(57)【要約】  本発明のマイクロパターン位相差素子は、延伸処理を必要とせず、かつフィルムの切削切除などの極めて高い位置決め精度を必要とせず、位相差域をμ単位の幅で制御したマイクロパターン位相差素子及びその製造方法に関するもので、該位相差素子は、光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層を基板上に設け、ついでマイクロパターン状に配向処理を施した後、該高分子薄膜層に接して複屈折層を設けることにより、該複屈折層の複屈折分子が該薄膜における光活性基の配向に従って配向し、マイクロパターン位相差素子を得ることができる。該位相差素子は立体表示装置などに使用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、光配向処理を施された光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層、及び該高分子薄膜層に接して、マイクロパターン状に配列されている複屈折層が設けられていることを特徴とする位相差素子。
【請求項２】
前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基である請求項１記載の位相差素子。
【請求項３】
前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である請求項１又は２記載の位相差素子。
【請求項４】
前記非液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層である請求項１又は２記載の位相差素子。
【請求項５】
前記マイクロパターン状に配列されている複屈折層が、複屈折分子がマイクロパターン状に配列されている複屈折層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の位相差素子。
【請求項６】
前記複屈折分子がサーモトロピック液晶性を有するネマチック液晶である請求項５記載の位相差素子。
【請求項７】
前記複屈折層がリオトロピック液晶性物質である請求項５記載の位相差素子。
【請求項８】
基板上に光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層を形成し、該高分子薄膜層に直線偏光を照射した後、該高分子薄膜層上に、複屈折層をマイクロパターン状に配列させて形成することを特徴とする位相差素子の製造方法。
【請求項９】
前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基であることを特徴と請求項８記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１０】
前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である請求項８又は９記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１１】
前記非液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１２】
前記複屈折層をマイクロパターン状に配列させて形成することが、複屈折分子をマイクロパターン状に配列させて形成することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１３】
前記複屈折分子がサーモトロピック液晶性を有するネマチック液晶であることを特徴とする請求項１２記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１４】
前記複屈折層がリオトロピック液晶性物質である請求項１２記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１５】
前記該高分子薄膜層に直線偏光を、マイクロパターン状のマスクを介して行うことを特徴とする請求項８〜１４のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１６】
基板上に光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層を形成し、該高分子薄膜層にマイクロパターン状のマスクを介して直線偏光を照射し、ついで別のマイクロパターン状のマスクを介して異なる偏光軸を有する直線偏光を照射することにより、該高分子薄膜層上に複屈折分子からなる複屈折層を設け、該複屈折分子をマイクロパターン状に配列させることを特徴とする位相差素子の製造方法。
【請求項１７】
前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基である請求項１６記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１８】
前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である請求項１５又は１６記載の位相差素子の製造方法。
【請求項１９】
液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層である請求項１５又は１６記載の位相差素子の製造方法。
【請求項２０】
前記直線偏光を照射することを、偏光性を有するレーザ光を照射することにより行われることを特徴とする請求項１６記載の位相差素子の製造方法。
【請求項２１】
液晶表示装置であって、対向する上下基板の少なくとも一方が請求項１〜７のいずれかに記載の位相差素子を有する基板である立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なマイクロパターン位相差素子及びその製造方法、更にはマイクロパターン位相差素子を用いた立体視を可能にする液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を立体的に視る技術（立体視）に関しては、様々な方法が提案されている。その一つである偏光を利用する二眼式立体視は、偏光眼鏡方式とも呼ばれるものである。右目、左目に、各々の偏光軸が直交する偏光板を使用した眼鏡をかけた状態で、右目、及び左目から得られる画像は両眼視差を有するものであり、各々光の偏光面を直交させ観察者の眼鏡の偏光板により左右の画像情報を各々左右の目に振り分けて観察する方式である。この方式において偏光方向の異なる画像を映し出すには、２台の表示装置や投影装置を用いて作られる画像をハーフミラー或いは偏光ミラーで合成する方法がとられている。この場合、表示装置が高価になり、多数の観客に立体画像を見せる場合には適するが、家庭用或いは少人数で見るオフィス用及びその他ディスプレイ用には適さないという問題点を有していた。そこで、同一面内に偏光軸が直交するマイクロパターン偏光素子を表示装置として用いれば、１台の表示装置中に右目用画像と左目用画像を同時に表示することが可能になり、装置の価格も安価にする事が出来ると提案されている。【０００３】
