(57)【要約】【課題】コントラストに優れた液晶表示装置を形成可能なパターン位相差フィルムを提供することを主目的とする。【解決手段】透明フィルム基材と、上記透明フィルム基材上に形成された配向層と、上記配向層の表面上に形成され、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有する位相差層とを有するパターン位相差フィルムであって、上記配向層には、上記棒状化合物を一方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成された第１配向領域および上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と異なる方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成され、上記第１配向領域よりも厚みが小さい第２配向領域がパターン状に形成されていることを特徴とする、パターン位相差フィルムを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム基材と、前記透明フィルム基材上に形成された配向層と、前記配向層の表面上に形成され、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有する位相差層とを有するパターン位相差フィルムであって、
前記配向層には、前記棒状化合物を一方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成された第１配向領域および前記棒状化合物を前記第１配向領域における配列方向と異なる方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成され、前記第１配向領域よりも厚みが小さい第２配向領域がパターン状に形成されていることを特徴とする、パターン位相差フィルム。
【請求項２】
前記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、前記棒状化合物を前記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項３】
前記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーション値が、λ／４分に相当することを特徴とする請求項２に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項４】
前記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、前記棒状化合物を前記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項５】
前記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーション値が、λ／２分に相当することを特徴とする請求項４に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項６】
前記第１配向領域および第２配向領域の間に、前記第１および第２配向領域が有する棒状化合物を一方向に配列させる機能が互いの配向領域に及ぶことを抑制する無配向領域を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項７】
前記無配向領域の断面形状がテーパー形状であることを特徴とする請求項６に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項８】
前記第１配向領域および第２配向領域の厚みの差が、０μｍ〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項９】
前記第１配向領域または前記第２配向領域の表面に形成された前記微細凹凸形状の少なくとも一方が、ストライプ状のライン状凹凸構造であることを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項１０】
前記第１配向領域および前記第２配向領域の表面に形成された前記微細凹凸形状が、ストライプ状に形成のライン状凹凸構造であることを特徴とする、請求項９に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項１１】
前記第１配向領域および前記第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を特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項１２】
前記配向層が硬化された紫外線硬化性樹脂からなることを特徴とする、請求項１から請求項１１までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項１３】
前記透明フィルム基材の前記配向層が形成された面とは反対面上に反射防止層および／またはアンチグレア層が形成されていることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれかの請求項に記載のパターン位相差フィルムと、前記パターン位相差フィルム上に積層された偏光子とを有することを特徴とする、偏光子付きパターン位相差フィルム。
【請求項１５】
前記位相差フィルムと、前記偏光子および前記偏光子の両面に貼り合わされた偏光板保護フィルムからなる偏光板とが積層された構成を有することを特徴とする、請求項１４に記載の偏光子付きパターン位相差フィルム。
【請求項１６】
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１から請求項１２までのいずれかの請求項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配向層において前記第１配向領域および前記第２配向領域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、コントラストに優れた液晶表示装置を形成可能なパターン位相差フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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おり、一部市販されているものも存在しつつある。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。
【０００３】
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において右目用の映像と、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、パネル全体において右目用の映像と左目用の映像とを一定の周期で交互に切り替えて表示させ、かつ視聴者に装着させたメガネと画像切り替え周期とを同期させて、右目用の映像が表示されるタイミングでは左目側のメガネレンズが遮蔽されることによって右目のみに右目用の映像が届くようにし、反対に左目用の映像が表示されるタイミングでは右目側のメガネレンズを遮蔽されることによって左目のみに左目用の映像が届くようにする方式が知られている（メガネシャッター方式）。このような方式は、パネルの全面で右目用映像および左目用映像を表示するため、解像度が低下しないという利点があることが知られている。しかしながら、このような方式では、右目用映像と左目用映像とを高速周期で切り換える必要があるため、応答速度の速い表示方式を採用したフラットパネルディスプレイでしか採用することが難しいという問題点があった。例えば、プラズマディスプレイは表示の応答速度が速いため、このようなメガネシャッター方式を採用することも可能であるが、プラズマディスプレイと比較して表示の応答速度が遅い液晶表示装置においては、メガネシャッター方式を採用した場合は映像の明るさが極端に低下してしまうことが多いという問題点があった。
【０００４】
一方、液晶表示装置において右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示する方式としては、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１２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１２に示すようにこの方式では、まず、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の分割パターンに対応したパターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルムとを用い、右目用の映像と、左目用の映像とを互いに直交関係にある円偏光に変換する。さらに、視聴者には右目用レンズと左目用レンズとに互いに直交する円偏光レンズを採用した円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目用レンズのみを通過し、かつ左目用の映像が左目用のレンズのみを通過するようにする。このようにして右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって３次元表示を可能とするものがパッシブ方式である。
【０００５】
このようなパッシブ方式では、応答速度が高速でない液晶表示装置にも難なく採用することができること、及び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、容易に従来の液晶表示装置を３次元表示可能なものにできるという利点がある。このようなことから、パッシブ方式の液晶表示装置は今後の３次元表示装置の中心的存在となるものとして非常に注目されている。
【０００６】
ところで、上述したようにパッシブ方式においてはパターン位相差フィルムを用いることが必須になるところ、このようなパターン位相差フィルムについてはまだ広く研究・開発が行われておらず、標準的な技術としても確立されているものがないのが現状である。この点、特許文献１にはパターン位相差フィルムとして、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膜と、当該光配向膜上に形成され、液晶化合物の配列が上記光配向膜のパターンに対応するようにパターニングされた位相差層とを有するパターン位相差板が開示されている。ここで、光配向膜のパターンは互いに配向方向が直交するように配向規制力が制御された領域がパターン状に配置されている。しかしながら、このような特許文献１に開示されたパターン位相差板は、光配向膜のような特殊な材料を使用しなければ作製することができず、かつガラス板を用いることが必須となっていることから、高価であり、また大面積のものを大量に製造できるというものではなく、その実用性に難点があった。
また、配向方向の異なる領域間の端部近傍では、位相差層に含まれる液晶化合物の配向方向が乱れる配向欠陥が生じやすく、液晶表示装置に用いた場合には、上記端部近傍の液晶に配向欠陥を生じさせるといった問題があった。その結果、端部近傍からの光漏れを生じ、コントラストが低いものとなるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、コントラストに優れた液晶表示装置を形成可能なパターン位相差フィルムを提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、透明フィルム基材と、上記透明フィルム基材上に形成された配向層と、上記配向層の表面上に形成され、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有する位相差層とを有するパターン位相差フィルムであって、上記配向層には、上記棒状化合物を一方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成された第１配向領域および上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と異なる方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成され、上記第１配向領域よりも厚みが小さい第２配向領域がパターン状に形成されていることを特徴とする、パターン位相差フィルムを提供する。
【００１０】
本発明によれば、上記第２配向領域が上記第１配向領域よりも厚みが小さいことにより、各領域の端部近傍、すなわち、隣り合ったパターンの境界近傍において上記棒状化合物の配向が乱れることを抑制することができる。
