(57)【要約】  塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができ、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる製造方法を提供することを課題とする。基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする偏光素子。
2014208653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、
基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、
異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、
且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有する
ことを特徴とする偏光素子。
【請求項２】
前記樹脂組成物層が、光学異方性を有さないものである、請求項１に記載の偏光素子。
【請求項３】
前記樹脂組成物層の厚さ500nmの時の550nmの光線透過率が８０％以上である、請求項１又は２に記載の偏光素子。
【請求項４】
基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子の製造方法であって、
以下の（１）〜（４）の工程を含むことを特徴とする偏光素子の製造方法。
（１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
（２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
（３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
（４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
【請求項５】
前記（３）工程の樹脂組成物層を形成する工程が、前記基板面上に樹脂組成物を連続塗布で行なうものである、請求項４に記載の偏光素子の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂組成物が感光性樹脂組成物である、請求項４又は５に記載の偏光素子の製造方法。
【請求項７】
前記（４）の不要部分を除去する工程が、フォトリソグラフィー法で行われるものである、請求項４〜６の何れか１項に記載の偏光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光子等に関し、より詳しくは、基板上に形成する異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子、並びに偏光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）では、表示における旋光性や複屈折性を制御するために直線偏光板や円偏光板が用いられている。ＯＬＥＤ（有機ＥＬ素子）においても、外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。
従来、これらの偏光板（偏光素子）には、ヨウ素や二色性を有する有機色素をポリビニルアルコール等の高分子材料に溶解または吸着させ、その膜を一方向にフィルム状に延伸して二色性色素を配向させることにより得られる偏光層が広く使用されてきた。しかしながら、このようにして製造される従来の偏光層では、用いる色素や高分子材料によっては耐熱性や耐光性が十分でない、液晶装置製造時における偏光層の貼り合せの歩留まりが悪い等の問題があった。また、素子構造の簡略化により輝度向上をさせるためセル内に偏光層を形成する試みがなされている。【０００３】
一方、ガラスや透明フィルムなどの基材上に二色性色素を含む溶液を塗布することで得られた異方性色素膜を偏光層として用いる方法が検討されている。この塗布による異方性色素膜を製造する方法として、1枚の基板上に複数のパターンを形成する方法が検討されている。例えば、基板上に光触媒を含む層を設け、エネルギー照射させることにより、パターンを形成する方法（特許文献１）、基板上の親水処理を変化させることにより、異方性色素膜の塗布状態を制御し、パターンを形成する方法（特許文献２）、異方性色素膜の不溶化を選択的に行うことで、パターンを形成する方法（特許文献３）等が示されている。また、光学異方性層上に感光性樹脂層を含む層を設け、所定のマスクを配置した上から露光、現像することにより、パターンを形成する方法も示されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４８０４３号公報
【特許文献２】特開２００５−０５２６８６号公報
【特許文献３】特開２００４−０５４０３１号公報
【特許文献４】特開２００７−１９９６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように、光触媒を含む層によってパターン形成をする場合、光触媒の作用により配向力が低下し、偏光素子としての特性が低下する事が考えられる。また、特許文献２の方法は、異方性色素膜が基板の貼り合せ部分等に残存するため、パネル製造に悪影響を与えることが考えられる。特許文献３の方法は、不溶化後洗浄することでパターニングを行うため、パターニング精度が上がらないことが考えられる。さらに、異方性色素膜の不溶化が不十分であると、異方性色素膜の剥がれ等が発生し偏光素子としての特性が低下することが考えられる。このように、偏光素子としての特性を維持したまま効率的にパターニングする方法が望まれている。
ところで、異方性色素膜に機械的強度を付与したり、異方性色素膜から他の層、例えば液晶層等への不純物の溶出を防止したりする等のために、異方性色素膜表面に樹脂組成物層を有する必要がある。また、樹脂組成物層は、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いられる溶剤や水から異方性色素膜を保護する役割も担っている。【０００６】
特許文献４のように、フォトリソグラフィー法によってパターンを形成する場合、未露光部分の感光性樹脂層（樹脂組成物層）と異方性色素膜が現像液により除去されるが、この時、露光部分の異方性色素膜の側面が現像液によって、サイドエッチングされる事を本発明者は見出した。異方性色素膜のサイドエッチング現象が起こると、樹脂組成物層及び異方性色素膜が剥離しやすくなり、偏光素子の性能及び信頼性が著しく低下する問題が生じる。
また、基板面に連続塗布で形成された異方性色素膜上に、樹脂組成物層を塗布等で設け、例えば、エッチングにより不要部分を除去する方法でパターンを形成する方法であっても、異方性色素膜の側面が外部へ曝露されるため、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いられる溶剤や水により異方性色素膜がサイドエッチングされたり、剥離したりする問題が生じる。【０００７】
一方、特許文献３のような不溶化によってパターニングされた異方性色素膜が形成された基板上に連続塗布等で樹脂組成物層を設けると、パネル組み立ての際の基板貼り合せや電極配線を行う部分に樹脂組成物層が設けられる。従って、基板貼り合せや電極配線に影響のないように、樹脂組成物層をさらにパターニングする必要性があり、製造効率及びコストの面で問題がある。【０００８】
本発明は、上記のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため偏光素子の性能及び信頼性を維持することができ、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響を受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる製造方法を提供することである。また、塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため偏光素子の性能及び信頼性が維持され、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響を受け難い偏光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、基板上に設けられた異方性色素膜が樹脂組成物層によって覆われ、外部へ曝露されないことで、サイドエッチングや剥離等が生じず、溶媒等の影響を受け難いことを見出し本発明に至った。また、基板に連続塗布により形成した異方性色素膜からパターン輪郭部分を除去し、その上から樹脂組成物層を塗布にて形成し、不要部分を除去することで、基板及び樹脂組成物によって覆われている異方性色素膜が外部に曝露されることがなく、サイドエッチングや剥離等が生じず、溶媒等の影響を受け難いことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は、以下の［１］〜［７］のとおりである。