従来から偏光の透過軸方向が異なる複数の偏光領域にパターンを形成した偏光素子は、いくつか知られている。
例えば、特許文献１には延伸したポリビニルアルコールフィルム上にレジストを塗布後、パターン露光・現像してレジストをパターニングし、レジストで覆われていない延伸ポリビニルアルコールフィルム部分を二色性化合物により染色して所望パターンの偏光領域を形成する方法が提案されている。Sadeg M.Farisは１９９１年の Society of Infomation and Display Conferance において、延伸した二色性ポリビニルアルコールフィルム上にレジストを塗布し、パターニングした後、苛性ソーダ水溶液で溶解除去してパターン化した偏光フィルムを得、偏光軸の直交する二枚のパターン化偏光フィルムを重ね合わせてμＰｏｌという偏光素子を作製し、立体視に用いる方法を発表している（非特許文献１）。また、特許文献２、特許文献３及び特許文献４には、基板上に塗布した光配向物質からなる薄膜にパターン状に偏光を照射し、その上に、二色性色素溶液を塗布配向させて光軸を直交させたマイクロパターン偏光素子を作成し、それをＬＣＤ画素電極に対応して作り込む方式が提案されている。
一方特許文献５、６、７及び８には立体表示に使用するマイクロパターンを有する位相差フィルムが開示されている。
特許文献５及び６には透明な支持材上に接着剤を介して、位相差フィルムを設け、続いて、該位相差フィルムの所定位置にレジスト部材を設けた後、熱水に浸漬させ、位相差フィルムのレジスト部材の存在しない部分の位相差機能を消失させた後、乾燥させて、位相差機能を有する部分と位相差機能を消失させた部分をマイクロパターン状に持つフィルムが提案されている。
また、特許文献７及び特許文献８には、透明な支持材上に位相差フィルムを設け、位相差フィルムの所定部分を超硬刃により切削除去し、位相差機能を有する部分と位相差機能を消失させた部分をマイクロパターン状に持つフィルムが提案されている。【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−９６９０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９７１３号公報
【特許文献３】特開２００２−３５７７２０号公報
【特許文献４】米国特許第５３２７２８５号明細書
【特許文献５】特開２００１−５９９４８号公報
【特許文献６】特開２００１−５９９４９号公報
【特許文献７】特開２００２−１４３０１号公報
【特許文献８】特開２００１−１４７４９９号公報
【非特許文献１】Sadeg M.Faris SID 91 DIGEST p840-843
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から知られている立体表示に使用する偏光透過軸方向が異なる複数の偏光領域をパターン形成した偏光素子又は位相差フィルムには、次のような問題点がある。
すなわち、偏光素子に関して、Sadeg M.FarisがSociety of Infomation and Display Conferance において発表した方法（非特許文献１、特許文献４）では、延伸した複屈折性ポリビニルアルコールフィルム上にレジストを塗布し、パターニングした後苛性ソーダ水溶液で溶解除去する際に残される偏光素子部分が膨潤するため偏光能が低下する事と偏光軸が直交する２種類の基板を貼り合わせて製造するため貼合の際に極めて高い位置決め精度が要求されるという問題点がある。【０００６】
特許文献２、特許文献３及び特許文献４の方法では、基板上に塗布した光配向物質薄膜にパターン状に偏光を照射し、その上に二色性色素溶液を塗布、配向させて光軸を直交させたマイクロパターン偏光素子を作成するので、偏光子の貼り合わせの工程などが大幅に短縮される利点はあるが、可視光全域をカバーするためには吸収帯の異なる複数の二色性色素を必要とする問題がある。【０００７】
また、立体表示に使用するパターンを有する位相差フィルムに関しては、特許文献５の方法では、透明な支持材上に接着剤を介して位相差フィルムを設け、続いて、該位相差フィルムの所定位置にレジスト部材を設けた後、熱水に浸漬させ、位相差フィルムのレジスト部材の存在しない部分に水が浸透し、該部分を変質させ、該部分のみ特定の波長域の光の振動方向を直線偏光状態のまま回転し得る性質（位相差機能）が消失し、レジスト部材が存在する部分とレジスト部分が存在しない部分とで透過光の位相が１８０°ずれたフィルムが得られることになるが、熱水に浸漬させると浸漬された部分は部分的に膨潤・溶出・凹凸界面の現出等が起こるため、光が拡散し、解像度及びコントラストの低下をもたらす問題がある。【０００８】
特許文献６の方法では、透明な支持材上に接着剤を介して位相差フィルムを設け、続いて、該位相差フィルムの所定位置にレジスト部材を設けた後、熱水に浸漬し、位相差フィルムのレジスト部材の存在しない部分の位相差機能を消失させた後、乾燥後レジスト部材側に保護部材を設け耐湿熱性を改善しているが、熱水処理のため、位相差機能を消失させた部分と位相差機能を消失させない部分との境界が明確にならないという問題がある。【０００９】
特許文献７及び特許文献８の方法では、透明な支持材上に位相差フィルムを設け、位相差フィルムの所定部分を超硬刃により切削除去し、除去された凹溝部分は位相差フィルムが存しない為、当然、位相差フィルムが有する特定波長域の光の振動方向を直線偏光状態のまま回転し得るという性質は発揮されず、よって、凹溝部分とそれ以外の部分とで透過光の位相が１８０°ずれるフィルムが得られることになるが、支持材（基材）上に配置した位相差フィルムを部分的に超硬刃（ノコ刃）等により凹溝状に削る工程には極めて高い精度が要求されるという問題がある。【００１０】
本発明者らは、立体表示に使用することができるマイクロパターンを有する位相差フィルムの上記の問題点を根本的に解決することを考えた。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題のある熱水処理又は極めて高い精度を必要とする切削除去などの工程がなく、部分的配向に優れたマイクロパターンが形成されている複屈折層を有する新たな位相差素子を得ること、その位相差素子の製造方法及びこのマイクロパターン位相差素子を用いた液晶表示装置を提供することである。特に、今まで、μ単位で位相差域を制御できる位相差フィルム若しくは位相差素子は知られておらず、そのような位相差素子（位相差フィルムを含む）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは前記課題について鋭意検討し、本発明に到った。
