WO2014208653A1 - 偏光素子、及び偏光素子の製造方法 - Google Patents

偏光素子、及び偏光素子の製造方法 Download PDF

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WO2014208653A1
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anisotropic dye
dye film
composition layer
polarizing element
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康嗣 山内
実 鳥越
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三菱化学株式会社
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to a polarizer and the like, and more particularly to a polarizing element including an anisotropic dye film and a resin composition layer formed on a substrate, and a method for manufacturing the polarizing element.
  • a linearly polarizing plate and a circularly polarizing plate are used to control optical rotation and birefringence in display.
  • OLED organic EL element
  • a circularly polarizing plate is used to prevent reflection of external light.
  • iodine or a dichroic organic dye is dissolved or adsorbed in a polymer material such as polyvinyl alcohol, and the film is stretched into a film in one direction to obtain two colors.
  • a polarizing layer obtained by orienting a functional dye has been widely used.
  • the conventional polarizing layer manufactured in this way has problems such as insufficient heat resistance and light resistance depending on the dye and polymer material used, and poor yield of bonding of the polarizing layer when manufacturing a liquid crystal device. there were.
  • a method of forming a pattern by providing a layer containing a photocatalyst on a substrate and irradiating it with energy (Patent Document 1), and controlling the coating state of an anisotropic dye film by changing the hydrophilic treatment on the substrate
  • Patent Document 2 A method of forming a pattern
  • Patent Document 3 a method of forming a pattern by selectively insolubilizing an anisotropic dye film
  • Patent Document 4 a method of forming a pattern by providing a layer including a photosensitive resin layer on an optically anisotropic layer, and exposing and developing after arranging a predetermined mask is also disclosed (Patent Document 4).
  • JP 2004-348043 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-052686 JP 2004-054031 A JP 2007-199661 A
  • Patent Document 1 when a pattern is formed by a layer containing a photocatalyst as in Patent Document 1, it is conceivable that the orientation force is lowered by the action of the photocatalyst and the characteristics as a polarizing element are lowered. Further, the method of Patent Document 2 is considered to have an adverse effect on panel manufacturing because the anisotropic dye film remains on the bonded portion of the substrate. Since the method of Patent Document 3 performs patterning by washing after insolubilization, it is considered that the patterning accuracy does not increase. Furthermore, when the insolubilization of the anisotropic dye film is insufficient, it is considered that the anisotropic dye film is peeled off and the characteristics as a polarizing element are deteriorated.
  • the anisotropic dye film is used. It is necessary to have a resin composition layer on the surface.
  • the resin composition layer also plays a role of protecting the anisotropic dye film from the solvent and water used in the manufacturing process after forming the anisotropic dye film.
  • the resin composition layer is provided by coating or the like on the anisotropic dye film formed by continuous coating on the substrate surface, for example, a method of forming a pattern by removing unnecessary portions by etching, Since the side surface of the anisotropic dye film is exposed to the outside, there is a problem that the anisotropic dye film is side-etched or peeled off by the solvent or water used in the manufacturing process after forming the anisotropic dye film. .
  • the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and the object of the present invention is to provide a polarizing element because side etching or peeling of the anisotropic dye film after coating formation does not occur.
  • Providing a manufacturing method that is less affected by the solvent used in the manufacturing process after the formation of the anisotropic dye film and increases the degree of freedom of the manufacturing process. is there.
  • the performance and reliability of the polarizing element is maintained because side etching or peeling of the anisotropic dye film after coating formation does not occur, and the influence of the solvent used in the manufacturing process after forming the anisotropic dye film is affected. It is to provide a polarizing element that is difficult to receive.
  • the inventors have covered the anisotropic dye film provided on the substrate with the resin composition layer and are not exposed to the outside.
  • the present inventors have found that no peeling or the like occurs and is hardly affected by a solvent or the like. Also, by removing the pattern contour part from the anisotropic dye film formed by continuous coating on the substrate, forming a resin composition layer by coating from above, and removing unnecessary parts, depending on the substrate and the resin composition It has been found that the covered anisotropic dye film is not exposed to the outside, side etching or peeling does not occur, and is hardly affected by a solvent or the like, and the present invention has been completed.
  • the gist of the present invention is as follows [1] to [7].
  • a polarizing element comprising a substrate, an anisotropic dye film and a resin composition layer, Laminated on the substrate in the order of anisotropic dye film, resin composition layer, The upper surface and all side surfaces of the anisotropic dye film are covered with the resin composition layer, And a polarizing element having a portion where an anisotropic dye film and a resin composition layer are not formed on a substrate.
  • the polarizing element according to [1] wherein the resin composition layer does not have optical anisotropy.
  • a method for producing a polarizing element comprising a substrate, an anisotropic dye film and a resin composition layer, A method for producing a polarizing element, comprising the following steps (1) to (4): (1) Step of forming an anisotropic dye film on the substrate surface (2) Step of removing a part of the anisotropic dye film to form a plurality of separated anisotropic dye films (3) Anisotropic Step of forming resin composition layer on reactive dye film (4) Step of removing unnecessary portion other than pattern and pattern contour after forming resin composition layer [5] Resin composition layer of step (3) The method for producing a polarizing element according to [4], wherein the step of forming is performed by continuously applying the resin composition onto the substrate surface.
  • the polarizing element of the present invention is a polarizing element that is not easily affected by etching or the like in the manufacturing process and maintains performance and reliability.
  • the method for manufacturing a polarizing element of the present invention can be less affected by the solvent used in the manufacturing process after forming the anisotropic dye film, and therefore a method for manufacturing a polarizing element such as a liquid crystal display or an organic light emitting diode. It is particularly useful for the production of an in-cell type polarizer having a process using an alignment film forming solvent (n-methylpyrrolidone) or a washing solvent water after forming an anisotropic dye film. .
  • FIG. 2 is a schematic diagram in which an anisotropic dye film of Embodiment 1 is formed.
  • A It is the schematic diagram which removed the pattern outline part of Embodiment 1 from the board
  • B It is a schematic diagram which shows the side surface of Fig.2 (a).
  • 1 is a side view in which a resin composition layer according to Embodiment 1 is formed. It is a schematic diagram which shows the exposure of Embodiment 1 from the side. It is a schematic diagram which shows the side surface of a polarizing element.
  • 5 is a side view in which a resin composition layer according to Embodiment 2 is formed.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the exposure of Embodiment 4 from a side surface.
  • the present invention is a polarizing element including a substrate, an anisotropic dye film and a resin composition layer, and a method for manufacturing the polarizing element.
  • the polarizing element of the present invention is a polarizing element including a substrate, an anisotropic dye film and a resin composition layer, and is laminated on the substrate in the order of the anisotropic dye film and the resin composition layer. That is, it includes an anisotropic dye film obtained by continuous coating on the substrate surface and a resin composition layer provided on the anisotropic dye film.
  • the polarizing element is not limited to the anisotropic dye film and the resin composition layer, and may have other layers for the purpose of improving the polarization performance and improving the mechanical strength.
  • the pattern in the present invention represents the shape pattern of the anisotropic dye film formed on the substrate, and the pattern outline portion is a band including a line that forms the outer shape of the pattern of the anisotropic dye film. Point to.
  • the upper surface and all side surfaces of the anisotropic dye film are covered with the resin composition layer, and the anisotropic dye film and the resin composition layer are not formed on the laminated surface of the substrate. It has a part.
  • the problem of side etching can be solved, and a highly reliable polarizing element can be provided.
  • the anisotropic dye film and the resin composition layer are not formed on the substrate, it becomes easy to bond the substrate and the electrode wiring at the time of panel assembly, and the manufacturing yield of the polarizing element is improved. .
  • the peel strength of the substrate bonding portion and the wiring portion is improved, and the reliability of the polarizing element and the panel is improved.
  • the abundance ratio in the polarizing element in the portion where the anisotropic dye film and the resin composition layer are not present is not particularly limited, and the size of the desired polarizing element and panel, the size of the sealing material for bonding the substrates, and the adhesive strength, It can be appropriately adjusted according to the electrode wiring and the tape width of electrode wiring extraction.
  • a polarizing element of the present invention is a polarizing element comprising a plurality of independent anisotropic dye films on a substrate, wherein the plurality of anisotropic dye films have a resin composition on the upper surface and all side surfaces.
  • the polarizing element is covered with a material layer.
  • Independent means that a plurality of anisotropic dye films are not continuous with each other, that is, there is a portion between each anisotropic dye film where the anisotropic dye film and the resin composition layer do not exist.
  • the plurality of anisotropic dye films may all have the same shape or may include different shapes, but are preferably all the same shape from the viewpoint of manufacturing.
  • the shape may be any shape, but is preferably rectangular from the viewpoint of manufacturing. Note that the term “plurality” may be two or more, and may be appropriately adjusted depending on the size of the substrate to be used, the size of the desired polarizing element, and the like.
  • the thickness of the resin layer covering the anisotropic dye film is preferably 20 nm or more, preferably 50 nm or more. More preferably. Moreover, 2000 nm or less is preferable and 1000 nm or less is still more preferable.
  • the method for manufacturing the polarizing element of the present invention is not particularly limited, and can be obtained by, for example, the manufacturing method described below, but is not limited to this method.
  • substrate Although it does not specifically limit as a board
  • a base material for forming such a substrate for example, inorganic materials such as glass; triacetate resin, acrylic resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, triacetyl cellulose resin, norbornene resin , Polymer materials such as cyclic polyolefin resin and urethane resin; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the substrate is preferably a substrate including a polymer base material containing a polymer material.
  • the water absorption rate of the substrate is usually 5% or less, preferably 3% or less, more preferably 1% or less. If the water absorption is excessively large, the substrate may absorb moisture when the anisotropic polarizing material film is formed by a wet film formation method, and the substrate may be warped, which may easily cause coating defects. In addition, after the anisotropic dye film is formed by a coating method, the substrate may swell and optical defects may occur.
  • the “water absorption rate” in the present embodiment is a value obtained by measuring the rate of change in weight when immersed in water at 23 ° C. for 4 hours using the test method of ASTM D570.
  • an orientation treatment layer or the like is previously provided from the viewpoint of better orienting an anisotropic polarizing material such as a dye contained in the anisotropic dye film in a certain direction.
  • the method for forming the alignment treatment layer can be a known method described in “Liquid Crystal Handbook” (Maruzen Co., Ltd., issued on October 30, 2000), pages 226 to 239.
  • the film form (sheet-fed form) of a fixed dimension may be sufficient, and a continuous film form (strip
  • the thickness of the substrate is usually 0.01 mm to 3 mm, preferably 0.02 mm to 2 mm.
  • the total light transmittance of the substrate is usually 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
  • the “total light transmittance” in the present embodiment is measured using an integrating sphere color measuring device, and is a value obtained by combining diffuse transmission light and parallel light transmission light.
