された場合でも、第一照射工程で付与された配向規制力が保持されるようになる。
【００２０】
次に、フォトマスクを除去し、フォトマスクを用いずに、光配向性ポリマー層の全面に第二偏光を照射する（（３）第二照射工程）。この時、上記のように第一パターン領域１２は、第一偏光に由来する配向規制力が維持されるため、前記第一偏光が照射されていなかったフォトマスク１の遮光部３に対応する部分、つまりパターン化配向膜５６の第二パターン領域１３（図２参照）にのみ第二偏光による配向規制力が付与される。これにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜５６が得られる。なお、図２では遅相軸方向が２種となっているが、（２）第一照射工程を繰り返すことで、遅相軸方向が３種以上の光学異方性層を形成することもできる。
【００２１】
そして、得られたパターン化配向膜５６上に液晶組成物を塗布し（（４）塗布工程）、液晶性成分を配向させ（（５）配向工程）、重合性液晶化合物を重合させることにより（（６）重合工程）、パターン化光学異方性層が得られる。また、上記工程（１）〜（６）を経ることにより、前記光学異方性層と基板とを含む積層体が得られる。上記のように、（２）第一照射工程における光配向性ポリマー層の物性を制御することにより、（３）第二照射工程ではフォトマスクが不要となる。よって、本発明ではフォトマスクの使用回数が減少するため、遅相軸の方向が異なる複数の領域を有する光学異方性層の製造が容易となり、且つ、フォトマスクのアライメント不良による配向パターンの位置ずれを低減することができる。また、本発明の製造方法を、例えば、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式による連続的な製造に適用した場合においても、フォトマスクの使用が１回であれば、２回目のパターン露光の必要がないため、パターン幅の変動を大きく抑制することが可能になる。さらに、得られる光学異方性層あるいは積層体により、優れた画像を表示可能な立体表示装置を得ることができる。
【００２２】
１．形成工程
前記（１）形成工程では、光配向性ポリマーを基板に塗布して、光配向性ポリマー層を形成する。本発明に用いられる光配向性ポリマーとしては、感光性構造を有するポリマーが挙げられる。感光性構造を有するポリマーに光を照射すると、照射された部分の感光性構造が異性化又は架橋することで配向し、液晶成分を一定方向に配向させる力（配向規制力）を発現する。
【００２３】
前記感光性構造としては、例えば、アゾベンゼン構造、スピロピラン構造、スピロベンゾピラン構造、フルギド構造等の光照射により異性化する感光性構造；マレイミド構造、カルコン型構造、桂皮酸型構造、１，２−ビニレン構造、１，２−アセチレン構造等の光照射により架橋する感光性構造；等が挙げられる。これらの中でも、感光性構造としては、光照射により架橋するものが好ましく、より好ましくはカルコン型構造（式（ａ）で表される構造）、桂皮酸型構造（式（ｂ）で表される構造）、マレイミド構造、１，２−ビニレン構造、１，２−アセチレン構造、さらに好ましくはカルコン構造、桂皮酸構造である。架橋構造を形成し得る感光性構造を有するポリマーは、反応に必要なエネルギー量が少なく、また、非可逆反応であるため光照射を複数回行った場合でも、最初の露光で付与された配向規制力を安定に保持することができる。
【００２４】
【化１】
［式中、Ａｒは、互いに独立して、フェニレン基、ナフタレンジイル基又はビフェニレン基を表す。＊は結合手を表す。］
【００２５】
前記光配向性ポリマーとしては、感光性構造と１以上のラジカル重合性基（好ましくはビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等）を有する単量体をラジカル重合したもの；感光性構造と２以上のアミノ基を有する単量体とジカルボン酸化合物とを重合したもの；感光性構造と２以上のカルボキシル基を有する単量体とジアミン化合物とを重合したもの；その他、感光性構造を有する単量体を、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合；配位重合；開環重合等して得られたものが挙げられる。これらの中でも、感光性構造と１以上のラジカル重合性基を有する単量体をラジカル重合したものが好ましい。
【００２６】
前記光配向性ポリマーが感光性構造と１つのラジカル重合性基を有する単量体をラジカル重合したものである場合、当該単量体において感光性構造とラジカル重合性基はアルキレン基を介して結合されていることが好ましい。該アルキレン基の炭素数は３以上が好ましく、より好ましくは５以上であり、２０以下が好ましく、より好ましくは１０以下である。また、前記感光性構造とラジカル重合性基とはエステル結合（−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−）、エーテル結合（−Ｏ−）を介して結合していてもよい。
【００２７】
前記光配向性ポリマーは、異なる感光性構造を有する複数種の単量体を重合することにより得られる共重合体であってもよい。また、前記光配向性ポリマーは、感光性構造を有さない単量体に由来する構成成分（構造単位）を含んでもよい。この場合、光配向性ポリマーの全構成成分中、感光性構造を有する単量体に由来する構成成分（構造単位）の含有量は５０ｍｏｌ％以上が好ましく、より好ましくは６０ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは７０ｍｏｌ％以上であり、９５ｍｏｌ％以下が好ましく、より好ましくは９０ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは８０ｍｏｌ％以下である。
【００２８】
前記光配向性ポリマーの数平均分子量は、２００００以上が好ましく、より好ましくは２５０００以上、さらに好ましくは３００００以上であり、１０００００以下が好ましく、より好ましくは８００００以下、さらに好ましくは５００００以下である。数平均分子量が上記範囲内であれば、後工程で液晶組成物を配向させる際、より配向性がよくなる。
【００２９】
前記光配向性ポリマーの具体例としては、例えば、特許第４４５０２６１号公報、特許第４０１１６５２号公報、特開２０１０−４９２３０号公報、特許第４４０４０９０号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−２３２９３４号公報等に記載の材料が挙げられる。これらの光配向性ポリマーは、単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００３０】
前記基板は特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム、透光性フィルム等を挙げることができる。前記透光性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリフェニレンオキシドフィルム等が挙げられる。基材を用いることにより、パターン化配向膜や光学異方性層を、破れ等を生じることなく容易に取り扱うことができる。また、本発明の製造方法で得られた光学異方性層を表示装置に適用する場合には、前記基板として表示素子が形成された表示素子基板を用いてもよい。つまり、表示素子基板（偏光層が形成されていてもよい。）上に直接パターン化配向膜、光学異方性層を形成してもよい。
【００３１】
塗布方法としては、例えば、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ＣＡＰコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
【００３２】
光配向性ポリマーは、溶剤に溶解して塗布することが好ましい。溶剤に溶解すると、粘度を低くでき、形成される層の厚さのムラを低減できる。前記溶剤は、特に制限されないが、具体的には、水；メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤；クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶剤；等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組合せて用いてもよい。
【００３３】
光配向性ポリマーを溶剤に溶解して塗布した場合、溶媒を除去し、乾燥させて光配向性ポリマー層を形成する。乾燥方法としては、例えば自然乾燥、通風乾燥、減圧乾燥等の方法が挙げられる。乾燥温度は、１０℃以上が好ましく、より好ましくは２５℃以上であり、２５０℃以下が好ましく、より好ましくは２００℃以下である。また乾燥時間は、５秒間以上が好ましく、より好ましくは１０秒間以上であり、６０分間以下が好ましく、より好ましくは３０分間以下である。乾燥温度及び乾燥時間が上記範囲内であれば、基材に悪影響を与えることなく、光配向性ポリマー層を形成することができる。
【００３４】
光配向性ポリマー膜の膜厚は、１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは７０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上であり、１００００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは１０００ｎｍ以下である。上記範囲とすれば、後工程で液晶組成物を所望の角度に配向させやすくなる。
【００３５】
２．第一照射工程
本発明の製造方法では、パターン化配向膜の形成方法として、光配向法を採用する。光配向法は、乾燥後の光配向性ポリマー層に、偏光（例えば、直線偏光紫外線）照射を行うことにより、配向規制力を付与する方法である。前記（２）第一照射工程では、前記（１）形成工程で形成された光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介して第一偏光を照射する。これにより、光配向性ポリマー層において、フォトマスクに形成された光透過部分に対応する領域にのみ配向規制力を付与できる。
【００３６】
前記フォトマスクとしては、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス等の無機ガラス又はポリエステル等のフィルム上に遮光膜を設けたものが挙げられる。遮光膜で覆われている部分は偏光を遮光し、覆われていない空隙部は偏光を透過する性能を有していればよい。偏光照射時の熱膨張の影響があるため、フォトマスクに用いられる基材は石英ガラスのように熱膨張係数の小さなものが好ましい。
【００３７】
前記偏光の光源としては、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）、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、水銀キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、エキシマランプ、ハロゲンランプ等を挙げることができる。光源は、光配向性ポリマー層の感光部を反応させることができるものであれば制限はなく、例えば市販で容易に入手可能な高圧水銀ランプやメタルハライドランプを用いることができる。
【００３８】
非偏光を偏光に変換するためには、グラントムソンプリズムやワイヤーグリッド偏光素子を用いたり、光軸に対してブリュースタ角になるように配置したガラス板を用いる等の手法がある。例えば、特許第４５０６４１２号や特開２００６−３２３０６０９号公報に記載の手法を用いることで、偏光を得ることが可能である。
【００３９】
第一偏光の放射照度としては、光配向性ポリマーが反応すればよく、波長３６５ｎｍにおける放射照度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、２００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは１５０ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは１００ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、光配向性ポリマーを反応させ、分解もなく短時間で効果的に配向規制力を付与できる。
【００４０】
第一偏光照射においては、照射時間によって積算光量が変わるため、照射時間も重要な因子である。前述の照度で露光した場合、必要な積算光量は５０ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは２００ｍＪ／ｃｍ2以上であり、１００００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは８０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは５０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、後工程の液晶組成物を配向欠陥なく配向させるに足る配向規制力を発現することが可能となる。
【００４１】
第一偏光の最大出力波長は、３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
また、出射される光量のうち、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に由来する光量が５０％以上であることが好ましい。この範囲の波長の偏光を用いることで、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００４２】
偏光照射は、光配向性ポリマー層平面に対して略垂直であることが望ましい。本明細書において略垂直とは、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向を９０°と定義した場合、好ましくは７０°〜９０°、より好ましくは８０°〜９０°の範囲を示す。照射角度が９０°に近いほど、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００４３】
本発明では第一照射工程において、要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、光配向性ポリマー層の物性、偏光の照射条件を制御する。これらの要件Ａ、要件Ｂを満たすことにより、本工程において第一偏光により配向規制力を付与された部分に、後記の第二照射工程において第二偏光が照射されても、第一偏光に由来する配向規制力を維持することができる。
なお、要件Ａ、Ｂのいずれかが欠如した場合、十分な配向規制力が得られないため、パターン化光学異方性層に配向欠陥等が生じる。
【００４４】
前記要件Ａは、第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たすことである。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は、第一偏光照射前の３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は、第一偏光照射後の３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
【００４５】
光配向性ポリマーの吸光度は、一般的に用いられている分光光度計（例えば、「島津製作所製、ＵＶ−３１５０」等）を使って、測定できる。前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は、０．９以下が好ましく、より好ましくは０．７以下である。なお前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は小さい程よいが、通常は０．５以上である。前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は第一偏光の露光量を調整することにより制御できる。具体的には、第一偏光の露光量を大きくするほど、Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）を小さくすることができる。この露光量は例えば、偏光の照射時間を変更する等により制御できる。
【００４６】
前記要件Ｂは、第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たすことである。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【００４７】
ここで、複屈折率Δｎ（λ）は、式（Ｘ）のように決定される。
Δｎ（λ）＝Ｒｅ（λ）／ｄ （Ｘ）
［式（Ｘ）中、Δｎ（λ）は波長λｎｍにおける複屈折率を表し、Ｒｅ（λ）は、波長λｎｍにおける位相差値を表し、ｄは膜厚（ｎｍ）を表す。］
【００４８】
式（ｉｉ）における複屈折率Δｎ（５５０）は、式（Ｘ）で示されているように、光配向性ポリマー層の位相差値と膜厚とを測定することにより求めることができる。該位相差値は、一般的に用いられているエリプソメーター（例えば、「日本分光株式会社製、Ｍ−２００」等）を使って、第一偏光照射後の光配向性ポリマー層について測定すればよい。
膜厚は、レーザー顕微鏡（例えば、「オリンパス株式会社製、ＬＥＸＴ−３０００」等）を用いて測定することができる。前記Δｎ（５５０）は第一偏光の露光量を調整することにより制御できる。具体的には、第一偏光の露光量を大きくするほど、Δｎ（５５０）を大きくすることができる。
【００４９】
