(57)【要約】【課題】部分的な配向不良、光軸ずれ及びリターデーション変化がなく、配向性に優れた位相差フィルム、及び表示性能に優れた液晶表示装置を提供する。【解決手段】透明基材の一面側に、配向層、及び位相差層がこの順に設けられた位相差フィルムであって、  前記配向層は、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、  前記位相差層は、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有することを特徴とする、位相差フィルムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の一面側に、配向層、及び位相差層がこの順に設けられた位相差フィルムであって、
前記配向層は、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記位相差層は、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有することを特徴とする、位相差フィルム。
【請求項２】
前記配向層が、前記棒状化合物を配列させることができるように表面に微細凹凸形状が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の位相差フィルム。
【請求項３】
前記イオン液体におけるアニオンが、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の位相差フィルム。
【請求項４】
前記位相差層がパターン状に形成されているパターン位相差フィルムである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位相差フィルム。
【請求項５】
第１偏光板と、
前記第１偏光板上に配置され、パターン状に画素部が形成されたカラーフィルタを備える液晶セルと、
前記液晶セル上に配置された第２偏光板と、
前記第２偏光板上に配置された請求項４に記載のパターン位相差フィルムと、
を有する液晶表示装置であって、
前記カラーフィルタにおいて前記画素部が形成されているパターンと、前記パターン位相差フィルムの前記位相差層が形成されているパターンとが、対応関係にあることを特徴とする、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルム、及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より液晶表示装置においては、視角依存性の問題を改善するために、様々な技術が開発されており、その１つとして、複屈折性を示す位相差層を有する位相差フィルムが液晶セルと偏光板との間に配置された液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜２）。
上記位相差層を有する位相差フィルムとしては、樹脂基材上に、液晶性材料を一定方向に配列させる配向規制力を有する配向層と、当該配向層上に形成され、一定方向に配列された液晶性材料を含有する位相差層とを有するものが用いられている。
【０００３】
また、フラットパネルディスプレイとしては、従来、２次元表示のものが主流であったが、近年においては３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３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傾向にあり、３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。
【０００４】
フラットパネルディスプレイにおいて３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３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３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種類の画素に分類し、ディスプレイ表示領域に右目用の画素と左目用の画素が隣接し合うようなパターン状に配列する。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配列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（以下、単にパターン位相差フィルムということがある。）とを用い、右目用の映像と、左目用の映像とをそれぞれ円偏光に変換する。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３次元表示を可能となる。
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３次元表示が可能なものにできるという利点がある。
【０００５】
上記パターン位相差フィルムとして、例えば、特許文献３には、ガラス基板上に配向規制力がパターン状に制御された光配向層と、当該光配向層上に形成され、液晶性材料の配列が上記光配向層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（液晶層）とを有するパターン位相差板が開示されている。
【０００６】
このように、上記位相差フィルム及び、上記パターン位相差フィルムは、いずれも液晶性材料が配向層によって一定方向に配列され、フィルム全体で、或いはフィルム中の各パターン内で、光軸が一定であることが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−６７２１９号公報
【特許文献２】特開平４−３２２２２３号公報
【特許文献３】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】
【０００８】
位相差フィルムにおける位相差層は、通常、配向層上に、位相差層用組成物を塗工し、少なくとも乾燥工程を経て形成される。このような位相差層に、すじ状や放射状に部分的な配向不良が発生する問題が生じた。本発明者は、このような配向不良が、帯電した配向層が放電する際に発生するものであることを見出した。ここで配向不良とは、配向層の一部において配向規制力が低下し、或いは、所望の方向とは異なる方向に配向規制力が発生していることをいう。
帯電、放電が生じた配向層上に位相差層を形成した場合、その部分の位相差層用組成物の配向が乱れるため、光軸がずれたり、リターデーション変化が生じてしまう。その結果、例えば、黒輝度の濃淡ムラが生じて黒色再現性の低下の原因となる。また、パターン位相差フィルムの場合、右目に選択的に入射されるべき右目用の映像光が左目に漏れ込んだり、これと逆に左目に選択的に入射されるべき左目用の映像光が右目に漏れ込んだりするクロストークが局所的に発生し、著しく画質を劣化してしまう。
この問題に対して、本発明者は、紫外線硬化性樹脂と帯電防止剤とを含有する配向層用樹脂組成物を用いて配向層を形成することにより、配向不良が抑えられることを見出した。その一方で、本発明者は、紫外線硬化性樹脂と帯電防止剤とを含有する配向層用樹脂組成物の硬化物からなる配向層上に位相差層を形成した場合、形成された位相差層の配向性が悪化する場合があるとの知見を得た。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、部分的な配向不良、光軸ずれ及びリターデーション変化がなく、配向性に優れた位相差フィルム、及び表示性能に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る位相差フィルムは、透明基材の一面側に、配向層、及び位相差層がこの順に設けられた位相差フィルムであって、
前記配向層は、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記位相差層は、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る位相差フィルムにおいては、前記配向層が、前記棒状化合物を配列させることができるように表面に微細凹凸形状が形成されている態様に対しても、製造工程時の光軸ずれの発生や配向性の乱れを効果的に抑制し、特に好適に用いられる。
【００１２】
本発明に係る位相差フィルムにおいては、前記イオン液体におけるアニオンが、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンであることが、特に、部分的な配向不良、光軸ずれ及びリターデーション変化の発生を効果的に抑制する点から好ましい。
【００１３】
本発明に係る位相差フィルムは、前記位相差層がパターン状に形成されているパターン位相差フィルムとすることができる。
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置は、
第１偏光板と、
前記第１偏光板上に配置され、パターン状に画素部が形成されたカラーフィルタを備える液晶セルと、
前記液晶セル上に配置された第２偏光板と、
前記第２偏光板上に配置された上記本発明に係るパターン位相差フィルムと、
を有する液晶表示装置であって、
前記カラーフィルタにおいて前記画素部が形成されているパターンと、前記パターン位相差フィルムの前記位相差層が形成されているパターンとが、対応関係にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、部分的な配向不良、光軸ずれ及びリターデーション変化がなく、配向性に優れた位相差フィルム、及び表示性能に優れた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る位相差フィルムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係るパターン位相差フィルムの一例を示す概略図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図４】パッシブ方式で３次元映像を表示可能な液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の位相差フィルム、及び液晶表示装置を順に説明する。