  • the anisotropic dye film in the present invention is an electromagnetic property in any two directions selected from a total of three directions in the three-dimensional coordinate system of the film thickness direction and any two orthogonal in-plane directions. It is an optical film. Examples of electromagnetic properties include optical properties such as absorption and refraction, and electrical properties such as resistance and capacitance.
  • the anisotropic dye film in the present invention contains a dye and is not particularly limited as long as it is a material that exhibits the above anisotropy.
  • a binder resin, a monomer, a curing agent, an additive, and the like may be included as necessary.
  • a dichroic dye is used as the dye in the present invention.
  • the dye is preferably a dye having a liquid crystal phase for alignment control.
  • the dye having a liquid crystal phase means a dye exhibiting lyotropic liquid crystallinity in a solvent.
  • the dye used in the present invention is preferably soluble in water or an organic solvent, and particularly preferably water-soluble, because an anisotropic dye film can be formed by coating. Further preferred are compounds having an inorganic value smaller than the organic value as defined in “Organic Conceptual Diagram-Fundamentals and Applications” (Yoshio Koda, Sankyo Publishing, 1984).
  • the molecular weight is preferably 200 or more, particularly preferably 300 or more, more preferably 1500 or less, and particularly preferably 1200 or less.
  • water-soluble means that the compound dissolves in water at room temperature, usually 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or more.
  • the dye examples include azo dyes, stilbene dyes, cyanine dyes, phthalocyanine dyes, and condensed polycyclic dyes (perylene and oxazine dyes).
  • azo dyes that can take a high molecular arrangement in the anisotropic dye film are preferable.
  • An azo dye means a dye having at least one azo group.
  • the number of azo groups in one molecule is preferably 2 or more, preferably 6 or less, and more preferably 4 or less, from the viewpoints of color tone and production.
  • the dye used in the present invention is not particularly limited, and a known dye can be used.
  • Examples of the dye include JP-A-08-511109, JP-A-09-230142, JP-A-2006-079030, JP-A-2007-302807, JP-A-2007-272211, and JP-A-2007.
  • JP, 2011-141331, JP 2001-504238 and JP-2006-48078 Patent Publication include dyes described in.
  • the dye may be used in the form of a free acid, or a part of the acid group may have a salt form. Further, a salt-type dye and a free acid-type dye may be mixed. Moreover, when it is obtained in a salt form at the time of production, it may be used as it is or may be converted into a desired salt form.
  • a salt-type exchange method a known method can be arbitrarily used, and examples thereof include the following methods.
  • a strong acid such as hydrochloric acid is added to an aqueous solution of a dye obtained in a salt form, the dye is acidified in the form of a free acid, and then the dye is added with an alkaline solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution).
  • a method of neutralizing acidic groups and salt exchange is performed.
  • a neutral salt eg, lithium chloride
  • An aqueous solution of a dye obtained in a salt form is treated with a strongly acidic cation exchange resin, and the dye is acidified in the form of a free acid, and then an alkali solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution). ) To neutralize the acidic group of the dye and perform salt exchange. 4) A method of performing salt exchange by allowing an aqueous solution of a dye obtained in a salt form to act on a strongly acidic cation exchange resin previously treated with an alkaline solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution).
  • the acidic group possessed by the dye is a free acid type or a salt type depends on the pKa of the dye and the pH of the aqueous dye solution.
  • the salt type include salts of alkali metals such as Na, Li and K, ammonium salts which may be substituted with alkyl groups or hydroxyalkyl groups, and organic amine salts.
  • the organic amine include a lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy-substituted lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy-substituted lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, and the like.
  • the type is not limited to one type, and a plurality of types may be mixed.
  • dye can be used independently, these 2 or more types may be used together, and pigment
  • Examples of blending pigments when blending other pigments include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 34, C.I. I. Direct Yellow 86, C.I. I. Direct Yellow 142, C.I. I. Direct Yellow 132, C.I. I. Acid Yellow 25, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Orange 79, C.I. I. Acid Orange 28, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Direct Violet 9, C.I.
  • the resin composition layer in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but those having no optical anisotropy are preferable because they do not impair the performance of the anisotropic dye film.
  • the optical anisotropy in the present invention is anisotropy in the electromagnetic properties in any two directions selected from a total of three directions in the three-dimensional coordinate system of the thickness direction of the resin composition layer and any two orthogonal in-plane directions. It is to have.
  • the light transmittance at 550 nm when the thickness is 500 nm is preferably 80% or more, and more preferably. Is 85% or more, particularly preferably 90% or more. There is no particular upper limit, and a higher one is preferable.
  • the resin composition used for the resin composition layer in the present invention may contain a monomer, a resin, a surfactant, a polymerization initiator, an adhesion improver, a solvent, and the like.
  • Examples of the resin contained in the resin composition layer in the present invention include a photosensitive resin containing a photopolymerizable monomer and the like; a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a nylon resin, a polyimide resin, and a polycarbonate resin; And thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, and melamine resins.
  • photosensitive resin it does not specifically limit as photosensitive resin in this invention, It is preferable to contain a photopolymerizable monomer from points, such as a sensitivity.
  • the photopolymerizable monomer include compounds having at least one ethylenically unsaturated group in the molecule (hereinafter sometimes referred to as “ethylenic monomer”).
  • (meth) acrylic acid for example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, acrylonitrile, styrene and a monoester of a polyvalent or monohydric alcohol with a carboxylic acid having one ethylenically unsaturated bond in one molecule
  • polyfunctional ethylenic monomers having two or more ethylenically unsaturated groups.
  • said photosensitive resin you may contain resin which has an ethylenic double bond in a side chain.
  • Good sensitivity when forming a resin composition layer by coating, drying and exposure, excellent mechanical strength such as indentation hardness and scratch hardness after curing, adversely affecting light scattering and lamination after resin composition layer formation It is possible to form a layer having a low surface roughness that may cause the occurrence of defects and extremely few defects such as pinholes. Therefore, the resin is not specified as long as it has an ethylenic double bond in the side chain.
  • the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) measurement is usually 1,000 or more, preferably 1,500 or more, usually 20,000 or less, Preferably it is 15,000 or less. If the weight average molecular weight is not too small, the sensitivity and the coating strength tend to be maintained and improved, and if not too large, problems such as re-dissolution and generation of foreign matters tend to be suppressed.
  • an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group is particularly desirable from the viewpoint of mechanical strength, water resistance and solvent resistance.
  • the photosensitive resin may contain a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is a component having a function of directly absorbing light and causing a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction to generate a polymerization active radical. If necessary, an additive such as a sensitizing dye may be added and used.
  • the photopolymerization initiator include metallocene compounds including titanocene compounds described in JP-A-59-152396 and JP-A-61-151197, and hexaarylbi compounds described in JP-A-2000-56118.
  • Imidazole derivatives halomethylated oxadiazole derivatives described in JP-A-10-39503; halomethyl-s-triazine derivatives; N-aryl- ⁇ -amino acids such as N-phenylglycine; N-aryl- ⁇ -amino acid salts; Radical activators such as N-aryl- ⁇ -amino acid esters; ⁇ -aminoalkylphenone derivatives; oxime ester derivatives described in JP 2000-80068 A, JP 2006-36750 A, etc. It is done.
  • the thermoplastic resin in the present invention is not particularly limited, and is an acrylic resin, urethane resin, polyester resin, nylon resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, cellulose resin, polyarylate resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol.
  • examples thereof include resins, polyvinyl chloride resins, butyral resins, styrene-maleic acid copolymers, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, and polyvinyl acetate. These may be used alone or in combination.
  • other components such as a modifier, may be included.
  • acrylic resin examples include JP-A-7-207211, JP-A-8-259876, JP-A-10-300922, JP-A-11-140144, JP-A-11-174224, JP-A-2000-56118, Various polymer compounds described in JP-A-2003-233179, JP-A-2007-270147, and the like can be used.
  • an unsaturated monobasic acid is added to at least a part of an epoxy group of the copolymer with respect to a copolymer of an epoxy group-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer.
  • examples include a resin obtained by adding an epoxy group-containing unsaturated compound to the carboxyl group portion of the linear alkali-soluble resin to be contained; (meth) acrylic resin; and the like.
  • urethane resin for example, various polymer compounds described in JP-A-2-158633 and JP-A-2011-5846 can be used.
  • a urethane resin is produced by a reaction between a polyol and an isocyanate, and examples of the polyol include polycarbonate polyols, polyester polyols, polyether polyols, polyolefin polyols, and acrylic polyols.
  • Isocyanates include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, and tolidine diisocyanate, and aromatic rings such as ⁇ , ⁇ , ⁇ ′, ⁇ ′-tetramethylxylylene diisocyanate.
  • Aliphatic diisocyanates having: aliphatic diisocyanates such as methylene diisocyanate, propylene diisocyanate, lysine diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate; cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isopropylidenedicyclohexyl diisocyanate And alicyclic diisocyanates such as isocyanate; These may be used alone or in combination.
  • thermosetting resin in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, a benzoguanamine resin, a rosin-modified maleic acid resin, a rosin-modified fumaric acid resin, a phenol resin, a melamine resin, and a urea resin.
  • the epoxy resin examples include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin; biphenol type epoxy resin; alicyclic epoxy resin; aliphatic chain epoxy resin; Ester-type epoxy resin; a compound obtained by glycidyl etherification of a condensate of phenolic compounds such as phenol, cresol, alkylphenol, catechol, bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S, fluorene bisphenol, and aldehyde compounds such as formaldehyde and salicylaldehyde A compound obtained by glycidyl etherification of a bifunctional phenol; a compound obtained by glycidyl etherification of a bifunctional alcohol; Compounds obtained by glycidyl etherification, as well as hydrogenated products or halides of these compounds.
  • bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin
  • Acid anhydrides aromatic anhydrides such as pyromellitic anhydride; tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Cyclic aliphatic acid anhydrides such as dodecenyl succinic anhydride and trialkyltetrahydrophthalic anhydride.
  • Imidazoles Imidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 4,5-diphenyl Imidazole and the like.
  • Amines bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (aminomethyl) cyclohexane, m-xylylenediamine, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro [5,5 Aliphatic and alicyclic amines such as undecane; aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone; benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, Tertiary amines such as 1,8-diazabicyclo- (5,4,0) -undecene-7, 1,5-azabicyclo- (4,3,0) -nonene-7 and salts of the above amines.
  • s-Triazines 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine Halomethyl such as 2- (4-ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine s-triazines and the like.
  • Multivalent phenols catechol, resorcin, hydroquinone, bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S, biphenol, phenol novolacs, cresol novolacs, bisphenol A, etc.
