(57)【要約】【課題】画面を傾斜方向から観察した場合にもクロストークの発生を抑制し得る、３Ｄ画像表示装置用の光学素子を簡便な手法で提供する。【解決手段】  感光性基を有する液晶性材料からホメオトロピック配向層からなるポジティブＣプレート３ａを形成し、偏光の照射により付与される液晶配向性または液晶配向能を利用して、前記ポジティブＣプレート上に直接または配向膜を介して、液晶性材料からなるパターニング位相差層３ｂを形成し、光学フィルム積層体の膜厚方向のレタデーションＲｔｈをＲｔｈ＜−２０ｎｍとすることにより、前記課題を解決する。【選択図】図３
2016004143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄ用の光学素子に用いられる光学フィルム積層体であって、感光性基を有する液晶性材料からなるポジティブＣプレートと、前記ポジティブＣプレート上に、直接、または配向膜を介して積層された液晶性材料から形成される、隣接する領域で位相差特性が異なる複数の領域からなるパターニング位相差層とを有し、積層体全体の膜厚方向のレタデーションＲｔｈがＲｔｈ＜−２０ｎｍとなる光学フィルム積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学フィルム積層体であって、前記パターニング位相差層が、感光性基を有する液晶性材料から形成された光配向層である、光学フィルム積層体。
【請求項３】
請求項１に記載の光学フィルム積層体であって、感光性基を有する液晶性材料から形成された配向膜を有し、前記パターニング位相差層は、前記配向膜の配向に従って配向し、その配向性を固定された重合性液晶性材料からなる、光学フィルム積層体。
【請求項４】
請求項１に記載の光学フィルム積層体であって、前記ポジティブＣプレートの感光性基がパターン状の偏光照射により、パターン状に光反応しており、前記パターニング位相差層は、前記ポジティブＣプレートの上に直接積層され、ポジティブＣプレートの感光性基の光反応パターンに従って配向され、その配向を固定されたものである、光学フィルム積層体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体であって、前記ポジティブＣプレートを構成する材料、前記パターニング位相差層を構成する材料、および必要に応じ前記配向膜を構成する材料が、それぞれ他の材料に含まれる感光性基と光反応しうる感光性基を含むことを特徴とする、光学フィルム積層体。
【請求項６】
請求項５に記載の光学フィルム積層体であって、前記ポジティブＣプレートを構成する材料、前記パターニング位相差層を構成する材料、および必要に応じ前記配向膜を構成する材料が、同一の感光性基を有することを特徴とする光学フィルム積層体。
【請求項７】
感光性基を有する液晶性材料からホメオトロピック配向層を形成する工程と、
前記ホメオトロピック配向層上に、直接、または配向膜を介して、液晶性材料からなる層を積層し、前記液晶性材料をパターン状に配向させて、隣接する領域で液晶性材料の配向方向が異なる複数の領域からなるパターニング配向層を形成する工程と、
パターニング配向層の形成後に、非偏光性の紫外光を照射することにより、前記ホメオトロピック配向層の配向性を固定してポジティブＣプレートとするとともに、前記パターニング配向層の配向性を固定してパターニング位相差層とする工程とを有し、
前記パターニング配向層を形成する工程は、前記ホメオトロピック配向層、前記配向膜、または前記ホメオトロピック配向層上に積層した液晶性材料からなる層のいずれかに、偏光の照射を行う工程を含み、
前記ポジティブＣプレート、前記パターニング位相差層、および必要に応じ前記配向膜からなる積層体全体の膜厚方向のレタデーションＲｔｈがＲｔｈ＜−２０ｎｍである、
光学フィルム積層体の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング配向層を形成する工程が、
感光性基を有する液晶性材料を前記ホメオトロピック配向層上に積層する工程と、
前記液晶性材料に偏光を照射して液晶性材料を所定のパターンに従って配向させる工程とを含み、
前記非偏光の照射によって、前記パターニング配向層の配向性が固定されるとともに、前記ポジティブＣプレートと前記パターニング位相差層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング位相差層を形成する工程が、
前記ホメオトロピック配向層上に感光性基を有する液晶性材料を積層した後、前記液晶性材料に偏光を照射して、所定パターンの配向性を有する配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に重合性の液晶性材料を積層して、配向膜のパターンに従ってパターン状に配向させる工程とを含み、
前記非偏光の照射によって、前記ホメオトロピック配向層と、配向膜と、パターニング配向層の配向性が固定されるとともに、前記ホメオトロピック配向層と前記配向膜、前記配向膜と前記パターニング配向層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング配向層を形成する工程が、
前記ホメオトロピック配向層に所定のパターンに従って偏光を照射する工程と、
前記ホメオトロピック配向層上に重合性の液晶性材料を積層して、パターン状に配向させる工程とを含み、
前記非偏光の照射によって、前記ホメオトロピック配向層とパターニング配向層の配向性が固定されるとともに、前記ホメオトロピック配向層と前記パターニング配向層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか一項に記載の光学フィルム積層体の製造方法であって、前記ホメオトロピック配向層を構成する材料、前記パターニング配向層を構成する材料、および必要に応じ前記配向膜を構成する材料が、それぞれ他の材料に含まれる感光性基と光反応しうる感光性基を含むことを特徴とする、光学フィルム積層体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学フィルム積層体であって、前記ホメオトロピック配向層を構成する材料、前記パターニング配向層を構成する材料、および必要に応じ前記配向膜を構成する材料が、同一の感光性基を有することを特徴とする光学フィルム積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルム積層体からなる光学位相差素子およびその製造方法に関するものである。特に、位相差をパターニングした素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
位相差をパターニングした光学位相差素子は、パッシブ型３Ｄ画像表示装置に利用されている。パッシブ型３Ｄ画像表示装置は、観察者の左眼には左眼用の映像のみを、右眼には右眼用の映像のみを見せることで立体像（３Ｄ画像）を認識させている。例えば、液晶画像表示装置のような前面に偏光板が配置される表示装置においては、それぞれの画素に対応した位相差をパターニングした光学位相差素子を装着して、表示される画像を左眼用画像、右眼用画像の２つの円偏光からなる画像に変換する。観察者がこの画像を左右の眼に異なる円偏光眼鏡（偏光子に位相差フィルムを貼合したもの）をかけて観察することにより、左眼では左眼用の画像（例えば、映像）のみを、右眼では右眼用の画像のみを見ることができ、立体像を認識している。このような位相差をパターニングした光学位相差素子には、図１に示すような、表示装置の画素に合わせ市松模様状に隣り合う画素の位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたチェッカー・ボード方式や、図２に示すような水平方向に一画素ずつ交互に位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたライン・バイ・ライン方式などがある。
【０００３】
このような位相差をパターニングした光学位相差素子の作製方法として、偏光により液晶配向能を発現する高分子層（光配向膜）を偏光でパターン露光し、その高分子層に重合性液晶を塗布して配向させ、この配向を熱や光で重合し固定させることにより、高分子層の配向に対応したパターンに配向固定させる方法がある。
【０００４】
例えば、位相差をパターニングした光学位相差素子の製造方法として、特許文献１（特開２００５−４９８６５号公報）には、第一支持材に、偏光を照射することで分子が所定の配向をする高分子層から成る配向層を設け、続いて、この配向層に偏光を照射して該配向層の配向パターンが、隣接領域において、遅相軸方向が異なる配向パターン若しくは進相軸方向が異なる配向パターンとし、続いて、この配向層に光重合性の液晶モノマー層を設け、続いて、該液晶モノマー層を所定の温度に加熱して該液晶モノマー層の液晶を前記配向層の分子配向に対応した配向とし、続いてこの液晶モノマー層に光を照射して該液晶モノマー層を重合せしめると共に、液晶の配向を固定させて液晶ポリマー層とし、続いて、この液晶ポリマー層に接着層若しくは粘着層を介してフィルム状若しくはシート状の第二支持材を設け、続いて、前記第一支持材を前記配向層から剥離せしめる方法で光学位相差素子を作製する方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２（特開２０１２−８３６２８号公報）には、３Ｄ画像表示装置に用いるパターニング位相差フィルムとして、｜Ｒｔｈ（５５０）｜≦２０である、透明支持体とλ／４機能を有する光学フィルムが提案されている。この方法では、膜厚方向のレタデーションＲｔｈを｜Ｒｔｈ（５５０）｜≦２０と実質的に０とした光学フィルムを、３Ｄ画像表示装置の上側偏光板の表面に配置することにより、クロストークを低減できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４９８６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−８３６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