従って、隣り合ったパターンの境界近傍に生じ易い液晶の配向欠陥を抑制することが可能となり、境界近傍からの光漏れを抑制できる。その結果、液晶表示装置に用いた際にコントラストに優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明においては、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されていること、または上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されていることが好ましい。本発明のパターン位相差フィルムを、３Ｄ表示装置を製造するためにより好適に用いられるものにできるからである。
【００１２】
また、本発明においては、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されている場合には、上記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーション値がλ／４分に相当することが好ましく、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されている場合には、上記第１位相差領域および第２位相差領域上の位相差層の面内レターデーション値がλ／２分に相当することが好ましい。本発明のパターン位相差フィルムを、３Ｄ表示装置を製造するためにより好適に用いられるものにできるからである。
【００１３】
本発明においては、上記第１配向領域および第２配向領域の間に、上記第１および第２配向領域が有する棒状化合物を一方向に配列させる機能が互いの配向領域に及ぶことを抑制する無配向領域を有することが好ましい。上記無配向領域を有することにより、上記第１配向領域および第２配向領域の端部近傍の棒状化合物の配向乱れをより効果的に抑制できるからである。
【００１４】
本発明においては上記無配向領域の断面形状がテーパー形状であることが好ましい。
第１配向領域の高さから第２配向領域の高さへと高さが徐々に変化させることができることにより、棒状化合物の配向の乱れが生じることを効果的に防止できるからである。
【００１５】
本発明においては、上記第１配向領域および第２配向領域の厚みの差が０μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記各配向領域の端部近傍において上記棒状化合物の配向が乱れることをより効果的に抑制することができるからである。
【００１６】
また本発明においては、上記第１配向領域または上記第２配向領域の表面に形成された上記微細凹凸形状の少なくとも一方が、ストライプ状のライン状凹凸構造であることが好ましく、さらには上記第１配向領域および上記第２配向領域の表面に形成された上記微細凹凸形状が、共にストライプ状のライン状凹凸構造であることが好ましい。これにより、位相差層における第１位相差領域と第２位相差領域との境界をさらに明瞭にすることができるからである。
【００１７】
本発明においては、上記第１配向領域および上記第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。これにより、例えば、本発明のパターン位相差フィルムを用いて表示装置を製造する場合に、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて画素が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になる。このため、上記第１配向領域および上記第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により、本発明のパターン位相差フィルムを用いて容易に３次元表示が可能な表示装置（以下、「３Ｄ表示装置」と称する場合がある。）を製造することができるようになるからである。換言すると、本発明のパターン位相差フィルムを、３Ｄ表示装置を製造するために好適に用いられるものにできるからである。
【００１８】
本発明においては、上記配向層が硬化された紫外線硬化性樹脂からなることが好ましい。これにより、上記配向層を転写法によって容易に形成することが可能なものにできる結果、本発明のパターン位相差フィルムをさらに生産性の高いものにできるからである。
【００１９】
本発明においては、上記透明フィルム基材の上記配向層が形成された面とは反対面上に反射防止層および／またはアンチグレア層が形成されていることが好ましい。これにより本発明のパターン位相差フィルムを用いて表示装置を製造した際に、表示品質の良い表示装置を得ることができるからである。
【００２０】
本発明は、上記本発明に係るパターン位相差フィルムと、上記パターン位相差フィルム上に積層された偏光子とを有することを特徴とする偏光子付きパターン位相差フィルムを提供する。また、このような本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムにおいては、上記パターン位相差フィルムと、上記偏光子および上記偏光子の両面に貼り合わされた偏光板保護フィルムからなる偏光板とが積層された構成を有するものであってもよい。
【００２１】
本発明によれば、上記本発明に係るパターン位相差フィルムが用いられていることにより、３Ｄ液晶表示装置を製造するために好適に用いることができる偏光子付きパターン位相差フィルムを得ることができる。
【００２２】
本発明は、第１偏光板と、上記第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、上記液晶セル上に配置された第２偏光板と、上記第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、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、上記パターン位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２配向領域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を提供する。
【００２３】
本発明によれば、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、上記パターン位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されているパターンとが対応関係にあることにより、３次元映像を表示することが可能な液晶表示装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のパターン位相差フィルムは、コントラストに優れた液晶表示装置を形成可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のパターン位相差フィルムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明のパターン位相差フィルムの他の例を示す概略図である。
【図３】本発明における配向層の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明における配向層を説明する説明図である。
【図５】本発明における配向層の他の例を示す概略図である。
【図６】本発明における配向層を説明する説明図である。
【図７】本発明における配向層を説明する説明図である。
【図８】本発明のパターン位相差フィルムが用いられた液晶表示装置について説明する概略図である。
【図９】本発明のパターン位相差フィルムの他の例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムの一例を示す概略断面図である。
【図１１】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１２】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例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明は、パターン位相差フィルム、偏光子付きパターン位相差フィルム、および液晶表示装置に関するものである。
以下、これらの発明について詳細に説明する。
【００２７】
Ａ．パターン位相差フィルム
まず、本発明のパターン位相差フィルムについて説明する。上述したように本発明のパターン位相差フィルムは、透明フィルム基材と、上記透明フィルム基材上に形成された配向層と、上記配向層の表面上に形成され、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有する位相差層とを有するパターン位相差フィルムであって、上記配向層には、上記棒状化合物を一方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成された第１配向領域および上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と異なる方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成され、上記第１配向領域よりも厚みが小さい第２配向領域がパターン状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
このような本発明のパターン位相差フィルムについて図を参照しながら説明する。図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）は、本発明のパターン位相差フィルムの一例を示す概略図である。図１および図２（ａ）に例示するように本発明のパターン位相差フィルム１０は、透明フィルム基材１１と、上記透明フィルム基材１１上に形成された配向層１２と、上記配向層１２上に形成された位相差層１３とを有するものである。ここで、本発明のパターン位相差フィルム１０においては、上記配向層１２には、上記棒状化合物を一方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成された第１配向領域１２Ａおよび上記棒状化合物を上記第１配向領域１２Ａにおける配列方向と異なる方向に配列させることができるように微細凹凸形状が形成され、上記第１配向領域１２Ａよりも厚みが小さい第２配向領域１２Ｂがパターン状に形成されていることを特徴とするものである。その結果、図１および図２（ｂ）に例示するように本発明のパターン位相差フィルムにおいては位相差層１３において遅相軸方向が互いに異なる第１位相差領域１３Ａおよび第２位相差領域１３Ｂが、上記第１配向領域１２Ａおよび第２配向領域１２Ｂが形成されたパターンと同一パターンで形成されることになる。
なお、図１は、上記第２配向領域１２Ｂに形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域１２Ａにおける配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されている例であり、図２は、上記第２配向領域１２Ｂに形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域１２Ａにおける配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されている例である。
【００２９】
本発明によれば、上記第２配向領域が上記第１配向領域よりも厚みが小さいこと、すなわち、上記第１配向領域および第２配向領域の高さ方向の位置が異なることにより、一方の配向領域上に位置する棒状化合物が、他方の配向領域に形成された微細凹凸形状や、他方の配向領域上に位置し、配列方向の異なる棒状化合物の影響を受けにくいものとすることができる。したがって、上記第２配向領域が上記第１配向領域よりも厚みが小さいことにより、両領域の高さが同程度である場合と比較して、両領域の端部近傍すなわち隣り合ったパターンの境界近傍において位相差層に含まれる棒状化合物の配向が乱れることを抑制することができる。
このように、位相差層に含まれる棒状化合物の配向を精度良く制御されたものとすることができるので、隣り合ったパターンの境界近傍に生じ易い液晶の配向欠陥を抑制することが可能となり、境界近傍からの光漏れを抑制できる。その結果、液晶表示装置に用いた際にコントラストに優れたものとすることができる。
【００３０】
また、本発明に用いられる上記棒状化合物は、従来から液晶表示装置の視野角補償フィルム等として汎用されてきた位相差フィルム用に用いられる棒状化合物として一般的なものを用いることができるため、安価にパターン位相差フィルムを得ることができる。
