(57)【要約】【課題】均一性に優れる異方性光学膜を有する光学素子を提供する。【解決手段】基板と、基板上に異方性光学膜形成用組成物を塗布して形成する異方性光学膜とを有する光学素子であって、基板の異方性光学膜形成用組成物が塗布される面の平均表面粗さが３００Å以下であり、異方性光学膜形成用組成物の基板塗布面に対する接触角が７５度以下であることを特徴とする光学素子。【選択図】  図１
2007272211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に異方性光学膜形成用組成物を塗布して形成する異方性光学膜とを有する光学素子であって、
該基板の該異方性光学膜形成用組成物が塗布される面の平均表面粗さが３００Å以下であり、該異方性光学膜形成用組成物の該基板塗布面に対する接触角が７５度以下であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記基板の平均表面粗さが２０Å以上であり、前記接触角が４０度以上かつ６５度以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記基板の平均表面粗さが２０Å以上かつ１００Å以下であり、前記接触角が２０度以上かつ４０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記基板の平均表面粗さが２０Å以上かつ２００Å以下であり、前記接触角が２０度以上かつ４０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
前記基板の平均表面粗さが１Å以上かつ２０Å以下であり、前記接触角が１５度以上かつ７５度以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項６】
前記基板が高分子基材を含み、当該基板の全光線透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記基板の吸水率が５％以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
基板と、当該基板上に積層された異方性光学膜とを備える光学素子の製造方法であって、
平均表面粗さが３００Å以下である基板塗布面上に、該基板塗布面に対する接触角が７５度以下である異方性光学膜形成用組成物を塗布して異方性光学膜を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学素子等に関し、より詳しくは、基板上に異方性光学膜を備えた光学素子等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）では、表示における旋光性や複屈折性を制御するために直線偏光板や円偏光板が用いられている。ＯＬＥＤ（有機ＥＬ素子）においても、外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。
従来、これらの偏光板（偏光素子）には、ヨウ素や二色性を有する有機色素をポリビニルアルコール等の高分子材料に溶解または吸着させ、その膜を一方向にフィルム状に延伸して二色性色素を配向させることにより得られる偏光膜が広く使用されてきた。しかしながら、このようにして製造される従来の偏光膜では、用いる色素や高分子材料によっては耐熱性や耐光性が十分でない；液晶装置製造時における偏光膜の貼り合わせの歩留りが悪い；等の問題があった。
【０００３】
一方、ガラスや透明フィルムなどの基材上に二色性色素を含む溶液を、剪断力を加えつつ塗布することにより、二色性色素を配向させて偏光膜を製造する方法が検討されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【０００４】
【特許文献１】特表平８−５１１１０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２７７６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２等に記載の方法を用いて二色性色素を含む溶液を種々の基材上に塗布した場合、好ましい態様で偏光膜が得られない場合があった。即ち、例えば、高分子材料よりなる基材の表面に二色性色素を含む溶液を塗布する場合に、均一な塗膜が得られず塗布欠陥が生じ、光学的に均質な偏光膜、ひいては光学的に均質な光学素子が得られない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、均一性に優れる光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、異方性光学膜形成用組成物を基板上に塗布して光学素子を形成するに際し、表面に一定の平滑性を有する基板と、基板の表面に対して一定の濡れ性を有する異方性光学膜用組成物とを組み合わせて使用することにより、均一性に優れる光学素子を実現し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の光学素子は、基板と、基板上に異方性光学膜形成用組成物を塗布して形成する異方性光学膜とを有する光学素子であって、基板の異方性光学膜形成用組成物が塗布される面の平均表面粗さが３００Å以下であり、異方性光学膜形成用組成物の基板塗布面に対する接触角が７５度以下であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、基板の平均表面粗さとしては２０Å以上であり、接触角としては４０度以上かつ６５度以下であることを特徴とすることができる。また、基板の平均表面粗さとしては２０Å以上かつ１００Å以下であり、接触角としては２０度以上かつ４０度以下であることを特徴とすることができる。更に、基板の平均表面粗さとしては２０Å以上かつ２００Å以下であり、接触角としては２０度以上かつ４０度以下であることを特徴とすることができる。また更に、基板の平均表面粗さとしては１Å以上かつ２０Å以下であり、接触角としては１５度以上かつ７５度以下であることを特徴とすることができる。