［１］基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、
基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、
異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、
且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする偏光素子。
［２］前記樹脂組成物層が、光学異方性を有さないものである、［１］に記載の偏光素子。
［３］前記樹脂組成物層の厚さ５００ｎｍの時の５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上である、［１］又は［２］に記載の偏光素子。
［４］基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子の製造方法であって、
以下の（１）〜（４）の工程を含むことを特徴とする偏光素子の製造方法。
（１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
（２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
（３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
（４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
［５］前記（３）工程の樹脂組成物層を形成する工程が、前記基板面上に樹脂組成物を連続塗布で行なうものである、［４］に記載の偏光素子の製造方法。
［６］前記樹脂組成物が感光性樹脂組成物である、［４］又は［５］に記載の偏光素子の製造方法。
［７］前記（４）の不要部分を除去する工程が、フォトリソグラフィー法で行われるものである、［４］〜［６］の何れかに記載の偏光素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の偏光素子は、製造工程におけるエッチングなどの影響を受けにくく、性能及び信頼性が維持された偏光素子である。
また、本発明の偏光素子の製造方法は、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなる事ができるため、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード等の偏光素子の製造方法として有用であり、特に異方性色素膜形成後に、配向膜形成用の溶媒（ｎ―メチルピロリドン）や洗浄溶媒である水を用いるプロセスを有するIn-Cell型偏光子の製造に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１の異方性色素膜を形成した模式図である。
【図２】（ａ）実施形態１のパターン輪郭部分を基板から除去した模式図である。（ｂ）図２（ａ）の側面を示す模式図である。
【図３】実施形態１の樹脂組成物層を形成した側面図である。
【図４】実施形態１の露光を側面から示す模式図である。
【図５】偏光素子の側面を示す模式図である。
【図６】実施形態２の樹脂組成物層を形成した側面図である。
【図７】実施形態４の露光を側面から示す模式図である。
【図８】実施形態４の樹脂組成物層及びフォトレジスト層を形成した側面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１で作製した異方性色素膜１を表す（写真代用図面）。
【図１０】比較例１で作製した異方性色素膜２を表す（写真代用図面）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための代表的な態様を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の態様に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
【００１３】
本発明は、基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子、並びに偏光素子の製造方法である。
（偏光素子）
本発明の偏光素子は、基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層される。すなわち、基板面に連続塗布により得られた異方性色素膜及び異方性色素膜上に設けられた樹脂組成物層を含むものである。偏光素子は異方性色素膜及び樹脂組成物層だけに限られず、偏光性能を向上させる、機械的強度を向上させる等の目的で他の層を有していてもよい。例えば、基板及び異方性色素膜の間、異方性色素膜及び樹脂組成物層の間等に他の層を有していてもよい。
また、本発明におけるパターンとは、基板上に形成された異方性色素膜の形状パターンを表し、パターン輪郭部分とは、異方性色素膜のパターンの外形を形作っている線を含む帯を指す。
【００１４】
本発明の偏光素子は、異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、且つ、基板の積層面上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする。
異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われることで、サイドエッチングの問題を解決することができ、信頼性の高い偏光素子を提供することが可能となる。また、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することで、パネル組み立ての際の基板貼り合せ及び電極配線が容易になり、偏光素子の製造歩留りが向上する。また、基板貼り合せ部分及び配線部分の剥離強度等が向上し、偏光素子及びパネルの信頼性が向上する。
上記異方性色素膜及び樹脂組成物層が存在しない部分の偏光素子における存在比率は特段限定されず、所望の偏光素子及びパネルの大きさ、基板を貼り合せるシール材の大きさ及び粘着強度、電極配線及び電極配線取り出しのテープ幅等に応じて適宜調整することができる。
【００１５】
本発明の偏光素子の別の態様としては、基板上に複数の独立した異方性色素膜を含む偏光素子であって、該複数の異方性色素膜は、その上面及び全側面が樹脂組成物層により覆われていることを特徴とする偏光素子である。
独立したとは、複数の異方性色素膜同士が連続していないこと、すなわちそれぞれの異方性色素膜間に、異方性色素膜及び樹脂組成物層が存在しない部分が存在することを意味する。
複数の異方性色素膜は、すべて同じ形状であってもよく、異なる形状が含まれていてもよいが、製造上の観点からすべて同じ形状であることが好ましい。また、その形状もどのような形状であってもよいが、製造上の観点から矩形であることが好ましい。なお、複数とは２以上であればよく、使用する基板の大きさや所望の偏光素子の大きさ等によって適宜調整すればよい。
【００１６】
異方性色素膜のサイドエッチングを防ぐ観点から、異方性色素膜を覆う樹脂層の厚み、特に異方性色素膜の側面における樹脂層の厚みは２０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましい。又、２０００ｎｍ以下が好ましく、１０００ｎｍ以下が更に好ましい。
なお、本発明の偏光素子を製造する方法は特に限定されず、例えば以下に説明する製造方法等で得ることができるが、この方法に限定されない。
【００１７】
（基板）
本発明における基板としては、特に限定されるものではないが、良好な表面性状、接触角特性と吸水特性を有する基板であることが好ましい。そのような基板を形成する基材としては、例えば、ガラス等の無機材料；トリアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状ポレオレフィン系樹脂及びウレタン系樹脂等の高分子材料；等を挙げることができる。これらは１種を単独で、または２種以上を併用してもよい。特に基板は高分子材料を含有する高分子基材を含む基板であることが好ましい。