本発明において光軸とは、遅相軸を意味する。
本発明において配向規制力とは、位相差層中の棒状化合物を特定方向に配列させる相互作用を意味する。
本発明において配向性に優れるとは、棒状化合物を特定方向に配列させるのに十分な配向規制力が発生していることをいう。
また、本発明において、（メタ）アクリレートとは、メタアクリレート及び／又はメタクリレートを表す。
【００１８】
［位相差フィルム］
本発明に係る位相差フィルムは、透明基材の一面側に、配向層、及び位相差層がこの順に設けられた位相差フィルムであって、
前記配向層は、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなり、
前記位相差層は、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有することを特徴とする。
【００１９】
上記本発明に係る位相差フィルム１０は、図１に示されるように、透明基材１の一面側に、配向層２、及び位相差層３が順に設けられている。
本発明の位相差フィルムは、上記配向層２が、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向性用硬化性樹脂組成物を用いて形成された層であるため、得られた位相差フィルムは、配向不良による光軸ずれ及びリターデーション変化がなく、配向性に優れたものである。
【００２０】
上記特定の構成により、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明の部分もあるが以下のように推定される。
屈折率異方性を有する棒状化合物を含有する位相差層は、通常、配向層上に、位相差層用組成物を塗工し、少なくとも乾燥工程を経て形成される。塗工された位相差層用組成物に含まれる前記棒状化合物は、前記配向層に付与された配向規制力によって、特定の方向に配列する。このような位相差層に、すじ状や放射状に光軸ずれやリターデーションが変化する配向不良が発生する問題があった。本発明者は、このような配向不良が、帯電した配向層が放電する際に発生するものであることを見出した。
本発明者は、配向規制力が付与された配向層が帯電した場合、その放電時に配向層の一部において配向規制力が低下し、或いは、所望の方向とは異なる方向に配向規制力が発生し、上記配向不良の原因となることを見出した。
この問題に対して、本発明者は、紫外線硬化性樹脂と帯電防止剤とを含有する配向層用樹脂組成物を用いて配向層を形成することにより、配向層における配向不良の発生が抑えられることを見出した。配向層が帯電防止剤を含有することにより、位相差フィルムの帯電が抑えられるため、放電が発生しないか、或いは放電量が小さいため、配向不良が生じにくくなるものと推定される。
【００２１】
しかし、本発明者は、配向層用樹脂組成物の帯電防止剤として、界面活性剤を用いた場合や、通常常温で固体の帯電防止剤を用いた場合には、得られた配向層上に形成された位相差層は、配向性が悪化することがあるとの知見を得た。
例えば、常温で固体の帯電防止剤は、配向層樹脂組成物中での相溶性が悪く、配向層表面にブリードアウトしやすいことが推定される。更に、常温で固体の帯電防止剤は、微細な結晶乃至凝集体として配向層表面上に析出することがあると推定される。配向規制力が付与された配向層表面において、帯電防止剤の結晶乃至凝集体が存在する場合には、当該結晶乃至凝集体が、配向層表面の微細凹凸形状に影響を与えたり、或いは、位相差層中の棒状化合物の配列を阻害することにより、配向性が悪化するものと推定される。
また、界面活性剤による帯電防止剤は、表面にブリードし水分を吸着することにより帯電防止効果を発現するが、表面にブリードした界面活性剤や当該界面活性剤に吸着した水分が配向を阻害することが推定される。
それに対して、本発明に係る位相差フィルムは、配向層が、紫外線硬化性樹脂とイオン液体とを含有する配向層用樹脂組成物の硬化物からなるものである。当該配向層はイオン液体を含有することにより、位相差フィルムの表面抵抗を小さくすることができ、帯電防止性能を有する。その結果、当該配向層は帯電しにくくなり、配向不良が生じないものと推定される。更に、イオン液体は常温で液状であるため、配向層表面にブリードアウトした場合であっても、配向層表面においてイオン液体の結晶乃至凝集体は生じにくいものと推定される。このため、常温で固体の帯電防止剤や界面活性剤を用いた場合と比較して、配向層が有する配向規制力に影響を及ぼすことが少なく、位相差層の配向性に優れるものと推定される。
【００２２】
本発明の位相差フィルムは、少なくとも透明基材と、配向層と、位相差層とを有するものであり、必要に応じて他の構成を有していてもよいものである。
以下、本発明のパターン位相差フィルムの各構成について順に説明する。
【００２３】
＜透明基材＞
本発明に用いられる透明基材は、配向層および位相差層を支持する機能を有するものである。
上記透明基材は、位相差フィルムに用いられる公知の透明基材を適宜選択して用いることができ、通常、所定の透明性を有透明樹脂基材が用いられる。透明樹脂基材としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を用いて形成されたものを挙げることができる。
【００２４】
上記透明樹脂基材は、可視光領域における透過率が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。
【００２５】
透明樹脂基材の中でも、リターデーションが低いものであることが好ましい。より具体的には、透明基材の面内リターデーション値（Ｒｅ値）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。リターデーション値が上記上限値以下であれば、所望の位相差を有する位相差フィルムを製造しやすい。
面内リターデーションをゼロに近付けやすい点からは、透明樹脂基材の中でも、アセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂、アクリル系樹脂を用いて形成されたものが好ましい。
【００２６】
また、後述のようにロール状金型を用いた賦型法により配向層を形成する場合には、透明基材は、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、ポリエステル類などを例示することができる。なかでも本発明においてはセルロース誘導体を用いることが好ましい。セルロース誘導体は特に光学的等方性に優れるため、光学的特性に優れたものとすることができるからである。
【００２７】
本発明においては、上記セルロース誘導体のなかでも、セルロースエステルを用いることが好ましく、さらに、セルロースエステル類のなかでも、セルロースアシレート類を用いることが好ましい。セルロースアシレート類は工業的に広く用いられていることから、入手容易性の点において有利だからである。
【００２８】
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。
【００２９】
本発明においては、上記低級脂肪酸エステルのなか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）のトリアセチルセルロース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および計算により求めることができる。なお、トリアセチルセルロースフィルムを構成するトリアセチルセルロースの酢化度は、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。
【００３０】
本発明に用いられる透明基材の厚みは、本発明の位相差フィルムの用途等に応じて、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の範囲内が好ましく、なかでも４０μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、特に６０μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。透明基材の厚みが上記の範囲よりも薄いと、十分な自己支持性を付与できない場合があるからである。また、厚みが上記の範囲よりも厚いと、例えば、長尺状の位相差フィルムを形成した後、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るからである。
【００３１】
本発明に用いられる透明基材の構成は、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。
例えば、本発明の配向層は紫外性硬化性樹脂を含有するものであるため、透明基材と当該紫外線硬化性樹脂の接着性を向上させるためのプライマー層を透明基材上に形成してもよい。このプライマー層は、透明基材および紫外線硬化性樹脂との双方に接着性を有し、可視光学的に透明であり、紫外線を通過させるものであればよく、例えば、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系、ウレタン系のもの等を適宜選択して使用することができる。
【００３２】
＜配向層＞
配向層は、上記透明基材上に形成されるものであり、位相差層に含まれる屈折率異方性を有する棒状化合物を一定方向に配列させるための層である。本発明において配向層は、紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。なお、本発明において、硬化性とは、化学反応を経て硬くなる性質をいう。
【００３３】
本発明に用いられる配向層は上記棒状化合物を配列させる機能を有するものであるが、このような機能は、例えば、配向層の表面に微細凹凸形状を形成したり、或いは、光配向したりすることよって付与することができる。本発明の配向層は、紫外線硬化性樹脂とイオン液体を含有する配向層用硬化性樹脂組成物を用いて形成するので、後述する棒状化合物を配列させることができるように表面に微細凹凸形状が形成されている態様に好適に用いられる。