【００１０】
一方、基板としては高分子基材を含み、かつ基板の全光線透過率が８０％以上であることを特徴とすることができる。また、基板の吸水率としては５％以下であることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明は光学素子の製造方法と捉えることができ、本発明の光学素子の製造方法は、基板と、基板上に積層された異方性光学膜とを備える光学素子の製造方法であって、平均表面粗さが３００Å以下である基板塗布面上に、基板塗布面に対する接触角が７５度以下である異方性光学膜形成用組成物を塗布して異方性光学膜を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、均一な異方性光学膜を備える光学素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１４】
本実施の形態における異方性光学膜とは、膜の厚み方向及び任意の直交する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に、異方性を有する光学膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。吸収、屈折などの光学的異方性を有する膜としては、例えば、直線偏光膜、円偏光膜、位相差膜、導電異方性膜などがある。本実施の形態における異方性光学膜は、特に、偏光膜、位相差膜、導電異方性膜として好適に用いることが可能な光学膜である。
また、本実施の形態における光学素子は、基板と、該基板上に異方性光学膜形成用組成物を塗布して形成された異方性光学膜とを有するものである。以下、この実施形態につき、詳述する。
【００１５】
（基板）
本実施の形態における基板としては、特に限定されるものではないが、良好な表面性状、接触角特性と吸水特性を有する基板であることが好ましい。そのような基板を形成する基材としては、例えば、ガラス等の無機材料；トリアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状ポレオレフィン系樹脂、又はウレタン系樹脂等の高分子材料；等を挙げることができる。これらは１種を単独で、または２種以上を併用してもよい。特に基板は高分子材料を含有する高分子基材を含む基板であることが好ましい。
【００１６】
基板表面には、特に限定されるものではないが、例えば、物理的又は化学的改質処理手段であるコロナ処理、プラズマ処理、紫外線照射（ＵＶオゾン）処理等の表面処理を施しても良いし、ポリイミド、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等の樹脂を被覆するコート処理を施しても良い。コート処理の後に上記コロナ処理等を更に施してもよい。このような処理を施すことで、基板表面に適切な平均表面粗さ（Ｒａ）を付与することができ、基板の濡れ性を制御することができる。特に、物理的改質処理手段を用いると、塗布面の面性状や塗布性が良好になり、二色性が向上したり、光散乱（ヘイズ）が低下したりする。
【００１７】
基板表面の、異方性光学膜形成用組成物が塗布される面のＲａ値としては、３００Å以下、好ましくは２５０Å以下、より好ましくは２００Å以下、更に好ましくは１５０Å以下、特に好ましくは１００Å以下であり、下限としては通常、１Å以上、好ましくは３Å以上、より好ましくは５Å以上、更に好ましくは１０Å以上、特に好ましくは１５Å以上、最も好ましくは２０Å以上である。Ｒａ値が過度に小さいと、色素など基板上に塗布された分子の移動が容易となって均一な光学素子が得られない場合がある。
なお、Ｒａ値の測定は、ケーエルエー・テンコール株式会社製アルファステップＩＱを用いて測定することができる。本実施の形態において、Ｒａ値は、基板表面におけるＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれ２箇所を５００μｍの長さで測定し、その平均値として算出した値である。
【００１８】
基板の吸水率としては、通常、５％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。吸水率が過度に大きいと、湿式成膜法にて異方性光学材料の膜を形成する際に基板が吸湿して基板が反り、塗布欠陥が生じやすくなる場合がある。また、湿式成膜法にて異方性光学膜が形成された後に基板が膨潤して光学欠陥が発生する場合がある。
なお、本実施の形態における「吸水率」とは、ＡＳＴＭ  Ｄ５７０の試験方法を用い、２３℃の水に４時間浸漬させたときの重量変化率を測定した値である。
【００１９】
基板表面の、異方性光学膜形成用組成物が塗布される面には、異方性光学膜形成用組成物中に含まれる色素などの異方性光学材料をよりよく一定方向に配向させる観点から、予め配向処理層を設けることができる。配向処理層の形成方法については「液晶便覧」（丸善株式会社、平成１２年１０月３０日発行）２２６頁〜２３９頁などに記載の公知の方法によることができる。
【００２０】
また、基板の形状としては、一定寸法のフィルム状（枚葉状）であってもよいし、連続フィルム状（帯状）であってもよい。また、基板の膜厚としては、通常、０．０１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２１】
基板の全光線透過率としては、通常、８０％以上、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。
