(57)【要約】【課題】  本発明は、安価で軽量な偏光眼鏡によって立体画像の観察が可能な液晶表示素子等に用いることができ、製造効率のよい偏光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、上記樹脂層は複数の凹部整列領域を有し、上記複数の凹部整列領域のうち少なくとも１つの凹部整列領域の凹部は、他の凹部整列領域の凹部と異なる方向に整列し、かつ、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つの偏光領域の吸収軸は、他の偏光領域の吸収軸と異なる方向を向いている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
2005352321.tif 000002
【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、
前記樹脂層は複数の凹部整列領域を有し、前記複数の凹部整列領域のうち少なくとも１つの凹部整列領域の凹部は、他の凹部整列領域の凹部と異なる方向に整列し、かつ、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つの偏光領域の吸収軸は、他の偏光領域の吸収軸と異なる方向を向いていることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記樹脂層は、第１凹部整列領域および第２凹部整列領域の２種類の前記凹部整列領域を有し、前記偏光層は、第１偏光領域および第２偏光領域の２種類の前記偏光領域を有することを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記第１凹部整列領域の凹部の整列方向が、前記第２凹部整列領域の凹部の整列方向に対して直交し、前記第１偏光領域の吸収軸が、前記第２偏光領域の吸収軸に対して直交していることを特徴とする請求項２に記載の偏光板。
【請求項４】
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から請求項３に記載の偏光板。
【請求項５】
請求項２から請求項４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、前記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と前記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、前記第１基板の偏光層の第２偏光領域と前記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合うことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】
請求項２から請求項４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、前記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と前記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、前記第１基板の偏光層の第２偏光領域と前記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合うことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項７】
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、前記基材および前記凹部形成用基板を、前記硬化性樹脂組成物を挟んで重ね合わせる配置工程、前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、前記硬化性樹脂組成物または前記硬化性樹脂から前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、
前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、前記樹脂層の凹部により前記二色性染料を配向させ、前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偏光層形成工程とを有する偏光板の製造方法であって、
前記凹部形成用基板は複数の凸部整列領域を有し、前記複数の凸部整列領域のうち少なくとも１つの凸部整列領域の凸部は、他の凸部整列領域の凸部と異なる方向に整列していることを特徴とする偏光板の製造方法。
【請求項８】
前記凹部形成用基板は、第１凸部整列領域および第２凸部整列領域の２種類の前記凸部整列領域を有することを特徴とする請求項７に記載の偏光板の製造方法。
【請求項９】
前記凹部形成用基板の前記第１凸部整列領域の凸部の整列方向が、前記第２凸部整列領域の凸部の整列方向に対して直交していることを特徴とする請求項８に記載の偏光板の製造方法。
【請求項１０】
前記二色性染料はカラム構造を形成し、前記偏光層形成用塗工液中でリオトロピック液晶相を示すものであり、前記カラム構造は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７から請求項９までのいずれかの請求項に記載の偏光板の製造方法。
【請求項１１】
前記偏光層形成工程では、前記二色性染料の配向状態を固定化するために、前記二色性染料を架橋する方法が用いられることを特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれかの請求項に記載の偏光板の製造方法。
【請求項１２】
前記偏光層形成工程では、前記偏光層形成用塗工液の塗布時に、前記偏光層形成用塗工液に対してせん断応力が加わらない塗布方法が用いられることを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれかの請求項に記載の偏光板の製造方法。
【請求項１３】
請求項８から請求項１２までのいずれかの請求項に記載の偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、前記第１偏光板の基材および樹脂層の間または前記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、前記第１偏光板の偏光層上または前記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
前記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、前記第２偏光板の基材および樹脂層の間または前記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、前記第２偏光板の偏光層上または前記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
前記第１基板および前記第２基板を、前記第１基板の偏光層の第１偏光領域と前記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、また前記第１基板の偏光層の第２偏光領域と前記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項８から請求項１２までのいずれかの請求項に記載の偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、前記第１偏光板の基材および樹脂層の間または前記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、前記第１偏光板の偏光層上または前記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
前記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、前記第２偏光板の基材および樹脂層の間または前記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、前記第２偏光板の偏光層上または前記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
前記第１基板および前記第２基板を、前記第１基板の偏光層の第１偏光領域と前記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、また前記第１基板の偏光層の第２偏光領域と前記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば偏光眼鏡により立体画像を観察できる液晶表示素子等に用いられる偏光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、立体画像の表示方法として、左右２眼に、同じ対象を異なる視点で記録した異なる画像、すなわち、左眼画像と右眼画像とを見せることにより、立体画像として見せる２眼式の立体画像の表示方法が知られている。この立体画像の表示方法を実現するために、いくつかの方式が開発されており、眼鏡を用いる方式および眼鏡を用いない方式に大別される。
【０００３】
眼鏡を用いる方式としては、左眼画像と右眼画像とを異なる偏光で表示し、偏光眼鏡をかけて立体画像を見る偏光方式（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３）、左眼画像と右眼画像とを異なる色で表示し、カラーフィルタ眼鏡をかけて立体画像を見る二色分離方式、および、左眼画像と右眼画像とを交互に表示し、液晶シャッタ眼鏡をかけて立体画像を見る維持分離方式（例えば特許文献４）が挙げられる。しかしながら、上記の二色分離方式では、色で左右の画像を表示しようとすると表示可能な色が限られてしまうため、カラー表示には適さないという問題がある。また、上記の維持分離方式に用いられる液晶シャッタ眼鏡は重く、長時間の使用による疲労は避けられない。さらに、上記の偏光方式に用いられる偏光眼鏡は軽量で安価であるが、この方式では、偏光の異なる光で左右の画像を別々に表示するために２台の表示装置が必要であり、表示装置が複雑で高価なものになるという問題がある。
【０００４】