なお、本発明に係る位相差フィルムを、パターン位相差フィルムとする場合には、所望のパターン状に後述する棒状化合物を配列させることができるように、パターンごとに異なる微細凹凸形状を形成したり、異なる光配向処理をすればよい。
【００３４】
（配向層用硬化性樹脂組成物）
配向層用硬化性樹脂組成物は、少なくとも紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有するものであり、必要に応じて更に他の成分を含有してもよいものである。以下、当該配向層用硬化性樹脂組成物の各成分について、順に説明する。
【００３５】
（１）紫外線硬化性樹脂
本発明において用いられる配向層用硬化性樹脂組成物は、紫外線硬化性樹脂を含有する。紫外線硬化性樹脂組成物を含有することにより、配向規制力を有する微細凹凸形状を賦型法などの転写法により容易に付与することができるため、配向層を容易に形成することが可能となる。
【００３６】
紫外線硬化性樹脂は、公知のものから適宜選択して使用することができる。例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリロイル基を有するモノマー又はオリゴマー；アクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン等のビニル基を有するモノマー又はオリゴマー等が挙げられ、必要に応じて増感剤等や光重合開始剤を含有してもよい。紫外性硬化性樹脂は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
（２）イオン液体
本発明においてイオン液体とは、カチオンとアニオンからなる塩であって、融点が１００℃以下の塩をいい、中でも、融点が４０℃以下の塩であることが好ましい。本発明においては、前記紫外線硬化性樹脂とイオン液体とを組み合わせて用いることにより、配向性を低下することなく、部分的な配向不良、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制することができる。
【００３８】
イオン液体は、公知のものから、要求される性能に応じて、イオン伝導性が高いもの、熱安定性が高いもの、粘性が適度なもの、蒸気圧が低いものなどを適宜選択して使用することができ、後述のカチオンとアニオンとを適宜組み合わせて用いればよい。
イオン液体のカチオンとしては、通常有機カチオンが用いられ、例えば、窒素原子又はリン原子を有するオニウムカチオンが挙げられる。中でも、配向性を低下することなく、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制することができる点から、４級アンモニウム系カチオン、４級ホスホニウム系カチオン、イミダゾリウム系カチオン、ピリジニウム系カチオン及びピロリジニウム系カチオンよりなる群から選ばれる１種以上のカチオンであることが好ましい。
【００３９】
中でも、下記一般式（Ｉ）、下記一般式（ＩＩ）及び、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるカチオンで配向性を低下することなく、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制することができる点から、特に好ましい。
【００４０】
【化１】
2014006356.tif 000003
【００４１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式（ＩＩ）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数１〜２０の炭化水素基を表し、Ｒ５〜Ｒ８は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ５とＲ６及び／又はＲ７とＲ８は互いに結合して環構造を形成してもよい。
一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ９は、炭素数３〜１５のヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表し、Ｒ１０は、炭素数１〜２０の炭化水素基を表す。
【００４２】
式（Ｉ）で表されるオニウムカチオンとしては、テトラアルキルホスホニウムカチオン及び前記アルキル基の一部がアルケニル基に置換されたもの等が挙げられる。具体例としては、テトラメチルホスホニウムカチオン、テトラエチルホスホニウムカチオン、テトラプロピルホスホニウムカチオン、テトラブチルホスホニウムカチオン、テトラペンチルホスホニウムカチオン、テトラヘキシルホスホニウムカチオン、テトラヘプチルホスホニウムカチオン、テトラオクチルホスホニウムカチオン、テトラノニルホスホニウムカチオン、テトラデシルホスホニウムカチオン、テトラドデシルホスホニウムカチオン、トリブチルメチルホスホニウムカチオン、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムカチオン、トリフェニルメチルホスホニウムカチオン、トリフェニルエチルホスホニウムカチオン、トリフェニルブチルホスホニウムカチオン、トリフェニルヘプチルホスホニウムカチオン、トリフェニルドデシルホスホニウムカチオン、トリフェニルヘキサデシルホスホニウムカチオン、トリフェニルベンジルホスホニウムカチオン、テトラフェニルホスホニウムカチオン等が挙げられる。
【００４３】
式（ＩＩ）で表されるオニウムカチオンとしては、テトラアルキルアンモニウムカチオン、前記アルキル基の一部がアルケニル基に置換されたもの、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、モルホリニウムカチオン、ビピロリジニウムカチオン、ビピペリジニウムカチオン等が挙げられる。具体例としては、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラプロピルアンモニウムカチオン、テトラブチルアンモニウムカチオン、テトラペンチルアンモニウムカチオン、テトラヘキシルアンモニウムカチオン、テトラヘプチルアンモニウムカチオン、テトラオクチルアンモニウムカチオン、テトラノニルアンモニウムカチオン、テトラデシルアンモニウムカチオン、テトラドデシルアンモニウムカチオン、テトラアリルアンモニウムカチオン、トリオクチルメチルアンモニウムカチオン、ジデシルジメチルアンモニウムカチオン、ジオレイルジメチルアンモニウムカチオン、トリメチルヘキサデシルアンモニウムカチオン、１，１−ジメチルピペリジニウムカチオン、１−エチル−１−メチルピペリジニウムカチオン、１−メチル−１−プロピルピペリジニウムカチオン、１−ブチル−１−メチルピペリジニウムカチオン、１，１−ジメチルピロリジニウムカチオン、１−エチル−１−メチルピロリジニウムカチオン、１−メチル−１−プロピルピロリジニウムカチオン、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムカチオン、１，１’−スピロビピロリジニウムカチオン等が挙げられる。
【００４４】
式（ＩＩＩ）で表されるオニウムカチオンとしては、ピリジニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン等が挙げられる。具体例としては、１−メチルピリジニウムカチオン、１−エチルピリジニウムカチオン、１−プロピルピリジニウムカチオン、１−ブチルピリジニウムカチオン、１−ヘキシルピリジニウムカチオン、１−オクチルピリジニウムカチオン、１−デシルピリジニウムカチオン、１−ドデシルピリジニウムカチオン、１−ヘキサデシルピリジニウムカチオン、１−メチル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−エチル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−プロピル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−ブチル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキシル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−オクチル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−デシル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−ドデシル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキサデシル−２−メチルピリジニウムカチオン、１−メチル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−エチル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−プロピル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−ブチル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキシル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−オクチル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−デシル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−ドデシル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキサデシル−３−メチルピリジニウムカチオン、１−メチル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−エチル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−プロピル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−ブチル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