(57)【要約】【課題】  本発明は、例えばカラー表示が可能な液晶表示素子に用いた際に光透過率が高く、また偏光性能がよい偏光板、および液晶表示素子用基板を提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、基材と、上記基材上に形成され、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層と、上記樹脂層上に形成され、二色性染料を含有する偏光層とを有する偏光板であって、上記偏光層は複数の偏光領域を有し、上記複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことを特徴とする偏光板を提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成され、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層と、前記樹脂層上に形成され、二色性染料を含有する偏光層とを有する偏光板であって、
前記偏光層は複数の偏光領域を有し、前記複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記二色性染料はカラム構造を形成するものであり、前記カラム構造が前記樹脂層の凹部に沿って配向していることを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記二色性染料は、溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記複数の偏光領域間に隔壁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３までのいずれかの請求項に記載の偏光板。
【請求項５】
前記樹脂層と前記偏光層との間に、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層が形成されており、前記濡れ性変化層は、撥液性領域と前記撥液性領域より液体との接触角が小さい領域である親液性領域とを有し、前記親液性領域上にのみ前記偏光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４までのいずれかの請求項に記載の偏光板。
【請求項６】
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偏光板と、カラーフィルタ層とを有する液晶表示素子用基板であって、
前記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、前記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、前記偏光層の偏光領域は、前記偏光領域上に形成された前記着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とする液晶表示素子用基板。
【請求項７】
前記カラーフィルタ層は、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域の３種類の着色領域を有することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子用基板。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の液晶表示用基板を用いることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項９】
前記液晶表示素子用基板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、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偏光板と、第２電極層と、第２配向膜とを有する第２基板を、前記第１基板の第１配向膜と前記第２基板の第２配向膜とが対向するように配置し、前記第１基板および前記第２基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記第２基板の偏光層の偏光領域は、前記第２基板の偏光層の偏光領域と向かい合う前記第１基板のカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
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偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、第２基材と、前記第２基材上に形成された第２偏光層、カラーフィルタ層、第２電極層ならびに第２配向膜とを有する第２基板を、前記第１基板の第１配向膜と前記第２基板の第２配向膜とが対向するように配置し、前記第１基板および前記第２基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、前記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、前記第１基板の偏光層の偏光領域は、前記第１基板の偏光層の偏光領域と向かい合う前記第２基板のカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１１】
前記カラーフィルタ層は、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域の３種類の着色領域を有することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子等に用いられる偏光板、およびこれを用いた液晶表示素子用基板ならびに液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子はパソコン用モニター、携帯電話、薄型テレビ等、様々な分野に応用されている。
【０００３】
液晶表示素子に用いられる偏光板としては、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸し、その表面にヨウ素や二色性染料等を吸着配向させたものが挙げられ、強度の付与や水分からの保護等の目的から、上記偏光板の両面にトリアセチルセルロースフィルムのような透明保護フィルムと貼りあわせて用いられている。しかしながら、このような偏光板においては、通常延伸後のフィルムの厚みが３０μｍ程度と厚く、フィルムの耐熱性が低いことから、液晶セルの内側に形成することができず、液晶セルの外側に貼付しているため、ガラス基板との視差によるにじみや、フィルムによる反射等の影響により、表示品質を低下させる要因となっている。
【０００４】
一方、液晶セルの内側に形成可能な偏光層として、二色性染料を含有する塗工液を応力をかけて塗布することにより、二色性染料を配向させたものが特許文献１などに提案されている。このような偏光層をカラー表示が可能な液晶表示素子に用いる際には、可視光領域の全域にわたって偏光性を示す偏光層とする必要があるが、一般に二色性染料は特定の波長領域に対して光二色性を示すものであることから、複数の二色性染料を混合しなければならない。しかしながら、複数の二色性染料を混合すると、単一の二色性染料を用いた場合よりも配向性が劣るため、偏光特性が十分ではなかった。
【０００５】
また、カラー表示が可能な液晶表示素子には一般にカラーフィルタ層が設けられており、このカラーフィルタ層および上記偏光層の両方が光を吸収するので、光透過率の低下の要因となっていた。
【０００６】
そこで、特許文献２には、偏光機能を兼ね備えたカラーフィルタを用いることにより、液晶表示素子の光透過率を向上させる方法が提案されている。しかしながら、このような偏光機能を有するカラーフィルタでは、光配向膜により二色性染料を配向させ、固体化して偏光層を形成しているので、二色性染料の配向状態が不安定であるという問題があった。また、この方法では、偏光層およびカラーフィルタ層が別個に設けられた液晶表示素子については述べられていない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０２６２８号公報
【特許文献２】特開平８−２８６０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、例えばカラー表示が可能な液晶表示素子に用いた際に光透過率が高く、また偏光性能がよい偏光板、および液晶表示素子用基板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】
上記目的を達成するために、本発明は、基材と、上記基材上に形成され、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層と、上記樹脂層上に形成され、二色性染料を含有する偏光層とを有する偏光板であって、上記偏光層は複数の偏光領域を有し、上記複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことを特徴とする偏光板を提供する。
【００１０】
本発明によれば、偏光層の複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことから、それぞれの偏光領域は例えば単一の二色性染料を用いて形成することが可能であり、従来のように複数の二色性染料を混合して偏光層を形成した場合と比較して、二色性染料の配向性が向上するので、偏光特性を向上させることができ、また、偏光層の厚みを薄くすることができるという利点を有する。また、凹部を有する樹脂層上に例えば二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、樹脂層表面の凹部により上記二色性染料を配向させることができるので、偏光特性の良好な偏光層を容易に形成することが可能である。
【００１１】
上記発明においては、上記二色性染料はカラム構造を形成するものであり、上記カラム構造が上記樹脂層の凹部に沿って配向していることが好ましい。二色性染料からなるカラム構造が樹脂層の凹部に沿って配向することにより、カラム構造を一定方向に揃えて容易に配列させることができるからである。
【００１２】
また、本発明においては、上記二色性染料は、溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであることが好ましい。このような二色性染料は、溶液中で自己組織化によりカラム構造を形成し、リオトロピック液晶相を示すので、この二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、カラム構造を容易に配向させることができるからである。
【００１３】
さらに、本発明においては、上記複数の偏光領域間に隔壁が形成されていてもよい。各偏光領域間に隔壁が形成されていることにより、各偏光領域に含有される二色性染料が混色するのを防止することができるからである。
【００１４】
また、本発明においては、上記樹脂層と上記偏光層との間に、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層が形成されており、上記濡れ性変化層は、撥液性領域と上記撥液性領域より液体との接触角が小さい領域である親液性領域とを有し、上記親液性領域上にのみ上記偏光層が形成されていてもよい。上記濡れ性変化層が形成されていることにより、濡れ性の変化したパターンを用いて、偏光層の各偏光領域を容易に形成することが可能となるからである。
【００１５】
本発明は、また、上述した偏光板と、カラーフィルタ層とを有する液晶表示素子用基板であって、上記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、上記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、上記偏光層の偏光領域は、上記偏光領域上に形成された上記着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とする液晶表示素子用基板を提供する。
【００１６】
本発明によれば、偏光層の各偏光領域は、それぞれの偏光領域上に形成されたカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示せばよいことから、例えば単一の二色性染料を用いて形成することが可能であるため、従来のように複数の二色性染料を混合して偏光層を形成した場合と比較して、二色性染料の配向性が向上するので、偏光特性を向上させることができるという利点を有する。また、各偏光領域を形成するために用いる材料が少なくなることから、偏光層の厚みを薄くすることができるので、光透過性を向上させることが可能である。
【００１７】
上記発明においては、上記カラーフィルタ層は、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域の３種類の着色領域を有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、上述した液晶表示用基板を用いることを特徴とする液晶表示素子を提供する。本発明においては、液晶表示素子が上述した液晶表示素子用基板を有することから、光透過性の高い液晶表示素子とすることが可能である。
【００１９】
上記発明においては、上記液晶表示素子用基板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、上述した偏光板と、第２電極層と、第２配向膜とを有する第２基板を、上記第１基板の第１配向膜と上記第２基板の第２配向膜とが対向するように配置し、上記第１基板および上記第２基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記第２基板の偏光層の偏光領域は、上記第２基板の偏光層の偏光領域と向かい合う上記第１基板のカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すものであってもよい。このような液晶表示素子においては、第１基板が上述した液晶表示素子用基板を有し、また、第２基板が上述した偏光板を有することから、上述したように、第１基板および第２基板のいずれの偏光層も偏光特性が良好であり、また、偏光層の厚みを薄くすることができるので、光透過性の高い液晶表示素子とすることができる。
【００２０】
さらに、本発明は、上述した偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２偏光層、カラーフィルタ層、第２電極層ならびに第２配向膜とを有する第２基板を、上記第１基板の第１配向膜と上記第２基板の第２配向膜とが対向するように配置し、上記第１基板および上記第２基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、上記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、上記第１基板の偏光層の偏光領域は、上記第１基板の偏光層の偏光領域と向かい合う上記第２基板のカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００２１】
上記発明においては、上記カラーフィルタ層は、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域の３種類の着色領域を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、偏光層の複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことから、それぞれの偏光領域は例えば単一の二色性染料を用いて形成することが可能であり、従来のように可視光全域に分光偏光特性を示す偏光層を形成するために複数の二色性染料を混合した場合と比較して、二色性染料の配向性が向上するので、偏光特性を向上させることができ、また、偏光層の厚みを薄くすることができるという効果を奏する。さらに、凹部を有する樹脂層上に例えば二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、樹脂層表面の凹部により上記二色性染料を配向させることができるので、偏光特性の良好な偏光層を容易に形成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の偏光板、およびこれを用いた液晶表示素子用基板、ならびに液晶表示素子について詳細に説明する。
【００２４】
Ａ．偏光板
まず、本発明の偏光板について説明する。