一方、眼鏡を用いない方式としては、極めて細い縦縞状のスリットを介して左眼画像および右眼画像を交互に縦縞状に画像表示することにより立体画像が得られるパララックスバリア方式（例えば特許文献５）、および、焦点面が裏面に一致する厚さに作られたレンチキュラシートの焦点面を介して左眼画像および右眼画像を連続的に縦縞状に画像表示することにより立体視できるレンチキュラレンズ方式（例えば特許文献６）等が挙げられる。しかしながら、上記のパララックスバリア方式では眼鏡は不用となるが、スリットにより光量が削減されるので明るい画像表示が困難となり、また、パララックスバリアの縦縞が目障りになり画質が損なわれるという問題がある。さらに、縦縞による目障りを解消するためにスリットのピッチを細かくすると、回折現象のために指向性に広がりが生じてしまい、左右の画像の分離が困難になる。また、上記のレンチキュラレンズ方式においても、パララックスバリアと同様に縦縞状の画像になるので、縦縞が目障りになりやすいという問題がある。さらに、レンズといった光学的構造を持たせる必要がある。また、いずれの方法においてもスリットやレンズを画素に対応して精密に位置合わせを行う必要があり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００５】
ところで、上述した偏光方式における、表示装置が複雑で高価であるという問題点を解決するために、特許文献１には、隣接する画素間で吸収軸が直交するモザイク状の偏光層を表示装置の外部に貼付した表示装置が提案されている。この方法では、表示装置が１台でよいという利点がある。図１３は、特許文献１の立体画像表示装置の概略断面図である。この立体画像表示装置は、右目用画素１０６と左目用画素１０７とを有する表示装置本体１０１の表示画面の前面に、吸収軸がそれぞれ直交する２種類の偏光層１０３、１０４を交互に配置して左右画像を分離する構成であり、これら分離された左右画像を吸収軸が互いに異なる偏光眼鏡１０７を通して観察することで立体視できるようになっている。表示装置本体１０１は、液晶層１０５を挟んで一対のガラス基板１０２ａ、１０２ｂを有し、一方のガラス基板１０２ａの液晶層１０５側には上記画素１０６、１０７が形成され、その上に配向膜１１０ａが形成されており、反対側には偏光板１０８が設けられている。他方のガラス基板１０２ｂの液晶層１０５側には透明電極１０９ｂ、配向膜１１０ｂがこの順に形成されている。しかしながら、この方法においては、図１３に示すように、表示装置本体１０１の右目用画素１０６および左目用画素１０７と、右目用偏光層１０３および左目用偏光層１０４との間にガラス基板１０２ｂが介在している。このため、正面方向から観察した場合には正常な立体画像が観察されるが、観察者の見る位置が上下左右に移動した場合、右目用画素１０６が左目用偏光層１０４を通して、また、左目用画素１０７が右目用偏光層１０３を通して観察されるので、左右両眼用の画像がそれぞれ逆の目に混入する現象（クロストーク）が発生し、正常な立体画像が得られなくなるという問題があった。また、表示装置として液晶表示装置を用いた場合、その液晶表示装置に対向配置される偏光層の配置位置については、何ら具体的に明記がなされていない。
【０００６】
そこで、特許文献２には、２枚の基板間に液晶を挟持してなる立体画像表示装置であって、上下の基板の対向面上に偏光層および電極が形成されており、上記偏光層は、隣接する画素間で吸収軸が直交するようにパターン状に形成されている立体画像表示装置が提案されている。図１４は、特許文献２の立体画像表示装置の概略断面図である。この立体画像表示装置２１０は、対向配設された一対のガラス基板２０１ａ、２０１ｂを有し、一方のガラス基板２０１ａ上には、吸収軸が隣接する画素毎に直交している右目用偏光層２０２ａと左目用偏光層２０２ｂとが形成されている。この偏光層２０２ａおよび２０２ｂの上には、ＩＴＯからなるストライプ状の透明電極２０４ａが形成されている。また、対向側のガラス基板２０１ｂには、ストライプ状のカラーフィルタ２０５が上記透明電極２０４ａに対して直交するように設けられている。このカラーフィルタ２０５上には、右目用偏光層２０６ａと左目用偏光層２０６ｂとが形成されている。右目用偏光層２０６ａと左目用偏光層２０６ｂとは、隣接する画素毎に吸収軸が直交した状態となり、また上記の偏光層２０２ａおよび２０２ｂの各吸収軸と互いに直交した状態となっている。この偏光層２０６ａおよび２０６ｂの上には、上記透明電極２０４ａと直交するようにストライプ状の透明電極２０４ｂが形成されている。相互に直交するストライプ状の透明電極２０４ｂとストライプ状の透明電極２０４ａとの重畳部分は上述の画素を構成する。このように構成された両基板２０１ａ、２０１ｂは、スペーサ（図示せず）を介して貼り合わされており、両基板２０１ａ、２０１ｂで囲まれた部分には液晶層２０３が形成されている。
【０００７】
上記の立体画像表示装置では、対向配置される偏光層の配置位置が明らかとなっており、上述したような構成であることにより、安価で軽量な偏光眼鏡によって多人数での立体画像の観察が可能であり、また、観察者の頭の移動に伴い発生するクロストークを解消して良好な立体画像を観察することができるという利点がある。しかしながら、偏光層としてポリカーボネートを一軸延伸したフィルムにヨウ素や二色性染料を吸着配向させたものを用いており、このような偏光層を吸収軸が直交するようなパターンに形成するのは非常に複雑な工程となる。このように、同一基板上に吸収軸の異なる複数の領域を有する偏光層を有する偏光板を製造するには、非常に複雑な製造工程を必要とするという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−１８４９２９号公報
【特許文献２】特開平９−２６５０７１号公報
【特許文献３】特開平１０−２６８２３３号公報
【特許文献４】特開２００２−１０１４２７号公報
【特許文献５】特開平１０−２６８２３２号公報
【特許文献６】特開２００３−２９２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、安価で軽量な偏光眼鏡によって立体画像の観察が可能な液晶表示素子等に用いることができ、製造効率のよい偏光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】
【００１０】
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、上記樹脂層は複数の凹部整列領域を有し、上記複数の凹部整列領域のうち少なくとも１つの凹部整列領域の凹部は、他の凹部整列領域の凹部と異なる方向に整列し、かつ、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つの偏光領域の吸収軸は、他の偏光領域の吸収軸と異なる方向を向いていることを特徴とする偏光板を提供する。
【００１１】
本発明によれば、パターン状の凹部または凸部を有する樹脂層が形成されていることから、この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、その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。上記樹脂層が凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有しているため、この凹部の整列方向に対応して二色性染料が異なる方向に配向するので、吸収軸の異なる複数の偏光領域が形成される。このように、本発明においては、凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有する樹脂層が形成されていることにより、効率よく吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を形成することができるので、製造効率のよい偏光板とすることが可能となる。
【００１２】
上記発明においては、上記樹脂層は、第１凹部整列領域および第２凹部整列領域の２種類の上記凹部整列領域を有し、上記偏光層は、第１偏光領域および第２偏光領域の２種類の上記偏光領域を有することが好ましい。例えば、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた場合、偏光眼鏡を装着することにより立体画像を視認することが可能となるからである。
【００１３】
また、上記発明においては、上記第１凹部整列領域の凹部の整列方向が、上記第２凹部整列領域の凹部の整列方向に対して直交し、上記第１偏光領域の吸収軸が、上記第２偏光領域の吸収軸に対して直交していることが好ましい。これにより、本発明の偏光板を、例えば偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子に用いることができるからである。
【００１４】
さらに、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。上記樹脂層の凹部の整列方向に対応して二色性染料が配向するので、吸収軸の異なる複数の偏光領域を容易に形成することができるからである。
【００１５】
本発明は、また、上記の偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、上記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合うことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００１６】
本発明によれば、第１基板の偏光層および第２基板の偏光層の向かい合う偏光領域の吸収軸が、互いに異なる方向（例えば直交方向）となるように配置することにより、例えば偏光方式により立体画像が観察できる液晶表示素子とすることができる。また、上述したように、上記樹脂層が凹部の整列方向が異なる第１凹部整列領域および第２凹部整列領域を有していることにより、吸収軸の異なる第１偏光領域および第２偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができるので、例えば立体表示が可能な液晶表示素子を製造する場合、その製造効率を向上させることができるという利点を有する。
【００１７】
また本発明は、上記の偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、上記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合うことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００１８】
本発明によれば、第１基板および第２基板の偏光層の向かい合う偏光領域の吸収軸が、平行となるように配置することにより、例えば偏光方式により立体画像が観察できる液晶表示素子とすることができる。また、上述したように、このような液晶表示素子を効率よく製造されたものとすることができる。
【００１９】
さらに本発明は、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することにより偏光層を形成する偏光層形成工程とを有する偏光板の製造方法であって、