−オクチル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−デシル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−ドデシル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−ヘキサデシル−４−メチルピリジニウムカチオン、１−メチル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−エチル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−プロピル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−ヘキシル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−オクチル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−デシル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−ドデシル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−ヘキサデシル−３，５−ジメチルピリジニウムカチオン、１−メチル−３，５−ジエチルピリジニウムカチオン、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，５−ジメチルイミダゾリウム、２−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、４−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム等が挙げられる。
【００４５】
これらのカチオンにおける炭化水素基は、炭素鎖中に、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有していてもよい。例えば、炭化水素基が、ポリオキシアルキレン基を構成していてもよく、中でも、ポリオキシエチレン基であることが好ましい。また、炭化水素基の末端に、更に水酸基（−ＯＨ）などの置換基を有していてもよい。
【００４６】
イオン液体のアニオンとしては、例えば、ビス（パーフルオロアルカンスルホニル）イミドイオン、パーフルオロアルカンスルホン酸イオン、パーフルオロアルカンカルボン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン及びヘキサフルオロリン酸イオン、無機酸イオン、アルカンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、アルカンカルボン酸イオン、アルキルベンゼンカルボン酸イオン、含シアノイオン又はハロゲンイオンで等が挙げられる。
【００４７】
ビス（パーフルオロアルカンスルホニル）イミドイオンとしては、例えば、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ１１−（ＳＯ２）−Ｎ-−（ＳＯ２）−Ｒ１２      （ＩＶ）
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ１１及びＲ１２は、炭素数１〜４のパーフルオロアルキル基を表し、Ｒ１１とＲ１２は同一であっても異なっていてもよい。）
【００４８】
Ｒ１１及びＲ１２における、炭素数１から４のパーフルオロアルキル基としては、例えばトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等が挙げられる。具体的には、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオン、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドイオン、ヘプタフルオロプロパンスルホニル）イミドイオン、ノナフルオロブタンスルホニル）イミドイオン、［（トリフルオロメタンスルホニル）（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドイオン等が挙げられる。中でも、配向性を低下することなく、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制する点から、ビス（パーフルオロアルカンスルホニル）イミドイオンであることが好ましく、特に、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンであることが好ましい。
【００４９】
パーフルオロアルカンスルホン酸イオンとしては、炭素数１から８のパーフルオロアルカンスルホン酸イオンが挙げられ、具体的には、例えばトリフルオロメタンスルホン酸イオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸イオン、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸イオン、ノナフルオロブタンスルホン酸イオン、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸イオン等が挙げられる。
【００５０】
パーフルオロアルカンカルボン酸イオンとしては、炭素数１から８のパーフルオロアルカンカルボン酸イオンが挙げられる。具体的には、例えばトリフルオロ酢酸イオン、ペンタフルオロプロピオン酸イオン、ヘプタフルオロブタン酸イオン、ペンタデカフルオロオクタン酸イオン等が挙げられる。
【００５１】
イオン液体の具体例としては、以下に示すものが挙げられるが、これらの具体例に限定されるものではない。テトラブチルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウム＝ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、テトラエチルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラフェニルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリフェニルエチルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリフェニルブチルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリフェニルヘプチルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリフェニルベンジルホスホニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラブチルホスホニウム＝ペンタフルオロエタンスルホナート、テトラブチルホスホニウム＝ノナフルオロブタンスルホナート、テトラブチルホスホニウム＝ヘプタデカフルオロオクタンスルホナート、テトラエチルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラフェニルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルエチルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルブチルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルヘプチルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルベンジルホスホニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、
【００５２】
テトラブチルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、テトラエチルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、テトラフェニルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、トリフェニルエチルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、トリフェニルブチルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、トリフェニルヘプチルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、トリフェニルベンジルホスホニウム＝トリフルオロアセタート、テトラブチルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、テトラエチルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、テトラフェニルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、トリフェニルエチルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、トリフェニルブチルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、トリフェニルヘプチルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、トリフェニルベンジルホスホニウム＝テトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、テトラエチルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、テトラフェニルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリフェニルエチルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリフェニルブチルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリフェニルヘプチルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリフェニルベンジルホスホニウム＝ヘキサフルオロホスファート、