ここで、各光学異方性領域における遅相軸の方向は１種であるため、遅相軸の方向が異なる光学異方性領域を３つ以上有する光学異方性層を得る場合には、遅相軸の方向の数に応じて光学異方性領域を形成する必要がある。この場合には、この（２）第一照射工程を繰り返し行えばよい。例えば、光学異方性領域のもつ遅相軸の方向を３種とする場合、第一偏光を照射した後、前記第一偏光、後述する第二偏光とは振動方向のことなる第三偏光を、フォトマスクを介して光配向性ポリマー層に照射する。この場合、第一偏光を照射する時には、第三偏光又は第二偏光により配向規制力を付与したい部分（領域）に、第一偏光が照射されないようにする必要があり、また、第三偏光を照射する時には、第二偏光により配向規制力を付与したい部分に第三変更が照射されないようにする必要がある。なお、（２）第一照射工程を繰り返し行う場合、偏光の照射条件は前記第一偏光と同様にすればよい。なお、偏光の振動方向とは、光波の振動方向をいう。
【００５０】
３．第二照射工程
前記（３）第二照射工程では、第一偏光が照射された光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する。第二偏光の振動方向が第一偏光の振動方向と異なるため、得られる配向膜は、第一偏光に由来する配向規制力方向を有する領域と、第二偏光に由来する配向規制力方向を有する領域とが存在するパターン化配向膜となる。
【００５１】
上述したように前記（２）第一照射工程において要件Ａ、Ｂを満たすように制御しているため、第一偏光を照射された部分に第二偏光が照射されても、第一偏光に由来する配向規制力が維持される。よって、本発明の製造方法では、第二照射工程においてフォトマスクを使用する必要がなくなり、作業が容易となる。また、フォトマスクの使用回数が減少するため、フォトマスクのアライメント不良による配向パターンの位置ずれを低減することができる。さらに、本発明の製造方法を、例えば、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式による連続的な製造に適用した場合、フォトマスクの使用が１回であれば、２回目のパターン露光の必要がないため、パターン幅の変動を大きく抑制することが可能になる。
【００５２】
第二偏光の放射照度としては、光配向性ポリマーが反応すればよく、波長３６５ｎｍにおける放射照度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、２００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは１５０ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは１００ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、光配向性ポリマーを反応させ、分解もなく短時間で効果的に配向規制力を付与できる。
【００５３】
第二偏光照射においては、照射時間によって積算光量が変わるため、照射時間も重要な因子である。前述の照度で露光した場合、必要な積算光量は１０ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは２０ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは３０ｍＪ／ｃｍ2以上であり、６０００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは５０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは４０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、後工程の液晶組成物を配向欠陥なく配向させるに足る配向規制力を発現することが可能となる。
【００５４】
第二偏光の最大出力波長は、３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
また、出射される光量のうち、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に由来する光量が５０％以上であることが好ましい。この範囲の波長の偏光を用いることで、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。また、偏光照射は、光配向性ポリマー層平面に対して略垂直であることが望ましい。ここで、「第二偏光の照射が光配向性ポリマー層平面に対して略垂直である」とは、前記第一偏光の照射と同様に、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向を９０°と定義した場合、第二偏光の照射が、７０°〜９０°の範囲で行われることを意味する。照射角度が９０°に近いほど、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００５５】
前記第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とのなす角度は略直交であることが好ましい。ここで、「第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とがなす角度」は、第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とがなす角度のうち、小さい角度を言う。略直交とは７０°〜９０°、好ましくは８５°〜９０°、より好ましくは９０°である。前記第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とのなす角度が略直交であれば、第一偏光を照射した領域の遅相軸の方向と、第二偏光を照射した領域の遅相軸の方向とが略直交するパターン化光学異方性層を作製することができる。このようなパターン化光学異方性層は偏光層と組み合わせることにより、自然光を右円偏光に変換する領域と、左円偏光に変換する領域とを有するパターン化偏光板を作製することができ、該パターン化偏光板は、立体表示装置の偏光変換部材として有用である。なお、偏光の振動方向とは、上述のとおり光波の振動方向をいう。
【００５６】
４．塗布工程
前記（４）塗布工程では、前記（３）第二照射工程で形成したパターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する。前記液晶組成物は、重合性液晶化合物を含む。重合性液晶化合物は、液晶性を有する化合物であり、分子中に１以上の重合性基を有する。重合性基は、重合性液晶化合物の重合反応に関与する基を意味する。前記重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
【００５７】
前記重合性液晶化合物は、分子中に２以上の環構造を有するものが好ましく、３以上の環構造を有するものがより好ましい。前記環構造としては、フェニル環、シクロヘキサン環、ナフタレン環、ピリミジン環、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられ、これらの中でもフェニル環、シクロヘキサン環が好ましい。環構造を結合する連結基としては、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ≡Ｃ−等が挙げられ、これらの中でも−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。
【００５８】
前記重合性液晶化合物の具体例としては、例えば、液晶便覧（液晶便覧編集委員会編、丸善（株）平成１２年１０月３０日発行）の「３．８．６ ネットワーク（完全架橋型）」、「６．５．１ 液晶材料 ｂ．重合性ネマチック液晶材料」に記載された化合物の中で重合性基を有する化合物、特開２０１０−３１２２３号で開示されている重合性液晶化合物等が挙げられる。また、前記重合性液晶化合物としては、市販品を使用してもよく、具体的には、ＢＡＳＦジャパン社から市販されている「パリオカラー（登録商標）ＬＣ２４２」が挙げられる。これらの重合性液晶化合物は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。前記液晶組成物は、重合性基を有さない液晶化合物を含んでもよい。
【００５９】
前記液晶組成物は、溶剤を含むことが好ましい。前記溶剤としては、液晶組成物に含まれる成分を溶解し、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤であればよく、具体的には、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、フェノール等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤；クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶剤；等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
前記溶剤の使用量は、液晶組成物中、５０質量％〜９５質量％が好ましい。言い換えれば、液晶組成物中の固形分量は、５質量％以上が好ましく、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上であり、５０質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３５質量％以下である。固形分量が５質量％以上であると、得られる位相差層が薄くなりすぎず、偏光変換に必要な複屈折率が与えられる。
また固形分量が５０質量％以下であると、液晶組成物の粘度が低いことから、位相差層の膜厚にムラが生じにくくなる。ここで、固形分とは、組成物全量に対する、組成物から溶剤を除いた成分の含有量である。液晶組成物の粘度は、塗布性の観点から、０．１ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは７ｍＰａ・ｓ以下である。
【００６１】
前記液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤等が挙げられ、低温で重合性液晶化合物を重合できることから、光重合開始剤が好ましい。
前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩又はスルホニウム塩等が挙げられる。前記光重合開始剤として市販品を使用することもできる。具体的には、イルガキュア（Irgacure）（登録商標）９０７、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１、イルガキュア８１９、イルガキュア２５０、イルガキュア３６９（以上、全てＢＡＳＦジャパン（株）製）、セイクオール（登録商標）ＢＺ、セイクオールＺ、セイクオールＢＥＥ（以上、全て精工化学（株）製）、カヤキュアー（kayacure）（登録商標）ＢＰ１００（日本化薬（株）製）、サイラキュア（CYRACURE）（登録商標）ＵＶＩ−６９９２（ダウ・ケミカル社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て（株）ＡＤＥＫＡ製）、ＴＡＺ−Ａ、ＴＡＺ−ＰＰ（以上、ＤＫＳＨジャパン社製）、ＴＡＺ−１０４（三和ケミカル社製）等が挙げられる。
【００６２】
前記液晶組成物は、必要に応じて、カイラル剤、重合禁止剤、光増感剤及びレベリング剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００６３】
前記カイラル剤としては、『液晶デバイスハンドブック』（第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９）、特開２００７−２６９６４０号公報、特開２００７−２６９６３９号公報、特開２００７−１７６８７０号公報、特開２００３−１３７８８７号公報、特表２０００−５１５４９６号公報、特開２００７−１６９１７８号公報、特表平９−５０６０８８号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
【００６４】
前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン又はアルキルエーテル等の置換基を有するハイドロキノン類、ブチルカテコール等のアルキルエーテル等の置換基を有するカテコール類、ピロガロール類、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール類、β−ナフチルアミン類或いはβ−ナフトール類等が挙げられる。
【００６５】
前記光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン類、アントラセン及びアルキルエーテル等の置換基を有するアントラセン類、フェノチアジン或いはルブレン等が挙げられる。
【００６６】
レベリング剤としては、例えば、放射線硬化塗料用添加剤（ビックケミー・ジャパン製：ＢＹＫ−３５２，ＢＹＫ−３５３，ＢＹＫ−３６１Ｎ）、塗料添加剤（東レ・ダウコーニング（株）製：ＳＨ２８ＰＡ、ＤＣ１１ＰＡ、ＳＴ８０ＰＡ）、塗料添加剤（信越化学工業（株）製：ＫＰ３２１、ＫＰ３２３、Ｘ２２−１６１Ａ、ＫＦ６００１）又はフッ素系添加剤（ＤＩＣ（株）製：Ｆ−４４５、Ｆ−４７０、Ｆ−４７９）等が挙げられる。
【００６７】
本発明の製造方法で得られる光学異方性層を偏光層として用いる場合には、液晶組成物に二色性色素を含んでいてもよい。前記二色性色素としては、特に制限されず、染料であっても顔料であってもよい。二色性色素の吸収波長は、可視光の範囲である、３００ｎｍ〜７００ｎｍであることが好ましい。前記二色性色素は単独で使用しても、赤色、緑色及び青色のような、複数の二色性色素を組み合せて使用してもよい。前記二色性色素としては、具体的には、ペリレン系、ナフタレン系、アゾ系、アントラキノン系等の二色性色素が挙げられる。上記のような色素であれば、重合体（重合性液晶化合物等を重合して得られる重合体）への分散が容易であり好ましい。
前記二色性色素の使用量は、前記重合性液晶化合物１００質量部に対して、５０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは２０質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下である。
【００６８】
前記液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物、重合開始剤、溶剤等を、６０℃〜９０℃で０．５時間〜２時間程度攪拌することで調製できる。
【００６９】
前記液晶組成物を塗布する方法としては、例えば、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ＣＡＰコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
【００７０】
形成された塗布膜は、塗布膜中に含まれる溶剤等の揮発性成分を除去することが好ましい。乾燥方法としては、例えば自然乾燥法、通風乾燥法、減圧乾燥法等が挙げられる。乾燥温度としては、０℃〜２５０℃が好ましく、５０℃〜２２０℃がより好ましい。また乾燥時間としては、１０秒間〜６０分間が好ましく、３０秒間〜３０分間がより好ましい。
【００７１】
５．配向工程
前記（５）配向工程では、前記（４）塗布工程で形成された塗布膜を、該塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する。なお、前記（４）塗布工程において、溶媒を除去する際の乾燥（加熱）が（５）配向工程を兼ねていてもよい。上述したようにパターン化配向膜は、第一偏光に由来する配向規制力方向を有する領域と、第二偏光に由来する配向規制力方向を有する領域とが存在するため、このパターン化配向膜を用いて液晶性成分を配向させると、互いに異なる遅相軸方向をもつ領域にパターン化される。
【００７２】
前記塗布膜（好ましくは、塗布膜から溶剤が除去された膜）を、塗布膜に含まれる液晶成分が液晶状態となる温度に保持することで、該塗布膜に含まれる液晶成分を各光学異方性領域においてモノドメイン配向させ、複屈折性を付与することができる。前記液晶成分とは、液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物及び重合性基を有さない液晶化合物である。配向させる温度としては、０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上であり、２５０℃以下が好ましく、より好ましくは１５０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下である。
【００７３】
６．重合工程
前記（６）重合工程では、前記（５）配向工程で形成された液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる。塗布膜に含まれる成分が配向した状態、すなわち塗布膜に含まれる液晶成分が液晶相を示した状態で重合を行うことにより、液晶相を保持した硬化膜として、パターン化光学異方性層を得ることができる。
【００７４】
重合方法は特に限定されないが、前記重合性液晶化合物が光重合性基を有する重合性液晶化合物である場合は光重合法、熱重合性基を有する重合性液晶化合物である場合は熱重合法で重合させる。ここで、光重合性基とは、光照射により化合物を重合させ得る基、あるいは、光照射で重合開始剤から発生した活性ラジカル又は活性酸により化合物を重合させ得る基をいう。熱重合性基とは、熱の作用により化合物を重合させ得る基、あるいは、熱の作用で重合開始剤から発生した活性ラジカル又は活性酸により化合物を重合させ得る基をいう。