  • curing agent other than the above examples include phosphonium salts; organic phosphine compounds or salts thereof; metal soaps such as zinc octylate and tin octylate. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
  • acid anhydrides are easily condensed with epoxy, which is preferable in terms of water resistance and solvent resistance.
  • the combined use of acid anhydrides and imidazoles is preferable from the viewpoint of water resistance and solvent resistance because condensation tends to proceed.
  • the resin composition layer in the present invention can contain a surfactant in order to improve wettability, applicability and the like.
  • a surfactant for example, various types such as anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used.
  • nonionic surfactants are preferably used because they are less likely to adversely affect various properties, and among them, fluorine-based and silicon-based surfactants are effective in terms of coatability.
  • fluorine-based surfactant include perfluoroalkylsulfonic acid, perfluoroalkylcarboxylic acid, and fluorine telomer alcohol.
  • the silicon-based surfactant include polyether-modified silicon having various linear and branched chains.
  • the resin composition layer in the present invention can contain, for example, a silane coupling agent, a phosphoric acid adhesion improver, and the like.
  • a silane coupling agent various types such as epoxy-based, (meth) acrylic-based, and amino-based ones can be used alone or in admixture of two or more.
  • the method for producing a polarizing element of the present invention includes at least the following steps (hereinafter, the step (1) below may be referred to as “(1) step”. Similarly to the (1) step, “(( 2) Step ”,“ (3) Step ”, and“ (4) Step ”.
  • (1) Step of forming an anisotropic dye film on the substrate surface (2) Step of removing a part of the anisotropic dye film to form a plurality of separated anisotropic dye films (3) Anisotropic Step of forming a resin composition layer on the photosensitive dye film (4) Step of removing unnecessary portions other than the pattern and the pattern contour portion after forming the resin composition layer
  • the production method of the present invention is not particularly limited as long as it has steps (1) to (4). (1) It is preferable to carry out from step to step (4) in order, but other steps may be provided between them, for example, another step is provided between steps (2) and (3). May be. Further, in the production of the polarizing element of the present invention, the step (1) may be carried out after the two steps (1) and (2).
  • the production method of the present invention is characterized in that the step (1) includes a step of forming an anisotropic dye film on the substrate surface.
  • a method for forming an anisotropic dye film it is preferable to continuously apply a composition for forming an anisotropic dye film containing a dye.
  • Continuous application refers to continuous application of a plurality of patterns and / or contour portions, not intermittent application for each pattern.
  • the pattern to be provided can be appropriately adjusted according to the size of the substrate and the application apparatus, such as applying the pattern to be provided continuously at once, or applying the pattern separately for each of the plurality of patterns.
  • the composition for forming an anisotropic dye film in the present invention is not particularly limited as long as the material contains a dye and exhibits anisotropy. Moreover, in order to form an anisotropic pigment
  • the composition may be in the form of a solution, a gel, or a state in which a dye or the like is dispersed in a solvent.
  • a binder resin, a monomer, a curing agent, an additive, and the like may be included as necessary. Note that the dye described in the structure of the polarizing element can be used as the dye used in this step.
  • the composition for forming an anisotropic dye film is preferably in a liquid crystal phase as a composition from the viewpoint of forming an anisotropic dye film formed after evaporation of the solvent with a high degree of orientation.
  • the state of the liquid crystal phase refers to the state described on pages 1 to 16 of “Basics and Applications of Liquid Crystals” (Shinichi Matsumoto, Ryo Tsunoda, 1991). Say. In particular, the nematic phase described on page 3 is preferred.
  • solvent for composition for forming anisotropic dye film
  • organic solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and glycerin; glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol; cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve; A mixed solvent is mentioned.
  • the concentration of the dye in the composition for forming an anisotropic dye film is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 50% by weight, although it depends on the film forming conditions. % Or less, more preferably 30% by weight or less. Since the dye concentration is not too low, sufficient anisotropy such as a dichroic ratio can be obtained in the obtained anisotropic dye film. Further, if it is not too high, the viscosity does not become too high, and a uniform thin film can be applied, and precipitation of the dye in the anisotropic dye film-forming composition tends to be suppressed.
  • Additives such as surfactants, leveling agents, coupling agents, and pH adjusting agents can be further blended into the composition for forming an anisotropic dye film, if necessary. Depending on the additive, wettability, applicability and the like may be improved.
  • As the surfactant any of anionic, cationic and nonionic properties can be used.
  • the concentration of the additive is not particularly limited, but it is usually sufficient as the concentration in the composition for forming an anisotropic dye film as an amount that is sufficient to obtain the added effect and does not inhibit the molecular orientation. 0.05 wt% or more and 0.5 wt% or less is preferable.
  • a known pH adjuster such as acid / alkali is anisotropy. It may be added either before or after mixing the components of the composition for forming a dye film or during mixing.
  • “Additive for Coating”, Edited by J. Known additives described in Bieleman, Willy-VCH (2000) can also be used.
  • the method for applying the anisotropic dye film forming composition to form the anisotropic dye film is not particularly limited.
  • Yuji Harasaki “Coating Engineering” (Asakura Shoten Co., Ltd., 1971). (Published on March 20, 1998) The methods described on pages 253-277, supervised by Kunihiro Ichimura, “Creation and Application of Molecular Cooperative Materials” (CMC Publishing Co., Ltd., published on March 3, 1998), pages 118-149
  • the slot die coating method is preferable because an anisotropic dye film with high uniformity can be obtained.
  • the present invention includes the step (2) of forming the above-described anisotropic dye film and then removing a part of the anisotropic dye film to form a plurality of separated anisotropic dye films. . More specifically, the method includes a step of removing the pattern contour portion of the anisotropic dye film from the substrate. After removing the pattern contour portion, a resin composition layer described later is formed by coating or the like, so that the resin composition is applied to the removed portion and the side surface of the anisotropic dye film is also covered with the resin composition become.
  • the method for removing the pattern contour portion of the anisotropic dye film from the substrate is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the size of the pattern, the manufacturing process, and the like.
  • the timing to remove is not specifically limited, According to the method to remove, the composition for anisotropic dye film formation may be apply
  • the area to be removed is not particularly limited, but it is desirable that the area is sufficient to ensure sufficient adhesion between the resin composition and the substrate.
  • the entire portion between the patterns of the anisotropic dye film on the adjacent substrate may be removed, or the anisotropic dye film may remain between the patterns of the anisotropic dye film on the adjacent substrate. From the viewpoint of production efficiency, a smaller area to be removed is preferable.
  • Specific removal methods include a wiping method using a wiping member and a solvent, a scraping method using a polishing tape or a blade, a nozzle method combining a solvent discharge nozzle and a suction nozzle, and a laser burned off by laser irradiation. Law.
  • the wiping method is preferable because the removed anisotropic dye film is unlikely to become a particle defect
  • the nozzle method and the laser method are preferable because they are non-contact with the substrate and have less influence on other layers. .
  • the anisotropic dye film obtained as described above may be provided with a step of insolubilization treatment.
  • the step of performing the insolubilization treatment may be either after the step (1) or after the step (2).
  • Insolubilization means a treatment step that suppresses elution of the compound from the film by reducing the solubility of the compound in the film, thereby increasing the stability of the film. Specifically, for example, a process of replacing ions with a lower valence with ions with a higher valence (for example, replacing a monovalent ion with a multivalent ion).
  • the obtained anisotropic dye film is treated by the method described in JP-A No. 2007-241267, etc. to form a film that is insoluble in water. From the viewpoint of
  • the production of the polarizing element of the present invention includes the step (3) of forming a resin composition layer on the anisotropic dye film after removing the pattern contour portion of the anisotropic dye film from the substrate.
  • the method for forming the resin composition layer is not particularly limited as long as the top surface and the side surface of the anisotropic dye film are covered with the resin composition.
  • a method of providing a resin composition layer by applying a resin composition is preferable in terms of film formation ease and stability.
  • the coating method is not particularly limited, and a known method can be appropriately used depending on the coating area, the apparatus, and the characteristics of the resin composition to be coated.
  • slot die coating method spin coating method, spray coating method, bar coating method, roll coating method, blade coating method, curtain coating method, fountain method, dipping method, etc., offset, gravure, flexo, screen
  • the printing method include inkjet.
  • the uniformity is good and the utilization efficiency of the liquid material is high, so it is preferable to use the slot die coating method, and in the case of partial coating, the patterning accuracy is good, so the offset printing method is used. Is preferred.
  • each material of the resin composition described in the configuration of the polarizing element can be used, and these materials are used in a state of being dissolved or dispersed in an organic solvent or the like.
  • the organic solvent it is preferable to select an organic solvent having a boiling point (under a pressure of 101.25 [hPa], hereinafter the same for the boiling point) in the range of 100 to 300 ° C.
  • a solvent having a boiling point of 120 to 280 ° C. is more preferable.
  • organic solvent examples include glycol monoalkyl ethers; glycol dialkyl ethers; glycol diacetates; alkyl acetates; ethers; ketones; monovalent or polyhydric alcohols; Selected from alicyclic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons; chain or cyclic esters; alkoxycarboxylic acids; halogenated hydrocarbons; ether ketones; nitriles, etc., which may be used alone You may use the above together.
  • a coating method such as a spin coating method and a die coating method described later, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point in the range of 100 to 200 ° C. More preferably, it has a boiling point of 120 to 170 ° C. If the boiling point is not too low, unevenness or the like can be suppressed, and if it is not too high, the anisotropic dye film and the resin composition layer tend to be dried without applying an excessive load. is there.
  • glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate are preferable from the viewpoints of good balance of coating properties, surface tension, and the like, and relatively high solubility of the components in the composition.
  • the resin composition layer may be applied continuously on the substrate surface in the same manner as the anisotropic dye film, or a part of the substrate may be divided and applied. For example, it may be applied only on the anisotropic dye film and the pattern contour portion from which the anisotropic dye film has been removed, or at the same time, a portion on another substrate may be applied. As long as the side surface of the anisotropic dye film is covered with the resin composition, the coating on the contour part may be all of the pattern contour part from which the anisotropic dye film and the anisotropic dye film have been removed, or anisotropically. A part of the pattern outline portion from which the neutral dye film and the anisotropic dye film are removed may be used.
  • the thickness of the resin composition layer is usually preferably 20 nm or more, more preferably 50 nm or more, more preferably 2000 nm or less, and still more preferably 1000 nm or less as the thickness after drying. Further, the resin layer after drying may be reinforced by performing a crosslinking operation.
  • a resin composition layer After applying the above resin composition and drying, a resin composition layer can be produced by exposure and, if necessary, thermosetting or photocuring.
  • the drying of the coating film after applying the resin composition is preferably performed by a drying method using a hot plate, an IR oven, or a convection oven.
