JP2005352322A - Polarizing plate, liquid crystal display element substrate and liquid crystal display element using the polarizing plate - Google Patents

Polarizing plate, liquid crystal display element substrate and liquid crystal display element using the polarizing plate Download PDF

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将人 岡部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing plate which exhibits high light transmittance and polarizing performance when used in, for example, a liquid crystal display element capable of displaying colors, and to provide a liquid crystal display element substrate. <P>SOLUTION: The polarizing plate includes: a substrate; a resin layer formed on the substrate and has a pattern of recesses and projections; and a polarizing plate formed on the resin layer and containing dichromatic dye. The polarizing layer has a plurality of polarizing areas. At least one of the polarizing areas has a spectral polarization characteristic that is different from the spectral polarization characteristic of the other polarizing area. Providing such a polarizing plate attains the above-mentioned purpose. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to a polarizing plate used for a liquid crystal display element, a liquid crystal display element substrate using the same, and a liquid crystal display element.

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。   In recent years, liquid crystal display elements have been applied to various fields such as monitors for personal computers, mobile phones, and flat-screen televisions.

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。   Examples of the polarizing plate used in the liquid crystal display element include those obtained by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol-based resin film and adsorbing and orienting iodine or a dichroic dye on the surface thereof, giving strength, protecting from moisture, etc. For these purposes, the polarizing plate is used on both surfaces of the polarizing plate by being bonded to a transparent protective film such as a triacetyl cellulose film. However, in such a polarizing plate, since the thickness of the film after stretching is usually as thick as about 30 μm and the heat resistance of the film is low, it cannot be formed inside the liquid crystal cell and is stuck on the outside of the liquid crystal cell. Therefore, the display quality is deteriorated due to blurring caused by parallax with the glass substrate, reflection by a film, and the like.

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。   On the other hand, as a polarizing layer that can be formed inside the liquid crystal cell, a coating liquid containing a dichroic dye is applied by applying stress to the polarizing layer. Has been. When such a polarizing layer is used for a liquid crystal display element capable of color display, it is necessary to use a polarizing layer that exhibits polarization over the entire visible light region. Generally, dichroic dyes are used in a specific wavelength region. On the other hand, since it exhibits photodichroism, a plurality of dichroic dyes must be mixed. However, when a plurality of dichroic dyes are mixed, the orientation is inferior to that when a single dichroic dye is used, so that the polarization characteristics are not sufficient.

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。   In addition, a liquid crystal display element capable of color display is generally provided with a color filter layer, and both the color filter layer and the polarizing layer absorb light, causing a reduction in light transmittance. .

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。   Therefore, Patent Document 2 proposes a method for improving the light transmittance of a liquid crystal display element by using a color filter having a polarization function. However, in the color filter having such a polarizing function, the dichroic dye is aligned by the photo-alignment film and solidified to form the polarizing layer, so that the alignment state of the dichroic dye is unstable. There was a problem. Also, this method does not describe a liquid crystal display element in which a polarizing layer and a color filter layer are separately provided.

特開2003−302628号公報JP 2003-302628 A 特開平8−286029号公報JP-A-8-286029

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。   The present invention has been made in view of the above problems. For example, a polarizing plate having high light transmittance and good polarization performance when used in a liquid crystal display element capable of color display, and a substrate for a liquid crystal display element The main purpose is to provide

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。   In order to achieve the above object, the present invention provides a base material, a resin layer formed on the base material and having a pattern-like concave portion or convex portion, formed on the resin layer, and a dichroic dye. A polarizing layer containing the polarizing layer, wherein the polarizing layer has a plurality of polarizing regions, and at least one of the polarizing regions exhibits a spectral polarization characteristic different from that of the other polarizing regions. A polarizing plate is provided.

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。   According to the present invention, at least one polarization region of the plurality of polarization regions of the polarization layer exhibits a spectral polarization characteristic different from that of the other polarization regions, so that each polarization region is, for example, a single dichroic dye. Compared to the case where a polarizing layer is formed by mixing a plurality of dichroic dyes as in the prior art, the orientation of the dichroic dye is improved, so that the polarization characteristics are improved. It has the advantage that the thickness of the polarizing layer can be reduced. In addition, by applying a polarizing layer forming coating solution containing a dichroic dye on the resin layer having a recess, for example, the dichroic dye can be oriented by the recess on the surface of the resin layer. It is possible to easily form a polarizing layer with good characteristics.

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。   In the said invention, the said dichroic dye forms a column structure, and it is preferable that the said column structure is orientating along the recessed part of the said resin layer. This is because the column structure made of the dichroic dye is oriented along the concave portion of the resin layer, so that the column structure can be easily aligned in a certain direction.

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。   In the present invention, the dichroic dye is preferably one that exhibits a lyotropic liquid crystal phase in a solution. Since such a dichroic dye forms a column structure by self-organization in a solution and exhibits a lyotropic liquid crystal phase, by applying a polarizing layer forming coating solution containing this dichroic dye, This is because the column structure can be easily oriented.

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。   Furthermore, in the present invention, a partition may be formed between the plurality of polarizing regions. This is because the formation of the partition walls between the polarizing regions can prevent the dichroic dye contained in each polarizing region from being mixed.

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。   In the present invention, a wettability changing layer in which wettability is changed by the action of a photocatalyst is formed between the resin layer and the polarizing layer, and the wettability changing layer includes a liquid repellent region and The polarizing layer may be formed only on the lyophilic region. The lyophilic region may be a region having a smaller contact angle with the liquid than the lyophobic region. This is because the formation of the wettability changing layer makes it possible to easily form each polarizing region of the polarizing layer using a pattern having changed wettability.

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。   The present invention is also a substrate for a liquid crystal display element having the polarizing plate described above and a color filter layer, wherein the color filter layer has a plurality of colored regions, and at least one of the plurality of colored regions. The colored region exhibits spectral transmittance characteristics different from those of other colored regions, and the polarizing region of the polarizing layer exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region formed on the polarizing region. A substrate for a liquid crystal display element is provided.

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。   According to the present invention, each polarization region of the polarization layer has only to exhibit spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region of the color filter layer formed on the respective polarization region. Since it can be formed using a dichroic dye, the orientation of the dichroic dye is improved compared to the conventional case where a polarizing layer is formed by mixing multiple dichroic dyes. Therefore, there is an advantage that the polarization characteristic can be improved. Further, since the material used for forming each polarization region is reduced, the thickness of the polarization layer can be reduced, so that the light transmittance can be improved.

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。   In the said invention, it is preferable that the said color filter layer has three types of colored areas, a red colored area, a green colored area, and a blue colored area.

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。   The present invention also provides a liquid crystal display element using the above-described liquid crystal display substrate. In the present invention, since the liquid crystal display element has the liquid crystal display element substrate described above, a liquid crystal display element having high light transmittance can be obtained.

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。   In the said invention, the said 1st board | substrate which has the said board | substrate for liquid crystal display elements, a 1st electrode layer, and a 1st alignment film, the polarizing plate mentioned above, a 2nd electrode layer, and a 2nd alignment film are included. A second substrate having a first alignment film of the first substrate and a second alignment film of the second substrate facing each other, and sandwiching a liquid crystal between the first substrate and the second substrate. The polarizing region of the polarizing layer of the second substrate is relative to the transmission wavelength region of the colored region of the color filter layer of the first substrate facing the polarizing region of the polarizing layer of the second substrate. It may exhibit spectral polarization characteristics. In such a liquid crystal display element, since the first substrate has the above-described liquid crystal display element substrate, and the second substrate has the above-described polarizing plate, as described above, the first substrate and the second substrate Any polarizing layer of the substrate has good polarization characteristics, and the thickness of the polarizing layer can be reduced, so that a liquid crystal display element having high light transmittance can be obtained.

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。
Furthermore, the present invention provides a first substrate having the polarizing plate, the first electrode layer, and the first alignment film, a second base material, and a second polarization formed on the second base material. A second substrate having a layer, a color filter layer, a second electrode layer, and a second alignment film is disposed so that the first alignment film of the first substrate and the second alignment film of the second substrate face each other. A liquid crystal display element having a liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate,
The color filter layer has a plurality of colored regions, and at least one of the plurality of colored regions exhibits a spectral transmittance characteristic different from that of the other colored regions, and the polarizing layer of the first substrate The liquid crystal display element is characterized in that the polarizing region exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region of the color filter layer of the second substrate facing the polarizing region of the polarizing layer of the first substrate. .

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。   In the said invention, it is preferable that the said color filter layer has three types of colored areas, a red colored area, a green colored area, and a blue colored area.

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。   In the present invention, at least one of the plurality of polarizing regions of the polarizing layer exhibits a spectral polarization characteristic different from that of the other polarizing regions, and each polarizing region uses, for example, a single dichroic dye. Compared to the case where a plurality of dichroic dyes are mixed to form a polarizing layer exhibiting spectral polarization characteristics over the entire visible light region as in the past, the orientation of the dichroic dyes As a result, the polarization characteristics can be improved and the thickness of the polarizing layer can be reduced. Furthermore, by applying, for example, a polarizing layer forming coating solution containing a dichroic dye on a resin layer having a recess, the dichroic dye can be oriented by the recess on the surface of the resin layer. It is possible to easily form a polarizing layer with good characteristics.

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。   Hereinafter, the polarizing plate of the present invention, a substrate for a liquid crystal display element using the same, and a liquid crystal display element will be described in detail.

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。
A. Polarizing plate First, the polarizing plate of the present invention will be described.
The polarizing plate of the present invention includes a base material, a resin layer formed on the base material and having a patterned concave or convex portion, a polarizing layer formed on the resin layer and containing a dichroic dye, The polarizing layer has a plurality of polarizing regions, and at least one of the polarizing regions has a spectral polarization characteristic different from that of the other polarizing regions. Is.

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。   The polarizing plate of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the polarizing plate of the present invention. As shown in FIG. 1, a polarizing plate 11 of the present invention is formed on a base material 1, a resin layer 2 formed on the base material 1 and having a pattern-like recess, and formed on the resin layer 2. And a polarizing layer 3 containing a chromatic dye. The polarizing layer 3 includes a red polarizing region 3R, a green polarizing region 3G, and a blue polarizing region 3B, and the polarizing regions 3R, 3G, and 3B exhibit different spectral polarization characteristics. For example, the red polarization region 3R exhibits spectral polarization characteristics with respect to the red wavelength region, the green polarization region 3G exhibits spectral polarization properties with respect to the green wavelength region, and the blue polarization region 3B exhibits relative to the blue wavelength region. Spectral polarization characteristics are shown.

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。
As described above, in the present invention, at least one of the plurality of polarizing regions of the polarizing layer exhibits a spectral polarization characteristic different from that of the other polarizing regions. Therefore, each polarizing region has, for example, a single dichroism. It is possible to form using a dye, and the orientation of the dichroic dye is improved compared to the case where a polarizing layer is formed by mixing a plurality of dichroic dyes as in the prior art. Characteristics can be improved. In addition, when each polarizing region is formed using, for example, a single dichroic dye, the polarizing layer can be formed with less material than before, so the thickness of the polarizing layer can be reduced. Have advantages. Further, by applying, for example, a polarizing layer forming coating solution containing a dichroic dye on a resin layer having a pattern-like recess or protrusion, the dichroic dye is oriented by the recess on the surface of the resin layer. Therefore, it is possible to easily form a polarizing layer with good polarization characteristics.
Hereinafter, each structure of such a polarizing plate is demonstrated.

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。
1. Resin Layer The resin layer used in the present invention has a pattern-like concave portion or convex portion on the surface. The shape of the pattern of the concave portion or the convex portion is not particularly limited as long as it is a shape capable of orienting a dichroic dye described later by the concave portion to form a polarizing layer. A pattern that is regularly formed in a stripe at regular intervals is preferable. This is because the dichroic dye can be easily oriented by the stripe-shaped recess.

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。   The width of the recess is appropriately selected depending on the type of dichroic dye described below, but is usually within the range of 0.1 μm to 10 μm, preferably within the range of 0.2 μm to 1 μm, and particularly 0.2 μm. It is preferable to be in the range of ~ 0.4 μm. Forming the width of the concave portion narrower than the above range is difficult in terms of the manufacturing method. Conversely, if the width of the concave portion is too wide, it may be difficult to arrange the column structure made of the dichroic dye. Because. Here, the width of the concave portion is, for example, the width indicated by a in FIG. 2 and refers to the width of the portion formed in a concave shape.

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。   Further, the depth of the concave portion is preferably within a range of 0.05 μm to 1 μm, and more preferably within a range of 0.1 μm to 0.2 μm. If the depth of the recess is too shallow, the ability to orient the column structure composed of the dichroic dye will be low. Conversely, if the depth of the recess is too deep, the polarizing layer forming coating solution containing the dichroic dye will be resin. This is because uneven coating may occur when coating on the layer. Here, the depth of the recess is, for example, the depth indicated by b in FIG. 2 and refers to the height from the deepest portion in the recess to the end of the recess.

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。   Furthermore, when the pattern of the recesses is striped, the interval between the recesses varies depending on the type of dichroic dye described later, but usually the interval between the ends of the adjacent recesses and the ends of the recesses, that is, the protrusions. Is not more than half of the wavelength of visible light, preferably in the range of 0.05 μm to 2 μm, more preferably in the range of 0.1 μm to 1 μm, particularly in the range of 0.1 μm to 0.2 μm. It is preferable. It is difficult to make the interval between the ends of adjacent recesses narrower than the above range, and conversely, if the interval between the ends of adjacent recesses is too wide, a column structure made of a dichroic dye is arranged. This may be difficult. Further, if the distance between the end of the adjacent recess and the end of the recess is a value close to the wavelength of visible light, there is a possibility that problems such as optical coloring may occur due to light diffraction. Here, the space | interval of the edge of an adjacent recessed part and the edge of a recessed part is a space | interval shown by c of FIG. 2, for example.

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。   The pitch of the recesses is appropriately selected depending on the type of dichroic dye described below, but is usually within the range of 0.1 μm to 10 μm, preferably within the range of 0.2 μm to 1 μm, particularly 0. It is preferable to be within the range of 2 μm to 0.4 μm. It is difficult to make the pitch of the recesses narrower than the above range in terms of the manufacturing method. Conversely, if the pitch of the recesses is too wide, it may be difficult to arrange the column structure made of the dichroic dye. Because. Here, the pitch of the recesses is, for example, the pitch indicated by d in FIG. 2 and refers to the distance from the center of the adjacent recesses to the center of the recesses.