すなわち、本発明は、複屈折層の配向性を全体的に高められた表示素子用として実用水準にあるマイクロパターン位相差素子について検討した。
従来位相差フィルムはフィルムの延伸により製造されるため、マイクロパターンを有する位相差フィルムを作成しようとすると、上記のような方法以外、適当な方法が見いだされていなかった。
そこで本発明者らは位相差フィルムを延伸によらず、液晶の配向により位相差素子を製造すること、該液晶の配向を配向した高分子膜により制御し、液晶の配向をマイクロパターン化することを考え検討した。
具体的には、始めに、複屈折層のマイクロパターン状異方的配列に適した光活性分子層について鋭意検討を行った。その結果、光活性分子層としては、光活性基を結合させたポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の液晶性重縮合高分子やポリウレタンのような液晶性重付加反応高分子或いは液晶性ポリ桂皮酸ビニル、及び光活性基を有する非液晶性のポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンがマイクロパターン化するのに優れた適性を有することを見出した。【００１２】
次に、複屈折層について検討した。即ち、前記の光活性分子層の高分子薄膜に高度な配向性を与えることにより、その上に形成しようとする複屈折層の分子配向性を十分に制御しうる可能性があると考えた。換言すると、高度な配向性を有する高分子薄膜の影響により、その上に形成される複屈折分子、例えば、液晶性物質を含む複屈折層の分子配向を十分に制御しうる可能性があると考え、検討した結果、高度に配向した高分子薄膜の場合、位相差素子に適したサーモトロピック液晶性を有するネマチック液晶及びリオトロピック液晶性物質をマイクロパターン化した位相差素子として適する程度に十分に配向させうることを見出した。
即ち、基板上に光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜を形成し、該高分子薄膜に直線偏光を照射することにより、複屈折層の分子軸が光活性基の分子軸の配列方向、即ち該薄膜に照射した直線偏光の偏光軸で規定された方向に配列し、かつ偏光軸が固定されて、複屈折層によりマイクロパターンを形成することができ、マイクロパターン位相差素子が得られることを見出した。【００１３】
このようにして得られる位相差素子からなる基板を用いると、同一面内に偏光軸が直交するマイクロパターン偏光素子を表示装置として用いることにより、１台の表示装置中に右目用画像と左目用画像を同時に表示することが可能となり、装置の価格も安価な立体表示装置が得られることを見出した。【００１４】
即ち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
（１）基板上に、光配向処理を施された光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層、及び該高分子薄膜層に接して、マイクロパターン状に配列されている複屈折層が設けられていることを特徴とする位相差素子。
（２）前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基である（１）記載の位相差素子。
（３）前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である（１）又は（２）記載の位相差素子。
（４）前記非液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層である（１）又は（２）記載の位相差素子。
（５）前記マイクロパターン状に配列されている複屈折層が、複屈折分子がマイクロパターン状に配列されている複屈折層であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の位相差素子。
（６）前記複屈折分子がサーモトロピック液晶性を有するネマチック液晶である（５）記載の位相差素子。
（７）前記複屈折層がリオトロピック液晶性物質である（５）記載の位相差素子。
（８）基板上に光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層を形成し、該高分子薄膜層に直線偏光を照射した後、該高分子薄膜層上に、複屈折層をマイクロパターン状に配列させて形成することを特徴とする位相差素子の製造方法。
（９）前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基であることを特徴とする（８）記載の位相差素子の製造方法。
（１０）前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である（８）又は（９）記載の位相差素子の製造方法。
（１１）前記非液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層であることを特徴とする（８）〜（１０）のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
（１２）前記複屈折層をマイクロパターン状に配列させて形成することが、複屈折分子をマイクロパターン状に配列させて形成することを特徴とする（８）〜（１１）のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
（１３）前記複屈折分子がサーモトロピック液晶性を有するネマチック液晶であることを特徴とする（１２）記載の位相差素子の製造方法。
（１４）前記複屈折層がリオトロピック液晶性物質である（１２）記載の位相差素子の製造方法。
（１５）前記該高分子薄膜層に直線偏光を、マイクロパターン状のマスクを介して行うことを特徴とする（８）〜（１４）のいずれかに記載の位相差素子の製造方法。
（１６）基板上に光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜を形成し、該高分子薄膜層にマイクロパターン状のマスクを介して直線偏光を照射し、ついで別のマイクロパターン状のマスクを介して異なる偏光軸を有する直線偏光を照射したすることにより、該高分子薄膜層上に複屈折分子からなる複屈折層を設け、該複屈折分子をマイクロパターン状に配列させることを特徴とする位相差素子の製造方法。