位相差値の制御によって左眼用画像、右眼用画像の２つの円偏光を利用する３Ｄ画像表示装置に利用される位相差をパターニングした光学素子を、特許文献１の方法で製造することは可能である。
しかしながら、一般的な液晶モノマーは棒状の分子形態をした光学的に１軸性を有する材料である。この場合、光学的に１軸性を有する重合性液晶を使用する場合、形成される各パターンの領域も光学的に１軸性を有する傾向にある。光学的に１軸性を示す素子は、遅相軸または進相軸を回転軸として視認角度を振った場合、視認方向からの位相差がそれぞれ増強（遅相軸が回転軸の場合）または減少（進相軸が回転軸の場合）する。このため、３Ｄ画像表示装置に用いる場合でも画面の法線方向に対する角度として示される視認角度が大きくなるにつれて位相差値のズレが大きくなる。
【０００８】
更に、左眼用画像、右眼用画像の形成は、位相差値の制御によって行われているため、位相差をパターニングした光学異方素子の基材には、面内位相差を極力抑えられた基材を使用する必要がある。このような基材としては光学透明性、平滑性、経済性などの観点からトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）が利用されるが、ＴＡＣフィルムは複屈折性（Ｎｘ＝Ｎｙ＞Ｎｚ）を有しており、正面視での位相差は極僅かであるが、視認角度が法線方向から大きくなるにつれて位相差値が大きくなる特性がある。そのため、ＴＡＣフィルムを光学的に１軸性を示す素子と組み合わせると、遅相軸、進相軸を回転軸として視認角度を振った場合、視認方向による位相差の増強（遅相軸が回転軸）、あるいは、減少（進相軸が回転軸）が強調される。
【０００９】
位相差のパターニングによって左眼用画像、右眼用画像の２つの円偏光を利用する３Ｄ画像表示装置では、左眼用画像、右眼用画像に対し特定の位相差値を加えて２つの円偏光に変換する。３Ｄ画像を視認する場合には、円偏光眼鏡を用いて、それぞれの円偏光に同等の位相差値を与えて打ち消す、あるいは加えて、左眼用画像、右眼用画像を90°異なる直線偏光に変換し、偏光板を介して左右の眼で見ることになる。右眼では左眼用画像が偏光板に対し90°回転した直線偏光となり、偏光板に吸収されるため右眼用画像のみを認識できるようになる（左眼ではその逆となる）。円偏光を直線偏光に変換するには、加えた位相差値と同じ位相差値を与えて位相差を打ち消す必要がある。３Ｄ画像表示装置おいて視認角度によって加えられる位相差値が変化することは、円偏光眼鏡にて加えられる位相差値からのズレが生じてしまうことになる。このように、３Ｄ画像表示装置において視認角度による位相差値のズレが大きくなると、円偏光眼鏡によって完全に直線偏光へ変換されずに光漏れが発生し、クロストークが発生して画像品質を損なう。
【００１０】
よって、ＴＡＣフィルム上に光学的に１軸性を有する重合性液晶を使用すると、正面方向から視た場合には、クロストークの無い画像が得られるが、大人数で３Ｄ映像を観賞するときなど視認角度が正面方向から大きく異なってくると、クロストークが発生し問題となる。
【００１１】
このクロストークを低減するために特許文献２では、透明支持体とλ／４機能を有する光学フィルムが提案されている。より具体的には、膜厚方向のレタデーションＲｔｈが−（マイナス）の値を有する透明支持体と棒状液晶化合物のような正の１軸性を有する材料をパターン配向させた光学異方性層を組合せる、あるいはＲｔｈが＋（プラス）の値を有する透明支持体とディスコチック液晶化合物のような負の１軸性を有する材料を平均傾斜角度９０°で配向させた光学異方性層を組合せることにより、｜Ｒｔｈ｜≦２０と実質的に０とした光学フィルムが提案されている。しかしながら、Ｒｔｈを制御した透明支持体を調整する必要があること、光学異方性層を調整するためには、別途、何らかの基材に配向膜を形成し、この配向膜上で棒状液晶化合物やディスコチック液晶化合物を配向させた光学異方性層を形成した上で、前記Ｒｔｈを制御した透明支持体に転写するなどして組み合わせる必要があるため製造工程が煩雑となることが問題となる。
更には、特許文献２においては、上記光学フィルムは、３Ｄ画像表示装置の偏光板上に配置して用いられるが、偏光板を保護する目的でＴＡＣフィルムが利用されており、前述のＴＡＣフィルムの複屈折性（Ｎｘ＝Ｎｙ＞Ｎｚ）により視認方向による位相差値ズレが大きくなるため、Ｒｔｈを０とした光学フィルムを用いたとしてもクロストークを最小限に抑えることができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、ポジティブＣプレートとパターニング位相差層からなるＲｔｈ＜−２０ｎｍの３Ｄ用光学素子を用いることにより従来技術の問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。膜厚方向のレタデーションＲｔｈは、３Ｄ画像表示装置の偏光板を保護する目的で使用されるＴＡＣフィルムの複屈折性による視認方向による位相差値ズレを補正するためＲｔｈ＜−２０ｎｍが好ましい。更に好ましくは、−１５０ｎｍ＜Ｒｔｈ＜−３０ｎｍであることが好ましい。但し、３Ｄ画像表示装置を構成する光学部材や本発明の光学フィルム積層体の基材の光学特性を考慮して設定することが望ましく、ここに記載される数値によって限定されるのもではない。
【００１３】
本発明第１の態様は、感光性基を有する液晶性材料から形成されたポジティブＣプレートと、上記ポジティブＣプレート上に、直接、または配向膜を介して積層された、パターニング位相差層とを有し、膜厚方向のレタデーションＲｔｈがＲｔｈ＜−２０ｎｍとなる光学フィルム積層体である。
上記ポジティブＣプレートは、ホメオトロピック配向層からなることが好ましい。
上記パターニング位相差層は、複数の領域から構成され、隣接する領域では位相差特性の異なるものである。例えば、隣同士の領域では遅相軸方向が互いに異なるものであってもよい。このパターニング位相差層は、所定方向Ａの遅相軸を有する第一の領域と、方向Ａとは異なる所定方向Ｂの遅相軸を有する第二の領域とが交互配置されたものであってもよい。この場合、第一の領域と第二の領域は、一方向に交互配置されていてもよく、二方向に（二次元的に）交互配置されていてもよい。パターニングした位相差領域の面内位相差値（Ｒｅ）は、５０ｎｍ＜Ｒｅ＜１８０ｎｍとしてもよく、１００ｎｍ＜Ｒｅ＜１５０ｎｍであることがさらに好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様にかかる光学フィルム積層体であって、上記パターニング位相差層が、感光性基を有する液晶性材料から形成された光配向層である、光学フィルム積層体である。
【００１５】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様にかかる光学フィルム積層体であって、前記ポジティブＣプレート上に形成された、感光性を有する液晶性材料からなる配向膜（光配向膜）を有し、前記パターニング位相差層は、前記配向膜上で配向し、その配向性を固定された重合性液晶性材料からなるものである、光学フィルム積層体である。
なお、重合性液晶性材料とは、熱重合または光重合により、液晶性分子が重合しうる液晶性材料、または液晶性分子を架橋する架橋剤が添加された液晶性材料である。
【００１６】
上記構成の光学フィルム積層体において、前記配向膜は、前記感光性基を有する液晶性材料が所定のパターンで配向したパターニング配向膜であることが好ましい。
【００１７】
本発明の第４の態様は、上記第１の態様にかかる光学フィルム積層体であって、前記ポジティブＣプレートの感光性基がパターン状の偏光照射により、パターン状に光反応しており、前記パターニング位相差層は、前記ポジティブＣプレートの上に直接積層され、ポジティブＣプレートの感光性基の光反応パターンに従って配向され、その配向を固定されたものである、光学フィルム積層体である。
このような光学フィルム積層体は、前記ポジティブＣプレートを構成するホメオトロピック配向層にパターン状に偏光を照射することにより、感光性基をパターン状に異方的に光反応させた後、該ホメオトロピック配向層上に重合性液晶性材料を直接積層して、重合性液晶性材料を配向させ、その配向性を固定することにより形成することができる。
【００１８】
上記いずれの態様においても、前記ポジティブＣプレート、前記パターニング位相差層、および必要に応じて配置される前記光配向層がそれぞれ、光反応し得る官能基（感光性基）を有する材料から構成され、前記ポジティブＣプレートと前記パターニング位相差層の界面または、前記ポジティブＣプレートと前記配向膜および前記配向膜と前記ポジティブＣプレートの各界面において、前記官能基が相互に反応していることが好ましい。その場合、各層の材料が含む光反応し得る官能基は、同一のものであることが好ましい。
【００１９】
本発明の第５の態様は、感光性基を有する液晶性材料（第１の液晶性材料）からホメオトロピック配向層を形成する工程と、
前記ホメオトロピック配向層上に、直接、または配向膜を介して液晶性材料（第２の液晶性材料）からなる層を積層し、前記液晶性材料をパターン状に配向させて隣接する領域で液晶性材料の配向方向が異なる複数の領域からなるパターニング配向層を形成する工程と、
パターニング配向層の形成後に、非偏光性の紫外光を照射することにより、前記ホメオトロピック配向層の配向性を固定してポジティブＣプレートとするとともに、前記パターニング配向層の配向性を固定してパターニング位相差層とする工程とを有し、
前記パターニング配向層を形成する工程において、前記ホメオトロピック配向層、前記配向膜、または前記ホメオトロピック配向層上に積層した液晶性材料からなる層のいずれかに、偏光の照射を行う工程を含み、
前記ポジティブＣプレート、前記パターニング位相差層、および必要に応じ前記配向膜からなる積層体全体の膜厚方向のレタデーションＲｔｈがＲｔｈ＜−２０ｎｍである、光学フィルム積層体の製造方法である。