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。   The cross-sectional shape of the concave portion is not particularly limited. For example, the cross-sectional shape of the concave portion may be a rectangle as shown in FIG. 1 or other cross-sectional shape such as a trapezoid. It is preferable that there is. This is because the column structure made of the dichroic dye can be easily aligned and oriented in a certain direction.

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。   Moreover, it is preferable that the resin layer used for this invention consists of curable resin. The resin layer made of a curable resin is prepared by preparing a concave portion forming substrate having a convex portion corresponding to a target concave portion on the surface, and a curable resin composition is interposed between the concave portion forming substrate and a base material described later. It is because a recessed part can be easily formed by pinching and hardening. Moreover, it is because the shape of a recessed part can be stabilized by consisting of curable resin which hardened the curable resin composition.

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。   Examples of the curable resin composition used in the present invention include an energy ray curable resin composition that is cured by irradiation with energy rays, and a thermosetting resin composition that is cured by heat. In the present invention, an energy beam curable resin composition is particularly preferable. Examples of the energy beam curable resin composition include a UV curable resin composition that is cured by irradiation with ultraviolet rays, and an electron beam curable resin composition that is cured by irradiation with electron beams. A resin composition is preferred. This is because the method of using ultraviolet rays as energy rays is an already established technique and can be easily applied to the present invention.

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。   The UV curable resin composition is not particularly limited as long as it is cured by irradiation with ultraviolet rays, but the polyfunctional monomer component and / or oligomer component and / or polymer component is cured by photopolymerization. It is preferable.

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。   Although it does not specifically limit as said polyfunctional monomer component, A polyfunctional acrylate monomer is used suitably. Specifically, ethylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) Acrylate, hexane di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,4-butanediol diacrylate, penta Erythritol (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol Ruhekisa (meth) acrylate can be exemplified dipentaerythritol penta (meth) acrylate.

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。   The oligomer component is not particularly limited, and examples thereof include urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, epoxy, vinyl ether, and polyene / thiol.

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。   The polymer component is not particularly limited, and examples thereof include a photocrosslinking polymer. Specifically, a polyvinyl cinnamate-based resin that causes a photodimerization reaction can be used.

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。   Further, as the photopolymerization initiator added to the UV curable resin composition, a photo radical polymerization initiator that can be activated by ultraviolet light, for example, ultraviolet light of 365 nm or less is used. Specifically, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4,4-bis (diethylamine) benzophenone, α-amino-acetophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4- Benzoyl-4-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p-tert-butyldichloro Acetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, benzylmethoxyethyl acetal, benzoin methyl ether, Nzoin butyl ether, anthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, β-chloroanthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzsuberon, methyleneanthrone, 4-azidobenzylacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene ) Cyclohexane, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2-phenyl-1,2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2- ( o-ethoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime, Michler's ketone 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, naphthalenesulfonyl chloride, quinoline Sulfonyl chloride, n-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobutyronitrile, diphenyl disulfide, benzthiazole disulfide, triphenylphosphine, camphorquinone, Adeka N1717, carbon tetrabromide, tribromophenyl sulfone, Examples thereof include a combination of a photoreductive dye such as benzoin peroxide, eosin and methylene blue with a reducing agent such as ascorbic acid or triethanolamine. In this invention, these photoinitiators can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

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。   The content of such a photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.5 to 30% by weight, particularly in the range of 1 to 10% by weight in the UV curable resin composition.

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。   Examples of the solvent that can be used for the UV curable resin composition include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, and propylene glycol; terpenes such as α- or β-terpineol; acetone , Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene; cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol , Butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethyl Glycol ethers such as lenglycol monomethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl Acetic acid esters such as ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate can be exemplified. Moreover, 1 type (s) or 2 or more types can be mixed and used from these solvents.

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。   In the present invention, the UV curable resin composition may be applied without adding a solvent. Therefore, the content of such a solvent is preferably in the range of 0 to 99.9% by weight, particularly in the range of 0 to 80% by weight in the UV curable resin composition.

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。   The reason why the photopolymerization initiator and the solvent are set within the above-described ranges is as follows. In this invention, the resin layer which has a recessed part can be formed by pinching and hardening the said curable resin composition between the base material and the board | substrate for recessed part formation which has a convex part. Therefore, it is preferable that the curable resin composition has a predetermined viscosity so as to enter the gaps between the concaves and convexes of the substrate for forming recesses, and the photopolymerization initiator and the solvent are within the above-described range. It can be set as the curable resin composition which has a viscosity.

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。   Further, the thickness of the resin layer varies depending on the type of the polarizing plate of the present invention, but the thickness of the recess is usually 1 μm or less, preferably 0.2 μm or less. It is because the polarizing plate of this invention may become heavy when the thickness of a recessed part is too thick. In consideration of the reduction in thickness of the polarizing plate, the thickness of the concave portion is preferably thin. However, since it is difficult to form a concave portion, the thickness of the concave portion is usually 0.1 μm or more. Here, the thickness of the recess means the thickness of the portion where the recess as shown by e in FIG. 2 is formed.

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。
2. Next, the polarizing layer used in the present invention will be described. The polarizing layer used in the present invention is a layer formed on the resin layer and containing a dichroic dye, and has a plurality of polarizing regions. At least one polarization region of the plurality of polarization regions exhibits spectral polarization characteristics different from those of other polarization regions.

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。   In the present invention, the polarizing layer has a plurality of polarizing regions, and at least one of the polarizing regions is not particularly limited as long as it exhibits a spectral polarization characteristic different from other polarizing regions. As shown in FIG. 1, it is preferable to have three types of polarizing regions, a red polarizing region 3R, a green polarizing region 3G, and a blue polarizing region 3B. Here, the red polarization region means a region showing spectral polarization characteristics with respect to the red wavelength region. That is, the red polarization region is a region that transmits specific polarized light in the red wavelength region. The green polarization region means that the spectral polarization characteristic is exhibited with respect to the green wavelength region, and the blue polarization region is indicative of the spectral polarization property with respect to the blue wavelength region. In the present invention, the polarizing layer has three types of polarizing regions, that is, a red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region. For example, when forming a red polarizing region, a spectral polarization characteristic with respect to a red wavelength region. Therefore, it is not necessary to mix and use a plurality of dichroic dyes having three or more different spectral polarization characteristics as in the prior art. For example, a single dichroic dye is used. Since it can be used, the thickness of the polarizing layer can be reduced, and the orientation of the dichroic dye can be improved. Furthermore, since there is no need to mix a plurality of dichroic dyes, there is an advantage that the choice of dichroic dyes to be used is widened. Moreover, such a polarizing plate having three types of polarizing regions can be used for a liquid crystal display element capable of color display, for example.

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。   The dichroic dye used in the polarizing layer in the present invention is not particularly limited as long as it can be a layer having polarizing properties, but the normal direction of the dichroic dye is that of the substrate. It is preferable to form a stacked column structure facing a certain direction. Since the column structure formed by the self-organization of the dichroic dye is easily oriented in a certain direction along the concave portion of the resin layer, it is possible to easily form a polarizing layer having good polarization characteristics. is there.

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。   FIG. 3 is a schematic perspective view of the polarizing layer used in the present invention. As shown in FIG. 3, in this polarizing layer, the dichroic dye 13 is laminated along the concave portion of the resin layer 2 so that the normal direction n of the dichroic dye 13 faces a certain direction of the substrate 1. Thus, a column structure 13 'is formed, and a plurality of such column structures 13' are arranged to constitute a polarizing layer. Thus, in the polarizing layer constituted by arranging the dichroic dyes 13, the column structure 13 ′ composed of the dichroic dyes 13 can be oriented along the recesses of the resin layer 2. ′ Can be easily aligned in a certain direction.

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。   Here, the fact that the dichroic dye forms a column structure can be confirmed by measurement using an X-ray diffractometer.

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。   Such a dichroic dye is not particularly limited as long as it can form a column structure by stacking in a columnar shape. Examples of the dichroic dye forming the column structure include a dichroic dye having a hydrophilic group such as a sulfonic acid group or a dichroic dye having a hydrophobic group such as a long-chain alkyl group. Among them, it is preferable to use a dichroic dye having a hydrophilic group. This is because the dichroic dye having a hydrophilic group has a small hydrophilic group and the distance between adjacent column structures is short, so that the column structures can be easily arranged. Moreover, it is because an immobilization process becomes easy by neutralizing hydrophilic parts, such as a sulfonic acid group, and making it hardly soluble or insoluble in water. Examples of the hydrophilic group include a sulfonic acid group such as a sulfonic acid group, a sodium sulfonate group, an ammonium sulfonate group, a lithium sulfonate group, and a potassium sulfonate group, a carboxyl group, a sodium carboxylate group, and a carboxylic acid. Examples thereof include carboxylic acid-based hydrophilic groups such as ammonium group, lithium carboxylate group, and potassium carboxylate group, hydroxyl groups, and amino groups. Among these, a sulfonic acid-based hydrophilic group is preferable.

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。   Among the above, the dichroic dye used in the present invention is preferably one that forms a column structure in a solution and exhibits a lyotropic liquid crystal phase. This is because such a dichroic dye has a high self-organizing ability. For example, by applying a coating solution for forming a polarizing layer containing a dichroic dye that forms a column structure in a solution and exhibits a lyotropic liquid crystal phase, a resin layer is formed by utilizing the self-organization of the dichroic dye. The column structure can be easily oriented along the recesses of the substrate, and a polarizing layer having a high degree of polarization can be obtained.

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。   Examples of the dichroic dye that exhibits a lyotropic liquid crystal phase in such a solution include a dichroic dye that exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution, or a dichroic dye that exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an organic solvent. The kind of the solution is different depending on the substituent of the dichroic dye. When the dichroic dye has a hydrophilic group such as a sulfonic acid group, an aqueous solution is used, and a long-chain alkyl group or the like is used. When it has a hydrophobic group, an organic solvent is used.

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。   In the present invention, it is particularly preferable to use a dichroic dye that forms a column structure in an aqueous solution and exhibits a lyotropic liquid crystal phase. Since such a dichroic dye forms a column structure by self-assembly in an aqueous solution and exhibits a lyotropic liquid crystal phase, by applying a polarizing layer forming coating solution containing this dichroic dye, This is because the column structure can be easily oriented along the concave portion of the resin layer. Furthermore, the dichroic dye is water-soluble, so that an immobilization process for immobilizing the column structure is facilitated.

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。   In the present invention, at least one of the plurality of polarizing regions exhibits a spectral polarization characteristic different from that of the other polarizing regions. Therefore, different dichroic dyes having the above-described properties are used. Each polarization region can be formed by appropriately selecting and using a dichroic dye exhibiting polarization characteristics.

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。   Here, having different spectral polarization characteristics means that the wavelength regions in which the dichroic dyes contained in the polarization region exhibit optical dichroism are different. In addition, the difference in the wavelength region exhibiting dichroism means that the transmittance of polarized light in the direction perpendicular to the orientation direction of the dichroic dye is within the wavelength region in which the dichroic dye exhibits dichroism. This means that the wavelength range becomes different. For example, in the transmission spectrum as shown in FIG. 4, the wavelength region where the dichroic dye exhibits dichroism is region A, and the transmittance of polarized light perpendicular to the orientation direction of the dichroic dye is minimum. The resulting wavelength region is about 620 nm to 660 nm. When such a dichroic dye is used in one polarization region, the wavelength region where the transmittance of polarized light in the direction perpendicular to the orientation direction of the dichroic dye is minimized is 520 nm in the other polarization region, for example. A dichroic dye having a thickness of about ˜550 nm may be used. Further, since the wavelength region where the transmittance of polarized light in the direction perpendicular to the orientation direction of the dichroic dye is minimized may be different, the wavelength region where the dichroic dye exhibits optical dichroism may overlap. Good.

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。   When the polarizing layer in the present invention has, for example, a red polarizing region 3R, a green polarizing region 3G, and a blue polarizing region 3B as shown in FIG. 1, the dichroic dye used in these polarizing regions is as described above. It is not particularly limited as long as it has properties. For example, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, porphyrin dyes, naphthalocyanine dyes, quinacridone dyes, dioxazine dyes, indanthrene dyes, acridine dyes Perylene dyes, pyrazolone dyes, acridone dyes, pyranthrone dyes, isoviolanthrone dyes, and the like.

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。   In addition, the dichroic dye that forms the above-described column structure and exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution and is specifically used in the red polarizing region includes substances represented by the following chemical formula.

Figure 2005352322
Figure 2005352322

上記化学式中のカチオンとしては、H、Li、Na、K、CsまたはNH が挙げられる。 Examples of the cation in the chemical formula include H + , Li + , Na + , K + , Cs +, and NH 4 + .

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。   The dichroic dye used in such a red polarizing region is not limited to the above substances. Further, the dichroic dye used in the red polarizing region may be used alone or in combination of two or more, but is used alone in consideration of the orientation of the dichroic dye. It is preferable.

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。   Furthermore, examples of the dichroic dye that forms the above-described column structure and exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution and is used in the green polarizing region include substances represented by the following chemical formula.

Figure 2005352322
Figure 2005352322

上記化学式中のカチオンとしては、H、Li、Na、K、CsまたはNH が挙げられる。 Examples of the cation in the chemical formula include H + , Li + , Na + , K + , Cs +, and NH 4 + .

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。   The dichroic dye used in such a green polarizing region is not limited to the above substances. In addition, the dichroic dye used in the green polarizing region may be used singly or in combination of two or more, but it is used alone in consideration of the orientation of the dichroic dye. It is preferable.

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。   In addition, the dichroic dye that forms the above-described column structure and exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution, and is specifically represented by the following chemical formula as the dichroic dye used in the blue polarizing region.

Figure 2005352322
Figure 2005352322

上記各化学式中のカチオンとしては、H、Li、Na、K、CsまたはNH が挙げられる。 Examples of the cation in each chemical formula include H + , Li + , Na + , K + , Cs +, and NH 4 + .

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。   The dichroic dye used in such a blue polarizing region is not limited to the above substances. Further, the dichroic dye used in the blue polarizing region may be used alone or in combination of two or more, but is used alone in consideration of the orientation of the dichroic dye. It is preferable.