上記凹部形成用基板は複数の凸部整列領域を有し、上記複数の凸部整列領域のうち少なくとも１つの凸部整列領域の凸部は、他の凸部整列領域の凸部と異なる方向に整列していることを特徴とする偏光板の製造方法を提供する。
【００２０】
本発明によれば、上記凹部形成用基板が、凸部の整列方向が異なる複数の凸部整列領域を有するものであることから、上記凸部に対応する凹部が形成される樹脂層は、凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有するように形成されるので、上述したように、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができ、例えば立体表示が可能な液晶表示素子に用いられる偏光板を効率よく製造することが可能となる。
【００２１】
上記発明においては、上記凹部形成用基板は、第１凸部整列領域および第２凸部整列領域の２種類の上記凸部整列領域を有することが好ましい。例えば、本発明により製造された偏光板を液晶表示素子に用いた場合、偏光眼鏡を装着することにより立体画像を視認することが可能となるからである。
【００２２】
また、上記発明においては、上記凹部形成用基板の上記第１凸部整列領域の凸部の整列方向が、上記第２凸部整列領域の凸部の整列方向に対して直交していることが好ましい。これにより、本発明により製造された偏光板を、例えば偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子に用いることができるからである。
【００２３】
さらに本発明においては、上記二色性染料はカラム構造を形成し、上記偏光層形成用塗工液中でリオトロピック液晶相を示すものであり、上記カラム構造は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。上記樹脂層の凹部の整列方向に対応して二色性染料が容易に配向するので、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を効率よく形成することができるからである。
【００２４】
また本発明においては、上記偏光層形成工程では、上記二色性染料の配向状態を固定化するために、上記二色性染料を架橋する方法が用いられることが好ましい。二色性染料を架橋することにより、偏光度が高く、耐熱性に優れた偏光層を形成することができるからである。
【００２５】
さらに本発明においては、上記偏光層形成工程では、上記偏光層形成用塗工液の塗布時に、上記偏光層形成用塗工液に対してせん断応力が加わらない塗布方法が用いられることが好ましい。せん断応力のかかる塗布方法を用いると、塗布方向に二色性染料が配向する可能性があり、樹脂層の凹部により配向しにくくなる場合があるからである。
【００２６】
本発明は、また、上述した偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
上記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、上記第２偏光板の基材および樹脂層の間または上記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、上記第２偏光板の偏光層上または上記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
上記第１基板および上記第２基板を、上記第１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、また上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
【００２７】
本発明によれば、上述した偏光板の製造方法を用いることにより、吸収軸の異なる偏光領域を有する偏光板を形成することができるので、例えば偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子を製造する場合、その製造効率を向上させることができるという利点を有する。
【００２８】
本発明は、また、上述した偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
上記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、上記第２偏光板の基材および樹脂層の間または上記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、上記第２偏光板の偏光層上または上記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
上記第１基板および上記第２基板を、上記第１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、また上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。
【００２９】
本発明によれば、上述した偏光板の製造方法を用いることにより、吸収軸の異なる偏光領域を有する偏光板を形成することができるので、例えば偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子を効率よく製造することが可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明においては、凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有する樹脂層が形成されていることにより、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができ、例えば偏光方式により立体画像を観察できる液晶表示素子等に用いられる偏光板の製造効率を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の偏光板、液晶表示素子、およびこれらの製造方法について詳細に説明する。
【００３２】
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、上記樹脂層は複数の凹部整列領域を有し、上記複数の凹部整列領域のうち少なくとも１つの凹部整列領域の凹部は、他の凹部整列領域の凹部と異なる方向に整列し、かつ、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つの偏光領域の吸収軸は、他の偏光領域の吸収軸と異なる方向を向いていることを特徴とするものである。
【００３３】
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り、図２（ａ）は本発明の偏光板に用いられる樹脂層の一例を示す概略平面図、また図２（ｂ）は本発明の偏光板に用いられる偏光層の概略平面図である。さらに図３は、図２（ｂ）に示したＡ−Ａ´線矢視断面の概略断面図である。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。また図２（ａ）に示すように、樹脂層２は第１凹部整列領域２１と第２凹部整列領域２２とを有している。この第１凹部整列領域２１および第２凹部整列領域２２は、図３に示すように、それぞれの凹部が異なる方向に整列している。図３において、第１凹部整列領域２１の凹部は紙面の手前から奥の方向に整列しており、第２凹部整列領域２２の凹部は紙面の横断方向に整列している。すなわち、図２（ａ）において、第１凹部整列領域２１の凹部は矢印３１の方向に整列しており、第２凹部整列領域２２の凹部は矢印３２の方向に整列している。
【００３４】
また本発明においては、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、例えば図２（ａ）に示すような第１凹部整列領域２１および第２凹部整列領域２２を有する樹脂層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すると、図２（ｂ）に示すように、二色性染料の配向方向、すなわち吸収軸の異なる第１偏光領域２３および第２偏光領域２４が形成される。ここで、矢印３３は第１偏光領域２３の吸収軸、矢印３４は第２偏光領域２４の吸収軸を示している。
【００３５】
このように、本発明においては、凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有する樹脂層が形成されていることにより、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができるので、従来のように吸収軸の異なる偏光領域を形成するために繰り返してパターニングを行う必要がなく、製造効率のよい偏光板とすることができる。
【００３６】
また、上述したように、偏光層が吸収軸の異なる第１偏光領域および第２偏光領域を有している場合は、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いると、偏光眼鏡を装着することにより立体画像を視認することが可能となる。
以下、このような偏光板の各構成について説明する。
【００３７】
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、複数の凹部整列領域を有しているものである。また、上記複数の凹部整列領域のうち少なくとも１つの凹部整列領域の凹部は、他の凹部整列領域の凹部と異なる方向に整列している。
【００３８】
本発明において、樹脂層は凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有するものであれば特に限定されないが、中でも、例えば図２（ａ）に示すように、凹部の整列方向が異なる２種類の凹部整列領域（第１凹部整列領域２１および第２凹部整列領域２２）を有することが好ましい。これにより、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた際に、偏光方式により立体画像を観察することができるからである。
【００３９】
上記樹脂層が、第１凹部整列領域および第２凹部整列領域の２種類の凹部整列領域を有する場合、上記第１凹部整列領域の凹部の整列方向および第２凹部整列領域の凹部の整列方向は、異なる方向であれば特に限定されないが、直交していることが好ましい。これにより、本発明の偏光板を、偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子に好適に用いることができるからである。
【００４０】
ここで、凹部の整列方向とは、凹部が形成されている方向を意味するものであり、後述する凹部または凸部の形状によって異なるものである。例えば凹部または凸部のパターンの形状がストライプ状である場合、凹部の整列方向はストライプ形状の長手方向である。