前記の製造方法において、偏光の照射では、直線偏光紫外線を所定のパターンに従って照射してもよい。
前記の製造方法において、ホメオトロピック配向層は、感光性基を有する液晶性材料を溶媒に溶解した組成物（溶液）を支持体（支持膜）に塗布後、乾燥、加熱することにより、形成することができる。パターニング配向層を構成する液晶性組成物は、溶媒に溶解した後、ホメオトロピック配向層または、ホメオトロピック配向層上に形成された配向膜に塗布し、乾燥することにより、積層することができる。この層を形成後、ホメオトロピック配向層を構成する液晶性組成物の等方相転移温度以下（好ましくは、等方相転移温度未満）の温度で加熱してもよい。
【００２０】
本発明の第６の態様は、上記第５の態様にかかる光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング配向層を形成する工程が、感光性基を有する液晶性材料を前記ホメオトロピック配向層上に積層する工程と、前記液晶性材料に偏光を照射して液晶性材料を所定のパターンに従って配向させる工程とを含み、前記非偏光の照射によって、前記ホメオトロピック配向層と前記パターニング配向層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法である。
【００２１】
本発明の第７の態様は、上記第５の態様にかかる光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング配向層を形成する工程が、前記ホメオトロピック配向層上に感光性基を有する液晶性材料を積層した後、前記液晶性材料に偏光を照射して、所定のパターンの配向性を有する配向膜（光配向膜）を形成する工程と、前記配向膜上に重合性の液晶性材料を積層して、配向膜のパターンに従ってパターン状に配向させる工程とを含み、前記非偏光の照射によって、前記配向膜の配向性が固定されるとともに、前記ホメオトロピック配向層と前記配向膜、前記配向膜と前記パターニング配向層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法である。
上記の光学フィルム積層体の製造方法において、前記重合性の液晶性材料は、感光性基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００２２】
本発明の第８の態様は、上記第５の態様にかかる光学フィルム積層体の製造方法であって、前記パターニング配向層を形成する工程が、前記ホメオトロピック配向層に所定のパターンに従って偏光を照射する工程と、前記ホメオトロピック配向層上に重合性の液晶性材料を積層して、パターン状に配向させる工程とを含み、前記非偏光の照射によって、前記ホメオトロピック配向層と前記パターニング配向層とが密着する、光学フィルム積層体の製造方法である。
上記の光学フィルム積層体の製造方法において、前記重合性の液晶性材料は、感光性基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００２３】
上記の光学フィルム積層体の製造方法において、ホメオトロピック配向層、ホメオトロピック配向層上に形成される配向膜、該ホメオトロピック配向層あるいは該配向膜上に形成されるパターニング配向層中には、光によって互いに反応する感光性基が含有されていることが好ましく、これらの感光性基は同一であることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、偏光照射による液晶配向性、または液晶配向能の付与により、ポジティブＣプレート上に直接、または配向膜を介して、液晶性材料からなるパターニング位相差層を積層した光学フィルム積層体を得ることができるので、別基材上で配向膜を用いて形成したパターニング位相差層を転写する工程を用いることなく、クロストークを最小限に抑えた、３Ｄ用光学素子を簡便な製造工程で提供できる。
【００２５】
さらに本発明によれば、ポジティブＣプレート、パターニング位相差層、および必要に応じ用いられる配向膜を、接着剤を用いることなく密着して、層間で剥離の起こりがたい３Ｄ用光学素子が得られるので、別基材上で配向膜を用いて形成したパターニング位相差層を転写する工程を用いることなく、クロストークを最小限に抑えた、３Ｄ用光学素子を簡便な製造工程で提供できる。
【００２６】
本発明において、ポジティブＣプレート、パターニング位相差層、および必要に応じ用いられるポジティブＣプレート上に形成した配向膜が光によって互いに反応する感光性基を含む場合、さらに好ましくはそれら層中の感光性基が同一である場合には層の界面において感光性基同士が光反応により結合されやすく、さらに強固な密着構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】位相差をパターニングした光学位相差素子の一例であるチェッカー・ボード方式を示す模式図である。遅相軸（または進相軸）の向きが異なる領域を黒と白で示している。
【図２】位相差をパターニングした光学位相差素子の一例であるライン・バイ・ライン式を示す模式図である。遅相軸（または進相軸）の向きが異なる領域を黒と白で示している。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる光学フィルム積層体とその作製方法を示す模式図であり、(a)は斜視図、(b)はパターニング配向層の上面図である。
【図４】本発明の第二実施形態にかかる光学フィルム積層体とその作製方法を示す模式図であり、(a)は斜視図、(b)はパターニング配向層の上面図である。
【図５】本発明の第三実施形態にかかる光学フィルム積層体とその作製方法を示す模式図であり、(a)は斜視図、(b)はパターニング配向層の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（３Ｄ用光学素子の基本構成）
本発明の３Ｄ用光学素子は、ポジティブＣプレートと、パターニング位相差層を含む積層体から構成されている。
本発明において、ポジティブＣプレートとは、面内の主屈折率をｎｘ（遅相軸方向）、ｎｙ（進相軸方向）とし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙを満足する正の一軸性位相差光学素子をいう。かかるポジティブＣプレートは、感光性基を有する液晶性材料から形成されたホメオトロピック配向層から構成されている。
パターニング位相差層とは、領域によって遅相軸方向が異なる位相差膜をパターンニングした光学位相差層である。例えば、３Ｄ表示装置の画素に合わせ、市松模様状に隣り合う画素（領域）の位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたチェッカー・ボード方式や水平方向に一画素ずつ交互に位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたライン・バイ・ライン方式のような位相差をパターンニングした光学位相差層が挙げられる。
このようなパターニング位相差層は、液晶性材料を所定のパターンに従って配向させたパターニング配向層から形成される。例えば、パターニング配向層は、液晶性材料がホモジニアス配向した領域が複数配列して形成されており、隣接する領域で、液晶性材料の配向方向が異なる（例えば直交する）ものであってもよい。ここで、ホモジニアス配向とは、液晶性材料がフィルム平面に対して平行に、かつ同一方位に配列している状態（光学的一軸性）をいう。
【００２９】
本発明にかかる３Ｄ用光学素子は、例えば、以下の三種類の実施形態に記載される方法のいずれかによって製造することができる。
(第一実施形態)
図３は、本発明にかかる３Ｄ用光学素子の一実施形態を示す概念図である。この実施形態にかかる光学フィルム積層体は、ポジティブＣプレート３ａと、感光性基を有する液晶性材料から構成されたパターニング位相差層３ｂとを有する。ポジティブＣプレートは、図３ａに概念的に示されるように、液晶が垂直に配列したホメオトロピック配向層からなることが好ましい。この実施形態では、ポジティブＣプレート上に直接、感光性基を有する液晶性材料を積層している（以下、この層を光配向層と呼ぶ場合がある）。
ポジティブＣプレート３ａを構成するホメオトロピック配向層は、液晶性材料、好ましくは感光性基を有する液晶性材料を溶媒に溶解後、支持膜（図示せず）に塗布後、乾燥して溶媒を除去し、加熱することにより形成できる。
パターンニング位相差層を構成する、感光性基を有する液晶性材料からなる層は、直線偏光照射により面内でメソゲンが配向して光学的異方性を示す光配向層であるので、以下の記載において光配向層と称することがある。光配向層は、感光性基を有する液晶性材料と、必要に応じ添加される低分子材料を溶媒に溶解し、塗布、乾燥することにより形成される。この層に偏光（例えば、偏光紫外線）を所定のパターンで照射することにより、液晶性材料をパターン状に配向させたパターニング配向層を形成し、その配向性を固定することにより、パターニング位相差層とすることができる。例えば、偏光のパターン状照射にはマスクを用いてもよい。例えば、図３（ｂ）に上面図を示すパターニング位相差層３ｂでは、矢印で示す遅相軸の向きが−４５°となる領域ｂ１と、+４５°となる領域ｂ２とが交互に配列しているが、このようなパターンは、ラインアンドスペースパターンのマスクを使用して直線偏光（例えば直線偏光紫外線）を照射し、マスクをずらした上で、電界振動方向が９０°異なる直線偏光を照射することにより形成することができる。その後、積層体に非偏光（例えば、非偏光紫外線）を照射することにより、配向性を固定することができる。
本実施形態において、ポジティブＣプレートを構成する液晶性材料およびパターニング位相差層を構成する液晶性材料は、それぞれ、下記に説明する化学式１〜３のいずれかで示される側鎖を有するモノマーから形成された液晶性高分子を含むものとすることができる。
【００３０】
（第２実施形態）