【００７５】
本発明の製造方法においては、光重合法により重合性液晶化合物を重合させることが好ましい。光重合法によれば高温に加熱せずに重合させることができるので、基板の熱による変形を防ぐことができる。また工業的にも製造が容易となる。また成膜性の観点からも光重合法が好ましい。光重合法で用いられる光源としては、可視光、紫外光又はレーザー光が挙げられる。取り扱い性の観点から、紫外光（波長３００ｎｍ〜４２０ｎｍ）が好ましい。光照射は、塗布膜に含まれる成分が液晶相を示す温度で行ってもよい。この際、マスキング等によってさらにパターン化された光学異方性層を得ることもできる。
【００７６】
光重合時の紫外光の放射照度は、重合性液晶化合物が重合する大きさであればよく、波長３６５ｎｍにおける強度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、４００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは３００ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは２５０ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、重合性液晶化合物を重合させ、配向を固定化することができる。
【００７７】
また、光重合時の紫外光の積算光量は１００ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１０００ｍＪ／ｃｍ2以上であり、６０００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは４０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは３０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、液晶組成物を配向欠陥なく配向させることが可能となる。
【００７８】
本発明で得られる光学異方性層を位相差層として機能させる場合、光学異方性層の各光学異方性領域の位相差値を調整することが好ましい。具体的には、光学異方性層をλ／４板とする場合、いずれの光学異方性領域においてもＲｅ（５５０）を１１３ｎｍ〜１６３ｎｍ、好ましくは１３５ｎｍ〜１４０ｎｍ、特に好ましくは１３７．５±０．５ｎｍとすることが好ましく、λ／２板とする場合、いずれの光学異方性領域においてもＲｅ（５５０）を２５０ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは２７３ｎｍ〜２７７ｎｍ、特に好ましくは２７５．０±０．５ｎｍとすることが好ましい。
【００７９】
光学異方性層の位相差値は、液晶組成物の塗布量や、液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量を適宜変更することにより、調整することができる。また、得られる光学異方性層の位相差値（リタデーション値、Ｒｅ（λ））は、式（Ｙ）のように決定されることから、所望の位相差値を得るためには、光学異方性層の膜厚ｄを調整すればよい。
Ｒｅ（λ）＝ｄ×Δｎ（λ） （Ｙ）
［式中、Ｒｅ（λ）は、波長λｎｍにおける位相差値を表し、ｄは膜厚を表し、Δｎ（λ）は波長λｎｍにおける複屈折率を表す。］
ただし、光学異方性層の膜厚は、０．１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．２μｍ以上、さらに好ましくは０．５μｍ以上であり、１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以下である。
【００８０】
以上のように、（１）形成工程、（２）第一照射工程、（３）第二照射工程、（４）塗布工程、（５）配向工程及び（６）重合工程を経て、本発明の第一の製造方法により光学異方層が形成される。かかる製造方法は、光学異方層と基材とが積層された積層体を得る方法とみることもできる。すなわち、本発明の第二の製造方法は、これら（１）〜（６）の工程を含む積層体（光学異方層と基材とが積層された積層体）の製造方法である。
【００８１】
本発明の製造方法は、前記（６）重合工程で形成された光学異方性層の上に、反射防止層を形成する工程を含んでもよい。前記反射防止層を有することで、外光に由来する反射光の発生を軽減でき、また、光学異方性層からの本来の表示用の出射光と反射光との干渉も抑制することが可能となる。さらに、反射防止層によって、光学異方性層を保護することができる。
【００８２】
前記反射防止層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、金属膜、金属酸化物膜、金属フッ化物膜、高分子材料膜及び微粒子等からなる群から選ばれる少なくとも一種で構成される層；並びに、公知の反射防止（ＡＲ）フィルム、低反射（ＬＲ）フィルム、モスアイ型反射防止フィルム及びこれらが有する反射防止層；等が挙げられる。
【００８３】
前記金属としては、例えば、銀等が挙げられる。前記金属酸化物としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。前記金属フッ化物としては、例えば、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等が挙げられる。高分子材料としては、シロキサンポリマー、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド及び４−メタクリロキシフェニル−４’−メトキシフェニルチオエーテル、含フッ素（メタ）アクリレート、含フッ素イタコン酸エステル、含フッ素マレイン酸エステル、含フッ素珪素化合物等の重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラールやポリビニルホルマール等のポリビニルアセタール樹脂、セルロースアセテートブチレート等のセルロース樹脂、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００８４】
前記微粒子としては、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、シリカゲル、金属微粒子含有シリカゲル等の無機微粒子；ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂微粒子、アクリルスチレン樹脂微粒子、ポリメチルメタクリレート樹脂微粒子、シリコン樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、ポリカーボネート樹脂微粒子、ベンゾグアナミン樹脂微粒子、メラミン樹脂微粒子、ポリオレフィン樹脂微粒子、ポリエステル樹脂微粒子、ポリアミド樹脂微粒子、ポリイミド樹脂微粒子、またはポリ弗化エチレン樹脂微粒子等の有機微粒子；特開２０１０−８４０１８号公報に記載される中空有機−無機ハイブリッド微粒子等が挙げられる。
【００８５】
前記反射防止層は、単層であってもよいし、２層以上の多層であってもよい。反射防止層の厚さや、多層である場合の各層の厚さは、その層数、各層に用いる物質の屈折率等により、適宜選択すればよい。前記反射防止層は、上記材料を含む溶液を光学異方性層上に塗布する方法、又は、上記材料から形成された層を有するフィルムを光学異方性層上に貼合する方法により形成することができる。前記反射防止層を形成する方法としては、例えば特開２００３−１１４３０２号公報、特開平７−５６００２号公報、特許第４１９０３３７号、特許第４２５９９５７号、特許第４０３２７７１号、特開２０１０−１２２５９９号公報記載の方法が挙げられる。
【００８６】
本発明の製造方法は、前記反射防止層の光出射側に、必要に応じて、公知の防汚層、帯電防止層、ハードコート層を形成する工程を含んでいてもよい。また、基板上に形成された光学異方性層及びパターン化配向膜を基板から剥離する工程を含んでもよい。さらに、基板から剥離する工程に加えて、パターン化配向膜から光学異方性層を剥離する工程をさらに含んでいてもよい。また、基板上に形成された光学異方性層上に、別の基板を貼り付け、当該別の基板に、光学異方性層を転写する工程を含んでもよい。
【００８７】
７．表示装置
本発明には、上記工程で得られる光学異方性層又は積層体を備えた表示装置も含まれる。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出表示装置（フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ））、表面伝導型電子放出素子を有する表示装置（ＳＥＤ）、電子ペーパー等が挙げられる。
【００８８】
前記表示装置における光学異方性層の使用態様としては、偏光層、位相差層が挙げられる。例えば、光学異方性層を形成する液晶組成物に二色性色素が含まれる場合、光学異方性層は偏光層として機能させることができ、偏光板の代替として用いることができる。また、光学異方性層中の液晶成分の異方性を調整した場合、位相差層として機能させることができ、下記に記載するように多くの表示装置に適用することが可能となる。
【００８９】
図３、４は、本発明の液晶表示装置の一例として、液晶表示装置を示す断面概略図である。液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂは、自然光を発する面光源であるバックライト５２、板面に沿った特定方向の透過軸（図示せず）を有する偏光板５３、液晶表示素子が形成された表示素子基板５４、偏光層５５、パターン化配向膜５６及び位相差層５７を備えている。図４に示す液晶表示装置５１Ｂでは、位相差層５７の光出射側に反射防止層５８が形成されている。これらの液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂは、パターン化配向膜５６及び位相差層５７として、本発明の製造方法で得られたパターン化配向膜及び光学異方性層が備えられている。
【００９０】
液晶表示素子が形成された表示基板５４は、２枚の基板の間に表示媒体である低分子液晶組成物が充填されている。前記の２枚の基板のうち一方の基板には、ブラックマトリクス、カラーフィルタ、対向電極、フォトスペーサー、配向膜等が設けられ、もう一方の基板には、液晶駆動電極、配線パターン、薄膜トランジスタ、配向膜等が設けられている。液晶表示装置としては、透過型、反射型、半透過型が挙げられる。液晶セルの動作モードに特に制限はなく、ねじれネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）等のいずれでもよい。図５中に示すように、表示素子基板５４は、主面５０に沿ってマトリクス状に配列された複数の矩形の画素Ａ１，Ａ２，…；Ｂ１，Ｂ２，…を有している。
【００９１】
偏光層５５は、主面５０に沿った特定方向の透過軸７０ａ（図５中に模式的に示すように、水平方向に対して斜め４５度に向いている。）を有している。また、位相差層５７は、主面５０に沿って、上記透過軸７０ａに対して互いに異なる角度で交差する遅相軸７１ａ，７１ｂをもつ複数の位相差領域（光学異方性領域）７１Ａ，７１Ｂを有している。
【００９２】
図５を参照して液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂにおける位相差層５７の機能を説明する。図５は位相差層（光学異方性層）の機能を説明する模式図である。ここでは、表示素子基板５４、偏光板５５及び位相差層５７のみを示し、光配向膜５６等を省略して図示している。図５に示すように、位相差領域７１Ａの遅相軸７１ａは鉛直方向に向く一方、位相差領域７１Ｂの遅相軸７１ｂは水平方向に向いている。つまり、光出射側Ｆから見たとき、偏光層５５の透過軸７０ａの方向（これを０度とする。）に対して、位相差領域７１Ａの遅相軸７１ａは４５度に交差し、位相差領域７１Ｂの遅相軸７１ｂは１３５度に交差している。
【００９３】
このような配置により、位相差領域７１Ａ，７１Ｂは、偏光層５５からの直線偏光を、互いに反対回りの円偏光に変換して、それぞれ光出射側Ｆへ出射する。この例では、偏光層５５を通過した後、位相差領域７１Ａを通過した光は、左円偏光となって出射される一方で、偏光層５５を通過した後、位相差領域７１Ｂを通過した光は、右円偏光となって出射される。よって、観察者が、右円偏光を直線偏光に変換する円偏光板、及び左円偏光を直線偏光に変換する円偏光板を、それぞれのレンズに有する眼鏡（図示せず）を使用することで、上記表示装置から出射された画像を立体的な画像として観察することができる。このように、互いに異なる遅相軸方向をもつ位相差領域（光学異方性領域）７１Ａ、７１Ｂを複数有する位相差層５７（光学異方性層）を用いることにより、立体画像を表示可能な表示装置を提供することができる。
【００９４】
図６、７は、本発明の液晶表示装置の一例として、液晶表示装置以外の表示装置を示す断面概略図である。液晶表示装置以外の表示装置６１Ａ、６１Ｂとしては、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出表示装置、表面伝導型電子放出素子を有する表示装置、電子ペーパー等が挙げられる。表示装置６１Ａ、６１Ｂは、表示素子が形成された（複数の画素が配列された）表示素子基板６２、偏光層６３、パターン化配向膜６４及び位相差層６５を備えている。図７に示す表示装置６１Ｂでは、位相差層６５の光出射側に反射防止層６６が形成されている。これらの表示装置６１Ａ、６１Ｂは、パターン化配向膜６４及び位相差層６５として、本発明の製造方法で得られたパターン化配向膜及び光学異方性層が備えており、上記液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂと同様に立体画像を表示することができる。
【００９５】
前記表示装置が有機ＥＬ表示装置の場合には、表示素子基板６２として、有機ＥＬ表示素子が形成された表示素子基板を用いる。該表示素子基板は、まず透明電極を備えたガラス基板に、陽極、発光層等の有機膜及び陰極を蒸着によって積層し、有機ＥＬ素子及び配線パターンを形成する。次に、例えば、ＳＵＳやＡｌ等によって形成された金属製キャップ（保護板）を透明電極ガラスに積層された各有機ＥＬ素子に被せ、接着剤によって透明電極ガラスに接着する。最後に、透明電極ガラスを有機ＥＬ素子毎に分割することで作製できる。有機ＥＬ表示素子が形成された表示素子基板を製造する方法としては、例えば特許第３６２６７２８号に記載の方法が挙げられる。
【００９６】
前記表示装置がプラズマディスプレイの場合には、表示素子基板６２として、プラズマ表示素子が形成された表示素子基板を用いる。該表示素子基板は、面放電を行う走査電極及び維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とで構成される。走査電極及び維持電極とデータ電極とは、マトリックスを組むように、かつ間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置される。その外周部は、ガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして、前面板と背面板との両基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成される。このような構成のプラズマ表示素子においては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起して発光させることにより、カラー表示を行っており、代表的には、特許第４２２６６４８号等が挙げられる。
【００９７】
前記表示装置が電界放出表示装置の場合には、表示素子基板６２として、電解放出表示基板を用いる。電界放出表示基板は、各画素領域内に電子放出源である多数の微小なカソード電極（マイクロチップ）を形成し、所定の電気信号に応じて対応する画素領域のマイクロチップを励起させることでアノード電極側に設けられた蛍光体を発光させるものであり、例えば特開平１０−１２５２６２号記載の表示基板が挙げられる。
【００９８】
前記表示装置が表面伝導型電子放出素子を有する表示装置の場合には、表示素子基板６２として、表面伝導型電子放出素子を有する表示基板を用いる。表面伝導型電子放出素子を有する表示基板は、超微粒子膜により作ったナノオーダーのスリット間に電圧をかけトンネル効果により電子を放出させることで蛍光体を発光させる。
【００９９】
前記表示装置が電子ペーパーの場合には、表示素子基板６２の表示素子として、コレステリック液晶等の液晶を用いる方法、有機ＥＬ、反射フィルム反射型表示、電気泳動、ツイストボール、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示等を採用すればよい。
【実施例】
【０１００】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
【０１０１】
調製例１
〔光配向性ポリマー（Ｚ）の製造〕
式（Ｚ−ａ）で示されるモノマーを、Macromol. Chem. Phys. 197,1919-1935 (1996)に記載される方法で製造した。得られたモノマー（Ｚ−ａ）１．５部とメタクリル酸メチル０．１部とをテトラヒドロフラン１６部中に溶解させ、６０℃で２４時間反応させた。次いで、反応液を室温まで放冷後、トルエンとメタノールとの混合液中に滴下することで、共重合体（Ｚ）を得た。共重合体（Ｚ）の数平均分子量は３３０００であった。共重合体（Ｚ）において、モノマー（Ｚ−ａ）に由来する構造成分の含有率は全構成成分に対して７５ｍｏｌ％であった。