【００４１】
このような第１凹部整列領域の凹部の整列方向と第２凹部整列領域の凹部の整列方向とのなす角度としては、直交していることが好ましいのであるが、具体的には９０°±５°であることが好ましく、中でも９０°±１°であることが好ましい。なお、上記角度はＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて測定することができる。
【００４２】
上記凹部または凸部のパターンの形状は、この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。
【００４３】
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４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。
【００４４】
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４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。
【００４５】
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４のｃで示される間隔である。
【００４６】
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４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。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明において、第１凹部整列領域および第２凹部整列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、立体表示が可能となる配列であれば特に限定されないが、例えば図５に示すようなストライプ配列（図５（ａ））、モザイク配列（図５（ｂ））、デルタ配列（図５（ｃ））等が挙げられる。中でも、ストライプ配列であることが好ましい。
【００４９】
また、上記第１凹部整列領域および第２凹部整列領域の面積比としては、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた際に、立体表示が可能となる面積比であれば特に限定されないが、面積比が約１：１であることが好ましい。これにより、後述する偏光層の第１偏光領域および第２偏光領域の面積比も上記範囲とすることができ、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いる際に、例えば上下の偏光板の偏光層のうち、上の偏光層の第１偏光領域と下の偏光層の第２偏光領域とが対向し、上の偏光層の第２偏光領域と下の偏光層の第１偏光領域とが対向するように配置することができるからである。第１偏光領域および第２偏光領域の面積比が上記範囲であれば、上記の配置が可能となる。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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４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。
【００６２】
なお、樹脂層の形成方法に関しては、後述する「Ｃ．偏光板の製造方法」の項に記載するため、ここでの説明は省略する。
【００６３】
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、複数の偏光領域を有するものである。また、上記複数の偏光領域のうち少なくとも１つの偏光領域の吸収軸は、他の偏光領域の吸収軸と異なる方向を向いている。
【００６４】
本発明において、偏光層は吸収軸が異なる複数の偏光領域を有するものであれば特に限定されないが、中でも、例えば図２（ｂ）に示すように、吸収軸が異なる２種類の偏光領域（第１偏光領域２３および第２偏光領域２４）を有することが好ましい。これにより、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた際に、偏光方式により立体画像を観察することができるからである。
【００６５】
上記偏光層が、吸収軸が異なる第１偏光領域および第２偏光領域を有する場合、上記第１偏光領域の吸収軸および第２偏光領域の吸収軸は、互いに異なる方向であれば特に限定されないが、直交していることが好ましい。これにより、本発明の偏光板を、偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子に好適に用いることができるからである。
【００６６】
このような第１偏光領域の吸収軸と第２偏光領域の吸収軸とのなす角度としては、直交していることが好ましいのであるが、具体的に９０°±５°であることが好ましく、中でも９０°±１°であることが好ましい。
【００６７】
ここで、上記角度は下記のように測定することができる。光学顕微鏡の光源と本発明の偏光板との間に市販の偏光板を配置し、光学顕微鏡の視野内に第１偏光領域のみが入るように位置および倍率を調整し、市販の偏光板と本発明の偏光板との角度を変えながら、フォトダイオードを用いて透過光量を測定し、透過光量が最小となったときが、第１偏光領域と市販の偏光板との吸収軸が直交するときであることから、第１偏光領域の吸収軸を測定することができる。次に、市販の偏光板の位置を固定したまま、第２偏光領域について同様の測定を行い、市販の偏光板に対する角度の位置関係から第２偏光領域の吸収軸を測定する。
【００６８】
上記偏光層に用いられる二色性染料としては、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、およびイソビオラントロン系色素からなる群より選ばれる色素等が挙げられる。
【００６９】
また、本発明に用いられる二色性染料は、二色性染料がそ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、樹脂層の凹部の整列方向に対応して、吸収軸の異なる複数の偏光領域を容易に形成することができるからである。また、偏光特性のよい偏光層とすることができるからである。
【００７０】
図６は、本実施態様に用いられる偏光層の概略斜視図である。図６に示すように、この偏光層においては、二色性染料４３は、樹脂層２の凹部に沿って、二色性染料４３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４３´を形成し、このようなカラム構造４３´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４３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４３からなるカラム構造４３´を配向させることができるので、樹脂層の凹部の整列方向に対応して、吸収軸の異なる複数の偏光領域を容易に形成することができる。
【００７１】
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。
【００７２】
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。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。
【００７３】
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、樹脂層の凹部の整列方向に対応して、吸収軸の異なる複数の偏光領域を容易に形成することが可能となる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
このような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として、具体的には下記に示す化学式で表されるような物質が挙げられる。
【００７７】
【化１】
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【００７８】
【化２】
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【００７９】
【化３】
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【００８０】
【化４】
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【００８１】
【化５】
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【００８２】
【化６】
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【００８３】
【化７】
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【００８４】
【化８】
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【００８５】
【化９】
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【００８６】
【化１０】
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【００８７】
【化１１】
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【００８８】
【化１２】
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【００８９】
【化１３】
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【００９０】
【化１４】
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【００９１】
【化１５】
2005352321.tif 000017
【００９２】
【化１６】
2005352321.tif 000018
【００９３】
上記各化学式中のアルキル基は、炭素原子１〜４個を有するものであることが好ましい。また、上記各化学式中のハロゲンとしては、Ｃｌ、Ｂｒであることが好ましい。さらに、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。これらの物質は１種単独でも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００９４】
本発明においては、上記の中でも、上記化学式Ｉ〜Ｖで表される物質が好適に用いられる。