（１７）前記光活性基が非芳香族性のＮ＝Ｎ、非芳香族性のＣ＝Ｃ及び非芳香族性のＣ＝Ｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの基である（１６）記載の位相差素子の製造方法。
（１８）前記液晶性の高分子薄膜層が、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリ桂皮酸ビニル樹脂からなる薄膜層である（１５）又は（１６）記載の位相差素子の製造方法。
（１９）液晶性の高分子薄膜層がポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンからなる薄膜層である（１５）又は（１６）記載の位相差素子の製造方法。
（２０）前記直線偏光を照射することを、偏光性を有するレーザ光を照射することにより行われることを特徴とする（１６）記載の位相差素子の製造方法。
（２１）液晶表示装置であって、対向する上下基板の少なくとも一方が、（１）〜（７）のいずれかに記載の位相差素子を有する基板である立体表示装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、直線偏光を照射した光活性基を有する液晶性又は非液晶性の高分子薄膜層上に複屈折分子を含む複屈折層を設け、その分子をマイクロパターン状に配列させるだけで、マイクロパターン位相差素子が得られる。延伸操作が必要ないのでガラス基板のような延伸不可能な基板上にも直接位相差素子を作り込むことが可能となった。また、高分子薄膜に照射する直線偏光の偏光軸を変えるだけで複屈折層の分子配列を任意に変えることが可能であり、そのため基板上に偏光軸が異なるマイクロパターン位相差素子の製造が可能となった。この基板を使用した液晶表示素子を用いることにより容易に立体画像の表示が可能となる。
ネマチック液晶の面内配向を部分制御することが可能な本発明の位相差素子を用いた液晶表示装置は、ミクロンメータの微小領域の液晶の面内配向を任意の方向に制御することができるので、低消費電力駆動、高精細表示、高臨場感表示など高品質ＬＣＤに応用が可能であり、低消費電力駆動が必須な携行性表示メディア、高コントラストで高精細な高品位テレビ、臨場感あふれる立体液晶テレビなどへの実用化が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１による直線偏光照射による部分配向の状態を示す模式図。
【図２】実施例１による光配向した複屈折層の偏光顕微鏡像を示す図。
【図３】実施例２による光配向した複屈折層の偏光顕微鏡像を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明で使用する光活性基を有する液晶性高分子化合物は、直線偏光照射により光活性基の分子軸配向変化を起こす液晶性高分子のことである。ここで言う分子軸配向変化とは、直線偏光の光エネルギーを吸収した後に、その分子軸の方向がその直線偏光に応じて一定方向に変わる現象を意味する。
このような直線偏光照射により光活性基の分子軸配向変化を起こす性質を有する基は全て本発明における光活性基に含まれる。このような光活性基としては、例えばＮ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｎ、等で例示される二重結合基であって、その二重結合基が非芳香族性である基が挙げられる。【００１８】
非芳香族性のＮ＝Ｎ結合を有する基の例としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、ビスアゾ基、ホルマザン基等の芳香族アゾ基、更にはアゾキシベンゼン基等を挙げることができる。これらの基の好ましい具体例としては例えば下記式
−Ｎ＝Ｎ−Ａ−Ｘ、−ＯＣＯ（ＣＨ2）PＯ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ｂ−Ｙ、−Ａ−Ｎ＝Ｎ−ｐ・ｐｈｅ−Ｙ
（式中、Ａ及びＢは、置換基を有していてもよいベンゼン環又はナフタレン環を示す。Ｘは、炭素数１〜１０のアルコキシ基、又はジアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）を表し、ジアルキルアミノ基におけるアルキル基は両者同じでも又は異なってもよく、また非置換又は片方若しくは両者がシアノ基若しくはヒドロキシ基で置換されていてもよい。Ｙは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、アルキルオキシカルボニルビニル基（アルキル基の炭素数は１〜４）、ジアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）、ジヒドロキシエチルアミノ基、ヒドロキシアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）、ジシアノエチルアミノ基又はシアノエチルアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）から選ばれる原子又は基を表す。また、ｐは、１〜１０の整数を表し、ｐｈｅはベンゼン環を示し、ｐ・ｐｈｅ又はｏ・ｐｈｅは、各２つの置換基がパラ位又はオルト位にあることを示す。）
で表される基が挙げられる。【００１９】
非芳香族性のＣ＝Ｃ結合を有する基としては、ポリエン、スチルベン、スチルバゾール、スチルバゾリウム、桂皮酸、インジゴ、チオインジゴ、ヘミチオインジゴ等の残基を有する基が挙げられる。これらの基の好ましいものとしては例えば下記式で表される基が挙げられる。
−ＣＨ＝Ｃ（Ｘ1）（Ｘ2）
（式中Ｘ1及びＸ2は、片方が水素原子を示し、他方が置換基を有してもよい芳香族基、アルコキシカルボニル基（アルコキシ基の炭素数は1〜３）を示すか、又はＸ1及びＸ2が結
合し、−Ｓ−ｏ・ｐｈｅ−ＣＯ−で示される基を示す。ｏ・ｐｈｅは置換基を有していてもよい。芳香族基及びｐｈｅ基上の置換基としては前記Ｙで示したものなどが挙げられる。）【００２０】
非芳香族性のＣ＝Ｎ結合を有する基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン基等を挙げることができ、好ましいものとして下記式で表される基が挙げられる。
−ＮＨ−Ｎ＝Ｃ（Ｘ3）（Ｘ4）、−Ｎ＝ＣＨ−Ｂ−Ｙ、−Ａ−ＣＨ＝Ｎ−ｐ・ｐｈｅ−Ｙ
（式中Ｘ3及びＸ4は、片方が水素原子又はアルコキシカルボニル基（アルコキシ基の炭素数は１から４）を示し、他方が−Ｂ−Ｙで示される基又はアルコキシカルボニル基（アルコキシ基の炭素数は１から４）を示すか、又はＸ3及びＸ4の両方が結合して、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ（アルキル）−ＣＯ−で示される基（アルキル基の炭素数は１から４）を示す。また、Ａ、Ｂ、Ｙ、ｐ・ｐｈｅは前記と同じ意味を示す。）【００２１】