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。   Further, the dichroic dye used in the polarizing layer in the present invention is not limited to those showing the lyotropic liquid crystal phase as described above, and may show the thermotropic liquid crystal phase.

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。   Furthermore, the polarizing layer used in the present invention may contain a liquid crystal material in addition to the dichroic dye. For example, even if the dichroic dye is difficult to align due to the concave portion of the resin layer, the dichroic dye is aligned along the alignment direction of the liquid crystal material by aligning the liquid crystal material along the concave portion. Because it can. As the liquid crystal material, a liquid crystal material that can be generally used for a polarizing layer can be used. Further, the liquid crystal composition of the liquid crystal material and the dichroic dye may exhibit a lyotropic liquid crystal phase or a thermotropic liquid crystal phase, but usually exhibits a thermotropic liquid crystal phase. Things are used.

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。   When the polarizing layer in the present invention has, for example, a red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region, as the arrangement of each polarizing region, when the polarizing plate of the present invention is used for a liquid crystal display element, The arrangement is not particularly limited as long as it is the same as the arrangement, and examples thereof include a stripe arrangement, a mosaic arrangement, and a delta arrangement.

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。   The thickness of the polarizing layer varies depending on the type of the dichroic dye, the intended transmittance of the polarizing plate, and the like, but is usually 20 nm to 1500 nm, and more preferably in the range of 100 nm to 1000 nm. preferable.

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。
3. Next, the substrate used in the present invention will be described. The base material used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used for a polarizing plate. For example, it is not flexible such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plate. A transparent material having flexibility such as a rigid material or a transparent resin film or an optical resin plate can be used. In the present invention, among these, it is preferable to use a transparent flexible material having flexibility and a light transmittance of 80% or more, and particularly, a material having optical isotropy is preferably used. As such a material, a film made of a cellulose resin, a norbornene resin, a cycloolefin resin, or the like, and a film made of polycarbonate, polyarylate, polysulfone, or polyethersulfone can be used. Among these, a TAC (triacetyl cellulose) film is preferable.

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。   In the present invention, as described above, the curable resin composition is applied on the base material, and the concave portion is formed by sandwiching the curable resin composition between the base material and the concave portion forming substrate having the convex portion. Therefore, if the base material is a transparent flexible material having a flexible light transmittance of 80% or more, a continuous roll-to-roll process is performed. Thus, a polarizing plate can be produced, and a polarizing plate with high production efficiency can be obtained.

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。   Moreover, in order to improve the adhesiveness of a base material and a resin layer, you may surface-treat a base material. Specifically, glow discharge treatment, corona discharge treatment, UV treatment, saponification treatment, or the like can be used. Moreover, you may form a primer layer on a base material. Further, a primer layer (barrier layer) may be provided for the purpose of protecting the substrate from the curable resin. Examples of such a primer layer include silane-based and titanium-based coupling agents.

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。
4). Partition Wall In the present invention, for example, as shown in FIG. 5, the partition wall 16 may be formed between the plurality of polarization regions 3R, 3G, and 3B of the polarization layer. This is because the formation of the partition walls between the polarizing regions can prevent the dichroic dye contained in each polarizing region from being mixed.

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。   The material used for the partition wall in the present invention is not particularly limited as long as it does not affect the orientation of the dichroic dye. For example, the resin used for the above-described resin layer or substrate, generally used for a black matrix. Materials and the like.

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。   Moreover, it is preferable that the material used for the partition in this invention is a liquid repellent material among the above. The polarizing layer used in the present invention is formed by applying a polarizing layer-forming coating solution on the resin layer. When the partition is made of a liquid repellent material, the polarizing layer is polarized on the partition. This is because the coating liquid for layer formation does not spread out and can effectively prevent the dichroic dye contained in each polarization region from being mixed.

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。   The position where the partition wall is formed is not particularly limited as long as it is between the polarizing regions. However, it is preferable that the partition wall 16 is formed on the convex portion of the resin layer 2 as shown in FIG. Since the partition wall is formed on the convex portion of the resin layer, the concave portion for aligning the dichroic dye contained in the polarizing layer is not covered by the partition wall, thereby preventing the orientation of the dichroic dye. Because there is nothing.

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。   In addition, since the polarizing layer in the present invention is formed by applying a polarizing layer forming coating solution on the resin layer, the thickness of the partition wall is the same as that contained in the polarizing layer forming coating solution. The thickness is not particularly limited as long as the color mixture of the chromatic dyes can be prevented.

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。   Furthermore, the width of the partition wall is not particularly limited as long as it is a width that can prevent color mixing of the dichroic dye as described above.

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。   Such a partition can be formed using a general patterning method such as a photolithography method.

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。   In the present invention, when the polarizing layer is formed on the resin layer on which the partition wall is formed, a polarizing layer forming coating solution containing a dichroic dye is formed on the surface of the resin layer on which the partition wall is not provided. Applied. As described above, the resin layer used in the present invention has concave portions formed on the surface thereof, so that the surface of the resin layer has high water repellency and the dichroic dye may not be sufficiently oriented. Accordingly, the resin layer surface to which the polarizing layer forming coating solution is applied is preferably hydrophilic. In this case, a hydrophilic layer may be provided on a resin layer not provided with a partition wall, or a resin layer surface not provided with a partition wall may be subjected to a hydrophilic treatment. Examples of the hydrophilic layer include a silica film formed by a sol-gel method of tetraethoxysilane. As a method for patterning the hydrophilic layer, a general method such as a photolithography method can be used. Moreover, as a method of surface-treating the surface of the resin layer so as to be hydrophilic, a hydrophilic surface treatment by plasma treatment using argon, water, or the like can be given. As a method for performing hydrophilic surface treatment in a pattern, a method using a photomask or the like can be used.

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。   Furthermore, in this invention, before forming a partition on a resin layer, the whole resin layer surface may be made hydrophilic and a partition may be formed after that.

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。
5. In the present invention, for example, as shown in FIG. 6D, the wettability changing layer 31 in which the wettability changes between the resin layer 2 and the polarizing layers 3R, 3G, and 3B by the action of the photocatalyst. The wettability changing layer 31 has a liquid-repellent region 31a and a lyophilic region 31b having a smaller contact angle with the liquid than the liquid-repellent region. The polarizing layers 3R, 3G, and 3B may be formed only on the region 31b. This is because the formation of the wettability changing layer makes it possible to easily form each polarizing region of the polarizing layer using a pattern having changed wettability.

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。
The wettability changing layer used in the present invention is a layer in which wettability is changed by the action of a photocatalyst, and is a lyophilic region where the contact angle between the liquid repellent region and the liquid is smaller than that of the liquid repellent region. Although it will not specifically limit if it has these, It can divide into two aspects by the presence or absence of inclusion of the photocatalyst in a wettability change layer. In the first aspect of the wettability changing layer used in the present invention, the photocatalyst processing layer side substrate having a photocatalyst processing layer and a substrate containing a photocatalyst has a wettability changing layer and the photocatalyst processing layer of 200 μm or less. After being arranged with a gap in between, the layer whose wettability changes so that the contact angle with the liquid is lowered by irradiating energy from a predetermined direction. The second aspect of the wettability changing layer used in the present invention is a layer that contains a photocatalyst and whose wettability changes so that the contact angle with the liquid decreases due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation. .
Hereinafter, each aspect of such a wettability changing layer will be described.

(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。
(1) 1st aspect The 1st aspect of the wettability change layer used for this invention is a photocatalyst treatment layer containing a photocatalyst treatment layer and a substrate containing a photocatalyst, the wettability change layer and the photocatalyst treatment. This is a layer whose wettability changes so that the contact angle with the liquid is lowered by irradiating energy from a predetermined direction after being arranged with a gap so that the layer is 200 μm or less. According to this aspect, by forming the wettability changing layer, it is possible to easily form each polarizing region of the polarizing layer using a pattern having changed wettability. Moreover, since the wettability changing layer does not contain a photocatalyst, the polarizing plate of the present invention has an advantage that it is not affected by the photocatalyst over time.

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。
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 6, the wettability changing layer 31 is formed on the resin layer 2 (FIG. 6A), and has the wettability changing layer 31, the photocatalyst processing layer 32, and the substrate 33. The photocatalyst-containing layer side substrate 34 is arranged with a predetermined gap and irradiated with energy 36 through a photomask 35 (FIG. 6B), and the wettability is changed from liquid repellency to lyophilicity to change the parent property. A liquid region 31b is formed (FIG. 6C), whereby a wettability pattern including the liquid repellent region 31a and the lyophilic region 31b is formed on the wettability changing layer.
Hereinafter, the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer side substrate in this embodiment will be described.

(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。
(I) Wettability changing layer The material used for the wettability changing layer in this embodiment is a material whose wettability changes due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and has a main chain that is difficult to deteriorate and decompose due to the action of the photocatalyst. The material is not particularly limited as long as it has the material, and specific examples include organopolysiloxane. Among the organopolysiloxanes, organopolysiloxanes containing a fluoroalkyl group are preferred.

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。   Examples of such an organopolysiloxane include (i) an organopolysiloxane that exhibits high strength by hydrolyzing and polycondensing chloro or alkoxysilane by sol-gel reaction or the like, and (ii) water repellency and oil repellency. Mention may be made of organopolysiloxanes such as organopolysiloxanes crosslinked with excellent reactive silicones.

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。
SiX(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。
In the case of the above (i), it is preferably an organopolysiloxane that is one or two or more hydrolysis condensates or cohydrolysis condensates of a silicon compound represented by the following general formula.
Y n SiX (4-n)
Here, in the above formula, Y represents an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, an amino group, a phenyl group or an epoxy group, and X represents an alkoxyl group, an acetyl group or a halogen. Especially, it is preferable that carbon number of the group shown by Y exists in the range of 1-20, and it is preferable that the alkoxy group shown by X is a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group. N is an integer from 0 to 3.

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。   In particular, an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group can be preferably used, and specific examples include one or two or more hydrolytic condensates and cohydrolytic condensates of the following fluoroalkylsilanes: In general, those known as fluorine-based silane coupling agents can be used.

CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
CF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
(CFCF(CFCHCHSi(OCH
CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CF(C)CSi(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(CFCHCHSiCH(OCH
(CFCF(CFCHCHSiCH(OCH
(CFCF(CFCHCHSiCH(OCH
(CFCF(CFCHCHSiCH(OCH
CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CF(C)CSiCH(OCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH
CF(CFCHCHSi(OCHCH;および
CF(CFSON(C)CCHSi(OCH
CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 ;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
(CF 3) 2 CF (CF 2) 8 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 3 ( C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 5 ( C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 7 ( C 6 H 4) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3) 2;
CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3;
CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3; and CF 3 (CF 2) 7 SO 2 N (C 2 H 5) C 2 H 4 CH 2 Si (OCH 3) 3

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。   When an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group as described above is used as a binder, the liquid repellency of the non-irradiated part of the wettability changing layer is greatly improved, and a coating liquid for forming a polarizing layer is applied over the entire surface. In addition, it is possible to prevent the polarizing layer forming coating solution from adhering, and it is possible to attach the polarizing layer forming coating solution only to the lyophilic region that is the energy irradiation part.

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。   Examples of the reactive silicone (ii) include compounds having a skeleton represented by the following general formula.

Figure 2005352322
Figure 2005352322

ただし、nは2以上の整数であり、R,R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、R、R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。 However, n is an integer of 2 or more, R 1, R 2 are each a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl, aryl or cyanoalkyl group, the total molar ratio of 40% or less Vinyl, phenyl and phenyl halide. Further, those in which R 1 and R 2 are methyl groups are preferable because the surface energy becomes the smallest, and the methyl groups are preferably 60% or more by molar ratio. In addition, the chain end or side chain has at least one reactive group such as a hydroxyl group in the molecular chain.

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。   Moreover, you may mix the stable organosilicone compound which does not carry out a crosslinking reaction like dimethylpolysiloxane with said organopolysiloxane.

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。   In this embodiment, various materials such as organopolysiloxane can be used in the wettability changing layer as described above. However, as described above, it is possible to include fluorine in the wettability changing layer. It is effective in forming. Therefore, it can be said that it is preferable that fluorine be contained in a material that is not easily deteriorated or decomposed by the action of the photocatalyst, specifically, that the organopolysiloxane material contains fluorine to form a wettability changing layer.

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。   In the wettability changing layer in this embodiment, a surfactant having a function of decomposing by the action of the photocatalyst and changing the wettability by being decomposed can be contained. Specifically, hydrocarbons such as NIKKOL BL, BC, BO, BB series manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd., ZONYL FSN, FSO manufactured by DuPont, Surflon S-141, 145 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Dainippon Megafac F-141, 144 manufactured by Ink Chemical Industry Co., Ltd., Footgent F-200, F251 manufactured by Neos Co., Ltd., Unidyne DS-401, 402 manufactured by Daikin Industries, Ltd., Fluorard FC-170 manufactured by 3M Co., Ltd. Fluorine-based or silicone-based nonionic surfactants such as 176, and cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants can also be used.

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。   In addition to the above surfactants, the wettability changing layer includes polyvinyl alcohol, unsaturated polyester, acrylic resin, polyethylene, diallyl phthalate, ethylene propylene diene monomer, epoxy resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, polycarbonate. Polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyester, polybutadiene, polybenzimidazole, polyacrylonitrile, epichlorohydrin, polysulfide, polyisoprene, oligomers, polymers, etc. Can be contained.

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SiX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。 When the degradation substance having the function of changing the wettability by the action of the photocatalyst as described above is included in the wettability changing layer, the binder used in the wettability changing layer is, in particular, on the wettability changing layer by the action of the photocatalyst. It is not necessary to have a function of changing the wettability of the. Such a binder is not particularly limited as long as it has a high binding energy such that the main skeleton of the binder is not decomposed by photoexcitation of the photocatalyst. For example, an amorphous silica precursor can be used. This amorphous silica precursor is represented by the general formula SiX 4 and X is a silicon compound such as halogen, methoxy group, ethoxy group, or acetyl group, silanol as a hydrolyzate thereof, or an average molecular weight of 3000 or less. Polysiloxane is preferred. Specific examples include tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetramethoxysilane. In this case, the amorphous silica precursor and the photocatalyst particles are uniformly dispersed in a non-aqueous solvent and hydrolyzed with moisture in the air on the resin layer to form silanol. The wettability changing layer can be formed by dehydration condensation polymerization with. If dehydration condensation polymerization of silanol is performed at 100 ° C. or higher, the degree of polymerization of silanol increases and the strength of the film surface can be improved. Moreover, these binders can be used individually or in mixture of 2 or more types.