【００９５】
また、上記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。
【００９６】
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。
【００９７】
本発明において、第１偏光領域および第２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、立体表示が可能となる配列であれば特に限定されないが、例えば図５に示すようなストライプ配列（図５（ａ））、モザイク配列（図５（ｂ））、デルタ配列（図５（ｃ））等が挙げられる。中でも、ストライプ配列であることが好ましい。
【００９８】
また、上記第１偏光領域および第２偏光領域の面積比としては、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いた際に、立体表示が可能となる面積比であれば特に限定されないが、面積比が約１：１であることが好ましい。これにより、本発明の偏光板を液晶表示素子に用いる際に、例えば上下の偏光板の偏光層のうち、上の偏光層の第１偏光領域と下の偏光層の第２偏光領域とが対向し、上の偏光層の第２偏光領域と下の偏光層の第１偏光領域とが対向するように配置することができるからである。第１偏光領域および第２偏光領域の面積比が上記範囲であれば、上記の配置が可能となる。
【００９９】
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５０ｎｍ〜２０００ｎｍとし、中でも１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内とすることが好ましい。
【０１００】
なお、偏光層の形成方法に関しては、後述する「Ｃ．偏光板の製造方法」の項に記載するため、ここでの説明は省略する。
【０１０１】
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が好ましく用いられる、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、この中でも、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムが好適に使用される。ＴＡＣフィルムは、透明性が高く位相差が生じにくいといった光学特性、および汎用性に優れているからである。このような材料からなる市販品としては、ゼネオックス（日本ゼオン（株）製）、アートン（ＪＳＲ（株）製）、フジタック（富士写真フィルム（株）製）等が挙げられる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
４．その他
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５０μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることができる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、本発明に用いられる樹脂層はその表面に凹部が形成されているため、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可能性がある。この樹脂層上に、上記偏光層を形成する偏光層形成用塗工液が塗布されることから、上記樹脂層は親水性であることが好ましく、上記樹脂層上に親水性層が設けられていてもよく、また上記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、また樹脂層上に形成する親水性層としては、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。
【０１０８】
Ｂ．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。
【０１０９】
１．第１実施態様
本発明の液晶表示素子に第１実施態様は、上記の偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、上記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合うことを特徴とするものである。
【０１１０】
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７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７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２ａ、および上記樹脂層２ａ上に形成された偏光層３ａを有する偏光板１１ａと、上記偏光板１１ａの偏光層３ａ上に形成された第１電極層４ａと、上記第１電極層４ａ上に形成された第１配向膜５ａとを有する第１基板１２ａ、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１１ｂと、上記偏光板１１ｂの偏光層３ｂ上に形成された第２電極層４ｂと、上記第２電極層４ｂ上に形成された第２配向膜５ｂとを有する第２基板１２ｂを有しており、第１基板１２ａおよび第２基板１２ｂ間には液晶が挟持され液晶層６が構成されている。
【０１１１】
本実施態様において、偏光層３ａ、３ｂは、吸収軸の異なる第１偏光領域２３ａ、２３ｂおよび第２偏光領域２４ａ、２４ｂを有しており、第１基板１２ａの偏光層３ａの第１偏光領域２３ａと第２基板１２ｂの偏光層３ｂの第２偏光領域２４ｂとが向かい合い、第１基板１２ａの偏光層３ａの第２偏光領域２４ａと第２基板１２ｂの偏光層３ｂの第１偏光領域２３ｂ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基板の偏光層および第２基板の偏光層の向かい合う偏光領域の吸収軸は、互いに直交するように配置されているのである。本実施態様の液晶表示素子は、第１基板の偏光層および第２基板の偏光層が上述した配置となっていることにより、偏光方式を用いて立体画像を視認することが可能となる。
【０１１２】
また本実施態様においては、凹部の整列方向が異なる第１凹部整列領域および第２凹部整列領域を有する樹脂層が形成されていることにより、吸収軸の異なる第１偏光領域および第２偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができ、立体表示が可能な液晶表示素子の製造効率を向上させることができるという利点を有する。
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。
【０１１３】
（１）第１基板
本実施態様に用いられる第１基板は、上記の偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有するものである。本実施態様に用いられる第１基板としては、上記偏光板と第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るものではない。
以下、このような第１基板の各構成について説明する。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るので、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
（第１配向膜）
本発明に用いられる第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されるものではなく、例えばラビング配向膜、光配向膜等を用いることができる。また、第１配向膜の形成位置としては、第１基板の最表面であれば特に限定されるものではなく、偏光板の偏光層が設けられている側の最表面であってもよく、偏光板の基材が設けられている側の最表面であってもよいが、基板の複屈折による影響を考慮すると、第１配向膜は偏光板の偏光層が設けられている側の最表面に形成されていることが好ましい。
【０１１５】
（第１電極層）
本実施態様に用いられる第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）等の透明電極や、クロム、アルミニウム等の金属電極などが挙げられる。
【０１１６】
また、上記第１電極層の形成位置としては、上記第１配向膜と偏光板の基材との間であって、樹脂層と偏光層との間以外の位置であれば特に限定されるものではない。例えば上記第１配向膜が偏光板の偏光層側に形成されている場合、電極層の形成位置としては、偏光板の偏光層と第１配向膜との間であってもよく、偏光板の基材と樹脂層との間であってもよい。また、基材が基板と機能層とを有する場合は、基板と機能層との間に電極層が形成されていてもよい。一方、上記第１配向膜が偏光板の基材側に形成されている場合、電極層の形成位置としては、偏光板の基材と第１配向膜との間であってもよく、基材が基板と機能層とを有する場合は基板と機能層との間であってもよい。
【０１１７】
（２）第２基板
本発明に用いられる第２基板は、上記の偏光板と、第２電極層と、第２配向膜とを有するものである。本発明に用いられる第２基板としては、上記偏光板と第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るものではない。
なお、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ので、ここでの説明は省略する。
【０１１８】
（３）液晶層
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。
【０１１９】
（４）その他
本実施態様の液晶表示素子における、第１基板の偏光層および第２基板の偏光層の第１偏光領域と第２偏光領域との配置としては、第１基板の偏光層の第１偏光領域と第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、第１基板の偏光層の第２偏光領域と第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合うように配置されていれば、特に限定されない。
【０１２０】
また、上記の偏光層の第１偏光領域および第２偏光領域の配列としては、上述した「Ａ．偏光板」の偏光層の項に記載したように、偏光方式により立体視が可能となる配列であれば特に限定されるものではないが、画素に対応して配列されていることが好ましい。例えば複数の画素を一組として第１偏光領域および第２偏光領域が交互に規則的に配列されていてもよく、１画素毎に第１偏光領域および第２偏光領域が交互に規則的に配列されていてもよい。
【０１２１】