本発明の偏光板は、基材と、上記基材上に形成され、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層と、上記樹脂層上に形成され、二色性染料を含有する偏光層とを有する偏光板であって、上記偏光層は複数の偏光領域を有し、上記複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の偏光板について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の偏光板の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の偏光板１１は、基材１と、この基材１上に形成され、パターン状の凹部を有する樹脂層２と、この樹脂層２上に形成され、二色性染料を含有する偏光層３とを有するものである。また、偏光層３は、赤色偏光領域３Ｒ、緑色偏光領域３Ｇおよび青色偏光領域３Ｂを有し、各偏光領域３Ｒ、３Ｇおよび３Ｂは、互いに異なる分光偏光特性を示す。例えば、赤色偏光領域３Ｒは赤色の波長領域に対して分光偏光特性を示し、緑色偏光領域３Ｇは緑色の波長領域に対して分光偏光特性を示し、青色偏光領域３Ｂは青色の波長領域に対して分光偏光特性を示す。
【００２６】
このように本発明においては、偏光層の複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことから、それぞれの偏光領域は例えば単一の二色性染料を用いて形成することが可能であり、従来のように複数の二色性染料を混合して偏光層を形成した場合と比較して、二色性染料の配向性が向上するので、偏光特性を向上させることができる。また、各偏光領域が例えば単一の二色性染料を用いて形成されている場合は、従来よりも少ない材料で偏光層が形成可能であるので、偏光層の厚みを薄くすることができるという利点を有する。さらに、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層上に例えば二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、樹脂層表面の凹部により上記二色性染料を配向させることができるので、偏光特性の良好な偏光層を容易に形成することが可能である。
以下、このような偏光板の各構成について説明する。
【００２７】
１．樹脂層
本発明に用いられる樹脂層は、表面にパターン状の凹部または凸部を有しているものである。この凹部または凸部のパターンの形状としては、凹部により後述する二色性染料を配向させ、偏光性を有する層とすることが可能となる形状であれば特に限定されるものではないが、中でもストライプ状に一定の間隔で規則的に形成されているパターンであることが好ましい。ストライプ状の凹部により容易に二色性染料を配向させることができるからである。
【００２８】
凹部の幅としては、後述する二色性染料の種類等により適宜選択されるものであるが、通常０．１μｍ〜１０μｍの範囲内、好ましくは０．２μｍ〜１μｍの範囲内、特に０．２μｍ〜０．４μｍの範囲内とすることが好ましい。凹部の幅を上記範囲よりも狭く形成するのは製造法的に困難であり、逆に凹部の幅を広くし過ぎると二色性染料からなるカラム構造を配列させることが困難となる場合があるからである。ここで、凹部の幅とは、例えば図２のａで示される幅であり、凹状に形成されている部分の幅をいうこととする。
【００２９】
また、凹部の深さとしては、通常０．０５μｍ〜１μｍの範囲内、中でも０．１μｍ〜０．２μｍの範囲内であることが好ましい。凹部の深さが浅すぎると二色性染料からなるカラム構造を配向させる性能が低くなり、逆に凹部の深さが深すぎると二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を樹脂層上に塗布する際に塗りムラが生じる可能性があるからである。ここで、凹部の深さとは、例えば図２のｂで示される深さであり、凹部内の最深部から凹部の端部までの高さをいうこととする。
【００３０】
さらに、凹部のパターンがストライプ状である場合、凹部の間隔は、後述する二色性染料の種類等により異なるものであるが、通常隣接する凹部の端と凹部の端との間隔、すなわち凸部の幅が可視光の波長の半分以下とされ、好ましくは０．０５μｍ〜２μｍの範囲内、より好ましくは０．１μｍ〜１μｍの範囲内、特に０．１μｍ〜０．２μｍの範囲内とされることが好ましい。隣接する凹部の端の間隔を上記範囲よりも狭く形成するのは製造法的に困難であり、逆に隣接する凹部の端の間隔を広くし過ぎると二色性染料からなるカラム構造を配列させることが困難となる場合があるからである。また、隣接する凹部の端と凹部の端との間隔が可視光の波長に近い値であると、光の回折により光学的に色付き等の不具合が生じる可能性があるからである。ここで、隣接する凹部の端と凹部の端との間隔とは、例えば図２のｃで示される間隔である。
【００３１】
また、凹部のピッチとしては、後述する二色性染料の種類等により適宜選択されるものであるが、通常０．１μｍ〜１０μｍの範囲内、好ましくは０．２μｍ〜１μｍの範囲内、特に０．２μｍ〜０．４μｍの範囲内とすることが好ましい。凹部のピッチを上記範囲よりも狭く形成するのは製造法的に困難であり、逆に凹部のピッチを広くし過ぎると二色性染料からなるカラム構造を配列させることが困難となる場合があるからである。ここで、凹部のピッチとは、例えば図２のｄで示されるピッチであり、隣接する凹部の中心から凹部の中心までの距離をいうこととする。
【００３２】
上記凹部の断面形状は特に限定されるものではなく、例えば図１に示すように矩形であってもよく、台形等その他の断面形状であってもよいが、中でも、凹部の断面形状が矩形であること好ましい。これにより、上記二色性染料からなるカラム構造を容易に一定方向に整列して配向させることができるからである。
【００３３】
また、本発明に用いられる樹脂層は、硬化性樹脂からなることが好ましい。硬化性樹脂からなる樹脂層は、目的とする凹部に対応する凸部を表面に有する凹部形成用基板を準備し、この凹部形成用基板と後述する基材との間に硬化性樹脂組成物を挟んで硬化させることにより、容易に凹部を形成することができるからである。また、硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化性樹脂からなることにより、凹部の形状を安定化させることができるからである。
【００３４】
本発明に用いられる硬化性樹脂組成物としては、エネルギー線の照射により硬化するエネルギー線硬化性樹脂組成物、または熱により硬化する熱硬化性樹脂組成物を挙げることができる。本発明においては、中でもエネルギー線硬化性樹脂組成物が好ましい。上記エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、紫外線の照射により硬化するＵＶ硬化性樹脂組成物、電子線の照射により硬化する電子線硬化性樹脂組成物等を挙げることができるが、中でもＵＶ硬化性樹脂組成物が好ましい。エネルギー線として紫外線を用いる方法は、既に確立された技術であることから、本発明への応用が容易であるからである。
【００３５】
上記ＵＶ硬化性樹脂組成物としては、紫外線の照射により硬化するものであれば、特に限定されないが、多官能モノマー成分および／またはオリゴマー成分および／またはポリマー成分が光重合して硬化するものであることが好ましい。
【００３６】
上記多官能モノマー成分としては、特に限定されるものではないが、多官能アクリレートモノマーが好適に用いられる。具体的には、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を例示することができる。
【００３７】
上記オリゴマー成分としては、特に限定されるものではないが、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、エポキシ、ビニルエーテル、ポリエン・チオール系等を挙げることができる。
【００３８】
また、上記ポリマー成分としては、特に限定されるものではないが、例えば光架橋型ポリマーが挙げられ、具体的には光二量化反応を起こすポリビニルケイ皮酸系樹脂等を使用することができる。
【００３９】
さらに、上記ＵＶ硬化性樹脂組成物に添加する光重合開始剤としては、紫外光、例えば３６５ｎｍ以下の紫外光で活性化し得る光ラジカル重合開始剤が用いられる。具体的には、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等を例示できる。本発明では、これらの光重合開始剤を１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４０】
このような光重合開始剤の含有量は、ＵＶ硬化性樹脂組成物中に、０．５〜３０重量％の範囲内、特に１〜１０重量％の範囲内とすることが好ましい。
【００４１】
また、上記ＵＶ硬化性樹脂組成物に使用可能な溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類；α−またはβ−テルピネオール等のテルペン類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類を例示することができる。また、これらの溶剤の中から１種または２種以上を混合して使用することができる。
【００４２】
本発明においては、ＵＶ硬化性樹脂組成物に溶剤を添加せずに塗布する場合もある。よって、このような溶剤の含有量は、ＵＶ硬化性樹脂組成物中に、０〜９９．９重量％の範囲内、特に０〜８０重量％の範囲内とすることが好ましい。
【００４３】
上記光重合開始剤、および溶剤を上述した範囲内に設定した理由は、以下の通りである。本発明においては、上記硬化性樹脂組成物を基材および凸部を有する凹部形成用基板の間に挟んで硬化することにより、凹部を有する樹脂層を形成することができる。よって、硬化性樹脂組成物は凹部形成用基板の凹凸の隙間に入り込むような所定の粘度を有していることが好ましく、光重合開始剤および溶剤が上述した範囲内であることにより、所望の粘度を有する硬化性樹脂組成物とすることができるのである。
【００４４】
また、上記樹脂層の厚みとしては、本発明の偏光板の種類によって異なるものではあるが、凹部の厚みが通常１μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下とする。凹部の厚みが厚すぎると、本発明の偏光板が重厚となる可能性があるからである。また、偏光板の薄型化を考慮すると凹部の厚みは薄い方が好ましいが、薄すぎるものを形成するのは困難であることから、凹部の厚みは通常０．１μｍ以上である。ここで、凹部の厚みとは、例えば図２のｅで示されるような凹部が形成されている部分の厚みをいう。
【００４５】
２．偏光層
次に、本発明に用いられる偏光層について説明する。本発明に用いられる偏光層は、上記樹脂層上に形成され、二色性染料を含有する層であり、また複数の偏光領域を有するものである。この複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示す。
【００４６】
本発明において、偏光層は複数の偏光領域を有し、この複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域が、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すものであれば特に限定されないが、中でも、図１に示すように、赤色偏光領域３Ｒ、緑色偏光領域３Ｇおよび青色偏光領域３Ｂの３種類の偏光領域を有していることが好ましい。ここで、赤色偏光領域とは、赤色の波長領域に対して分光偏光特性を示す領域を意味する。すなわち、赤色偏光領域は、赤色の波長領域における特定の偏光を透過する領域となるのである。また、緑色偏光領域とは、緑色の波長領域に対して分光偏光特性を示すことを意味し、青色偏光領域とは、青色の波長領域に対して分光偏光特性を示すことを意味する。本発明においては、偏光層が赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の３種類の偏光領域を有することにより、例えば赤色偏光領域を形成する際には赤色の波長領域に対して分光偏光特性を示す二色性染料を用いればよいので、従来のように３種類以上の異なる分光偏光特性を示す複数の二色性染料を混合して用いる必要がなく、例えば単一の二色性染料を用いることが可能となるため、偏光層の厚みを薄くすることができ、また二色性染料の配向性を向上させることができる。さらに、複数の二色性染料を混合する必要がないことから、用いる二色性染料の選択肢が広がるという利点を有する。また、このような３種類の偏光領域を有する偏光板は、例えばカラー表示が可能な液晶表示素子に用いることができる。
【００４７】
本発明における偏光層に用いられる二色性染料としては、偏光性を有する層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、二色性染料の法線方向が基材の一定方向を向いて積み重なったカラム構造を形成するものであることが好ましい。上記二色性染料の自己組織化により形成されたカラム構造は、上記樹脂層の凹部に沿って一定方向に容易に配向するため、偏光特性のよい偏光層を容易に形成することができるからである。
【００４８】
図３は、本発明に用いられる偏光層の概略斜視図である。図３に示すように、この偏光層においては、二色性染料１３は、樹脂層２の凹部に沿って、二色性染料１３の法線方向ｎが基材１の一定方向を向いて積層してカラム構造１３´を形成し、このようなカラム構造１３´が複数配列して偏光層を構成している。このように二色性染料１３が配列して構成される偏光層においては、樹脂層２の凹部に沿って二色性染料１３からなるカラム構造１３´を配向させることができるので、カラム構造１３´を容易に一定方向に揃えて配列させることができる。
【００４９】
ここで、二色性染料がカラム構造を形成しているとは、Ｘ線回折装置を用いて測定することにより確認することがきる。
【００５０】
このような二色性染料としては、柱状に積層することによりカラム構造を形成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。カラム構造を形成する二色性染料としては、例えばスルホン酸基等の親水性基を有する二色性染料、または長鎖のアルキル基等の疎水性基を有する二色性染料が挙げられるが、中でも、親水性基を有する二色性染料を用いることが好ましい。親水性基を有する二色性染料は、この親水性基が小さく、隣接するカラム構造同士の距離が近いため、容易にカラム構造を配列させることができるからである。また、スルホン酸基等の親水部を中和して水に難溶もしくは不溶とすることで固定化処理が容易となるからである。上記親水性基としては、スルホン酸基、スルホン酸ナトリウム基、スルホン酸アンモニウム基、スルホン酸リチウム基、スルホン酸カリウム基等のスルホン酸系の親水性基、カルボキシル基、カルボン酸ナトリウム基、カルボン酸アンモニウム基、カルボン酸リチウム基、カルボン酸カリウム基等のカルボン酸系の親水性基、水酸基、アミノ基などが挙げられる。これらの中でも、スルホン酸系の親水性基であることが好ましい。
【００５１】
本発明に用いられる二色性染料としては、上記の中でも、溶液中でカラム構造を形成し、リオトロピック液晶相を示すものであることが好ましい。このような二色性染料は自己組織化力が高いからである。例えば溶液中でカラム構造を形成し、リオトロピック液晶相を示す二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、二色性染料の自己組織化を利用して、樹脂層の凹部に沿ってカラム構造を容易に配向させることができ、偏光度が高い偏光層とすることができる。
【００５２】
このような溶液中でリオトロピック液晶相を示す二色性染料としては、水溶液中でリオトロピック液晶相を示す二色性染料、または有機溶媒中でリオトロピック液晶相を示す二色性染料が挙げられる。上記の溶液の種類は、上記二色性染料の置換基によって異なるものであり、二色性染料がスルホン酸基等の親水性基を有する場合は水溶液が用いられ、長鎖のアルキル基等の疎水性基を有する場合は有機溶媒が用いられる。
【００５３】
本発明においては、中でも、水溶液中でカラム構造を形成し、リオトロピック液晶相を示す二色性染料を用いることが好ましい。このような二色性染料は、水溶液中で自己組織化によりカラム構造を形成し、リオトロピック液晶相を示すので、この二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、樹脂層の凹部に沿ってカラム構造を容易に配向させることができるからである。さらに、上記二色性染料が水溶性であることにより、上記カラム構造を固定化するための固定化処理が容易となるからである。
【００５４】
また本発明においては、複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域は、他の偏光領域と異なる分光偏光特性を示すことから、上述したような性質を有する二色性染料の中から、異なる分光偏光特性を示す二色性染料を適宜選択して用いることにより各偏光領域を形成することができる。
【００５５】