【０１０２】
【化２】
【０１０３】
【化３】
【０１０４】
得られた共重合体（Ｚ）のポリスチレン換算数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ＧＰＣ法を用いて、以下の条件で行った。
装置；ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー株式会社製）
カラム；ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌ ＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＸＬ−Ｍ
カラム温度；４０℃
溶媒；ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
流速；１．０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器；ＲＩ
校正用標準物質；ＴＳＫ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ Ｆ−４０、Ｆ−４、Ｆ−２８８、Ａ−５０００、Ａ−５００
【０１０５】
〔光配向性ポリマー層の物性の確認〕
１．膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層の物性
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。次に、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて、波長３６５ｎｍにおいて１５ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で３００秒間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）直線偏光を照射した。光配向性ポリマー層について、下記のようにしてＡ（ｂ）／Ａ（ａ）、Δｎ（５５０）を求め、結果を表１に示した。
【０１０６】
〔吸光度変化〕
紫外可視分光光度計（ＵＶ−３１５０、島津製作所製）を用いて、光配向性ポリマー層について、直線偏光を照射する前の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ａ））、直線偏光を照射した後の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ｂ））を測定した。
【０１０７】
〔複屈折率〕
直線偏光を照射した後の光配向性ポリマー層の波長５５０ｎｍにおける位相差値を、エリプソメーター（Ｍ−２２０、日本分光株式会社製）で測定した。また、光配向性ポリマー層の膜厚を、レーザー顕微鏡（ＯＬＳ−３０００、オリンパス株式会社製）を用いて測定した。位相差値、膜厚から式（Ｘ）を用いて複屈折率を求めた。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
２．膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層の物性
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。次に、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて、波長３６５ｎｍにおいて１５ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で３００秒間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）直線偏光を照射した。光配向性ポリマー層について、前記と同じ方法でＡ（ｂ）／Ａ（ａ）、Δｎ（５５０）を求め、結果を表２に示した。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
調製例２〔液晶組成物の調製〕
表３に記載される成分を混合して、液晶組成物１を調製した。
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
重合性液晶化合物：ＬＣ２４２（ＢＡＳＦジャパン社製、式（ＬＣ２４２）で表される化合物）
重合開始剤：イルガキュア３６９（ＢＡＳＦジャパン社製）
レベリング剤：ＢＹＫ３６１Ｎ（ビックケミー・ジャパン社製）
溶剤：ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタート、東京化成工業社製）
【０１１４】
【化４】
【０１１５】
実施例１
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表４に記載の条件で、直線偏光を照射した。
次に、フォトマスクを除き、光配向性ポリマー層全面に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表４記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１１６】
実施例２、３
第２の偏光ＵＶ条件を、表３に記載の条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に、光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１１７】
参考例１
第１の偏光ＵＶ条件を波長３６５ｎｍにおいて放射照射１５ｍＷ／ｃｍ2で２分間（積算光量１８００ｍＪ／ｃｍ2）、及び第２の偏光ＵＶ条件を波長３６５ｎｍにおいて放射照度１５ｍＷ／ｃｍ2で５分間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）に変更した以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に、光学異方性層（位相差層）を作製した。
なお、直線偏光を照射する前の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ａ））は１．４１５、直線偏光を照射した後の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ｂ））は１．１００であり、Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）＝０．７８であった。また、直線偏光を照射した後の光配向性ポリマー層の波長５５０ｎｍにおける位相差値（Ｒｅ（５５０））は１．３５ｎｍ、厚さは３０４ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける複屈折率（Δｎ（５５０））は０．００４であった。
【０１１８】
【表４】
【０１１９】
＜光学特性の測定＞
光学異方性層の位相差値（ｎｍ）と配向角の測定は、ガラス基板上に作製した光学異方性層を剥離することなく、測定機（ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ、王子計測機器社製）で計測した。基材に使用したガラス基板には、ほとんど複屈折性が無いため、剥離せずに測定しても、ガラス基板上に作製した光学異方性層の位相差値を得ることができる。光学異方性層中の液晶成分の配向角、及び波長５４９ｎｍにおける位相差値の測定の結果を表５に示す。光学異方性層において、パターン化配向膜の第１パターン領域１２に対応する部分と、第２パターン領域１３に対応する部分との配向角が異なる場合、互いに異なる遅相軸方向を有する領域であることを意味する。
【０１２０】
＜表面状態の観察＞
得られた光学異方性層について、偏光顕微鏡（ＢＸ５１、オリンパス株式会社製）を用いて、４００倍の倍率で観察した。表面に配向欠陥が認められなかったものを「Ａ」、配向欠陥が認められたものを「Ｂ」とした。結果を表５に示す。
【０１２１】
【表５】
【０１２２】
実施例４
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表６に記載の条件で、直線偏光を照射した。
次に、フォトマスクを除き、光配向性ポリマー層全面に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表６記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１２３】
【表６】
【０１２４】
＜パターン境界線の観察＞
実施例４において、形成された位相差層のパターン境界の幅を、偏光顕微鏡（ＢＸ５１、オリンパス株式会社製）を用いて計測した。境界線の太さは１．８μｍであることを確認した。
【０１２５】
比較例１
〔フォトマスクを２度用いるパターン化位相差層の作製〕
ガラス基板に式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表６に記載の条件で、直線偏光を照射した。フォトマスクを載せる際に、マスクの端部にマーカーを入れておいた。
次に、図１に示す実部（遮光部）３が空隙部（偏光透過部）、空隙部２が実部となっているフォトマスクを、前記のマーカーに端部を合わせて載せ、光配向性ポリマー層に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表６記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１２６】
比較例１で得られたパターン境界の幅を、偏光顕微鏡を用いて計測したところ、境界線の太さが７.２μｍであり、実施例４に比べて、幅のずれが大きくなっていることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の製造方法によれば、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を、パターンの位置ずれなく、容易に得ることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１：フォトマスク、
２：空隙部、
３：実部、
５１Ａ、５１Ｂ、６１Ａ、６１Ｂ：液晶表示装置
５２：バックライト
５３：偏光板
５４、６２：表示素子基板
５５、６３：偏光層
５６、６４：パターン化配向膜
５７、６５：位相差層
７０ａ：透過軸
７１ａ、７１ｂ：遅相軸
７１Ａ、７１Ｂ：位相差領域（光学異方性領域）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学異方性層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体的に画像を表示することができる立体表示装置には、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層、即ちパターン化光学異方性層が具備される。このようなパターン化光学異方性層の製造方法としては、光配向性ポリマー層に対して、フォトマスクを介しての偏光露光を２回行い、パターン化配向膜を形成した後、液晶組成物を塗布する方法が知られている（非特許文献１（４．３．２マスクを用いた二段階照射によるパターン化）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】技術情報協会編、「液晶ディスプレイ・タッチパネルを中心とした光学フィルム・シート技術全集」、第１版、株式会社技術情報協会、２００８年９月３０日、ｐ．１２４−１２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載されているような従来から知られる上記のパターン化光学異方性層の製造方法では、偏光露光を行う領域に応じて少なくとも２枚のフォトマスクを使用し、偏光露光を行う毎にフォトマスクを交換するため、フォトマスクのアライメント不良により、形成されるパターン（光学異方性領域）に位置ずれを生じる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］ 重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層の製造方法であって、（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗布工程、（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【０００６】
［２］ 前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである［１］記載の製造方法。
【０００７】
［３］ 前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である［１］又は［２］記載の製造方法。
【０００８】
［４］ 前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
【０００９】
［５］ 前記［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法により製造された光学異方性層を備えた表示装置。
【００１０】
［６］ 重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗工工程、（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【００１１】
［７］ 前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである［６］記載の製造方法。
【００１２】
［８］ 前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である［６］又は［７］記載の製造方法。
【００１３】
［９］ 前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である［６］〜［８］のいずれか１項に記載の製造方法。
【００１４】
［１０］ ［６］〜［９］のいずれか１項に記載の製造方法により製造された積層体を備えた表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法によれば、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の製造方法に用いられるフォトマスクの構成の一例を示す図である。
【図２】図１のフォトマスクを用いて得られるパターン化配向膜の一例を示す図である。
【図３】本発明の表示装置の第１態様の断面概略図である。
【図４】本発明の表示装置の第２態様の断面概略図である。
【図５】位相差層（光学異方性層）の機能を説明する模式図である。
【図６】本発明の表示装置の第３態様の断面概略図である。
【図７】本発明の表示装置の第４態様の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の第一の製造方法は、重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成されるものであり、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を製造する方法であって、（１）基板上に光配向性ポリマー層を形成する形成工程、（２）光配向性ポリマー層にフォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、（３）第一偏光照射後の光配向性ポリマー層にフォトマスクを介さずに、第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、（４）パターン化配向膜上に液晶組成物を塗布する塗布工程、（５）液晶組成物中の液晶性成分が液晶状態となる温度に保持し、液晶性成分を配向さる配向工程、（６）液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む。
また、本発明の第二の製造方法は、重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、前記工程（１）〜（６）を含む製造方法である。
そして、本発明の第一及び第二の製造方法では、上記（２）第一照射工程、（３）第二照射工程のようにパターン化配向膜を作製する方法として光配向法を採用し、この光配向法の（２）第一照射工程において、光配向性ポリマー層の偏光照射前後の吸光度変化及び照射後の複屈折率を所定の範囲に制御することを要旨とする。
【００１８】
図１、２を参照して、本発明の第一及び第二の製造方法について説明する。図１はフォトマスクの構成の一例を示す図である。図２は図１に示すフォトマスクを用いて得られるパターン化配向膜の一例を示す図である。なお、フォトマスクの構成や、パターン化配向膜の態様は図１、図２に示された構成に限定されず、所望とする光学異方性層のパターンに応じて変更可能である。
【００１９】
本発明では、まず基板に光配向性ポリマーを塗布し光配向性ポリマー層を形成し（（１）形成工程）、フォトマスク１を介して第一偏光を照射する（（２）第一照射工程）。フォトマスク１には、実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されている。このフォトマスク１を介して第一偏光を照射することにより、フォトマスク１の空隙部２に対応する部分、つまりパターン化配向膜５６の第一パターン領域１２（図２参照）に配向規制力が付与される。また、この時、第一照射工程における光配向性ポリマー層の吸光度変化、複屈折率を所定の範囲に制御することで、第一パターン領域１２は、後述する第二偏光が照射された場合でも、第一照射工程で付与された配向規制力が保持されるようになる。