  • the drying conditions can be appropriately selected according to the type of the solvent component, the performance of the dryer used, and the like.
  • the drying time is usually selected in the range of 15 seconds to 5 minutes at a temperature of 40 to 200 ° C., preferably 50 to 130 ° C., depending on the type of solvent component, the performance of the dryer used, and the like. It is selected in the range of 30 seconds to 3 minutes.
  • the coating film may be cured by irradiating the coating film of the resin composition with an ultraviolet light source or a visible light source.
  • the light source used is not particularly limited.
  • a lamp such as a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a carbon arc, or a fluorescent lamp.
  • the light source include laser light sources such as an argon ion laser, a YAG laser, an excimer laser, a nitrogen laser, a helium cadmium laser, and a semiconductor laser.
  • An optical filter can also be used when used by irradiating light of a specific wavelength.
  • thermosetting treatment conditions at this time are selected such that the temperature is in the range of 100 to 280 ° C., preferably in the range of 150 to 250 ° C., and the time is in the range of 5 to 60 minutes.
  • the film thickness of the resulting resin composition layer is usually 20 nm or more, preferably 50 nm or more, on the other hand, usually 2000 nm or less, preferably 1000 nm or less.
  • This invention has the process of removing the unnecessary part as polarizing elements other than a pattern and a pattern outline part, after forming the resin composition layer mentioned above as (4) processes. Unnecessary portions may be removed depending on the subsequent manufacturing process, and a plurality of removal methods may be combined. The anisotropic dye film is covered with the resin composition layer, and even when unnecessary parts are removed, side etching and peeling of the anisotropic dye film do not occur, maintaining the performance and reliability of the polarizing element. can do.
  • the removal method include a photolithography method, a dry etching method, a sand blast method, and a dry ice cleaning method.
  • a photolithography method when used, an unnecessary portion can be removed by using a photosensitive resin as a resin composition, masking portions other than the pattern and the pattern contour portion, and performing exposure and development.
  • the residue at the removed portion is extremely small, so that, for example, the adhesion at the time of sealing the cell can be improved.
  • the light used in the exposure process is not particularly limited, and examples thereof include ultraviolet rays such as mercury lamps and metal halide lamps, and electron beams.
  • an alkali developer for removing an unexposed portion by development an aqueous sodium solution such as sodium carbonate and sodium hydroxide; an organic alkali such as dimethylbenzylamine and triethanolamine; and the like can be used. Moreover, an antifoamer, surfactant, etc. can also be added to a developing solution.
  • a development processing method a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
  • the resin composition does not need photosensitivity, and unnecessary portions can be removed by performing dry etching while masking the pattern and the pattern contour portion.
  • the method of masking the pattern and the pattern contour portion is not particularly limited. For example, a method of obtaining a mask by exposing and developing only a portion used as a mask after applying a dry film resist or applying a photoresist, A method of pasting a film or foil cut into a predetermined mask shape, a method of obtaining a mask shape by pasting a film on the entire surface and then cutting off excess portions, and a mask material paste by a printing method such as a flexographic plate or a screen plate A pattern printing method or the like can be used.
  • the provided mask may be left as it is or may be removed.
  • the method of removing is not particularly limited, and may be peeled off using a chemical solvent or the like, or may be peeled off mechanically. Further, unnecessary portions can be removed simultaneously with dry etching.
  • the resin composition does not need photosensitivity, and unnecessary portions can be removed by masking and cleaning the pattern and pattern outline portion.
  • the dry ice cleaning method since the projection material does not remain unlike the sand blast method, post-processing is easy.
  • the photolithography method is preferable because of high patterning accuracy, and the dry ice cleaning method is preferable because of high throughput.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram in which an anisotropic dye film is formed in step (1) of the present invention.
  • An anisotropic dye film 2 (shaded portion) is formed on the substrate 1 by continuous coating.
  • the composition for forming an anisotropic dye film containing the dye and the solvent as described above is applied by die coating or the like. By applying stress by this coating, orientation is imparted to the anisotropic dye film.
  • the coated surface may be subjected to a hydrophilic treatment.
  • an alignment film or the like may be formed on the substrate before forming the anisotropic dye film for the purpose of improving the orientation.
  • FIG. 2A shows a schematic diagram in which the pattern contour portion is removed from the substrate in the step (2) of the present invention. Only the pattern contour portion 3 is removed from the anisotropic dye film 2 formed on the substrate 1. Specifically, the dried anisotropic dye film is removed by soaking the wiping tape with a solvent, and sucking it while dissolving the anisotropic dye film.
  • FIG. 2B shows a side view of the substrate shown in FIG. The removed pattern contour portion is concave.
  • FIG. 3 is a side view when the resin composition is continuously applied on the substrate on which the anisotropic dye film is formed after removing the pattern contour portion in the step (3) of the present invention.
  • a photosensitive resin is applied as the above-described resin composition using a slot die method.
  • a resin composition layer 4 is formed on the anisotropic dye film 2 and the removed pattern contour portion 3, and a resin composition layer is formed on the removed pattern contour portion which is concave, The surface other than the surface in contact with the substrate is covered with the resin composition layer.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing from the side the exposure state when removing other than the anisotropic dye film forming composition and the pattern contour portion using the photolithography method in the step (4) of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the side surface of the polarizing element after exposure and development.
  • a polarizing element in which an anisotropic dye film is covered with a resin composition layer is patterned. Thereafter, another layer can be formed on the polarizing element according to each application.
  • the anisotropic dye film in the step (1) of the present invention is formed, and the pattern contour portion in the step (2) of the present invention is removed from the substrate.
  • FIG. 6 is a side view when the resin composition is applied to a part of the anisotropic dye film part and the pattern outline part used as the polarizing element after removing the pattern outline part in the step (3) of the present invention. It is. Specifically, the resin composition described above is applied by pattern printing by offset printing. A resin composition layer 4 is formed on part of the anisotropic dye film 2 and the removed pattern contour portion 3, and the anisotropic dye film is covered with the resin composition layer except for the surface in contact with the substrate. State.
  • the anisotropic dye film not covered with the resin composition of FIG. 6 is removed. Specifically, it is removed using a dry etching method, a sand blasting method, a dry ice cleaning method, a chemical etching method, a UV ashing method, or the like to obtain a polarizing element as shown in a schematic diagram showing the side surface of the polarizing element in FIG. Thereafter, another layer can be formed on the polarizing element according to each application. Further, the timing of removal is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the removal method. For example, after applying the resin composition, it may be before the resin composition is dried or after it is dried.
  • the development residue can be further removed by using a dry etching method, a sand blast method, a dry ice cleaning method, a chemical etching method, a UV ashing method, or the like.
  • a dry etching method a dry etching method, a sand blast method, a dry ice cleaning method, a chemical etching method, a UV ashing method, or the like.
  • the residue can be further reduced while protecting the anisotropic dye film.
  • the anisotropic dye film in the step (1) of the present invention is formed, and the pattern contour portion in the step (2) of the present invention is removed from the substrate.
  • the resin composition is applied so as to cover all of the anisotropic dye film using a slot die method or the like. Thereafter, the applied resin composition is cured by heat or UV irradiation.
  • FIG. 7 shows a case in which, in the step (4) of the present invention, the dry film resist 6 is bonded onto the cured resin composition, and the photoresist layer is formed only on the anisotropic dye film pattern and the pattern contour portion. It is a schematic diagram which shows the exposure state of from the side.
  • FIG. 8 shows a state where the resin composition layer and the anisotropic dye film other than the pattern and the pattern outline portion are removed by using the photoresist layer as a mask and using a sandblast method or the like. Finally, the remaining dry film resist 6 is peeled and removed to obtain a polarizing element as shown in the schematic view of the side surface of the polarizing element in FIG.
  • the anisotropic dye film in the step (1) of the present invention is formed, and the pattern contour portion in the step (2) of the present invention is removed from the substrate. Thereafter, insolubilization treatment of the anisotropic dye film is performed. Subsequently, the steps (3) and (4) of the present invention are carried out in the same manner as in the fourth embodiment, and the remaining dry film resist is peeled and removed, as shown in the schematic diagram showing the side surface of the polarizing element in FIG. A polarizing element is obtained.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an exposure state from the side when a photoresist layer is formed on the pattern and pattern contour portion of the anisotropic dye film by using a photolithography method.
  • a photoresist layer can be provided on the pattern and pattern contour portion of the anisotropic dye film by exposing the photoresist in such a state and then developing with alkali. Further, in the step (4) of the present invention, the resin composition layer other than the pattern of the anisotropic dye film and the pattern contour portion and the anisotropy using the obtained photoresist layer as a mask and using a sandblast method or the like Remove the dye film. At this time, the photoresist layer is also scraped and removed at the same time, and a polarizing element is obtained as shown in the schematic diagram showing the side surface of the polarizing element in FIG.
  • Example 1 A composition for anisotropic dye film is prepared by stirring and dissolving 20 parts by weight of a lithium salt of a dye represented by the following formula (I) and 1 part by weight of a dye represented by the following formula (II) in 79 parts by weight of water.
  • Product 1 was prepared.
  • An alignment film (polyimide film thickness of about 60 nm) formed on a glass substrate (10 ⁇ 10 cm, thickness 0.7 mm) and subjected to rubbing treatment in the horizontal direction on the end face was prepared as a substrate.
  • the anisotropic dye film composition 1 is applied with a die coater (wet film thickness: 2 ⁇ m, head speed: 15 mm / s) and naturally dried, whereby an anisotropic film having a film thickness of about 0.4 ⁇ m is obtained.
  • the functional dye film 1 was formed.
  • coating were 23 degreeC and 50RH%.
  • the periphery (four sides) of a square-shaped coating area with a side of 4 cm taken out as a polarizing element was wiped off with pure water using a cotton swab and having a width of about 5 mm. .
  • the anisotropic dye film 1 after wiping is shown in FIG.
  • the resin composition 1 was uniformly applied using a brush so as to cover the anisotropic dye film 1 (on a 4 cm square film) and the center of the wiping portion (about 2.5 mm).
  • the substrate after coating was pre-baked (80 ° C., 90 seconds) on a hot plate.
  • it was photocured at an intensity of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure machine (EXF-2829-E manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., ultra high pressure mercury lamp). Further, a post-bake treatment (180 ° C., 30 minutes) was performed, and the resin composition 1 was completely cured to obtain a resin composition layer 1.
  • the substrate provided with the resin composition layer 1 was washed with demineralized water for 5 minutes with peristaltic water.
  • the anisotropic dye film 1 on the outer peripheral portion of the resin composition layer 1 was dissolved and removed, and could be patterned (FIG. 9B).