ここで、異なる分光偏光特性を示すとは、偏光領域に含有される二色性染料が光二色性を示す波長領域が異なることを意味する。また、光二色性を示す波長領域が異なるとは、二色性染料が光二色性を示す波長領域内であって、二色性染料の配向方向に対して垂直方向の偏光の透過率が最小となる波長領域が異なることを意味する。例えば図４に示すような透過スペクトルにおいては、二色性染料が光二色性を示す波長領域は領域Ａであり、二色性染料の配向方向に対して垂直方向の偏光の透過率が最小となる波長領域は、６２０ｎｍ〜６６０ｎｍ程度である。一つの偏光領域にこのような二色性染料を用いた場合、その他の偏光領域には、例えば二色性染料の配向方向に対して垂直方向の偏光の透過率が最小となる波長領域が５２０ｎｍ〜５５０ｎｍ程度となる二色性染料を用いればよいのである。また、二色性染料の配向方向に対して垂直方向の偏光の透過率が最小となる波長領域が異なればよいので、二色性染料が光二色性を示す波長領域は、重複していてもよい。
【００５６】
本発明における偏光層が、例えば図１に示すように赤色偏光領域３Ｒ、緑色偏光領域３Ｇおよび青色偏光領域３Ｂを有する場合、これらの偏光領域に用いられる二色性染料としては、上述したような性質を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えばアントラキノン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素、ナフタロシアニン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、インダンスレン系色素、アクリジン系色素、ペリレン系色素、ピラゾロン系色素、アクリドン系色素、ピランスロン系色素、イソビオラントロン系色素等が挙げられる。
【００５７】
また、上述したカラム構造を形成し、水溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであって、赤色偏光領域に用いられる二色性染料としては、具体的に下記化学式で表される物質が挙げられる。
【００５８】
【化１】
2005352322.tif 000003
【００５９】
上記化学式中のカチオンとしては、Ｈ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋またはＮＨ４＋が挙げられる。
【００６０】
このような赤色偏光領域に用いられる二色性染料としては、上記の物質に限定されるものではない。また、赤色偏光領域に用いられる二色性染料は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよいが、二色性染料の配向性を考慮すると、単独で用いることが好ましい。
【００６１】
さらに、上述したカラム構造を形成し、水溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであって、緑色偏光領域に用いられる二色性染料としては、具体的に下記化学式で表される物質が挙げられる。
【００６２】
【化２】
2005352322.tif 000004
【００６３】
上記化学式中のカチオンとしては、Ｈ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋またはＮＨ４＋が挙げられる。
【００６４】
このような緑色偏光領域に用いられる二色性染料としては、上記の物質に限定されるものではない。また、緑色偏光領域に用いられる二色性染料は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよいが、二色性染料の配向性を考慮すると、単独で用いることが好ましい。
【００６５】
また、上述したカラム構造を形成し、水溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであって、青色偏光領域に用いられる二色性染料としては、具体的に下記化学式で表される物質が挙げられる。
【００６６】
【化３】
2005352322.tif 000005
【００６７】
上記各化学式中のカチオンとしては、Ｈ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋またはＮＨ４＋が挙げられる。
【００６８】
このような青色偏光領域に用いられる二色性染料としては、上記の物質に限定されるものではない。また、青色偏光領域に用いられる二色性染料は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよいが、二色性染料の配向性を考慮すると、単独で用いることが好ましい。
【００６９】
また、本発明における偏光層に用いられる二色性染料としては、上述したようなリオトロピック液晶相を示すものに限定されるものではなく、サーモトロピック液晶相を示すものであってもよい。
【００７０】
さらに、本発明に用いられる偏光層としては、上記二色性染料の他に、液晶材料を含有していてもよい。例えば、二色性染料が樹脂層の凹部により配向しにくいものであったとしても、液晶材料を凹部に沿って配向させることにより、この液晶材料の配向方向に沿って二色性染料を配向させることができるからである。上記液晶材料としては、一般に偏光層に用いることができる液晶材料を使用することができる。また、上記液晶材料と二色性染料との液晶組成物は、リオトロピック液晶相を示すものであっても、サーモトロピック液晶相を示すものであってもよいが、通常はサーモトロピック液晶相を示すものが用いられる。
【００７１】
本発明における偏光層が、例えば赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域を有する場合、各偏光領域の配列としては、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた際に、カラーフィルタ層の配列と同様となるような配列であれば特に限定はされなく、例えばストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等が挙げられる。
【００７２】
上記偏光層の膜厚は、上記二色性染料の種類や偏光板の目的とする透過率等により、異なるものであるが、通常２０ｎｍ〜１５００ｎｍとし、中でも１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内とすることが好ましい。
【００７３】
３．基材
次に、本発明に用いられる基材について説明する。本発明に用いられる基材としては、一般に偏光板に用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。本発明においては、これらの中でも可撓性を有し、光透過率が８０％以上の透明なフレキシブル材を用いることが好ましく、特に光学的等方性を有するものが好適に用いられる。このような材料としては、セルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、およびシクロオレフィン系樹脂等のフィルム、さらにポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、およびポリエーテルスルホン等のフィルムを使用することができる。上記の中でも、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムが好適である。
【００７４】
本発明においては、上述したように、基材上に硬化性樹脂組成物を塗布し、基材および凸部を有する凹部形成用基板の間に硬化性樹脂組成物を挟みこむことにより凹部を形成して樹脂層を形成することが可能であることから、基材が可撓性を有する光透過率が８０％以上の透明なフレキシブル材であれば、ロールトゥロールプロセスを経ることにより、連続的に偏光板を作製することができ、製造効率のよい偏光板とすることが可能である。
【００７５】
また、基材と樹脂層との密着性を向上させるために、基材に表面処理を行ってもよい。具体的には、グロー放電処理、コロナ放電処理、ＵＶ処理、ケン化処理等を用いることができる。また、基材上にプライマー層を形成してもよい。さらに、硬化性樹脂から基材を保護する目的でプライマー層（バリア層）を設けてもよい。このようなプライマー層としては、例えばシラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【００７６】
４．隔壁
本発明においては、例えば図５に示すように、偏光層の複数の偏光領域３Ｒ、３Ｇおよび３Ｂの間に隔壁１６が形成されていてもよい。各偏光領域間に隔壁が形成されていることにより、各偏光領域に含有される二色性染料が混色するのを防止することができるからである。
【００７７】
本発明における隔壁に用いられる材料としては、上記二色性染料の配向に影響を及ぼさないものであれば特に限定されないが、例えば上述した樹脂層または基材に用いられる樹脂、一般にブラックマトリックスに用いられる材料等が挙げられる。
【００７８】
また、本発明における隔壁に用いられる材料は、上記の中でも撥液性材料であることが好ましい。本発明に用いられる偏光層は、上記樹脂層上に偏光層形成用塗工液を塗布することにより形成されるものであり、隔壁が撥液性材料により構成されることにより、隔壁上に偏光層形成用塗工液が濡れ広がることがないため、各偏光領域に含有される二色性染料が混色するのを効果的に防止することができるからである。
【００７９】
上記隔壁の形成位置としては、各偏光領域間であれば特に限定されないが、中でも、図５に示すように隔壁１６が樹脂層２の凸状の部分の上に形成されていることが好ましい。上記隔壁が樹脂層の凸部上に形成されていることにより、偏光層に含有される二色性染料を配向させるための凹部が隔壁によって覆われることがなく、二色性染料の配向を妨げることがないからである。
【００８０】
また、本発明における偏光層は、樹脂層上に偏光層形成用塗工液を塗布することにより形成されることから、上記隔壁の厚みとしては、偏光層形成用塗工液に含有される二色性染料の混色を防止することができるような厚みであれば特に限定されるものではない。
【００８１】
さらに、上記隔壁の幅としては、上述したように、二色性染料の混色を防止することができるような幅であれば特に限定されるものではない。
【００８２】
このような隔壁は、フォトリソグラフィー法等の一般的なパターニング方法を用いて形成することができる。
【００８３】
また、本発明において、隔壁が形成された樹脂層上に偏光層を形成する際には、隔壁が設けられていない樹脂層表面に、二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液が塗布される。本発明に用いられる樹脂層は、上述したように、その表面に凹部が形成されているので、樹脂層表面は撥水性が高くなり、二色性染料が十分に配向しない場合がある。したがって、偏光層形成用塗工液が塗布される樹脂層表面は、親水性であることが好ましい。この場合、隔壁が設けられていない樹脂層上に親水性層が設けられていてもよく、また、隔壁が設けられていない樹脂層表面が親水化処理されたものであってもよい。上記親水性層としては、例えばテトラエトキシシランのゾルゲル法によるシリカ膜等を挙げることができる。このような親水性層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法等の一般的な方法を用いることができる。また、上記樹脂層の表面を親水性となるように表面処理する方法としては、アルゴンや水などを利用したプラズマ処理による親水性表面処理等が挙げられる。パターン状に親水性表面処理を行う方法としては、フォトマスクを用いる方法等を用いることができる。
【００８４】
さらに、本発明においては、樹脂層上に隔壁を形成する前に樹脂層表面全体を親水性として、その後に隔壁を形成するものであってもよい。
【００８５】
５．濡れ性変化層
本発明においては、例えば図６（ｄ）に示すように、樹脂層２と偏光層３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとの間に、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層３１が形成されており、上記濡れ性変化層３１は、撥液性領域３１ａと上記撥液性領域より液体との接触角が小さい領域である親液性領域３１ｂとを有し、上記親液性領域３１ｂ上にのみ上記偏光層３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが形成されていてもよい。上記濡れ性変化層が形成されていることにより、濡れ性の変化したパターンを用いて、偏光層の各偏光領域を容易に形成することが可能となるからである。
【００８６】
本発明に用いられる濡れ性変化層としては、光触媒の作用により濡れ性が変化する層であり、撥液性領域と上記撥液性領域より液体との接触角が小さい領域である親液性領域とを有するものであれば特に限定されないが、濡れ性変化層中の光触媒の含有の有無により、２つの態様にわけることができる。本発明に用いられる濡れ性変化層の第１の態様は、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板を、上記濡れ性変化層と上記光触媒処理層とが２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射することにより、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層である。また、本発明に用いられる濡れ性変化層の第２の態様は、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層である。
以下、このような濡れ性変化層の各態様について説明する。
【００８７】
（１）第１の態様
本発明に用いられる濡れ性変化層の第１の態様は、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板を、上記濡れ性変化層と上記光触媒処理層とが２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、所定の方向からエネルギー照射することにより、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層である。本態様によれば、上記濡れ性変化層を形成することにより、濡れ性の変化したパターンを用いて、偏光層の各偏光領域を容易に形成することが可能となる。また、濡れ性変化層は光触媒を含有しないため、本発明の偏光板が経時的に光触媒の影響を受けることがないという利点も有する。
【００８８】
本態様においては、例えば図６に示すように、濡れ性変化層３１は樹脂層２上に形成され（図６（ａ））、濡れ性変化層３１および光触媒処理層３２と基体３３とを有する光触媒含有層側基板３４を所定の間隙をおいて配置し、フォトマスク３５を介してエネルギー３６を照射し（図６（ｂ））、撥液性から親液性に濡れ性を変化させて親液性領域３１ｂを形成し（図６（ｃ））、これにより濡れ性変化層上に撥液性領域３１ａおよび親液性領域３１ｂからなる濡れ性パターンが形成される。
以下、本態様における濡れ性変化層および光触媒処理層側基板について説明する。
【００８９】
（ｉ）濡れ性変化層
本態様における濡れ性変化層に用いられる材料としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有する材料であれば特に限定されるものではなく、具体的にはオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。また、上記オルガノポリシロキサンの中でも、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【００９０】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、（ｉ）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（ii）撥水牲や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
【００９１】
上記の（ｉ）の場合、下記一般式で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
ＹｎＳｉＸ（４−ｎ）
ここで、上記式中、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。中でも、Ｙで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、ｎは０〜３までの整数である。
【００９２】
特に、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンを好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
【００９３】
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４Ｓｉ（ＯＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）８ＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）５（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）７（Ｃ６Ｈ４）Ｃ２Ｈ４ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２；