【００５３】
テトラブチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラヘキシルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラオクチルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラデシルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラドデシルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリメチルヘキサデシルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、テトラアリルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１，１’−スピロビピロリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、トリブチルベンジルアンモニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、４−ヘキシル−４−メチルモルホリニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、
【００５４】
テトラブチルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラヘキシルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラオクチルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラデシルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラドデシルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリオクチルメチルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリメチルヘキサデシルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラアリルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、１，１’−スピロビピロリジニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、トリブチルベンジルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、４−ヘキシル−４−メチルモルホリニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、テトラブチルアンモニウム＝ノナフルオロブタンスルホナート、トリオクチルメチルアンモニウム＝ノナフルオロブタンスルホナート、
【００５５】
テトラブチルアンモニウム＝トリフルオロアセタート、テトラオクチルアンモニウム＝トリフルオロアセタート、トリオクチルメチルアンモニウム＝トリフルオロアセタート、トリメチルヘキサデシルアンモニウム＝トリフルオロアセタート、テトラブチルアンモニウム＝テトラフルオロボラート、テトラオクチルアンモニウム＝テトラフルオロボラート、トリオクチルメチルアンモニウム＝テトラフルオロボラート、トリメチルヘキサデシルアンモニウム＝テトラフルオロボラート、テトラブチルアンモニウム＝ヘキサフルオロホスファート、テトラオクチルアンモニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリオクチルメチルアンモニウム＝ヘキサフルオロホスファート、トリメチルヘキサデシルアンモニウム＝ヘキサフルオロホスファート、
【００５６】
１−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−オクチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−デシルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ドデシルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシデシルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−メチル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−エチル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−オクチル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−デシル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ドデシル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシデシル−４−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシル−２−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−オクチル−２−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ドデシル−２−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−オクチル−３−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ドデシル−３−メチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３，５−ジメチルピリジニウム＝ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウム＝トリフルオロメタンスルホナート、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウム＝トリフルオロアセタート、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウム＝テトラフルオロボラート、１−ヘキシル−４−メチルピリジニウム＝ヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。
【００５７】
配向層用樹脂組成物中のイオン液体の含有量は、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制するのに必要な表面抵抗が得られるように適宜設定すればよい。配向層用樹脂組成物中の全固形分に対するイオン液体の含有量は、必要な表面抵抗が得られ、且つ基材や位相差層との密着性の点から、通常２〜１０質量％であり、２〜５質量％であることが好ましい。
なお、本発明において固形分とは、樹脂組成物中に含まれる溶媒以外の全ての成分をいい、液状モノマーや、イオン液体等も含まれる。
【００５８】
（３）その他の成分
配向層用樹脂組成物は、通常、溶媒を含むものである。また、必要に応じて、重合開始剤や重合禁止剤の他、光配向性材料、酸素に対する変化を抑制するための酸化防止剤、光に対する変化を抑制するための光安定化剤、紫外性を吸収する紫外線吸収剤、粘度を調整するための粘度調節剤、屈折率を調整するための屈折率調整剤、賦型性を向上させるためのフッ素系またはシリコン系潤滑剤等を含むものであっても良い。これらは従来公知の材料を適宜選択して用いればよい。
【００５９】
（微細凹凸形状）
本発明の配向層は、後述する屈折率異方性を有する棒状化合物を配列させることができるように表面に微細凹凸形状が形成されている態様とすることができる。
【００６０】
表面に形成された微細凹凸形状は、前記棒状化合物を一定方向に配列させ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。ここで、前記棒状化合物はライン状凹凸構造が形成された表面においては、当該ライン状凹凸構造の長手方向に平行に配列する性質を有するため、上記微細凹凸形状は、ライン状凹凸構造からなるものであることが好ましい。このようなライン状凹凸構造によれば上記棒状化合物を配列される方向を予め決定することができるからである。
【００６１】
上記配向層の表面にライン状凹凸構造が形成される態様としては、微小なライン状凹凸構造が略一定方向にランダムに形成された態様であってもよく、あるいはライン状凹凸構造がストライプ状に形成された態様であってもよい。
ここで、微小なライン状凹凸構造が略一定方向にランダムに形成された態様とは、例えば、表面にラビング処理がなされた場合等に形成されるような微小な傷のようなライン状凹凸構造が、略一定方向に形成された態様を意味するものである。一方、ライン状凹凸構造がストライプ状に形成された態様とは、壁状に形成された凸部が一定の間隔でストライプ状に形成された態様を意味するものである。ライン状凹凸構造の大きさは前述のランダムの態様よりも比較的大きく、例えば表面にラビング処理がなされた場合に形成されるような微小な傷のような凹凸形状はこれに含まれないものである。
【００６２】