【００２０】
次に、フォトマスクを除去し、フォトマスクを用いずに、光配向性ポリマー層の全面に第二偏光を照射する（（３）第二照射工程）。この時、上記のように第一パターン領域１２は、第一偏光に由来する配向規制力が維持されるため、前記第一偏光が照射されていなかったフォトマスク１の遮光部３に対応する部分、つまりパターン化配向膜５６の第二パターン領域１３（図２参照）にのみ第二偏光による配向規制力が付与される。これにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜５６が得られる。なお、図２では遅相軸方向が２種となっているが、（２）第一照射工程を繰り返すことで、遅相軸方向が３種以上の光学異方性層を形成することもできる。
【００２１】
そして、得られたパターン化配向膜５６上に液晶組成物を塗布し（（４）塗布工程）、液晶性成分を配向させ（（５）配向工程）、重合性液晶化合物を重合させることにより（（６）重合工程）、パターン化光学異方性層が得られる。また、上記工程（１）〜（６）を経ることにより、前記光学異方性層と基板とを含む積層体が得られる。上記のように、（２）第一照射工程における光配向性ポリマー層の物性を制御することにより、（３）第二照射工程ではフォトマスクが不要となる。よって、本発明ではフォトマスクの使用回数が減少するため、遅相軸の方向が異なる複数の領域を有する光学異方性層の製造が容易となり、且つ、フォトマスクのアライメント不良による配向パターンの位置ずれを低減することができる。また、本発明の製造方法を、例えば、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式による連続的な製造に適用した場合においても、フォトマスクの使用が１回であれば、２回目のパターン露光の必要がないため、パターン幅の変動を大きく抑制することが可能になる。さらに、得られる光学異方性層あるいは積層体により、優れた画像を表示可能な立体表示装置を得ることができる。
【００２２】
１．形成工程
前記（１）形成工程では、光配向性ポリマーを基板に塗布して、光配向性ポリマー層を形成する。本発明に用いられる光配向性ポリマーとしては、感光性構造を有するポリマーが挙げられる。感光性構造を有するポリマーに光を照射すると、照射された部分の感光性構造が異性化又は架橋することで配向し、液晶成分を一定方向に配向させる力（配向規制力）を発現する。
【００２３】
前記感光性構造としては、例えば、アゾベンゼン構造、スピロピラン構造、スピロベンゾピラン構造、フルギド構造等の光照射により異性化する感光性構造；マレイミド構造、カルコン型構造、桂皮酸型構造、１，２−ビニレン構造、１，２−アセチレン構造等の光照射により架橋する感光性構造；等が挙げられる。これらの中でも、感光性構造としては、光照射により架橋するものが好ましく、より好ましくはカルコン型構造（式（ａ）で表される構造）、桂皮酸型構造（式（ｂ）で表される構造）、マレイミド構造、１，２−ビニレン構造、１，２−アセチレン構造、さらに好ましくはカルコン構造、桂皮酸構造である。架橋構造を形成し得る感光性構造を有するポリマーは、反応に必要なエネルギー量が少なく、また、非可逆反応であるため光照射を複数回行った場合でも、最初の露光で付与された配向規制力を安定に保持することができる。
【００２４】
【化１】
［式中、Ａｒは、互いに独立して、フェニレン基、ナフタレンジイル基又はビフェニレン基を表す。＊は結合手を表す。］
【００２５】
前記光配向性ポリマーとしては、感光性構造と１以上のラジカル重合性基（好ましくはビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等）を有する単量体をラジカル重合したもの；感光性構造と２以上のアミノ基を有する単量体とジカルボン酸化合物とを重合したもの；感光性構造と２以上のカルボキシル基を有する単量体とジアミン化合物とを重合したもの；その他、感光性構造を有する単量体を、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合；配位重合；開環重合等して得られたものが挙げられる。これらの中でも、感光性構造と１以上のラジカル重合性基を有する単量体をラジカル重合したものが好ましい。
【００２６】
前記光配向性ポリマーが感光性構造と１つのラジカル重合性基を有する単量体をラジカル重合したものである場合、当該単量体において感光性構造とラジカル重合性基はアルキレン基を介して結合されていることが好ましい。該アルキレン基の炭素数は３以上が好ましく、より好ましくは５以上であり、２０以下が好ましく、より好ましくは１０以下である。また、前記感光性構造とラジカル重合性基とはエステル結合（−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−）、エーテル結合（−Ｏ−）を介して結合していてもよい。
【００２７】
前記光配向性ポリマーは、異なる感光性構造を有する複数種の単量体を重合することにより得られる共重合体であってもよい。また、前記光配向性ポリマーは、感光性構造を有さない単量体に由来する構成成分（構造単位）を含んでもよい。この場合、光配向性ポリマーの全構成成分中、感光性構造を有する単量体に由来する構成成分（構造単位）の含有量は５０ｍｏｌ％以上が好ましく、より好ましくは６０ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは７０ｍｏｌ％以上であり、９５ｍｏｌ％以下が好ましく、より好ましくは９０ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは８０ｍｏｌ％以下である。
【００２８】
前記光配向性ポリマーの数平均分子量は、２００００以上が好ましく、より好ましくは２５０００以上、さらに好ましくは３００００以上であり、１０００００以下が好ましく、より好ましくは８００００以下、さらに好ましくは５００００以下である。数平均分子量が上記範囲内であれば、後工程で液晶組成物を配向させる際、より配向性がよくなる。
【００２９】
前記光配向性ポリマーの具体例としては、例えば、特許第４４５０２６１号公報、特許第４０１１６５２号公報、特開２０１０−４９２３０号公報、特許第４４０４０９０号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−２３２９３４号公報等に記載の材料が挙げられる。これらの光配向性ポリマーは、単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００３０】
前記基板は特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム、透光性フィルム等を挙げることができる。前記透光性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリフェニレンオキシドフィルム等が挙げられる。基材を用いることにより、パターン化配向膜や光学異方性層を、破れ等を生じることなく容易に取り扱うことができる。また、本発明の製造方法で得られた光学異方性層を表示装置に適用する場合には、前記基板として表示素子が形成された表示素子基板を用いてもよい。つまり、表示素子基板（偏光層が形成されていてもよい。）上に直接パターン化配向膜、光学異方性層を形成してもよい。
【００３１】
塗布方法としては、例えば、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ＣＡＰコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
【００３２】
光配向性ポリマーは、溶剤に溶解して塗布することが好ましい。溶剤に溶解すると、粘度を低くでき、形成される層の厚さのムラを低減できる。前記溶剤は、特に制限されないが、具体的には、水；メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤；クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶剤；等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組合せて用いてもよい。
【００３３】
光配向性ポリマーを溶剤に溶解して塗布した場合、溶媒を除去し、乾燥させて光配向性ポリマー層を形成する。乾燥方法としては、例えば自然乾燥、通風乾燥、減圧乾燥等の方法が挙げられる。乾燥温度は、１０℃以上が好ましく、より好ましくは２５℃以上であり、２５０℃以下が好ましく、より好ましくは２００℃以下である。また乾燥時間は、５秒間以上が好ましく、より好ましくは１０秒間以上であり、６０分間以下が好ましく、より好ましくは３０分間以下である。乾燥温度及び乾燥時間が上記範囲内であれば、基材に悪影響を与えることなく、光配向性ポリマー層を形成することができる。
【００３４】
光配向性ポリマー膜の膜厚は、１０ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは７０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上であり、１００００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは１０００ｎｍ以下である。上記範囲とすれば、後工程で液晶組成物を所望の角度に配向させやすくなる。
【００３５】
２．第一照射工程
本発明の製造方法では、パターン化配向膜の形成方法として、光配向法を採用する。光配向法は、乾燥後の光配向性ポリマー層に、偏光（例えば、直線偏光紫外線）照射を行うことにより、配向規制力を付与する方法である。前記（２）第一照射工程では、前記（１）形成工程で形成された光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介して第一偏光を照射する。これにより、光配向性ポリマー層において、フォトマスクに形成された光透過部分に対応する領域にのみ配向規制力を付与できる。
【００３６】
前記フォトマスクとしては、例えば、石英ガラス、ソーダライムガラス等の無機ガラス又はポリエステル等のフィルム上に遮光膜を設けたものが挙げられる。遮光膜で覆われている部分は偏光を遮光し、覆われていない空隙部は偏光を透過する性能を有していればよい。偏光照射時の熱膨張の影響があるため、フォトマスクに用いられる基材は石英ガラスのように熱膨張係数の小さなものが好ましい。
【００３７】
前記偏光の光源としては、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）、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、水銀キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、エキシマランプ、ハロゲンランプ等を挙げることができる。光源は、光配向性ポリマー層の感光部を反応させることができるものであれば制限はなく、例えば市販で容易に入手可能な高圧水銀ランプやメタルハライドランプを用いることができる。
【００３８】
非偏光を偏光に変換するためには、グラントムソンプリズムやワイヤーグリッド偏光素子を用いたり、光軸に対してブリュースタ角になるように配置したガラス板を用いる等の手法がある。例えば、特許第４５０６４１２号や特開２００６−３２３０６０９号公報に記載の手法を用いることで、偏光を得ることが可能である。
【００３９】
第一偏光の放射照度としては、光配向性ポリマーが反応すればよく、波長３６５ｎｍにおける放射照度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、２００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは１５０ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは１００ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、光配向性ポリマーを反応させ、分解もなく短時間で効果的に配向規制力を付与できる。
【００４０】
第一偏光照射においては、照射時間によって積算光量が変わるため、照射時間も重要な因子である。前述の照度で露光した場合、必要な積算光量は５０ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは２００ｍＪ／ｃｍ2以上であり、１００００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは８０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは５０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、後工程の液晶組成物を配向欠陥なく配向させるに足る配向規制力を発現することが可能となる。
【００４１】
第一偏光の最大出力波長は、３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
また、出射される光量のうち、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に由来する光量が５０％以上であることが好ましい。この範囲の波長の偏光を用いることで、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００４２】
偏光照射は、光配向性ポリマー層平面に対して略垂直であることが望ましい。本明細書において略垂直とは、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向を９０°と定義した場合、好ましくは７０°〜９０°、より好ましくは８０°〜９０°の範囲を示す。照射角度が９０°に近いほど、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００４３】
本発明では第一照射工程において、要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、光配向性ポリマー層の物性、偏光の照射条件を制御する。これらの要件Ａ、要件Ｂを満たすことにより、本工程において第一偏光により配向規制力を付与された部分に、後記の第二照射工程において第二偏光が照射されても、第一偏光に由来する配向規制力を維持することができる。
なお、要件Ａ、Ｂのいずれかが欠如した場合、十分な配向規制力が得られないため、パターン化光学異方性層に配向欠陥等が生じる。
【００４４】
前記要件Ａは、第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たすことである。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は、第一偏光照射前の３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は、第一偏光照射後の３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
【００４５】
光配向性ポリマーの吸光度は、一般的に用いられている分光光度計（例えば、「島津製作所製、ＵＶ−３１５０」等）を使って、測定できる。前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は、０．９以下が好ましく、より好ましくは０．７以下である。なお前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は小さい程よいが、通常は０．５以上である。前記Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）は第一偏光の露光量を調整することにより制御できる。具体的には、第一偏光の露光量を大きくするほど、Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）を小さくすることができる。この露光量は例えば、偏光の照射時間を変更する等により制御できる。
【００４６】
前記要件Ｂは、第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たすことである。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【００４７】
ここで、複屈折率Δｎ（λ）は、式（Ｘ）のように決定される。
Δｎ（λ）＝Ｒｅ（λ）／ｄ （Ｘ）
［式（Ｘ）中、Δｎ（λ）は波長λｎｍにおける複屈折率を表し、Ｒｅ（λ）は、波長λｎｍにおける位相差値を表し、ｄは膜厚（ｎｍ）を表す。］
【００４８】
式（ｉｉ）における複屈折率Δｎ（５５０）は、式（Ｘ）で示されているように、光配向性ポリマー層の位相差値と膜厚とを測定することにより求めることができる。該位相差値は、一般的に用いられているエリプソメーター（例えば、「日本分光株式会社製、Ｍ−２００」等）を使って、第一偏光照射後の光配向性ポリマー層について測定すればよい。