ＣＦ３（ＣＦ２）３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）５ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；
ＣＦ３（ＣＦ２）９ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３；および
ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ２Ｈ４ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
【００９４】
上記のようなフルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンをバインダとして用いることにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部の撥液性が大きく向上し、偏光層形成用塗工液を全面塗布した場合に、この偏光層形成用塗工液の付着を妨げることが可能となり、エネルギー照射部である親液性領域のみに偏光層形成用塗工液を付着させることが可能となる。
【００９５】
また、上記の（ii）の反応性シリコーンとしては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げることができる。
【００９６】
【化４】
2005352322.tif 000006
【００９７】
ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ１、Ｒ２がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有する。
【００９８】
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしない安定なオルガノシリコーン化合物を混合してもよい。
【００９９】
本態様においては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々の材料を濡れ性変化層に用いることができるのであるが、上述したように、濡れ性変化層にフッ素を含有させることが、濡れ性パターンの形成に効果的である。したがって、光触媒の作用により劣化・分解しにくい材料にフッ素を含有させる、具体的にはオルガノポリシロキサン材料にフッ素を含有させて濡れ性変化層とすることが好ましいといえる。
【０１００】
本態様における濡れ性変化層には、光触媒の作用により分解し、かつ、分解されることにより濡れ性を変化させる機能を有する界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製ＮＩＫＫＯＬ  ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製ＺＯＮＹＬ  ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製サーフロンＳ−１４１、１４５、大日本インキ化学工業（株）製メガファックＦ−１４１、１４４、ネオス（株）製フタージェントＦ−２００、Ｆ２５１、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
【０１０１】
また、濡れ性変化層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
【０１０２】
上記のような光触媒の作用により濡れ性を変化させる機能を有する分解物質を濡れ性変化層に含有させる場合は、濡れ性変化層に用いられるバインダとしては、特に光触媒の作用により濡れ性変化層上の濡れ性を変化させる機能を有さなくてもよい。このようなバインダとしては、バインダの主骨格が光触媒の光励起により分解されないような高い結合エネルギーを有するものであれば特に限定されるものではない。例えば、無定形シリカ前駆体を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一般式ＳｉＸ４で表され、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量３０００以下のポリシロキサンが好ましい。具体的には、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられる。また、この場合には、無定形シリカの前駆体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、樹脂層上に空気中の水分により加水分解させてシラノールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより濡れ性変化層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を１００℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【０１０３】
本態様において、この濡れ性変化層の厚みは、光触媒による濡れ性の変化速度や上述した樹脂層の凹部の深さ等の関係より、０．００１μｍ〜０．２μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲内であることが好ましい。上記濡れ性変化層の厚みが厚すぎると、上記樹脂層の凹部が埋まってしまい、二色性染料が配向しにくくなる可能性があるからである。逆に、上記濡れ性変化層の厚みが薄すぎると、目的とする濡れ性パターンの形成が困難となる可能性があるからである。
【０１０４】
また、濡れ性変化層上の親液性領域は、撥液性領域より液体との接触角が小さい領域であれば、特に限定されるものではなく、親液性領域内の濡れ性が均一であっても、不均一であってもよい。
【０１０５】
（ii）光触媒処理層側基板
本態様において、光触媒処理層側基板は、光触媒を含有する光触媒処理層と基体とを有するものである。本態様に用いられる光触媒処理層は、光触媒処理層中の光触媒が、所定の間隙をおいて配置された濡れ性変化層の濡れ性を変化させるような構成であれば、特に限定されるものではない。また、その表面の濡れ性は特に親液性であっても撥液性であってもよい。
【０１０６】
本態様に用いられる光触媒処理層は、基体上に全面に形成されたものであってもよいが、基体上にパターン状に形成されたものであってもよい。このように光触媒処理層をパターン状に形成することにより、光触媒処理層を濡れ性変化層と所定の間隙をおいて配置してエネルギーを照射する際に、フォトマスク等を用いるパターン照射をする必要がなく、全面に照射することにより、濡れ性変化層上に親液性領域と撥液性領域とからなる濡れ性パターンを形成することができる。
【０１０７】
また、上記光触媒処理層に用いられる光触媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を挙げることができ、これらから選択して１種または２種以上を混合して用いることができる。本態様においては、特に二酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用される。二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型とがあり、本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にある。このようなアナターゼ型二酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。
【０１０８】
上記光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径としては５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが特に好ましい。
【０１０９】
また、本態様における光触媒処理層は、光触媒単独で形成されたものであってもよく、またバインダと混合して形成されたものであってもよい。光触媒のみからなる光触媒処理層の場合は、濡れ性変化層上の濡れ性の変化に対する効率が向上し、処理時間の短縮化等のコスト面で有利である。一方、光触媒とバインダとからなる光触媒処理層の場合は、光触媒処理層の形成が容易であるという利点を有する。光触媒処理層に用いられる材料としては、上述した濡れ性変化層に用いられる材料と同様のものを用いることができる。
【０１１０】
上記光触媒処理層が光触媒とバインダとを有する場合は、光触媒処理層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。
【０１１１】
また、上記光触媒処理層が形成される基体としては、可撓性を有するもの、例えば樹脂製フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス基板等であってもよい。このように、本態様において、光触媒処理層側基板に用いられる基体は、特にその材料を限定されるものではないが、この光触媒処理層側基板は、繰り返し用いられるものであることから、所定の強度を有し、かつその表面が光触媒処理層との密着性が良好である材料が好適に用いられる。具体的には、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができる。
【０１１２】
なお、基体表面と光触媒処理層との密着性を向上させるために、基体上にプライマー層を形成するようにしてもよい。このようなプライマー層としては、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【０１１３】
（２）第２の態様
本発明に用いられる濡れ性変化層の第２の態様は、光触媒を含有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化する層である。本態様によれば、上記濡れ性変化が形成されていることにより、容易に濡れ性の変化したパターンを用いて偏光層の各偏光領域を形成することが可能となる。
【０１１４】
本態様においては、例えば図７に示すように、濡れ性変化層３１は樹脂層２上に形成され（図７（ａ））、フォトマスク３５を介してエネルギー３６を照射し（図７（ｂ））、撥液性から親液性に濡れ性を変化させて親液性領域３１ｂを形成し（図７（ｃ））、これにより濡れ性変化層上に撥液性領域３１ａおよび親液性領域３１ｂからなる濡れ性パターンが形成される。
【０１１５】
このような濡れ性変化層は、光触媒を含有していれば特に限定されなく、光触媒と光触媒の作用により濡れ性が変化する材料とを有する光触媒含有層であっても、光触媒により濡れ性が変化する材料を有する特性変化層と光触媒を有する光触媒処理層とが積層されたものであってもよい。以下、このような２つの場合に分けて説明する。
【０１１６】
（ｉ）光触媒含有層である場合
本態様においては、濡れ性変化層が、光触媒を含有し、光触媒の作用により濡れ性が変化する光触媒含有層であってもよい。濡れ性変化層が光触媒含有層であることにより、エネルギー照射された部分を親液性領域、エネルギー照射されていない部分を撥液性領域とすることが可能となり、この濡れ性の差を利用して、偏光層の各偏光領域を形成することができるからである。また、上記光触媒含有層は、上記光触媒含有層自体に含有される光触媒の作用により濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に偏光板を製造することが可能となるからである。
【０１１７】
このような光触媒含有層に用いられる材料としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するバインダであれば特に限定されるものではなく、上述した第１の態様の濡れ性変化層と同様の材料を用いることができる。
【０１１８】
上記光触媒含有層に用いられる光触媒としては、上述した第１の態様の光触媒処理層と同様のものを用いることができる。また、光触媒含有層中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。
【０１１９】
また、光触媒含有層上の親液性領域は、撥液性領域より水との接触角が小さい領域であれば、特に限定されるものではなく、親液性領域内の濡れ性が均一であっても、不均一であってもよい。
【０１２０】
なお、光触媒含有層の厚みについては、上記第１の態様に記載した濡れ性変化層の厚みと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２１】
（ii）光触媒処理層と特性変化層とを有する場合
本態様においては、濡れ性変化層が、光触媒を含有する光触媒処理層と、上記光触媒処理層上に形成され、光触媒の作用により濡れ性が変化する特性変化層とを有するものであってもよい。濡れ性変化層が、光触媒処理層および特性変化層から構成されることにより、上記特性変化層中に光触媒が含有されていない場合であっても、エネルギー照射した際に、光触媒処理層の作用により、上記特性変化層のエネルギー照射された部分を親液性領域、エネルギー照射されていない部分を撥液性領域とすることが可能となり、この濡れ性の差を利用して、偏光層の各偏光領域を形成することができるからである。また、上記光触媒処理層は、特性変化層と樹脂層との間に形成されるため、偏光層が経時的に光触媒の影響を受けることを抑制できるからである。
【０１２２】
このような特性変化層に用いられる材料としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するバインダであれば特に限定されるものではない。なお、特性変化層に関しては、上記第１の態様に記載した濡れ性変化層と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２３】
また、光触媒処理層に関しては、上記第１の態様に記載した光触媒処理層と同様であり、特性変化層および光触媒処理層が積層された濡れ性変化層の厚みについては、上記第１の態様に記載した濡れ性変化層の厚みと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２４】
（３）濡れ性変化層の形成方法
次に、本発明に用いられる濡れ性変化層の形成方法について説明する。本発明に用いられる濡れ性変化層の形成方法は、上述した濡れ性変化層の各態様により異なるものである。以下、それぞれの態様に分けて説明する。
【０１２５】
（ｉ）第１の態様の濡れ性変化層の形成方法
本発明における第１の態様の濡れ性変化層の形成方法は、上記樹脂層上に光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
上記濡れ性変化層と、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板とを、上記濡れ性変化層および上記光触媒処理層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、パターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層に液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した濡れ性パターンを形成する濡れ性パターン形成工程とを有するものである。
【０１２６】
本態様においては、例えば図６（ａ）に示すように、まず樹脂層２上に光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層３１を形成する（濡れ性変化層形成工程）。次に、図６（ｂ）に示すように、濡れ性変化層３１と、光触媒を含有する光触媒処理層３２および基体３３を有する光触媒処理層側基板３４とを、上記濡れ性変化層３１および上記光触媒処理層３２が所定の間隙となるように配置した後、フォトマスク３５を介してエネルギー３６を照射し、図６（ｃ）に示すように、上記濡れ性変化層３１に液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した親液性領域３１ｂを形成し、撥液性領域３１ａおよび親液性領域３１ｂからなる濡れ性パターンを形成する（濡れ性パターン形成工程）。
以下、このような濡れ性変化層の形成方法の各工程について説明する。
【０１２７】
（濡れ性変化層形成工程）
本態様においては、まず樹脂層上に光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程が行われる。
【０１２８】