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。   In this embodiment, the thickness of the wettability changing layer is preferably in the range of 0.001 μm to 0.2 μm from the relationship such as the wettability change rate by the photocatalyst and the depth of the concave portion of the resin layer described above. Especially, it is preferable to be in the range of 0.01 μm to 0.1 μm. This is because if the thickness of the wettability changing layer is too thick, the concave portion of the resin layer is filled and the dichroic dye may not be easily oriented. Conversely, if the wettability changing layer is too thin, it may be difficult to form the target wettability pattern.

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。   The lyophilic region on the wettability changing layer is not particularly limited as long as the contact angle with the liquid is smaller than that of the liquid repellent region, and the wettability in the lyophilic region is uniform. Or it may be non-uniform.

(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。
(Ii) Photocatalyst treatment layer side substrate In this embodiment, the photocatalyst treatment layer side substrate has a photocatalyst treatment layer containing a photocatalyst and a substrate. The photocatalyst treatment layer used in this embodiment is not particularly limited as long as the photocatalyst in the photocatalyst treatment layer changes the wettability of the wettability changing layer disposed with a predetermined gap. Absent. Further, the wettability of the surface may be particularly lyophilic or lyophobic.

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。   The photocatalyst treatment layer used in this embodiment may be formed on the entire surface of the substrate, or may be formed in a pattern on the substrate. By forming the photocatalyst treatment layer in a pattern in this way, it is necessary to irradiate the pattern using a photomask or the like when the photocatalyst treatment layer is arranged with a predetermined gap from the wettability change layer and irradiated with energy. By irradiating the entire surface, a wettability pattern composed of a lyophilic region and a liquid repellent region can be formed on the wettability changing layer.

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(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO)、酸化タングステン(WO)、酸化ビスマス(Bi)、および酸化鉄(Fe)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。 Examples of the photocatalyst used in the photocatalyst treatment layer include titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tungsten oxide (known as photo semiconductors). WO 3 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) can be mentioned, and one or a mixture of two or more selected from these can be used. In this embodiment, titanium dioxide is particularly preferably used because it has a high band gap energy, is chemically stable, has no toxicity, and is easily available. There are two types of titanium dioxide, anatase type and rutile type, which can be used in the present invention, but anatase type titanium dioxide is preferred. Anatase type titanium dioxide has an excitation wavelength of 380 nm or less. Examples of such anatase type titanium dioxide include hydrochloric acid peptizer type anatase type titania sol (STS-02 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (average particle size 7 nm), ST-K01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), nitric acid solution An anatase type titania sol (TA-15 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 12 nm)) and the like can be mentioned.

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。   The smaller the particle size of the photocatalyst, the more effective the photocatalytic reaction takes place. The average particle size is preferably 50 nm or less, and particularly preferably 20 nm or less.

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。   Moreover, the photocatalyst processing layer in this aspect may be formed of a photocatalyst alone, or may be formed by mixing with a binder. In the case of a photocatalyst treatment layer composed of only a photocatalyst, the efficiency with respect to the change in wettability on the wettability change layer is improved, which is advantageous in terms of cost such as shortening of the treatment time. On the other hand, in the case of a photocatalyst treatment layer comprising a photocatalyst and a binder, there is an advantage that the formation of the photocatalyst treatment layer is easy. As the material used for the photocatalyst treatment layer, the same materials as those used for the wettability changing layer described above can be used.

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。   When the said photocatalyst processing layer has a photocatalyst and a binder, content of the photocatalyst in a photocatalyst processing layer can be set in the range of 5 to 60 weight%, Preferably it is 20 to 40 weight%.

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。   The substrate on which the photocatalyst treatment layer is formed may be a flexible substrate such as a resin film, or may be a non-flexible substrate such as a glass substrate. Good. Thus, in this embodiment, the substrate used for the photocatalyst processing layer side substrate is not particularly limited in its material, but since this photocatalyst processing layer side substrate is used repeatedly, a predetermined substrate is used. A material having strength and having a surface with good adhesion to the photocatalyst treatment layer is preferably used. Specific examples include glass, ceramic, metal, and plastic.

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。   In order to improve the adhesion between the substrate surface and the photocatalyst treatment layer, a primer layer may be formed on the substrate. Examples of such a primer layer include silane-based and titanium-based coupling agents.

(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。
(2) Second Aspect The second aspect of the wettability changing layer used in the present invention contains a photocatalyst and has a wettability such that the contact angle with the liquid is lowered by the action of the photocatalyst accompanying the energy irradiation. It is a changing layer. According to this aspect, since the change in wettability is formed, it is possible to easily form each polarizing region of the polarizing layer using a pattern having changed wettability.

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。   In this embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the wettability changing layer 31 is formed on the resin layer 2 (FIG. 7A) and irradiated with energy 36 through the photomask 35 (FIG. 7B). )), The wettability is changed from lyophobic to lyophilic to form the lyophilic region 31b (FIG. 7C), whereby the lyophobic region 31a and the lyophilic property are formed on the wettability changing layer. A wettability pattern composed of the region 31b is formed.

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。   Such a wettability changing layer is not particularly limited as long as it contains a photocatalyst, and even if it is a photocatalyst-containing layer having a photocatalyst and a material whose wettability is changed by the action of the photocatalyst, the wettability is changed by the photocatalyst. The property change layer having the material to be formed and the photocatalyst processing layer having the photocatalyst may be laminated. In the following, description will be given separately for these two cases.

(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。
(I) In the case of a photocatalyst containing layer In this embodiment, the wettability changing layer may contain a photocatalyst and may be a photocatalyst containing layer whose wettability is changed by the action of the photocatalyst. Since the wettability changing layer is a photocatalyst-containing layer, the part irradiated with energy can be made lyophilic and the part not irradiated with energy can be made a liquid repellent area. This is because each polarizing region of the polarizing layer can be formed. In addition, the photocatalyst-containing layer changes the wettability due to the action of the photocatalyst contained in the photocatalyst-containing layer itself, so that it is possible to manufacture a polarizing plate efficiently with fewer manufacturing steps. .

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。   The material used for such a photocatalyst-containing layer is not particularly limited as long as it is a material whose wettability changes due to the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation and has a main chain that is not easily degraded or decomposed by the action of the photocatalyst. Instead, the same material as the wettability changing layer of the first aspect described above can be used.

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。   As a photocatalyst used for the said photocatalyst content layer, the thing similar to the photocatalyst processing layer of the 1st mode mentioned above can be used. Moreover, content of the photocatalyst in a photocatalyst content layer can be set in the range of 5 to 60 weight%, Preferably it is 20 to 40 weight%.

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。   Further, the lyophilic region on the photocatalyst-containing layer is not particularly limited as long as the contact angle with water is smaller than that of the lyophobic region, and the wettability in the lyophilic region is uniform. Or it may be non-uniform.

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。   In addition, about the thickness of a photocatalyst content layer, since it is the same as that of the wettability change layer described in the said 1st aspect, description here is abbreviate | omitted.

(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。
(Ii) When having a photocatalyst treatment layer and a characteristic change layer In this embodiment, the wettability change layer is formed on the photocatalyst treatment layer containing the photocatalyst and the photocatalyst treatment layer, and the wettability is increased by the action of the photocatalyst. It may have a characteristic changing layer that changes. When the wettability changing layer is composed of the photocatalyst processing layer and the characteristic changing layer, even when the photocatalyst is not contained in the above characteristic changing layer, when the energy is irradiated, The part of the characteristic change layer that has been irradiated with energy can be made a lyophilic region, and the part that has not been irradiated with energy can be made a lyophobic region. This is because a region can be formed. Moreover, since the said photocatalyst processing layer is formed between a characteristic change layer and a resin layer, it can suppress that a polarizing layer receives the influence of a photocatalyst with time.

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。   The material used for such a property change layer is not particularly limited as long as it is a material whose wettability changes due to the action of the photocatalyst associated with energy irradiation and has a main chain that is not easily deteriorated or decomposed by the action of the photocatalyst. It is not something. In addition, since it is the same as that of the wettability change layer described in the said 1st aspect regarding the characteristic change layer, description here is abbreviate | omitted.

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。   The photocatalyst treatment layer is the same as the photocatalyst treatment layer described in the first aspect, and the thickness of the wettability change layer in which the characteristic change layer and the photocatalyst treatment layer are laminated is the same as in the first aspect. Since it is the same as the thickness of the described wettability change layer, description here is abbreviate | omitted.

(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。
(3) Method of forming wettability changing layer Next, a method of forming the wettability changing layer used in the present invention will be described. The forming method of the wettability changing layer used in the present invention differs depending on each aspect of the wettability changing layer described above. In the following, description will be made separately for each aspect.

(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。
(I) Forming method of wettability changing layer according to first aspect The forming method of the wettability changing layer according to the first aspect of the present invention is a wettability changing layer in which the wettability changes by the action of a photocatalyst on the resin layer. A wettability changing layer forming step of forming
After the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer containing the photocatalyst and the photocatalyst processing layer side substrate having the substrate are arranged with a gap so that the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer are 200 μm or less. And a wettability pattern forming step of irradiating energy in a pattern and forming a wettability pattern in which the wettability is changed so that the contact angle with the liquid is reduced in the wettability changing layer.

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。
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 6A, first, a wettability changing layer 31 whose wettability is changed by the action of a photocatalyst is formed on the resin layer 2 (wetting property changing layer forming step). Next, as shown in FIG. 6 (b), the wettability changing layer 31, the photocatalyst processing layer 32 containing the photocatalyst, and the photocatalyst processing layer side substrate 34 having the base 33 are combined with the wettability changing layer 31 and the above. After the photocatalyst processing layer 32 is disposed so as to have a predetermined gap, energy 36 is irradiated through a photomask 35, and the wettability changing layer 31 is contacted with a liquid as shown in FIG. 6C. The lyophilic region 31b whose wettability has been changed so as to decrease is formed, and a wettability pattern composed of the liquid repellent region 31a and the lyophilic region 31b is formed (wetability pattern forming step).
Hereinafter, each process of the formation method of such a wettability change layer is demonstrated.

(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。
(Wettability change layer forming process)
In this embodiment, a wettability changing layer forming step is first performed in which a wettability changing layer in which wettability is changed by the action of a photocatalyst is formed on the resin layer.

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。   The wettability changing layer used in this embodiment is prepared by dispersing the above-described forming material in a solvent together with other additives as necessary to prepare a wettability changing layer forming coating solution. It can form by apply | coating the coating liquid for resin on a resin layer. As the solvent to be used, alcohol-based organic solvents such as ethanol and isopropanol are preferable. In addition, as a method for applying the wettability changing layer forming coating solution, a general method such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, bead coating, or the like can be used. Moreover, when the said coating liquid for wettability change layer formation contains an ultraviolet curing component, a wettability change layer can be formed by performing a hardening process by irradiating an ultraviolet-ray.

(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。
(Wettability pattern forming process)
In this embodiment, the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer containing the photocatalyst and the photocatalyst processing layer side substrate having the substrate are separated from each other so that the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer are 200 μm or less. Then, a wettability pattern forming step is performed in which energy is applied to the pattern to form a wettability pattern in which the wettability is changed so that the contact angle with the liquid is reduced in the wettability changing layer.

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。   In this embodiment, the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer are arranged with a predetermined gap so that the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer can act by the photocatalyst. The term “arrangement” as used herein means a state in which the action of the photocatalyst substantially extends over the surface of the wettability changing layer. The photocatalyst processing layer and the wettability changing layer are arranged with a gap therebetween.

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。   In this embodiment, the gap is preferably 200 μm or less. Among them, in consideration of the fact that the pattern accuracy is very good and the photocatalyst sensitivity is high, and therefore the efficiency of wettability change of the wettability changing layer is good, it is particularly within the range of 0.2 μm to 10 μm, preferably 1 μm to It is preferable to be within the range of 5 μm. Such a gap range is particularly effective for a small-area wettability changing layer capable of controlling the gap with high accuracy.

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。   On the other hand, when the treatment is performed on a wettability changing layer having a large area of, for example, 300 mm × 300 mm or more, there is no contact between the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer with a fine gap as described above. It is extremely difficult to form. Therefore, when the wettability changing layer has a relatively large area, the gap is preferably in the range of 10 to 100 μm, particularly in the range of 50 to 75 μm. By setting the gap within such a range, wetting is further achieved without causing problems such as pattern blurring and pattern deterioration, and photocatalyst sensitivity deteriorates and wettability change efficiency deteriorates. This is because there is an effect that unevenness does not occur in the wettability change on the property change layer.

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。   Thus, when the wettability changing layer having a relatively large area is irradiated with energy, the setting of the gap in the positioning device between the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer in the energy irradiation device is within a range of 10 μm to 200 μm, In particular, it is preferable to set within a range of 25 μm to 75 μm. By setting the set value within such a range, it is possible to arrange the photocatalyst treatment layer and the wettability changing layer without contact with each other without causing a significant decrease in pattern accuracy or a significant deterioration in the sensitivity of the photocatalyst. This is because it becomes possible.

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。   Thus, by disposing the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer surface at a predetermined interval, oxygen, water, and active oxygen species generated by the photocatalytic action are easily desorbed. That is, when the interval between the photocatalyst treatment layer and the wettability changing layer is narrower than the above range, it is difficult to desorb the active oxygen species, and as a result, the wettability change rate may be reduced. Is not preferable. In addition, when it is arranged at a distance from the above range, the generated active oxygen species are difficult to reach the wettability changing layer, which is not preferable because the rate of wettability change may be slowed in this case as well. .

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。   Moreover, as a method of forming such a very narrow gap uniformly and arranging the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer, for example, a method using a spacer can be mentioned. By using the spacer in this way, a uniform gap can be formed, and the portion in contact with the spacer does not reach the surface of the wettability changing layer because the action of the photocatalyst does not reach. A predetermined wettability change pattern can be formed on the wettability change layer by having the same pattern as the wettability change pattern. In addition, by using such a spacer, the active oxygen species generated by the action of the photocatalyst reaches the wettability changing layer surface at a high concentration without diffusing, so that an efficient and fine wettability change pattern can be formed. Can be formed.