本実施態様の液晶表示素子は、カラーフィルタ層を有していてもよい。カラーフィルタ層としては、液晶表示素子に通常用いられるものを使用することができる。また、カラーフィルタ層の形成位置としては、第１基板の基材と液晶層との間または第２基板の基材と液晶層との間であって、樹脂層と偏光層との間以外の位置であればいずれの位置に形成されていてもよい。
【０１２２】
上記カラーフィルタ層が形成されている場合は、赤・緑・青の３つのカラーフィルタ層を一組の画素として、一組の画素毎に第１偏光領域および第２偏光領域を交互に規則的に配列するものとする。
【０１２３】
２．第２実施態様
本発明の液晶表示素子に第２実施態様は、上記の偏光板と、第１電極層と、第１配向膜とを有する第１基板、および、上記偏光板と、第２電極と、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１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合うことを特徴とするものである。
【０１２４】
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８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８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２ａ、および上記樹脂層２ａ上に形成された偏光層３ａを有する偏光板１１ａと、上記偏光板１１ａの偏光層３ａ上に形成された第１電極層４ａと、上記第１電極層４ａ上に形成された第１配向膜５ａとを有する第１基板１２ａ、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１１ｂと、上記偏光板１１ｂの偏光層３ｂ上に形成された第２電極層４ｂと、上記第２電極層４ｂ上に形成された第２配向膜５ｂとを有する第２基板１２ｂを有しており、第１基板１２ａおよび第２基板１２ｂ間には液晶が挟持され液晶層６が構成されている。
【０１２５】
本実施態様において、偏光層３ａ、３ｂは、吸収軸の異なる第１偏光領域２３ａ、２３ｂおよび第２偏光領域２４ａ、２４ｂを有しており、第１基板１２ａの偏光層３ａの第１偏光領域２３ａと第２基板１２ｂの偏光層３ｂの第１偏光領域２３ｂとが向かい合い、第１基板１２ａの偏光層３ａの第２偏光領域２４ａと第２基板１２ｂの偏光層３ｂの第２偏光領域２４ｂとが向かい合うように配置されている。すなわち、第１基板の偏光層および第２基板の偏光層の向かい合う偏光領域の吸収軸は、平行となるように配置されている。本実施態様の液晶表示素子は、第１基板の偏光層および第２基板の偏光層が上述した配置となっていることにより、偏光方式を用いて立体画像を視認することが可能となる。
【０１２６】
また本実施態様においては、凹部の整列方向が異なる第１凹部整列領域および第２凹部整列領域を有する樹脂層が形成されていることにより、吸収軸の異なる第１偏光領域および第２偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができ、立体表示が可能な液晶表示素子の製造効率を向上させることができるという利点を有する。
【０１２７】
なお、第１基板、第２基板、液晶層および液晶表示素子のその他の点等については、上述した第１実施態様と同様であり、偏光板については、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。
【０１２８】
Ｃ．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することにより偏光層を形成する偏光層形成工程とを有しており、
上記凹部形成用基板は複数の凸部整列領域を有し、上記複数の凸部整列領域のうち少なくとも１つの凸部整列領域の凸部は、他の凸部整列領域の凸部と異なる方向に整列していることを特徴とするものである。
【０１２９】
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９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９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５２を塗布し（図９（ａ））、基材１および凸部を有する凹部形成用基板５１を硬化性樹脂組成物５２を挟んで重ね合わせ、エネルギー５３を照射することにより硬化性樹脂組成物５２を硬化させる（図９（ｂ））。さらに、凹部形成用基板５１を剥離することにより（図９（ｃ））、凹部を有する樹脂層２が形成される（図９（ｄ））、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９（ｅ））、偏光層形成工程が行われる。
【０１３０】
本発明に用いられる凹部形成用基板は、凸部の整列方向が異なる複数の凸部整列領域を有するものであることから、上記凸部に対応する凹部が形成された樹脂層は、凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有するように形成される。このような凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域を有する樹脂層上に、二色性染料を含有する偏光層形成用塗工液を塗布することにより、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ので、凹部の整列方向によって二色性染料を異なる方向に配向させることができる。すなわち、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を形成することができる。このように、本発明においては、凸部の整列方向が異なる複数の凸部整列領域を有する凹部形成用基板を用いることにより、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができるので、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光板を効率よく製造することが可能となる。また、凹部形成用基板の原版を一度作製するだけで、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する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。
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。
【０１３１】
１．樹脂層形成工程
本発明の偏光板の製造方法においては、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、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とを行うことにより樹脂層を形成する樹脂層形成工程が行われる。
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。
【０１３２】
（１）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。
なお、本工程に用いられる硬化性樹脂組成物、基材等については、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。以下、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。
【０１３３】
（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、表面に凸部を有し、複数の凸部整列領域を有するものである。また、上記複数の凸部整列領域のうち少なくとも１つの凸部整列領域の凸部は、他の凸部整列領域の凸部と異なる方向に整列している。上記凸部は、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。
【０１３４】
本発明において、凹部形成用基板は、凸部の整列方向が異なる複数の凸部整列領域を有するものであれば特に限定されないが、中でも、凸部の整列方向が異なる２種類の凸部整列領域（第１凸部整列領域および第２凸部整列領域）を有することが好ましい。これにより、本発明により製造された偏光板を液晶表示素子に用いた際に、偏光方式により立体画像を観察することができるからである。
【０１３５】
上記凹部形成用基板が、第１凸部整列領域および第２凸部整列領域の２種類の凸部整列領域を有する場合、上記第１凸部整列領域の凹部の整列方向および第２凸部整列領域の凹部の整列方向は、異なる方向であれば特に限定されないが、直交していることが好ましい。これにより、本発明の偏光板を、偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子に好適に用いることができるからである。
【０１３６】
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「Ａ．偏光板」の項に記載した、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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
なお、第１凸部整列領域および第２凸部整列領域のその他の点等に関しては、上述した「Ａ．偏光板」の項に記載した、樹脂層の第１凹部整列領域および第２凹部整列領域と対応するものであるので、ここでの説明は省略する。
【０１４１】
（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５２は、例えば図９（ａ）に示すように基材１上に塗布してもよく、図示しないが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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
（２）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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
（３）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。
【０１４９】
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。また、上述した「Ａ．偏光板」の項で説明したように、必要であれば硬化性樹脂組成物中に重合開始剤が含まれていてもよい。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