ストライプ状のライン状凹凸構造が形成される場合、ライン状凹凸構造の高さ、幅、および周期は棒状化合物を配列させることができる範囲内で適宜設定すればよい。中でも本発明においてはストライプ状のライン状凹凸構造の幅は、１ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。また、ストライプ状のライン状凹凸構造の高さは、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。さらに、ストライプ状のライン状凹凸構造の周期は２ｎｍ〜２００００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、２００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００６３】
本発明に係る位相差フィルムをパターン位相差フィルムとする場合には、配向層は、少なくとも第１配向領域と第２配向領域がパターン状に形成されたものが用いられる。当該第１配向領域、及び第２配向領域に付された微細凹凸構造の向きや、当該第１配向領域および第２配向領域上にそれぞれ形成された、第１位相差層、及び第２位相差層の厚さを適宜調整することによって、光軸やリターデーション値を所望のものに調整することができる。
立体表示用パターン位相差フィルムとする場合には、例えば、第１位相差領域又は第２位相差領域の、光軸が直交し、面内リターデーション値がλ／４であるものや、第１位相差領域と、第２位相差領域の、光軸が同じで、面内リターデーション値の差をλ／２であるもの等とすればよい。
【００６４】
本発明における配向層において第１配向領域および第２配向領域が形成されるパターンは、本発明のパターン位相差フィルムの用途等に応じて適宜決定することができる。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られる。中でも、液晶表示装置の製造の容易性から、第１配向領域と第２配向領域が互いに平行な帯状のパターンに形成されていることが好ましい。
【００６５】
上記第１配向領域と第２配向領域が帯状のパターンに形成されている場合、第１配向領域と第２配向領域の幅は同一であっても異なっていてもよい。液晶表示装置の製造容易性の点から、第１配向領域の幅と第２配向領域の幅は同一であることが好ましい。
また、当該帯状パターンの幅は、パターン位相差フィルムの用途に応じて適宜決定される。例えば、本発明のパターン位相差フィルムを、３次元表示可能な液晶表示装置に用いる場合には、当該液晶表示装置用いられるカラーフィルタの画素部の幅に対応するように設定すればよく、特に限定されないが、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。
【００６６】
また、本発明において上記第１配向領域および上記第２配向領域が上記帯状のパターンに形成されている場合、上記第１配向領域および上記第２配向領域の間に、光を吸収するブラックラインを設けてもよい。この場合、ブラックラインの幅は特に限定されるものではないが、通常、１０μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００６７】
さらに、本発明において上記第１配向領域および上記第２配向領域が上記帯状のパターンに形成されている場合、帯状のパターンが形成される方向は特に限定されない。例えば、パターン位相差フィルムが長尺状に形成される場合、上記帯状のパターンは帯状の長手方向がパターン位相差フィルムの長尺方向と平行方向であってもよく、直交方向であってもよく、斜めに交差する方向であってもよい。中でも、上記帯状のパターンは帯状の長手方向がパターン位相差フィルムの長尺方向と平行方向であることが好ましい。
【００６８】
配向層の厚さは、後述する位相差層における棒状化合物を一定方向に配列できればよく、適宜設定すればよい。賦型法により配向層を形成する場合、配向層の厚さは、通常、１〜１０μｍであり、２〜５μｍであることが好ましい。
また、得られた配向層の表面抵抗値は、光軸ずれやリターデーション変化の発生を抑制する点から、１×１０１３Ω／□以下であることが好ましい。
【００６９】
（位相差層）
本発明における位相差層は、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有するものであり、前記配向層上に形成される。位相差層が配向層上に形成されることにより、位相差層中の屈折率異方性を有する棒状化合物が規則的に配列し、位相差フィルムに位相差性が付与される。本発明においては、位相差層が前記特定の配向層上に形成されることにより、位相差フィルムの配向性が低下せず、光軸ずれやリターデーション変化を生じにくい。
【００７０】
本発明に用いられる棒状化合物は屈折率異方性を有するものである。本発明における位相差層中に含有される棒状化合物は、配向層により規則的に配列することができるものの中から適宜選択して用いることができる。中でも、本発明に用いられる棒状化合物は、液晶性を示す液晶性材料であることが好ましい。液晶性材料は屈折率異方性が大きいため、本発明の位相差フィルムに所望の位相差性を付与することが容易になるからである。
【００７１】
上記液晶性材料としては、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を挙げることができる。本発明においては、これらのいずれの液晶相を示す材料であっても好適に用いることができるが、なかでもネマチック相を示す液晶性材料を用いることが好ましい。ネマチック相を示す液晶性材料は、他の液晶相を示す液晶性材料と比較して規則的に配列させることが容易であるからである。
【００７２】
また、本発明においては上記ネマチック相を示す液晶性材料として、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性材料は柔軟性に優れるため、このような液晶性材料を用いることにより、本発明の位相差フィルムを透明性に優れたものにできるからである。
【００７３】
さらに、本発明に用いられる棒状化合物は、分子内に重合性官能基を有するものが好適に用いられる。上記棒状化合物が重合性官能基を有することにより、上記棒状化合物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を得ることができるからである。なお、重合性官能基を有する棒状化合物を用いた場合、本発明における位相差層には、重合性官能基によって架橋された棒状化合物が含有されることになる。
【００７４】
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、或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、或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、少なくとも一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。これらの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。
【００７５】
さらにまた、本発明における棒状化合物は液晶性を示す液晶性材料であって、末端に上記重合性官能基を有するものが特に好ましい。このような液晶性材料を用いることにより、液晶性材料同士が互いに結合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、配列安定性を備え、経時変化の生じにくい位相差層を得ることができる。
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性材料を用いた場合であっても、他のモノマーと架橋して配列安定化することができる。
【００７６】
本発明に用いられる棒状化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１７）で表される化合物を例示することができる。
【００７７】
【化２】
2014006356.tif 000004
【００７８】
なお、本発明において上記棒状化合物は、１種類のみを用いてもよく、または、２種以上を混合して用いてもよい。例えば、上記棒状化合物として、両末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶性材料と、片末端に重合性官能基を１つ以上有する液晶性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つ以上有する液晶性材料が好ましいが、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。
【００７９】
位相差層の厚さは、所望の面内リターデーション値が得られるように、前記棒状化合物の種類等に応じて適宜決定すればよいものであるが、通常、０．５μｍ〜４μｍの範囲内であることが好ましく、１μｍ〜３μｍの範囲内であることがより好ましく、１μｍ〜２μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００８０】
＜位相差フィルムの製造方法＞
本発明の位相差フィルムを製造する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、透明基材上に、配向層用硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させることによって配向層を形成した後、当該配向層上に、前記棒状化合物を含有する位相差層形成用組成物を塗工し、必要に応じて硬化処理を行って位相差層を形成すること方法が挙げられる。また、透明基材上に予め別個に形成した配向層を転写する方法も挙げることができる。
【００８１】
上記透明フィルム基材上に配向層を形成する方法としては、例えば、透明フィルム基材上に上述した構成材料を含有する配向層形成用塗工液を塗布し、乾燥することによって配向層用硬化性樹脂組成物からなる塗膜を形成し、賦型工程を経て、当該塗膜の表面に微細凹凸形状を形成する方法等を挙げることができる。
【００８２】
配向層形成用塗工液を塗布方法は、所望の厚みの配向層を精度良く塗布できる方法であればよく、適宜選択すればよい。例えば、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型塗布方法などが挙げられる。