本態様に用いられる濡れ性変化層は、上述した形成材料を必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して濡れ性変化層形成用塗工液を調製し、この濡れ性変化層形成用塗工液を樹脂層上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。また、上記濡れ性変化層形成用塗工液の塗布方法としては、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の一般的な方法を用いることができる。また、上記濡れ性変化層形成用塗工液が紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより濡れ性変化層を形成することができる。
【０１２９】
（濡れ性パターン形成工程）
本態様においては、上記濡れ性変化層と、光触媒を含有する光触媒処理層および基体を有する光触媒処理層側基板とを、上記濡れ性変化層および上記光触媒処理層が２００μｍ以下となるように間隙をおいて配置した後、パターン状にエネルギーを照射し、上記濡れ性変化層に液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した濡れ性パターンを形成する濡れ性パターン形成工程が行なわれる。
【０１３０】
本態様において、光触媒処理層および濡れ性変化層は、光触媒処理層と濡れ性変化層とを光触媒の作用が及ぶように所定の間隙をおいて配置するものである。ここでいう配置とは、実質的に光触媒の作用が濡れ性変化層表面に及ぶような状態で配置された状態をいうこととし、実際に物理的に接触している状態の他、所定の間隙を隔てて上記光触媒処理層と濡れ性変化層とが配置された状態とする。
【０１３１】
また、本態様において上記間隙は、２００μｍ以下であることが好ましい。中でも、パターン精度が極めて良好であり、光触媒の感度も高く、したがって濡れ性変化層の濡れ性変化の効率が良好である点を考慮すると、特に０．２μｍ〜１０μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜５μｍの範囲内とすることが好ましい。このような間隙の範囲は、特に間隙を高い精度で制御することが可能である小面積の濡れ性変化層に対して特に有効である。
【０１３２】
一方、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍ以上といった大面積の濡れ性変化層に対して処理を行う場合は、接触することなく、かつ上述したような微細な間隙を光触媒処理層と濡れ性変化層との間に形成することは極めて困難である。したがって、濡れ性変化層が比較的大面積である場合は、上記間隙は、１０〜１００μｍの範囲内、特に５０〜７５μｍの範囲内とすることが好ましい。間隙をこのような範囲内とすることにより、パターンがぼやける等のパターン精度の低下の問題や、光触媒の感度が悪化して濡れ性変化の効率が悪化する等の問題が生じることなく、さらに濡れ性変化層上の濡れ性変化にムラが発生しないといった効果を有するからである。
【０１３３】
このように比較的大面積の濡れ性変化層をエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の光触媒処理層と濡れ性変化層との位置決め装置における間隙の設定を、１０μｍ〜２００μｍの範囲内、特に２５μｍ〜７５μｍの範囲内に設定することが好ましい。設定値をこのような範囲内とすることにより、パターン精度の大幅な低下や光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく、かつ光触媒処理層と濡れ性変化層とが接触することなく配置することが可能となるからである。
【０１３４】
このように光触媒処理層と濡れ性変化層表面とを所定の間隔で離して配置することにより、酸素と水および光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやすくなる。すなわち、上記範囲より光触媒処理層と濡れ性変化層との間隔を狭くした場合は、上記活性酸素種の脱着がしにくくなり、結果的に濡れ性変化速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。また、上記範囲より間隔を離して配置した場合は、生じた活性酸素種が濡れ性変化層に届き難くなり、この場合も濡れ性変化の速度を遅くしてしまう可能性があることから好ましくない。
【０１３５】
また、このような極めて狭い間隙を均一に形成して光触媒処理層と濡れ性変化層とを配置する方法としては、例えばスペーサを用いる方法を挙げることができる。そして、このようにスペーサを用いることにより、均一な間隙を形成することができると共に、このスペーサが接触する部分は、光触媒の作用が濡れ性変化層表面に及ばないことから、このスペーサを目的とする濡れ性変化パターンと同様のパターンを有するものとすることにより、濡れ性変化層上に所定の濡れ性変化パターンを形成することが可能となる。また、このようなスペーサを用いることにより、光触媒の作用により生じた活性酸素種が拡散することなく、高濃度で濡れ性変化層表面に到達することから、効率よく高精細な濡れ性変化パターンを形成することができる。
【０１３６】
本態様においては、このような光触媒処理層と濡れ性変化層との配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。
【０１３７】
また、本態様においては、濡れ性変化層と光触媒処理層とを所定の間隙をおいて配置し、エネルギー照射することにより濡れ性を変化させるものであるので、エネルギー照射後は光触媒処理層側基板を取り外すものであることから、光触媒の影響を受けない偏光板を製造することができる。
【０１３８】
本態様でいうエネルギー照射とは、光触媒による濡れ性変化層の濡れ性を変化させることが可能ないかなるエネルギー線の照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるものではない。
【０１３９】
通常このようなエネルギー照射に用いる光の波長は、４００ｎｍ以下の範囲、好ましくは１５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内から設定される。これは、上述したように濡れ性変化層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネルギーとして、上述した波長の光が好ましいからである。
【０１４０】
このようなエネルギー照射に用いることができる光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、その他種々の光源を挙げることができる。
【０１４１】
上述したような光源を用い、フォトマスクを介したパターン照射により行う方法の他、エキシマ、ＹＡＧ等のレーザを用いてパターン状に描画照射する方法を用いることも可能である。
【０１４２】
また、エネルギー照射に際してのエネルギーの照射量は、濡れ性変化層表面が光触媒処理層中の光触媒の作用により濡れ性変化層表面の濡れ性の変化が行われるのに必要な照射量とする。
【０１４３】
また、本態様においては、光触媒処理層と濡れ性変化層とを対向させてエネルギー照射を行うものであり、光触媒処理層が基体上にパターン状に形成されている場合は、実際に光触媒処理層の形成された部分のみの濡れ性が変化するものであるので、エネルギーの照射方向は上記光触媒処理層と濡れ性変化層とが対向する部分にエネルギーが照射されるものであれば、いかなる方向から照射されてもよく、さらには、照射されるエネルギーも特に平行光等の平行なものに限定されないという利点を有するものとなる。
【０１４４】
（ｉ）第２の態様の濡れ性変化層の形成方法
本発明における第２の態様の濡れ性変化層の形成方法は、樹脂層上に、光触媒を含有し、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程と、
上記濡れ性変化層に、パターン状にエネルギーを照射し、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した濡れ性パターンを形成する濡れ性パターン形成工程とを有するものである。
【０１４５】
本態様においては、例えば図７（ａ）に示すように、まず樹脂層２上に光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層３１を形成する（濡れ性変化層形成工程）。次に、図７（ｂ）に示すように、濡れ性変化層３１に、フォトマスク３５を介してエネルギー３６を照射し、図７（ｃ）に示すように、上記濡れ性変化層３１に液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した親液性領域３１ｂを形成し、撥液性領域３１ａおよび親液性領域３１ｂからなる濡れ性パターンを形成する（濡れ性パターン形成工程）。
以下、このような濡れ性変化層の形成方法の各工程について説明する。
【０１４６】
（濡れ性変化層形成工程）
本態様においては、まず樹脂層上に光触媒を含有し、光触媒の作用により濡れ性が変化する濡れ性変化層を形成する濡れ性変化層形成工程が行われる。
【０１４７】
本態様に用いられる濡れ性変化層は、上述した形成材料を必要に応じて他の添加剤とともに溶剤中に分散して濡れ性変化層形成用塗工液を調製し、この濡れ性変化層形成用塗工液を樹脂層上に塗布することにより形成することができる。
【０１４８】
なお、濡れ性変化層形成用塗工液の溶剤および塗布方法等については、上記第１の態様の濡れ性変化層の形成方法の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１４９】
（濡れ性パターン形成工程）
本態様においては、上記濡れ性変化層に、パターン状にエネルギーを照射し、液体との接触角が低下するように濡れ性が変化した濡れ性パターンを形成する濡れ性パターン形成工程が行なわれる。
【０１５０】
なお、エネルギー照射等に関しては、上記第１の態様の濡れ性変化層の形成方法の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１５１】
（４）その他
本発明においては、濡れ性変化層の撥液性領域上に上述した隔壁が設けられていてもよい。これにより、各偏光領域に用いられる二色性染料の混色を防止することができるからである。
【０１５２】
６．偏光板
本発明の偏光板の膜厚は、その偏光板の用途や種類により適宜選択されるものであるが、通常１００μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることができる。
【０１５３】
本発明においては、上記基材上に金属等からなる反射層が形成された反射型偏光板とするものであってもよく、また、上記基材上にある程度可視光に対して透過性を有するように上記反射層が形成された半透過反射型偏光板とするものであってもよい。
【０１５４】
このような反射層としては、例えばアルミニウムや銀等のような高反射率の金属を、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等によって形成することができ、例えば反射型偏光板を形成する場合には、膜厚を通常１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内、また半透過反射型偏光板を形成する場合には、膜厚を通常１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内とすることができる。また、上記金属からなる反射層を形成した場合には、上記反射層の劣化を防止するために、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂等の保護層を形成することが好ましい。また、必要に応じて光拡散層等が形成されたものであってもよい。
【０１５５】
７．偏光板の製造方法
次に、本発明の偏光板の製造方法について説明する。
本発明の偏光板の製造方法は、基材上または凸部を有する凹部形成用基板上に硬化性樹脂組成物を塗布する塗布工程、上記基材および上記凹部形成用基板を、上記硬化性樹脂組成物を挟んで重ね合わせる配置工程、上記硬化性樹脂組成物を硬化させて硬化性樹脂とする硬化工程、および、上記硬化性樹脂組成物または上記硬化性樹脂から上記凹部形成用基板を剥離して凹部を形成する凹部形成工程を行うことにより樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
上記樹脂層上に二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布し、上記樹脂層の凹部により上記二色性染料を配向させ、上記二色性染料の配向状態を固定化し、かつ、偏光層が上述したように複数の偏光領域を有するように偏光層を形成する偏光層形成工程とを有するものである。
【０１５６】
本発明の偏光板の製造方法について図面を参照しながら説明する。図８は、本発明の偏光板の製造方法の一例を示す工程図である。図８に示すように、本発明の偏光板の製造方法においては、まず、基材１上に硬化性樹脂組成物１２を塗布し（図８（ａ））、基材１および凸部を有する凹部形成用基板１４を硬化性樹脂組成物１２を挟んで重ね合わせ、エネルギー１５を照射することにより硬化性樹脂組成物１２を硬化させる（図８（ｂ））。さらに、凹部形成用基板１４を剥離することにより（図８（ｃ））、凹部を有する樹脂層２が形成される（図８（ｄ））。このようにして樹脂層形成工程が行われる。次に、上記樹脂層２上に二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布し、樹脂層２の凹部により二色性染料を配向させ、二色性染料の配向状態を固定化することにより偏光層３を形成する（図８（ｅ））。この際、偏光層３は、赤色偏光領域３Ｒ、緑色偏光領域３Ｇおよび青色偏光領域３Ｂを有するようにパターン状に形成される。このようにして偏光層形成工程が行われる。
以下、このような偏光板の製造方法の各工程について説明する。
【０１５７】
（１）樹脂層形成工程
本発明の偏光板の製造方法における樹脂層形成工程は、基材上または凸部を有する凹部形成用基板上に硬化性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、上記基材および上記凹部形成用基板を、上記硬化性樹脂組成物を挟んで重ね合わせる配置工程と、上記硬化性樹脂組成物を硬化させて硬化性樹脂とする硬化工程と、上記硬化性樹脂組成物または上記硬化性樹脂から上記凹部形成用基板を剥離して凹部を形成する凹部形成工程とを有するものである。
以下、このような樹脂層形成工程の各工程について説明する。
【０１５８】
（ｉ）塗布工程
本発明における樹脂層形成工程においては、まず、基材上または凸部を有する凹部形成用基板上に硬化性樹脂組成物を塗布する塗布工程が行われる。
以下、本工程に用いられる凹部形成用基板および硬化性樹脂組成物の塗布方法について説明する。
【０１５９】
（凹部形成用基板）
まず、本工程に用いられる凹部形成用基板について説明する。本工程に用いられる凹部形成用基板は、表面に凸部を有するものである。また、この凸部は、目的とする樹脂層の凹部に対して対称となるように形成されているものである。
【０１６０】
本発明に用いられる凹部形成用基板が有する凸部の形状としては、目的とする樹脂層の凹部を形成することができるようなものであれば、特に限定されない。なお、凸部の幅、高さ、形状およびパターン等は、上述した樹脂層の凹部と対応するものであるので、ここでの説明は省略する。
【０１６１】
また、上記凹部形成用基板としては、可撓性を有するもの、例えば樹脂フィルム等であってもよいし、可撓性を有さないもの、例えばガラス等であってもよい。本発明においては、凹部形成用基板は繰り返し用いられるものであることから、所定の強度を有する材料が好適に用いられる。具体的には、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができる。このような材料は、後述する凸部の形成方法により、適宜選択されるものである。さらに、上記凹部形成用基板は、後述する硬化工程における硬化性樹脂組成物を硬化させる際のエネルギーの照射方法により適宜選択される。すなわち、凹部形成用基板側からエネルギー線を照射する場合は、透明な材料であることが必要であるが、基材側からエネルギー線を照射する場合は、特に透明な材料に限定されるものではない。
【０１６２】
上記凹部形成用基板は、凹凸用円筒ドラムにより移動していてもよく、さらには凹部形成用基板自体が凹凸用円筒ドラムを構成している、すなわち凹凸用円筒ドラムの表面に凸部が形成されていてもよい。ロールトゥロールプロセスを経ることにより、基材上に凹部を連続的に複製することができ、製造効率が向上するからである。また、このような凹部形成用基板の原版を一度作製するだけで、偏光特性のよい偏光板を大量に製造できるため、製造効率をより一層向上させることができる。
【０１６３】
このような凸部の形成方法としては、例えばガラスや樹脂フィルム等をパターニングする方法、ガラス等の表面に感光性樹脂層等を塗布して、この感光性樹脂層をパターニングする方法などを用いることができる。パターニング方法としては、一般的な方法を用いることが可能であり、例えばフォトリソグラフィー法、スパッタ法、また機械的に切削する方法等が挙げられる。さらに、斜め蒸着法、ラビング法等を用いることもできる。