  • the resin composition layer 1 and the anisotropic dye film 1 were not peeled off. Further, no dissolution of the dye from the anisotropic dye film 1 was observed, and a good polarizing element was obtained. Further, the substrate provided with the resin composition layer 1 was wiped off with a cloth containing acetone, but the resin composition layer 1 and the anisotropic dye film 1 were not peeled off or dissolved.
  • Example 1 An anisotropic dye film 2 was formed in the same manner as in Example 1. The wiping off of Example 1 was not performed, and the resin composition 1 was uniformly applied only on the square anisotropic dye film 2 having a side of 4 cm taken out as a polarizing element using a brush. The substrate after coating was pre-baked (80 ° C., 90 seconds) on a hot plate. Next, it was photocured at an intensity of 500 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure machine (EXF-2829-E manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., ultra high pressure mercury lamp). Further, a post-bake treatment (180 ° C., 30 minutes) was performed to completely cure the resin composition 1 to obtain a resin composition layer 2.
  • EXF-2829-E manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., ultra high pressure mercury lamp an ultraviolet exposure machine
  • the substrate provided with the resin composition layer 2 was washed with demineralized water for 5 minutes with peristaltic water.
  • the anisotropic dye film 2 on the outer periphery of the resin composition layer 2 was dissolved and removed, but at the same time, the end surface of the resin composition layer 2 was peeled off as shown in FIG.
  • the dye in the anisotropic dye film eluted from the peeled portion and the like, and contaminated the periphery of the polarizing element.

Abstract

　塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができ、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる製造方法を提供することを課題とする。基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする偏光素子。

Description

偏光素子、及び偏光素子の製造方法
　本発明は偏光子等に関し、より詳しくは、基板上に形成する異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子、並びに偏光素子の製造方法に関する。
　ＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）では、表示における旋光性や複屈折性を制御するために直線偏光板や円偏光板が用いられている。ＯＬＥＤ（有機ＥＬ素子）においても、外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。
　従来、これらの偏光板（偏光素子）には、ヨウ素や二色性を有する有機色素をポリビニルアルコール等の高分子材料に溶解または吸着させ、その膜を一方向にフィルム状に延伸して二色性色素を配向させることにより得られる偏光層が広く使用されてきた。しかしながら、このようにして製造される従来の偏光層では、用いる色素や高分子材料によっては耐熱性や耐光性が十分でない、液晶装置製造時における偏光層の貼り合せの歩留まりが悪い等の問題があった。また、素子構造の簡略化により輝度向上をさせるためセル内に偏光層を形成する試みがなされている。
　一方、ガラスや透明フィルムなどの基材上に二色性色素を含む溶液を塗布することで得られた異方性色素膜を偏光層として用いる方法が検討されている。この塗布による異方性色素膜を製造する方法として、1枚の基板上に複数のパターンを形成する方法が検討されている。例えば、基板上に光触媒を含む層を設け、エネルギー照射させることにより、パターンを形成する方法（特許文献１）、基板上の親水処理を変化させることにより、異方性色素膜の塗布状態を制御し、パターンを形成する方法（特許文献２）、異方性色素膜の不溶化を選択的に行うことで、パターンを形成する方法（特許文献３）等が示されている。また、光学異方性層上に感光性樹脂層を含む層を設け、所定のマスクを配置した上から露光、現像することにより、パターンを形成する方法も示されている（特許文献４）。
特開２００４－３４８０４３号公報 特開２００５－０５２６８６号公報 特開２００４－０５４０３１号公報 特開２００７－１９９６６１号公報
　しかし、特許文献１のように、光触媒を含む層によってパターン形成をする場合、光触媒の作用により配向力が低下し、偏光素子としての特性が低下する事が考えられる。また、特許文献２の方法は、異方性色素膜が基板の貼り合せ部分等に残存するため、パネル製造に悪影響を与えることが考えられる。特許文献３の方法は、不溶化後洗浄することでパターニングを行うため、パターニング精度が上がらないことが考えられる。さらに、異方性色素膜の不溶化が不十分であると、異方性色素膜の剥がれ等が発生し偏光素子としての特性が低下することが考えられる。このように、偏光素子としての特性を維持したまま効率的にパターニングする方法が望まれている。
　ところで、異方性色素膜に機械的強度を付与したり、異方性色素膜から他の層、例えば液晶層等への不純物の溶出を防止したりする等のために、異方性色素膜表面に樹脂組成物層を有する必要がある。また、樹脂組成物層は、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いられる溶剤や水から異方性色素膜を保護する役割も担っている。
　特許文献４のように、フォトリソグラフィー法によってパターンを形成する場合、未露光部分の感光性樹脂層（樹脂組成物層）と異方性色素膜が現像液により除去されるが、この時、露光部分の異方性色素膜の側面が現像液によって、サイドエッチングされる事を本発明者は見出した。異方性色素膜のサイドエッチング現象が起こると、樹脂組成物層及び異方性色素膜が剥離しやすくなり、偏光素子の性能及び信頼性が著しく低下する問題が生じる。
　また、基板面に連続塗布で形成された異方性色素膜上に、樹脂組成物層を塗布等で設け、例えば、エッチングにより不要部分を除去する方法でパターンを形成する方法であっても、異方性色素膜の側面が外部へ曝露されるため、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いられる溶剤や水により異方性色素膜がサイドエッチングされたり、剥離したりする問題が生じる。
　一方、特許文献３のような不溶化によってパターニングされた異方性色素膜が形成された基板上に連続塗布等で樹脂組成物層を設けると、パネル組み立ての際の基板貼り合せや電極配線を行う部分に樹脂組成物層が設けられる。従って、基板貼り合せや電極配線に影響のないように、樹脂組成物層をさらにパターニングする必要性があり、製造効率及びコストの面で問題がある。
　本発明は、上記のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため偏光素子の性能及び信頼性を維持することができ、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響を受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる製造方法を提供することである。また、塗布形成後の異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じないため偏光素子の性能及び信頼性が維持され、また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響を受け難い偏光素子を提供することである。
　本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、基板上に設けられた異方性色素膜が樹脂組成物層によって覆われ、外部へ曝露されないことで、サイドエッチングや剥離等が生じず、溶媒等の影響を受け難いことを見出し本発明に至った。また、基板に連続塗布により形成した異方性色素膜からパターン輪郭部分を除去し、その上から樹脂組成物層を塗布にて形成し、不要部分を除去することで、基板及び樹脂組成物によって覆われている異方性色素膜が外部に曝露されることがなく、サイドエッチングや剥離等が生じず、溶媒等の影響を受け難いことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は、以下の［１］～［７］のとおりである。
［１］基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、
基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、
異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、
且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする偏光素子。
［２］前記樹脂組成物層が、光学異方性を有さないものである、［１］に記載の偏光素子。
［３］前記樹脂組成物層の厚さ５００ｎｍの時の５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上である、［１］又は［２］に記載の偏光素子。
［４］基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子の製造方法であって、
以下の（１）～（４）の工程を含むことを特徴とする偏光素子の製造方法。
（１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
（２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
（３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
（４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
［５］前記（３）工程の樹脂組成物層を形成する工程が、前記基板面上に樹脂組成物を連続塗布で行なうものである、［４］に記載の偏光素子の製造方法。
［６］前記樹脂組成物が感光性樹脂組成物である、［４］又は［５］に記載の偏光素子の製造方法。
［７］前記（４）の不要部分を除去する工程が、フォトリソグラフィー法で行われるものである、［４］～［６］の何れかに記載の偏光素子の製造方法。
　本発明の偏光素子は、製造工程におけるエッチングなどの影響を受けにくく、性能及び信頼性が維持された偏光素子である。
　また、本発明の偏光素子の製造方法は、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなる事ができるため、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード等の偏光素子の製造方法として有用であり、特に異方性色素膜形成後に、配向膜形成用の溶媒（ｎ―メチルピロリドン）や洗浄溶媒である水を用いるプロセスを有するIn-Cell型偏光子の製造に特に有用である。
実施形態１の異方性色素膜を形成した模式図である。 （ａ）実施形態１のパターン輪郭部分を基板から除去した模式図である。（ｂ）図２（ａ）の側面を示す模式図である。 実施形態１の樹脂組成物層を形成した側面図である。 実施形態１の露光を側面から示す模式図である。 偏光素子の側面を示す模式図である。 実施形態２の樹脂組成物層を形成した側面図である。 実施形態４の露光を側面から示す模式図である。 実施形態４の樹脂組成物層及びフォトレジスト層を形成した側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施例１で作製した異方性色素膜１を表す（写真代用図面）。 比較例１で作製した異方性色素膜２を表す（写真代用図面）。
　以下に本発明を実施するための代表的な態様を具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の態様に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
　本発明は、基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子、並びに偏光素子の製造方法である。
　（偏光素子）
　本発明の偏光素子は、基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層される。すなわち、基板面に連続塗布により得られた異方性色素膜及び異方性色素膜上に設けられた樹脂組成物層を含むものである。偏光素子は異方性色素膜及び樹脂組成物層だけに限られず、偏光性能を向上させる、機械的強度を向上させる等の目的で他の層を有していてもよい。例えば、基板及び異方性色素膜の間、異方性色素膜及び樹脂組成物層の間等に他の層を有していてもよい。