膜厚は、レーザー顕微鏡（例えば、「オリンパス株式会社製、ＬＥＸＴ−３０００」等）を用いて測定することができる。前記Δｎ（５５０）は第一偏光の露光量を調整することにより制御できる。具体的には、第一偏光の露光量を大きくするほど、Δｎ（５５０）を大きくすることができる。
【００４９】
ここで、各光学異方性領域における遅相軸の方向は１種であるため、遅相軸の方向が異なる光学異方性領域を３つ以上有する光学異方性層を得る場合には、遅相軸の方向の数に応じて光学異方性領域を形成する必要がある。この場合には、この（２）第一照射工程を繰り返し行えばよい。例えば、光学異方性領域のもつ遅相軸の方向を３種とする場合、第一偏光を照射した後、前記第一偏光、後述する第二偏光とは振動方向のことなる第三偏光を、フォトマスクを介して光配向性ポリマー層に照射する。この場合、第一偏光を照射する時には、第三偏光又は第二偏光により配向規制力を付与したい部分（領域）に、第一偏光が照射されないようにする必要があり、また、第三偏光を照射する時には、第二偏光により配向規制力を付与したい部分に第三変更が照射されないようにする必要がある。なお、（２）第一照射工程を繰り返し行う場合、偏光の照射条件は前記第一偏光と同様にすればよい。なお、偏光の振動方向とは、光波の振動方向をいう。
【００５０】
３．第二照射工程
前記（３）第二照射工程では、第一偏光が照射された光配向性ポリマー層に、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を照射しパターン化配向膜を形成する。第二偏光の振動方向が第一偏光の振動方向と異なるため、得られる配向膜は、第一偏光に由来する配向規制力方向を有する領域と、第二偏光に由来する配向規制力方向を有する領域とが存在するパターン化配向膜となる。
【００５１】
上述したように前記（２）第一照射工程において要件Ａ、Ｂを満たすように制御しているため、第一偏光を照射された部分に第二偏光が照射されても、第一偏光に由来する配向規制力が維持される。よって、本発明の製造方法では、第二照射工程においてフォトマスクを使用する必要がなくなり、作業が容易となる。また、フォトマスクの使用回数が減少するため、フォトマスクのアライメント不良による配向パターンの位置ずれを低減することができる。さらに、本発明の製造方法を、例えば、Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式による連続的な製造に適用した場合、フォトマスクの使用が１回であれば、２回目のパターン露光の必要がないため、パターン幅の変動を大きく抑制することが可能になる。
【００５２】
第二偏光の放射照度としては、光配向性ポリマーが反応すればよく、波長３６５ｎｍにおける放射照度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、２００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは１５０ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは１００ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、光配向性ポリマーを反応させ、分解もなく短時間で効果的に配向規制力を付与できる。
【００５３】
第二偏光照射においては、照射時間によって積算光量が変わるため、照射時間も重要な因子である。前述の照度で露光した場合、必要な積算光量は１０ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは２０ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは３０ｍＪ／ｃｍ2以上であり、６０００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは５０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは４０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、後工程の液晶組成物を配向欠陥なく配向させるに足る配向規制力を発現することが可能となる。
【００５４】
第二偏光の最大出力波長は、３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
また、出射される光量のうち、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光に由来する光量が５０％以上であることが好ましい。この範囲の波長の偏光を用いることで、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。また、偏光照射は、光配向性ポリマー層平面に対して略垂直であることが望ましい。ここで、「第二偏光の照射が光配向性ポリマー層平面に対して略垂直である」とは、前記第一偏光の照射と同様に、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向を９０°と定義した場合、第二偏光の照射が、７０°〜９０°の範囲で行われることを意味する。照射角度が９０°に近いほど、光配向性ポリマーの反応が効率的に進行する。
【００５５】
前記第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とのなす角度は略直交であることが好ましい。ここで、「第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とがなす角度」は、第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とがなす角度のうち、小さい角度を言う。略直交とは７０°〜９０°、好ましくは８５°〜９０°、より好ましくは９０°である。前記第一偏光の振動方向と、第二偏光の振動方向とのなす角度が略直交であれば、第一偏光を照射した領域の遅相軸の方向と、第二偏光を照射した領域の遅相軸の方向とが略直交するパターン化光学異方性層を作製することができる。このようなパターン化光学異方性層は偏光層と組み合わせることにより、自然光を右円偏光に変換する領域と、左円偏光に変換する領域とを有するパターン化偏光板を作製することができ、該パターン化偏光板は、立体表示装置の偏光変換部材として有用である。なお、偏光の振動方向とは、上述のとおり光波の振動方向をいう。
【００５６】
４．塗布工程
前記（４）塗布工程では、前記（３）第二照射工程で形成したパターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する。前記液晶組成物は、重合性液晶化合物を含む。重合性液晶化合物は、液晶性を有する化合物であり、分子中に１以上の重合性基を有する。重合性基は、重合性液晶化合物の重合反応に関与する基を意味する。前記重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
【００５７】
前記重合性液晶化合物は、分子中に２以上の環構造を有するものが好ましく、３以上の環構造を有するものがより好ましい。前記環構造としては、フェニル環、シクロヘキサン環、ナフタレン環、ピリミジン環、ピリジン環、チオフェン環等が挙げられ、これらの中でもフェニル環、シクロヘキサン環が好ましい。環構造を結合する連結基としては、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ≡Ｃ−等が挙げられ、これらの中でも−ＣＯ−Ｏ−が好ましい。
【００５８】
前記重合性液晶化合物の具体例としては、例えば、液晶便覧（液晶便覧編集委員会編、丸善（株）平成１２年１０月３０日発行）の「３．８．６ ネットワーク（完全架橋型）」、「６．５．１ 液晶材料 ｂ．重合性ネマチック液晶材料」に記載された化合物の中で重合性基を有する化合物、特開２０１０−３１２２３号で開示されている重合性液晶化合物等が挙げられる。また、前記重合性液晶化合物としては、市販品を使用してもよく、具体的には、ＢＡＳＦジャパン社から市販されている「パリオカラー（登録商標）ＬＣ２４２」が挙げられる。これらの重合性液晶化合物は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。前記液晶組成物は、重合性基を有さない液晶化合物を含んでもよい。
【００５９】
前記液晶組成物は、溶剤を含むことが好ましい。前記溶剤としては、液晶組成物に含まれる成分を溶解し、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤であればよく、具体的には、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、フェノール等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤；クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶剤；等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
前記溶剤の使用量は、液晶組成物中、５０質量％〜９５質量％が好ましい。言い換えれば、液晶組成物中の固形分量は、５質量％以上が好ましく、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上であり、５０質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３５質量％以下である。固形分量が５質量％以上であると、得られる位相差層が薄くなりすぎず、偏光変換に必要な複屈折率が与えられる。
また固形分量が５０質量％以下であると、液晶組成物の粘度が低いことから、位相差層の膜厚にムラが生じにくくなる。ここで、固形分とは、組成物全量に対する、組成物から溶剤を除いた成分の含有量である。液晶組成物の粘度は、塗布性の観点から、０．１ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは７ｍＰａ・ｓ以下である。
【００６１】
前記液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤等が挙げられ、低温で重合性液晶化合物を重合できることから、光重合開始剤が好ましい。
前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩又はスルホニウム塩等が挙げられる。前記光重合開始剤として市販品を使用することもできる。具体的には、イルガキュア（Irgacure）（登録商標）９０７、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１、イルガキュア８１９、イルガキュア２５０、イルガキュア３６９（以上、全てＢＡＳＦジャパン（株）製）、セイクオール（登録商標）ＢＺ、セイクオールＺ、セイクオールＢＥＥ（以上、全て精工化学（株）製）、カヤキュアー（kayacure）（登録商標）ＢＰ１００（日本化薬（株）製）、サイラキュア（CYRACURE）（登録商標）ＵＶＩ−６９９２（ダウ・ケミカル社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て（株）ＡＤＥＫＡ製）、ＴＡＺ−Ａ、ＴＡＺ−ＰＰ（以上、ＤＫＳＨジャパン社製）、ＴＡＺ−１０４（三和ケミカル社製）等が挙げられる。
【００６２】
前記液晶組成物は、必要に応じて、カイラル剤、重合禁止剤、光増感剤及びレベリング剤等の添加剤を含有していてもよい。
【００６３】
前記カイラル剤としては、『液晶デバイスハンドブック』（第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９）、特開２００７−２６９６４０号公報、特開２００７−２６９６３９号公報、特開２００７−１７６８７０号公報、特開２００３−１３７８８７号公報、特表２０００−５１５４９６号公報、特開２００７−１６９１７８号公報、特表平９−５０６０８８号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
【００６４】
前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン又はアルキルエーテル等の置換基を有するハイドロキノン類、ブチルカテコール等のアルキルエーテル等の置換基を有するカテコール類、ピロガロール類、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール類、β−ナフチルアミン類或いはβ−ナフトール類等が挙げられる。
【００６５】
前記光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン類、アントラセン及びアルキルエーテル等の置換基を有するアントラセン類、フェノチアジン或いはルブレン等が挙げられる。
【００６６】
レベリング剤としては、例えば、放射線硬化塗料用添加剤（ビックケミー・ジャパン製：ＢＹＫ−３５２，ＢＹＫ−３５３，ＢＹＫ−３６１Ｎ）、塗料添加剤（東レ・ダウコーニング（株）製：ＳＨ２８ＰＡ、ＤＣ１１ＰＡ、ＳＴ８０ＰＡ）、塗料添加剤（信越化学工業（株）製：ＫＰ３２１、ＫＰ３２３、Ｘ２２−１６１Ａ、ＫＦ６００１）又はフッ素系添加剤（ＤＩＣ（株）製：Ｆ−４４５、Ｆ−４７０、Ｆ−４７９）等が挙げられる。
【００６７】
本発明の製造方法で得られる光学異方性層を偏光層として用いる場合には、液晶組成物に二色性色素を含んでいてもよい。前記二色性色素としては、特に制限されず、染料であっても顔料であってもよい。二色性色素の吸収波長は、可視光の範囲である、３００ｎｍ〜７００ｎｍであることが好ましい。前記二色性色素は単独で使用しても、赤色、緑色及び青色のような、複数の二色性色素を組み合せて使用してもよい。前記二色性色素としては、具体的には、ペリレン系、ナフタレン系、アゾ系、アントラキノン系等の二色性色素が挙げられる。上記のような色素であれば、重合体（重合性液晶化合物等を重合して得られる重合体）への分散が容易であり好ましい。
前記二色性色素の使用量は、前記重合性液晶化合物１００質量部に対して、５０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは２０質量部以下、さらに好ましくは１０質量部以下である。
【００６８】
前記液晶組成物は、上述した重合性液晶化合物、重合開始剤、溶剤等を、６０℃〜９０℃で０．５時間〜２時間程度攪拌することで調製できる。
【００６９】
前記液晶組成物を塗布する方法としては、例えば、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ＣＡＰコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。
【００７０】
形成された塗布膜は、塗布膜中に含まれる溶剤等の揮発性成分を除去することが好ましい。乾燥方法としては、例えば自然乾燥法、通風乾燥法、減圧乾燥法等が挙げられる。乾燥温度としては、０℃〜２５０℃が好ましく、５０℃〜２２０℃がより好ましい。また乾燥時間としては、１０秒間〜６０分間が好ましく、３０秒間〜３０分間がより好ましい。
【００７１】
５．配向工程
前記（５）配向工程では、前記（４）塗布工程で形成された塗布膜を、該塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する。なお、前記（４）塗布工程において、溶媒を除去する際の乾燥（加熱）が（５）配向工程を兼ねていてもよい。上述したようにパターン化配向膜は、第一偏光に由来する配向規制力方向を有する領域と、第二偏光に由来する配向規制力方向を有する領域とが存在するため、このパターン化配向膜を用いて液晶性成分を配向させると、互いに異なる遅相軸方向をもつ領域にパターン化される。
【００７２】
前記塗布膜（好ましくは、塗布膜から溶剤が除去された膜）を、塗布膜に含まれる液晶成分が液晶状態となる温度に保持することで、該塗布膜に含まれる液晶成分を各光学異方性領域においてモノドメイン配向させ、複屈折性を付与することができる。前記液晶成分とは、液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物及び重合性基を有さない液晶化合物である。配向させる温度としては、０℃以上が好ましく、より好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上であり、２５０℃以下が好ましく、より好ましくは１５０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下である。
【００７３】
６．重合工程
前記（６）重合工程では、前記（５）配向工程で形成された液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる。塗布膜に含まれる成分が配向した状態、すなわち塗布膜に含まれる液晶成分が液晶相を示した状態で重合を行うことにより、液晶相を保持した硬化膜として、パターン化光学異方性層を得ることができる。
【００７４】
重合方法は特に限定されないが、前記重合性液晶化合物が光重合性基を有する重合性液晶化合物である場合は光重合法、熱重合性基を有する重合性液晶化合物である場合は熱重合法で重合させる。ここで、光重合性基とは、光照射により化合物を重合させ得る基、あるいは、光照射で重合開始剤から発生した活性ラジカル又は活性酸により化合物を重合させ得る基をいう。熱重合性基とは、熱の作用により化合物を重合させ得る基、あるいは、熱の作用で重合開始剤から発生した活性ラジカル又は活性酸により化合物を重合させ得る基をいう。