【０１６４】
（硬化性樹脂組成物の塗布方法）
本工程においては、硬化性樹脂組成物は、基材上に塗布してもよく、凹部形成用基板上に塗布してもよいものである。また、基材と凹部形成用基板とを所定の間隙をおいて固定し、その間に硬化性樹脂組成物を流し込み、塗布するものであってもよい。
【０１６５】
上記硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップコート法、カーテンコート法(ダイコート法)等が挙げられる。
【０１６６】
塗布された硬化性樹脂組成物の膜厚としては、０．１〜３０μｍの範囲内、中でも０．２〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が上記範囲より薄すぎると、硬化性樹脂組成物への凹部の複製が十分に行われない可能性があるからである。また、膜厚が厚すぎると、本発明により製造された偏光板が重厚となり、さらに基材がフィルムである場合、塗布面がカールしやすくなるという不具合が生じる可能性があるからである。
【０１６７】
また、上記硬化性樹脂組成物が所望の膜厚となるように、塗布量を制御して上述した方法により塗布してもよく、塗布した後に余剰な硬化性樹脂組成物を取り除いてもよい。余剰な硬化性樹脂組成物を取り除く方法としては、ローラーを用いて取り除く方法、ドクターを用いて掻き取る方法等が挙げられる。また、このような余剰な硬化性樹脂組成物を取り除く工程は、塗布工程後に行ってもよく、後述する配置工程後に行ってもよい。
【０１６８】
（ii）配置工程
次に、本発明における樹脂層形成工程の配置工程について説明する。本発明における配置工程は、上記基材および上記凹部形成用基板を、上記硬化性樹脂組成物を挟んで重ね合わせる工程である。
【０１６９】
上記基材および凹部形成用基板の配置方法としては、塗布された硬化性樹脂組成物が基材および凹部形成用基板と接するように配置されていれば特に限定されないが、硬化性樹脂組成物が基材と密着するように配置されることが好ましい。硬化性樹脂組成物を硬化させた硬化性樹脂からなる樹脂層は基材上に形成されるため、硬化性樹脂組成物が基材と密着することが好ましいからである。また、上記基材と上記凹部形成用基板とは、硬化性樹脂組成物が目的の膜厚となるように、間隙をおいて配置されることが好ましい。
【０１７０】
また、上記基材と上記硬化性樹脂組成物との密着性を向上させるために、基材に表面処理行うことが好ましい。具体的には、グロー放電処理、コロナ放電処理、ＵＶ処理、ケン化処理等を用いることができる。また、基材上にプライマー層を形成してもよい。さらに、硬化性樹脂から基材を保護する目的でプライマー層（バリア層）を設けてもよい。このようなプライマー層としては、例えばシラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【０１７１】
（iii）硬化工程
本発明における樹脂層形成工程においては、上記硬化性樹脂組成物を硬化させて硬化性樹脂とする硬化工程が行われる。
【０１７２】
上記硬化性樹脂組成物の硬化方法としては、エネルギー線を照射する方法、加熱する方法等を挙げることができるが、本発明においてはエネルギー線を照射する方法を用いることが好ましい。本発明でいうエネルギー線とは、硬化性樹脂組成物に含まれるモノマーおよびポリマーに対して重合を起こさせる能力があるエネルギー線を示すものである。
【０１７３】
エネルギー線としては、硬化性樹脂組成物を重合させることが可能なエネルギー線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光または可視光線が使用され、波長が１５０〜５００ｎｍ、好ましくは２５０〜４５０ｎｍ、さらに好ましくは３００〜４００ｎｍの照射光が用いられる。
【０１７４】
本発明においては、紫外線（ＵＶ）をエネルギー線として照射する方法が好ましい方法であるといえる。活性放射線としてＵＶを用いる方法は、既に確立された技術であることから、用いる光重合開始剤を含めて、本発明への応用が容易であるからである。
【０１７５】
この照射光の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）などが例示できる。なかでもメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等の使用が推奨される。また、照射強度は、硬化性樹脂組成物の組成や光重合開始剤の多寡によって適宜調整されて照射される。
【０１７６】
また、硬化性樹脂組成物を硬化することにより得られる硬化性樹脂の膜厚としては、０．１〜３０μｍの範囲内、中でも０．２〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。膜厚が厚すぎるとは、本発明により製造された偏光板が重厚となるからである。また、膜厚が薄すぎると、強靭性に劣るからである。
【０１７７】
本発明において、硬化工程は、上記塗布工程後、上記配置工程後、または凹部形成工程中のいずれに行ってもよいものである。すなわち、硬化性樹脂組成物を基材または凹部形成用基板上に塗布した後に硬化させる（塗布工程後、第１の態様）、硬化性樹脂組成物を挟んで基材および凹部形成用基板を重ね合わせて配置した後に硬化させる（配置工程後、第２の態様）、または、硬化性樹脂組成物から凹部形成用基板を剥離した後に硬化させる（凹部形成工程中、第３の態様）のどの場合で行ってもよいものである。以下、各態様について説明する。
【０１７８】
（第１の態様）
本発明において、硬化工程の第１の態様は、硬化性樹脂組成物を基材または凹部形成用基板上に塗布し、エネルギーを照射して上記硬化性樹脂組成物を硬化し、硬化して得られる硬化性樹脂を挟んで基材および凹部形成用基板を重ね合わせて配置し、上記硬化性樹脂から凹部形成用基板を剥離し、凹部を形成するものである。
【０１７９】
この際、上記硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線の照射方向としては、基材または凹部形成用基板側からでもよく、硬化性樹脂組成物側からでもよい。ただし、基材または凹部形成用基板上に硬化性樹脂組成物を塗布し、基材または凹部形成用基板側から照射する場合は、基材または凹部形成用基板が透明材料である必要がある。
【０１８０】
また、基材上に硬化性樹脂組成物を塗布して硬化させる場合は、硬化して得られる硬化性樹脂の表面に凹部形成用基板を配置して、凹部を複製することから、硬化後も硬化性樹脂は所定の粘度を有している必要がある。よって、硬化性樹脂組成物を完全に硬化させないことが好ましく、硬化性樹脂の表面に凹部形成用基板を配置した後、または硬化性樹脂から凹部形成用基板を剥離した後に、再度硬化させてもよい。
【０１８１】
（第２の態様）
本発明において、硬化工程の第２の態様は、硬化性樹脂組成物を基材または凹部形成用基板上に塗布し、上記硬化性樹脂組成物を挟んで基材および凹部形成用基板を重ね合わせて配置し、エネルギーを照射して上記硬化性樹脂組成物を硬化し、硬化して得られる硬化性樹脂から凹部形成用基板を剥離し、凹部を形成するものである。
【０１８２】
この際、上記硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線の照射方向としては、凹部形成用基板側からでもよく、基材側からでもよい。ただし、基材側から照射する場合は、基材透明材料である必要があり、凹部形成用基板側から照射する場合は、凹部形成用基板が透明材料である必要がある。
【０１８３】
（第３の態様）
本発明において、硬化工程の第３の態様は、硬化性樹脂組成物を基材または凹部形成用基板上に塗布し、上記硬化性樹脂組成物を挟んで基材および凹部形成用基板を重ね合わせて配置し、上記硬化性樹脂組成物から凹部形成用基板を剥離し、エネルギーを照射して上記硬化性樹脂組成物を硬化し、凹部を形成するものである。
【０１８４】
この際、上記硬化性樹脂組成物を硬化させるためのエネルギー線の照射方向としては、硬化性樹脂組成物側からでもよく、基材側からでもよい。ただし、基材側から照射する場合は、基材が透明材料である必要がある。
【０１８５】
また、硬化性樹脂組成物から凹部形成用基板を剥離した後に、硬化性樹脂組成物を硬化させることから、硬化性樹脂組成物は凹部形成用基板を剥離した後も凹部を維持している必要がある。よって、硬化性樹脂組成物が所定の粘度を有するように、硬化性樹脂組成物から凹部形成用基板を剥離する前に、予め半硬化状態とさせてもよい。
【０１８６】
（iv）凹部形成工程
本発明における樹脂層形成工程においては、上記硬化性樹脂組成物または上記硬化性樹脂から上記凹部形成用基板を剥離して凹部を形成する凹部形成工程が行われる。
【０１８７】
上記硬化性樹脂組成物もしくは上記硬化性樹脂から凹部形成用基板を剥離する方法としては、硬化性樹脂組成物もしくは硬化性樹脂が凹部形成用基板から剥がれ、基材に密着しており、かつ凹部が形成されていれば、特に限定されるものではない。
【０１８８】
また、本発明においては、凹部形成用基板が凹凸用円筒ドラムにより移動し、基材が基材用円筒ドラムにより移動しており、上記二つの円筒ドラム上で硬化性樹脂組成物または硬化性樹脂を挟んで基材および凹部形成用基板を重ね合わせ、上記硬化性樹脂組成物または上記硬化性樹脂から上記凹部形成用基板を剥離し、上記基材上に連続的に凹部を複製することにより、凹部を有する樹脂層が形成されてもよい。さらに、上記凹部形成用基板が、凹凸用円筒ドラムであってもよい。ロールトゥロールプロセスを経ることにより、基材上に凹部の複製を連続的に行うことができ、製造効率が向上するからである。また、このような凹部形成用基板の原版を一度作製するだけで、偏光特性のよい偏光板を大量に製造できるからである。
【０１８９】
（２）偏光層形成工程
次に、本発明の偏光板の製造方法における偏光層形成工程について説明する。
本発明の偏光板の製造方法における偏光層形成工程は、上記樹脂層上に二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布し、上記樹脂層の凹部により上記二色性染料を配向させ、上記二色性染料の配向状態を固定化し、さらに、偏光層が上述したように複数の偏光領域を有するようにパターン状に偏光領域を形成する工程である。
【０１９０】
上記偏光層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記二色性染料に導入された置換基によって適宜選択される。例えばスルホン酸基等の親水性基が導入されている場合は、溶媒としては水が用いられる。一方、長鎖のアルキル基等の疎水性基が導入されている場合は、有機溶媒が用いられる。このような有機溶媒としては、一般的なものを使用することができる。また、上記偏光層形成用塗工液は、必要に応じて例えばポリエチレングリコール等の界面活性剤等の各種添加剤を含有していてもよい。上記の中でも、本発明においては、偏光層形成用塗工液が水系であることが好ましい。本発明に用いられる二色性染料として、カラム構造を形成し、親水性基を有しており、水溶液中でリオトロピック液晶相を示すものが好適に用いられるからである。
【０１９１】
このような偏光層形成用塗工液の塗布方法としては、上記二色性染料を樹脂層の凹部により配向させることができる方法であり、かつ、目的とする偏光領域のパターン状に偏光層形成用塗工液を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではないが、中でも、せん断応力が加わらない方法であることが好ましい。せん断応力のかかる方法を用いると、塗布方向に二色性染料が配向し、上記樹脂層の凹部により配向しにくくなる可能性があるからである。また、上記塗布方法は、上述した隔壁の有無や、濡れ性変化層の有無により適宜選択される。
【０１９２】
例えば図５に示すように偏光層の各偏光領域３Ｒ、３Ｇおよび３Ｂの間に隔壁１６が形成されている場合、偏光層形成用塗工液の塗布方法としては、吐出法であることが好ましい。吐出法では、隔壁により隔てられた樹脂層上に偏光層形成用塗工液を塗布することができるからである。このような吐出法としては、例えばインクジェット法等が挙げられる。
【０１９３】
また、例えば図６（ｄ）に示すように偏光層３Ｒ、３Ｂ、３Ｇと樹脂層２との間に濡れ性変化層３１が形成されている場合、偏光層形成用塗工液の塗布方法としては、濡れ性変化層表面に塗布することができ、濡れ性変化層の親液性領域上にのみ偏光層形成用塗工液を付着させることができる方法であれば特に限定されるものではない。例えば、スプレーコート、ディップコートのような濡れ性変化層全面に塗布する方法であってもよく、吐出法のように、目的とするパターン状に偏光層形成用塗工液を塗布する方法であってもよい。本発明においては、中でも吐出法を用いることが好ましい。上記濡れ性変化層上の濡れ性の違いによるパターンを利用して高精細なパターンを形成することができるからである。また、吐出法の中ではインクジェット法であることが好ましい。
【０１９４】
また、本発明における偏光層を形成する際には、上記偏光層形成用塗工液を塗布した後、その偏光層形成用塗工液中に含有される溶媒を乾燥させる。この溶媒の乾燥方法としては、一般的に溶媒の乾燥に用いられている方法、例えば加熱乾燥、常温乾燥、凍結乾燥、遠赤外乾燥等を用いることができる。
【０１９５】
さらに、上記偏光層形成用塗工液を乾燥させた後、上記二色性染料の配向状態を固定化することにより、偏光層を形成することができる。この二色性染料の配向状態の固定化方法としては、二色性染料を架橋させる方法を用いることができる。この二色性染料の架橋方法としては、上記二色性染料に導入された置換基によって異なるものである。
【０１９６】
上記二色性染料がスルホン酸基等の親水性基を有する場合は、この親水性基を疎水化処理する架橋方法が用いられる。上記二色性染料の親水性基を疎水化処理すると、隣接する二色性染料間で架橋が形成され、二色性染料の配向状態が固定化されるのである。上記二色性染料が水溶液中でリオトロピック液晶相を示すものであるときは、このような疎水化処理を行わないと、耐水性が悪く、空気中の湿気等により配向状態が乱れ易く、不安定となる場合がある。
【０１９７】
上記疎水化処理の際に用いられる疎水化処理液としては、上記親水性基を疎水化できるものであれば特に限定されるものではなく、用いられる二色性染料の親水性基により異なるものであるが、隣接する二色性染料間で架橋を形成できるものであることが好ましい。例えば２価の金属の塩の水溶液を用いることができる。２価の金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム等が挙げられる。具体的には、塩化バリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液、塩化カルシウム水溶液等を用いることができる。
【０１９８】
隣接する二色性染料が架橋される機構は以下の通りである。例えば、二色性染料がＳＯ３Ｎａ基を有しており、塩化バリウム水溶液を用いて疎水化処理する場合、二色性染料のＳＯ３Ｎａ基のＳＯ３イオンと、塩化バリウム水溶液中のＢａイオンとが結合することにより、隣接する二色性染料が架橋されるので、カラム構造が固定化されるのである。
【０１９９】
また、疎水化処理の方法としては、上記親水性の置換基を疎水化できる方法であれば特に限定されるものではなく、上記偏光層形成用塗工液を乾燥させた後、上記疎水化処理液を塗布する方法、上記疎水化処理液に浸漬する方法などが挙げられる。この疎水化処理液の塗布後または浸漬後は、洗浄および乾燥することにより、偏光層とすることができる。
【０２００】
一方、上記二色性染料が長鎖のアルキル基等の疎水性基を有する場合は、例えば二色性染料のコア部分あるいはアルキル側鎖の一部に重合性基を導入し、この重合性基を重合させることにより、二色性染料を線状または網目状に架橋させ、配向状態を固定化する架橋方法が用いられる。
【０２０１】
さらに、上記偏光層形成用塗工液が上述した液晶材料を含有する場合は、この液晶材料を重合させることによっても二色性染料の配向状態を固定化することができる。この場合、上記液晶材料は重合性基を有している必要がある。
【０２０２】
本発明に用いられる偏光層は、上述したように複数の偏光領域を有するものである。この複数の偏光領域を形成するためには、上記偏光層が有する偏光領域の数の分だけ、上述した偏光層形成工程を繰り返して行えばよい。
【０２０３】
また、樹脂層と偏光層との間に濡れ性変化層が形成されている場合であって、偏光層形成用塗工液の塗布方法として濡れ性変化層全面に塗布する方法を用いる場合、例えば偏光層が赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域を有するように形成するには、まず赤色偏光領域が形成される濡れ性変化層表面のみを親液性として偏光層形成用塗工液を塗布し、上述したように偏光層形成用塗工液中の溶媒の乾燥、二色性染料の固定化を行い、赤色偏光領域を形成する。次に、赤色偏光領域の形成と同様にして緑色偏光領域を形成し、最後に青色偏光領域を形成する。このように、偏光層形成用塗工液の塗布方法として濡れ性変化層全面に塗布する方法を用いる場合は、上記偏光層が有する偏光領域の数の分だけ、上述した濡れ性変化パターン形成工程と、偏光層形成工程とを繰り返して行えばよい。