　また、本発明におけるパターンとは、基板上に形成された異方性色素膜の形状パターンを表し、パターン輪郭部分とは、異方性色素膜のパターンの外形を形作っている線を含む帯を指す。
　本発明の偏光素子は、異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、且つ、基板の積層面上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することを特徴とする。
　異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われることで、サイドエッチングの問題を解決することができ、信頼性の高い偏光素子を提供することが可能となる。また、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有することで、パネル組み立ての際の基板貼り合せ及び電極配線が容易になり、偏光素子の製造歩留りが向上する。また、基板貼り合せ部分及び配線部分の剥離強度等が向上し、偏光素子及びパネルの信頼性が向上する。
　上記異方性色素膜及び樹脂組成物層が存在しない部分の偏光素子における存在比率は特段限定されず、所望の偏光素子及びパネルの大きさ、基板を貼り合せるシール材の大きさ及び粘着強度、電極配線及び電極配線取り出しのテープ幅等に応じて適宜調整することができる。
　本発明の偏光素子の別の態様としては、基板上に複数の独立した異方性色素膜を含む偏光素子であって、該複数の異方性色素膜は、その上面及び全側面が樹脂組成物層により覆われていることを特徴とする偏光素子である。
　独立したとは、複数の異方性色素膜同士が連続していないこと、すなわちそれぞれの異方性色素膜間に、異方性色素膜及び樹脂組成物層が存在しない部分が存在することを意味する。
　複数の異方性色素膜は、すべて同じ形状であってもよく、異なる形状が含まれていてもよいが、製造上の観点からすべて同じ形状であることが好ましい。また、その形状もどのような形状であってもよいが、製造上の観点から矩形であることが好ましい。なお、複数とは２以上であればよく、使用する基板の大きさや所望の偏光素子の大きさ等によって適宜調整すればよい。
　異方性色素膜のサイドエッチングを防ぐ観点から、異方性色素膜を覆う樹脂層の厚み、特に異方性色素膜の側面における樹脂層の厚みは２０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましい。又、２０００ｎｍ以下が好ましく、１０００ｎｍ以下が更に好ましい。
　なお、本発明の偏光素子を製造する方法は特に限定されず、例えば以下に説明する製造方法等で得ることができるが、この方法に限定されない。
　（基板）
　本発明における基板としては、特に限定されるものではないが、良好な表面性状、接触角特性と吸水特性を有する基板であることが好ましい。そのような基板を形成する基材としては、例えば、ガラス等の無機材料；トリアセテート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、トリアセチルセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状ポレオレフィン系樹脂及びウレタン系樹脂等の高分子材料；等を挙げることができる。これらは１種を単独で、または２種以上を併用してもよい。特に基板は高分子材料を含有する高分子基材を含む基板であることが好ましい。
　基板の吸水率としては、通常５％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは１％以下である。吸水率が過度に大きいと、湿式成膜法にて異方性偏光材料の膜を形成する際に基板が吸湿して基板が反り、塗布欠陥が生じやすくなる場合がある。また、塗布法にて異方性色素膜が形成された後に基板が膨潤して光学欠陥が発生する場合がある。
　なお、本実施の形態における「吸水率」とは、ＡＳＴＭ Ｄ５７０の試験方法を用い、２３℃の水に４時間浸漬させたときの重量変化率を測定した値である。
　基板面の、異方性色素膜が形成される面には、異方性色素膜に含まれる色素などの異方性偏光材料をより良く一定方向に配向させる観点から、予め配向処理層等を設けることができる。配向処理層の形成方法については「液晶便覧」（丸善株式会社、平成１２年１０月３０日発行）２２６頁～２３９頁などに記載の公知の方法によることができる。
　また、基板の形状としては、一定寸法のフィルム状（枚葉状）であってもよいし、連続フィルム状（帯状）であってもよい。また、基板の膜厚としては、通常、０．０１ｍｍ～３ｍｍ、好ましくは０．０２ｍｍ～２ｍｍである。
　基板の全光線透過率としては、通常、８０％以上、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。 なお、本実施の形態における「全光線透過率」とは、積分球色測定装置を使用して測定されるもので、拡散透過光と平行光線透過光とをあわせた値である。
　（異方性色素膜）
　本発明における異方性色素膜とは、膜の厚み方向及び任意の直交する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に、異方性を有する光学膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。
　本発明における異方性色素膜は色素を含むものであり、上記異方性を発現する材料であれば特に限定されない。色素以外にも必要に応じ、バインダー樹脂、モノマー、硬化剤及び添加剤等を含んでいてもよい。
　（色素）
　本発明における色素としては、二色性色素が用いられる。また、色素は、配向制御のため液晶相を有する色素であることが好ましい。ここで、液晶相を有する色素とは、溶剤中でリオトロピック液晶性を示す色素を意味する。
　本発明で用いられる色素としては、塗布により異方性色素膜を形成することができるため、水や有機溶媒に可溶であることが好ましく、特に水溶性であることが好ましい。さらに好ましいものは、「有機概念図－基礎と応用」（甲田善生著、三共出版、１９８４年）で定義される無機性値が有機性値よりも小さな化合物である。又、塩型をとらない遊離の状態で、その分子量が２００以上であるのが好ましく、３００以上であるのが特に好ましく、又、１５００以下であるのが好ましく、１２００以下であるのが特に好ましい。尚、水溶性とは、室温で化合物が水に、通常０．１重量％以上、好ましくは１重量％以上溶解することをいう。
　色素として、具体的には、アゾ系色素、スチルベン系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、縮合多環系色素（ペリレン系、オキサジン系）等が挙げられる。これら色素の中でも、異方性色素膜中で高い分子配列を取り得るアゾ系色素が好ましい。アゾ系色素とは、アゾ基を少なくとも１個以上持つ色素をいう。その一分子中のアゾ基の数は、色調及び製造面の観点から、２以上が好ましく、６以下が好ましく、更に好ましくは４以下である。
　本発明に用いられる色素は特に限定されず、公知の色素を用いることができる。
　色素としては、例えば、特表平０８－５１１１０９号公報、特開平０９－２３０１４２号公報、特開２００６－０７９０３０号公報、特開２００７－３０２８０７号公報、特開２００７－２７２２１１号公報、特開２００７－１８６４２８号公報、特開２００８－６９３００号公報、特開２００８－０８１７００号公報、特開２００９－１６９３４１号公報、特開２００９－１６１７２２号公報、特開２００９－１７３８４９号公報、特開２０１０－０３９１５４号公報、特開２０１０－１６８５７０号公報、特開２０１０－１８０３１４号公報、特開２０１０－２６６７６９号公報、特開２０１１－０１２１５２号公報、特開２０１１―０１６９２２号公報、特開２０１０－１０００５９号公報、特開２０１１－１４１３３１号公報、特表２００１－５０４２３８号公報及び特開２００６－４８０７８号公報等に記載の色素が挙げられる。
　色素は、遊離酸の形のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
　１）塩型で得られた色素の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
　２）塩型で得られた色素の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩（例えば、塩化リチウム）を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
　３）塩型で得られた色素の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
　４）予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られた色素の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
　また、色素が有する酸性基が遊離酸型となるか、塩型となるかは、色素のｐＫａと色素水溶液のｐＨに依存する。
　上記の塩型の例としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、炭素数１～６の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１～６の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数１～６の低級アルキルアミン等が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は１種類に限られず複数種混在していてもよい。
　また、本発明において、色素は単独で使用することができるが、これらの２種以上を併用してもよく、また、配向を低下させない程度に上記例示色素以外の色素を配合して用いることもできる。これにより各種の色相を有する異方性色素膜を製造することができる。
　他の色素を配合する場合の配合用色素の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１３２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　２５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　７９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｏｒａｎｇｅ　２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｒｅｄ　３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｇｒｅｅｎ　４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｇｒｅｅｎ　５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｇｒｅｅｎ　５９等が挙げられる。
　（樹脂組成物層）
　本発明における樹脂組成物層としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、光学異方性を有さないものが、異方性色素膜の性能を阻害しないため好ましい。
　本発明における光学異方性とは、樹脂組成物層の厚み方向及び任意の直行する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に異方性を有することである。
　本発明における樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、異方性色素膜の光学特性を損なわないことから、厚さ５００ｎｍの時の５５０ｎｍの光線透過率が８０％以上であること好ましく、更に好ましくは８５％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。上限は特になく、高い方が好ましい。
　本発明における樹脂組成物層に用いる樹脂組成物は、モノマー、樹脂、界面活性剤、重合開始剤、密着向上剤及び溶剤等を含んでいてもよい。
　本発明における樹脂組成物層に含有される樹脂としては、光重合性モノマー等を含有する感光性樹脂；アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂；等が挙げられる。
　本発明における感光性樹脂としては、特に限定されないが、感度等の点から光重合性モノマーを含有することが好ましい。
　光重合性モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を少なくとも１個有する化合物（以下、「エチレン性単量体」と称することがある）を挙げることができる。具体的には、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン及びエチレン性不飽和結合を１個有するカルボン酸と多価又は１価アルコールのモノエステル、１分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有する多官能エチレン性単量体等が挙げられる。
　前記感光性樹脂としては、側鎖にエチレン性二重結合を有する樹脂を含有してもよい。塗布・乾燥・露光して樹脂組成物層を形成する際の感度が良好で、硬化後の押し込み硬度、引っかき硬度等の機械的強度に優れ、光散乱や樹脂組成物層形成後の積層に悪影響を及ぼす原因となる可能性のある表面粗度が低く、ピンホール等の欠陥が極めて少ない層を形成可能である。従って、側鎖にエチレン性二重結合を有する限り、樹脂は特定されない。
　樹脂の分子量としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、通常、１，０００以上、好ましくは１，５００以上であり、通常、２０，０００以下、好ましくは１５，０００以下である。重量平均分子量が小さ過ぎないことで感度や塗膜強度が維持・向上する傾向があり、大き過ぎないことで再溶解性や異物等の発生等の問題を抑制する傾向にある。
　側鎖にエチレン性二重結合を有する樹脂としては、カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂が、機械強度、耐水性及び耐溶剤性の点から特に望ましい。
　前記感光性樹脂としては、光重合開始剤を含有してもよい。光重合開始剤は、光を直接吸収し、分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。必要に応じて増感色素等の付加剤を添加して使用してもよい。