【００７５】
本発明の製造方法においては、光重合法により重合性液晶化合物を重合させることが好ましい。光重合法によれば高温に加熱せずに重合させることができるので、基板の熱による変形を防ぐことができる。また工業的にも製造が容易となる。また成膜性の観点からも光重合法が好ましい。光重合法で用いられる光源としては、可視光、紫外光又はレーザー光が挙げられる。取り扱い性の観点から、紫外光（波長３００ｎｍ〜４２０ｎｍ）が好ましい。光照射は、塗布膜に含まれる成分が液晶相を示す温度で行ってもよい。この際、マスキング等によってさらにパターン化された光学異方性層を得ることもできる。
【００７６】
光重合時の紫外光の放射照度は、重合性液晶化合物が重合する大きさであればよく、波長３６５ｎｍにおける強度で表した場合、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは０．１ｍＷ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１ｍＷ／ｃｍ2以上であり、４００ｍＷ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは３００ｍＷ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは２５０ｍＷ／ｃｍ2以下である。放射照度がこの範囲であれば、重合性液晶化合物を重合させ、配向を固定化することができる。
【００７７】
また、光重合時の紫外光の積算光量は１００ｍＪ／ｃｍ2以上が好ましく、より好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ2以上、さらに好ましくは１０００ｍＪ／ｃｍ2以上であり、６０００ｍＪ／ｃｍ2以下が好ましく、より好ましくは４０００ｍＪ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは３０００ｍＪ／ｃｍ2以下である。積算光量がこの範囲であれば、液晶組成物を配向欠陥なく配向させることが可能となる。
【００７８】
本発明で得られる光学異方性層を位相差層として機能させる場合、光学異方性層の各光学異方性領域の位相差値を調整することが好ましい。具体的には、光学異方性層をλ／４板とする場合、いずれの光学異方性領域においてもＲｅ（５５０）を１１３ｎｍ〜１６３ｎｍ、好ましくは１３５ｎｍ〜１４０ｎｍ、特に好ましくは１３７．５±０．５ｎｍとすることが好ましく、λ／２板とする場合、いずれの光学異方性領域においてもＲｅ（５５０）を２５０ｎｍ〜３００ｎｍ、好ましくは２７３ｎｍ〜２７７ｎｍ、特に好ましくは２７５．０±０．５ｎｍとすることが好ましい。
【００７９】
光学異方性層の位相差値は、液晶組成物の塗布量や、液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量を適宜変更することにより、調整することができる。また、得られる光学異方性層の位相差値（リタデーション値、Ｒｅ（λ））は、式（Ｙ）のように決定されることから、所望の位相差値を得るためには、光学異方性層の膜厚ｄを調整すればよい。
Ｒｅ（λ）＝ｄ×Δｎ（λ） （Ｙ）
［式中、Ｒｅ（λ）は、波長λｎｍにおける位相差値を表し、ｄは膜厚を表し、Δｎ（λ）は波長λｎｍにおける複屈折率を表す。］
ただし、光学異方性層の膜厚は、０．１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．２μｍ以上、さらに好ましくは０．５μｍ以上であり、１０μｍ以下が好ましく、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以下である。
【００８０】
以上のように、（１）形成工程、（２）第一照射工程、（３）第二照射工程、（４）塗布工程、（５）配向工程及び（６）重合工程を経て、本発明の第一の製造方法により光学異方層が形成される。かかる製造方法は、光学異方層と基材とが積層された積層体を得る方法とみることもできる。すなわち、本発明の第二の製造方法は、これら（１）〜（６）の工程を含む積層体（光学異方層と基材とが積層された積層体）の製造方法である。
【００８１】
本発明の製造方法は、前記（６）重合工程で形成された光学異方性層の上に、反射防止層を形成する工程を含んでもよい。前記反射防止層を有することで、外光に由来する反射光の発生を軽減でき、また、光学異方性層からの本来の表示用の出射光と反射光との干渉も抑制することが可能となる。さらに、反射防止層によって、光学異方性層を保護することができる。
【００８２】
前記反射防止層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、金属膜、金属酸化物膜、金属フッ化物膜、高分子材料膜及び微粒子等からなる群から選ばれる少なくとも一種で構成される層；並びに、公知の反射防止（ＡＲ）フィルム、低反射（ＬＲ）フィルム、モスアイ型反射防止フィルム及びこれらが有する反射防止層；等が挙げられる。
【００８３】
前記金属としては、例えば、銀等が挙げられる。前記金属酸化物としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。前記金属フッ化物としては、例えば、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等が挙げられる。高分子材料としては、シロキサンポリマー、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド及び４−メタクリロキシフェニル−４’−メトキシフェニルチオエーテル、含フッ素（メタ）アクリレート、含フッ素イタコン酸エステル、含フッ素マレイン酸エステル、含フッ素珪素化合物等の重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラールやポリビニルホルマール等のポリビニルアセタール樹脂、セルロースアセテートブチレート等のセルロース樹脂、ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００８４】
前記微粒子としては、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、シリカゲル、金属微粒子含有シリカゲル等の無機微粒子；ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂微粒子、アクリルスチレン樹脂微粒子、ポリメチルメタクリレート樹脂微粒子、シリコン樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、ポリカーボネート樹脂微粒子、ベンゾグアナミン樹脂微粒子、メラミン樹脂微粒子、ポリオレフィン樹脂微粒子、ポリエステル樹脂微粒子、ポリアミド樹脂微粒子、ポリイミド樹脂微粒子、またはポリ弗化エチレン樹脂微粒子等の有機微粒子；特開２０１０−８４０１８号公報に記載される中空有機−無機ハイブリッド微粒子等が挙げられる。
【００８５】
前記反射防止層は、単層であってもよいし、２層以上の多層であってもよい。反射防止層の厚さや、多層である場合の各層の厚さは、その層数、各層に用いる物質の屈折率等により、適宜選択すればよい。前記反射防止層は、上記材料を含む溶液を光学異方性層上に塗布する方法、又は、上記材料から形成された層を有するフィルムを光学異方性層上に貼合する方法により形成することができる。前記反射防止層を形成する方法としては、例えば特開２００３−１１４３０２号公報、特開平７−５６００２号公報、特許第４１９０３３７号、特許第４２５９９５７号、特許第４０３２７７１号、特開２０１０−１２２５９９号公報記載の方法が挙げられる。
【００８６】
本発明の製造方法は、前記反射防止層の光出射側に、必要に応じて、公知の防汚層、帯電防止層、ハードコート層を形成する工程を含んでいてもよい。また、基板上に形成された光学異方性層及びパターン化配向膜を基板から剥離する工程を含んでもよい。さらに、基板から剥離する工程に加えて、パターン化配向膜から光学異方性層を剥離する工程をさらに含んでいてもよい。また、基板上に形成された光学異方性層上に、別の基板を貼り付け、当該別の基板に、光学異方性層を転写する工程を含んでもよい。
【００８７】
７．表示装置
本発明には、上記工程で得られる光学異方性層又は積層体を備えた表示装置も含まれる。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出表示装置（フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ））、表面伝導型電子放出素子を有する表示装置（ＳＥＤ）、電子ペーパー等が挙げられる。
【００８８】
前記表示装置における光学異方性層の使用態様としては、偏光層、位相差層が挙げられる。例えば、光学異方性層を形成する液晶組成物に二色性色素が含まれる場合、光学異方性層は偏光層として機能させることができ、偏光板の代替として用いることができる。また、光学異方性層中の液晶成分の異方性を調整した場合、位相差層として機能させることができ、下記に記載するように多くの表示装置に適用することが可能となる。
【００８９】
図３、４は、本発明の液晶表示装置の一例として、液晶表示装置を示す断面概略図である。液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂは、自然光を発する面光源であるバックライト５２、板面に沿った特定方向の透過軸（図示せず）を有する偏光板５３、液晶表示素子が形成された表示素子基板５４、偏光層５５、パターン化配向膜５６及び位相差層５７を備えている。図４に示す液晶表示装置５１Ｂでは、位相差層５７の光出射側に反射防止層５８が形成されている。これらの液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂは、パターン化配向膜５６及び位相差層５７として、本発明の製造方法で得られたパターン化配向膜及び光学異方性層が備えられている。
【００９０】
液晶表示素子が形成された表示基板５４は、２枚の基板の間に表示媒体である低分子液晶組成物が充填されている。前記の２枚の基板のうち一方の基板には、ブラックマトリクス、カラーフィルタ、対向電極、フォトスペーサー、配向膜等が設けられ、もう一方の基板には、液晶駆動電極、配線パターン、薄膜トランジスタ、配向膜等が設けられている。液晶表示装置としては、透過型、反射型、半透過型が挙げられる。液晶セルの動作モードに特に制限はなく、ねじれネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ）等のいずれでもよい。図５中に示すように、表示素子基板５４は、主面５０に沿ってマトリクス状に配列された複数の矩形の画素Ａ１，Ａ２，…；Ｂ１，Ｂ２，…を有している。
【００９１】
偏光層５５は、主面５０に沿った特定方向の透過軸７０ａ（図５中に模式的に示すように、水平方向に対して斜め４５度に向いている。）を有している。また、位相差層５７は、主面５０に沿って、上記透過軸７０ａに対して互いに異なる角度で交差する遅相軸７１ａ，７１ｂをもつ複数の位相差領域（光学異方性領域）７１Ａ，７１Ｂを有している。
【００９２】
図５を参照して液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂにおける位相差層５７の機能を説明する。図５は位相差層（光学異方性層）の機能を説明する模式図である。ここでは、表示素子基板５４、偏光板５５及び位相差層５７のみを示し、光配向膜５６等を省略して図示している。図５に示すように、位相差領域７１Ａの遅相軸７１ａは鉛直方向に向く一方、位相差領域７１Ｂの遅相軸７１ｂは水平方向に向いている。つまり、光出射側Ｆから見たとき、偏光層５５の透過軸７０ａの方向（これを０度とする。）に対して、位相差領域７１Ａの遅相軸７１ａは４５度に交差し、位相差領域７１Ｂの遅相軸７１ｂは１３５度に交差している。
【００９３】
このような配置により、位相差領域７１Ａ，７１Ｂは、偏光層５５からの直線偏光を、互いに反対回りの円偏光に変換して、それぞれ光出射側Ｆへ出射する。この例では、偏光層５５を通過した後、位相差領域７１Ａを通過した光は、左円偏光となって出射される一方で、偏光層５５を通過した後、位相差領域７１Ｂを通過した光は、右円偏光となって出射される。よって、観察者が、右円偏光を直線偏光に変換する円偏光板、及び左円偏光を直線偏光に変換する円偏光板を、それぞれのレンズに有する眼鏡（図示せず）を使用することで、上記表示装置から出射された画像を立体的な画像として観察することができる。このように、互いに異なる遅相軸方向をもつ位相差領域（光学異方性領域）７１Ａ、７１Ｂを複数有する位相差層５７（光学異方性層）を用いることにより、立体画像を表示可能な表示装置を提供することができる。
【００９４】
図６、７は、本発明の液晶表示装置の一例として、液晶表示装置以外の表示装置を示す断面概略図である。液晶表示装置以外の表示装置６１Ａ、６１Ｂとしては、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出表示装置、表面伝導型電子放出素子を有する表示装置、電子ペーパー等が挙げられる。表示装置６１Ａ、６１Ｂは、表示素子が形成された（複数の画素が配列された）表示素子基板６２、偏光層６３、パターン化配向膜６４及び位相差層６５を備えている。図７に示す表示装置６１Ｂでは、位相差層６５の光出射側に反射防止層６６が形成されている。これらの表示装置６１Ａ、６１Ｂは、パターン化配向膜６４及び位相差層６５として、本発明の製造方法で得られたパターン化配向膜及び光学異方性層が備えており、上記液晶表示装置５１Ａ、５１Ｂと同様に立体画像を表示することができる。
【００９５】
前記表示装置が有機ＥＬ表示装置の場合には、表示素子基板６２として、有機ＥＬ表示素子が形成された表示素子基板を用いる。該表示素子基板は、まず透明電極を備えたガラス基板に、陽極、発光層等の有機膜及び陰極を蒸着によって積層し、有機ＥＬ素子及び配線パターンを形成する。次に、例えば、ＳＵＳやＡｌ等によって形成された金属製キャップ（保護板）を透明電極ガラスに積層された各有機ＥＬ素子に被せ、接着剤によって透明電極ガラスに接着する。最後に、透明電極ガラスを有機ＥＬ素子毎に分割することで作製できる。有機ＥＬ表示素子が形成された表示素子基板を製造する方法としては、例えば特許第３６２６７２８号に記載の方法が挙げられる。
【００９６】
前記表示装置がプラズマディスプレイの場合には、表示素子基板６２として、プラズマ表示素子が形成された表示素子基板を用いる。該表示素子基板は、面放電を行う走査電極及び維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とで構成される。走査電極及び維持電極とデータ電極とは、マトリックスを組むように、かつ間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置される。その外周部は、ガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして、前面板と背面板との両基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成される。このような構成のプラズマ表示素子においては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起して発光させることにより、カラー表示を行っており、代表的には、特許第４２２６６４８号等が挙げられる。
【００９７】
前記表示装置が電界放出表示装置の場合には、表示素子基板６２として、電解放出表示基板を用いる。電界放出表示基板は、各画素領域内に電子放出源である多数の微小なカソード電極（マイクロチップ）を形成し、所定の電気信号に応じて対応する画素領域のマイクロチップを励起させることでアノード電極側に設けられた蛍光体を発光させるものであり、例えば特開平１０−１２５２６２号記載の表示基板が挙げられる。
【００９８】
前記表示装置が表面伝導型電子放出素子を有する表示装置の場合には、表示素子基板６２として、表面伝導型電子放出素子を有する表示基板を用いる。表面伝導型電子放出素子を有する表示基板は、超微粒子膜により作ったナノオーダーのスリット間に電圧をかけトンネル効果により電子を放出させることで蛍光体を発光させる。
【００９９】
前記表示装置が電子ペーパーの場合には、表示素子基板６２の表示素子として、コレステリック液晶等の液晶を用いる方法、有機ＥＬ、反射フィルム反射型表示、電気泳動、ツイストボール、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示等を採用すればよい。
【実施例】
【０１００】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
【０１０１】
調製例１
〔光配向性ポリマー（Ｚ）の製造〕
式（Ｚ−ａ）で示されるモノマーを、Macromol. Chem. Phys. 197,1919-1935 (1996)に記載される方法で製造した。得られたモノマー（Ｚ−ａ）１．５部とメタクリル酸メチル０．１部とをテトラヒドロフラン１６部中に溶解させ、６０℃で２４時間反応させた。次いで、反応液を室温まで放冷後、トルエンとメタノールとの混合液中に滴下することで、共重合体（Ｚ）を得た。共重合体（Ｚ）の数平均分子量は３３０００であった。共重合体（Ｚ）において、モノマー（Ｚ−ａ）に由来する構造成分の含有率は全構成成分に対して７５ｍｏｌ％であった。
【０１０２】
【化２】
【０１０３】
【化３】
【０１０４】