【００１８】
基板の吸水率としては、通常５％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。吸水率が過度に大きいと、湿式成膜法にて異方性偏光材料の膜を形成する際に基板が吸湿して基板が反り、塗布欠陥が生じやすくなる場合がある。また、塗布法にて異方性色素膜が形成された後に基板が膨潤して光学欠陥が発生する場合がある。
なお、本実施の形態における「吸水率」とは、ＡＳＴＭ Ｄ５７０の試験方法を用い、２３℃の水に４時間浸漬させたときの重量変化率を測定した値である。
【００１９】
基板面の、異方性色素膜が形成される面には、異方性色素膜に含まれる色素などの異方性偏光材料をより良く一定方向に配向させる観点から、予め配向処理層等を設けることができる。配向処理層の形成方法については「液晶便覧」（丸善株式会社、平成１２年１０月３０日発行）２２６頁〜２３９頁などに記載の公知の方法によることができる。
また、基板の形状としては、一定寸法のフィルム状（枚葉状）であってもよいし、連続フィルム状（帯状）であってもよい。また、基板の膜厚としては、通常、０．０１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２０】
基板の全光線透過率としては、通常、８０％以上、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。 なお、本実施の形態における「全光線透過率」とは、積分球色測定装置を使用して測定されるもので、拡散透過光と平行光線透過光とをあわせた値である。
【００２１】
（異方性色素膜）
本発明における異方性色素膜とは、膜の厚み方向及び任意の直交する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に、異方性を有する光学膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。
【００２２】
本発明における異方性色素膜は色素を含むものであり、上記異方性を発現する材料であれば特に限定されない。色素以外にも必要に応じ、バインダー樹脂、モノマー、硬化剤及び添加剤等を含んでいてもよい。
【００２３】
（色素）
本発明における色素としては、二色性色素が用いられる。また、色素は、配向制御のため液晶相を有する色素であることが好ましい。ここで、液晶相を有する色素とは、溶剤中でリオトロピック液晶性を示す色素を意味する。
本発明で用いられる色素としては、塗布により異方性色素膜を形成することができるため、水や有機溶媒に可溶であることが好ましく、特に水溶性であることが好ましい。さらに好ましいものは、「有機概念図−基礎と応用」（甲田善生著、三共出版、１９８４年）で定義される無機性値が有機性値よりも小さな化合物である。又、塩型をとらない遊離の状態で、その分子量が２００以上であるのが好ましく、３００以上であるのが特に好ましく、又、１５００以下であるのが好ましく、１２００以下であるのが特に好ましい。尚、水溶性とは、室温で化合物が水に、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上溶解することをいう。
【００２４】
色素として、具体的には、アゾ系色素、スチルベン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、縮合多環系色素（ペリレン系、オキサジン系）等が挙げられる。これら色素の中でも、異方性色素膜中で高い分子配列を取り得るアゾ系色素が好ましい。アゾ系色素とは、アゾ基を少なくとも１個以上持つ色素をいう。その一分子中のアゾ基の数は、色調及び製造面の観点から、２以上が好ましく、６以下が好ましく、更に好ましくは４以下である。
本発明に用いられる色素は特に限定されず、公知の色素を用いることができる。
【００２５】
色素としては、例えば、特表平０８−５１１１０９号公報、特開平０９−２３０１４２号公報、特開２００６−０７９０３０号公報、特開２００７−３０２８０７号公報、特開２００７−２７２２１１号公報、特開２００７−１８６４２８号公報、特開２００８−６９３００号公報、特開２００８−０８１７００号公報、特開２００９−１６９３４１号公報、特開２００９−１６１７２２号公報、特開２００９−１７３８４９号公報、特開２０１０−０３９１５４号公報、特開２０１０−１６８５７０号公報、特開２０１０−１８０３１４号公報、特開２０１０−２６６７６９号公報、特開２０１１−０１２１５２号公報、特開２０１１―０１６９２２号公報、特開２０１０−１０００５９号公報、特開２０１１−１４１３３１号公報、特表２００１−５０４２３８号公報及び特開２００６−４８０７８号公報等に記載の色素が挙げられる。
【００２６】
色素は、遊離酸の形のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
【００２７】
１）塩型で得られた色素の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
２）塩型で得られた色素の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩（例えば、塩化リチウム）を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
３）塩型で得られた色素の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
４）予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られた色素の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
【００２８】
また、色素が有する酸性基が遊離酸型となるか、塩型となるかは、色素のｐＫａと色素水溶液のｐＨに依存する。
上記の塩型の例としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、炭素数１〜６の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン等が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は１種類に限られず複数種混在していてもよい。
また、本発明において、色素は単独で使用することができるが、これらの２種以上を併用してもよく、また、配向を低下させない程度に上記例示色素以外の色素を配合して用いることもできる。これにより各種の色相を有する異方性色素膜を製造することができる。
【００２９】
他の色素を配合する場合の配合用色素の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ７９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｏｒａｎｇｅ  ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５９等が挙げられる。
【００３０】
（樹脂組成物層）
本発明における樹脂組成物層としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、光学異方性を有さないものが、異方性色素膜の性能を阻害しないため好ましい。
本発明における光学異方性とは、樹脂組成物層の厚み方向及び任意の直行する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に異方性を有することである。
【００３１】
本発明における樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、異方性色素膜の光学特性を損なわないことから、厚さ５００ｎｍの時の５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上であること好ましく、更に好ましくは８５％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。上限は特になく、高い方が好ましい。
本発明における樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、モノマー、樹脂、界面活性剤、重合開始剤、密着向上剤及び溶剤等を含んでいてもよい。
【００３２】