図４は、本発明にかかる３Ｄ用光学素子の別の実施形態を示す概念図である。この実施形態にかかる光学フィルム積層体は、ポジティブＣプレート４ａと、パターニング位相差層４ｂが、配向層（光配向層）４ｃを介して、積層されている。ポジティブＣプレートは、図４ａに概念的に示されるように、液晶が垂直に配列したホメオトロピック配向層からなることが好ましい。
ポジティブＣプレート４ａを構成するホメオトロピック配向層は、第一実施形態に記載した方法と同様にして形成することができる。本実施形態では、ポジティブＣプレート上に、配向膜を積層する。配向膜は、感光性基を有する液晶性材料と、必要に応じ添加される低分子材料を溶媒に溶解し、塗布、乾燥して形成した層に偏光（例えば、直線偏光紫外線）を所定のパターンで照射することにより、形成することができる。パターン状の偏光照射は、例えば、上記第一実施形態で説明したものと同様の方法を用いることができる。なお、偏光紫外線を照射後、加熱、冷却（放冷でよい）を行うことが好ましい。
感光性基を有する液晶性材料から構成される配向膜は、直線偏光照射により液晶性材料を配向せしめる特性を発現する光配向膜であるので、以下の記載において光配向膜と称することがある。
次いで、重合性液晶性材料を溶媒に溶解した組成物を、配向層４ｃ上に塗布し、乾燥して溶媒を除去した後、加熱することにより、重合性の液晶性材料をパターン状に配向させることにより、パターニング位相差層４ｂを形成する。図では、一例として矢印で示される遅相軸の向きが、伸長方向からの角度で−４５°となる領域ｂ１と、+４５°となる領域ｂ２が交互に配列したパターニング位相差層４ｂを示している。必要に応じ、重合性液晶性材料には、感光性基を有する化合物が含まれていてもよい。
ついで、非偏光（非偏光紫外線）を照射することにより、各層の配向性を固定することができる。
本実施形態において、ポジティブＣプレートを構成する液晶性材料および配向膜を構成する液晶性材料は、それぞれ、下記に説明する化学式１〜３のいずれかで示される側鎖を有するモノマーから形成された液晶性高分子を含むものとすることができる。また重合性液晶性材料は、下記に説明する化学式５〜７のいずれかで示される化合物を含むものとすることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
図５は、本発明にかかる３Ｄ用光学素子の別の実施形態を示す概念図である。この実施形態にかかる光学フィルム積層体は、感光性基を有する液晶性材料から形成されたポジティブＣプレート５ａ上に、重合性の液晶性材料から形成されたパターニング位相差層５ｂが直接積層している。
ポジティブＣプレート３ａを構成するホメオトロピック配向層は、感光性基を有する液晶性材料を溶媒に溶解後、支持膜（図示せず）に塗布後、乾燥して溶媒を除去し、加熱することにより形成できる。
この実施形態では、その後、ホメオトロピック配向層に偏光（例えば直線偏光紫外線）を照射することにより、液晶配向能を付与する。なお、第一実施形態に関して説明したのと同様に、偏光照射をパターン状に行うことにより、パターン状の液晶配向能をホメオトロピック配向層に付与することができる。ここで、液晶配向能とは、その層の上に液晶性材料からなる層を形成した場合に、配向性を付与しうる特性である。偏光照射をパターン状に行うことにより、ホメオトロピック配向層の感光性基が照射パターンに従って異方的に光反応し、この上に積層された液晶性材料の配向性を制御する。次いで、重合性の液晶性材料を溶媒に溶解し、ホメオトロピック配向層上に塗布し、乾燥して溶媒を除去した後、加熱することにより、重合性の液晶性材料をパターン状に配向させ、パターニング位相差層５ｂを形成する。図では、一例として矢印で示される、−４５°の遅相軸を持つ領域ｂ１と、+４５°の遅相軸を持つ領域ｂ２が交互に配列したパターニング位相差層５ｂを示している。必要に応じ、重合性液晶性材料には、感光性基を有する化合物が含まれていてもよい。
次いで、非偏光（非偏光紫外線）を照射することにより、各層の配向性を固定することができる。
本実施形態において、ポジティブＣプレートを構成する液晶性材料は、下記に説明する化学式１〜３のいずれかで示される側鎖を有するモノマーから形成された液晶性高分子を含むものとすることができる。また重合性液晶性材料は、下記に説明する化学式５〜７のいずれかで示される化合物を含むものとすることができる。
【００３２】
上述の実施形態の説明においては、パターニング位相差層を−４５°の遅相軸を持つ領域ｂ１と、+４５°の遅相軸を持つ領域ｂ２が交互に配列したパターンを有するものとして説明したが、形成されるパターンは、これに限定されるものではなく、例えば、図１に示したチェッカー・ボード式のパターンを有するものでもよい。なお、図は、概念図であって、各部位の寸法比を示すものではない。
以下、本発明の構成に関し、さらに説明する。
【００３３】
（ポジティブＣプレート）
本発明において、ポジティブＣプレートは、感光性基を有する液晶性材料から形成されたホメオトロピック配向層から構成されている。ここで、ホメオトロピック配向とは、液晶性材料がフィルム法線方向に対し、平行かつ一様に配向した状態、すなわち、垂直配向した状態をいう。ホメオトロピック配向することができる液晶性材料は、液晶性ポリマーであっても、液晶性モノマーであってもよく、必要に応じ直線偏光照射により液晶性材料を配向せしめる特性を発現する。
ポジティブＣプレートの厚み方向の位相差値：レタデーションは、パターニング位相差層、および必要に応じ配置される配向膜のレタデーションと合算して、積層体の厚み方向のレタデーションＲｔｈがＲｔｈ＜−２０ｎｍとなるように設定する。偏光板の保護のために使用されるＴＡＣフィルムの視認方向による位相差を打ち消すために、一般的に−２５０ｎｍ＜Ｒｔｈであることが好ましい。
但し、ポジティブＣプレートの厚み方向の位相差値は上記に限定されるものではなく、使用される部材、パターニング位相差層のＲｔｈなどを勘案して設定される。
【００３４】
（パターニング位相差層）
パターンニング位相差層は、前述の様に、３Ｄ表示装置の画素に合わせ市松模様状に隣り合う画素の位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたチェッカー・ボード方式や水平方向に一画素ずつ交互に位相差の遅相軸（または進相軸）方向を９０°変えたライン・バイ・ライン方式のような位相差をパターニングした光学位相差層であるが、左眼用画像、右眼用画像に対し特定の位相差値を加えて２つの円偏光に変換することから、それぞれのパターニングした位相差領域の面内位相差値（Ｒｅ）は、５０ｎｍ＜Ｒｅ＜１８０ｎｍとすることが好ましく、更に、１００ｎｍ＜Ｒｅ＜１５０ｎｍであることが好ましい。
本発明では、発明の構成によってパターニング位相差層は、光配向層（感光性基を有する液晶性材料のパターニング配向層：第１実施形態）、重合性液晶性材料のパターニング配向層（第２、第３実施形態）から形成される。
【００３５】
（光学フィルム積層体の膜厚方向レタデーション）
ポジティブＣプレート、パターニング位相差層、および必要に応じてポジティブＣプレートとパターニング位相差層の間に配置される配向膜からなる光学フィルム積層体の膜厚方向のレタデーションをＲｔｈ＜−２０としている。好ましくは、−１５０ｎｍ＜Ｒｔｈ＜−３０ｎｍである。Ｒｔｈは、３Ｄ画像装置表示装置を構成する部材や、光学フィルム積層体を形成する際に用いられる基材の光学特性を考慮して適宜設定される。
【００３６】
（感光性基を有する液晶性材料）
本発明において、ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）、光配向層（パターニング位相差層）、光配向膜を形成するために用いられる感光性基を有する液晶性材料としては、（ｉ）シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデン基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基（または、それらの誘導体）などの感光性基と（ｉｉ）液晶性ポリマーのメソゲン成分として多用されているビフェニル、ターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼンなどの置換基と、をスペーサーを介してまたは介さず結合した構造を含む側鎖を有する感光性側鎖型液晶性ポリマーを含む材料が挙げられる。なお、側鎖末端にカルボキシル基を有する感光性の側鎖を有し、該側鎖末端のカルボキシル基の水素結合による２量化により剛直な構造を形成し、側鎖自体にメソゲン基を構造に含まなくとも液晶性を発現するポリマーも本発明において好ましく用いられる。上記の感光性側鎖型液晶性ポリマーを構成する主鎖としては、上記側鎖をスペーサーを介して結合した炭化水素、アクリレート、メタクリレート、シロキサン、マレインイミド、Ｎ−フェニルマレインイミドなどが挙げられる。これらのポリマーは同一の繰り返し単位からなる単一重合体または構造の異なる側鎖を有する複数の単位からなる共重合体、あるいは感光性基を含む側鎖を有する単位に、感光性基を含まない側鎖を有する単位を液晶性を損なわない程度に配合して得られる共重合体のいずれであってもよい。なお、本発明において感光性基とは、光照射により他の分子と結合する官能基をいう。また、本発明において、液晶性材料とは、材料単独に物理的な外部刺激（加熱、冷却、電場、磁場、せん断の印加等）を与えた時に液晶性を示すか、または溶媒や非液晶性成分との混合により液晶性を発現する材料をいう。
さらに、耐熱性を向上させるために、上記ポリマーに反応性基を導入し、イソシアネート材料、エポキシ材料などの架橋剤により、液晶性を損なわない程度に架橋構造を導入したポリマーであってもよく、また、下記の低分子材料として２官能性の低分子材料を加えて重合し、架橋性ポリマーを含有するようにしてもよい。
【００３７】
（ホメオトロピック配向層、光配向層、光配向膜の形成）
本発明において、ホメオトロピック配向層は、上記の液晶性材料（液晶性ポリマー）、好ましくは、後述する化学式１〜３で示される液晶性材料(液晶性ポリマー)を、溶媒に溶解した溶液からフィルムを製膜し、溶媒を除去後、加熱することにより形成することができる。