　光重合開始剤としては、例えば、特開昭５９－１５２３９６号公報、特開昭６１－１５１１９７号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物；特開２０００－５６１１８号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体；特開平１０－３９５０３号公報記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体；ハロメチル－ｓ－トリアジン誘導体；Ｎ－フェニルグリシン等のＮ－アリール－α－アミノ酸類；Ｎ－アリール－α－アミノ酸塩類、Ｎ－アリール－α－アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤；α－アミノアルキルフェノン誘導体；特開２０００－８００６８号公報、特開２００６－３６７５０号公報等に記載されているオキシムエステル誘導体；等が挙げられる。
　本発明における熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン－マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体及びポリ酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、混合してもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、改質剤等他の成分を含んでいてもよい。
　アクリル樹脂としては、例えば、特開平７－２０７２１１号、特開平８－２５９８７６号、特開平１０－３００９２２号、特開平１１－１４０１４４号、特開平１１－１７４２２４号、特開２０００－５６１１８号、特開２００３－２３３１７９号、特開２００７－２７０１４７号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができる。例えば、エポキシ基含有（メタ）アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂；主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂；前記主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；等が挙げられる。
　ウレタン樹脂としては、例えば、特開平２－１５８６３３号及び特開２０１１－５８４６号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができる。
　通常、ウレタン樹脂はポリオールとイソシアネートの反応により作製され、ポリオールとしては、ポリカーボネートポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリオレフィンポリオール類、アクリルポリオール類等が挙げられる。
　イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、α，α，α'，α'－テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート；メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシルジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート；等が例示される。
　これらは単独で用いても、複数種併用してもよい。
　本発明における熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂及び尿素樹脂等が挙げられる。
　エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ビフェノール型エポキシ樹脂；脂環式エポキシ樹脂；脂肪族鎖状エポキシ樹脂；グリシジルエステル型エポキシ樹脂；フェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコール、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、フルオレンビスフェノール等のフェノール化合物と、ホルムアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド化合物との縮合物をグリシジルエーテル化して得られる化合物；二官能フェノールをグリシジルエーテル化して得られる化合物；二官能アルコールをグリシジルエーテル化して得られる化合物；ポリフェノールをグリシジルエーテル化して得られる化合物、並びに、これら化合物の水素添加物又はハロゲン化物等が挙げられる。
　熱硬化性樹脂を硬化する硬化剤としては硬化する作用を有するものであれば特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
　酸無水物類：無水ピロメリット酸等の芳香族酸無水物類；無水テトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリアルキルテトラヒドロフタル酸等の環状脂肪族酸無水物類。
　イミダゾール類：イミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－ウンデシルイミダゾール、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール、２－ヘプタデシルイミダゾール、４，５－ジフェニルイミダゾール等。
　アミン類：ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ｍ－キシリレンジアミン、３，９－ビス（３－アミノプロピル）－２，４，８，１０－テトラスピロ［５，５］ウンデカン等の脂肪族及び脂環族アミン類；メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミン類；ベンジルジメチルアミン、２，４，６－トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ－ル、１，８－ジアザビシクロ－（５，４，０）－ウンデセン－７、１，５－アザビシクロ－（４，３，０）－ノネン－７等の３級アミン類及び上記アミン類の塩類。
　ｓ－トリアジン類：２－（４－メトキシフェニル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－メトキシナフチル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－エトキシナフチル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－エトキシカルボニルナフチル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン等のハロメチルｓ－トリアジン類等。
　多価フェノ－ル類：カテコ－ル、レゾルシン、ハイドロキノン、ビスフェノ－ルＦ、ビスフェノ－ルＡ、ビスフェノ－ルＳ、ビフェノ－ル、フェノ－ルノボラック類、クレゾ－ルノボラック類、ビスフェノ－ルＡ等の２価フェノ－ルのノボラック化物類、トリスヒドロキシフェニルメタン類、アラルキルポリフェノ－ル類、ジシクロペンタジエンポリフェノ－ル類等。
　上記以外の硬化剤としては、ホスホニウム塩類；有機ホスフィン化合物類又はこれらの塩類；オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズ等の金属石鹸類等が挙げられる。
　これらの硬化剤は、１種を単独で使用してもよいが、２種以上を併用して使用することも可能である。
　エポキシ樹脂を用いる際は、酸無水物類がエポキシと容易に縮合しやすく、耐水性、耐溶剤性の点でも好ましい。また、酸無水物類とイミダゾール類を併用するのが、縮合が進みやすく、耐水性、耐溶剤性の点からも好ましい。
　本発明における樹脂組成物層は、濡れ性、塗布性等を向上させるため、界面活性剤を含有することができる。
　界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができる。中でも、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、中でもフッ素系やシリコン系の界面活性剤が塗布性の面で効果的である。
　フッ素系界面活性剤としては、ペルフルオロアルキルスルホン酸、ペルフルオロアルキルカルボン酸、フッ素テロマーアルコール等が、シリコン系界面活性剤としては、種々の直鎖及び分岐鎖を持つポリエーテル変性シリコン等が挙げられる。
　本発明における樹脂組成物層は、樹脂組成物層の密着性を改善するため、例えば、シランカップリング剤、リン酸系密着向上剤等を含有することができる。
　シランカップリング剤の種類としては、エポキシ系、（メタ）アクリル系、アミノ系等種々のものが１種を単独で、或いは２種以上を混合して使用できる。
　本発明の偏光素子の製造方法は、少なくとも以下の工程を有する（以下、下記（１）の工程を「（１）工程」と表すことがある。また、（１）工程と同様に、「（２）工程」、「（３）工程」、「（４）工程」と表すことがある。）。
（１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
（２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
（３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
（４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
　本発明の製造方法は、（１）～（４）工程を有していれば、各工程の回数等は特に限定されない。（１）工程から順に（４）工程まで行なうことが好ましいが、その間に他の工程を有していてもよく、例えば（２）工程と（３）工程の間に他の工程を有していてもよい。また、本発明の偏光素子の製造において、（１）工程及び（２）工程の２つを経た後、また（１）工程を行なってもよい。
　（（１）工程：異方性色素膜の形成方法）
　本発明の製造方法は、（１）工程として、基板面に異方性色素膜を形成する工程を有することを特徴とする。異方性色素膜を形成する方法としては、色素を含む異方性色素膜形成用組成物を連続塗布することが好ましい。連続塗布とは、１つのパターンごとの間欠塗布ではなく、複数のパターン及び／又は輪郭部分を連続で塗布することを指す。基板上に複数のパターンを設ける場合は、設けるパターンを１回で連続塗布する、複数のパターンごとに分けて塗布する等、基板の大きさや塗布装置に合わせて適宜調整する事ができる。
　本発明における異方性色素膜形成用組成物は、色素を含み、且つ異方性を発現する材料であれば特に限定されない。また、基板上に塗布で異方性色素膜を形成するため、色素及び溶剤を含む組成物であることが好ましい。該組成物の態様としては、溶液状であってもよいし、ゲル状であってもよく、色素等が溶剤中に分散している状態であってもよい。また、これら以外にも必要に応じ、バインダー樹脂、モノマー、硬化剤及び添加剤等を含んでいてもよい。
　なお本工程で用いる色素は、上記偏光素子の構成で述べた色素を用いることができる。
　ここで、異方性色素膜形成用組成物は、組成物として液晶相の状態であることが、溶剤が蒸発した後に形成される異方性色素膜を高配向度に形成する観点から好ましい。なお、本実施の形態において、液晶相の状態であるとは、『液晶の基礎と応用』（松本正一・角田市良著、１９９１）の１～１６ページに記載されている状態のことをいう。特に３ページに記載されているネマティック相が好ましい。
　（異方性色素膜形成用組成物の溶媒）
　溶媒としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン等のアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類；等の単独又は２種以上の混合溶剤が挙げられる。
　（異方性色素膜形成用組成物中の色素の濃度）
　異方性色素膜形成用組成物中の色素の濃度としては、成膜条件にもよるが、好ましくは０．０１重量％以上、更に好ましくは０．１重量％以上であり、好ましくは５０重量％以下、更に好ましくは３０重量％以下である。色素濃度が低過ぎないことで、得られる異方性色素膜において十分な二色比等の異方性を得ることができる。また、高過ぎないことで、粘度が高くなり過ぎず、均一な薄膜塗布が可能となり、異方性色素膜形成用組成物中で色素が析出することを抑制できる傾向にある。
　（異方性色素膜形成用組成物の添加剤）
　異方性色素膜形成用組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤及びｐＨ調整剤等の添加剤を配合することができる。添加剤により、濡れ性、塗布性等を向上させ得る場合がある。
　界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性及びノニオン性のいずれも使用可能である。その添加濃度は、特に限定されるものではないが、添加した効果を得るために十分であって、かつ分子の配向を阻害しない量として、異方性色素膜形成用組成物中の濃度として通常、０．０５重量％以上、０．５重量％以下が好ましい。
　また、異方性色素膜形成用組成物中での色素の造塩や凝集等の不安定性を抑制する等の目的のために、公知の酸／アルカリ等のｐＨ調整剤等を、異方性色素膜形成用組成物の構成成分の混合の前後或いは混合中のいずれかで添加してもよい。なお、上記以外の添加剤として"Ａｄｄｉｔｉｖｅ　ｆｏｒ　Ｃｏａｔｉｎｇ"，　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｊ．Ｂｉｅｌｅｍａｎ，Ｗｉｌｌｅｙ－ＶＣＨ（２０００）記載の公知の添加剤を用いることもできる。
　異方性色素膜形成用組成物を塗布し、異方性色素膜を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、原崎勇次著「コーティング工学」（株式会社朝倉書店、１９７１年３月２０日発行）２５３頁～２７７頁に記載の方法、市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」（株式会社シーエムシー出版、１９９８年３月３日発行）１１８頁～１４９頁に記載の方法、段差構造を有する基板（予め配向処理を施してもよい）上にスロットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、カーテンコート法、ファウンテン法、ディップ法等で塗布する方法が挙げられる。中でも、スロットダイコート法を採用すると、均一性の高い異方性色素膜が得られるため好適である。
　（（２）工程：異方性色素膜パターン輪郭部分の除去方法）
　本発明は、（２）工程として、上述した異方性色素膜を形成した後、異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程を有する。より具体的には、異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去する工程を有する。パターン輪郭部分を除去した後、後述する樹脂組成物層を塗布等により形成することで、除去した部分に樹脂組成物が塗布され、異方性色素膜の側面も樹脂組成物で覆われた状態になる。これにより異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じず、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができる。また、異方性色素膜形成後の製造プロセスで用いる溶媒等の影響が受け難くなり、製造プロセスの自由度が高くなる。