さらに、本発明のパターン位相差フィルムは、上記透明フィルム基材が用いられていることにより、簡易的な方法で大量生産することが可能であり、さらに軽量であることから実用性の高いものとなる。
このようなことから本発明によれば、安価で簡易的な方法で大量に製造することが可能であり、実用性に優れたパターン位相差フィルムを得ることができる。
【００３１】
本発明のパターン位相差フィルムは、少なくとも透明フィルム基材と、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に用いられる各構成について順に説明する。
【００３２】
１．配向層
まず、本発明に用いられる配向層について説明する。本発明に用いられる配向層は後述する透明フィルム基材上に形成されるものであり、位相差層に含まれる棒状化合物を配列させる機能を有するものである。そして、本発明に用いられる配向層は、表面に上記第１配向領域および第２配向領域がパターン状に形成されていることにより、当該パターンに従って上記位相差層においても互いに遅相軸方向が異なる関係にある第１位相差領域と、上記第２位相差領域とがパターン状に配置されることになる。
また、上記第２配向領域が上記第１配向領域よりも厚みが小さいこと、すなわち、上記第１配向領域および第２配向領域の高さ方向の位置が異なることにより、両領域の高さが同程度である場合と比較して、上記領域の端部近傍において上記棒状化合物の配向が乱れることを抑制することができる。
従って、隣り合ったパターンの境界近傍に生じ易い液晶の配向欠陥を抑制することができるので、境界近傍からの光漏れを抑制でき、その結果、ディスプレイに使用した際のコントラストの低下を抑制することができる。
【００３３】
（１）第１配向領域および第２配向領域
本発明における配向層に形成された第１配向領域および第２配向領域は、いずれも位相差層に含有される棒状化合物を一方向に配列させる機能を有する領域であるが、棒状化合物を配列させる方向が互いに異なる関係にあるものである。本発明においては当該第１配向領域および第２配向領域はパターン状に形成されており、かつ表面には棒状化合物を配列させるための微細凹凸形状が形成されている。
また、第２配向領域は、上記第１配向領域よりも厚みが小さいものである。
【００３４】
ここで、第２配向領域は、第１配向領域よりも厚みが小さいものであるが、このような第１配向領域および上記第２配向領域の厚みの差としては、第１配向領域および第２配向領域の端部近傍で棒状化合物の配向の乱れを抑制できるものであれば特に限定されるものではないが、０μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも、０μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、特に、０μｍ〜１μｍの範囲内であることが好ましい。上記厚みの差が上述の範囲内であることにより、上記端部近傍での棒状化合物の配向の乱れを効果的に抑制できるからである。また、第１配向領域および第２配向領域上に形成される位相差層の厚みの調整が容易だからである。また、第２配向領域を、配向層形成用層を微細凹凸を先端に有するバイト等で切削することにより形成する場合、微細凹凸を安定的に形成できるからである。
また、第１配向領域および第２配向領域の厚みとしては、所望の厚みの差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、例えば、第１配向領域の厚みが３．０μｍで第２配向領域の厚みが１．０μｍの場合、その差は２．０μｍとなるが、第１配向領域の厚みが１３．０μｍで第２配向領域の厚みが１１．０μｍで、その差が２．０μｍとなる様にしてもよい。中でも本発明においては、上記第１配向領域の厚みは０．１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
また、上記第２配向領域の厚みは０．１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１μｍ〜５０μｍの範囲内であることがより好ましく、特に０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記厚みが上述の範囲内であることにより、上記厚みの差を設けることおよび微細凹凸を形成することが容易だからである。
【００３５】
なお、上記第１配向領域の厚み、上記第２配向領域の厚み、および上記第１配向領域と第２配向領域との厚みの差は、それぞれ図３中のＤ１，Ｄ２、およびＤ３で示す距離を意味するものとする。また、図３に示すように上記第１配向領域および上記第２配向領域の厚みは、表面に形成された微細凹凸形状を含む厚みをいうものとする。
また、図３中の符号については、図１のものと同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【００３６】
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、特に限定されるものではない。このようなパターンとしては、例えば、帯状パターン、モザイク状パターン、千鳥配置状パターン等を挙げることができる。中でも本発明においては上記第１配向領域および上記第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。このようなパターンで第１配向領域および第２配向領域が形成されていることにより、例えば、本発明のパターン位相差フィルムを用いて液晶表示装置を製造する場合に、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて画素が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になる。このため、上記第１配向領域および上記第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により、本発明のパターン位相差フィルムを用いて容易に３Ｄ液晶表示装置を製造することができるようになるからである。換言すると、本発明のパターン位相差フィルムを３Ｄ液晶表示装置に好適に用いられるものにできるからである。
また、上記第１配向領域および上記第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により、本発明のパターン位相差フィルムを用いてプラズマディスプレイや有機ＥＬやＦＥＤの様な発光型表示装置を製造する場合に、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、発光型表示装置において発光型ディスプレイに画素部が形成されているパターンとを偏光板を介して対応関係にすることが容易になる。このため、上記第１配向領域および上記第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により、本発明のパターン位相差フィルムを用いて容易に３Ｄ発光型表示装置を製造することができるようになるからである。換言すると、本発明のパターン位相差フィルムを３Ｄ発光型表示装置に好適に用いられるものにできるからである。尚、必要に応じて、上記発光型表示装置にカラーフィルタを用いても良い。
【００３７】
図４は、上記第１配向領域および上記第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場合の一例を示す概略図である。ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＸ−Ｘ’線矢視断面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、配向層１２においては上記第１配向領域１２Ａおよび上記第２配向領域１２Ｂ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。ここで、図４（ａ）、（ｂ）におけるＷ１，Ｗ２はそれぞれ第１配向領域および第２配向領域の帯幅を示す。
【００３８】
上記第１配向領域および第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配向領域および第２配向領域の幅は同一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。しかしながら、本発明においては第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。液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいては、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂ等の画素部が同一の幅で形成されていることから、上記第１配向領域および上記第２配向領域の幅を同一幅とすることにより、本発明のパターン位相差フィルムを用いて３次元表示可能な液晶表示装置を製造する場合に、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて画素部が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になり、その結果、本発明のパターン位相差フィルムを用いて容易に３Ｄ液晶表示装置を製造することができるようになるからである。また、発光型表示装置に用いられる画素部も同一の幅で形成されていることから、上記第１配向領域および上記第２配向領域の幅を同一幅とすることにより、本発明のパターン位相差フィルムを用いて３次元表示可能な発光型表示装置を製造する場合に、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、発光型表示装置に用いられる画素部が形成されているパターンとを対応関係にすることが容易になり、その結果、本発明のパターン位相差フィルムを用いて容易に３Ｄ発光型表示装置を製造することができるようになるからである。尚、発光型表示装置の色純度やコントラストを向上させる目的で、発光型表示装置と本発明のパターン位相差フィルムの間にカラーフィルタを配置しても良いが、その場合は、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと、発光型表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて画素部が形成されているパターンとを対応関係にすることが好ましい。
【００３９】
上記第１配向領域および上記第２配向領域の具体的な幅としては、本発明の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を製造するために使用する場合、上記第１配向領域および第２配向領域の幅は液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて画素部が形成されている幅に対応するように適宜決定されることになる。このように上記第１配向領域および第２配向領域の幅は特に限定されるものではないが、通常、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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としては特に限定されるものではない。例えば、本発明における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、あるいは直交方向であってもよく、さらには斜めに交差する方向であってもよい。中でも本発明においては、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。このような方向に帯状のパターンが形成されていることにより、例えば、ロール状に巻き取られた長尺状の透明フィルム基材を用い、当該ロール状の透明基材フィルムを巻きほぐしながら搬送しつつ、上記帯状のパターンを形成することが容易になるからである。
【００４２】
本発明においては、第１配向領域および第２配向領域の間に形成され、第１および第２配向領域が有する棒状化合物を一方向に配列させる機能が互いの配向領域に及ぶことを抑制する無配向領域を有することが好ましい。このような無配向領域を有することにより、他方の配向領域に形成された微細凹凸形状や、他方の配向領域上に位置し、配列方向の異なる棒状化合物の影響をより受けにくいものとすることができるからである。
【００４３】