得られた共重合体（Ｚ）のポリスチレン換算数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ＧＰＣ法を用いて、以下の条件で行った。
装置；ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー株式会社製）
カラム；ＴＯＳＯＨ ＴＳＫｇｅｌ ＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＸＬ−Ｍ
カラム温度；４０℃
溶媒；ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
流速；１．０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器；ＲＩ
校正用標準物質；ＴＳＫ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ Ｆ−４０、Ｆ−４、Ｆ−２８８、Ａ−５０００、Ａ−５００
【０１０５】
〔光配向性ポリマー層の物性の確認〕
１．膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層の物性
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。次に、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて、波長３６５ｎｍにおいて１５ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で３００秒間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）直線偏光を照射した。光配向性ポリマー層について、下記のようにしてＡ（ｂ）／Ａ（ａ）、Δｎ（５５０）を求め、結果を表１に示した。
【０１０６】
〔吸光度変化〕
紫外可視分光光度計（ＵＶ−３１５０、島津製作所製）を用いて、光配向性ポリマー層について、直線偏光を照射する前の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ａ））、直線偏光を照射した後の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ｂ））を測定した。
【０１０７】
〔複屈折率〕
直線偏光を照射した後の光配向性ポリマー層の波長５５０ｎｍにおける位相差値を、エリプソメーター（Ｍ−２２０、日本分光株式会社製）で測定した。また、光配向性ポリマー層の膜厚を、レーザー顕微鏡（ＯＬＳ−３０００、オリンパス株式会社製）を用いて測定した。位相差値、膜厚から式（Ｘ）を用いて複屈折率を求めた。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
２．膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層の物性
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。次に、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて、波長３６５ｎｍにおいて１５ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で３００秒間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）直線偏光を照射した。光配向性ポリマー層について、前記と同じ方法でＡ（ｂ）／Ａ（ａ）、Δｎ（５５０）を求め、結果を表２に示した。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
調製例２〔液晶組成物の調製〕
表３に記載される成分を混合して、液晶組成物１を調製した。
【０１１２】
【表３】
【０１１３】
重合性液晶化合物：ＬＣ２４２（ＢＡＳＦジャパン社製、式（ＬＣ２４２）で表される化合物）
重合開始剤：イルガキュア３６９（ＢＡＳＦジャパン社製）
レベリング剤：ＢＹＫ３６１Ｎ（ビックケミー・ジャパン社製）
溶剤：ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタート、東京化成工業社製）
【０１１４】
【化４】
【０１１５】
実施例１
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３０７ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表４に記載の条件で、直線偏光を照射した。
次に、フォトマスクを除き、光配向性ポリマー層全面に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表４記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１１６】
実施例２、３
第２の偏光ＵＶ条件を、表３に記載の条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に、光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１１７】
参考例１
第１の偏光ＵＶ条件を波長３６５ｎｍにおいて放射照射１５ｍＷ／ｃｍ2で２分間（積算光量１８００ｍＪ／ｃｍ2）、及び第２の偏光ＵＶ条件を波長３６５ｎｍにおいて放射照度１５ｍＷ／ｃｍ2で５分間（積算光量４５００ｍＪ／ｃｍ2）に変更した以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板上に、光学異方性層（位相差層）を作製した。
なお、直線偏光を照射する前の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ａ））は１．４１５、直線偏光を照射した後の波長３１４ｎｍにおける吸光度（Ａ（ｂ））は１．１００であり、Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）＝０．７８であった。また、直線偏光を照射した後の光配向性ポリマー層の波長５５０ｎｍにおける位相差値（Ｒｅ（５５０））は１．３５ｎｍ、厚さは３０４ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける複屈折率（Δｎ（５５０））は０．００４であった。
【０１１８】
【表４】
【０１１９】
＜光学特性の測定＞
光学異方性層の位相差値（ｎｍ）と配向角の測定は、ガラス基板上に作製した光学異方性層を剥離することなく、測定機（ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ、王子計測機器社製）で計測した。基材に使用したガラス基板には、ほとんど複屈折性が無いため、剥離せずに測定しても、ガラス基板上に作製した光学異方性層の位相差値を得ることができる。光学異方性層中の液晶成分の配向角、及び波長５４９ｎｍにおける位相差値の測定の結果を表５に示す。光学異方性層において、パターン化配向膜の第１パターン領域１２に対応する部分と、第２パターン領域１３に対応する部分との配向角が異なる場合、互いに異なる遅相軸方向を有する領域であることを意味する。
【０１２０】
＜表面状態の観察＞
得られた光学異方性層について、偏光顕微鏡（ＢＸ５１、オリンパス株式会社製）を用いて、４００倍の倍率で観察した。表面に配向欠陥が認められなかったものを「Ａ」、配向欠陥が認められたものを「Ｂ」とした。結果を表５に示す。
【０１２１】
【表５】
【０１２２】
実施例４
ガラス基板に、式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表６に記載の条件で、直線偏光を照射した。
次に、フォトマスクを除き、光配向性ポリマー層全面に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表６記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１２３】
【表６】
【０１２４】
＜パターン境界線の観察＞
実施例４において、形成された位相差層のパターン境界の幅を、偏光顕微鏡（ＢＸ５１、オリンパス株式会社製）を用いて計測した。境界線の太さは１．８μｍであることを確認した。
【０１２５】
比較例１
〔フォトマスクを２度用いるパターン化位相差層の作製〕
ガラス基板に式（Ｚ）で示される光配向性ポリマーの５質量％シクロペンタノン溶液を塗布し、１２０℃で３分間乾燥させて、膜厚３３４ｎｍの光配向性ポリマー層を形成した。
続いて、得られた光配向性ポリマー層上に、図１に示すように実部（遮光部）３の中に、ストライプ状の空隙部（偏光透過部）２が形成されたフォトマスク１（ＳＵＳ製、空隙部及び実部の幅２８０μｍ）を置き、光配向性ポリマー層平面に対して垂直方向から、偏光ＵＶ照射冶具付きスポットキュア（ＳＰ−７、ウシオ電機（株）製）を用いて表６に記載の条件で、直線偏光を照射した。フォトマスクを載せる際に、マスクの端部にマーカーを入れておいた。
次に、図１に示す実部（遮光部）３が空隙部（偏光透過部）、空隙部２が実部となっているフォトマスクを、前記のマーカーに端部を合わせて載せ、光配向性ポリマー層に第２の偏光ＵＶを照射することにより、図２に示すような、互いに異なる遅相軸方向をもつ第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を有するパターン化配向膜を形成した。第２の偏光ＵＶは、表６記載の照射条件で、第１の偏光ＵＶの振動方向に対して９０°回転した方向に振動する直線偏光を照射した。
偏光ＵＶを施した面に、スピンコーターを用いて液晶組成物１を塗布し、塗布膜を形成した。この塗布膜を１００℃に保持し、液晶組成物中の液晶成分を配向させた膜を得た。
その後、室温まで冷却し、紫外線をユニキュア（ＶＢ―15201ＢＹ−Ａ、ウシオ電機株式会社製）を用いて波長３６５ｎｍにおいて４０ｍＷ／ｃｍ2の放射照度で１分間照射することにより、重合性液晶化合物を重合させて光学異方性層（位相差層）を作製した。
【０１２６】
比較例１で得られたパターン境界の幅を、偏光顕微鏡を用いて計測したところ、境界線の太さが７.２μｍであり、実施例４に比べて、幅のずれが大きくなっていることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の製造方法によれば、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層を、パターンの位置ずれなく、容易に得ることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１：フォトマスク、
２：空隙部、
３：実部、
５１Ａ、５１Ｂ、６１Ａ、６１Ｂ：液晶表示装置
５２：バックライト
５３：偏光板
５４、６２：表示素子基板
５５、６３：偏光層
５６、６４：パターン化配向膜
５７、６５：位相差層
７０ａ：透過軸
７１ａ、７１ｂ：遅相軸
７１Ａ、７１Ｂ：位相差領域（光学異方性領域）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層の製造方法であって、
（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、
（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、
（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、
（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗布工程、
（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、
（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【請求項２】
前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法により製造された光学異方性層を備えた表示装置。
【請求項６】
重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、
（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、
（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、
（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、
（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗工工程、
（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、
（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【請求項７】
前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である請求項６又は７記載の製造方法。
【請求項９】
前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である請求項６〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の製造方法により製造された積層体を備えた表示装置。
【請求項１】
重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層の製造方法であって、
（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、
（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、
（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、
（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗布工程、
（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、
（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【請求項２】
前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法により製造された光学異方性層を備えた表示装置。
【請求項６】
重合性液晶化合物を含む液晶組成物から形成され、互いに異なる遅相軸方向をもつ光学異方性領域を複数有する光学異方性層と基板とを含む積層体の製造方法であって、
（１）光配向性ポリマーを基板に塗布する光配向性ポリマー層の形成工程、
（２）前記光配向性ポリマー層に、下記要件Ａ及び要件Ｂを満たすように、フォトマスクを介して第一偏光を照射する第一照射工程、
（３）前記第一偏光の照射後、フォトマスクを介さずに、第一偏光とは振動方向が異なる第二偏光を光配向性ポリマー層に照射しパターン化配向膜を形成する第二照射工程、
（４）前記パターン化配向膜上に、前記液晶組成物を塗布して塗布膜を形成する塗工工程、
（５）前記塗布膜に含まれる液晶性成分が液晶状態となる温度に塗布膜を保持することにより、液晶性成分を配向させた膜を形成する配向工程、及び、
（６）前記液晶性成分を配向させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含む製造方法。
要件Ａ；第一偏光が照射される領域における光配向性ポリマー層の吸光度が、式（ｉ）を満たす。
Ａ（ｂ）／Ａ（ａ）≦０．９５ （ｉ）
［式（ｉ）中、Ａ（ａ）は第一偏光照射前の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。Ａ（ｂ）は第一偏光照射後の波長３１４ｎｍにおける吸光度を表す。］
要件Ｂ；第一偏光が照射された領域における光配向性ポリマー層の複屈折率が、式（ｉｉ）を満たす。
Δｎ（５５０）≧０．００５ （ｉｉ）
［式（ｉｉ）中、Δｎ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける複屈折率を表す。］
【請求項７】
前記光配向性ポリマーが、光照射により架橋構造を形成し得るポリマーである請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記第一偏光の振動方向と、前記第二偏光の振動方向とのなす角度が７０°〜９０°である請求項６又は７記載の製造方法。
【請求項９】
前記液晶組成物が、さらに重合開始剤及び溶剤を含む液晶組成物である請求項６〜８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の製造方法により製造された積層体を備えた表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６８５１４（Ｐ２０１２−１６８５１４Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８４６８（Ｐ２０１２−８４６８）
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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