本発明第一実施形態における、光配向層は、上記の液晶性ポリマーに必要により下記に記載する低分子化合物を加えた液晶性材料を、溶媒に溶解した溶液からフィルムを製膜し、溶媒を除去後、直線偏光性の紫外線を照射、加熱することにより形成することができる。
本発明第二実施形態における、光配向膜は、上記の液晶性ポリマーに必要により下記に記載する低分子化合物を加えた液晶性材料を、溶媒に溶解した溶液からフィルムを製膜し、溶媒を除去後、直線偏光性の紫外線を照射することにより形成することができる。
上記により形成されたホメオトロピック配向層、光配向層、および光配向膜は、さらに非偏光性の紫外線を照射することによりそれぞれの配向を固定することができる。
【００３８】
（ホメオトロピック配向層を形成するポリマー）
本発明においてホメオトロピック配向層を形成するために用いられるポリマーとしては、下記の化学式１、２または３で示される側鎖を有するモノマーを用いて形成されるポリマーが好ましい。
【００３９】
【化１】
2016004143.tif 000003
【００４０】
【化２】
2016004143.tif 000004
【００４１】
前記化学式１および化学式２のそれぞれにおいて、ｎは１〜１２、ｍは１〜１２の整数をそれぞれ示し、ＸまたはＹは、ｎｏｎｅ、−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−、−Ｎ=Ｎ−、−Ｃ=Ｃ−または−Ｃ６Ｈ4−をそれぞれ表し、Ｗ１はシンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基もしくはそれらの誘導体を表すか、または、−Ｈ、−ＯＨ、もしくは−ＣＮを表し、Ｗ２は、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基もしくはそれらの誘導体を表すか、または、−Ｈ、−ＯＨもしくは−ＣＮを表す。
【００４２】
上記の式で表わされる側鎖のなかで、Ｗ１およびＷ２が−Ｈ、−ＯＨまたは−ＣＮで表わされる側鎖を有するモノマーは感光性を示さないが、この材料を用いる場合には、側鎖に感光性基を有するモノマーと共重合することにより、本発明において用いられる感光性基を有する液晶性ポリマーを得ることができる。共重合する場合において、上記の式で表わされる感光性を示さないモノマーの割合が高いほどホメオトロピック配向しやすいポリマーを得やすいが、共重合割合はホメオトロピック配向性と感光性とのバランスを見て適宜設定することができる。この場合、側鎖に感光性基を有する液晶性モノマーとしては、後述の光配向膜またはパターニング位相差層に含まれる感光性基と同一または類似するものを用いることが、両層の界面における密着を高める点で好ましい。
【００４３】
【化３】
2016004143.tif 000005
【００４４】
式３において、ｓは０または１を表し、ｔは１〜３の整数を表し、ＲはＨ、アルキル基，アルキルオキシ基またはハロゲンを表す。
【００４５】
上記の化学式１〜３で表わされる側鎖を有するモノマー単位から形成される液晶性ポリマー、必要により、上記の液晶性ポリマーに低分子化合物、その他の成分（重合触媒など）を加え、これらを適当な溶剤に溶解して調製される塗布液を支持体上に塗布し、溶剤を除去することにより液晶性ポリマー層を支持体上に形成することができる。
溶剤としては、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、ｏ−ジクロロベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられ、これらの溶媒は、単独または混合して用いられる。塗布液を支持体上に塗布して、溶剤を除去する過程において、形成される層はホメオトロピック配向を示し始め、乾燥後、さらに加熱を行うことによりホメオトロピック配向は増強される。乾燥は常温で行ってもよく、材料の等方相転移温度以下の温度に加熱して行ってもよい。なお、材料によっては、支持体フィルムの表面においてホメオトロピック配向を示す場合がある。
支持体としては、ガラス基板、種々の高分子フィルムの中から適宜選択して用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマーフィルム、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体などのポリカーボネート系ポリマーフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびエチレン・プロピレン共重合体などの直鎖または分枝状ポリオレフィンフィルム、ポリアミド系フィルム、イミド系ポリマーフィルム、スルホン系ポリマーフィルムなどが挙げられる。
【００４６】
上記の化学式１〜３で表わされる側鎖を有する重合性単位を含む液晶性ポリマーを上記の溶媒に溶解した溶液を上記の支持体上に所定厚みのフィルムになるように、スピンコート、ロールコート、スクリーン印刷法、ナイフコート、スプレーコートなどの塗布方法により塗布し、塗布後、乾燥して溶媒を除去し、さらに、８０〜１３０℃、好ましくは、１００〜１２０℃に加熱後、冷却することにより、ホメオトロピック配向層を形成することができる。
【００４７】
上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層に偏光性紫外線を照射すると、ホメオトロピック配向層中に含まれる感光性基に異方的な光反応が生じ、液晶配向能を付与することができ、本発明第三実施形態における液晶配向能を付与したホメオトロピック配向層とすることができる。尚、偏光性紫外線を照射しても、ホメオトロピック配向層を構成する液晶性材料の配向にはほとんど影響はなく、ホメオトロピック配向を維持することができる。このようにして形成されたホメオトロピック配向層は、非偏光性の紫外線を照射することにより配向を固定することができる。
【００４８】
（光配向層の形成）
本発明第一実施形態における光配向層は、上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層上に、上記の式１〜３で示される側鎖を有する単位を含む液晶性ポリマー、好ましくは、上記のホメオトロピック層を形成した液晶性ポリマーと同じ液晶性ポリマーを用いて作製できる。上記の液晶性ポリマーを溶媒に溶解した液晶性ポリマー溶液を、前記ホメオトロピック配向層上に塗布し、塗布後乾燥し、乾燥後加熱を行うことなく直線偏光性紫外線を照射、加熱することにより、液晶性ポリマーは光配向層を形成し、ついで、非偏光性の紫外線を照射することにより、この配向を固定することができる。なお必要に応じ、下記に説明する低分子材料を液晶性ポリマー溶液に添加してもよい。直線偏光紫外線の照射を所定のパターンに従って行うことにより、光配向層を、パターニング位相差層として形成できる。
【００４９】
なお、上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層上に、上記の式１〜３で示される側鎖を有する重合性モノマーとは異なる液晶性ポリマーから、上記の方法により光配向層を形成することもできる。この場合も、必要に応じ、低分子材料を添加してもよい。
かかる光配向層を形成する液晶性ポリマーとしては、特開平１１−１８９６６５号公報、特開２００２−２０２４０９号公報、特開２００４−１７０５９５号公報、特開２００５−２３２３４５号などにより本出願人により開示された液晶性ポリマーを用いることができるが、なかでも、ホメオトロピック配向層を形成する液晶性ポリマーと化学構造的に類似性の高いものを選ぶことが、両層間の界面における密着性が得られやすい点から好ましい。例えば、ホメオトロピック配向層を形成する液晶ポリマーの感光性基と光配向層を形成する液晶ポリマーの感光性基がシンナモイル基である場合には、一対のシンナモイル基のそれぞれの二重結合が開いてシクロブタン結合を形成することができることから（下記の化学式４参照）、両層間の界面においても同様な反応により二量化が起こり、界面において強固な密着を得ることができるものと考えられる。
【００５０】
【化４】
2016004143.tif 000006
【００５１】
（低分子材料）
本発明において、光配向層における配向性を増強するために前記の感光性基を有する液晶性ポリマーに低分子材料を混合し、その混合物に直線偏光性紫外線を照射し、本発明における光配向層を形成するのが好ましい。かかる低分子材料としては、メソゲン成分として知られているビフェニル、ターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼンなどの置換基を有し、このような置換基とアリル、アクリレート、メタクリレート、桂皮酸基（またはその誘導体基）などの官能基を、前記のような屈曲成分を介して結合した液晶性を有するものが好ましく用いられる。これらの低分子材料は、単一の材料として用いられるだけでなく、複数の材料が混合されてもよい。このような低分子材料は、液晶性ポリマーに対して、５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％の範囲内で加えるのが好ましく、このような低分子材料を加える場合、低分子材料の重合を促進するため、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびα，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノンのようなベンゾイン誘導体； ベンゾフェノン、２，４−ジクロロベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、および４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンのようなベンゾフェノン誘導体などの光増感剤を加えるのが好ましい。
【００５２】
（光配向膜の形成）