なお、本実施の形態における「全光線透過率」とは、積分球色測定装置を使用して測定されるもので、拡散透過光と平行光線透過光とをあわせた値である。
【００２２】
（異方性光学膜形成用組成物）
本実施の形態における異方性光学膜形成用組成物は、異方性光学材料および溶剤を含む（以下、異方性光学膜形成用組成物を「色素溶液」と略記することがある）。また、異方性光学膜形成用組成物には必要に応じ、バインダー樹脂、モノマー、硬化剤、添加剤等が配合されても良い。異方性光学膜形成用組成物の態様としては、溶液状であっても良いし、ゲル状であっても良い。異方性光学材料が溶剤中に分散している状態であっても良い。
【００２３】
ここで、異方性光学膜形成用組成物は、組成物として液晶相の状態であることが、溶剤が蒸発した後に形成される異方性光学膜を高配向度に形成する観点から好ましい。なお、本実施の形態において、液晶相の状態であるとは、『液晶の基礎と応用』（松本正一・角田市良著、１９９１）の１〜１６ページに記載されている状態のことをいう。特に３ページに記載されているネマティック相が好ましい。
ここで、異方性光学材料としては、異方性光学膜を形成できるものであればよく、色素や透明材料が挙げられる。
【００２４】
（色素）
色素については、通常、二色性色素が用いられる。また、色素は、配向制御のため液晶相を有する色素であることが好ましい。ここで、液晶相を有する色素とは、溶剤中でリオトロピック液晶性を示す色素を意味する。
【００２５】
色素として、具体的には、アゾ系色素、スチルベン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、縮合多環系色素（ペリレン系、オキサジン系）等が挙げられる。これら色素の中でも、異方性光学膜中で高い分子配列を取り得るアゾ系色素が好ましい。アゾ系色素とは、アゾ基を少なくとも１個以上持つ色素をいう。その一分子中のアゾ基の数は、色調および製造面の観点から、２以上が好ましく、６以下が好ましく、更に好ましくは４以下である。
【００２６】
色素としては、下記式（１）で表される色素が好ましい。
【化１】
2007272211.tif 000003
【００２７】
上記式（１）おいて、Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいナフチレン基を表す。Ｒ１は、水素原子、水酸基または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。ｎは、０または１を表す。Ｘは、１または２を表す。なお、Ｘが２の場合、１分子中に含まれる複数のＡは、同一であっても異なっていてもよい。
【００２８】
また、下記式（２）で表される色素も好ましい。
【化２】
2007272211.tif 000004
【００２９】
上記式（２）において、Ｂは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいナフチレン基を表す。Ｒ４は、水素原子、水酸基または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。Ｒ５およびＲ６は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。ｍは、０または１を表す。Ｙは、１または２を表す。なお、Ｙが２の場合、１分子中に含まれる複数のＢは、同一であっても異なっていてもよい。
【００３０】
更に、下記式（３）で表される色素も好ましい。
【化３】
2007272211.tif 000005
【００３１】
上記式（３）において、Ｄ１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表す。Ｒ７およびＲ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。ｐは、０または１を表す。
【００３２】
本実施の形態において、置換基を有していてもよいとは、置換基を１以上有していてもよいことを意味する。また、本実施の形態における上記式（１）〜（３）で表される色素は、分子中の親水性基の数にもよるが、通常、水溶性の色素であり、また、通常、二色性色素である。
【００３３】
前記式（３）において、Ｄ１が、置換基を有していてもよい芳香族複素環基である場合、芳香族複素環基のヘテロ原子としては、窒素原子、硫黄原子等が挙げられる。特に、窒素原子を有する芳香族複素環基を有することが、液晶性発現濃度低下のため好ましい。芳香族複素環基として具体的には、例えば、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基などが挙げられ、好ましくは、ピリジル基である。
【００３４】
前記式（３）において、Ａ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基を表す。芳香族炭化水素基としては、具体的にはフェニレン基或いはナフチレン基が挙げられる。
フェニレン基としては１，４−フェニレン基であることが好ましく、ナフチレン基としては１，４−ナフチレン基であることが、色素同士が相互作用を示すために好ましい。
【００３５】
また、前記式（１）〜（３）における、Ａ，Ｂ，Ｄ１およびＡ１のフェニレン基、ナフチレン基、芳香族炭化水素基或いは芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基およびシアノ基が挙げられる。特に、色素の溶解性を高めるために導入される親水性基や色調を調節するために導入される電子供与性基や電子吸引性を有する基が好ましい。これら置換基は更に置換基を有していてもよく、その例としては同様にアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基およびシアノ基が挙げられる。