【０２０４】
Ｂ．液晶表示素子用基板
次に、本発明の液晶表示素子用基板について説明する。
本発明の液晶表示素子用基板は、上述した偏光板と、カラーフィルタ層とを有するものであって、上記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、上記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、上記偏光層の偏光領域は、上記偏光領域上に形成された上記着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とするものである。
【０２０５】
本発明の液晶表示素子用基板について図面を参照しながら説明する。図９は本発明の液晶表示素子用基板の一例を示す概略断面図である。図９に示すように、本発明の液晶表示素子用基板２１は、基材１、上記基材１上に形成された樹脂層２、および上記樹脂層２上に形成された偏光層３（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）を有する偏光板１１と、上記偏光板１１の偏光層３上に形成されたカラーフィルタ層４（４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）とを有するものである。
【０２０６】
上記偏光層３は、赤色偏光領域３Ｒ、緑色偏光領域３Ｇおよび青色偏光領域３Ｂを有しており、上記カラーフィルタ層は、赤色着色領域４Ｒ、緑色着色領域４Ｇおよび青色着色領域４Ｂを有している。また、赤色偏光領域３Ｒは、この赤色偏光領域３Ｒ上に形成された赤色着色領域４Ｒの透過波長領域に対して分光偏光特性を示し、緑色偏光領域３Ｇは緑色着色領域４Ｇの透過波長領域に対して分光偏光特性を示し、青色偏光領域３Ｂは青色着色領域４Ｂの透過波長領域に対して分光偏光特性を示すものとなっている。
【０２０７】
本発明によれば、偏光層の各偏光領域は、それぞれの偏光領域上に形成されたカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことから、例えば単一の二色性染料を用いて形成することが可能であり、従来のように複数の二色性染料を混合して偏光層を形成した場合と比較して、偏光層の厚みを薄くすることができるので、光透過性を向上させることが可能である。また、各偏光領域が例えば単一の二色性染料を用いて形成されている場合、従来の複数の二色性染料を混合した場合と比較して、二色性染料の配向性が向上するので、偏光特性を向上させることができるという利点を有する。
【０２０８】
ここで、偏光層の偏光領域が、偏光領域上に形成された着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すとは、例えば図９においては、赤色偏光領域３Ｒが赤色着色領域４Ｒの透過波長領域に対して分光偏光特性を示す、すなわち赤色の波長領域に対して分光偏光特性を示すことを意味する。この場合、赤色偏光領域は、赤色の波長領域に対して分光偏光特性を示すものであればよく、例えば緑色や青色の波長領域に対して分光偏光特性を示すものであってもよい。
以下、このような液晶表示素子用基板の各構成について説明する。なお、基材、樹脂層および偏光層については、上述した「Ａ．偏光板」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０９】
１．カラーフィルタ層
本発明に用いられるカラーフィルタ層は、複数の着色領域を有するものである。また、上記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示す。
【０２１０】
本発明において、カラーフィルタ層は、複数の着色領域を有し、この複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域が、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示すものであれば特に限定されないが、中でも、図９に示すように、赤色着色領域４Ｒ、緑色着色領域４Ｇおよび青色着色領域４Ｂの３種類の着色領域を有していることが好ましい。これにより、本発明の液晶表示素子用基板を例えばカラー表示が可能な液晶表示素子に用いることができるのである。
【０２１１】
上記カラーフィルタ層が、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域を有している場合、赤色着色領域に用いられる材料としては、最大透過波長領域が赤色の波長領域内にあるものであれば特に限定されるものではないが、中心波長が６００ｎｍ付近にあるものが好ましい。また、緑色着色領域に用いられる材料としては、最大透過波長領域が緑色の波長領域内にあるものであれば特に限定されるものではないが、中心波長が５５０ｎｍ付近にあるものが好ましい。青色着色領域に用いられる材料としては、最大透過波長領域が青色の波長領域内にあるものであれば特に限定されるものではないが、中心波長が４５０ｎｍ付近にあるものが好ましい。このような各着色領域に用いられる材料としては、一般的なカラーフィルタ層の材料を用いることができる。
【０２１２】
このようなカラーフィルタ層の形成位置としては、上記基材の樹脂層が形成されている側に形成されていれば特に限定されるものではなく、例えば図９に示すように、偏光板１１の偏光層３上にカラーフィルタ層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが形成されていてもよく、また図１０に示すように、基材１と樹脂層２との間にカラーフィルタ層４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが形成されていてもよい。
【０２１３】
Ｃ．液晶表示素子
次に、本発明の液晶表示素子について説明する。
本発明の液晶表示素子は、偏光層およびカラーフィルタ層の配置により２つの実施態様に分けることができる。以下、各実施態様について説明する。
【０２１４】
１．第１実施態様
本発明の液晶表示素子の第１実施態様は、上述した液晶表示用基板を用いることを特徴とするものである。本実施態様によれば、液晶表示素子が上述した液晶表示素子用基板を有することから、光透過性の高い液晶表示素子とすることが可能である。
【０２１５】
本実施態様の液晶表示素子としては、上述した液晶表示素子用基板を用いたものであれば特に限定されるものではない。
【０２１６】
本実施態様の液晶表示素子は、例えば図１１に示すように、基材１ａ、上記基材１ａ上に形成された樹脂層２、上記樹脂層２上に形成された偏光層３ａ（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）、および上記偏光層３ａ上に形成されたカラーフィルタ層４（４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）を有する液晶表示素子用板２１と、上記液晶表示素子用板２１上に形成された第１電極層５ａと、上記第１電極層５ａ上に形成された第１配向膜６ａとを有する第１基板４１ａ、ならびに、基材１ｂと、上記基材１ｂ上に形成された偏光層３ｂと、上記偏光層３ｂ上に形成された第２電極層５ｂと、上記第２電極層５ｂ上に形成された第２配向膜６ｂとを有する第２基板４１ｂを有しており、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂ間には液晶が挟持され液晶層７が構成されているものであってもよい。
【０２１７】
このような液晶表示素子においては、第１基板が上述した液晶表示素子用基板を有することから、上述したように、第１基板側の偏光層の厚みを薄くすることができるので、偏光特性のよい偏光層とすることができ、また、光透過性の高い液晶表示素子とすることができる。
【０２１８】
図１１においては、第２基板４１ｂは、基材１ｂと偏光層３ｂと第２電極層５ｂと第２配向膜６ｂとを有しているが、本実施態様においてはこのような構成に限定されるものではなく、例えば第２基板が、基材と第２電極層と第２配向膜とを有し、基材の第２配向膜等が形成されていない側に偏光板が貼付されたものであってもよい。この際、用いられる偏光板としては、一般的な液晶表示素子の偏光板を用いることができる。
【０２１９】
また、第２基板が、基材と第２電極層と第２配向膜とを有し、基材の第２配向膜等が形成されていない側に反射板が貼付されたものであってもよく、基材と反射層と第２電極層と第２配向膜とを有しているものであってもよい。このような液晶表示素子は、反射型液晶表示素子となる。この際、用いられる反射板または反射層としては、一般に液晶表示素子に用いられるものを使用することができる。
【０２２０】
本実施態様の液晶表示素子では、例えばＴＮモード、ＳＴＮモード、ＶＡモード、強誘電性液晶（ＦＬＣ）モード、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）モード、ＩＰＳモード等が使用できる。
【０２２１】
また、本実施態様の液晶表示素子は、例えば図１２に示すように、基材１ａ、上記基材１ａ上に形成された樹脂層２ａ、上記樹脂層２ａ上に形成された偏光層３ａ（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）、および上記偏光層３ａ上に形成されたカラーフィルタ層４（４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ）を有する液晶表示素子用板２１と、上記液晶表示素子用板２１上に形成された第１電極層５ａと、上記第１電極層５ａ上に形成された第１配向膜６ａとを有する第１基板４１ａ、ならびに、基材１ｂ、上記基材１ｂ上に形成された樹脂層２ｂ、および上記樹脂層２ｂ上に形成された偏光層３ｂを有する偏光板１１と、上記偏光板１１上に形成された第２電極層５ｂと、上記第２電極層５ｂ上に形成された第２配向膜６ｂとを有する第２基板４１ｂを有しており、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂ間には液晶が挟持され液晶層７が構成されているものであってもよい。
【０２２２】
この場合、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂは、第１基板４１ａの偏光層３ａの赤色偏光領域３Ｒと、第２基板４１ｂの偏光層３ｂの赤色偏光領域３Ｒとが向かい合い、また、それぞれの緑色偏光領域３Ｇが向かい合い、それぞれの青色偏光領域３Ｂが向かい合うように配置されている。すなわち、例えば第２基板４１ｂの偏光層３ｂの赤偏光領域３Ｒは、この赤偏光領域３Ｒと向かい合う第１基板４１ａのカラーフィルタ層４の赤色着色領域４Ｒの透過波長領域に対して分光偏光特性を示すのである。
【０２２３】
図１２において、例えばＴＮモードの液晶表示素子とした場合、電圧非印加状態で第２基板４１ｂ側から光が入射したとすると、まず第２基板４１ｂの偏光層３ｂの赤色偏光領域３Ｒを透過した光は、赤色の特定の波長領域における特定の偏光を吸収する。この赤色偏光領域３Ｒを透過した光は、液晶層７を透過する際に光の偏光方向が９０°ねじれて第１基板４１ａのカラーフィルタ層４の赤色着色領域４Ｒを透過し、このとき赤色の特定の波長領域以外の光を吸収するので、この赤色着色領域４Ｒを透過するのは、赤色の特定の波長領域の特定の偏光のみである。さらに、この赤色の特定の波長領域の特定の偏光は、偏光層３ａの赤色偏光領域３Ｒを透過するので、赤色の光を観察することができる。一方、電圧印加状態では、液晶層７を透過する際に光の偏光方向が変化しないので、黒表示となる。
【０２２４】
このような液晶表示素子においては、第１基板が上述した液晶表示素子用基板を有し、また、第２基板が上述した偏光板を有することから、上述したように、第１基板および第２基板のいずれの偏光層も偏光特性が良好であり、また、偏光層の厚みを薄くすることができるので、光透過性の高い液晶表示素子とすることができる。
以下、このような液晶表示素子の各構成について説明する。
【０２２５】
本実施態様に用いられる第１基板としては、上述した液晶表示素子用基板と第１電極層と第１配向膜とが積層されたものであれば特に限定されない。例えば、基材、樹脂層、偏光層、カラーフィルタ層、第１電極層および第１配向膜の順で積層されたものであってもよく、基材、カラーフィルタ層、樹脂層、偏光層、第１電極層および第１配向膜の順で積層されたものであってもよく、基材、第１電極層、樹脂層、偏光層、カラーフィルタ層および第１配向膜の順で積層されたものであってもよく、基材、第１電極層、カラーフィルタ層、樹脂層、偏光層および第１配向膜の順で積層されたものであってもよい。
【０２２６】
また、上記第１基板に用いられる第１電極層としては、一般に液晶表示素子の電極層として用いられているものであれば特に限定されるものではなく、例えば酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等が挙げられる。
【０２２７】
さらに、上記第１基板に用いられる第１配向膜としては、液晶を配向させることができるものであれば特に限定はされなく、例えばラビング処理、光配向処理等を施したものを用いることができる。
【０２２８】
また、本実施態様に用いられる第２基板としては、上述した偏光板と第２電極層と第２配向膜とが積層されたものであれば特に限定されない。例えば、基材、樹脂層、偏光層、第２電極層および第２配向膜の順で積層されたものであってもよく、基材、第２電極層、樹脂層、偏光層および第２配向膜の順で積層されたものであってもよい。
【０２２９】
さらに、上記第２基板に用いられる第２電極層および第２配向膜については、上記第１基板の第１電極層および第２配向膜とそれぞれ同様である。
【０２３０】
なお、偏光板については上述した「Ａ．偏光板」に記載したものと同様であり、また、液晶表示素子用基板については上述した「Ｂ．液晶表示素子用基板」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３１】
本実施態様に用いられる液晶層としては、一般的に液晶表示素子に用いられる液晶から構成されるものであればよい。
【０２３２】
２．第２実施態様
次に、本発明の液晶表示素子の第２実施態様について説明する。本発明の液晶表示素子の第２実施態様は、上述した偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２偏光層、カラーフィルタ層、第２電極層ならびに第２配向膜とを有する第２基板を、上記第１基板の第１配向膜と上記第２基板の第２配向膜とが対向するように配置し、上記第１基板および上記第２基板間に液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
上記カラーフィルタ層は複数の着色領域を有し、上記複数の着色領域のうち少なくとも１つの着色領域は、他の着色領域と異なる分光透過率特性を示し、また、上記第１基板の偏光層の偏光領域は、上記第１基板の偏光層の偏光領域と向かい合う上記第２基板のカラーフィルタ層の着色領域の透過波長領域に対して分光偏光特性を示すことを特徴とするものである。
【０２３３】
本実施態様の液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。図１３は本実施態様の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。図１３に示すように、本実施態様の液晶表示素子は、基材１ａ、上記基材１ａ上に形成された樹脂層２、および上記樹脂層２上に形成された偏光層３ａを有する偏光板１１と、上記偏光板１１の偏光層３ａ上に形成された第１電極層５ａと、上記第１電極層５ａ上に形成された第１配向膜６ａとを有する第１基板４１ａ、ならびに、第２基材１ｂ、上記第２基材１ｂ上に形成された第２偏光層３ｂと、上記第２偏光層３ｂ上に形成されたカラーフィルタ層４と、上記カラーフィルタ層４上に形成された第２電極層５ｂと、上記第２電極層５ｂ上に形成された第２配向膜６ｂとを有する第２基板４１ｂを有しており、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂ間には液晶が挟持され液晶層７が構成されている。
【０２３４】
第２基板４１ｂのカラーフィルタ層４は、赤色着色領域４Ｒ、緑色着色領域４Ｇおよび青色着色領域４Ｂを有しており、第１基板４１ａおよび第２基板４１ｂは、第１基板４１ａの偏光層３ａの赤色偏光領域３Ｒと、第２基板４１ｂのカラーフィルタ層４の赤色着色領域４Ｒとが向かい合い、また、緑色偏光領域３Ｇと緑色着色領域４Ｇとが向かい合い、青色偏光領域３Ｇと青色着色領域４Ｇとが向かい合うように配置されている。すなわち、例えば第１基板４１ａの偏光層３ａの赤色偏光領域３Ｒは、この赤偏光領域３Ｒと向かい合う第２基板４１ｂのカラーフィルタ層４の赤色着色領域４Ｒの透過波長領域に対して分光偏光特性を示すのである。
【０２３５】