本発明における樹脂組成物層に含有される樹脂としては、光重合性モノマー等を含有する感光性樹脂；アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂；等が挙げられる。
【００３３】
本発明における感光性樹脂としては、特に限定されないが、感度等の点から光重合性モノマーを含有することが好ましい。
光重合性モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を少なくとも１個有する化合物（以下、「エチレン性単量体」と称することがある）を挙げることができる。具体的には、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン及びエチレン性不飽和結合を１個有するカルボン酸と多価又は１価アルコールのモノエステル、１分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有する多官能エチレン性単量体等が挙げられる。
【００３４】
前記感光性樹脂としては、側鎖にエチレン性二重結合を有する樹脂を含有してもよい。塗布・乾燥・露光して樹脂組成物層を形成する際の感度が良好で、硬化後の押し込み硬度、引っかき硬度等の機械的強度に優れ、光散乱や樹脂組成物層形成後の積層に悪影響を及ぼす原因となる可能性のある表面粗度が低く、ピンホール等の欠陥が極めて少ない層を形成可能である。従って、側鎖にエチレン性二重結合を有する限り、樹脂は特定されない。
樹脂の分子量としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、通常、１，０００以上、好ましくは１，５００以上であり、通常、２０，０００以下、好ましくは１５，０００以下である。重量平均分子量が小さ過ぎないことで感度や塗膜強度が維持・向上する傾向があり、大き過ぎないことで再溶解性や異物等の発生等の問題を抑制する傾向にある。
側鎖にエチレン性二重結合を有する樹脂としては、カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂が、機械強度、耐水性及び耐溶剤性の点から特に望ましい。
【００３５】
前記感光性樹脂としては、光重合開始剤を含有してもよい。光重合開始剤は、光を直接吸収し、分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。必要に応じて増感色素等の付加剤を添加して使用してもよい。
光重合開始剤としては、例えば、特開昭５９−１５２３９６号公報、特開昭６１−１５１１９７号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物；特開２０００−５６１１８号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体；特開平１０−３９５０３号公報記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体；ハロメチル−ｓ−トリアジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリール−α−アミノ酸類；Ｎ−アリール−α−アミノ酸塩類、Ｎ−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤；α−アミノアルキルフェノン誘導体；特開２０００−８００６８号公報、特開２００６−３６７５０号公報等に記載されているオキシムエステル誘導体；等が挙げられる。
【００３６】
本発明における熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体及びポリ酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、混合してもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、改質剤等他の成分を含んでいてもよい。
【００３７】
アクリル樹脂としては、例えば、特開平７−２０７２１１号、特開平８−２５９８７６号、特開平１０−３００９２２号、特開平１１−１４０１４４号、特開平１１−１７４２２４号、特開２０００−５６１１８号、特開２００３−２３３１７９号、特開２００７−２７０１４７号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができる。例えば、エポキシ基含有（メタ）アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂；主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂；前記主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；等が挙げられる。
【００３８】
ウレタン樹脂としては、例えば、特開平２−１５８６３３号及び特開２０１１−５８４６号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができる。
通常、ウレタン樹脂はポリオールとイソシアネートの反応により作製され、ポリオールとしては、ポリカーボネートポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリオレフィンポリオール類、アクリルポリオール類等が挙げられる。
イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート；メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシルジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート；等が例示される。
これらは単独で用いても、複数種併用してもよい。
【００３９】
本発明における熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂及び尿素樹脂等が挙げられる。
【００４０】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェノール型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；脂肪族鎖状エポキシ樹脂；グリシジルエステル型エポキシ樹脂；フェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコール、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、フルオレンビスフェノール等のフェノール化合物と、ホルムアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド化合物との縮合物をグリシジルエーテル化して得られる化合物；二官能フェノールをグリシジルエーテル化して得られる化合物；二官能アルコールをグリシジルエーテル化して得られる化合物；ポリフェノールをグリシジルエーテル化して得られる化合物、並びに、これら化合物の水素添加物又はハロゲン化物等が挙げられる。
【００４１】
熱硬化性樹脂を硬化する硬化剤としては硬化する作用を有するものであれば特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
酸無水物類：無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類；無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類。
【００４２】
イミダゾール類：イミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、４，５−ジフェニルイミダゾール等。
【００４３】
アミン類：ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ−キシリレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類；メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類；ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ−ル、１，８−ジアザビシクロ−（５，４，０）−ウンデセン−７、１，５−アザビシクロ−（４，３，０）−ノネン−７等の３級アミン類及び上記アミン類の塩類。
【００４４】