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。   In this embodiment, the arrangement state of the photocatalyst processing layer and the wettability changing layer only needs to be maintained at least during the energy irradiation.

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。   In this embodiment, the wettability changing layer and the photocatalyst processing layer are arranged with a predetermined gap and the wettability is changed by irradiating energy. Therefore, a polarizing plate that is not affected by the photocatalyst can be produced.

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。   The energy irradiation referred to in this embodiment is a concept including irradiation of any energy beam capable of changing the wettability of the wettability changing layer by the photocatalyst, and is not limited to visible light irradiation.

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。   Usually, the wavelength of light used for such energy irradiation is set in the range of 400 nm or less, preferably in the range of 150 nm to 380 nm. This is because, as described above, the preferred photocatalyst used in the wettability changing layer is titanium dioxide, and light having the above-described wavelength is preferable as energy for activating the photocatalytic action by the titanium dioxide.

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。   Examples of light sources that can be used for such energy irradiation include mercury lamps, metal halide lamps, xenon lamps, excimer lamps, and various other light sources.

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。   In addition to the method of performing pattern irradiation through a photomask using the light source as described above, it is also possible to use a method of drawing and irradiating in a pattern using a laser such as excimer or YAG.

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。   In addition, the energy irradiation amount at the time of energy irradiation is an irradiation amount necessary for the wettability changing layer surface to change the wettability of the wettability changing layer surface by the action of the photocatalyst in the photocatalyst treatment layer.

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。   Further, in this embodiment, the photocatalyst treatment layer and the wettability changing layer are opposed to each other and energy irradiation is performed. When the photocatalyst treatment layer is formed in a pattern on the substrate, the photocatalyst treatment layer is actually used. Since the wettability of only the formed part changes, the energy irradiation direction is from any direction as long as the photocatalyst treatment layer and the wettability changing layer are irradiated with energy. Irradiation may be performed, and furthermore, the energy to be irradiated has an advantage that it is not particularly limited to parallel light such as parallel light.

(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。
(I) Forming Method of Wetting Change Layer of Second Aspect The forming method of the wettability changing layer of the second aspect of the present invention includes a photocatalyst on a resin layer, and the wettability is changed by the action of the photocatalyst. A wettability changing layer forming step for forming a wettability changing layer;
The wettability changing layer includes a wettability pattern forming step of irradiating energy in a pattern to form a wettability pattern in which the wettability is changed so that the contact angle with the liquid is reduced.

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。
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 7A, first, a wettability changing layer 31 whose wettability is changed by the action of a photocatalyst is formed on the resin layer 2 (wetting property changing layer forming step). Next, as shown in FIG. 7B, the wettability changing layer 31 is irradiated with energy 36 through the photomask 35, and as shown in FIG. The lyophilic region 31b whose wettability has been changed so as to reduce the contact angle with the liquid is formed, and a wettability pattern composed of the liquid repellent region 31a and the lyophilic region 31b is formed (wetability pattern forming step).
Hereinafter, each process of the formation method of such a wettability change layer is demonstrated.

(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。
(Wettability change layer forming process)
In this embodiment, first, a wettability changing layer forming step is performed in which a photocatalyst is contained on the resin layer, and a wettability changing layer in which the wettability is changed by the action of the photocatalyst is formed.

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。   The wettability changing layer used in this embodiment is prepared by dispersing the above-described forming material in a solvent together with other additives as necessary to prepare a wettability changing layer forming coating solution. It can form by apply | coating the coating liquid for resin on a resin layer.

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。   In addition, since the solvent and the coating method of the coating liquid for forming the wettability changing layer are the same as those described in the section of the method for forming the wettability changing layer of the first aspect, the explanation here is as follows. Omitted.

(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。
(Wettability pattern forming process)
In this embodiment, the wettability changing layer is subjected to a wettability pattern forming step in which energy is applied in a pattern to form a wettability pattern in which the wettability is changed so that the contact angle with the liquid is reduced.

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。   In addition, since energy irradiation etc. are the same as that of what was described in the term of the formation method of the wettability change layer of the said 1st aspect, description here is abbreviate | omitted.

(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。
(4) Others In the present invention, the above-described partition may be provided on the liquid repellent region of the wettability changing layer. This is because color mixing of the dichroic dye used in each polarization region can be prevented.

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。
6). Polarizing plate The thickness of the polarizing plate of the present invention is appropriately selected depending on the use and type of the polarizing plate, but can usually be in the range of 100 μm to 1000 μm.

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。   In the present invention, it may be a reflective polarizing plate in which a reflective layer made of metal or the like is formed on the substrate, and has a certain degree of transparency to visible light on the substrate. As described above, a transflective polarizing plate on which the reflective layer is formed may be used.

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。   As such a reflective layer, for example, a highly reflective metal such as aluminum or silver can be formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like. For example, a reflective polarizing plate is formed. In the case of forming a transflective polarizing plate, the film thickness can usually be in the range of 10 nm to 30 nm. In addition, when the reflective layer made of the metal is formed, a protective layer such as an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a urethane resin, or an alkyd resin may be formed to prevent the reflective layer from being deteriorated. preferable. Further, a light diffusion layer or the like may be formed as necessary.

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。
7). Next, the manufacturing method of the polarizing plate of this invention is demonstrated.
The method for producing a polarizing plate of the present invention includes a coating step of applying a curable resin composition on a substrate or a substrate for forming a recess having a projection, the substrate and the substrate for forming a recess, and the curable resin. An arrangement step of stacking the compositions on top of each other, a curing step of curing the curable resin composition to form a curable resin, and peeling the substrate for forming the recesses from the curable resin composition or the curable resin. A resin layer forming step of forming a resin layer by performing a recess forming step of forming a recess;
Applying a polarizing layer-forming coating solution containing a dichroic dye on the resin layer, orienting the dichroic dye through the recesses of the resin layer, fixing the orientation state of the dichroic dye, And a polarizing layer forming step of forming the polarizing layer so that the polarizing layer has a plurality of polarizing regions as described above.

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。
The manufacturing method of the polarizing plate of this invention is demonstrated referring drawings. FIG. 8 is a process diagram showing an example of a method for producing a polarizing plate of the present invention. As shown in FIG. 8, in the manufacturing method of the polarizing plate of this invention, first, the curable resin composition 12 is apply | coated on the base material 1 (FIG. 8 (a)), and it has the base material 1 and a convex part. The substrate 14 for forming recesses is overlapped with the curable resin composition 12 interposed therebetween, and the curable resin composition 12 is cured by irradiating energy 15 (FIG. 8B). Furthermore, the resin layer 2 having a recess is formed by peeling the recess forming substrate 14 (FIG. 8C) (FIG. 8D). In this way, the resin layer forming step is performed. Next, a polarizing layer-forming coating solution containing a dichroic dye is applied onto the resin layer 2, and the dichroic dye is oriented by the recesses of the resin layer 2, thereby fixing the orientation state of the dichroic dye. Thus, the polarizing layer 3 is formed (FIG. 8E). At this time, the polarizing layer 3 is formed in a pattern so as to have a red polarizing region 3R, a green polarizing region 3G, and a blue polarizing region 3B. In this way, the polarizing layer forming step is performed.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of such a polarizing plate is demonstrated.

(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。
(1) Resin layer formation process The resin layer formation process in the manufacturing method of the polarizing plate of this invention is a coating process which apply | coats a curable resin composition on the base material or the board | substrate for recessed formation which has a convex part, and said group. A step of stacking the material and the substrate for forming recesses with the curable resin composition sandwiched therebetween, a curing step of curing the curable resin composition into a curable resin, and the curable resin composition or A recess forming step of peeling the recess forming substrate from the curable resin to form a recess.
Hereinafter, each process of such a resin layer formation process is demonstrated.

(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。
(I) Application process In the resin layer formation process in this invention, the application process which apply | coats a curable resin composition on the base material or the board | substrate for concave formation which has a convex part first is performed.
Hereinafter, the method for applying the recess forming substrate and the curable resin composition used in this step will be described.

(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。
(Substrate forming substrate)
First, the recess forming substrate used in this step will be described. The substrate for forming recesses used in this step has a protrusion on the surface. Moreover, this convex part is formed so that it may become symmetrical with respect to the concave part of the target resin layer.

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。   The shape of the convex portion of the concave portion forming substrate used in the present invention is not particularly limited as long as the concave portion of the target resin layer can be formed. In addition, since the width | variety, height, shape, pattern, etc. of a convex part respond | correspond to the recessed part of the resin layer mentioned above, description here is abbreviate | omitted.

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。   Further, the concave portion forming substrate may be a flexible substrate such as a resin film, or may be a non-flexible substrate such as glass. In the present invention, since the recess forming substrate is used repeatedly, a material having a predetermined strength is preferably used. Specific examples include glass, ceramic, metal, and plastic. Such a material is appropriately selected depending on a method for forming a convex portion described later. Furthermore, the said recessed part formation board | substrate is suitably selected with the irradiation method of the energy at the time of hardening the curable resin composition in the hardening process mentioned later. That is, when irradiating energy rays from the concave portion forming substrate side, it is necessary to be a transparent material, but when irradiating energy rays from the base material side, it is not particularly limited to transparent materials. Absent.

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。   The concave portion forming substrate may be moved by the concave / convex cylindrical drum, and the concave portion forming substrate itself constitutes the concave / convex cylindrical drum, that is, a convex portion is formed on the surface of the concave / convex cylindrical drum. It may be. It is because a recessed part can be continuously replicated on a base material and a manufacturing efficiency improves by passing through a roll to roll process. Moreover, since it is possible to produce a large number of polarizing plates having good polarization characteristics by only once producing an original plate of such a recess formation substrate, the production efficiency can be further improved.

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。   As a method for forming such a convex portion, for example, a method of patterning glass or a resin film, a method of applying a photosensitive resin layer or the like on the surface of glass or the like, and a method of patterning the photosensitive resin layer, or the like is used. Can do. As the patterning method, a general method can be used, and examples thereof include a photolithography method, a sputtering method, and a mechanical cutting method. Furthermore, an oblique vapor deposition method, a rubbing method, etc. can also be used.

(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。
(Coating method of curable resin composition)
In this step, the curable resin composition may be applied on a base material or may be applied on a recess forming substrate. Further, the base material and the recess forming substrate may be fixed with a predetermined gap, and the curable resin composition may be poured and applied between them.

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。   Examples of the method for applying the curable resin composition include spin coating, roll coating, printing, dip coating, curtain coating (die coating), and the like.

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。   The film thickness of the applied curable resin composition is preferably in the range of 0.1 to 30 μm, and more preferably in the range of 0.2 to 10 μm. This is because if the film thickness is too thinner than the above range, the recesses may not be sufficiently replicated in the curable resin composition. On the other hand, if the film thickness is too thick, the polarizing plate produced according to the present invention becomes heavy, and when the substrate is a film, there is a possibility that the coated surface tends to curl easily.

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。   Moreover, it may apply | coat by the method mentioned above, controlling application quantity so that the said curable resin composition may become a desired film thickness, and after apply | coating, you may remove an excess curable resin composition. Examples of a method for removing excess curable resin composition include a method for removing using a roller, a method for scraping using a doctor, and the like. Moreover, the process of removing such an excessive curable resin composition may be performed after an application | coating process, and may be performed after the arrangement | positioning process mentioned later.

(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。
(Ii) Arrangement Step Next, the arrangement step of the resin layer forming step in the present invention will be described. The disposing step in the present invention is a step of overlapping the base material and the concave portion forming substrate with the curable resin composition interposed therebetween.

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。   The method for arranging the substrate and the recess forming substrate is not particularly limited as long as the applied curable resin composition is arranged so as to be in contact with the substrate and the recess forming substrate. It is preferable to arrange so as to be in close contact with the substrate. This is because the resin layer made of the curable resin obtained by curing the curable resin composition is formed on the substrate, and therefore, the curable resin composition is preferably in close contact with the substrate. Moreover, it is preferable that the said base material and the said board | substrate for recessed part formation are arrange | positioned with a gap | interval so that a curable resin composition may become the target film thickness.

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。   Moreover, in order to improve the adhesiveness of the said base material and the said curable resin composition, it is preferable to surface-treat to a base material. Specifically, glow discharge treatment, corona discharge treatment, UV treatment, saponification treatment, or the like can be used. Moreover, you may form a primer layer on a base material. Further, a primer layer (barrier layer) may be provided for the purpose of protecting the substrate from the curable resin. Examples of such a primer layer include silane-based and titanium-based coupling agents.

(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。
(Iii) Curing Step In the resin layer forming step in the present invention, a curing step is performed in which the curable resin composition is cured to form a curable resin.

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。   Examples of the curing method of the curable resin composition include a method of irradiating energy rays, a method of heating, and the like. In the present invention, a method of irradiating energy rays is preferably used. The energy rays referred to in the present invention indicate energy rays capable of causing polymerization with respect to monomers and polymers contained in the curable resin composition.

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。   The energy ray is not particularly limited as long as it is an energy ray capable of polymerizing the curable resin composition, but usually ultraviolet light or visible light is used from the viewpoint of the ease of the device, etc. Irradiation light having a wavelength of 150 to 500 nm, preferably 250 to 450 nm, more preferably 300 to 400 nm is used.

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。   In the present invention, a method of irradiating ultraviolet rays (UV) as energy rays is a preferable method. This is because the method using UV as the actinic radiation is an already established technique, and therefore it is easy to apply to the present invention including the photopolymerization initiator to be used.

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。   As a light source of this irradiation light, a low pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), a high pressure discharge lamp (high pressure mercury lamp, metal halide lamp), a short arc discharge lamp (super high pressure mercury lamp, xenon lamp, mercury xenon). Lamp). In particular, the use of metal halide lamps, xenon lamps, high-pressure mercury lamps, etc. is recommended. The irradiation intensity is appropriately adjusted according to the composition of the curable resin composition and the amount of photopolymerization initiator.

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。   Moreover, as a film thickness of curable resin obtained by hardening | curing curable resin composition, it is preferable to exist in the range of 0.1-30 micrometers, especially in the range of 0.2-10 micrometers. The film thickness is too thick because the polarizing plate produced according to the present invention becomes heavy. Moreover, it is because toughness is inferior when a film thickness is too thin.