本発明第二実施形態における、ホメオトロピック配向層上に形成された光配向膜は、上記の式１〜３で示される側鎖を有する単位を含む液晶性ポリマー、好ましくは、上記のホメオトロピック層を形成した液晶性ポリマーと同じ液晶性ポリマーを用いて形成できる。上記の液晶性ポリマーを溶媒に溶解した液晶性ポリマー溶液を、前記ホメオトロピック配向層上に塗布し、塗布後乾燥し、直線偏光性紫外線を照射、加熱することにより、膜中に含まれる感光性基の異方的な光反応が生じ、液晶配向性を付与することができ、光配向膜を形成することができる。なお必要に応じ、下記に説明する低分子材料を液晶性ポリマー溶液に添加してもよい。直線偏光紫外線の照射を所定のパターンに従って行うことにより、光配向膜にパターン状の液晶配向性を付与することができる。
【００５３】
（重合性液晶性材料）
本発明第二実施形態、第三実施形態における、光配向膜あるいは液晶配向能を付与されたホメオトロピック配向層（ポジティブＣプレート）上で配向させる液晶性材料は、液晶性ポリマーであっても、液晶性モノマーであってもよい。光や熱により重合する官能基を有する重合性液晶性材料や、イソシアネート材料、エポキシ材料などの架橋剤により、液晶性を損なわない程度に架橋構造を導入した液晶性ポリマーであっても、液晶性モノマーであってもよい。また、低分子材料として下記の２官能性の低分子材料を加えて塗布し、配向させた後、重合させ架橋性ポリマーを含有するようにしてもよい。必要に応じ、重合開始剤や増感剤を混合してもよい。このような液晶化合物を各領域で配向方向が異なる光配向膜、あるいはパターン状の液晶配向能を付与されたホメオトロピック配向層上で配向させ、その配向を固定することにより、パターニング位相差層を形成できる。
重合性液晶としては、シッフ塩基系、ビフェニル系、ターフェニル系、エステル系、チオエステル系、スチルベン系、トラン系、アゾキシ系、アゾ系、フェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、トリメシン酸系、トリフェニレン系、トルクセン系、フタロシアニン系、ポルフィリン系分子骨格を有する液晶化合物、またはこれら化合物の混合物等が挙げられ、ネマチック性、コレステリック性またはスメクチック性の液晶相を示す化合物であればいずれでもよい。架橋性基の導入あるいは適宜な架橋剤のブレンドによって、液晶状態あるいは液晶転移温度以下に冷却した状態で、熱架橋あるいは光架橋等の手段により配向固定化できるものが含まれる。
また、重合性液晶は、架橋性基の導入あるいは適宜な架橋剤のブレンドによって、液晶状態あるいは液晶転移温度以下に冷却した状態で、熱架橋あるいは光架橋等の手段により配向固定化できる液晶ポリマーでもよく、ネマチック性、コレステリック性またはスメクチック性の液晶相を示すポリマーであればいずれでもよくメソゲン形成性基で構成されたユニットを有する限り特に限定されない。前記ユニットを液晶ポリマーの主鎖に有していてもよく、側鎖に有していてもよい。主鎖型液晶ポリマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系の液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。また側鎖型液晶性ポリマーとしては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系等の直鎖状又は環状構造の骨格鎖を有する高分子に側鎖としてメソゲン基が結合した液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。
【００５４】
架橋性基としては、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。
【００５５】
光重合開始剤としては、イルガキュア（Irgacure）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、全てチバ・ジャパン（株）製）、セイクオール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）ＢＰ１００（日本化薬（株）製）、カヤキュアーＵＶＩ−６９９２（ダウ社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２又はアデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て（株）ＡＤＥＫＡ製）、ＴＡＺ−Ａ、ＴＡＺ−ＰＰ（以上、日本シイベルヘグナー社製）及びＴＡＺ−１０４（三和ケミカル社製）など、市販の光重合開始剤も用いることができる。
【００５６】
熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；過酸化水素、過硫酸塩、過酸化ベンゾイル等の過酸化物等が挙げられる。
重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物（または重合性液晶ポリマー）１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、０．５〜８質量部がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができる。
重合開始剤として光重合開始剤を用いる場合、光増感剤を併用してもよい。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化合物（例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等）；アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物；フェノチアジン；ルブレン等が挙げられる。
【００５７】
（重合性液晶性材料配向層の形成）
本発明第三実施形態において、パターニング位相差層は、重合性の液晶性材料に必要により感光性基を有する化合物を加えた組成物を、溶媒に溶解し溶液を調整し、液晶配向能が付与されたホメオトロピック配向層上に塗布することによって製膜し、溶媒を除去、加熱することにより、配向を誘起させ形成することができる。必要に応じて重合性液晶性材料にポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）、光配向膜の感光性基と反応し得る感光性基を有する化合物を、液晶性を損なわない程度に添加することもできる。このことにより、接着剤を介することなく、ポジティブＣプレート、光配向膜上に重合性液晶性材料を配向させた層からなるパターニング位相差を形成することができる。
【００５８】
（重合性液晶性材料中の感光性基含有化合物）
本発明において、重合性液晶性材料は、ホメオトロピック配向層または光配向膜の感光性基と反応しうる感光性基を有する化合物を含むことが好ましい。このような化合物は、（ｉ）シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基、または、それらの誘導体などの感光性基を有する化合物である。このような感光性基を重合性液晶性材料に含有させる方法として、感光性基が重合性液晶化合物の分子構造に含まれていてもよく、あるいは該感光性基を有する化合物を重合性液晶性材料からなる組成物の成分として添加してもよい。必要によって添加する化合物が重合性液晶性材料自体の重合性基と反応し得る反応性基を有していてもよい。更には、重合性液晶性材料の液晶性を損なわないことが望ましく、このような化合物として結晶性または液晶性を有する化合物が好適に用いられる。
このような液晶配向能を有するホメオトロピック配向層の感光性基と反応し得る感光性基を有する化合物を、ホモジニアス配向層を形成する重合性液晶性材料に含有させることにより、ホメオトロピック配向層とホモジニアス配向層の界面で双方の感光性基が反応して結合するため強固な密着性を得ることができる。この反応を進めるには、感光性基の部分が反応し得る波長の光の照射を要し、重合性液晶性材料の配向を固定するための光照射時に進めることもできる。感光性基の種類によっても異なるが、一般にこの光の波長は、２００−５００ｎｍであり、中でも２５０−４００ｎｍの有効性が高い場合が多い。
本出願人により開示された液晶配向能を有するホメオトロピック配向層の感光性基と反応し得る感光性基を有する化合物は、化学式５、６または７で示される構造を有する化合物が例示される。
【００５９】
【化５】
2016004143.tif 000007
【００６０】
【化６】
2016004143.tif 000008
【００６１】
前記化学式５および化学式６のそれぞれにおいて、ｎは１〜１２、ｍは１〜１２の整数をそれぞれ示し、ＸまたはＹは、ｎｏｎｅ、−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−、−Ｎ=Ｎ−、−Ｃ=Ｃ−または−Ｃ６Ｈ4−をそれぞれ表し、Ｗ１およびＷ２はシンナモイル基、カルコン基、シンナミリデン基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基もしくはそれらの誘導体を表す。
【００６２】
【化７】
2016004143.tif 000009
【００６３】
上記化学式７において、ｓは０または１を表し、ｔは１〜３の整数を表し、ＲはＨ、アルキル基，アルキルオキシ基またはハロゲンを表す。
【００６４】
以上のようにして、ホメオトロピック配向層上あるいはホメオトロピック配向層上に形成された光配向膜上に該層の感光性基と反応し得る感光性基を有する化合物を含有する重合性液晶性材料を配向させ、その配向を固定させるとともに、ホメオトロピック配向層と重合性液晶性材料を配向させたパターンニング位相差層の密着性を確保した３D用光学素子を作製できる。
【００６５】
（直線偏光性紫外線照射）