図１３において、例えばＴＮモードの液晶表示素子とした場合、電圧非印加状態で第２基板４１ｂ側から光が入射したとすると、まず第２基板４１ｂの第２偏光層３ｂを透過した光は特定の偏光を吸収する。この偏光層３ｂを透過した光は、液晶層７を透過する際に光の偏光方向が９０°ねじれて第１基板４１ａのカラーフィルタ層４の赤色着色領域４Ｒを透過し、このとき赤色の特定の波長領域以外の光を吸収するので、この赤色着色領域４Ｒを透過するのは、赤色の特定の波長領域の特定の偏光のみである。さらに、この赤色の特定の波長領域の特定の偏光は、偏光層３ａの赤色偏光領域３Ｒを透過するので、赤色の光を観察することができる。一方、電圧印加状態では、液晶層７を透過する際に光の偏光方向が変化しないので、黒表示となる。
【０２３６】
このような液晶表示素子においては、第１基板が上述した偏光板を有することから、上述したように、第１基板の偏光層は偏光特性が良好であり、また、偏光層の厚みを薄くすることができるので、光透過性の高い液晶表示素子とすることができる。
【０２３７】
また、図１３においては、第２基板４１ｂは、第２基材１ｂと第２偏光層３ｂとカラーフィルタ層４と第２電極層５ｂと第２配向膜６ｂとを有しているが、本実施態様においてはこのような構成に限定されるものではなく、例えば第２基板が、第２基材とカラーフィルタ層と第２電極層と第２配向膜とを有し、基材の第２配向膜等が形成されていない側に偏光板が貼付されたものであってもよい。この際、用いられる偏光板としては、一般的な液晶表示素子の偏光板を用いることができる。
【０２３８】
なお、第１電極層、第２電極層、第１配向膜、第２配向膜および液晶層等については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２３９】
なお、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】
【０２４０】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
（樹脂層の形成）
よく洗浄したＩＴＯ電極付きガラス基板のＩＴＯ膜上に、下記組成の紫外線硬化性アクリレート樹脂組成物を塗布し、これに電子ビーム描画法により凹凸を形成した凹部形成用基板をのせ、１００ｋｇ／ｃｍ２の加重を１分間かけた。この状態で、紫外光を１００ｍＪ／ｃｍ２照射し、さらに凹部形成用基板を剥離した後、紫外光を３０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、幅０．２μｍ、ピッチ０．４μｍ、深さ０．２μｍのストライプ状の凹部パターンを形成し、樹脂層を形成した。
【０２４１】
＜紫外線硬化性アクリレート樹脂組成物＞
・ゴーセラックＵＶ−７５００Ｂ（日本合成化薬社製）        ４０重量部
・１，６−ヘキサンジオールアクリレート（日本化薬社製）    ３５重量部
・ペンタエリスリトールアクリレート（東亜合成化学社製）    ２１重量部
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
（チバスペシャルティケミカルズ社製）                      ２重量部
・ベンゾフェノン（日本化薬社製）                            ２重量部
【０２４２】
（隔壁の形成）
上記樹脂層の凹部パターン上に、感光性樹脂（ＪＳＲ（株）製、ＮＮ７８０）を２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコーティングし、真空乾燥を行い、ホットプレートで９０℃、３分間乾燥を行った。その後、フォトリソグラフィー法により、１００μｍ間隔で、幅１０μｍのストライプ状にパターニングし、２３０℃で３０分間焼成した。これにより、高さ０．３μｍの隔壁を形成した。これにプラズマ処理を加えることで、表面の親水化処理を行った。
【０２４３】
（偏光層の形成）
二色性染料としては、赤色偏光領域を形成するために下記化合物（１）、緑色偏光領域を形成するために下記化合物（２）、および青色偏光領域を形成するために下記化合物（３）、（４）を用いた。
【０２４４】
【化５】
2005352322.tif 000007
【０２４５】
上記樹脂層の凹部パターン上であって上記隔壁の間に、上記化合物（１）の１０．０重量％水溶液、上記化合物（２）の１２．０重量％水溶液、および上記化合物（３）と化合物（４）との重量比１：１の１０重量％水溶液を、インクジェット法を用いて、それぞれ３ラインおきに塗布し、乾燥させた後、１５％の塩化バリウム水溶液に約１秒間浸漬させた。さらに洗浄して、再度乾燥し、０．２μｍ厚の赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の３種類の偏光領域となるようにパターニングされた偏光層を形成した。これにより、偏光板を得た。
【０２４６】
（偏光度の測定）
＜赤色偏光領域の偏光度＞
上記偏光板と、市販の偏光板（日東電工社製、製品名ＳＥＧ１４２５ＤＵ）とを、それぞれの吸収軸が直交するように重ね合わせ、さらに中心波長６００ｎｍ、半値幅２０ｎｍのバンドパスフィルターを重ね合わせ、光学顕微鏡およびフォトダイオードを用いて、赤色偏光領域の透過率（バンドパスフィルターを除く）を測定したところ０．３５％であった。上記偏光板の吸収軸と市販の偏光板の吸収軸とが平行になるように重ね合わせ、上記と同様にして透過率を測定したところ３５．２％であり、偏光度は９８．３％であった。また、重ね合わせるバンドパスフィルターとして中心波長５５０ｎｍ、半値幅２０ｎｍのものを用いて、上記と同様にして偏光度を測定したところ７１．５％であった。さらに、中心波長４５０ｎｍ、半値幅２０ｎｍのバンドパスフィルターを重ね合わせたときの偏光度は、６．２％であった。
【０２４７】
＜緑色偏光領域の偏光度＞
上記赤色偏光領域の偏光度の測定方法と同様にして、３種類のバンドパスフィルターと組み合わせて、各波長領域における偏光度を測定したところ、波長の長い方からそれぞれ９３．０％、９８．５％、５２．２％であった。
【０２４８】
＜青色偏光領域の偏光度＞
上記赤色偏光領域の偏光度の測定方法と同様にして、３種類のバンドパスフィルターと組み合わせて、各波長領域における偏光度を測定したところ、波長の長い方からそれぞれ４４．１％、９２．６％、９６．８％であった。
【０２４９】
［実施例２］
（樹脂層の形成）
実施例１と同様にして、幅０．２μｍ、ピッチ０．４μｍ、深さ０．２μｍのストライプ状の凹部パターンを形成し、樹脂層を形成した。
【０２５０】
（濡れ性変化層の形成）
イソプロピルアルコール３ｇ、オルガノシラン（東芝シリコーン社製、ＴＳＬ８１１３）０．４ｇ、フルオロアルキルシラン（トーケムプロダクツ社製、ＭＦ−１６０Ｅ）０．０４ｇ、および光触媒無機コーティング剤（石原産業社製、ＳＴ−Ｋ０１）１．５ｇを混合し、攪拌しながら２０分間１００℃で加温した。
この溶液をスピンコート法により、上記樹脂層の凹部パターン上に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させることにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒がオルガノポリシロキサン中に強固に固定された膜厚０．０５μｍの濡れ性変化層を形成した。
次に、この濡れ性変化層に対して、ネガ型フォトマスクパターン面を重ねて、フォトマスク側から水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）により３００ｍＷ／ｃｍ２の照度で９００秒間紫外線露光を行い、９０μｍ幅の親液性領域と１０μｍ幅の撥液性領域とがストライプ状に交互に配置された濡れ性変化パターンを形成した。
【０２５１】
（偏光層の形成）
上記濡れ性変化層の親液性領域上に、実施例１で用いた上記化合物（１）の１０．０重量％水溶液、上記化合物（２）の１２．０重量％水溶液、および上記化合物（３）と化合物（４）との重量比１：１の１０重量％水溶液を、インクジェット法を用いて、それぞれ３ラインおきに塗布し、乾燥させた後、１５％の塩化バリウム水溶液に約１秒間浸漬させた。さらに洗浄して、再度乾燥し、０．２μｍ厚の赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の３種類の偏光領域となるようにパターニングされた偏光層を形成した。これにより、偏光板を得た。
【０２５２】
（偏光度の測定）
実施例１と同様にして偏光度を測定したところ、上記偏光板は、赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の各色偏光領域で、偏光特性を示すことを確認した。
【０２５３】
［実施例３］
（樹脂層の形成）
実施例１と同様にして、幅０．２μｍ、ピッチ０．４μｍ、深さ０．２μｍのストライプ状の凹部パターンを形成し、樹脂層を形成した。
【０２５４】
（濡れ性変化層の形成）
イソプロピルアルコール３ｇ、オルガノシラン（東芝シリコーン社製、ＴＳＬ８１１３）０．４ｇ、およびフルオロアルキルシラン（トーケムプロダクツ社製、ＭＦ−１６０Ｅ）０．０４ｇを混合し、攪拌しながら２０分間１００℃で加温した。この溶液をスピンコート法により、上記樹脂層の凹部パターン上に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させることにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、膜厚０．０５μｍの濡れ性変化層を形成した。
【０２５５】
また、トリメトキシシラン（東芝シリコーン社製、ＴＳＲ８１１３）５ｇと０．５Ｎ塩酸２．５ｇとを混合し、８時間攪拌した。これをイソプロピルアルコールにより１０倍に希釈し、プライマー層形成用塗工液とした。このプライマー層形成用塗工液を、ネガ型フォトマスクパターン面上にスピンコート法により塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させることにより、プライマー層を有するフォトマスクを形成した。
【０２５６】
さらに、イソプロピルアルコール３０ｇ、トリメトキシメチルシラン（東芝シリコーン社製、ＴＳＲ８１１３）３ｇ、および光触媒無機コーティング剤（石原産業社製、ＳＴ−Ｋ０３）２０ｇを混合し、１００℃で２０分間攪拌した。これをイソプロピルアルコールにより３倍に希釈し、光触媒処理層形成用塗工液とした。この光触媒処理層形成用塗工液を、上記プライマー層を有するフォトマスク上にスピンコート法により塗布し、１５０℃で１０分間乾燥処理を行うことにより、透明な光触媒処理層を有する光触媒処理層側基板を形成した。
【０２５７】
この光触媒処理層側基板の光触媒処理層と、上記濡れ性変化層とを１０μｍの間隔で配置し、光触媒処理層側基板側から水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）により３００ｍＷ／ｃｍ２の照度で９００秒間紫外線露光を行い、９０μｍ幅の親液性領域と１０μｍ幅の撥液性領域とがストライプ状に交互に配置された濡れ性変化パターンを形成した。
【０２５８】
（偏光層の形成）
実施例２と同様にして、０．２μｍ厚の赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の３種類の偏光領域となるようにパターニングされた偏光層を形成した。これにより、偏光板を得た。
【０２５９】
（偏光度の測定）
実施例１と同様にして偏光度を測定したところ、上記偏光板は、赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の各色偏光領域で、偏光特性を示すことを確認した。
【０２６０】
［実施例４］
（液晶表示素子用基板の作製）
実施例１の偏光板を用いて、この偏光板の偏光層上に、感光性樹脂（ＪＳＲ（株）製、ＮＮ７８０）を２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコーティングし、真空乾燥を行い、９０℃で３分間プリベークを行った後、１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線露光を行い、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、１μｍ厚の透明保護層を形成した。
【０２６１】
この透明保護層上であって、各偏光領域の境界部分に、フォトリソグラフィー法によりブラックマトリックスを形成した。また、赤色着色領域、緑色着色領域および青色着色領域を、それぞれ対応する偏光領域上に形成して、カラーフィルタ層とした。さらに、カラーフィルタ層上に、スパッタ法により１００ｎｍ厚のＩＴＯ透明電極を形成し、このＩＴＯ透明電極上に配向膜を形成して配向処理を行い、液晶表示素子用基板を作製した。
【０２６２】
（対向基板の作製）
実施例１の偏光板を用いて、この偏光板の偏光層上に、上記と同様にして１μｍ厚の透明保護層を形成した。さらに、透明保護層上にスパッタ法により１００ｎｍ厚のＩＴＯ透明電極を形成し、このＩＴＯ透明電極上に配向膜を形成して配向処理を行い、対向基板を作製した。
【０２６３】
（液晶表示素子の作製）
上記液晶表示素子用基板の配向膜上に１．５μｍ径のビーズスペーサーを散布し、上記対向基板の配向膜の周囲にシール材を塗布し、２枚の基板の配向膜の配向方向が平行になり、配向膜同士が対向するように、また、２枚の基板の赤色偏光領域同士、緑色偏光領域同士および青色偏光領域同士が向かい合い、向かい合う各偏光領域の吸収軸が互いに直交するように、２枚の基板を配置して貼り合わせた。１５０℃で約１時間熱圧着を行い、試験用セルを作製した。この試験用セルに、強誘電性液晶（クラリアント社製  Ｒ２３０１）を約１００℃の温度条件で注入し徐冷したところ、モノドメインの均一な配向が得られ、赤色偏光領域、緑色偏光領域および青色偏光領域の全ての偏光領域で光の透過は見られなかった。
【０２６４】
さらに、液晶表示素子用基板および対向基板の電極間に＋５Ｖおよび−５Ｖの矩形電圧を１８０Ｈｚの周波数で印加し、白色の光源を用いて顕微鏡観察したところ、赤色偏光領域では赤色の光が透過することが観察された。また、緑色偏光領域では緑色の光が透過することが観察され、青色偏光領域では青色の光が透過することが観察された。
【図面の簡単な説明】
【０２６５】
【図１】本発明の偏光板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の偏光板に用いられる樹脂層を説明するための説明図である。
【図３】本発明の偏光板に用いられる二色性染料を説明するための説明図である。
【図４】本発明の偏光板に用いられる二色性染料を説明するための説明図である。
【図５】本発明の偏光板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の偏光板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図７】本発明の偏光板の製造方法の他の例を示す工程図である。
【図８】本発明の偏光板の製造方法の他の例を示す工程図である。
【図９】本発明の液晶表示素子用基板の一例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示素子用基板の他の例を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０２６６】
１、１ａ、１ｂ  …  基材
２、２ａ、２ｂ  …  樹脂層
３、３ａ、３ｂ、３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ  …  偏光層
４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ  …  カラーフィルタ層
５ａ  …  第１電極層
５ｂ  …  第２電極層
６ａ  …  第１配向膜
６ｂ  …  第２配向膜
７  …  液晶層
１１  …  偏光板
１３  …  二色性染料
１３´  …  カラム構造
１６  …  隔壁
２１  …  液晶表示素子用基板
３１  …  濡れ性変化層
３１ａ  …  撥液性領域
３１ｂ  …  親液性領域
ｎ  …  法線方向
【図１】
2005352322.tif 000008
【図２】
2005352322.tif 000009
【図３】
2005352322.tif 000010
【図４】
2005352322.tif 000011
【図５】
2005352322.tif 000012
【図６】
2005352322.tif 000013
【図７】
2005352322.tif 000014
【図８】
2005352322.tif 000015
【図９】
2005352322.tif 000016
【図１０】
2005352322.tif 000017
【図１１】
2005352322.tif 000018
【図１２】
2005352322.tif 000019
【図１３】
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