これらの光活性基を有する液晶性高分子化合物が吸収する光の波長は、可視光域のものにとどまらず、紫外線や赤外線の領域のものも含まれる。これらの光活性基を有する液晶性高分子化合物の薄膜に、該化合物が吸収する波長範囲を含む直線偏光を照射することにより、容易に分子軸配向変化を起こすことができる。【００２２】
本発明で使用する光活性基を有する液晶性高分子としては、例えば、光活性基を結合させたポリアミド、同ポリイミド、同ポリエステル等の液晶性重縮合高分子や光活性基を結合させたポリウレタンのような液晶性重付加反応高分子及び液晶性ポリ桂皮酸ビニル等を挙げることができる。該液晶性高分子は、光活性基を有する単量体を反応させたホモポリマー、光活性基を有する単量体と光活性基を持たない単量体好ましくは同種の単量体とを反応させたコポリマーのいずれでもよい。該コポリマーの場合、光活性基を有する単量体１モルに対して、光活性基を持たない単量体好ましくは同種の単量体を１００モル以内の割合で重合させたポリマーが好ましく、より好ましくは光活性基を持たない同種の単量体５０モル以内の割合で重合させたポリマーが好ましい。このような光活性基を有する高分子は前記特許文献２等に公知であるか、それに準じた方法等で容易に合成することができる。【００２３】
該液晶性高分子の具体的な例としては、下記一般式（１）〜（４）で示される部分構造を有し、かつ高分子全体が実質的にこの部分構造から構成されているホモポリマー又は液晶性ポリ桂皮酸ビニルのホモポリマー、又は該部分構造若しくは桂皮酸ビニルに対応する部分構造をモル割合で、ほぼ１モル％以上、より好ましくは２モル％以上含むコポリマーを挙げることが出来る。【００２４】
下記一般式（１）で表される部分構造を有するポリアミド化合物。
【化１】
2005096041.tif 000002
（式中、Ｒは、メチル基、エチル基、i−プロピル基又は塩素原子を表す。ｎは、５〜１００００の整数を表す。
Ｚは、下記式（ａ）〜（ｅ）で示される基の何れかを表す。
（ａ）−Ｎ＝Ｎ−Ａ−Ｘ
（ｂ）−ＣＨ＝Ｃ（Ｘ1）（Ｘ2）
（ｃ）−ＮＨ−Ｎ＝Ｃ（Ｘ3）（Ｘ4）
（ｄ）−Ｎ＝ＣＨ−Ｂ−Ｙ
（ｅ）−ＯＣＯ（ＣＨ2）PＯ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ｂ−Ｙ
（上記式中Ａは、置換基を有していてもよいベンゼン環又はナフタレン環を、Ｘは、炭素数1〜１０のアルコキシ基、又はジアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）を表し、ジアルキルアミノ基におけるアルキル基は両者同じでも又は異なってもよく、また非置換又は片方若しくは両者がシアノ基若しくはヒドロキシ基で置換されていてもよい。また、Ｘ1及びＸ2は、片方が水素原子を示し、他方が置換基を有してもよい芳香族６員環、アルコキシカルボニル基（アルキル基の炭素数は１〜３）を示すか、又はＸ1及びＸ2が結合し、−Ｓ−ｏ・ｐｈｅ−ＣＯ−で示される基を示す。
また、Ｘ3及びＸ4は、片方が水素原子又はアルコキシカルボニル基（アルコキシ基の炭素数は１〜４）を示し、他方が−Ｂ−Ｙで示される基又は低級アルコキシカルボニル基（アルコキシ基の炭素数は１〜４）を示すか、又はＸ3及びＸ4の両方が結合して、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ（低級アルキル）−ＣＯ−で示される基（アルキル基の炭素数は１から３）を示す。
また、Ｂは置換基を有していてもよいベンゼン環又はナフタレン環を、Ｙは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数が１〜３のアルキル基、アルコキシ基（アルキル基の炭素数は１〜１０）、アルキルオキシカルボニルビニル基（アルキル基の炭素数は１〜４）、ジアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）、ジヒドロキシエチルアミノ基、ヒドロキシアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）、ジシアノエチルアミノ基又はシアノエチルアルキルアミノ基（アルキル基の炭素数は１〜３）をそれぞれ表す。
また、ｐは、１〜１０の整数を表し、ｐｈｅはベンゼン環を示し、ｐ・ｐｈｅ又はｏ・ｐｈｅは２つの置換基がパラ位又はオルト位にあることを示す。）【００２５】
下記一般式（２）で表される部分構造を有するポリイミド化合物。
【化２】
2005096041.tif 000003
〔式中、Ｒ1は、脂環式又は芳香環テトラカルボン酸の残基、ｎ'は２〜１００００の整数を示し、Ｒ2は、下記式（ｆ）又は式（ｇ）で表される光活性基を有する基を示す。
【化３】
2005096041.tif 000004
（式中、Ｚ1は、Ｙ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ｂo−、Ｙ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝ＣＨ−Ｂo−、又は、Ｙ−ｐ・ｐｈｅ−ＣＨ＝Ｎ−Ｂo−で表される基を示し、Ｂoは、Ｂ又は−Ｃ6Ｈ4Ｏ（ＣＨ2）PＣＯ−を示し、式中のＹ、ｐ・ｐｈｅ、Ｂ及びｐの各記号は前記と同じ意味を示す。また、ｑは、２〜４の整数を示す。）
【化４】
2005096041.tif 000005
（式中Ｚ1は前記と同じ意味を示し、ｒは１〜５の整数、ｓは２〜８の整数をそれぞれ示す。）〕【００２６】
下記一般式（３）で表される部分構造を有するポリウレタン化合物。
【化５】
2005096041.tif 000006
（式中、Ｒ2は前記一般式（２）におけるのと同じ意味を表し、Ｒ3は−（ＣＨ2）ｍ−を表し、ｍは２〜８を表す。ｎは５〜１００００の整数を表す。）【００２７】
下記一般式（４）で表される部分構造を有するポリエステル化合物。
【化６】
2005096041.tif 000007
（式中、Ｚ2は、（ａ）−Ｎ＝Ｎ−Ａ−Ｘ、又は（ｅ）−ＯＣＯ（ＣＨ2）PＯ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ｂ−Ｙで表される基を示す。式中のＡ、Ｘ、ｐ、ｐ・ｐｈｅ、Ｂ及びＹの各記号は前記一般式（１）と同じ意味を示す。また、Ｒ4は、ベンゼン環、ナフレタン環、炭素数４〜６のメチレン基（テトラメチレン基及びヘキサメチレン基等）を表し、ｎは、５〜１００００の整数を表す。）【００２８】
上記おいて好ましいものとしては、下記のものを挙げることができる。