上記方法により形成したホメオトロピック配向層、該層上に形成した光配向膜あるいは光配向層の所定の領域に所定の電界振動方向を有する直線偏光性紫外線が照射される。この照射により、液晶性ポリマーは所定の方向に液晶配向能が付与され、あるいはそれ自体が配向する。すなわち、ホメオトロピック配向層の場合には、液晶性ポリマーの配向性自体は変化しないが、感光性基が異方的に光反応することにより、液晶配向能が付与される。他方、光配向膜、光配向層の場合には、液晶性ポリマーが所定の方向に配向する。この光反応を進めるには、感光性基の部分が反応し得る波長の光の照射を要する。側鎖の種類によっても異なるが、一般に200-500ｎｍであり、中でも250-400ｎｍの有効性が高い場合が多い。このような直線偏光性の紫外線照射がなされても、ホメオトロピック配向層の配向は実質的に影響されない。
【００６６】
(光配向層／直線偏光紫外線照射後の加熱)
本発明第一実施形態において、パターニング位相差層は、光配向層によって形成される。この光配向層では、偏光性紫外線照射後、加熱することにより、層内の分子運動により、光反応を起こさなかった重合体の側鎖と低分子材料は、光反応した側鎖と同じ方向に再配向する。その結果、層全体において、照射した直線偏光の電界振動方向かつ照射光進行方向に対し垂直方向に重合体の側鎖と低分子材料の分子が配向し、複屈折性が誘起され光配向層となる。偏光性紫外線照射後の加熱は、この再配向を促進する。加熱温度は、ホメオトロピック層の材料の等方相転移温度以下（好ましくは、等方相転移温度未満）に設定することが好ましい。
このように露光したのち加熱し未反応側鎖を配向させた層または加熱下で露光し配向させた層を該高分子の軟化点以下まで冷却すると分子が凍結されて、光配向層が得られる。冷却は通常の放置冷却で行うことが好ましく、急速な冷却を行うと、再配向が不十分になる場合がある。
【００６７】
（重合性液晶性材料の配向層／塗布後の加熱）
本発明第２、第３の構成において、パターニング位相差層は、重合性液晶性材料を配向させることによって形成される。重合性液晶性材料を塗布後、乾燥、加熱することにより、ホメオトロピック層、あるいは該層上に形成された光配向層に付与された液晶配向能により分子の配向が生じ、複屈折性が誘起されパターニング位相差層となる。塗布後の加熱は、この配向を促進する。加熱温度は、ホメオトロピック層の材料の等方相転移温度以下（好ましくは、等方相転移温度未満）に設定することが好ましい。
【００６８】
（非偏光性の紫外線照射）
ついで、前記の光配向層または重合性液晶性材料の配向層に非偏光性の紫外線を照射するのが好ましい。非偏光性紫外線を照射すると、光配向層中では、残存している未反応の感光性基を有する液晶性ポリマーが反応して配向が固定され、重合性液晶性材料の配向層中では重合する官能基が反応して配向が固定され、安定した配向層が形成されるともに、ホメオトロピック配向層における配向も固定される。また、ホメオトロピック配向層（ポジティブＣプレート）とパターニング配向層（パターニング位相差層）との界面、またはホメオトロピック配向層（ポジティブＣプレート）と光配向膜の界面および光配向膜とパターニング配向層との界面において、それぞれの層を形成している液晶性ポリマーの感光性基間に光反応が生じ、両層間の高い密着性に寄与していると考えられる。
【００６９】
以上のようにして、ホメオトロピック配向層上に直接、または光配向膜を介して、パターニング位相差層を形成することにより、Ｒｔｈ＜−２０ｎｍの３Ｄ用光学素子を形成することができる。このため、別基材上で配向膜を用いて形成したパターニング位相差層を転写する工程を用いることなく、クロストークを最小限に抑えた、薄型化された３Ｄ用光学素子を簡便な製造工程で提供できる。
【実施例】
【００７０】
以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。本発明の実施例及び比較例において用いた材料に関する合成方法を以下に示す。
【００７１】
（単量体１）
４，４’−ビフェニルジオールと２−クロロエタノールを、アルカリ条件下で加熱することにより、４−ヒドロキシ−４’−ヒドロキシエトキシビフェニルを合成した。この生成物に、アルカリ条件下で１，６−ジブロモヘキサンを反応させ、４−（６−ブロモヘキシルオキシ）−４’−ヒドロキシエトキシビフェニルを合成した。次いで、リチウムメタクリレートを反応させ、化学式８で示される単量体１を合成した。
【００７２】
【化８】
2016004143.tif 000010
【００７３】
（単量体２）
単量体１に、塩基性の条件下において、塩化シンナモイルを加え、化学式９に示される単量体２を合成した。
【００７４】
【化９】
2016004143.tif 000011
【００７５】
（単量体３）
ｐ−クマル酸と６−クロロ−１−ヘキサノールを、アルカリ条件下で加熱することにより、４−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）桂皮酸を合成した。この生成物にｐ−トルエンスルホン酸の存在下でメタクリル酸を大過剰加えてエステル化反応させ、化学式１０で示される単量体３を合成した。
【００７６】
【化１０】
2016004143.tif 000012
【００７７】
（低分子材料１）
４，４’−ビフェニルジオールと６−ブロモヘキサノールを、アルカリ条件下で反応させ、４，４’− ビス（６−ブロモヘキシルオキシ）ビフェニルを合成した。次いで、塩基性の条件下において、メタクリル酸クロライドを加え反応させ、生成物を再結晶することにより化学式１１に示される低分子材料１を合成した。
【００７８】
【化１１】
2016004143.tif 000013
【００７９】
（重合体１）
単量体１と単量体２をモル比３：７でテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を添加して、７０℃で２４時間重合することにより感光性の重合体１を得た。この重合体１は液晶性を呈した。
【００８０】
（重合体２）
単量体２をテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を添加して、７０℃で２４時間重合することにより感光性の重合体２を得た。この重合体２は液晶性を呈した。
【００８１】
（重合体３）
単量体３をジオキサン中に溶解し、反応開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を添加して、７０℃で２４時間重合することにより感光性の重合体３を得た。この重合体３は液晶性を呈した。
【００８２】
〔実施例１〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約１．３μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、ホメオトロピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、重合体１と低分子材料１を重量比８５：１５で混合しトルエンに溶解し、０.０５重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液２を調製した。この溶液２を用いて、上記ホメオトロピック配向層上に、スピンコーターを用いて約１．３μｍの厚みとなるよう塗布した後、この塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射した。続いて、露光マスクを半ピッチ分ずらし、先の直線偏光と電界振動方向が９０°異なる光を１０００秒間照射し、更に、１００℃まで加熱後冷却し配向を誘起させ、続いて、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝−４０ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。
このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値の変化を観察した。視野方向による位相差値変化が小さく抑えられており、クロストークを抑えた３Ｄ用光学素子を提供できることが確認された。更に、第１の塗布膜と、第２の塗布膜の塗膜界面の密着性を確認するため、セロテープ（登録商標）を用いて塗膜界面での剥離を試みたが塗膜界面での剥離は観察されず、良好な密着性を有していることが確認された。
【００８３】
〔実施例２〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約１．３μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、ホメオトロピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、重合体３をエチレングリコールモノエチルエーテルに溶解し、溶液３を調製した。該ホメオトロピック配向層上に、スピンコーターを用いて約０．２μｍの厚みとなるよう塗布した後、この塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射し、光配向膜を形成した。
次に、市販の重合性液晶性材料（ＢＡＳＦ製ＬＣ２４２）を９０重量％、化合物２を１０重量％、光重合開始材（イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）５重量％を混合し、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタートに溶解し溶液２を得た。この溶液２を光配向膜上にスピンコーターを用いて約１．２μｍとなるように塗布し、９５℃の恒温槽内で加熱乾燥すると共に配向を誘起し、続いてこの塗膜に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝−４０ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値が変化を観察した。視野方向による位相差値変化が小さく抑えられており、クロストークを抑えた３Ｄ用光学素子を提供できることが確認された。更に、第１の塗布膜と、第２の塗布膜の塗膜界面の密着性を確認するため、セロテープ（登録商標）を用いて塗膜界面での剥離を試みたが塗膜界面での剥離は観察されず、良好な密着性を有していることが確認された。