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。   In the present invention, the curing step may be performed after the coating step, after the placement step, or during the recess formation step. That is, the curable resin composition is applied on a substrate or a substrate for forming recesses and then cured (after the application step, the first aspect), and the substrate and the substrate for forming recesses are stacked with the curable resin composition interposed therebetween. In either case of curing after placing together (second mode after placement step) or curing after peeling the substrate for forming recesses from the curable resin composition (third mode during the recess forming step) It may be done at. Hereinafter, each aspect will be described.

(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。
(First aspect)
In this invention, the 1st aspect of a hardening process apply | coats a curable resin composition on the base material or the board | substrate for recessed formation, irradiates energy, hardens the said curable resin composition, and is obtained by hardening. A base material and a concave portion forming substrate are arranged so as to overlap each other with the curable resin sandwiched therebetween, and the concave portion forming substrate is peeled from the curable resin to form a concave portion.

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。   At this time, the irradiation direction of the energy rays for curing the curable resin composition may be from the substrate or the concave portion forming substrate side or from the curable resin composition side. However, when a curable resin composition is applied onto a substrate or a substrate for forming recesses and irradiated from the substrate or substrate for forming recesses, the substrate or substrate for forming recesses needs to be a transparent material.

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。   In addition, when the curable resin composition is applied and cured on the base material, the concave portion forming substrate is placed on the surface of the curable resin obtained by curing, and the concave portion is duplicated. The curable resin needs to have a predetermined viscosity. Therefore, it is preferable not to completely cure the curable resin composition, and after the recess forming substrate is disposed on the surface of the curable resin, or after the recess forming substrate is peeled from the curable resin, it may be cured again. Good.

(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。
(Second aspect)
In the present invention, in the second aspect of the curing step, the curable resin composition is applied onto a substrate or a recess forming substrate, and the substrate and the recess forming substrate are overlapped with the curable resin composition interposed therebetween. The curable resin composition is cured by irradiating with energy, and the substrate for forming recesses is peeled from the curable resin obtained by curing to form the recesses.

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。   At this time, the irradiation direction of the energy rays for curing the curable resin composition may be from the concave portion forming substrate side or from the base material side. However, when it irradiates from the base material side, it needs to be a base material transparent material, and when it irradiates from the recessed part formation board | substrate side, the recessed part formation board | substrate needs to be a transparent material.

(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。
(Third aspect)
In this invention, the 3rd aspect of a hardening process apply | coats curable resin composition on the base material or the board | substrate for recessed part formation, and laminate | stacks the base material and the board | substrate for recessed part formation on both sides of the said curable resin composition. And disposing the substrate for forming recesses from the curable resin composition, irradiating energy to cure the curable resin composition, and forming recesses.

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。   At this time, the irradiation direction of the energy ray for curing the curable resin composition may be from the curable resin composition side or from the substrate side. However, when irradiating from the base material side, the base material needs to be a transparent material.

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。   In addition, since the curable resin composition is cured after peeling the recess forming substrate from the curable resin composition, the curable resin composition needs to maintain the recess even after peeling the recess forming substrate. There is. Therefore, the curable resin composition may have a semi-cured state in advance before peeling the recess forming substrate from the curable resin composition so that the curable resin composition has a predetermined viscosity.

(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。
(Iv) Concave formation process In the resin layer formation process in this invention, the concavity formation process which peels the said board | substrate for recessed part formation from the said curable resin composition or the said curable resin, and forms a recessed part is performed.

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。   As a method of peeling the concave portion forming substrate from the curable resin composition or the curable resin, the curable resin composition or the curable resin is peeled off from the concave portion forming substrate and is in close contact with the base material, and the concave portion is formed. If it is formed, it will not specifically limit.

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。   Further, in the present invention, the recess forming substrate is moved by the concave and convex cylindrical drum, and the base material is moved by the base cylindrical drum, and the curable resin composition or the curable resin is moved on the two cylindrical drums. By overlapping the base material and the concave portion forming substrate across the substrate, peeling the concave portion forming substrate from the curable resin composition or the curable resin, and continuously replicating the concave portion on the base material, A resin layer having a recess may be formed. Furthermore, the concave-convex forming substrate may be a concave-convex cylindrical drum. This is because by passing through the roll-to-roll process, the concave portions can be continuously replicated on the base material, and the production efficiency is improved. Moreover, it is because a polarizing plate with a good polarization characteristic can be manufactured in large quantities only by once producing the original plate of such a recess forming substrate.

(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。
(2) Polarizing layer formation process Next, the polarizing layer formation process in the manufacturing method of the polarizing plate of this invention is demonstrated.
In the polarizing layer forming step of the polarizing plate production method of the present invention, a polarizing layer forming coating solution containing a dichroic dye is applied on the resin layer, and the dichroic dye is applied by the recesses of the resin layer. In this step, the alignment state of the dichroic dye is fixed, and the polarizing region is formed in a pattern so that the polarizing layer has a plurality of polarizing regions as described above.

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。   The solvent used in the polarizing layer forming coating solution is appropriately selected depending on the substituent introduced into the dichroic dye. For example, when a hydrophilic group such as a sulfonic acid group is introduced, water is used as the solvent. On the other hand, when a hydrophobic group such as a long-chain alkyl group is introduced, an organic solvent is used. A common thing can be used as such an organic solvent. Moreover, the said polarizing layer forming coating liquid may contain various additives, such as surfactant, such as polyethyleneglycol, as needed. Among the above, in the present invention, the polarizing layer forming coating solution is preferably aqueous. This is because as the dichroic dye used in the present invention, a dichroic dye that forms a column structure, has a hydrophilic group, and exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution is preferably used.

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。   As a method for applying such a coating solution for forming a polarizing layer, the above-mentioned dichroic dye can be oriented by the concave portion of the resin layer, and the polarizing layer is formed in the pattern of the target polarizing region. Although it will not specifically limit if it is a method which can apply | coat the coating liquid for coating, Especially, it is preferable that it is a method in which a shear stress is not added. This is because if a method that requires a shear stress is used, the dichroic dye is oriented in the coating direction and may be difficult to orient due to the concave portions of the resin layer. Moreover, the said coating method is suitably selected by the presence or absence of the partition mentioned above, and the presence or absence of a wettability change layer.

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。   For example, when the partition 16 is formed between the polarizing regions 3R, 3G, and 3B of the polarizing layer as shown in FIG. 5, the application method of the coating liquid for forming the polarizing layer is preferably a discharge method. . This is because in the discharging method, the polarizing layer forming coating solution can be applied onto the resin layer separated by the partition walls. Examples of such a discharge method include an ink jet method.

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。   For example, when the wettability changing layer 31 is formed between the polarizing layers 3R, 3B, and 3G and the resin layer 2 as shown in FIG. 6D, as a method for applying the polarizing layer forming coating liquid, Is not particularly limited as long as it is a method that can be applied to the surface of the wettability changing layer and can be applied only on the lyophilic region of the wettability changing layer. . For example, it may be a method of applying to the entire wettability changing layer such as spray coating or dip coating, or a method of applying a polarizing layer forming coating solution in a desired pattern like a discharge method. May be. In the present invention, it is particularly preferable to use a discharge method. This is because a high-definition pattern can be formed using a pattern due to the difference in wettability on the wettability changing layer. Of the discharge methods, an inkjet method is preferable.

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。   Moreover, when forming the polarizing layer in this invention, after apply | coating the said coating liquid for polarizing layer formation, the solvent contained in the coating liquid for polarizing layer formation is dried. As a method for drying the solvent, a method generally used for solvent drying, for example, heat drying, room temperature drying, freeze drying, far-infrared drying, or the like can be used.

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。   Further, after the polarizing layer forming coating liquid is dried, the polarizing layer can be formed by fixing the orientation state of the dichroic dye. As a method for fixing the orientation state of the dichroic dye, a method of crosslinking the dichroic dye can be used. The crosslinking method of the dichroic dye differs depending on the substituent introduced into the dichroic dye.

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。   When the dichroic dye has a hydrophilic group such as a sulfonic acid group, a crosslinking method for hydrophobizing the hydrophilic group is used. When the hydrophilic group of the dichroic dye is hydrophobized, a cross-link is formed between adjacent dichroic dyes, and the orientation state of the dichroic dye is fixed. When the above dichroic dye exhibits a lyotropic liquid crystal phase in an aqueous solution, the water resistance is poor and the alignment state is easily disturbed due to moisture in the air and the like unless the hydrophobic treatment is performed. It may become.

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。   The hydrophobizing treatment liquid used for the hydrophobizing treatment is not particularly limited as long as the hydrophilic group can be hydrophobized, and is different depending on the hydrophilic group of the dichroic dye used. However, it is preferable that a bridge can be formed between adjacent dichroic dyes. For example, an aqueous solution of a divalent metal salt can be used. Examples of the divalent metal include magnesium, calcium, barium and the like. Specifically, an aqueous barium chloride solution, an aqueous magnesium chloride solution, an aqueous calcium chloride solution, or the like can be used.

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SONa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SONa基のSO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。 The mechanism by which adjacent dichroic dyes are crosslinked is as follows. For example, when the dichroic dye has an SO 3 Na group and is hydrophobized using an aqueous barium chloride solution, the SO 3 ion of the SO 3 Na group of the dichroic dye and Ba in the aqueous barium chloride solution By bonding with ions, adjacent dichroic dyes are cross-linked, so that the column structure is fixed.

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。   Further, the hydrophobizing treatment method is not particularly limited as long as it is a method capable of hydrophobizing the hydrophilic substituent. After the polarizing layer forming coating liquid is dried, the hydrophobizing treatment is performed. Examples thereof include a method of applying a liquid and a method of immersing in the hydrophobizing treatment liquid. After application or immersion of the hydrophobizing treatment liquid, a polarizing layer can be obtained by washing and drying.

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。   On the other hand, when the dichroic dye has a hydrophobic group such as a long-chain alkyl group, for example, a polymerizable group is introduced into the core part of the dichroic dye or a part of the alkyl side chain. A crosslinking method is used in which the dichroic dye is crosslinked in a linear or network form by polymerizing the polymer to fix the alignment state.

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。   Further, when the polarizing layer forming coating liquid contains the liquid crystal material described above, the alignment state of the dichroic dye can be fixed by polymerizing the liquid crystal material. In this case, the liquid crystal material needs to have a polymerizable group.

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。   The polarizing layer used in the present invention has a plurality of polarizing regions as described above. In order to form the plurality of polarizing regions, the above-described polarizing layer forming step may be repeated for the number of polarizing regions of the polarizing layer.

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。   Further, when a wettability changing layer is formed between the resin layer and the polarizing layer, and a method of applying the entire surface of the wettability changing layer as a coating method of the polarizing layer forming coating liquid, for example, In order to form the polarizing layer so as to have a red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region, first, a polarizing layer forming coating solution is made by making only the wettability changing layer surface on which the red polarizing region is formed lyophilic. After coating, as described above, the solvent in the polarizing layer forming coating solution is dried and the dichroic dye is fixed to form a red polarizing region. Next, the green polarization region is formed in the same manner as the formation of the red polarization region, and finally the blue polarization region is formed. Thus, when using the method of applying to the entire surface of the wettability changing layer as the application method of the coating liquid for forming the polarizing layer, the above-described wettability changing pattern forming step is performed by the number of the polarizing regions of the polarizing layer. And the polarizing layer forming step may be repeated.

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。
B. Next, the substrate for a liquid crystal display element of the present invention will be described.
The substrate for a liquid crystal display element of the present invention has the polarizing plate described above and a color filter layer, and the color filter layer has a plurality of colored regions, and at least one of the plurality of colored regions. The colored region exhibits spectral transmittance characteristics different from those of other colored regions, and the polarizing region of the polarizing layer exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region formed on the polarizing region. It is characterized by this.

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。   The substrate for a liquid crystal display element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic sectional view showing an example of the substrate for a liquid crystal display element of the present invention. As shown in FIG. 9, the substrate 21 for a liquid crystal display element of the present invention includes a base material 1, a resin layer 2 formed on the base material 1, and a polarizing layer 3 (3R formed on the resin layer 2). 3G, 3B) and a color filter layer 4 (4R, 4G, 4B) formed on the polarizing layer 3 of the polarizing plate 11.

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。   The polarizing layer 3 has a red polarizing region 3R, a green polarizing region 3G, and a blue polarizing region 3B, and the color filter layer has a red coloring region 4R, a green coloring region 4G, and a blue coloring region 4B. Yes. The red polarization region 3R exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the red coloring region 4R formed on the red polarization region 3R, and the green polarization region 3G has a spectral polarization characteristic with respect to the transmission wavelength region of the green coloring region 4G. The blue polarization region 3B exhibits the spectral polarization property with respect to the transmission wavelength region of the blue colored region 4B.

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。   According to the present invention, each polarizing region of the polarizing layer exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region of the color filter layer formed on the respective polarizing region. As compared to the case where a polarizing layer is formed by mixing a plurality of dichroic dyes as in the past, the thickness of the polarizing layer can be reduced. Light transmittance can be improved. In addition, when each polarization region is formed using, for example, a single dichroic dye, the orientation of the dichroic dye is improved as compared with the case where a plurality of conventional dichroic dyes are mixed. Therefore, there is an advantage that the polarization characteristics can be improved.

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。
Here, the polarization region of the polarization layer exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region formed on the polarization region. For example, in FIG. 9, the red polarization region 3R is the red color region 4R. It means that the spectral polarization characteristic is exhibited with respect to the transmission wavelength region, that is, the spectral polarization property is exhibited with respect to the red wavelength region. In this case, the red polarization region only needs to exhibit spectral polarization characteristics with respect to the red wavelength region, and may exhibit spectral polarization properties with respect to the green or blue wavelength regions, for example.
Hereinafter, each configuration of the liquid crystal display element substrate will be described. In addition, since it is the same as that of what was described in the term of the above-mentioned "A. polarizing plate" about a base material, a resin layer, and a polarizing layer, description here is abbreviate | omitted.

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。
1. Color filter layer The color filter layer used in the present invention has a plurality of colored regions. In addition, at least one of the plurality of colored regions exhibits spectral transmittance characteristics different from those of the other colored regions.