（１）一般式（１）においては、Ｚが前記（ａ）−Ｎ＝Ｎ−Ａ−Ｘ、又は前記（ｅ）−ＯＣＯ（ＣＨ2）PＯ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ｂ−Ｙである部分構造を有するポリアミド化合物。
（２）一般式（２）及び（３）において、前記式（ｆ）又は（ｇ）におけるＺ1が、Ｙ−ｐ・ｐｈｅ−Ｎ＝Ｎ−Ａ−である部分構造を有するポリイミド化合物又はポリウレタン化合物。
（３）一般式（４）の部分構造を有するポリエステル化合物。
（４）液晶性ポリ桂皮酸ビニルのホモポリマー又はコポリマー。【００２９】
これらのうち、上記（１）〜（３）の液晶性重縮合高分子及び液晶性重付加反応高分子は、光活性基を有する二官能単量体であり、もう一方の二官能単量体とを等モルで反応させて所望の液晶性高分子化合物（ホモポリマー）を得ることが出来る。
コポリマーを製造するときには、光活性基を有する二官能単量体と共に、例えば、光活性基を有しない同種の二官能単量体を併用し、上記と同様にもう一方の二官能単量体を等モルで反応させることにより所望のコポリマーを得ることができ、その結果、液晶性高分子化合物を得ることが出来る。
光活性基を有する単量体と光活性基を有しない同種の単量体との使用割合を変えることにより、高分子化合物中の光活性基の結合量を調節することが出来る。光活性基を有する二官能単量体と反応させるもう一方の二官能単量体としては、例えば４，４'−ジアミノ−３，５，３'，５'−テトラＲ置換−ジフェニルメタン（Ｒは前記一般式（１）におけると同じ意味を示す。）、脂環式又は芳香環テトラカルボン酸、炭素数２〜８の脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができる。
脂環式又は芳香族テトラカルボン酸としては炭素数が４〜６の脂環式又は芳香族テトラカルボン酸、炭素数８〜１０の縮合環上に４つのカルボキシル基を持つ縮合環テトラカルボン酸又は２つのカルボキシル基を有する炭素数４〜６の脂環式又は芳香族若しくは炭素数８〜１０の縮合環上に２つのカルボキシル基を持つ縮合環が、架橋基を介して又は介さずして、２つ結合したテトラカルボン酸等が挙げられる。採用しうる架橋基としては、特に制限はないが、低級アルキレン基、ＣＯ基、窒素原子、酸素原子などが挙げられる。【００３０】
また、液晶性ポリ桂皮酸ビニルのホモポリマーは、桂皮酸ビニルモノマーを重合させることにより得られる。コポリマーを得る場合には、桂皮酸ビニルモノマーとこれと共重合可能で液晶性を阻害せず、かつ光活性基を有しない単量体と共に重合することにより、所望のコポリマーからなる液晶性高分子化合物を得ることが出来る。桂皮酸ビニルモノマーと前記光活性基を有しない単量体との使用割合を変えることにより、高分子化合物中の光活性基の結合量を調節することが出来る。コポリマーを得るための桂皮酸ビニルモノマーと共重合が可能で、光活性基を有しない単量体の具体例としては、例えば４−（４'−ｎ−ペンチル）フェニルスチレン、４−（４'−ｎ−ヘキシル）フェニルスチレン、４−（４'−ｎ−ペンチル）シクロヘキシルスチレン、４−（４'−ｎ−ヘキシル）シクロヘキシルスチレン等が挙げられる。【００３１】
光活性基を有する二官能単量体と、コポリマーを得るために該光活性基を有する二官能単量体と反応させる光活性基を有しない単量体との使用割合は、単量体の構造にも依存するが、モル比で１：０から１：１００、より好ましくは１：０から１：５０の範囲である。【００３２】
重合反応は、従来公知のポリアミド化合物、ポリイミド化合物、ポリウレタン化合物又はポリエステル化合物、ポリ桂皮酸ビニル重合体を得る従来公知の方法に準じて、通常溶媒中での溶液重合法等で行えばよい。【００３３】
上記のようにして得られる本発明で使用する光活性基を有する液晶性高分子は、その重合度等については特に制限はなく、樹脂の種類、光活性基の種類等により異なるので一概には言えないが、通常２以上、好ましくは５以上、更に好ましくは１０以上〜１００００程度である。【００３４】
光活性基を有する二官能単量体としては、例えば光活性基をベンゼン核上に有するオルトフタル酸、２個のアルキル基で置換されている窒素原子が更に光活性基で置換されているジ〔アミノアルキル（アルキル基の炭素数は２〜４）、またはアミノアルキル（アルキル基の炭素数は２〜８）アミノカルボニルアルキル（アルキル基の炭素数は１〜５）〕アミン等が挙げられる。
本発明で使用される液晶性高分子の原料となる光活性基を有する二官能単量体の具体例を次に示すが、これらは例示で有り、これらに限定されるものではない。【００３５】
（１）光活性基として非芳香族性のＮ＝Ｎ結合を有する基を持つ単量体の例としては下記するものが挙げられる。
ポリアミド化合物又はポリエステル化合物の調製に適する単量体
これらの好ましいものとしては光学活性を有する置換基Ｚとして、前記（ａ）、又は（ｅ）を有するイソフタル酸が挙げられる。
下記に好ましい化合物例を示す。
【化７】
2005096041.tif 000008
【００３６】
【化８】
2005096041.tif 000009
【００３７】
【化９】
2005096041.tif 000010
【００３８】
ポリイミド化合物又はポリウレタン化合物の調製に適する単量体
【化１０】
2005096041.tif 000011
【００３９】
【化１１】
2005096041.tif 000012
【００４０】
（２）光活性基として非芳香族性のＣ＝Ｎ結合を有する基を持つ単量体の例としては下記するものが挙げられる。
ポリアミド化合物又はポリエステル化合物の調製に適する単量体
【化１２】
2005096041.tif 000013
【００４１】
ポリイミド化合物又はポリウレタン化合物の調製に適する単量体
【化１３】
2005096041.tif 000014
【００４２】
（３）光活性基として非芳香族性のＣ＝Ｃ結合を有する基を持つ単量体の例としては下記するものが挙げられる。
ポリアミド化合物又はポリエステル化合物の調製に適する単量体
【化１４】
2005096041.tif 000015
【００４３】
ポリイミド化合物又はポリウレタン化合物の調製に適する単量体
【化１５】
2005096041.tif 000016
【００４４】
本発明において、非結晶性高分子の例としては、ポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼン類が挙げられ、その具体例としてはポリメタクロイル（アクリロイル）オキシメトキシカルボニルオキシエチルアゾベンゼンが挙げられる。【００４５】
このような光活性基を有する液晶性又は非結晶性高分子の薄膜を基板上に設ける方法としては、種々の方法が採用可能である。本発明のためには回転塗布法を用いることが出来る。液晶性又は非結晶性高分子薄膜をラングミュアーブロジェット法によって基板上に設けたり、液晶性又は非結晶性高分子化合物の溶液に基板を浸漬して吸着させることもできる。そして、回転塗布法は、好ましい方法である。