図５は、上記第１配向領域および上記第２配向領域の間に無配向領域が形成されている場合の一例を示す概略図である。ここで、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＸ−Ｘ’線矢視断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、配向層１２においては上記第１配向領域１２Ａおよび上記第２配向領域１２Ｂの間に無配向領域１２Ｃが形成されている。また、この例においては、無配向領域の断面形状が第１配向領域１２Ａから第２配向領域１２Ｂにテーパー角度αで傾斜するテーパー形状であり、表面に微細凹凸が形成されていないものである。
【００４４】
本発明における無配向領域としては、無配向領域を介して隣接する一方の配向領域上に位置する棒状化合物への、他方の配向領域に形成された微細凹凸形状や、他方の配向領域上に位置し配列方向の異なる棒状化合物の影響を低減できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上記棒状化合物をランダム状に配列させるものであること、すなわち、棒状化合物を実質的に一方向に配列させる機能を有さないものを用いることができる。
ここで、棒状化合物を実質的に一方向に配列させる機能を有さないとは、上記無配向領域上に位置する位相差層の面内レターデーション値を、後述する透明フィルム基材の面内レターデーション値と同程度とするものであることをいうものであり、中でも本発明においては、０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に、０ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記面内レターデーション値が上述の範囲内であることにより、上記第１および第２配向領域の端部近傍での棒状化合物の配向の乱れをより効果的に抑制できるからである。
なお、上記無配向領域上に位置する位相差層の面内レターデーション値とは、上記無配向領域のみが形成された配向層上に形成され、かつ、その厚みを上記第１位相差領域がλ／４分に相当する面内レターデーションを有する厚みとした場合の位相差層の値をいうものである。
【００４５】
また、面内レターデーション値とは、屈折率異方体の面内方向における複屈折性の程度を示す指標であり、面内方向において屈折率が最も大きい遅相軸方向の屈折率をＮｘ、遅相軸方向に直交する進相軸方向の屈折率をＮｙ、屈折率異方体の面内方向に垂直な方向の厚みをｄとした場合に、
Ｒｅ［ｎｍ］＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ［ｎｍ］
で表わされる値である。面内レターデーション値（Ｒｅ値）は、例えば、王子計測機器株式会社製  ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用い、平行ニコル回転法により測定することができるし、微小領域の面内レターデーション値はＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社（米国）製のＡｘｏＳｃａｎでミューラーマトリクスを使って測定することも出来る。また、本願明細書においては特に別段の記載をしない限り、Ｒｅ値は波長５８９ｎｍにおける値を意味するものとする。
【００４６】
このような棒状化合物を実質的に一方向に配列させる機能を有さない無配向領域の表面形状としては、例えば、微細凹凸形状が略一定方向とならない程度にランダムな方向に形成されているものや、表面に棒状化合物を一方向に配列させることができる微細凹凸形状を有さないものを用いることができる。
このような表面形状であることにより、第１および第２配向領域が有する棒状化合物を一方向に配列させる機能が隣接する配向領域に及ぶことをより効果的に抑制できるからである。
【００４７】
上記無配向領域の断面形状としては、上記第１配向領域および第２配向領域の境界、すなわち、上記第１および第２配向領域の端部近傍の棒状化合物の配列を乱すことを抑制できるものであれば特に限定されるものではなく、第１配向領域または第２配向領域と同じ高さ等の一定の高さのものであっても良く、既に説明した図５に示すようなテーパー形状や、円弧状、階段形状等、第１配向領域から第２配向領域へと高さが徐々に低くなるもの等とすることができる。本発明においては、なかでも、テーパー形状であることが好ましい。第１配向領域の高さから第２配向領域の高さへと高さが徐々に変化させることができることにより、例えば、第２配向領域の表面と第１配向領域の側面とがなす角度が大きく第１配向領域から第２配向領域へと高さが急激に変化するものである場合と比較し、第１配向領域の端部近傍に液だまりが発生することを抑制し、棒状化合物の配向の乱れが生じることを防止できるからである。また、第１配向領域の表面の角部が鋭角形状、すなわち、第１配向領域の表面と側面とがなす角度が直角等の小さいものである場合には、この角部が欠ける恐れがある。これに対して、上述のようなテーパー形状であることにより、角部の角度を大きいものとすることができ、このような欠けの発生を防止でき、棒状化合物の配向の乱れや製品品質のばらつきの発生を抑制できるからである。
【００４８】
ここで、テーパー形状であるとは、テーパー角度が９０°より小さいことをいうものであり、このようなテーパー角度としては、上記第１および第２配向領域の端部近傍の棒状化合物の配向の乱れを抑制できるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、０°〜９０°の範囲内であることが好ましく、なかでも０°〜４５°の範囲内であることが好ましく、特に０°〜１０°の範囲内であることが好ましい。テーパー角度が上述の範囲内であることにより、棒状化合物の配向の乱れの少ないものとすることや、第１配向領域の角部が欠ける等の不具合を抑制できるからである。また、その結果、本発明のパターン位相差フィルムを液晶表示装置に用いた場合には、上記配向領域の端部近傍の液晶の配向欠陥を抑制できるからである。
また、通常、上記無配向領域は、平面視上、液晶表示装置を構成するカラーフィルタのブラックマトリクス内に収まるように形成される。このため、上記テーパー角度であることにより、上記無配向領域の幅を上記ブラックマトリクス内にのみ含まれるものとすることが容易だからである。
なお、テーパー角度とは、第１配向領域の側面と第２配向領域の表面とがなす角度を示すものであり、具体的には、図５に示すテーパー角度αをいうものである。
【００４９】
本発明に用いられる無配向領域の幅としては、上記第１および第２配向領域での棒状化合物の配向乱れを抑制できるものであれば特に限定されるものではないが、０μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、０μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記幅が上述の範囲内であることにより両配向領域の端部近傍での棒状化合物の配向乱れを効果的に抑制できるからである。
【００５０】
なお、上記無配向領域は、上述したブラックラインとして用いられるものであっても良い。
【００５１】
（２）微細凹凸形状
次に、上記第１配向領域および上記第２配向領域の表面に形成された微細凹凸形状について説明する。本発明のパターン位相差フィルムは、上記配向層上に後述する位相差層が積層された構成を有するものであるところ、上記第１配向領域および第２配向領域の表面に形成された微細凹凸形状は、上記位相差層中に含まれる棒状化合物を一定方向に配列させるために形成されるものである。
【００５２】
本発明における微細凹凸形状は、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、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性質を有するため、本発明における微細凹凸形状は、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。
【００５３】
上記第１配向領域および第２配向領域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。これらの態様について図を参照しながら説明する。図６は上記微細凹凸形状が形成された態様の一例を示す概略図である。図６に例示するように、上記微細凹凸形状として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（図６（ａ））、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(図６（ｂ））。またさらに、両者が組み合わされた態様であってもよい（図６（ｃ））。
【００５４】
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。
【００５５】
本発明においては上記第１配向領域の表面に形成される微細凹凸形状と、上記第２配向領域の表面に形成される微細凹凸形状とが同一態様であってもよく、あるいは異なる態様であってもよい。中でも本発明においては少なくとも第１配向領域または第２配向領域の一方の表面に形成された微細凹凸形状が上記ストライプ状の線状凹凸形状であることが好ましい（図６（ｃ）参照）。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、ストライプ状のライン状凹凸構造に形成された態様とでは、後者の方が棒状化合物に対する配向規制力を強く発現することができるため、少なくとも第１配向領域または第２配向領域の一方の表面に形成された微細凹凸形状がストライプ状のライン状凹凸形状であることにより、位相差層における高位相差領域と低位相差領域との境界を明確にすることができるからである。また、このような観点から、本発明においては第１配向領域または第２配向領域の表面に形成された微細凹凸形状が共に上記ストライプ状のライン状凹凸形状であることが好ましい(図６（ｂ）参照）。
【００５６】
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あれば特に限定されるものではない。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〜１０００００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。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、１０ｎｍ〜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〜２０００００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２０ｎｍ〜２００００ｎｍ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。
【００５７】
ここで、線状凹凸形状の高さ、幅、および周期はそれぞれ図７におけるｌ、ｍ、ｎで示される距離を意味する。
【００５８】
本発明における第１配向領域および第２配向領域の表面に形成される微細凹凸形状の棒状化合物の配列方向としては、所望の３次元映像を表示可能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いが、直交する方向であること、すなわち、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されていること、または、４５°の角度となる方向であること、すなわち、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されていることが好ましい。上記配列方向が上記方向であることにより３Ｄ表示装置を製造するために好適に用いられるものにできるからである。
【００５９】
ここで、上記配向層に上記第１配向領域および上記第２配向領域がパターン状に形成されていることにより、当該パターンに従って上記位相差層においても第１配向領域上に形成された位相差層（以下、「第１位相差領域」と称する場合がある。）と、上記第２配向領域上に形成された位相差層（以下、「第２位相差領域」と称する場合がある。）とがパターン状に配置されることになる。ここで、上記第１配向領域と上記第２配向領域とでは上記棒状化合物を配列させる方向が互いに直交する方向の場合には、上記第１位相差領域と上記第２位相差領域とでは屈折率の最も大きくなる方向（遅相軸方向）が互いに直交する関係になる。このため、本発明においては上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンに対応して、上記位相差層において遅相軸方向が異なる第１位相差領域、および第２位相差領域がパターン状に配置されたパターン位相差フィルムを得ることができる。したがって、３Ｄ表示装置を製造するために好適に用いられるものとすることができるのである。
【００６０】