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。   In the present invention, the color filter layer is not particularly limited as long as it has a plurality of colored regions and at least one of the plurality of colored regions exhibits a spectral transmittance characteristic different from that of other colored regions. However, among these, as shown in FIG. 9, it is preferable to have three types of colored regions, a red colored region 4R, a green colored region 4G, and a blue colored region 4B. Thereby, the substrate for a liquid crystal display element of the present invention can be used for a liquid crystal display element capable of color display, for example.

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。   When the color filter layer has a red colored region, a green colored region, and a blue colored region, the material used for the red colored region may be any material that has a maximum transmission wavelength region within the red wavelength region. Although not particularly limited, those having a center wavelength in the vicinity of 600 nm are preferable. The material used for the green colored region is not particularly limited as long as the maximum transmission wavelength region is in the green wavelength region, but a material having a center wavelength in the vicinity of 550 nm is preferable. The material used for the blue colored region is not particularly limited as long as the maximum transmission wavelength region is in the blue wavelength region, but a material having a central wavelength in the vicinity of 450 nm is preferable. As a material used for each colored region, a general color filter layer material can be used.

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。   The formation position of such a color filter layer is not particularly limited as long as it is formed on the side where the resin layer of the base material is formed. For example, as shown in FIG. Color filter layers 4R, 4G, and 4B may be formed on the polarizing layer 3, and color filter layers 4R, 4G, and 4B are formed between the substrate 1 and the resin layer 2 as shown in FIG. May be.

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。
C. Next, the liquid crystal display element of the present invention will be described.
The liquid crystal display element of the present invention can be divided into two embodiments depending on the arrangement of the polarizing layer and the color filter layer. Each embodiment will be described below.

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。
1. First Embodiment A first embodiment of the liquid crystal display element of the present invention is characterized by using the liquid crystal display substrate described above. According to this embodiment, since the liquid crystal display element includes the liquid crystal display element substrate described above, a liquid crystal display element having high light transmittance can be obtained.

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。   The liquid crystal display element of the present embodiment is not particularly limited as long as the liquid crystal display element substrate described above is used.

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。   For example, as shown in FIG. 11, the liquid crystal display element of this embodiment includes a base material 1a, a resin layer 2 formed on the base material 1a, and a polarizing layer 3a (3R, 3G formed on the resin layer 2). 3B), and a liquid crystal display element plate 21 having a color filter layer 4 (4R, 4G, 4B) formed on the polarizing layer 3a, and a first electrode formed on the liquid crystal display element plate 21 A first substrate 41a having a layer 5a and a first alignment film 6a formed on the first electrode layer 5a; a base material 1b; a polarizing layer 3b formed on the base material 1b; A second substrate 41b having a second electrode layer 5b formed on the polarizing layer 3b and a second alignment film 6b formed on the second electrode layer 5b; Liquid crystal is sandwiched between two substrates 41b to form a liquid crystal layer 7. It may be.

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。   In such a liquid crystal display element, since the first substrate includes the above-described liquid crystal display element substrate, as described above, the thickness of the polarizing layer on the first substrate side can be reduced. A good polarizing layer can be obtained, and a liquid crystal display element having high light transmittance can be obtained.

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。   In FIG. 11, the second substrate 41b includes the base material 1b, the polarizing layer 3b, the second electrode layer 5b, and the second alignment film 6b. However, in this embodiment, the second substrate 41b is limited to such a configuration. For example, the second substrate has a base material, a second electrode layer, and a second alignment film, and a polarizing plate is attached to the side of the base material on which the second alignment film or the like is not formed. It may be. At this time, as a polarizing plate to be used, a polarizing plate of a general liquid crystal display element can be used.

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。   Moreover, even if the 2nd board | substrate has a base material, a 2nd electrode layer, and a 2nd alignment film, and the reflecting plate was affixed on the side in which the 2nd alignment film etc. of the base material are not formed. It may have a substrate, a reflective layer, a second electrode layer, and a second alignment film. Such a liquid crystal display element is a reflective liquid crystal display element. At this time, as the reflection plate or the reflection layer to be used, those generally used for liquid crystal display elements can be used.

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。   In the liquid crystal display element of this embodiment, for example, a TN mode, STN mode, VA mode, ferroelectric liquid crystal (FLC) mode, antiferroelectric liquid crystal (AFLC) mode, IPS mode, or the like can be used.

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。   In addition, as shown in FIG. 12, for example, the liquid crystal display element of this embodiment includes a base material 1a, a resin layer 2a formed on the base material 1a, and a polarizing layer 3a (3R formed on the resin layer 2a). 3G, 3B), and the liquid crystal display element plate 21 having the color filter layer 4 (4R, 4G, 4B) formed on the polarizing layer 3a, and the liquid crystal display element plate 21 formed on the liquid crystal display element plate 21. A first substrate 41a having one electrode layer 5a and a first alignment film 6a formed on the first electrode layer 5a; a base material 1b; a resin layer 2b formed on the base material 1b; A polarizing plate 11 having a polarizing layer 3b formed on the resin layer 2b, a second electrode layer 5b formed on the polarizing plate 11, and a second alignment film formed on the second electrode layer 5b 6b and the second substrate 41b having the first substrate 41. And is between the second substrate 41b may be one in which the liquid crystal layer 7 a liquid crystal is sandwiched are configured.

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。   In this case, in the first substrate 41a and the second substrate 41b, the red polarizing region 3R of the polarizing layer 3a of the first substrate 41a and the red polarizing region 3R of the polarizing layer 3b of the second substrate 41b face each other. The green polarization regions 3G face each other and the blue polarization regions 3B face each other. That is, for example, the red polarization region 3R of the polarization layer 3b of the second substrate 41b has a spectral polarization characteristic with respect to the transmission wavelength region of the red coloring region 4R of the color filter layer 4 of the first substrate 41a facing the red polarization region 3R. It shows.

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。   In FIG. 12, for example, in the case of a TN mode liquid crystal display element, when light is incident from the second substrate 41b side in a voltage non-applied state, first, the red polarization region 3R of the polarizing layer 3b of the second substrate 41b is transmitted. Light absorbs specific polarization in a specific wavelength region of red. The light transmitted through the red polarizing region 3R is transmitted through the red colored region 4R of the color filter layer 4 of the first substrate 41a by twisting the polarization direction of the light by 90 ° when transmitted through the liquid crystal layer 7. Since light outside the specific wavelength region is absorbed, only the specific polarized light in the specific wavelength region of red transmits through the red colored region 4R. Further, since the specific polarized light in the specific wavelength region of red is transmitted through the red polarizing region 3R of the polarizing layer 3a, red light can be observed. On the other hand, in the voltage application state, the polarization direction of the light does not change when passing through the liquid crystal layer 7, so that black display is obtained.

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。
In such a liquid crystal display element, since the first substrate has the above-described liquid crystal display element substrate, and the second substrate has the above-described polarizing plate, as described above, the first substrate and the second substrate Any polarizing layer of the substrate has good polarization characteristics, and the thickness of the polarizing layer can be reduced, so that a liquid crystal display element having high light transmittance can be obtained.
Hereinafter, each configuration of such a liquid crystal display element will be described.

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。   The first substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as the above-described liquid crystal display element substrate, the first electrode layer, and the first alignment film are laminated. For example, the substrate, the resin layer, the polarizing layer, the color filter layer, the first electrode layer, and the first alignment film may be laminated in this order, and the substrate, the color filter layer, the resin layer, the polarizing layer, The first electrode layer and the first alignment film may be stacked in this order, and the base material, the first electrode layer, the resin layer, the polarizing layer, the color filter layer, and the first alignment film are stacked in this order. It may be a thing, and the base material, the 1st electrode layer, the color filter layer, the resin layer, the polarizing layer, and the 1st orientation film may be laminated in order.

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。   The first electrode layer used for the first substrate is not particularly limited as long as it is generally used as an electrode layer of a liquid crystal display element. For example, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO) and the like.

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。   Further, the first alignment film used for the first substrate is not particularly limited as long as the liquid crystal can be aligned. For example, a film subjected to rubbing treatment, photo-alignment treatment, or the like can be used. .

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。   Further, the second substrate used in this embodiment is not particularly limited as long as the above-described polarizing plate, the second electrode layer, and the second alignment film are laminated. For example, the substrate, the resin layer, the polarizing layer, the second electrode layer, and the second alignment film may be laminated in this order. The substrate, the second electrode layer, the resin layer, the polarizing layer, and the second alignment It may be laminated in the order of the film.

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。   Further, the second electrode layer and the second alignment film used for the second substrate are the same as the first electrode layer and the second alignment film of the first substrate, respectively.

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。   The polarizing plate is the same as that described in “A. Polarizing plate”, and the liquid crystal display element substrate is the same as that described in “B. Liquid crystal display element substrate”. Since there is, explanation here is omitted.

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。   The liquid crystal layer used in this embodiment may be any liquid crystal layer that is generally composed of liquid crystals used in liquid crystal display elements.

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。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the liquid crystal display element of the present invention will be described. A second embodiment of the liquid crystal display element of the present invention includes a first substrate having the polarizing plate, the first electrode layer, and the first alignment film, a second substrate, and the second substrate. A second substrate having a second polarizing layer, a color filter layer, a second electrode layer and a second alignment film formed on the first substrate, the first alignment film of the first substrate, and the second alignment film of the second substrate; Are arranged so as to face each other, and a liquid crystal display element in which a liquid crystal is sandwiched between the first substrate and the second substrate,
The color filter layer has a plurality of colored regions, and at least one of the plurality of colored regions exhibits a spectral transmittance characteristic different from that of the other colored regions, and the polarizing layer of the first substrate The polarizing region exhibits spectral polarization characteristics with respect to a transmission wavelength region of a colored region of the color filter layer of the second substrate facing the polarizing region of the polarizing layer of the first substrate.

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。   The liquid crystal display element of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display element of this embodiment. As shown in FIG. 13, the liquid crystal display element of this embodiment includes a base material 1a, a resin layer 2 formed on the base material 1a, and a polarizing plate 3a formed on the resin layer 2. 11, a first substrate 41a having a first electrode layer 5a formed on the polarizing layer 3a of the polarizing plate 11, a first alignment film 6a formed on the first electrode layer 5a, and a first substrate 41a, Two base materials 1b, a second polarizing layer 3b formed on the second base material 1b, a color filter layer 4 formed on the second polarizing layer 3b, and formed on the color filter layer 4. A second substrate 41b having a second electrode layer 5b and a second alignment film 6b formed on the second electrode layer 5b is provided, and liquid crystal is interposed between the first substrate 41a and the second substrate 41b. A liquid crystal layer 7 is formed by being sandwiched.

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。   The color filter layer 4 of the second substrate 41b has a red colored region 4R, a green colored region 4G, and a blue colored region 4B, and the first substrate 41a and the second substrate 41b are the polarizing layer 3a of the first substrate 41a. The red polarization region 3R of the second substrate 41b faces the red coloring region 4R of the color filter layer 4 of the second substrate 41b, the green polarization region 3G and the green coloring region 4G face each other, the blue polarization region 3G and the blue coloring region 4G, Are arranged to face each other. That is, for example, the red polarizing region 3R of the polarizing layer 3a of the first substrate 41a has a spectral polarization characteristic with respect to the transmission wavelength region of the red colored region 4R of the color filter layer 4 of the second substrate 41b facing the red polarizing region 3R. It shows.

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。   In FIG. 13, for example, in the case of a TN mode liquid crystal display element, when light is incident from the second substrate 41b side in a voltage non-applied state, first, the light transmitted through the second polarizing layer 3b of the second substrate 41b is specified. Absorbs polarized light. The light transmitted through the polarizing layer 3b is transmitted through the red colored region 4R of the color filter layer 4 of the first substrate 41a by twisting the polarization direction of the light by 90 ° when transmitted through the liquid crystal layer 7. Therefore, only the specific polarized light in the specific wavelength region of red transmits through the red colored region 4R. Further, since the specific polarized light in the specific wavelength region of red is transmitted through the red polarizing region 3R of the polarizing layer 3a, red light can be observed. On the other hand, in the voltage application state, the polarization direction of the light does not change when passing through the liquid crystal layer 7, so that black display is obtained.

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。   In such a liquid crystal display element, since the first substrate has the polarizing plate described above, the polarizing layer of the first substrate has good polarization characteristics and the thickness of the polarizing layer is reduced as described above. Therefore, a liquid crystal display element with high light transmittance can be obtained.

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。   In FIG. 13, the second substrate 41b includes the second base material 1b, the second polarizing layer 3b, the color filter layer 4, the second electrode layer 5b, and the second alignment film 6b. The embodiment is not limited to such a configuration. For example, the second substrate has a second base material, a color filter layer, a second electrode layer, and a second alignment film, and the second base material. A polarizing plate may be attached to the side where the alignment film or the like is not formed. At this time, a polarizing plate of a general liquid crystal display element can be used as the polarizing plate to be used.

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。   Note that the first electrode layer, the second electrode layer, the first alignment film, the second alignment film, the liquid crystal layer, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof is omitted here.

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。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

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/cmの加重を1分間かけた。この状態で、紫外光を100mJ/cm照射し、さらに凹部形成用基板を剥離した後、紫外光を3000mJ/cm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。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[Example 1]
(Formation of resin layer)
A well-cleaned glass substrate with an ITO electrode was coated with an ultraviolet curable acrylate resin composition having the following composition, and a recess-forming substrate on which irregularities were formed by an electron beam drawing method was placed, and 100 kg / cm 2 Was applied for 1 minute. In this state, the ultraviolet light irradiating 100 mJ / cm 2, further after peeling the recess-forming substrate, the ultraviolet light 3000 mJ / cm 2 was irradiated, width 0.2 [mu] m, pitch 0.4 .mu.m, a depth of 0.2 [mu] m A stripe-shaped recess pattern was formed to form a resin layer.

<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
<Ultraviolet curable acrylate resin composition>
・ Goserac UV-7500B (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 40 parts by weight ・ 1,6-hexanediol acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 35 parts by weight ・ Pentaerythritol acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 21 parts by weight -Hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Ciba Specialty Chemicals) 2 parts by weight-Benzophenone (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 2 parts by weight

(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。
(Formation of partition walls)
On the concave pattern of the resin layer, a photosensitive resin (NN780, manufactured by JSR Corporation) was spin-coated at 2000 rpm for 10 seconds, vacuum-dried, and dried on a hot plate at 90 ° C. for 3 minutes. Thereafter, patterning was performed in a stripe shape having a width of 10 μm at intervals of 100 μm by photolithography, and baked at 230 ° C. for 30 minutes. Thereby, a partition wall having a height of 0.3 μm was formed. The surface was hydrophilized by adding a plasma treatment thereto.