ｓ−トリアジン類：２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシカルボニルナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等のハロメチルｓ−トリアジン類等。
【００４５】
多価フェノ−ル類：カテコ−ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ−ルＦ、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビフェノ−ル、フェノ−ルノボラック類、クレゾ−ルノボラック類、ビスフェノ−ルＡ等の２価フェノ−ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ−ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ−ル類等。
【００４６】
上記以外の硬化剤としては、ホスホニウム塩類；有機ホスフィン化合物類又はこれらの塩類；オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズ等の金属石鹸類等が挙げられる。
これらの硬化剤は、１種を単独で使用してもよいが、２種以上を併用して使用することも可能である。
エポキシ樹脂を用いる際は、酸無水物類がエポキシと容易に縮合しやすく、耐水性、耐溶剤性の点でも好ましい。また、酸無水物類とイミダゾール類を併用するのが、縮合が進みやすく、耐水性、耐溶剤性の点からも好ましい。
【００４７】
本発明における樹脂組成物層は、濡れ性、塗布性等を向上させるため、界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができる。中でも、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、中でもフッ素系やシリコン系の界面活性剤が塗布性の面で効果的である。
フッ素系界面活性剤としては、ペルフルオロアルキルスルホン酸、ペルフルオロアルキルカルボン酸、フッ素テロマーアルコール等が、シリコン系界面活性剤としては、種々の直鎖及び分岐鎖を持つポリエーテル変性シリコン等が挙げられる。
【００４８】
本発明における樹脂組成物層は、樹脂組成物層の密着性を改善するため、例えば、シランカップリング剤、リン酸系密着向上剤等を含有することができる。
シランカップリング剤の種類としては、エポキシ系、（メタ）アクリル系、アミノ系等種々のものが１種を単独で、或いは２種以上を混合して使用できる。
【００４９】
本発明の偏光素子の製造方法は、少なくとも以下の工程を有する（以下、下記（１）の工程を「（１）工程」と表すことがある。また、（１）工程と同様に、「（２）工程」、「（３）工程」、「（４）工程」と表すことがある。）。
（１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
（２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
（３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
（４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
【００５０】
本発明の製造方法は、（１）〜（４）工程を有していれば、各工程の回数等は特に限定されない。（１）工程から順に（４）工程まで行なうことが好ましいが、その間に他の工程を有していてもよく、例えば（２）工程と（３）工程の間に他の工程を有していてもよい。また、本発明の偏光素子の製造において、（１）工程及び（２）工程の２つを経た後、また（１）工程を行なってもよい。
【００５１】
（（１）工程：異方性色素膜の形成方法）
本発明の製造方法は、（１）工程として、基板面に異方性色素膜を形成する工程を有することを特徴とする。異方性色素膜を形成する方法としては、色素を含む異方性色素膜形成用組成物を連続塗布することが好ましい。連続塗布とは、１つのパターンごとの間欠塗布ではなく、複数のパターン及び／又は輪郭部分を連続で塗布することを指す。基板上に複数のパターンを設ける場合は、設けるパターンを１回で連続塗布する、複数のパターンごとに分けて塗布する等、基板の大きさや塗布装置に合わせて適宜調整する事ができる。
【００５２】
本発明における異方性色素膜形成用組成物は、色素を含み、且つ異方性を発現する材料であれば特に限定されない。また、基板上に塗布で異方性色素膜を形成するため、色素及び溶剤を含む組成物であることが好ましい。該組成物の態様としては、溶液状であってもよいし、ゲル状であってもよく、色素等が溶剤中に分散している状態であってもよい。また、これら以外にも必要に応じ、バインダー樹脂、モノマー、硬化剤及び添加剤等を含んでいてもよい。
なお本工程で用いる色素は、上記偏光素子の構成で述べた色素を用いることができる。
【００５３】
ここで、異方性色素膜形成用組成物は、組成物として液晶相の状態であることが、溶剤が蒸発した後に形成される異方性色素膜を高配向度に形成する観点から好ましい。なお、本実施の形態において、液晶相の状態であるとは、『液晶の基礎と応用』（松本正一・角田市良著、１９９１）の１〜１６ページに記載されている状態のことをいう。特に３ページに記載されているネマティック相が好ましい。
【００５４】
（異方性色素膜形成用組成物の溶媒）
溶媒としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン等のアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類；等の単独又は２種以上の混合溶剤が挙げられる。
【００５５】
（異方性色素膜形成用組成物中の色素の濃度）
異方性色素膜形成用組成物中の色素の濃度としては、成膜条件にもよるが、好ましくは０．０１重量％以上、更に好ましくは０．１重量％以上であり、好ましくは５０重量％以下、更に好ましくは３０重量％以下である。色素濃度が低過ぎないことで、得られる異方性色素膜において十分な二色比等の異方性を得ることができる。また、高過ぎないことで、粘度が高くなり過ぎず、均一な薄膜塗布が可能となり、異方性色素膜形成用組成物中で色素が析出することを抑制できる傾向にある。
【００５６】
（異方性色素膜形成用組成物の添加剤）
異方性色素膜形成用組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤及びｐＨ調整剤等の添加剤を配合することができる。添加剤により、濡れ性、塗布性等を向上させ得る場合がある。
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性及びノニオン性のいずれも使用可能である。その添加濃度は、特に限定されるものではないが、添加した効果を得るために十分であって、かつ分子の配向を阻害しない量として、異方性色素膜形成用組成物中の濃度として通常、０．０５重量％以上、０．５重量％以下が好ましい。
また、異方性色素膜形成用組成物中での色素の造塩や凝集等の不安定性を抑制する等の目的のために、公知の酸／アルカリ等のｐＨ調整剤等を、異方性色素膜形成用組成物の構成成分の混合の前後或いは混合中のいずれかで添加してもよい。なお、上記以外の添加剤として"Ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｆｏｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ"，  Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｊ．Ｂｉｅｌｅｍａｎ，Ｗｉｌｌｅｙ−ＶＣＨ（２０００）記載の公知の添加剤を用いることもできる。
【００５７】
異方性色素膜形成用組成物を塗布し、異方性色素膜を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、原崎勇次著「コーティング工学」（株式会社朝倉書店、１９７１年３月２０日発行）２５３頁〜２７７頁に記載の方法、市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」（株式会社シーエムシー出版、１９９８年３月３日発行）１１８頁〜１４９頁に記載の方法、段差構造を有する基板（予め配向処理を施してもよい）上にスロットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、カーテンコート法、ファウンテン法、ディップ法等で塗布する方法が挙げられる。中でも、スロットダイコート法を採用すると、均一性の高い異方性色素膜が得られるため好適である。