一方、上記配列方向が４５°の角度となる方向である場合には、上記第１位相差領域および第２位相差領域の面内レターデーション値をλ／２分に相当するものとし、さらに、λ／４板と組み合わせて用いることにより、容易に３Ｄ表示装置を製造することができる。
ここで、上記配列方向の場合にλ／４板と組み合わせることにより、容易に３Ｄ表示装置を製造することができる点について、より詳細に説明する。図８は、本発明のパターン位相差フィルムと、λ／４板とを組み合わせて用い、３次元表示可能な液晶表示装置を作製した場合の一例を示す概略図である。図８に例示するように、本発明のパターン位相差フィルムと、λ／４板を組み合わせて用いる液晶表示装置は、パッシブ方式により３Ｄ表示が可能なものとなる。その原理は次の通りである。
まず、フラットパネルディスプレイを構成するカラーフィルタの画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。次に、本発明のパターン位相差フィルムとして、位相差層の第１位相差領域が左目用映像表示画素の配列パターンに対応するように形成され、かつ第２位相差領域が右目用映像表示画素の配列パターンに対応するように形成されたものを用意する。そして、このような本発明のパターン位相差フィルムを、第２直線偏光板の表示面側に配置し、さらにλ／４板をパターン位相差フィルムの表示面側に配置する。このとき、第１位相差領域の遅相軸の方向と、第２直線偏光板の偏光軸の方向とが４５°で交差するようにし、さらに第１位相差領域の遅相軸方向とλ／４板の遅相軸方向とが平行または直交の関係になるようにする。このようにパターン位相差フィルムとλ／４板とを配置することによって、右目用映像表示画素および左目用映像表示画素によって表示された映像（以下、それぞれ「右目用映像」、「左目用映像」と称する場合がある。）は、次のような経路で観察者に視認されることになる。
すなわち、右目用映像表示画素および左目用映像表示画素によって表示された各映像は、まず、第２直線偏光板を透過することから、それぞれが直線偏光に変換されることになる。ここで、図８においては、第２直線偏光板の偏光軸は０°方向となっているため、第２偏光板を透過した各映像も、０°方向の直線偏光となる。次に、このように直線偏光（０°）に変換された各映像は、本発明のパターン位相差フィルムに入射することになるが、左目用映像は第１位相差領域を通過し、右目用映像は第２位相差領域を通過するため、左目用映像は偏光軸が９０°の直線偏光（Ｌ１）として、パターン位相差フィルムを透過するが、右目用映像には変化はなく、偏光軸が０°の直線偏光（Ｌ２）のままパターン位相差フィルムを透過することになる。次に、Ｌ１およびＬ２がλ／４板に入射することにより、左目用映像は右旋回の円偏光（Ｃ１）に、右目用映像は左旋回の円偏光（Ｃ２）に、それぞれ変換されることになる。
このように、本発明のパターン位相差フィルムおよびλ／４板を通過した右目用映像および左目用映像は、互いに直交する円偏光に変換されることになるため、視聴者に右目用レンズと左目用レンズとに互いに直交する円偏光レンズを採用した円偏光メガネを装着させ、右目用映像が右目用レンズのみを通過し、かつ左目用映像が左目用レンズのみを通過するようにすることによって、右目用映像が右目のみに届き、左目用映像が左目のみに届くようにすることができ、３次元表示が可能となるのである。
【００６１】
（３）構成材料
本発明における配向層を形成するために用いられる構成材料としては、表面に所定の微細凹凸形状が形成された第１配向領域および第２配向領域を、所望のパターン状に形成できるものであれば特に限定されるものではない。このような構成材料としては、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等を挙げることができる。本発明においてはこれらの何れの構成材料であっても好適に用いることができるが、なかでも紫外線硬化性樹脂が用いられることが好ましい。紫外線硬化性樹脂が用いられることにより、本発明に用いられる配向層を転写法によって容易に形成することが可能なものにできる結果、本発明のパターン位相差フィルムをさらに生産性の高いものにできるからである。なお、構成材料として紫外線硬化性樹脂が用いられた場合、本発明における配向層は硬化された紫外線硬化性樹脂からなることになる。
【００６２】
本発明に用いられる紫外線硬化性樹脂の具体例としては、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もつ重合性オリゴマー，モノマーと、アクリル酸、アクリルアミド、アクリロニトリル、スチレン等重合性ビニル基をもつ重合性オリゴマー，モノマー等の単体あるいは配合したものに、必要に応じて増感剤等の添加剤を加えたものに光重合開始剤を加えたもの等を挙げることができる。
【００６３】
２．位相差層
次に、本発明における位相差層について説明する。本発明における位相差層は、上述した配向層上に形成されるものであり、屈折率異方性を有する棒状化合物を含有することにより本発明のパターン位相差フィルムに位相差性を付与するものである。また、本発明においては上述したような特徴を有する配向層が形成されていることにより、本発明における位相差層は第１位相差領域と第２位相差領域とが、上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されたパターンと同一のパターン状に形成されたものになる。
【００６４】
本発明に用いられる位相差層は後述する棒状化合物が含有されることにより、位相差性を発現するものになっているところ、当該位相差性の程度は棒状化合物の種類および位相差層の厚みに依存して決定されるものである。したがって、本発明に用いられる位相差層の厚みは所定の位相差性を達成できる範囲内であれば特に限定されるものではなく、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されるものである。中でも本発明における位相差層の厚みは、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されている場合には、上記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内であること、より具体的には、上記第１位相差領域および第２位相差領域の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内であることが好ましく、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されている場合には、上記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーション値が、λ／２分に相当するような範囲内であること、より具体的には、上記第１位相差領域および第２位相差領域の面内レターデーションがλ／２分に相当するような範囲内であることが好ましい。これにより、３Ｄ表示装置により好適に用いられるものにできるからである。
例えば、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されている場合には、上記第１位相差領域と第２位相差領域とを通過する直線偏光がそれぞれ互いに直交関係にある円偏光になるため、上記位相差層の面内レターデーション値がλ／４分に相当することにより本発明のパターン位相差フィルムを、３Ｄ表示装置を製造するためにより好適に用いられるものにできるからである。また、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されている場合には、上述のようにλ／４板と組み合わせて用いることにより、容易に３Ｄ表示装置を製造することができるからである。
【００６５】
本発明において、位相差層の厚みを位相差層の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内の距離にする場合、具体的にどの程度の距離にするかは、後述する棒状化合物の種類により適宜決定されることになる。もっとも、当該距離は本発明において一般的に用いられる棒状化合物であれば、通常、０．５μｍ〜２μｍの範囲内となるがこれに限られるものではない。
また、位相差層の厚みを位相差層の面内レターデーションがλ／２分に相当するような範囲内の距離にする場合、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、１．５μｍ〜２．５μｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００６６】
次に、位相差層に含有される棒状化合物について説明する。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としては、規則的に配列することにより本発明における位相差層に所望の位相差性を付与できるものであれば特に限定されるものではない。なか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、本発明のパターン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。
【００６７】
本発明に用いられる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。
【００６８】
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、本発明のパターン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。
【００６９】
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、なかでも３次元架橋可能な重合性官能基を有するものがより好適に用いられる。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。
【００７０】
なお、上記「３次元架橋」とは、液晶性分子を互いに３次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることを意味する。
【００７１】
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。
【００７２】
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。このような液晶材料を用いることにより、例えば、互いに３次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた上記を形成することができるからである。
なお、本発明においては片末端に重合性官能基を有する液晶性材料を用いた場合であっても、他の分子と架橋して配列安定化することができる。
【００７３】
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。
【００７４】
【化１】
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【００７５】
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。
【００７６】
３．透明フィルム基材
次に、本発明に用いられる透明フィルム基材について説明する。本発明に用いられる透明フィルム基材としては、樹脂材料からなり所定の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。中でも本発明に用いられる透明フィルム基材は、位相差性が低いものであることが好ましい。より具体的には、本発明に用いられる透明フィルム基材は、面内レターデーション値（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。透明基材の面内レターデーション値が上記範囲よりも大きいと、例えば、本発明のパターン位相差フィルムを用いて３Ｄ表示装置を製造した場合に、得られる３Ｄ表示装置の表示品質が悪くなってしまう場合があるからである。
【００７７】
本発明に用いられる透明フィルム基材は、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、透明フィルム基材の透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００７８】
また、本発明に用いられる透明フィルム基材としては、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、（メタ）アクロニトリル、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からなるものを挙げることができるが、透明フィルム基材の面内レターデーションをゼロに近付けやすいことから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、アクリル系樹脂が好ましい。