（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。本態様においては、例えば図１０に示すように、硬化性樹脂組成物５２を基材１上に塗布した後に、エネルギー５３を照射して上記硬化性樹脂組成物５２を硬化させる。図１０においては、硬化性樹脂組成物５２を基材１上に塗布しているが、凹部形成用基板上に塗布してもよい。
【０１５６】
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、凹部形成用基板上に硬化性樹脂組成物を塗布し、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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
（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。本態様においては、例えば図９（ｂ）に示すように、硬化性樹脂組成物５２を挟んで基材１および凹部形成用基板５１を重ね合わせて配置した後に、エネルギー５３を照射して上記硬化性樹脂組成物５２を硬化させる。
【０１５９】
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、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。
【０１６０】
（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。本態様においては、例えば図１１に示すように、硬化性樹脂組成物５２から凹部形成用基板５１を剥離した後に、エネルギー５３を照射して上記硬化性樹脂組成物５２を硬化させる。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
（４）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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光板を大量に製造できるからである。
【０１６６】
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することにより偏光層を形成する工程である。
【０１６７】
本工程に用いられる偏光層形成用塗工液は、二色性染料を含有するものである。上記二色性染料は比較的容易に配向させることができ、容易に偏光層を形成することができる。なお、二色性染料については、上述した「Ａ．偏光板」の偏光層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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
また、上記偏光層形成用塗工液は、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場合であっても、液晶材料を樹脂層の凹部に沿って配向させ、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。なお、液晶材料については、上述した「Ａ．偏光板」の偏光層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。
【０１７０】
上記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れば特に限定されないが、せん断応力が加わらない塗布方法であることが好ましい。せん断応力のかかる塗布方法を用いると、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り、上記樹脂層が有する凹部の整列方向が異なる複数の凹部整列領域に対応して、二色性染料を異なる方向に配向させることが困難となる場合があるからである。このようなせん断応力が加わらない塗布方法としては、例えばスプレーコート、ディップコート、スクリーン印刷法、インクジェット法、フレキソ印刷法等が挙げられ、中でもインクジェット法が好ましい。
【０１７１】
また、本工程においては上記偏光層形成用塗工液の塗布後、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。
【０１７２】
さらに本工程においては、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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
なお、偏光層が有する凹部および凹部整列領域等については、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。
【０１８０】
３．その他
本発明においては、上記樹脂層形成工程の後、凹部を有する樹脂層表面を親水化する親水化処理工程が行われることが好ましい。通常、上述した樹脂層形成工程を行うと、形成された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可能性があるからである。なお、親水化処理方法に関しては、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。
【０１８１】
Ｄ．液晶表示素子の製造方法
次に、本発明の液晶表示素子の製造方法について説明する。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、偏光層の配置により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。
【０１８２】
１．第３実施態様
本発明の液晶表示素子の製造方法の第３実施態様は、上述した偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
上記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、上記第２偏光板の基材および樹脂層の間または上記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、上記第２偏光板の偏光層上または上記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
上記第１基板および上記第２基板を、上記第１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、また上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１８３】
本発明によれば、上述した「Ｂ．液晶表示素子」の第１実施態様の項に記載したように、第１基板および第２基板の偏光層の２種類の偏光領域を上記の配置とすることにより、偏光眼鏡を装着すると立体画像を観察することができる液晶表示素子を製造することができる。また、上述した偏光板の製造方法を用いることにより、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができるので、偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子を効率よく製造することが可能となる。
以下、このような液晶表示素子の製造方法の各工程について説明する。
【０１８４】
（１）第１基板形成工程
本発明における第１基板形成工程は、上述した偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する工程である。
以下、このような第１基板形成工程の各工程について説明する。なお、第１偏光板形成工程については、上述した「Ｃ．偏光板の製造方法」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。
【０１８５】
（第１電極層形成工程）
まず、本発明における第１電極層形成工程について説明する。本発明における第１電極層形成工程は、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する工程である。上記第１電極層を第１偏光板の基材と樹脂層との間に形成する場合、第１電極層形成工程は、上記第１偏光板形成工程の樹脂層形成工程前に行われる。一方、上記第１電極層を第１偏光板の偏光層上に形成する場合、第１電極層形成工程は、上記第１偏光板形成工程後に行われる。
【０１８６】
上記第１電極層の形成方法としては、ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の蒸着方法を用いることができる。
【０１８７】
なお、第１電極層のその他の点に関しては、上述した「Ｂ．液晶表示素子」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。
【０１８８】
（第１配向膜形成工程）
次に、本発明における第１配向膜形成工程について説明する。本発明における第１配向膜形成工程は、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する工程である。上記第１配向膜を第１基板の偏光層上に形成する場合、第１配向膜形成工程は、上記第１偏光板形成工程後に行われる。一方、上記第１配向膜を第１電極層上に形成する場合、第１配向膜形成工程は、上記第１電極層形成工程後に行われる。
【０１８９】
上記第１配向膜の形成方法としては、一般的な配向膜の形成方法を用いることができ、例えばラビング処理、光配向処理等が挙げられる。
【０１９０】
（２）第２基板形成工程
本発明における第２基板形成工程は、上述した偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、上記第２偏光板の基材および樹脂層の間または上記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、上記第２偏光板の偏光層上または上記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する工程である。
なお、第２偏光板形成工程については、上述した「Ｃ．偏光板の製造方法」の項に記載したものと同様であり、第２電極層形成工程および第２配向膜形成工程については、上記第１基板形成工程の第１電極層形成工程および第１配向膜形成工程とそれぞれ同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１９１】
（３）液晶層形成工程
本発明における液晶層形成工程は、上記第１基板および上記第２基板を、上記第１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、また上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する工程である。