【００３６】
具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよいアルキル基（好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基）；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、１，２−ジヒドロキシプロポキシ基等の置換基を有していてもよいアルコキシ基（好ましくは、炭素数１〜４のアルコキシ基）；メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基等のアルキルアミノ基（好ましくは炭素数１〜４のアルキル基で置換されたアミノ基）；フェニルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等のアシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜７のアシル基で置換されたアミノ基）等の置換基を有していてもよいアミノ基；フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基等の置換カルバモイル基；カルボキシ基；スルホ基；水酸基；およびシアノ基等が挙げられる。
【００３７】
これらの置換基のうち、好ましくはスルホ基、水酸基、カルボキシ基である。
前記式（１）〜（３）における、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５〜Ｒ８がアルキル基である場合、該アルキル基としては、炭素数１〜４のアルキル基が好ましい。該アルキル基は置換基を有していてもよい。
また、前記式（１）〜（２）における、Ｒ１およびＲ４がアルコキシ基である場合、該アルコキシ基としては、炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基は置換基を有していてもよい。
更に、前記式（１）〜（３）における、Ｒ１〜Ｒ８のアルキル基、アルコキシ基或いはフェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基およびスルホ基が挙げられる。
【００３８】
前記式（１）〜（３）で表される色素の分子量としては、遊離酸の形で、好ましくは４５０以上、好ましくは１５００以下、更に好ましくは１１００以下である。
【００３９】
前記式（１）〜（３）で表される色素は、湿式成膜法により形成される異方性色素膜用の色素として適しており、また波長分散性が低く、その二色比も高いので、該色素を用いて高い分子配向度を示す異方性色素膜を得ることができる。従って、該色素を用いた色素組成物を異方性色素膜に使用すれば、偏光特性の高い異方性色素膜を得ることが出来る。
なお、異方性光学材料として色素を用いて製造された異方性光学膜を異方性色素膜と言うものとする。
【００４０】
本実施の形態における色素は、前記式（１）〜（３）で示されるような遊離酸の形のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
【００４１】
１）塩型で得られた色素の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
２）塩型で得られた色素の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩（例えば、塩化リチウム）を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
３）塩型で得られた色素の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
４）予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られた色素の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
【００４２】
また、本実施の形態における色素が有する酸性基が遊離酸型となるか、塩型となるかは、色素のｐＫａと色素水溶液のｐＨに依存する。
上記の塩型の例としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、炭素数１〜６の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン等が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は１種類に限られず複数種混在していてもよい。
【００４３】
本実施の形態における式（１）〜（３）で表される色素の遊離酸の形での好ましい例としては、例えば以下に示す構造の色素が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００４４】
【化４】
2007272211.tif 000006
【００４５】
【化５】
2007272211.tif 000007
【００４６】
上述したような色素は単独で使用することができるが、これらの２種以上を併用してもよく、また、配向を低下させない程度に上記例示色素以外の色素を配合して用いることもできる。これにより各種の色相を有する異方性色素膜を製造することができる。
【００４７】
他の色素を配合する場合の配合用色素の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ
Ｙｅｌｌｏｗ  １３２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ７９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｏｒａｎｇｅ  ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ  ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５９等が挙げられる。
【００４８】
（透明材料）
一方、異方性材料のうち透明材料としては、例えば、以下のＡ−１〜Ａ−２１等のリオトロピック液晶性化合物などが挙げられる。なお、リオトロピック液晶性化合物とは、特定の溶媒に、特定の濃度範囲で溶解した場合に液晶性を示す化合物である（丸善株式会社、液晶便覧３ｐ等を参照）。
【００４９】
【化６】
2007272211.tif 000008
【００５０】
【化７】
2007272211.tif 000009
【００５１】
【化８】
2007272211.tif 000010
【００５２】
【化９】
2007272211.tif 000011
【００５３】
【化１０】
2007272211.tif 000012
【００５４】
【化１１】
2007272211.tif 000013
【００５５】
【化１２】
2007272211.tif 000014
【００５６】
【化１３】
2007272211.tif 000015
【００５７】
【化１４】
2007272211.tif 000016
【００５８】
【化１５】
2007272211.tif 000017
【００５９】
【化１６】
2007272211.tif 000018
【００６０】
【化１７】
2007272211.tif 000019
【００６１】
【化１８】
2007272211.tif 000020
【００６２】
【化１９】
2007272211.tif 000021
【００６３】
【化２０】
2007272211.tif 000022
【００６４】
【化２１】
2007272211.tif 000023
【００６５】
【化２２】
2007272211.tif 000024
【００６６】
【化２３】
2007272211.tif 000025
【００６７】
【化２４】
2007272211.tif 000026
【００６８】
【化２５】
2007272211.tif 000027
【００６９】
【化２６】
2007272211.tif 000028
【００７０】
また、その他の透明材料としては、以下のＢ−１〜Ｂ−７の化合物等が挙げられる。これらのＢ−１〜Ｂ−７の化合物は、前記のリオトロピック液晶性化合物と併用することにより、リオトロピック液晶性化合物と相互作用して配向しやすいため、好ましい。
【００７１】
【化２７】
2007272211.tif 000029
【００７２】
【化２８】
2007272211.tif 000030
【００７３】
【化２９】
2007272211.tif 000031
【００７４】
【化３０】
2007272211.tif 000032
【００７５】
【化３１】
2007272211.tif 000033
【００７６】
【化３２】
2007272211.tif 000034
【００７７】
【化３３】
2007272211.tif 000035
【００７８】
なお、透明材料は、１種を用いても良く、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００７９】
（溶剤）
溶剤としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類などの単独又は２種以上の混合溶剤が挙げられる。
【００８０】
（濃度）
異方性光学膜形成用組成物中の異方性光学材料の濃度としては、成膜条件にもよるが、通常、０．０１重量％以上、特に０．１重量％以上であることが好ましく、通常、５０重量％以下、特に３０重量％以下であることが好ましい。異方性光学材料濃度が過度に低いと、得られる異方性光学膜において十分な二色比などの異方性を得ることができず、過度に高いと、粘度が高くなり均一な薄膜塗布が難しくなったり、異方性光学膜形成用組成物中で異方性光学材料が析出したりする恐れがある。
【００８１】
（添加剤）
異方性光学膜形成用組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤、ｐＨ調整剤等の添加剤を配合することができる。添加剤により、濡れ性、塗布性等を向上させ得る場合がある。
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性およびノニオン性のいずれも使用可能である。その添加濃度は、特に限定されるものではないが、添加した効果を得るために十分であって、かつ分子の配向を阻害しない量として、異方性光学膜形成用組成物中の濃度として通常、０．０５重量％以上、０．５重量％以下が好ましい。
また、異方性光学膜形成用組成物中での異方性光学材料の造塩や凝集などの不安定性を抑制する等の目的のために、公知の酸／アルカリ等のｐＨ調整剤等を、異方性光学膜形成用組成物の構成成分の混合の前後或いは混合中のいずれかで添加してもよい。
なお、上記以外の添加剤として“Ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｆｏｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ”，  Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｊ．Ｂｉｅｌｅｍａｎ，Ｗｉｌｌｅｙ−ＶＣＨ（２０００）記載の公知の添加剤を用いることもできる。
【００８２】