【００７９】
透明フィルム基材の厚みについては、本発明のパターン位相差フィルムの用途および透明フィルム基材を構成する材料等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではないが、通常は、２０μｍ〜１８８μｍの範囲内であることが好ましく、３０μｍ〜９０μｍの範囲内であることがより好ましい。
【００８０】
なお、上記配向層が紫外性硬化性樹脂からなる場合は、透明フィルム基材と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層を透明フィルム基材上に形成してもよい。このプライマ層は、透明フィルム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，ウレタン系のものを使用することができる。
【００８１】
４．パターン位相差フィルム
（１）他の構成
本発明のパターン位相差フィルムは少なくとも上記透明フィルム基材、配向層、および位相差層を有するものであるが、必要に応じて他の構成を有してもよいものである。本発明に用いられる他の構成としては、本発明のパターン位相差フィルムの用途等に応じて所望の機能を有するものを適宜選択して用いることができる。このような他の構成の例としては、例えば、上記透明フィルム基材の上記配向層が形成された面とは反対面上に形成されるアンチグレア層または反射防止層を挙げることができる。このような反射防止層が形成されていることにより、これにより本発明のパターン位相差フィルムを用いて液晶表示装置を製造した際に、表示品質の良い液晶表示装置を得ることができるという利点がある。なお、上記反射防止層、およびアンチグレア層は一方のみが用いられてもよく、または両方が用いられてもよい。
【００８２】
図９は、本発明のパターン位相差フィルムに反射防止層が用いられる場合の一例を示す概略図断面図である。図９に例示するように本発明のパターン位相差フィルム１０には、上記透明フィルム基材１１の上記配向層１２が形成された面とは反対面上にアンチグレア層または反射防止層１４が形成されていてもよい。
なお、図９中の符号については、図１のものと同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【００８３】
上記アンチグレア層は、太陽や蛍光灯などからの外光が、表示装置の表示画面に入射して反射することから生じる画面の映り込みを低減させる機能を有する層である。一方、上記反射防止層は、表面の正反射率を抑えることで画像のコントラストがよくなり、その結果、画像の視認性を向上させる機能を有するものである。本発明に用いられるアンチグレア層、反射防止層としては、所望のアンチグレア機能、または反射防止機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、表示画質向上を目的として表示装置に用いられるものとして一般的に公知のものを用いることができる。上記アンチグレア層としては、例えば、微粒子を分散させた樹脂層を挙げることができ、上記反射防止層としては、例えば、屈折率の異なる複数の層が積層された構成を有するものを挙げることができる。尚、アンチグレア層の最表面に反射防止層を設ければ、明室における画像の視認性を更に向上することができる。
【００８４】
（２）パターン位相差フィルム
本発明の位相差フィルムは、上述した第１配向領域および第２配向領域が形成されたパターンに対応するように、位相差層に第１位相差領域と第２位相差領域とがパターン状に形成された構成を有するものとなる。ここで、上記第１位相差領域および第２位相差領域が有する位相差性の程度については、特に限定されるものではなく、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。したがって、第１位相差領域および第２位相差領域が示す具体的な面内レターデーションの数値範囲についても特に限定されるものではなく、パターン位相差フィルムの用途に応じて適宜調整すればよい。なかでも、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向と直交する方向に配列させることができるように形成されているパターン位相差フィルムを３Ｄ液晶表示装置を製造するために用いる場合は、上記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内であることが好ましい。より具体的には上記第１位相差領域および第２位相差領域の面内レターデーション値は、１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１２０ｎｍ〜１４０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
また、上記第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されているパターン位相差フィルムを３Ｄ液晶表示装置を製造するために用いる場合は、上記第１配向領域および第２配向領域上の位相差層の面内レターデーション値が、λ／２分に相当するような範囲内であることが好ましい。より具体的には上記第１位相差領域および第２位相差領域の面内レターデーション値は、通常、２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましく、２２０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、２３０ｎｍ〜２７０ｎｍの範囲内であることが特に好ましい。
【００８５】
また、本発明における位相差層において第１位相差領域および第２位相差領域が形成されるパターンについても特に限定されるものではなく、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。なお、第１位相差領域および第２位相差領域が形成されるパターンは配向層において第１配向領域および第２配向領域が形成されたパターンに一致するものになるため、第１配向領域および第２配向領域を形成するパターンを選択することによって、同時に第１位相差領域および低位相差が形成されるパターンを決定することになる。
【００８６】
なお、本発明のパターン位相差フィルムにおいて位相差層に第１位相差領域および第２位相差領域からなるパターンが形成されていることは、例えば、偏光板クロスニコルの中にサンプルを入れて、サンプルを回転させた場合に明線と暗線が反転することを確認することにより評価することができる。このとき、第１位相差領域および第２位相差領域からなるパターンが細かい場合は偏光顕微鏡で観察するとよい。また、前述したＡｘｏＳｃａｎで各パターン内の遅相軸の方向（角度）を測定しても良い。
【００８７】
５．パターン位相差フィルムの製造方法
本発明のパターン位相差フィルムを製造する方法としては、例えば、透明フィルム基材上に、第１配向領域および第２配向領域を有する配向層を形成した後、当該配向層上に棒状化合物を含有する位相差層形成用塗工液を塗工し、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によって製造することができる。
【００８８】
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形成用塗工液からなる膜を形成し、必要に応じて硬化処理を行った後、当該膜の表面に微細凹凸形状を形成して第１配向領域および第２配向領域を形成する方法や、透明フィルム基材上に予め別個に形成した配向層を転写する方法等を挙げることができる。配向層を形成する具体的な方法としては、例えば、ストライプ状のライン状凹凸や微細なライン状凹凸を金型に切削し、その上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、更にその上に透明フィルム基材を密着させ、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ、次に、金型から剥離する等の方法を挙げることができる。また、各配向領域をラビング処理やバイト切削により微細凹凸形状を付与する方法を挙げることができる。
【００８９】
上記位相差層形成用塗工液は、通常、棒状化合物と、溶媒とからなり、必要に応じて重合開始剤等を含むものであってもよい。上記位相差層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記棒状化合物を所望の濃度に溶解できるものであり、かつ、透明フィルム基材を侵蝕しないものであれば特に限定されない。このような溶媒としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、本発明に用いられる溶媒は、１種類でもよく、２種類以上の溶媒の混合溶媒でもよい。
【００９０】
上記位相差層形成用塗工液中における上記棒状化合物の含有量は、上記位相差層形成用塗工液を透明フィルム基材上に塗布する塗工方式等に応じて、上記位相差層形成用塗工液の粘度を所望の値にできる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本発明においては、上記棒状化合物の含有量が、上記位相差層形成用塗工液中、５質量％〜３０質量％の範囲内が好ましく、特に１０質量％〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００９１】
上記位相差層形成用塗工液中には、必要に応じて光重合開始剤を含んでも良い。特に紫外線照射により位相差層を硬化させる処理を実施する場合には、光重合開始剤を含むことが好ましい。本発明に用いられる光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系化合物等の一般的に公知のものを用いることができる。また、光重合開始剤を使用する場合には、光重合開始助剤を併用することができる。このような光重合開始助剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の３級アミン類や、２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミド安息香酸エチル等の安息香酸誘導体を例示することができるが、これらに限られるものではない。
【００９２】
上記位相差層形成用塗工液を上記透明フィルム基材上に塗工する塗布方式としては、所望の平面性を達成できる方法であれば、特に限定されるものではない。具体的には、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型塗布方法などを例示することができるが、これに限られるものではない。上記位相差層形成用塗工液の塗膜の乾燥方法は、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等、一般的に用いられる乾燥方法を用いることができる。また、上記棒状化合物として重合性材料を用いる場合、上記重合性材料を重合する方法は、特に限定されるものではなく、上記重合性材料が有する重合性官能基の種類に応じて適宜決定すればよい。
【００９３】
Ｂ．偏光子付きパターン位相差フィルム
次に、本発明の偏光板付きパターン位相差フィルムについて説明する。上述したように本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムは、上記本発明に係るパターン位相差フィルムと、上記パターン位相差フィルム上に積層された偏光子とを有することを特徴とするものである。
【００９４】
このような本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムについて図を参照しながら説明する。図１０は本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムの一例を示す概略断面図である。図１０に例示するように、本発明の偏光子付きパターン位相差フィルム２０は、パターン位相差フィルム１０と、上記パターン位相差フィルム１０上に積層された偏光子２１とを有することを特徴とするものである。このような例において本発明の偏光子付きパターン位相差フィルム２０は、上記パターン位相差フィルム１０が上記本発明に係るパターン位相差フィルムであることを特徴とするものである。ここで、図１０（ａ）、（ａ）’においては、偏光子２１の両面に偏光板保護フィルム２２が配置された偏光板２３として偏光子２１がパターン位相差フィルム１０上に積層された構成について図示したが、本発明の偏光子付きパターン位相差フィルム２０はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、図１０（ｂ）、（ｂ）’に示すようにパターン位相差フィルム１０の透明フィルム基材１１上に偏光子２１のみが積層される態様であってもよい。尚、３Ｄ画像を広い視野角で見れるようにするためには、偏光子２１と位相差層１３との距離は出来る限り短くした方が良いので、図１０中、層構成（ａ）’よりは（ａ）の方が好ましく、（ｂ）よりは（ｂ）’の方が好ましい。なお、図１０において２４は接着層を表わすものである。