【００５８】
（（２）工程：異方性色素膜パターン輪郭部分の除去方法）
本発明は、（２）工程として、上述した異方性色素膜を形成した後、異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程を有する。より具体的には、異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去する工程を有する。パターン輪郭部分を除去した後、後述する樹脂組成物層を塗布等により形成することで、除去した部分に樹脂組成物が塗布され、異方性色素膜の側面も樹脂組成物で覆われた状態になる。これにより異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じず、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができる。また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる。
異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去する方法は特に限定されず、パターンの大きさ、製造プロセス等に応じて適宜選択すればよい。また、除去するタイミングも特に限定されず、除去する方法に合わせて、異方性色素膜形成用組成物を塗布し、乾燥する前でもよく、乾燥した後でもよい。
【００５９】
また、除去する面積は特に限定されないが、樹脂組成物と基板との密着性が十分に確保される程度の面積であることが望ましい。例えば、隣接する基板上の異方性色素膜のパターン間すべてを除去してもよく、また隣接する基板上の異方性色素膜のパターン間に異方性色素膜が残った状態でもよいが、生産効率の点から、除去する面積は小さい方が好ましい。
除去する方法としては、具体的に、ワイピング部材と溶剤を用いた拭き取り法、研磨テープやブレード等による掻き取り法、溶剤吐出ノズルと吸引ノズルとを組み合わせたノズル法、及びレーザー照射で焼き飛ばすレーザー法等が挙げられる。この中でも、拭き取り法は除去した異方性色素膜がパーティクル欠陥となり難いため好ましく、またノズル法やレーザー法は、基板に対して非接触であり、他の層等への影響が少なくなるため好ましい。
【００６０】
（異方性色素膜の不溶化処理工程）
上述したようにして得られた異方性色素膜には、不溶化処理を行う工程を設けてもよい。 不溶化処理を行う工程は、（１）工程の後でも、（２）工程の後でもどちらでもよい。
不溶化とは、膜中の化合物の溶解性を低下させることにより該化合物の膜からの溶出を抑制し、膜の安定性を高める処理工程を意味する。 具体的には、例えば、少ない価数のイオンをそれより大きい価数のイオンに置き換える（例えば、１価のイオンを多価のイオンに置き換える）処理が挙げられる。このような処理方法としては、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学」（技報堂、１９５７年）４３５〜４３７頁等に記載されている処理工程等の公知の方法が用いられる。好ましくは、得られた異方性色素膜を、特開２００７−２４１２６７号公報等に記載の方法で処理し、水に対して不溶性の膜にするのが、後工程の容易さ及び耐久性等の観点から好ましい。
【００６１】
（（３）工程：樹脂組成物層の形成方法）
本発明の偏光素子の製造は、（３）工程として、前記異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去後において、異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程を有する。樹脂組成物層の形成方法は、異方性色素膜上面及びの側面も樹脂組成物で覆われた状態になれば特に限定されない。特に、樹脂組成物を塗布することにより樹脂組成物層を設ける方法が膜形成の容易性及び安定性の点で好ましい。
本発明において塗布方法は特に限定されず、塗布面積、装置及び塗布する樹脂組成物の特性で適宜公知の方法を用いる事ができる。具体的には、スロットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、カーテンコート法、ファウンテン法、ディップ法等の他、オフセット、グラビア、フレキソ、スクリーン、インクジェット等の印刷方式が挙げられる。この中でも全面塗布の場合は均一性が良好かつ液材の利用効率が高いため、スロットダイコート法等を用いることが好ましく、一部分の塗布の場合はパターニング精度が良いため、オフセット印刷法等を用いることが好ましい。
【００６２】
本発明における樹脂組成物は、上記偏光素子の構成で述べた樹脂組成物の各材料を用いることができ、これら材料が、有機溶剤等に溶解又は分散した状態で使用される。
有機溶剤としては、沸点（圧力１０１３．２５［ｈＰａ］条件下。以下、沸点に関しては全て同様。）が１００〜３００℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは１２０〜２８０℃の沸点をもつ溶剤である。
このような有機溶剤としては、例えば、グリコールモノアルキルエーテル類；グリコールジアルキルエーテル類；グリコールジアセテート類；アルキルアセテート類；エーテル類；ケトン類；１価又は多価アルコール類；脂肪族炭化水素類；脂環式炭化水素類；芳香族炭化水素類；鎖状又は環状エステル類；アルコキシカルボン酸類；ハロゲン化炭化水素類；エーテルケトン類；ニトリル類等から選択され、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
後述するスピンコート法及びダイコート法のような塗布方式においては、有機溶剤としては沸点が１００〜２００℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは１２０〜１７０℃の沸点を持つものである。沸点が極端に低過ぎないことでムラ等を抑制することができ、また、高過ぎないことで、異方性色素膜及び樹脂組成物層に過剰に負荷をかけず乾燥することができる傾向にある。
【００６３】
上記有機溶剤のうち、塗布性、表面張力等のバランスが良く、組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、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グリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。
【００６４】
樹脂組成物層の塗布は、異方性色素膜と同様に基板面に連続で塗布してもよく、基板上の一部を分割して塗布してもよい。例えば、異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分上のみに塗布してもよく、またこれらと同時に他の基板上の部分を塗布してもよい。輪郭部分上の塗布は、異方性色素膜の側面が樹脂組成物で覆われる状態になれば、異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分全てでもよく、また異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分の一部でもよい。
尚、樹脂組成物層の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、２０ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上が更に好ましく、又、２０００ｎｍ以下が好ましく、１０００ｎｍ以下が更に好ましい。また、乾燥後の樹脂層に架橋操作を行い、補強してもよい。
【００６５】
上述の樹脂組成物の塗布を行い、乾燥した後、露光、必要に応じて熱硬化又は光硬化により、樹脂組成物層を作製することができる。
【００６６】
樹脂組成物を塗布した後の塗膜の乾燥は、ホットプレート、ＩＲオーブン、又はコンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。乾燥の条件は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて適宜選択することができる。乾燥時間は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて、通常は、４０〜２００℃の温度で１５秒〜５分間の範囲で選ばれ、好ましくは５０〜１３０℃の温度で３０秒〜３分間の範囲で選ばれる。