膜厚は通常５μｍ以下程度が好ましい。より好ましくは３μｍ以下であり、１μｍ以下でも十分に満足する結果を得ることが出来る。これらの塗膜を設ける場合、通常該液晶性又は非液晶性高分子を、溶媒に溶解させて得られる液晶性又は非液晶性高分子化合物の溶液を、使用する。溶液中の該高分子の濃度は、該高分子の種類、重合度、塗布方法、希望する膜厚等により適切な濃度は異なるので一概には言えないが、通常０．１重量％〜１０重量％程度であり、好ましくは０．５重量％〜５重量％程度である。
適切な濃度は、採用する塗布方法により、予備的な試験を行うことにより容易に決定することができる。使用される溶媒としては該高分子化合物を溶解するものであれば特に限定されないが、使用しうる溶媒の具体例としてはピリジン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。
本発明において、基板としては、透明な有機、無機の材料が使用出来る。使用しうる基板の具体例としてはガラス板、ポリエステルフイルム、トリアセテートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム等が挙げられる。基板の厚さは表示素子用基板に適する範囲で任意のものが使用される。【００４６】
基板上に設けられた光活性基を有する液晶性又は非液晶性高分子化合物の薄膜に直線偏光を照射する方法は、公知の様々な照射方法を適用することができる。
本発明のマイクロパターン位相差素子を製造するためには、パターンを光活性基を有する液晶性又は非液晶性高分子薄膜に焼き付ける事が必要であり、そのためには所望するマスクパターンを通して、直線偏光を該薄膜に照射することにより行われる。また、偏光性を有するレーザ光をレンズ等を用いて集光し、レーザ光の照射軌跡が、パターン状になるように操作することにより行うことができる。
露光エネルギーは、１ｍＪ／ｃｍ2から１０Ｊ／ｃｍ2の範囲が好ましい。
該薄膜の直線偏光照射による分子軸配向変化は可逆的であり、マスクパターン毎に異なる偏光軸の直線偏光を照射することによりパターンを自由に重ね書きすることが出来る。【００４７】
このようにして得られる一定方向に分子軸の配列した光活性基を有する液晶性又は非液晶性高分子薄膜に、複屈折性分子をマイクロパターン状に吸着させるだけで、即ち、該薄膜上に複屈折層をマイクロパターン状に設けるだけで、複屈折層の分子軸は、光活性基の分子軸の配列方向、即ち該薄膜に照射した直線偏光の偏光軸で規定された方向に配列し、かつそのまま固定されてマイクロパターン位相差素子としての性質が発揮される。
該薄膜上に複屈折層をマイクロパターン状に設ける方法は特に制限はなく、該薄膜上に、複屈折性分子（例えば位相差素子に適した液晶、例えば無色の液晶）の分子軸が該薄膜における配向した光活性基の配向に制御されて、一定方向に配向されるように複屈折層を形成すればよい。
この事を更に具体的に説明すると、一定方向に分子軸の配列した光活性基を有する液晶性又は非結晶性高分子薄膜を有する基板上に、複屈折性分子、例えば、サーモトロピックもしくはリオトロピック性のネマチック液晶性分子の溶液を塗布するか、もしくは該基板の該薄膜側を内側にし、好ましくは２枚の該基板で複屈折性分子を挟み、必要に応じて、周りを密封することにより、該薄膜における一定方向に分子軸の配列した光活性基の影響により、複屈折性分子が一定方向に配向し、マイクロパターン状の該複屈折層を形成することができる。
該高分子薄膜を有する基板に上記複屈折性分子溶液を塗布する場合、リオトロピック性のネマチック液晶性分子の溶液が好ましく、該溶液としてはクロモグリケートなどのクロモニック化合物の溶液（例えば１−２０、好ましくは２−１０質量％程度）が好ましい。
上記複屈折性分子、例えば液晶を２枚の基板（少なくとも１枚の基板は該高分子薄膜を有する基板）で挟み位相差素子とする場合は、サーモトロピック液晶又はリオトロピック液晶のいずれもネマチック液晶状態で挟むのが好ましい。通常は内側に該高分子薄膜を有する空の液晶セルを作成し、その中に上記ネマチック液晶状態の液を封入するのが好ましい。
この際、該複屈折層の分子軸は、光活性基を有する液晶性又は非液晶性高分子薄膜に対して照射した直線偏光の偏光軸により規定された方向に配列し、マイクロパターン位相差素子としての特性を発揮することができる。
なお、液晶性高分子はある一定の条件下で液晶性を示す高分子である。溶媒の存在下でいわゆるリオトロピック液晶性を示す高分子と、溶媒の介在なしに溶融状態で液晶構造を示すサーモトロピック液晶性高分子が知られている。一般に液晶性高分子は液晶状態で流動方向に分子の鎖が高度に配向した層を持ち、その配向状態を固定化することで高強度、高弾性材料を得ているものである。【００４８】
従来例に示した特許文献５及び特許文献６には、部分的に位相が１８０°違っている素子と液晶表示装置を組み合わせて、３Ｄ画像表示を行う方法が示されている。
本発明では、前記のようにして作製されたマイクロパターン位相差素子を、その位相が１８０°ずれるようにして、液晶表示装置を組み合わせることにより、３Ｄ画像表示を、立体画像として認識することが可能になる。【００４９】
本発明で用いるサーモトロピックネマチック液晶としては、Ｅ−８、ＺＬＩ−１５６５、ＺＬＩ−２１４０、ＺＬＩ−２５８２、ＺＬＩ−２７８８、ＺＬＩ−３４６２−０００、ＺＬＩ−１８４４、ＭＬＣ−９０００−０００／１００、 ＭＬＣ−９１００−０００／１００（以上Ｍｅｒｃｋ社）、ＬＩＸＯＮ５００５、ＬＩＸＯＮ５０１１、ＬＩＸＯＮ５０１３、ＬＩＸＯＮ５０１６、ＬＩＸＯＮ６５２０、ＬＩＸＯＮ９１６０、ＬＩＸＯＮ９８３９（以上チッソ（株））が好適に用いられるが、これら以外のものを用いてもよい。ビフェニル系サーモトロピックネマチック液晶、例えば上記Ｅ−８は好ましいものの一つである。
また、リオトロピック液晶を形成する化合物としては、荷電がアニオン性、カチオン性、ノニオン性の両親媒性低分子化合物、セルロース誘導体やポリシロキサンなどの高分子化合物、又はクロモグリケートなどのクロモニック化合物が挙げられる。これらのリオトロピック液晶を溶解する溶媒としては、水、アルコール類、エーテル類、ピリジン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）等の非プロトン性極性溶媒が好ましい。特に、水を主体とする混合溶媒が好ましい。この際の有機溶媒の混合量は、任意であるが、通常０〜７０質量％、特に０〜５０質量％が好ましい。