(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。
(Formation of polarizing layer)
As the dichroic dye, the following compound (1) for forming a red polarizing region, the following compound (2) for forming a green polarizing region, and the following compound (3) for forming a blue polarizing region, (4) was used.

Figure 2005352322
Figure 2005352322

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。   On the concave pattern of the resin layer and between the partition walls, a 10.0% by weight aqueous solution of the compound (1), a 12.0% by weight aqueous solution of the compound (2), and the compound (3) and the compound A 10% by weight aqueous solution having a weight ratio of 1: 1 with (4) was applied every three lines using an inkjet method, dried, and then immersed in a 15% aqueous barium chloride solution for about 1 second. Furthermore, it washed and dried again, and the polarizing layer patterned so that it might become three types of polarizing regions of a 0.2 micrometer-thick red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region was formed. This obtained the polarizing plate.

(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。
(Measurement of degree of polarization)
<Degree of polarization in the red polarization region>
The polarizing plate and a commercially available polarizing plate (manufactured by Nitto Denko Corporation, product name SEG1425DU) are overlapped so that their absorption axes are orthogonal to each other, and further a bandpass filter having a center wavelength of 600 nm and a half width of 20 nm is overlapped, When the transmittance (excluding the bandpass filter) of the red polarizing region was measured using an optical microscope and a photodiode, it was 0.35%. When the absorption axis of the polarizing plate and the absorption axis of a commercially available polarizing plate were overlapped and measured for transmittance in the same manner as above, it was 35.2% and the degree of polarization was 98.3%. there were. The degree of polarization was measured in the same manner as described above using a filter with a center wavelength of 550 nm and a half-value width of 20 nm as a bandpass filter to be superimposed, and it was 71.5%. Further, the degree of polarization when a band pass filter having a center wavelength of 450 nm and a half width of 20 nm was superimposed was 6.2%.

<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。
<Degree of polarization in the green polarization region>
In the same manner as the method for measuring the degree of polarization in the red polarization region, the degree of polarization in each wavelength region was measured in combination with three types of bandpass filters. %, 52.2%.

<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。
<Degree of polarization of blue polarization region>
In the same manner as the method for measuring the degree of polarization in the red polarization region, the degree of polarization in each wavelength region was measured in combination with three types of bandpass filters. As a result, 44.1% and 92.6 from the longer wavelength, respectively. %, 96.8%.

[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。
[Example 2]
(Formation of resin layer)
In the same manner as in Example 1, a stripe-shaped concave pattern having a width of 0.2 μm, a pitch of 0.4 μm, and a depth of 0.2 μm was formed, and a resin layer was formed.

(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/cm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。
(Formation of wettability change layer)
3 g of isopropyl alcohol, 0.4 g of organosilane (manufactured by Toshiba Silicone, TSL8113), 0.04 g of fluoroalkylsilane (manufactured by Tochem Products, MF-160E), and a photocatalyst inorganic coating agent (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., ST-K01) ) 1.5 g was mixed and heated at 100 ° C. for 20 minutes with stirring.
This solution is applied onto the concave pattern of the resin layer by spin coating, and dried at 150 ° C. for 10 minutes to promote hydrolysis and polycondensation reaction, and the photocatalyst is firmly fixed in the organopolysiloxane. A wettability changing layer having a thickness of 0.05 μm was formed.
Next, a negative type photomask pattern surface is overlapped on this wettability changing layer, and UV exposure is performed from the photomask side with a mercury lamp (wavelength 365 nm) at an illuminance of 300 mW / cm 2 for 900 seconds. A wettability change pattern was formed in which lyophilic regions and 10 μm-wide lyophobic regions were alternately arranged in stripes.

(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。
(Formation of polarizing layer)
On the lyophilic region of the wettability changing layer, a 10.0% by weight aqueous solution of the compound (1) used in Example 1, a 12.0% by weight aqueous solution of the compound (2), and the compound (3 ) And a compound (4) in a weight ratio of 1: 1, a 10% by weight aqueous solution is applied every 3 lines using an inkjet method, dried, and then immersed in a 15% aqueous barium chloride solution for about 1 second. I let you. Furthermore, it washed and dried again, and the polarizing layer patterned so that it might become three types of polarizing regions of a 0.2 micrometer-thick red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region was formed. This obtained the polarizing plate.

(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。
(Measurement of degree of polarization)
When the degree of polarization was measured in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the polarizing plate exhibited polarization characteristics in each color polarization region of the red polarization region, the green polarization region, and the blue polarization region.

[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。
[Example 3]
(Formation of resin layer)
In the same manner as in Example 1, a stripe-shaped concave pattern having a width of 0.2 μm, a pitch of 0.4 μm, and a depth of 0.2 μm was formed, and a resin layer was formed.

(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。
(Formation of wettability change layer)
3 g of isopropyl alcohol, 0.4 g of organosilane (manufactured by Toshiba Silicone, TSL8113), and 0.04 g of fluoroalkylsilane (manufactured by Tochem Products, MF-160E) are mixed and heated at 100 ° C. for 20 minutes with stirring. did. This solution is applied on the concave pattern of the resin layer by spin coating, and dried at 150 ° C. for 10 minutes to advance hydrolysis and polycondensation reaction. Thus, a wettability changing layer having a thickness of 0.05 μm is formed. Formed.

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。   Further, 5 g of trimethoxysilane (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., TSR8113) and 2.5 g of 0.5N hydrochloric acid were mixed and stirred for 8 hours. This was diluted 10 times with isopropyl alcohol to obtain a primer layer forming coating solution. This primer layer forming coating solution was applied onto the negative photomask pattern surface by a spin coat method and dried at 150 ° C. for 10 minutes to form a photomask having a primer layer.

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。   Furthermore, 30 g of isopropyl alcohol, 3 g of trimethoxymethylsilane (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., TSR8113) and 20 g of a photocatalytic inorganic coating agent (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., ST-K03) were mixed and stirred at 100 ° C. for 20 minutes. This was diluted 3 times with isopropyl alcohol to obtain a coating solution for forming a photocatalyst treatment layer. The photocatalyst treatment layer-forming coating liquid is applied onto the photomask having the primer layer by spin coating, and dried at 150 ° C. for 10 minutes, whereby the photocatalyst treatment layer side having a transparent photocatalyst treatment layer is used. A substrate was formed.

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/cm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。 A photocatalyst treatment layer of the photocatalyst treatment layer side substrate, and the wettability variable layer disposed at intervals of 10 [mu] m, 900 seconds UV from the photocatalyst treatment layer side substrate side by a mercury lamp (wavelength 365 nm) at an intensity of 300 mW / cm 2 Exposure was performed to form a wettability change pattern in which 90 μm-wide lyophilic regions and 10 μm-wide lyophobic regions were alternately arranged in stripes.

(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。
(Formation of polarizing layer)
In the same manner as in Example 2, a polarizing layer patterned to have three types of polarizing regions of a red polarizing region, a green polarizing region, and a blue polarizing region having a thickness of 0.2 μm was formed. This obtained the polarizing plate.

(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。
(Measurement of degree of polarization)
When the degree of polarization was measured in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the polarizing plate exhibited polarization characteristics in each color polarization region of the red polarization region, the green polarization region, and the blue polarization region.

[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/cm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。
[Example 4]
(Preparation of substrates for liquid crystal display elements)
Using the polarizing plate of Example 1, on the polarizing layer of this polarizing plate, a photosensitive resin (manufactured by JSR Corporation, NN780) was spin-coated at 2000 rpm for 10 seconds, vacuum-dried, and at 90 ° C. for 3 minutes. After pre-baking, 100 mJ / cm 2 of ultraviolet light exposure was performed, and post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form a 1 μm thick transparent protective layer.

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。   On this transparent protective layer, a black matrix was formed by a photolithographic method at the boundary between the polarizing regions. In addition, a red colored region, a green colored region, and a blue colored region were formed on the corresponding polarizing regions to form a color filter layer. Further, an ITO transparent electrode having a thickness of 100 nm was formed on the color filter layer by a sputtering method, an alignment film was formed on the ITO transparent electrode, and an alignment treatment was performed to produce a liquid crystal display element substrate.

(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。
(Preparation of counter substrate)
Using the polarizing plate of Example 1, a transparent protective layer having a thickness of 1 μm was formed on the polarizing layer of this polarizing plate in the same manner as described above. Further, an ITO transparent electrode having a thickness of 100 nm was formed on the transparent protective layer by a sputtering method, an alignment film was formed on the ITO transparent electrode, and an alignment treatment was performed to produce a counter substrate.

(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。
(Production of liquid crystal display element)
A 1.5 μm diameter bead spacer is dispersed on the alignment film of the liquid crystal display element substrate, a sealing material is applied around the alignment film of the counter substrate, and the alignment directions of the alignment films of the two substrates are parallel to each other. 2 so that the alignment films face each other, and the red polarization regions, the green polarization regions, and the blue polarization regions of the two substrates face each other, and the absorption axes of the respective polarization regions that face each other are orthogonal to each other. A single substrate was placed and bonded together. Thermocompression bonding was performed at 150 ° C. for about 1 hour to prepare a test cell. When a ferroelectric liquid crystal (R2301 manufactured by Clariant Co., Ltd.) was injected into this test cell under a temperature condition of about 100 ° C. and slowly cooled, uniform monodomain alignment was obtained, and a red polarizing region, a green polarizing region and a blue polarizing region were obtained. There was no transmission of light in all polarization regions of the polarization region.

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。   Furthermore, when + 5V and -5V rectangular voltages were applied between the electrodes of the liquid crystal display element substrate and the counter substrate at a frequency of 180 Hz and observed under a microscope using a white light source, red light was transmitted in the red polarization region. It was observed. In addition, it was observed that green light was transmitted in the green polarized region, and blue light was transmitted in the blue polarized region.

本発明の偏光板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the polarizing plate of this invention. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the resin layer used for the polarizing plate of this invention. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the dichroic dye used for the polarizing plate of this invention. 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。It is explanatory drawing for demonstrating the dichroic dye used for the polarizing plate of this invention. 本発明の偏光板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the polarizing plate of this invention. 本発明の偏光板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the polarizing plate of this invention. 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。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the polarizing plate of this invention. 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。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the polarizing plate of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for liquid crystal display elements of this invention. 本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 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。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b ... Base material 2, 2a, 2b ... Resin layer 3, 3a, 3b, 3R, 3G, 3B ... Polarizing layer 4, 4R, 4G, 4B ... Color filter layer 5a ... First electrode layer 5b ... First Two electrode layers 6a ... 1st alignment film 6b ... 2nd alignment film 7 ... Liquid crystal layer 11 ... Polarizing plate 13 ... Dichroic dye 13 '... Column structure 16 ... Partition 21 ... Liquid crystal display element substrate 31 ... Wetting change layer 31a: Liquid repellent area 31b: Lipophilic area n: Normal direction

Claims (11)

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。
A polarizing plate having a base material, a resin layer formed on the base material and having a patterned concave or convex portion, and a polarizing layer formed on the resin layer and containing a dichroic dye, ,
The polarizing plate has a plurality of polarizing regions, and at least one of the plurality of polarizing regions exhibits a spectral polarization characteristic different from that of other polarizing regions.
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。   2. The polarizing plate according to claim 1, wherein the dichroic dye forms a column structure, and the column structure is oriented along a concave portion of the resin layer. 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。   The polarizing plate according to claim 1, wherein the dichroic dye exhibits a lyotropic liquid crystal phase in a solution. 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。   The polarizing plate according to any one of claims 1 to 3, wherein a partition wall is formed between the plurality of polarizing regions. 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。   Between the resin layer and the polarizing layer, a wettability changing layer whose wettability is changed by the action of a photocatalyst is formed, and the wettability changing layer is more liquid than the liquid repellent region and the liquid repellent region. 5. The lyophilic region having a small contact angle with the lyophilic region, and the polarizing layer is formed only on the lyophilic region. The polarizing plate according to claim 1. 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。
A polarizing plate according to any one of claims 1 to 5, and a liquid crystal display element substrate having a color filter layer,
The color filter layer has a plurality of colored regions, at least one of the plurality of colored regions exhibits a spectral transmittance characteristic different from other colored regions, and the polarizing region of the polarizing layer is: A substrate for a liquid crystal display element, which exhibits spectral polarization characteristics with respect to a transmission wavelength region of the colored region formed on the polarizing region.
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。   The substrate for a liquid crystal display element according to claim 6, wherein the color filter layer has three kinds of colored regions of a red colored region, a green colored region, and a blue colored region. 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。   A liquid crystal display element comprising the liquid crystal display substrate according to claim 6. 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。
The first substrate having the liquid crystal display element substrate, the first electrode layer, and the first alignment film, the polarizing plate according to any one of claims 1 to 5, and a second polarizing plate. A second substrate having an electrode layer and a second alignment film is disposed so that the first alignment film of the first substrate and the second alignment film of the second substrate face each other, and the first substrate and the second substrate A liquid crystal display element having a liquid crystal sandwiched between second substrates,
The polarizing region of the polarizing layer of the second substrate exhibits spectral polarization characteristics with respect to the transmission wavelength region of the colored region of the color filter layer of the first substrate facing the polarizing region of the polarizing layer of the second substrate. The liquid crystal display element according to claim 8.
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。
A polarizing plate according to any one of claims 1 to 5, a first substrate having a first electrode layer, a first alignment film, a second base material, and the second group A second substrate having a second polarizing layer, a color filter layer, a second electrode layer, and a second alignment film formed on the material, the first alignment film of the first substrate and the second alignment of the second substrate; A liquid crystal display element that is disposed so as to face a film and sandwiches liquid crystal between the first substrate and the second substrate,
The color filter layer has a plurality of colored regions, and at least one colored region of the plurality of colored regions exhibits a spectral transmittance characteristic different from that of the other colored regions, and the polarizing layer of the first substrate The liquid crystal display element, wherein the polarizing region exhibits spectral polarization characteristics with respect to a transmission wavelength region of a colored region of the color filter layer of the second substrate facing the polarizing region of the polarizing layer of the first substrate.
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。   11. The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the color filter layer has three types of colored regions of a red colored region, a green colored region, and a blue colored region.
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