また、図１０中の符号については、図１のものと同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【００９５】
本発明によれば、上記本発明に係るパターン位相差フィルムが用いられていることにより、３Ｄ表示装置を製造するために好適に用いることができる偏光子付きパターン位相差フィルムを得ることができる。
【００９６】
本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムは、少なくとも上記パターン位相差フィルムと、偏光子と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、本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムに用いられる各構成について順に説明する。
【００９７】
なお、本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムに用いられるパターン位相差フィルムについては、上記「Ａ．パターン位相差フィルム」の項において説明したものであるため、以下での説明は省略する。
【００９８】
まず、本発明においてパターン位相差フィルム上に偏光子が積層されている態様について説明する。本発明においてパターン位相差フィルムに偏光子が積層されている態様は特に限定されるものではなく、パターン位相差フィルムの透明フィルム基材側に積層される態様であってもよく、またはパターン位相差フィルムの位相差層上に積層される態様であってもよい。また偏光子がパターン位相差フィルムに積層される態様としては、偏光子のみがパターン位相差フィルム上に積層される態様であってもよく（図１０（ｂ）、（ｂ）’参照）、偏光子が偏光板としてパターン位相差フィルム上に積層される態様であってもよい（図１０（ａ）、（ａ）’参照）。中でも本発明においては、偏光子がパターン位相差フィルムの透明フィルム基材側に積層される場合は、偏光子のみが積層される態様であることが好ましく、一方で偏光子がパターン位相差フィルムの位相差層上に積層される場合は、偏光板として積層される態様であることが好ましい。
【００９９】
また、本発明においてパターン位相差フィルムと偏光子とを積層するに際しては必要に応じて両者の間に接着層や粘着層を介在させてもよい。
【０１００】
本発明に用いられる偏光子としては、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用の偏光板に用いられる偏光子として公知のものを用いることができる。このような偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールからなるフィルムにヨウ素を含浸させ、これを一軸延伸することによってポリビニルアルコールとヨウ素との錯体を形成させたものを挙げることができる。
【０１０１】
本発明において偏光子を偏光板としてパターン位相差フィルム上に積層する場合、偏光板としては偏光子の少なくとも片面、好ましくは両面に偏光板保護フィルムが配置された構成を有する偏光板が使用される。この際に用いられる偏光板保護フィルムとしては、上記偏光子を保護することができ、かつ、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本発明に用いられる偏光板保護フィルムは、可視光領域における透過率が８０％以上であるものが好ましく、９０％以上であるものがより好ましい。
ここで、上記偏光板保護フィルムの透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチックー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。
【０１０２】
上記偏光板保護フィルムを構成する材料としては、例えば、セルロース誘導体、シクロオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類等を挙げることができる。なかでも本発明においては、上記樹脂材料としてセルロース誘導体、シクロオレフィン系樹脂、またはアクリル系樹脂を用いることが好ましい。
【０１０３】
上記セルロース誘導体としては、偏光板において偏光子が空気中の水分等に曝されることを防止する機能と、偏光子の寸法変化を防止する機能とを有するものであれば特に限定されるものではない。なかでも本発明においては、上記セルロース誘導体としてセルロースエステル類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中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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また本発明においては、上記低級脂肪酸エステルの中でもセルロースアセテートを特に好適に用いることができる。セルロースアセテートとしては、平均酢化度が５７．５〜６２．５％（置換度：２．６〜３．０）のトリアセチルセルロースを用いることが最も好ましい。このようなトリアセチルセルロールは光学的等方性に優れるからである。
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。
【０１０６】
なお、従来、セルロース誘導体からなるフィルムを偏光板保護フィルムとして用いる場合、表面をけん化処理することによってポリビニルアルコールからなる偏光子との接着性を向上することができる。
【０１０７】
一方、上記シクロオレフィン系樹脂としては、環状オレフィン（シクロオレフィン）からなるモノマーのユニットを有する樹脂であれば特に限定されるものではない。このような上記環状オレフィンからなるモノマーとしては、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等を挙げることができる。また、本発明に用いられるシクロオレフィン系樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）またはシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）のいずれであっても好適に用いることができる。また、上記シクロオレフィン系樹脂は上記環状オレフィンからなるモノマーの単独重合体であってもよく、または、共重合体であってもよい。
【０１０８】
また、本発明に用いられるシクロオレフィン系樹脂は、２３℃における飽和吸水率が１質量％以下であるものが好ましく、なかでも０．１質量％〜０．７質量％の範囲内であるものが好ましい。このようなシクロオレフィン系樹脂を用いることにより、偏光板を吸水による光学特性の変化や寸法の変化がより生じにくいものとすることができるからである。
ここで、上記飽和吸水率は、上記吸水率は、ＡＳＴＭＤ５７０に準拠し２３℃の水中で１週間浸漬して増加重量を測定することにより求められる。
【０１０９】
本発明に用いられるシクロオレフィン系樹脂からなる偏光板保護フィルムの具体例としては、例えば、Ｔｉｃｏｎａ社製  Ｔｏｐａｓ（登録商標）、ジェイエスアール社製  アートン（登録商標）、日本ゼオン社製  ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）、日本ゼオン社製  ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、三井化学社製  アペル（登録商標）等を挙げることができる。
【０１１０】
また、上記アクリル系樹脂は特に限定されないが、例えば、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂など）、脂環族炭化水素基を有する重合体（例えば、メタクリル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸ノルボルニル共重合体など）などが挙げられる。好ましくは、ポリ（メタ）アクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸Ｃ１−６アルキル、特に好ましくは、メタクリル酸メチルを主成分（５０〜１００重量％、好ましくは７０〜１００重量％）とするメタクリル酸メチル系樹脂が挙げられる。
【０１１１】
本発明に用いられるシクロオレフィン系樹脂からなる偏光板保護フィルムの具体例としては、例えば、日本触媒社製アクリビュア（登録商標）を挙げることができる。
【０１１２】
また、本発明に用いられる偏光板保護フィルムの厚みは特に限定されないが、通常、５μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、特に１５μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましく、さらに３０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１１３】
本発明の偏光子付きパターン位相差フィルムは、上記本発明に係るパターン位相差フィルムを用い、適宜接着層を用いて偏光子を任意の態様で積層することにより製造することができる。
【０１１４】
Ｃ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。上述したように本発明の液晶表示装置は、第１偏光板と、上記第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、上記液晶セル上に配置された第２偏光板と、上記第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ものであって、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、上記パターン位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２配向領域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ものである。
【０１１５】
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１１は本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図断面図である。図１１に例示するように本発明の液晶表示装置３０は、第１偏光板３１と、上記第１偏光板３１上に配置され、パターン状に画素部３２ａが形成されたカラーフィルタを備える液晶セル３２と、上記液晶セル３２上に配置された第２偏光板３３と、上記第２偏光板３３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１０とを有するものである。本発明の液晶表示装置３０においては、上記カラーフィルタにおいて上記画素部３２ａが形成されているパターンと、上記位相差フィルム１０の配向層１２において上記第１配向領域１２Ａおよび上記第２配向領域１２Ｂ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ものである。
また、図１１中の符号については、図１のものと同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【０１１６】
本発明によれば、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、上記位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２配向領域が形成されているパターンとが対応関係にあることにより、３次元表示の映像を表示することが可能な液晶表示装置を得ることができる。
【０１１７】
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、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、本発明に用いられる各構成について説明する。