【００６７】
塗膜の硬化は、樹脂組成物の塗膜上に、紫外線又は可視光線の光源を照射して行なってもよい。使用される光源は、特に限定されるものではなく、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源や、アルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルタを利用することもできる。
【００６８】
上記塗膜を露光後、熱硬化処理を施してもよい。この際の熱硬化処理条件は、温度は１００〜２８０℃の範囲、好ましくは１５０〜２５０℃の範囲で選ばれ、時間は５〜６０分間の範囲で選ばれる。得られる樹脂組成物層の膜厚は、通常、２０ｎｍ以上、好ましくは、５０ｎｍ以上、一方、通常、２０００ｎｍ以下、好ましくは１０００ｎｍ以下である。
【００６９】
（（４）工程：不要部分である樹脂組成物層及び異方性色素膜の除去方法）
本発明は、（４）工程として、上述した樹脂組成物層を形成した後において、パターン及びパターン輪郭部分以外の偏光素子として不要な部分を除去する工程を有する。不要部分の除去は、その後の製造プロセスに応じて一部の除去でもよく、また、除去方法は複数組み合わせてもよい。
異方性色素膜は、樹脂組成物層に覆われた状態であり、不要部分を除去する際も、異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じず、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができる。
【００７０】
除去する方法としては、具体的に、フォトリソグラフィー法、ドライエッチング法、サンドブラスト法及びドライアイス洗浄法等が挙げられる。例えば、フォトリソグラフィー法を用いる場合、樹脂組成物として感光性樹脂を用い、パターン及びパターン輪郭部分以外をマスクし露光・現像を行なうことで、不要部分を除去する事ができる。フォトリソグラフィー法を用いる場合は、除去部分の残渣が極めて少なくなるため、例えばセルをシールする際の密着性を向上させる事ができる。
露光工程に用いる光は特に限定されるものではないが、水銀ランプ、メタルハライトランプ等の紫外線、電子線等が挙げられる。
現像により未露光部分の除去を行なう際のアルカリ現像液として、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等のナトリウム系水溶液；ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリ；等を用いる事ができる。また、現像液には、消泡剤及び界面活性剤等を添加することもできる。
現像処理方法としてはシャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法及びパドル（液盛り）現像法等を適用することができる。
【００７１】
ドライエッチング法を用いる場合、樹脂組成物として感光性は必要ではなく、パターン及びパターン輪郭部分をマスクしドライエッチングを行なうことで、不要部分を除去する事ができる。パターン及びパターン輪郭部分をマスクする方法は特に限定されないが、例えば、ドライフィルムレジストを貼付けた後やフォトレジストを塗布した後に、マスクとして使用する部分のみを露光現像させることによりマスクを得る方法、あらかじめ所定のマスク形状にカットしたフィルムやフォイルを貼りつける方法、全面にフィルムを貼りつけた後に余分な個所をカットしマスク形状を得る方法、及びフレキソ版やスクリーン版等の印刷方式によってマスク材料のペーストをパターン印刷する方法等を用いることができる。
ドライエッチング後、設けたマスクはそのままでもよく、除去してもよい。除去する方法は特に限定されず、化学的な溶剤等を用いて剥離させてもよく、機械的に剥離させてもよい。また、ドライエッチングによる不要部分の除去と同時に除去させることもできる。
【００７２】
ドライアイス洗浄法を用いる場合、樹脂組成物として感光性は必要ではなく、パターン及びパターン輪郭部分をマスクし洗浄を行なうことで、不要部分を除去する事ができる。ドライアイス洗浄方式を用いる場合は、サンドブラスト法のように投射材が残らないので、後処理が容易である。
この中でもフォトリソグラフィー法はパターニング精度が良いため好ましく、またドライアイス洗浄法は、スループットが高いため好ましい。
【００７３】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。なお、各図において各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各々の縮尺を異なって表している場合がある。
【００７４】
＜実施形態１＞
図１に、本発明の（１）工程において、異方性色素膜を形成した模式図を示す。基板１上に、連続塗布で異方性色素膜２（斜線部分）を形成する。具体的には、上述したような色素及び溶媒を含む異方性色素膜形成用組成物を、ダイコート等で塗布する。この塗布による応力印加によって、異方性色素膜に配向性が付与される。
異方性色素膜形成用組成物の塗布性を向上させるため、塗布面を親水化処理してもよい。また、配向性を向上させる等の理由で、異方性色素膜を形成する前に、基板上に配向膜等を形成してもよい。
【００７５】
図２（ａ）に本発明の（２）工程において、パターン輪郭部分を基板から除去した模式図を示す。基板１上に形成した異方性色素膜２から、パターン輪郭部分３のみを除去する。具体的には、乾燥した異方性色素膜を、ワイピングテープのふき取り部材に溶剤をしみこませておき、異方性色素膜を溶解させながら吸いとることで除去する。
図２（ｂ）に図２（ａ）で示した基板の側面図を示す。除去したパターン輪郭部分は凹となっている。
【００７６】
図３は、本発明の（３）工程において、パターン輪郭部分を除去した後、異方性色素膜が形成された基板上に連続で樹脂組成物の塗布を行った場合の側面図である。具体的には、上述した樹脂組成物として感光性樹脂を、スロットダイ法を用いて塗布を行なう。
異方性色素膜２及び除去したパターン輪郭部分３に樹脂組成物層４が形成されており、凹となっていた除去したパターン輪郭部分に樹脂組成物層が形成され、異方性色素膜は基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態である。
【００７７】
図４は、本発明の（４）工程において、フォトリソグラフィー法を用いて異方性色素膜形成用組成物及びパターン輪郭部分以外を除去する場合の露光状態を側面から示す模式図である。樹脂組成物層４を形成後、異方性色素膜が基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態になるように、異方性色素膜及びパターン輪郭部分に形成された樹脂組成物層のみを露光する。不要部分は、マスク５により露光しないようにし、この後の現像でこの不要部分を簡易に除去する事ができる。
【００７８】
図５は、露光現像後の偏光素子の側面を示す模式図である。異方性色素膜が樹脂組成物層に覆われた偏光素子がパターン形成されている。この後各用途に応じて、偏光素子上に他の層を形成する事ができる。
【００７９】
＜実施形態２＞
実施形態１同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。
【００８０】
図６は、本発明の（３）工程でパターン輪郭部分を除去した後、偏光素子として用いる異方性色素膜部分及びパターン輪郭部分の一部に樹脂組成物の塗布を行った場合の側面図である。具体的には、上述した樹脂組成物をオフセット印刷でパターン塗布を行なう。
異方性色素膜２及び除去したパターン輪郭部分３の一部に樹脂組成物層４が形成されており、異方性色素膜は基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態である。
【００８１】
本発明の（４）工程において、図６の樹脂組成物で覆われていない異方性色素膜を除去する。具体的には、ドライエッチング法、サンドブラスト法、ドライアイス洗浄法  、ケミカルエッチング法、UVアッシング法等を用いて除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。この後各用途に応じて、偏光素子上に他の層を形成する事ができる。また、除去するタイミングも特に限定されず、除去する方法に合わせて適宜選択すればよい。例えば、樹脂組成物を塗布後、樹脂組成物が乾燥する前でもよく、乾燥した後でもよい。
【００８２】
＜実施形態３＞