本実施の形態における異方性光学膜形成用組成物の、基板塗布面に対する接触角としては７５度以下、好ましくは６５度以下、より好ましくは５５度以下であり、特に好ましくは４０度以下であり、下限としては通常、１５度以上、好ましくは２０度以上、より好ましくは２５度以上、特に好ましくは４０度以上である。接触角が過度に小さいと、液流れが起こり、膜に不均一な部分が生じる場合がある。
また、接触角を調節する方法としては、上述した基板表面に対する表面処理条件を変える方法、或いは、異方性光学膜形成用組成物の組成を変える方法が挙げられる。
表面処理条件を変える方法としては、例えば、処理時間を変えたり、処理強度を変えたりすることができる。
例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂などの樹脂基板に紫外線照射処理をする場合、処理時間を長くすることにより、接触角を低くすることができる。また、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂などの樹脂基板にプラズマ処理をする場合、プラズマの処理強度を高くすることにより、接触角を低くすることができる。
また、市販の基板によっても、接触角は異なる。例えば、基板の表面粗さを大きくすれば、接触角を低くすることができる。
そして、異方性光学膜形成用組成物の組成を変える方法としては、添加する異方性光学材料の種類や濃度を変えたり、添加剤等を変えたりすることができる。
例えば、疎水性基板に対して、水を溶媒とする異方性光学膜形成用組成物を使用する場合、疎水性を有する異方性光学材料を使用すれば、接触角は低くすることができる。
また、アルキル基を有する異方性光学材料を使用すれば、接触角を低くすることができる。
更に、異方性光学材料の濃度を高くすると、接触角を低くすることができる。
また更に、界面活性剤などの添加剤を使用すれば、接触角を低くすることができる。
以上の具体例においては、接触角を低くする場合について記載したが、上記と逆の操作を行えば、接触角を高くできることは言うまでもない。
なお、本実施の形態における接触角の測定方法としては、協和界面科学株式会社製の接触角計（表面張力計）ＣＡ−ＤＴを用いることができる。直径約１．５ｍｍの液滴を作り、基板表面を液滴に接触させ、液滴が静かに基板表面へ移動した３０秒後に液滴のθ／２を測定する。これにより、接触角θを得る（θ／２法）。
【００８３】
（異方性光学膜）
本実施の形態における異方性光学膜は、上記異方性光学膜形成用組成物を上記基板上に塗布して形成される異方性光学膜であって、異方性光学膜の配向方向が、通常、塗布方向と一致する。なお、本実施の形態において異方性光学膜の配向方向とは、例えば、偏光膜であれば、偏光の透過軸または吸収軸であり、位相差膜であれば、進相軸または遅相軸のことである。
【００８４】
そして、本実施の形態における異方性光学膜は、光吸収の異方性を利用し直線偏光、円偏光、楕円偏光等を得る偏光膜または位相差膜として機能する他、膜形成プロセスと基板や有機化合物（色素や透明材料）を含有する組成物の選択により、屈折異方性や伝導異方性などの各種異方性膜として機能化が可能である。
【００８５】
本実施の形態における異方性光学膜は、通常、湿式成膜法により製造される。ここで、湿式成膜法とは、塗布液を基板上に塗布し、塗布液に含まれる化合物（色素や透明材料）を配向及び／又は積層して得る方法をいう。
【００８６】
上記湿式成膜法としては、特に限定されるものではないが、例えば、原崎勇次著「コーティング工学」（株式会社朝倉書店、１９７１年３月２０日発行）２５３頁〜２７７頁に記載の方法、市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」（株式会社シーエムシー出版、１９９８年３月３日発行）１１８頁〜１４９頁に記載の方法、基板（予め配向処理を施してもよい）上にスロットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、カーテンコート法、ファウンテン法、ディップ法等で塗布する方法が挙げられる。
中でも、スロットダイコート法を採用すると、均一性の高い異方性光学膜が得られるため好適である。
【００８７】
湿式成膜法を採用する場合において、塗布速度としては通常、５ｍｍ／秒〜１０００ｍｍ／秒、好ましくは１０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒である。塗布速度が過度に小さいと、異方性光学膜の異方性が低くなるおそれがある。一方、過度に大きいと、均一に塗布できないおそれがある。
【００８８】
なお、異方性光学膜形成用組成物の基板上への塗布時の温度としては、通常、０℃以上８０℃以下、好ましくは４０℃以下である。また、異方性光学膜形成用組成物の基板上への塗布時の湿度は、通常、１０％ＲＨ以上、好ましくは３０％ＲＨ以上で、通常、８０ＲＨ％以下である。
【００８９】
また、異方性光学膜の膜厚としては、乾燥膜厚として、通常、１０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ以上で、上限として、通常、３０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。異方性光学膜の膜厚が過度に大きいと、膜内で分子の均一な配向を得ることが難しくなるおそれがあり、一方、過度に小さいと、均一な膜厚とすることが難しくなるおそれがある。
【００９０】
（光学素子）
本実施の形態における光学素子は、基板の該異方性光学膜形成用組成物が塗布される面の平均表面粗さが３００Å以下であり、該異方性光学膜形成用組成物の該基板塗布面に対する接触角が７５度以下であることを特徴とする。
この組み合わせにより、均一な異方性光学膜を得ることができ、この異方性光学膜を有する光学素子は、二色比などの異方性が高いものであったり、光散乱（ヘイズ）の低いものとなる。