【００８４】
〔実施例３〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約１．３μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、更にこの塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射した。続いて、露光マスクを半ピッチ分ずらし、先の直線偏光と電界振動方向が９０°異なる光を１０００秒間照射した。液晶配向能を有するホメオトピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、市販の重合性液晶性材料（ＢＡＳＦ製ＬＣ２４２）を９０重量％、化合物２を１０重量％、光重合開始材（イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）５重量％を混合し、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタートに溶解し溶液２を得た。この溶液２を第１の塗膜上にスピンコーターを用いて約１．２μｍとなるように塗布し、９５℃の恒温槽内で加熱乾燥すると共に配向を誘起し、続いてこの塗膜に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝−４０ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。
【００８５】
このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値が変化を観察した。視野方向による位相差値変化が小さく抑えられており、クロストークを抑えた３Ｄ用光学素子を提供できることが確認された。更に、第１の塗布膜と、第２の塗布膜の塗膜界面の密着性を確認するため、セロテープ（登録商標）を用いて塗膜界面での剥離を試みたが塗膜界面での剥離は観察されず、良好な密着性を有していることが確認された。
このような３Ｄ用光学素子として、液晶ポリマーの、感光性基として、ナフチルアクリロイル基を用いた材料系でも光学フィルム積層体が形成できることを確認している。
【００８６】
〔比較例１〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約０．８μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、ホメオトロピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、重合体１と低分子材料１を重量比８５：１５で混合しトルエン溶解し、０.０５重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液２を調製した。この溶液２を用いて、第１の塗布膜上に、スピンコーターを用いて約１．３μｍの厚みとなるよう塗布した後、この塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射した。続いて、露光マスクを半ピッチ分ずらし、先の直線偏光と電界振動方向が９０°異なる光を１０００秒間照射し、更に、１００℃まで加熱後冷却し配向を誘起させ、続いて、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝１００ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。
このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値が変化を観察したところ、視野方向による位相差値変化が大きかった。よって、クロストークが発生してしまうことが確認された。
【００８７】
〔比較例２〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約０．８μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、ホメオトロピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、重合体３をエチレングリコールモノエチルエーテルに溶解し、溶液３を調製した。この溶液３を用いて第１の塗布膜上に、スピンコーターを用いて約０．２μｍの厚みとなるよう塗布した後、この塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射し、光配向膜を形成した。
次に、市販の重合性液晶性材料（ＢＡＳＦ製ＬＣ２４２）を９０重量％、化合物２を１０重量％、光重合開始材（イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）５重量％を混合し、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタートに溶解し溶液２を得た。この溶液２を光配向膜上にスピンコーターを用いて約１．２μｍとなるように塗布し、９５℃の恒温槽内で加熱乾燥すると共に配向を誘起し、続いてこの塗膜に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝−４０ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。
このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値が変化を観察したところ、視野方向による位相差値変化が大きかった。よって、クロストークが発生してしまうことが確認された。
【００８８】
〔比較例３〕
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに１００重量部の重合体１に対し２重量部の市販（東京化成）の４、４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液１を調製した。この溶液を厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）上にスピンコーターを用いて約０．８μｍの厚みとなるように塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、ホメオトロピック配向層である第１の塗布膜を形成した。
次に、重合体３をエチレングリコールモノエチルエーテルに溶解し、溶液３を調製した。該ホメオトロピック配向層上に、スピンコーターを用いて約０．２μｍの厚みとなるよう塗布した後、この塗膜に、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、ライン・アンド・スペースの露光マスクを介して１０００秒間照射した。
次に、市販の重合性液晶性材料（ＢＡＳＦ製ＬＣ２４２）を９０重量％、化合物２を１０重量％、光重合開始材（イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）５重量％を混合し、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセタートに溶解し溶液２を得た。この溶液２を第１の塗膜上にスピンコーターを用いて約１．２μｍとなるように塗布し、９５℃の恒温槽内で加熱乾燥すると共に配向を誘起し、続いてこの塗膜に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに２０００秒間照射した。
このようにして作製した素子は、Ｒｔｈ＝−２０ｎｍであり、Ｒｅ＝１３０ｎｍの位相差がパターニングされたライン・バイ・ラインのパターニング位相差フィルムであった。このようにして作製した３Ｄ用光学素子を偏光板上に貼合し、視野方向による位相差値が変化を観察した。視野方向による位相差値変化は比較例２と比較すると小さく抑えられていたが十分ではなかった。よって、該３Ｄ用光学素子ではクロストークが十分抑えることができないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上のように、本発明の３Ｄ用光学素子によれば、別基材上で配向膜を用いて形成したパターニング位相差層を転写する工程を用いて製造することがない。よって、クロストークを最小限に抑えた、３Ｄ用光学素子を簡便な製造工程で得ることができる。視認角度によるクロストークの発生の無い３Ｄ表示装置をより安価に提供することができる。本発明の位相差をパターニングした３Ｄ用光学素子は、３Ｄ画像表示装置に好適に用いられる。
【００９０】
以上の通り、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
３ａ：ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）
３ｂ：パターニング位相差層（パターニング配向層）
４ａ：ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）
４ｂ：パターニング位相差層（パターニング配向層） 
４ｃ：配向膜 
５ａ：ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）
５ｂ：パターニング位相差層（パターニング配向層）
ｂ１：遅相軸の向きが−４５°である位相差領域
ｂ２：遅相軸の向きが＋４５°である位相差領域
【図１】
2016004143.tif 000014
【図２】
2016004143.tif 000015
【図３】
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【図４】
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【図５】
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