実施形態１でフォトリソグラフィー法により不要部分を除去した後に、さらにドライエッチング法、サンドブラスト法、ドライアイス洗浄法  、ケミカルエッチング法、UVアッシング法等を用いて、現像残渣を取り除く事が出来る。この場合はフォトリソグラフィー法でパターニングされた樹脂組成物自体がマスクとして働くため、異方性色素膜を保護しながら残渣をさらに低減することができる。
【００８３】
＜実施形態４＞
実施形態１同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。続いて本発明の（３）工程において、樹脂組成物の塗布を、スロットダイ法等を用いて異方性色素膜すべてを覆うように行う。その後、塗布した樹脂組成物を熱又はＵＶ照射によって硬化させる。
図７は、本発明の（４）工程において、ドライフィルムレジスト６を、硬化させた樹脂組成物上に貼合し、異方性色素膜パターン及びパターン輪郭部分のみにフォトレジスト層を形成する場合の露光状態を側面から示す模式図である。このような状態でドライフィルムレジストを露光させ、次いでアルカリ現像することで、異方性色素膜パターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を設けることができる。
このフォトレジスト層をマスクとし、サンドブラスト法等を用いてパターン及びパターン輪郭部分以外の樹脂組成物層及び異方性色素膜を除去したのが図８に示す状態である。最後に残ったドライフィルムレジスト６を剥離除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
【００８４】
＜実施形態５＞
実施形態１と同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、 本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。その後、異方性色素膜の不溶化処理を行う。続いて実施形態４と同様に本発明の（３）工程及び（４）工程を実施し、最後に残ったドライフィルムレジストを剥離除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
【００８５】
＜実施形態６＞
実施形態５と同様に本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、 本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。その後、異方性色素膜を不溶化する処理を施し、さらに同様に本発明の（３）工程を実施する。
続いてフォトレジスト（溶液）を、スロットダイ法等を用いて樹脂組成物層上に塗布を行う。図７は、フォトリソグラフィー法を用いて異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を形成する場合の露光状態を側面から示す模式図である。このような状態でフォトレジストを露光させ、次いでアルカリ現像することで、異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を設けることができる。
さらに続いて、本発明の（４）工程において、得られたフォトレジスト層をマスクとし、サンドブラスト法等を用いて異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分以外の樹脂組成物層及び異方性色素膜を除去する。その際にフォトレジスト層も同時に削られて除去され、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
【実施例】
【００８６】
[樹脂組成物１の合成]
表１に示す各成分を混合し、固形分濃度が１５重量％となるようプロピレングリコールメチルエーテルアセテートで調整し、樹脂組成物１を作製した。
尚、表中の各成分は、以下に記載の通りである。
・光重合性モノマー  ａ−１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学（株）製）
・樹脂  ｂ−１：日本化薬(株)製 ＺＡＲ１０３５（エポキシ（メタ）アクリレート樹脂に該当。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加し、更にコハク酸無水物を付加した樹脂。分子量１３，０００、酸価  約１００）
・光重合開始剤  ｃ−１：ＢＡＳＦ（株）製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７
・界面活性剤：ＤＩＣ(株)製 ＲＳ−７２−Ｋ（重合性基を有するフッ素系界面活性剤）【００８７】
【表１】
2014208653.tif 000003
【００８８】
[実施例１]
水７９重量部に、下記式（Ｉ）で表わされる色素のリチウム塩２０重量部と、下記式（II）で表わされる色素１重量部とを撹拌溶解させることにより、異方性色素膜用組成物１を調製した。
【化１】
2014208653.tif 000004
【００８９】
ガラス製基板（１０×１０ｃｍ、厚さ０．７ｍｍ）上に配向膜（ポリイミド膜厚約６０ｎｍ）を形成し、端面に水平な方向にラビング処理を施したものを基板として用意した。
この配向膜の上に、異方性色素膜用組成物１をダイコーター（ウェット膜厚２μｍ、ヘッド速度１５ｍｍ/ｓ）で塗布し、自然乾燥させることにより、膜厚約０．４μｍの異方性色素膜１を形成した。尚、塗布時の環境条件は２３℃、５０ＲＨ％であった。【００９０】
次に、上記で形成した異方性色素膜１において、偏光素子として取り出す一辺４ｃｍの正方形状の塗布エリアの周辺（４辺）を、綿棒を用いて幅約５ｍｍで純水を用いて拭き取った。ふき取り後の異方性色素膜１を図９（ａ）に示す。【００９１】
樹脂組成物１を、筆を用いて異方性色素膜１（４ｃｍ正方形膜上）及び上記拭き取り部の中央（約２．５ｍｍ）まで覆うように一様に塗布した。塗布後の基板を、ホットプレート上でプリベーク処理（８０℃、９０秒）した。次に、紫外線露光機（オーク製作所製  ＥＸＦ−２８２９―Ｅ、超高圧水銀ランプ）を用いて５００ｍJ／ｃｍ2の強度で光硬化させた。さらに、ポストベーク処理（１８０℃、３０分）を行い、樹脂組成物１を完全に硬化させ樹脂組成物層１を得た。【００９２】
上記の樹脂組成物層１を設けた基板を、脱塩水で５分間搖動水洗した。樹脂組成物層１の外周部の異方性色素膜１が溶解除去され、パターニングすることができた（図９（ｂ））。樹脂組成物層１及び異方性色素膜１は剥離が無かった。また、異方性色素膜１からの色素の溶解も観察されず、良好な偏光素子が得られた。
さらに、樹脂組成物層１を設けた基板上を、アセトンを含ませた布でふき取りを行ったが、樹脂組成物層１及び異方性色素膜１の剥離や溶解は発生しなかった。【００９３】
[比較例１]
実施例１と同様の方法で異方性色素膜２を形成した。実施例１のふき取りは行わず、偏光素子として取り出す一辺４ｃｍの正方形状の異方性色素膜２上のみに、筆を用いて樹脂組成物１を一様に塗布した。塗布後の基板を、ホットプレート上でプリベーク処理（８０℃、９０秒）した。次に、紫外線露光機（オーク製作所製  ＥＸＦ−２８２９―Ｅ、超高圧水銀ランプ）を用いて５００ｍJ／ｃｍ2の強度で光硬化させた。さらに、ポストベーク処理（１８０℃、３０分）を行い、樹脂組成物１を完全に硬化させ樹脂組成物層２を得た。【００９４】
上記の樹脂組成物層２を設けた基板を、脱塩水で５分間搖動水洗した。樹脂組成物層２の外周部の異方性色素膜２が溶解除去されたが、同時に樹脂組成物層２の端面が図１０に示すように剥離した。また、剥離部分等から異方性色素膜中の色素が溶出し偏光素子周辺を汚染した。
【符号の説明】
【００９５】
１  基板
２  異方性色素膜
３  パターン輪郭部分
４  樹脂組成物層
５  マスク
６  ドライフィルムレジスト又はフォトレジスト
【図１】
2014208653.tif 000005
【図２】
2014208653.tif 000006
【図３】
2014208653.tif 000007
【図４】
2014208653.tif 000008
【図５】
2014208653.tif 000009
【図６】
2014208653.tif 000010
【図７】
2014208653.tif 000011
【図８】
2014208653.tif 000012
【図９】
2014208653.tif 000013
【図１０】
2014208653.tif 000014
【国際調査報告】
2014208653.tif 000015
2014208653.tif 000016
2014208653.tif 000017