リオトロピック液晶溶液を基板で挟んで密封する場合には、該液晶化合物のネマチック液晶状態を示す濃度の溶液として充填すればよく、前記高分子薄膜に塗布する場合には、乾燥途中でネマチック液晶状態を形成しうる濃度であれば特に問題はない。これらの溶液における液晶化合物の濃度は一概には言えないが、１〜６０質量％、好ましくは２〜５０質量％程度である。【００５０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中、特に限定しない限り、部は質量部を、％は質量％をそれぞれ表す。
【実施例１】
【００５１】
光活性基含有ポリアミド薄膜の作製及び直線偏光照射。
ポリ｛イミノ−５−〔４’−（４’’−ジメチルアミノフェニルアゾ）フェノキシウンデカノイルオキシ〕イソフタノイルイミノ−１，４−（３，５−ジエチル）フェニレンメチレン−１，４−（３，５−ジエチルフェニレン）｝（ポリアミド化合物）の精製品２部をＮＭＰ９８部に溶解し、２％ポリマー溶液を作製する。  次にガラス基板上に乾燥膜厚０．６−０．７μｍとなるようにスピンコートし、１８０℃にて１０分間加熱乾燥して該ポリアミド薄膜を形成する。こうして作製した２枚のガラス基板の周囲に、約７μｍの球状シリカスペーサーを混入したエポキシ樹脂を液晶の注入口を残して、塗り、光配向膜が内側に向き合うようにガラス基板を貼り付けた。該ポリアミド薄膜を形成したこのガラス基板の膜全面に超高圧水銀ランプ（５００Ｗ／ｈｒ）を使用し４００ｎｍカットオフフィルターで可視光とし、更に偏光板を通して直線偏光とした後、該ポリアミド薄膜から５０ｃｍの距離から１分間照射して、光活性基の分子軸を一定方向に配列させる。ついで約７０μｍ間隔のストライプ状のフォトマスクで、ストライブの方向が最初に照射した直線偏光の電気ベクトルに平行となるように、ガラス基板全面を覆い、この上から、最初の直線偏光とは４５°回転した直線偏光を照射し、空の液晶セルを作成した。 図１は、直線偏光照射による光活性基の部分配向状態を模式的に示したものである。
光照射後に、空の液晶セルの空隙（２枚のガラス基板の空隙）にサーモトロピックネマチック液晶Ｅ−８（商品名：Ｍｅｒｃｋ社製）を注入し、液晶セルの周りをエポキシ樹脂で完全に封止し本発明の位相差素子を得た。これを偏光顕微鏡で観察し、Ｅ−８の配向制御状態を確認した。図２に偏光顕微鏡による観察像の写真を示す。
【実施例２】
【００５２】
ストライプ状のフォトマスクの向きを変えた以外は、実施例１と同様に、光照射した空の液晶セルを作製し、該液晶セルの空隙に約３２％のリチウム４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートの水溶液を約４５℃で注入し、液晶セルの周りをエポキシ樹脂で完全に封止した。液晶セルを室温（２５℃）に下げて、偏光顕微鏡で観察し、配向制御状態を確認した。図３に偏光顕微鏡による観察像の写真を示す。
なお、リオトロピック液晶性を示すリチウム４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートを４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサン酸と水酸化リチウムから下記のように合成した。
５％水酸化リチウム水溶液１００ｍｌ中に４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートを４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサン酸１９．８ｇを加熱撹拌溶解する。完全に溶解後ロータリーエバポレーターを用いて減圧濃縮する。十分濃縮して析出した結晶を含む水溶液にエタノール１００ｍｌを加え、ろ過し、エタノールで洗浄する。得られた白色結晶を含水エタノールから再結晶精製する。
針状結晶。融点２３６-２３８℃。赤外スペクトル(ＫＢｒ) ２９１３、２８５０、１５５０ 、１４４５ｃｍ-1。元素分析Ｃ12Ｈ21Ｏ2Ｌｉ（％）：理論値Ｃ, ７０．５５；Ｈ, １０．３８。測定値Ｃ, ７０．１６；Ｈ, １０．２２。
リチウム４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートの水溶液の臨界ミセル濃度は１．６７６×１０-2 ｍｏｌ／Ｌであり、室温（２５℃）において約３２％でネマチック相を示し、約３７％でヘキサゴナル相を示した。
【実施例３】
【００５３】
ポリ（１−（２−メタクロイルオキシメトキシ）−４'−カルボニルオキシエチルアゾ
ベンゼン）を用いて光配向膜を作製し、実施例１と同様に液晶セルを作製し、光照射した液晶セルの２枚のガラス基板の空隙に約３２％のリチウム４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートの水溶液を注入し、リチウム４−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサノエートのリオトロピック液晶相の光配向を行い、良好な配向状態を得た。
【実施例４】
【００５４】
実施例１に準じて光活性基含有ポリアミド薄膜を有するガラス基板を作成し、該ガラス基板に超高圧水銀ランプを使用し４００ｎｍカットオフフィルターで可視光とし、更に偏光板を通して直線偏光とした後、該基板から５０ｃｍの距離から１分間照射して、光活性基の分子軸を一定方向に配列させる。ついで７０μｍ間隔のストライプ状のフォトマスクを最初に照射した直線偏光の電気ベクトルに平行となるようにガラス基板全面を覆い、この上から、最初の直線偏光とは４５°回転した直線偏光を照射し、露光基板を作成した。
次に、クロモグリク酸ナトリウム（シオノケミカル社製）５部、エマール２０Ｃ（商品名：花王株式会社製）０．２部を脱イオン水９４．８部に溶解した液を調整する。この液を上記露光基板上に塗布し、２５℃、６０％ＲＨの条件下に乾燥して本発明のストライプ状の位相差素子を得た。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
ネマチック液晶の面内配向を部分制御することが可能な本発明の位相差素子を用いた液晶表示装置は、ミクロンメータの微小領域の液晶の面内配向を任意の方向に制御することができるので、低消費電力駆動、高精細表示、高臨場感表示など高品質ＬＣＤに応用が可能であり、低消費電力駆動が必須な携行性表示メディア、高コントラストで高精細な高品位テレビ、臨場感あふれる立体液晶テレビなどへの実用化が見込まれる。
【図１】
2005096041.tif 000017
【図２】
2005096041.tif 000018
【図３】
2005096041.tif 000019
【国際調査報告】
2005096041.tif 000020
2005096041.tif 000021