【００８３】
上記賦型工程は、所望の微細凹凸形状が形成された金型上に、配向層用硬化性樹脂組成物からなる塗膜を接触させた後、加圧し、当該塗膜に金型表面の微細凹凸形状を賦型する工程である。
【００８４】
賦型する方法としては、上記配向層用硬化性樹脂組成物に上記金型の表面形状を精度よく賦型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、（１）金型上に上記配向層用硬化性樹脂組成物を塗工し、上記配向層用硬化性樹脂組成物を形成する充填処理と、上記配向層形成用層上に透明基材を配置する配置処理と、を行った後に、加圧し、紫外線を照射して硬化する方法、（２）透明基材上に上記配向層用硬化性樹脂組成物を塗工し塗膜を形成した後、当該塗膜を、前記金型上に接触させる接触処理とを行った後に加圧し、紫外線を照射して硬化する方法、（３）前記金型上に上記配向層用硬化性樹脂組成物を塗工し塗膜を形成した後、加圧し、紫外線を照射して硬化することにより、配向層を形成した後、透明基材に貼り合せる方法などが挙げられる。これらの方法であれば、上記配向層を精度よく安定的に形成することができる。
【００８５】
本発明の位相差フィルムをパターン位相差フィルムとする場合には、微細凹凸形状が所望のパターン状に付された金型を用いて上記と同様の方法により、配向層を形成すればよい。
【００８６】
次いで、上記の方法により得られた配向層上に、前記棒状化合物を含有する位相差層形成用組成物を塗工し、必要に応じて硬化処理を行って位相差層を形成する。
位相差層形成用組成物は、少なくとも前記棒状化合物を含有するものであるが、通常、溶媒を含むものである。また、必要に応じて他の成分を含有するものであってもよい。
【００８７】
位相差層形成用組成物において用いられる溶媒は、上記棒状化合物を均一に溶解または分散できるものの中から、適宜選択すればよい。具体的には、上記配向層用硬化性樹脂組成物に用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。
【００８８】
また、他の成分は、前記棒状化合物の配列秩序を害さない範囲で、適宜用いることができる。他の成分としては、例えば、カイラル剤、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、レベリング剤等を挙げることができる。
上記棒状化合物として重合性を有する化合物を用いる場合は、重合開始剤、及び重合禁止剤を用いることが好ましい。
位相差層形成用組成物における重合開始剤及び重合禁止剤としては、前記配向層用硬化性組成物に用いられるものと同様のものが挙げられる。
【００８９】
位相差層形成用組成物中の前記棒状化合物の含有量としては、配向層上に塗布する塗布方法に応じて、位相差層形成用組成物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。中でも、上記位相差層形成用組成物全体に対する棒状化合物の含有割合が、５質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、１０質量％〜３０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００９０】
位相差層形成用組成物の塗布方法は、所望の厚みの位相差層を精度良く塗布できる方法であればよく、前記配向層用硬化性組成物の塗布方法と同様のものとすることができる。
【００９１】
［液晶表示装置］
本発明に係る液晶表示装置は、第１偏光板と、
前記第１偏光板上に配置され、パターン状に画素部が形成されたカラーフィルタを備える液晶セルと、
前記液晶セル上に配置された第２偏光板と、
前記第２偏光板上に配置された前記本発明に係るパターン位相差フィルムと、
を有する液晶表示装置であって、
前記カラーフィルタにおいて前記画素部が形成されているパターンと、前記パターン位相差フィルムの前記位相差層が形成されているパターンとが、対応関係にあることを特徴とする。
【００９２】
このような本発明の液晶表示装置について図を参照しながら説明する。図３は本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図３に例示するように、液晶表示装置４０は、第１偏光板４１と、上記第１偏光板４１上に配置され、パターン状に画素部４２ａが形成されたカラーフィルタを備える液晶セル４２と、上記液晶セル４２上に配置された第２偏光板４３と、上記第２偏光板４３上に配置された上記本発明に係る積層型パターン位相差板３０とを有するものである。このような例において、上記カラーフィルタにおいて上記画素部４２ａが形成されているパターンと、上記積層型パターン位相差板３０の上記位相差層３１において、上記第１位相差領域３１Ａが配置されているパターンと、が対応関係にあることを特徴とするものである。
通常、液晶表示装置４０は、上記第２偏光板４３の偏光軸方向と、上記積層型パターン位相差板３０における上記第１位相差領域３１Ａの遅相軸方向とがなす角度が４５°に設定される。
【００９３】
本発明によれば、製造工程でコートムラが発生することによる光軸ずれがなく、配向性にも優れた前記本発明に係る位相差フィルムをパターン位相差フィルムとして用いることにより、３次元映像を表示することが可能で、表示性能の高い液晶表示装置を得ることができる。
【００９４】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも第１偏光板、液晶セル、第２偏光板、および本発明に係るパターン位相差フィルムを有するものであり、必要に応じて他の構成を有してもよいものである。
以下、本態様に用いられる各構成について説明するが、パターン位相差フィルムについては上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００９５】
＜液晶セル＞
液晶セルは、パターン状に形成された画素部を有するカラーフィルタを備えるものである。本態様に用いられる液晶セルとしては、特に限定されるものではなく、一般的に液晶表示装置用の液晶セルとして公知のものを用いることができる。
【００９６】
＜第１偏光板及び第２偏光板＞
本態様に用いられる第１偏光板および第２偏光板としては、透過光を直線偏光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、一般的に液晶表示装置に用いられる偏光板を用いることができる。
【００９７】
本発明の液晶表示装置においては液晶セルを挟持するように第１偏光板および第２偏光板が配置されるが、第１偏光板はバックライト側に配置されるものであり、第２偏光板は表示側に配置されるものである。また、第１偏光板および第２偏光板は偏光軸が互いに直交する方向で配置される。
【００９８】
本態様の液晶表示装置は、上記第２偏光板の偏光軸方向と、上記積層型パターン位相差板における上記第１位相差領域の進相軸または遅相軸方向とがなす角度が４５°であり、かつ上記カラーフィルタにおいて上記画素部が形成されているパターンと、上記積層型パターン位相差板の上記位相差層において、上記第１位相差領域が配置されているパターンと、が対応関係にあることを特徴とするものである。本態様において、上記画素部が形成されているパターンと、上記第１配向領域が形成されているパターンとの対応関係をどのような態様にするかは、上記カラーフィルタにおいて画素部が配置されている態様等に応じて適宜決定することができる。このような対応関係としては、例えば、液晶表示装置に用いられているカラーフィルタの左右方向の１ライン毎にパターン位相差フィルムの上記第１位相差領域の各ラインが対応する状態にする等を挙げることができる。尚、位置合わせのずれを防止する目的で、必要に応じて隣り合ったライン間に光を吸収する黒いラインを設けても良い。
【００９９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１００】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【０１０１】
［実施例１：パターン位相差フィルム１の製造］
下記のようにロールツーロールの連続生産方式により、長尺状のパターン位相差フィルムを製造した。
まず、ロール状の銅板を準備し、当該銅板の表面をラビング処理することにより、当該銅板の軸方向に幅５００μｍの帯状パターンを有する賦型用銅板を作製した。当該帯状パターンは、銅板の円周方向からみて４５°方向と１３５°方向に微細凹凸形状が交互に形成されている。
また、ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂及び、脂肪族４級アンモニウムカチオンであるテトラブチルアンモニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体１（全固形分に対して５質量％）を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）で固形分４５質量％に希釈し、配向層用硬化性樹脂組成物１とした。
長尺状の透明基材（富士フィルム株式会社製、フジタック）上に、グラビア法により上記配向層用硬化性樹脂組成物１を塗布し、８０℃で熱風乾燥後、膜厚が１μｍの配向層形成用の塗膜とした。次いで、当該配向層形成用の塗膜に前記賦型用銅版を加圧しながら押し当て、更に前記透明基材側から紫外線照射をすることにより、前記賦型用銅版の微細凹凸形状が賦型された配向層を形成し、配向層積層体１を得た。
次いで、シクロヘキサノンに固形分２０％で溶解した下記化学式で表される液晶性材料溶液に光重合開始剤（ＢＡＳＦ株式会社製イルガキュア１８４）を５質量％を加えた溶液を、上記配向層上にダイコーターで乾燥硬化時の膜厚が２μｍになるように塗布、８０℃で熱風乾燥し、紫外線を照射して硬化させ、パターン位相差フィルム１を得た。
上記パターン位相差フィルムを図３の構成になるように３次元表示可能な液晶ディスプレイのカラーフィルタの左右方向のラインに対応して貼合し、左右円偏光メガネをかけて見たところ、３次元画像が見えた。
【０１０２】
【化３】
2014006356.tif 000005
【０１０３】