特に、基板の平均表面粗さが２０Å以上であり、前記接触角が４０度以上かつ６５度以下である場合；基板の平均表面粗さが２０Å以上かつ１００Å以下であり、前記接触角が２０度以上かつ４０度以下である場合；基板の平均表面粗さが２０Å以上かつ２００Å以下であり、前記接触角が２０度以上かつ４０度以下である場合；或いは基板の平均表面粗さが１Å以上かつ２０Å以下であり、前記接触角が１５度以上かつ７５度以下である場合に、特に高い効果が得られる。
本実施の形態における光学素子は、基板と異方性光学膜とを有するものであるが、必要に応じ、保護層を積層して使用することができる。この保護層は、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、ポリイミド、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜によりラミネーションして形成され、実用に供される。
【００９１】
本実施の形態における光学素子は、その用途に応じて種々の構成を採用することができる。本実施の形態における異方性光学膜をＬＣＤやＯＬＥＤなどの各種の表示素子に偏光膜や位相差膜等として用いる場合には、これらの表示素子を構成する電極基板などの表面に直接異方性光学膜を形成したり、異方性光学膜を形成した基板をこれら表示素子の構成部材として用いたりすることができる。
また、本実施の形態における異方性光学膜は、ガラスなどの高耐熱性基板上に直接形成することが可能であり、高耐熱性の偏光素子を得ることができるという点から、液晶ディスプレーや有機ＥＬディスプレーだけでなく液晶プロジェクタや車載用表示パネル等、高耐熱性が求められる用途に好適な光学素子となり得る。
【００９２】
本実施の形態における光学素子は、光学機能を有する他の部材や他の光学膜と組み合わせて構成することができる。光学機能を有する他の部材としては、特に限定されるものではないが、例えば、反射防止フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、反射フィルム、半透過反射フィルム、拡散フィルム、光学補償フィルム、円偏光フィルム等を挙げることができる。なお、これらは適宜、粘着フィルム等を用いて積層することができる。
【００９３】
また、これら光学機能を有する他の部材は、特に限定されるものではないが、例えば以下の様な方法により、形成することができる。
位相差フィルムは、例えば特許第２８４１３７７号公報、特許第３０９４１１３号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第３１６８８５０号公報などに記載された処理を施したりする手法を採用することにより、形成することができる。
輝度向上フィルムは、例えば特開２００２−１６９０２５号公報や特開２００３−２９０３０号公報に記載されるような方法で微細孔を形成する手法、或いは、選択反射の中心波長が異なる２層以上のコレステリック液晶層を重畳する手法を採用することにより、形成することができる。
反射フィルム又は半透過反射フィルムは、蒸着やスパッタリングなどで得られた金属薄膜を用いる手法を採用することにより、形成することができる。
また、拡散フィルムは、上記の保護層に微粒子を含む樹脂溶液をコーティングする手法を採用することにより、形成することができる。
更に、位相差フィルムや光学補償フィルムは、ディスコティック液晶性化合物、ネマティック液晶性化合物などの液晶性化合物を塗布して配向させる手法を採用することにより、形成することができる。
【００９４】
以上、詳述したとおり、本実施の形態において、均一な異方性光学膜を得るためには、異方性光学材料の配向方向が膜厚方向にできるだけ均一であることが必要と考えられることから、基板表面の平滑性が一定以上に高いことが必要である。次に、異方性光学材料溶液の濡れ性が良好過ぎると基板表面の分子のならび方に影響され、場合によっては異方性光学材料の平面内の配向性が悪くなる。異方性光学材料溶液の濡れ性が悪いとハジキなどの塗布欠陥になると考えられる。また、基板の吸湿性が高い場合には、湿式成膜法にて異方性光学材料の膜を形成する際に基板が吸湿して基板が反る場合がある。そのような場合には、結果として欠陥が生じやすくなっており、湿式成膜法にて異方性光学膜が形成された後に膨潤して光学欠陥が発生する場合がある。
【実施例】
【００９５】
次に、実施例により本実施の形態をさらに具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００９６】
（製造例１）
水７８部に例示色素（Ｉ）のＬｉ塩２１部と下記例示色素（ＩＩ）１部を撹拌溶解させて異方性光学膜形成用組成物を得た。
【００９７】
【化３４】
2007272211.tif 000036
【００９８】
【化３５】
2007272211.tif 000037
【００９９】
（実施例１〜１９）
得られた異方性光学膜形成用組成物を表１に示す種々の処理がされた種々の基板表面に湿式成膜法により成膜し、その塗布性を評価した。結果を表１に示した。湿式成膜法による成膜は、ワイヤーバー＃２（松尾産業株式会社製）を用いた。得られた異方性光学膜の膜厚は約０．５μｍであった。なお、塗布速度は約３０ｍｍ／秒であった。
【０１００】
【表１】
2007272211.tif 000038
【０１０１】
［表面粗さ（Ｒａ）］
ケーエルエー・テンコール株式会社製アルファステップＩＱを用いて測定した基板の平均表面粗さである。
［接触角（度）］
基板表面に対する、異方性光学膜形成用組成物の接触角である。協和界面科学株式会社製表面張力計ＣＡ−ＤＴを用いて測定した。
［吸水率（％）］
メトラー社製電子天秤ＤＲＡＧＯＮ２０４を用いて測定した基板の吸水率である。
［全光線透過率（％）］