【０１１８】
なお、本発明に用いられるパターン位相差フィルムは、上記「Ａ．パターン位相差フィルム」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１１９】
１．液晶セル
本発明に用いられる液晶セルは、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。本発明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。
【０１２０】
２．第１偏光板および第２偏光板
本発明に用いられる第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。このような偏光板としては、例えば、偏光子と、当該偏光子の両面に配置された偏光板保護フィルムとからなるものが一般的である。ここで、上記偏光子、および偏光板保護フィルムについては上記「Ｂ．偏光子付きパターン位相差フィルム」の項において説明したものと同様のものを用いることができる。
【０１２１】
また、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。
【０１２２】
３．液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、上記液晶セルが備える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、上記パターン位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２配向領域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ものである。上記画素部が形成されているパターンと、上記パターン位相差フィルムの上記配向層において上記第１配向領域および上記第２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配向領域および上記第２配向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。
【０１２３】
また、上記パターン位相差フィルムとして、第２配向領域に形成された微細凹凸形状が、上記棒状化合物を上記第１配向領域における配列方向に対して４５°の方向に配列させることができるように形成されているものを用いる場合には、パターン位相差フィルムの表示側に面内レターデーション値がλ／４分に相当し、上記パターン位相差フィルムにおける上記第１位相差領域または第２位相差領域の遅相軸方向となす角度が４５°となる遅相軸を有する第２位相差層を有することが好ましい。３次元映像を精度よく表示できるものとすることができるからである。
【０１２４】
このような第２位相差層としては、面内レターデーション値がλ／４分に相当する程度の位相差性を示すものであれば特に限定されるものではなく、屈折率異方性を有する棒状化合物が規則的に配列してなるものや、屈折率異方性を有する高分子材料からなるフィルムを延伸してなるもの等を挙げることができる。
なお、本発明に用いられる第２位相差層は、全面において遅相軸の方向が一定方向であるものを用いることができる。
【０１２５】
本発明に用いられる第２位相差層が屈折率異方性を有する棒状化合物が規則的に配列してなるものである場合、上記棒状化合物としては、第２位相差層にλ／４分に相当する程度の位相差性を付与できるものであれば特に限定されるものではない。このような棒状化合物については、上記位相差層に用いられるものと同様のものを用いることができる。なお、第２位相差層が屈折率異方性を有する棒状化合物が規則的に配列してなるものである場合、当該第２位相差層は、通常、上記棒状化合物を規則的に配列させることができる配向層と共に用いられることになる。
【０１２６】
一方、本発明に用いられる第２位相差層が、屈折率異方性を有する高分子材料からなるフィルムを延伸してなるものである場合、上記高分子材料の例としては、例えば、シクロオレフィン系樹脂を挙げることができる。上記シクロオレフィン系樹脂としては、環状オレフィン（シクロオレフィン）からなるモノマーのユニットを有する樹脂であれば特に限定されるものではない。このような上記環状オレフィンからなるモノマーとしては、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等を挙げることができる。また、本発明に用いられるシクロオレフィン系樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）またはシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）のいずれであっても好適に用いることができる。また、上記シクロオレフィン系樹脂は上記環状オレフィンからなるモノマーの単独重合体であってもよく、または、共重合体であってもよい。具体例としては、例えば、Ｔｉｃｏｎａ社製  Ｔｏｐａｓ（登録商標）、ジェイエスアール社製  ＡＲＴＯＮ（登録商標）、日本ゼオン社製  ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）、日本ゼオン社製  ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、三井化学社製  アペル（登録商標）等を延伸したものを挙げることができる。
【０１２７】
本発明に用いられる第２位相差層の具体的な面内レターデーション値としては、面内レターデーション値がλ／４分に相当するものであれば特に限定されるものではないが、通常、１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、１２０ｎｍ〜１４０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【０１２８】
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】
【０１２９】
１．切削バイトの製作
ロールトゥロール用シリンダ表面を切削するバイトには硬度が高く耐久性のあるダイヤモンドがよく、そのバイト先端には液晶配向するナノオーダーの凹凸形状の形成が必要である。その凹凸形状の作製方法として「ＥＢ描画法」「ＦＩＢ加工法」があり、それぞれの工程の流れを説明する。
【０１３０】
ＥＢ描画法は「ダイヤモンド洗浄」→「クロム成膜」→「レジストコート」→「帯電防止層コート」→「ＥＢ描画」→「現像」→「Ｃｒエッチング」→「ダイヤモンドエッチング」→「ダイヤモンド端面加工」という流れで最適条件で加工を行なう。
【０１３１】
もう一つの方法として、ＦＩＢ加工法があり、ダイヤモンドバイトの先端部をＦＩＢ（収束イオンビーム）で超微細加工を行ない、数百ナノオーダーの凹凸ピッチ、数十ナノオーダーの深さの凹凸を形成する。ＦＩＢ加工機には日立製ＦＢ−２１００や日立製ＮＢ５０００が加工性能、安定性の面で良いがこれに限定するものではない。
【０１３２】
今回は、ＦＩＢ加工機として日立製ＦＢ−２１００を用いて、先端部（上底部分）程幅の狭い台形形状のダイヤモンドバイトの先端部（上底部分）をＦＩＢ（収束イオンビーム）で超微細加工を行ない、高さ１００ｎｍ、幅１００ｎｍ、および周期２００ｎｍの微細凹凸形状を形成した。
なお、バイトとしてはテーパー部（斜辺）と先端部（上底部分）との内角が１４５°（テーパー部と先端部とが５５°のテーパー角度）を有する台形形状のものを用いた。
【０１３３】
２．ロールトゥロール用パタンシリンダ（原版）の製作
鉄またはアルミで構成されたシリンダーを用意し、全面に２００μ〜５００μｍの厚みで銅メッキ加工を行なった。銅メッキに限定するものではないが、バイトでの快削性を考慮すると銅メッキがよく、製品品質によってはアルミでも構わない。銅メッキ層の密着が悪い場合には下地にニッケルメッキを一層設けても構わない。銅メッキしたシリンダは面制度を上げるために全面砥石研磨を行い、鏡面仕上げのバフ研磨を行った。ナノバイトでの切削前に面だし用バイトを用いて面だし加工を行うため砥石研磨、バフ研磨は必須項目ではない。
【０１３４】
バフ研磨を行ったシリンダは旋盤加工機にて面だし用バイトを用いて面だし加工を行った。面だし加工は、ナノ凹凸がついたバイト先端部のゼロ点合わせのために必要であり、面だし加工を行ったあとはシリンダは旋盤加工機から外さずにそのままナノ凹凸ダイヤモンドバイトで切削加工を行う必要がある。
【０１３５】
３．第１方向研磨
銅メッキシリンダ表面の研磨、ラビングまたは切削を行った。研磨の場合は一般的に三共理化学性研磨フィルムを用いた。
また、そのときの研磨砥粒はダイヤモンド、酸化アルミナ、珪素いずれでも構わないが、銅材の場合ダイヤモンドだと傷が入りやすいため、硬度の低い砥粒が良い。具体的には、粒径０．１μｍの酸化アルミナの砥粒を用いた。
なお、ラビングの場合は吉川化工製ラビングクロスＹＡ１８Ｒを用いた。その他型番ＹＡ１９Ｒ,ＹＡ２０Ｒでも構わない。
【０１３６】
第１研磨の方向は真横方向（軸方向）または斜め４５度方向（１３５度）とした。
真横方向に研磨する場合は研磨フィルムが固定された可動式ヘッドが固定されたシリンダ表面を１方向に研磨した。１回研磨が終わったら可動式ヘッドは初期位置に戻り、シリンダがある一定の角度回転したところで止まり、稼動式ヘッドが再度横方向に移動して研磨した。これを少なくとも４００回、またはそれ以上の回数を行った。回数が多いほど研磨する面の疎密差が少なくなり均一な外観が得られる。
第１方向が４５度の場合は、シリンダの回転速度と可動式研磨ヘッドの横方向の移動速度が同じであれば４５度方向に研磨傷が付き、これを少なくとも４００回、またはそれ以上の回数を行った。
【０１３７】
４．第２方向切削
第１方向の研磨終了後、前記バイトを用いて円周方向に切削を行なった。旋盤の刃物固定台にバイトを平行に固定し、シリンダ表面でのゼロ点位置確認後、切り込み量５μｍにて１本切り切削を幅方向に移動しながら行った。この時、全面を切削すると第１方向研磨傷が全て無くなってしまうため、第２方向切削時にはピッチ３００μｍ程度（インチサイズにより変更）で切削する箇所、切削しない箇所を交互に選択して加工を行った。
なお、バイト先端形状は台形をしており、その先端（上底部分）に微小な凹凸形状が形成されているが、切削時切込み量より両隣に微小凹凸のないテーパー部（斜辺）でも切削され、そこが０度／４５度、９０度にも液晶が配向しない領域（無配向領域）になった。また、このようにして規制された無配向領域の断面形状は、上記バイト先端形状のテーパー部に対応したテーパー形状（テーパー角度３５°）となった。
これにより、第１方向研磨と第２方向研磨とがストライプ状に交互に、かつその間にはどちらにも配向しない無配向領域が存在するシリンダとすることができた。
【０１３８】
[評価]
上記実施例で製作した版にリタデーションの無い透明基材フィルム、例えばＴＡＣフィルム、ＣＯＰ（ゼオノア）、アクリルフィルムを用いて紫外線硬化樹脂にて版表面の形状を賦型し、その賦型樹脂側にメルク製紫外線硬化型液晶をスピンコートにてリタデーション値が１２５ｎｍになるように膜厚を調整して、パタン位相差フィルムを作製した。
なお、上記版表面の形状が賦型された賦型樹脂には、ストライプ状の微細凹凸構造が形成された厚みの厚い第１配向領域と、微小なライン状凹凸構造が略一定方向に形成された厚みの薄い第２配向領域とが、ストライプ状に交互に形成されていることが確認できた。
【０１３９】
そのフィルムを評価した結果、第１層表面の配向方向が０度または４５度であり、第２層表面の配向方向が９０度（版円周方向）であり、それぞれの版表面には１回目２回目の研磨による上書き傷がない綺麗なパタン位相差フィルムができていることが確認できた。
【符号の説明】
【０１４０】
１０  …  パターン位相差フィルム
１１  …  透明フィルム基材
１２  …  配向層
１２Ａ  …  第１配向領域
１２Ｂ  …  第２配向領域
１２Ｃ  …  無配向領域
１３  …  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
２０  …  偏光子付きパターン位相差フィルム
２１  …  偏光子
２２  …  偏光板保護フィルム
２３  …  偏光板
２４  …  接着層
３０  …  液晶表示装置
３１  …  第１偏光板
３２  …  液晶セル
３２ａ  …  画素部
３３  …  第２偏光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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【図１２】
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