［実施例２：パターン位相差フィルム２の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、別の脂肪族４級アンモニウムカチオンであるトリメチルヘキサデシルアンモニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体２を含有する配向層用硬化性樹脂組成物２を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体２、及びパターン位相差フィルム２を得た。
【０１０４】
［実施例３：パターン位相差フィルム３の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、別の脂肪族４級アンモニウムカチオンであるテトラアリルアンモニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体３を含有する配向層用硬化性樹脂組成物３を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体３、及びパターン位相差フィルム３を得た。
【０１０５】
［実施例４：パターン位相差フィルム４の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、ホスホニウム系カチオンであるテトラブチルホスホニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体４を含有する配向層用硬化性樹脂組成物４を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体４、及びパターン位相差フィルム４を得た。
【０１０６】
［実施例５：パターン位相差フィルム５の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、ピリジニウム系カチオンである１−へキシル−４−メチルピリジニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体５を含有する配向層用硬化性樹脂組成物５を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体５、及びパターン位相差フィルム５を得た。
【０１０７】
［実施例６：パターン位相差フィルム６の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、水酸基を１個有する４級アンモニウムカチオンであるＮ−（２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体６を含有する配向層用硬化性樹脂組成６を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体６、及びパターン位相差フィルム６を得た。
【０１０８】
［実施例７：パターン位相差フィルム７の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、水酸基を１個有するピリジウム系カチオンであるＮ−（２−ヒドロキシエチル）ピリジニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体７を含有する配向層用硬化性樹脂組成物７を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体７、及びパターン位相差フィルム７を得た。
【０１０９】
［実施例８：パターン位相差フィルム８の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、水酸基を２個有する４級アンモニウムカチオンであるＮ−オレイル−Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−メチルアンモニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体８を含有する配向層用硬化性樹脂組成物８を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体８、及びパターン位相差フィルム８を得た。
【０１１０】
［実施例９：パターン位相差フィルム９の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、ポリオキシエチレン鎖を有し、水酸基を２個有する４級アンモニウムカチオンである［Ｃ１２Ｈ２５Ｎ＋（−ＣＨ３）｛−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＨ｝｛−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ｝］（ｍ＋ｎ＝１５）と、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体９を含有する配向層用硬化性樹脂組成物９を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体９、及びパターン位相差フィルム９を得た。
【０１１１】
［実施例１０：パターン位相差フィルム１０の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、水酸基を２個有する４級アンモニウムカチオンであるＮ−オレイル−Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−エチルアンモニウムと、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドイオンからなるイオン液体１０を含有する配向層用硬化性樹脂組成物１０を用いた以外は、実施例１と同様にして、配向層積層体１０、及びパターン位相差フィルム１０を得た。
【０１１２】
［比較例１：比較パターン位相差フィルム１の製造］
実施例１において、イオン液体１を用いず、紫外線硬化性樹脂のみを含有する比較配向層用硬化性樹脂組成物１を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較配向層積層体１、及び比較パターン位相差フィルム１を得た。
【０１１３】
［比較例２：比較パターン位相差フィルム２の製造］
実施例１において、イオン液体１の代わりに、融点が１００℃より高いリチウムイオン系帯電防止剤を含有する比較配向層用硬化性樹脂組成物２を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較配向層積層体２、及び比較パターン位相差フィルム２を得た。
【０１１４】
＜表面抵抗の評価＞
位相差層を形成する前の上記配向層積層体１〜１０及び比較配向層積層体１〜２について、それぞれハイレスタＵＰ（三菱化学アナリテック製）を用いて表面抵抗（Ω／□）を測定した。表面抵抗が低ければ、位相差フィルム製造工程において、配向不良の原因となる帯電が抑制でき、得られる位相差フィルムは光軸ずれやリターデーション変化の発生が少ないといえる。結果を表１に示す。
【０１１５】
（表面抵抗の評価基準）
良  ：表面抵抗値が１×１０１３Ω／□以下であった。
不良：表面抵抗値が１×１０１３Ω／□を超えていた。
【０１１６】
＜配向不良（配向ムラ）評価＞
２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、上記パターン位相差フィルム１〜１０、及び比較パターン位相差フィルム１〜２をそれぞれ、２枚の偏光板の間に入れて回転させ、黒輝度の濃淡ムラを目視で観察した。黒輝度に濃淡ムラがなければ、光軸ずれやリターデーションの変化がなく、配向層に部分的な配向不良が生じていないものと評価される。結果を表１に示す。
【０１１７】
＜配向性の評価＞
２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、上記パターン位相差フィルム１〜１０、及び比較パターン位相差フィルム１〜２をそれぞれ、２枚の偏光板の間に入れて回転させ、輝度計（（株）トプコンテクノハウス製：ＢＭ-５）を用いて消光位の輝度を測定した。結果を表１に示す。
【０１１８】
（配向性の評価基準）
良  ：クロスニコルの消光位の黒輝度が１０ｃｄ／ｍ２以下であった。
不良：クロスニコルの消光位の黒輝度が１０ｃｄ／ｍ２を超えていた。
【０１１９】
【表１】
2014006356.tif 000006
【０１２０】
［結果のまとめ］
紫外線硬化性樹脂と、イオン液体とを含有する配向層用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる配向層を有する実施例１〜１０のパターン位相差フィルムは、表面抵抗が小さくなり、帯電防止性能に優れているため、配向不良が生じなかった。また、配向性にも優れていることがわかった。
イオン液体を使用していない比較例１のパターン位相差フィルムは、配向性は良好であったが、一部に帯電による配向不良が生じた。表面抵抗が大きく、放電により配向不良が生じたものと推測される。
イオン液体の代わりに融点が１００℃より高いリチウムイオン系帯電防止剤を用いた比較例２のパターン位相差フィルムは、表面抵抗が小さくなり、配向不良は生じなかった。一方、配向性は悪くなった。これは、配向層表面に固体の帯電防止剤が存在し、配向規制力に悪影響を与えたためと推測される。
【符号の説明】
【０１２１】
１    透明基材
２    配向層
３    位相差層
１０Ａ    位相差フィルム
１０Ｂ    パターン位相差フィルム
１１    透明基材
１２    配向層
１３    パターン位相差層
１３Ａ    第１位相差領域
１３Ｂ    第２位相差領域
１４    反射防止層またはアンチグレア層
３０    パターン位相差フィルム
３１    パターン位相差層
３１Ａ    第１位相差領域
３２    配向層が積層した透明基材
４０    液晶表示装置
４１    第１偏光板
４２    液晶セル
４２ａ    画素部
４３    第２偏光板
【図１】
2014006356.tif 000007
【図２】
2014006356.tif 000008
【図３】
2014006356.tif 000009
【図４】
2014006356.tif 000010