島津製作所株式会社製Ｓｏｌｉｄｓｐｅｃ３７００を用いて測定した基板の全光線透過率である。
［塗布性］
基板上に異方性光学膜形成用組成物を塗布した状態を目視にて観察し、以下の基準に従って評価した。
◎：均一で無欠陥。
○：均一だが、直径１ｍｍ以下の欠陥を有する。
△：ほぼ均一だが、直径１ｍｍ以上の欠陥を有する。
×：不均一で、欠陥を有する。
［二色比］
異方性光学膜の二色比である。特定波長（５５０ｎｍ）での平行及び直交透過率の対数（吸光度）の比の値として測定した。
【０１０２】
［基板］
ＰＥＴ（Ｔ１００）：三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製ダイアホイル（登録商標）Ｔ１００。
ＰＥＴ（Ｔ６００）：三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製ダイアホイル（登録商標）Ｔ６００。
ＰＥＴ（Ｏ３００）：三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製ダイアホイル（登録商標）Ｏ３００。
ＰＥＴ（Ｔ６８０）：三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製ダイアホイル（登録商標）Ｔ６８０。
アートン：ＪＳＲ株式会社製アートンフィルム。
【０１０３】
［処理］
帯電防止層コートＧ−０１：三菱化学ポリエステル株式会社製コート。
帯電防止層コートＪ−３０：三菱化学ポリエステル株式会社製コート。
易接着層０７コート：三菱化学ポリエステル株式会社製コート。
易接着層３６コート：三菱化学ポリエステル株式会社製コート。
易接着層５４コート：三菱化学ポリエステル株式会社製コート。
コロナ処理：信光電気計装株式会社製コロナスキャナーＡＳＡ−４，１３ｋＶ，１５０ｍｍ／秒，ｄ≒１ｍｍ。
プラズマ処理：サムコ株式会社製コンパクトエッチャーＦＡ−１，１０Ｗ，１秒。
【０１０４】
（実施例２０）
製造例１で得られた異方性光学膜形成用組成物を表２に示す種々の処理がされた基板表面に湿式成膜法により成膜し、その塗布性を評価した。結果を表２に示した。湿式成膜法による成膜は、ワイヤーバー＃２（松尾産業株式会社製）を用いた。得られた異方性光学膜の膜厚は約０．５μｍであった。なお、塗布速度は２４０ｍｍ／秒であった。
【０１０５】
（実施例２１〜２６）
製造例１で得られた異方性光学膜形成用組成物を表２に示す種々の処理がされた基板表面に湿式成膜法により成膜し、その塗布性を評価した。結果を表２に示した。湿式成膜法による成膜は、スロットダイコータを用いた。得られた異方性光学膜の膜厚は約０．５μｍであった。なお、塗布速度は１２ｍｍ／秒であった。
【０１０６】
（実施例２７〜３５，比較例１）
製造例１で得られた異方性光学膜形成用組成物を表２に示す処理なし、または種々の処理がされた基板表面に湿式成膜法により成膜し、その塗布性を評価した。結果を表２に示した。湿式成膜法による成膜は、ワイヤーバー＃２（松尾産業株式会社製）を用いた。得られた異方性光学膜の膜厚は約０．５μｍであった。なお、塗布速度は約３０ｍｍ／秒であった。
【０１０７】
【表２】
2007272211.tif 000039
【０１０８】
以下の指標以外の指標については、表１と同様である。
［基板］
ＴＡＣ：ＬＯＮＺＡ社製トリアセテートフィルム。
［処理］
ポリイミド層コート：日立化成デュポンマイクロシステム社製ＬＸ−１４００。
プラズマ処理：サムコ株式会社製コンパクトエッチャーＦＡ−１，２０Ｗ，１秒（実施例２１）、２０Ｗ，３秒（実施例２２）、２０Ｗ，５秒（実施例２３）、２０Ｗ，１０秒（実施例２４）、１００Ｗ，１秒（実施例２５）、５０Ｗ，１秒（実施例２６）、１０Ｗ，１秒（実施例２７）。
【０１０９】
図１は、上記表１，２の結果をまとめたものである。図１に示すとおり、基板の異方性光学膜形成用組成物が塗布される面の平均表面粗さ（Ｒａ）が３００Å以下であり、該組成物の該基板塗布面に対する接触角が７５度以下である場合に、塗布性が良好であり、均一な異方性光学膜を有する光学素子を提供することができる。この場合、高速塗布を行った場合でも均一な塗膜が得られるため、結果として製造コストの低減も可能である。
また、適切な表面粗さと濡れ性を持つ基板を得る手法として、基板表面にコロナ処理、プラズマ処理または紫外線照射（ＵＶオゾン）処理等を施す手法が採用可能である。
更に、二色性についても良好な値が実現される。
【０１１０】
（製造例２）
水８７部に例示化合物（ＩＩＩ）１３部を攪拌溶解させて異方性光学膜形成用組成物を得た。
【０１１１】
【化３６】
2007272211.tif 000040
【０１１２】
（実施例３６〜３８，比較例２）
製造例２で製造された異方性光学膜形成用組成物を表３に示す処理なし、または種々の処理がされた基板表面に湿式成膜法により成膜し、その塗布性を評価した。成膜は２０℃以下で行った。結果を表３に示した。湿式成膜法による成膜は、アプリケータ（株式会社井元製作所製）のギャップ２０μｍを用いた。得られた異方性光学膜の膜厚は約１μｍであった。なお、塗布速度は２４０ｍｍ／秒であった。
【０１１３】
［ヘイズ］
スガ試験機株式会社製、自動ヘーズコンピュータ、ＴＭダブルビーム方式ＨＺ−２を用いて測定した。ヘイズ値は、Ｔｄ／Ｔｔ（Ｔｄ：拡散光線透過率、Ｔｔ：全光線透過率）で求めた。光源は、Ｄ６５を使用した。
【０１１４】
【表３】
2007272211.tif 000041
【０１１５】
［処理］
ポリイミド層コート：日産化学工業株式会社製ＳＥ−５３００
ＵＶＯ３処理：株式会社オーク製作所製ＵＶドライプロセッサー
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】表１，２の結果をまとめたものである。
【図１】
2007272211.tif 000042