【０１９２】
本発明において、第１基板および第２基板の配置方法としては、上述したように第１基板の偏光層と第２基板の偏光層とが所定の位置となるように配置できる方法であれば特に限定されない。
【０１９３】
また、上記液晶層の形成方法としては、一般的な液晶層の形成方法を用いることができる。例えば、第１基板の第１配向膜上にスペーサーとしてビーズを分散させ、周囲にシール剤を塗布して、第１基板の第１配向膜および第２基板の第２配向膜が対向するように貼り合わせ、熱圧着させる。そして、注入口からキャピラリー効果を利用して液晶を等方相またはネマチック相の状態で注入し、注入口を紫外線硬化樹脂等により封鎖する。その後、液晶を徐冷することにより配向させる。これにより、液晶層が形成される。
【０１９４】
２．第４実施態様
次に、本発明の液晶表示素子の製造方法の第４実施態様について説明する。
本発明の液晶表示素子の製造方法の第４実施態様は、上述した偏光板の製造方法により第１偏光板を形成する第１偏光板形成工程、上記第１偏光板の基材および樹脂層の間または上記第１偏光板の偏光層上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程、および、上記第１偏光板の偏光層上または上記第１電極層上に第１配向膜を形成する第１配向膜形成工程を行うことにより第１基板を形成する第１基板形成工程と、
上記偏光板の製造方法により第２偏光板を形成する第２偏光板形成工程、上記第２偏光板の基材および樹脂層の間または上記第２偏光板の偏光層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程、および、上記第２偏光板の偏光層上または上記第２電極層上に第２配向膜を形成する第２配向膜形成工程を行うことにより第２基板を形成する第２基板形成工程と、
上記第１基板および上記第２基板を、上記第１基板の偏光層の第１偏光領域と上記第２基板の偏光層の第１偏光領域とが向かい合い、また上記第１基板の偏光層の第２偏光領域と上記第２基板の偏光層の第２偏光領域とが向かい合い、かつ、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基板間に液晶を注入することにより液晶層を形成する液晶層形成工程と
を有することを特徴とするものである。
【０１９５】
本発明によれば、上述した「Ｂ．液晶表示素子」の第２実施態様の項に記載したように、第１基板および第２基板の偏光層の２種類の偏光領域を上記の配置とすることにより、偏光眼鏡を装着すると立体画像を観察することができる液晶表示素子を製造することができる。また、上述した偏光板の製造方法を用いることにより、吸収軸の異なる複数の偏光領域を有する偏光層を容易に形成することができるので、偏光方式により立体視が可能な液晶表示素子を効率よく製造することが可能となる。
【０１９６】
なお、第１基板形成工程、第２基板形成工程および液晶層形成工程については、上記第３実施態様に記載したものと同様であり、また、第１基板形成工程の第１偏光板形成工程および第２基板形成工程の第２偏光板形成工程については、上述した「Ｃ．偏光板の製造方法」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。
【０１９７】
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】
【０１９８】
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、図１２に示すような幅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がガラス基板６３の短辺方向６１ａに整列した第１凹部整列領域６２ａと、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がガラス基板６３の長辺方向６１ｂに整列した第２凹部整列領域６２ｂとが、各領域の幅Ｄが１２７μｍとなるように交互に形成された２種類の凹部整列領域を有する樹脂層を形成した。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。
【０１９９】
＜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
【０２００】
（偏光層の形成）
上記樹脂層の凹部パターン上に、二色性染料を含有するインキ（Ｏｐｔｉｖａ社製、製品名Ｎ０１５）をインクジェットを用いて塗布し、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、０．３μｍ厚の偏光層を形成した。これにより、偏光板を得た。
【０２０１】
（偏光度の測定）
上記偏光板と、市販の偏光板（日東電工社製、製品名ＳＥＧ１４２５ＤＵ）とを、市販の偏光板の吸収軸と、上記ガラス基板の短辺方向６１ａとを直交させ、短辺方向６１ａに凹部パターンが整列した第１凹部整列領域上に形成された第１偏光領域を光学顕微鏡で観察し、フォトダイオードで透過率を測定したところ１．３４％であった。また、市販の偏光板の吸収軸を上記ガラス基板の長辺方向６１ｂと直交させて、同様に透過率を測定したところ３３．５％であった。このことから、この第１偏光領域の吸収軸は、ガラス基板の短辺方向６１ａであり、偏光度９２．３％であることがわかった。同様にして、長辺方向６１ｂに凹部パターンが整列した第２凹部整列領域上に形成された第２偏光領域について透過率を測定したところ、第２偏光領域の吸収軸は、ガラス基板の長辺方向６１ｂであり、偏光度は９２．６％であった。
【０２０２】
［実施例２］
第１配向膜および第２配向膜の材料としては、それぞれ下記の化合物Ａ、化合物Ｂを用いた。
【０２０３】
【化１７】
2005352321.tif 000019
【０２０４】
（第１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、上記化合物Ａの濃度が２重量％となるようにシクロペンタノンに溶解させた溶液を、４０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。乾燥後、１００ｍＪ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射し、光配向膜を形成した。これにより、第１基板を得た。
【０２０５】
（第２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、上記化合物Ｂの濃度が２重量％となるようにシクロペンタノンに溶解させた溶液を、４０００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。乾燥後、２Ｊ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射し、光配向膜を形成した。これにより、第２基板を得た。
【０２０６】
（液晶層の形成）
上記第１基板の光配向膜上に１．５μｍ径のビーズスペーサーを散布し、上記第２基板の光配向膜上にシールディスペンサーを用いてシール材を塗布し、第１基板の第１偏光領域と第２基板の第２偏光領域とが互いに重なるように、かつ第１基板の光配向膜および第２基板の光配向膜が向かい合うように第１基板および第２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た。
【０２０７】
（動作特性の確認）
上記試験用セルを、第２基板が上になるように設置し、さらに市販の偏光板（日東電工社製、製品名ＳＥＧ１４２５ＤＵ）の吸収軸が、第２基板の長辺方向と平行になるように重ね合わせた状態で、第１基板および第２基板の電極間に＋５Ｖおよび−５Ｖの矩形電圧を１８０Ｈｚで交互に印加し、第１基板側から入射させた光を、第２基板側から光学顕微鏡で観察した。その結果、第２基板の第２偏光領域だけ光が透過し、第２基板の第１偏光領域では光が透過しないことが観察された。次に、市販の偏光板の向きを９０°回転させて同様の観察を行ったところ、第２基板の第２偏光領域では光が透過せず、第２基板の第１偏光領域で光が透過していることが観察できた。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【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】本発明の偏光板の一例を示す概略平面図である。
【図３】図２（ｂ）のＡ−Ａ´線矢視断面の概略断面図である。
【図４】樹脂層の凹部を説明するための説明図である。
【図５】第１凹部整列領域および第２凹部整列領域、または第１偏光領域および第２偏光領域の配列を説明するための説明図である。
【図６】二色性染料を説明するための説明図である。
【図７】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８】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９】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１０】本発明の偏光板の製造方法における硬化工程の一例を示す工程図である。
【図１１】本発明の偏光板の製造方法における硬化工程の他の例を示す工程図である。
【図１２】実施例１における樹脂層の凹部整列領域を説明するための説明図である。
【図１３】従来の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。
【図１４】従来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】
【０２０９】
１、１ａ、１ｂ  …  基材
２、２ａ、２ｂ  …  樹脂層
３、３ａ、３ｂ  …  偏光層
１１、１１ａ、１１ｂ  …  偏光板
２１  …  第１凹部整列領域
２２  …  第２凹部整列領域
２３、２３ａ、２３ｂ  …  第１偏光領域
２４、２４ａ、２４ｂ  …  第２偏光領域
４３  …  二色性染料
４３´  …  カラム構造
【図１】
2005352321.tif 000020
【図２】
2005352321.tif 000021
【図３】
2005352321.tif 000022
【図４】
2005352321.tif 000023
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005352321.tif 000030
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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