　異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去する方法は特に限定されず、パターンの大きさ、製造プロセス等に応じて適宜選択すればよい。また、除去するタイミングも特に限定されず、除去する方法に合わせて、異方性色素膜形成用組成物を塗布し、乾燥する前でもよく、乾燥した後でもよい。
　また、除去する面積は特に限定されないが、樹脂組成物と基板との密着性が十分に確保される程度の面積であることが望ましい。例えば、隣接する基板上の異方性色素膜のパターン間すべてを除去してもよく、また隣接する基板上の異方性色素膜のパターン間に異方性色素膜が残った状態でもよいが、生産効率の点から、除去する面積は小さい方が好ましい。
　除去する方法としては、具体的に、ワイピング部材と溶剤を用いた拭き取り法、研磨テープやブレード等による掻き取り法、溶剤吐出ノズルと吸引ノズルとを組み合わせたノズル法、及びレーザー照射で焼き飛ばすレーザー法等が挙げられる。この中でも、拭き取り法は除去した異方性色素膜がパーティクル欠陥となり難いため好ましく、またノズル法やレーザー法は、基板に対して非接触であり、他の層等への影響が少なくなるため好ましい。
　（異方性色素膜の不溶化処理工程）
　上述したようにして得られた異方性色素膜には、不溶化処理を行う工程を設けてもよい。 不溶化処理を行う工程は、（１）工程の後でも、（２）工程の後でもどちらでもよい。
　不溶化とは、膜中の化合物の溶解性を低下させることにより該化合物の膜からの溶出を抑制し、膜の安定性を高める処理工程を意味する。 具体的には、例えば、少ない価数のイオンをそれより大きい価数のイオンに置き換える（例えば、１価のイオンを多価のイオンに置き換える）処理が挙げられる。このような処理方法としては、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学」（技報堂、１９５７年）４３５～４３７頁等に記載されている処理工程等の公知の方法が用いられる。好ましくは、得られた異方性色素膜を、特開２００７－２４１２６７号公報等に記載の方法で処理し、水に対して不溶性の膜にするのが、後工程の容易さ及び耐久性等の観点から好ましい。
　（（３）工程：樹脂組成物層の形成方法）
　本発明の偏光素子の製造は、（３）工程として、前記異方性色素膜のパターン輪郭部分を基板から除去後において、異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程を有する。樹脂組成物層の形成方法は、異方性色素膜上面及びの側面も樹脂組成物で覆われた状態になれば特に限定されない。特に、樹脂組成物を塗布することにより樹脂組成物層を設ける方法が膜形成の容易性及び安定性の点で好ましい。
　本発明において塗布方法は特に限定されず、塗布面積、装置及び塗布する樹脂組成物の特性で適宜公知の方法を用いる事ができる。具体的には、スロットダイコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、カーテンコート法、ファウンテン法、ディップ法等の他、オフセット、グラビア、フレキソ、スクリーン、インクジェット等の印刷方式が挙げられる。この中でも全面塗布の場合は均一性が良好かつ液材の利用効率が高いため、スロットダイコート法等を用いることが好ましく、一部分の塗布の場合はパターニング精度が良いため、オフセット印刷法等を用いることが好ましい。
　本発明における樹脂組成物は、上記偏光素子の構成で述べた樹脂組成物の各材料を用いることができ、これら材料が、有機溶剤等に溶解又は分散した状態で使用される。
　有機溶剤としては、沸点（圧力１０１３．２５［ｈＰａ］条件下。以下、沸点に関しては全て同様。）が１００～３００℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは１２０～２８０℃の沸点をもつ溶剤である。
　このような有機溶剤としては、例えば、グリコールモノアルキルエーテル類；グリコールジアルキルエーテル類；グリコールジアセテート類；アルキルアセテート類；エーテル類；ケトン類；１価又は多価アルコール類；脂肪族炭化水素類；脂環式炭化水素類；芳香族炭化水素類；鎖状又は環状エステル類；アルコキシカルボン酸類；ハロゲン化炭化水素類；エーテルケトン類；ニトリル類等から選択され、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　後述するスピンコート法及びダイコート法のような塗布方式においては、有機溶剤としては沸点が１００～２００℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは１２０～１７０℃の沸点を持つものである。沸点が極端に低過ぎないことでムラ等を抑制することができ、また、高過ぎないことで、異方性色素膜及び樹脂組成物層に過剰に負荷をかけず乾燥することができる傾向にある。
　上記有機溶剤のうち、塗布性、表面張力等のバランスが良く、組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。
　樹脂組成物層の塗布は、異方性色素膜と同様に基板面に連続で塗布してもよく、基板上の一部を分割して塗布してもよい。例えば、異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分上のみに塗布してもよく、またこれらと同時に他の基板上の部分を塗布してもよい。輪郭部分上の塗布は、異方性色素膜の側面が樹脂組成物で覆われる状態になれば、異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分全てでもよく、また異方性色素膜及び異方性色素膜を除去したパターン輪郭部分の一部でもよい。
　尚、樹脂組成物層の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、２０ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上が更に好ましく、又、２０００ｎｍ以下が好ましく、１０００ｎｍ以下が更に好ましい。また、乾燥後の樹脂層に架橋操作を行い、補強してもよい。
　上述の樹脂組成物の塗布を行い、乾燥した後、露光、必要に応じて熱硬化又は光硬化により、樹脂組成物層を作製することができる。
　樹脂組成物を塗布した後の塗膜の乾燥は、ホットプレート、ＩＲオーブン、又はコンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。乾燥の条件は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて適宜選択することができる。乾燥時間は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて、通常は、４０～２００℃の温度で１５秒～５分間の範囲で選ばれ、好ましくは５０～１３０℃の温度で３０秒～３分間の範囲で選ばれる。
　塗膜の硬化は、樹脂組成物の塗膜上に、紫外線又は可視光線の光源を照射して行なってもよい。使用される光源は、特に限定されるものではなく、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源や、アルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルタを利用することもできる。
　上記塗膜を露光後、熱硬化処理を施してもよい。この際の熱硬化処理条件は、温度は１００～２８０℃の範囲、好ましくは１５０～２５０℃の範囲で選ばれ、時間は５～６０分間の範囲で選ばれる。得られる樹脂組成物層の膜厚は、通常、２０ｎｍ以上、好ましくは、５０ｎｍ以上、一方、通常、２０００ｎｍ以下、好ましくは１０００ｎｍ以下である。
　（（４）工程：不要部分である樹脂組成物層及び異方性色素膜の除去方法）
　本発明は、（４）工程として、上述した樹脂組成物層を形成した後において、パターン及びパターン輪郭部分以外の偏光素子として不要な部分を除去する工程を有する。不要部分の除去は、その後の製造プロセスに応じて一部の除去でもよく、また、除去方法は複数組み合わせてもよい。
　異方性色素膜は、樹脂組成物層に覆われた状態であり、不要部分を除去する際も、異方性色素膜のサイドエッチングや剥離が生じず、偏光素子の性能及び信頼性を維持することができる。
　除去する方法としては、具体的に、フォトリソグラフィー法、ドライエッチング法、サンドブラスト法及びドライアイス洗浄法等が挙げられる。例えば、フォトリソグラフィー法を用いる場合、樹脂組成物として感光性樹脂を用い、パターン及びパターン輪郭部分以外をマスクし露光・現像を行なうことで、不要部分を除去する事ができる。フォトリソグラフィー法を用いる場合は、除去部分の残渣が極めて少なくなるため、例えばセルをシールする際の密着性を向上させる事ができる。
　露光工程に用いる光は特に限定されるものではないが、水銀ランプ、メタルハライトランプ等の紫外線、電子線等が挙げられる。
　現像により未露光部分の除去を行なう際のアルカリ現像液として、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等のナトリウム系水溶液；ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリ；等を用いる事ができる。また、現像液には、消泡剤及び界面活性剤等を添加することもできる。
　現像処理方法としてはシャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法及びパドル（液盛り）現像法等を適用することができる。
　ドライエッチング法を用いる場合、樹脂組成物として感光性は必要ではなく、パターン及びパターン輪郭部分をマスクしドライエッチングを行なうことで、不要部分を除去する事ができる。パターン及びパターン輪郭部分をマスクする方法は特に限定されないが、例えば、ドライフィルムレジストを貼付けた後やフォトレジストを塗布した後に、マスクとして使用する部分のみを露光現像させることによりマスクを得る方法、あらかじめ所定のマスク形状にカットしたフィルムやフォイルを貼りつける方法、全面にフィルムを貼りつけた後に余分な個所をカットしマスク形状を得る方法、及びフレキソ版やスクリーン版等の印刷方式によってマスク材料のペーストをパターン印刷する方法等を用いることができる。
　ドライエッチング後、設けたマスクはそのままでもよく、除去してもよい。除去する方法は特に限定されず、化学的な溶剤等を用いて剥離させてもよく、機械的に剥離させてもよい。また、ドライエッチングによる不要部分の除去と同時に除去させることもできる。
　ドライアイス洗浄法を用いる場合、樹脂組成物として感光性は必要ではなく、パターン及びパターン輪郭部分をマスクし洗浄を行なうことで、不要部分を除去する事ができる。ドライアイス洗浄方式を用いる場合は、サンドブラスト法のように投射材が残らないので、後処理が容易である。
　この中でもフォトリソグラフィー法はパターニング精度が良いため好ましく、またドライアイス洗浄法は、スループットが高いため好ましい。
　以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。なお、各図において各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各々の縮尺を異なって表している場合がある。
　＜実施形態１＞
　図１に、本発明の（１）工程において、異方性色素膜を形成した模式図を示す。基板１上に、連続塗布で異方性色素膜２（斜線部分）を形成する。具体的には、上述したような色素及び溶媒を含む異方性色素膜形成用組成物を、ダイコート等で塗布する。この塗布による応力印加によって、異方性色素膜に配向性が付与される。
　異方性色素膜形成用組成物の塗布性を向上させるため、塗布面を親水化処理してもよい。また、配向性を向上させる等の理由で、異方性色素膜を形成する前に、基板上に配向膜等を形成してもよい。
　図２（ａ）に本発明の（２）工程において、パターン輪郭部分を基板から除去した模式図を示す。基板１上に形成した異方性色素膜２から、パターン輪郭部分３のみを除去する。具体的には、乾燥した異方性色素膜を、ワイピングテープのふき取り部材に溶剤をしみこませておき、異方性色素膜を溶解させながら吸いとることで除去する。
　図２（ｂ）に図２（ａ）で示した基板の側面図を示す。除去したパターン輪郭部分は凹となっている。
　図３は、本発明の（３）工程において、パターン輪郭部分を除去した後、異方性色素膜が形成された基板上に連続で樹脂組成物の塗布を行った場合の側面図である。具体的には、上述した樹脂組成物として感光性樹脂を、スロットダイ法を用いて塗布を行なう。
　異方性色素膜２及び除去したパターン輪郭部分３に樹脂組成物層４が形成されており、凹となっていた除去したパターン輪郭部分に樹脂組成物層が形成され、異方性色素膜は基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態である。
　図４は、本発明の（４）工程において、フォトリソグラフィー法を用いて異方性色素膜形成用組成物及びパターン輪郭部分以外を除去する場合の露光状態を側面から示す模式図である。樹脂組成物層４を形成後、異方性色素膜が基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態になるように、異方性色素膜及びパターン輪郭部分に形成された樹脂組成物層のみを露光する。不要部分は、マスク５により露光しないようにし、この後の現像でこの不要部分を簡易に除去する事ができる。
　図５は、露光現像後の偏光素子の側面を示す模式図である。異方性色素膜が樹脂組成物層に覆われた偏光素子がパターン形成されている。この後各用途に応じて、偏光素子上に他の層を形成する事ができる。
　＜実施形態２＞
　実施形態１同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。
　図６は、本発明の（３）工程でパターン輪郭部分を除去した後、偏光素子として用いる異方性色素膜部分及びパターン輪郭部分の一部に樹脂組成物の塗布を行った場合の側面図である。具体的には、上述した樹脂組成物をオフセット印刷でパターン塗布を行なう。
　異方性色素膜２及び除去したパターン輪郭部分３の一部に樹脂組成物層４が形成されており、異方性色素膜は基板に接している面以外は樹脂組成物層で覆われた状態である。
　本発明の（４）工程において、図６の樹脂組成物で覆われていない異方性色素膜を除去する。具体的には、ドライエッチング法、サンドブラスト法、ドライアイス洗浄法　、ケミカルエッチング法、UVアッシング法等を用いて除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。この後各用途に応じて、偏光素子上に他の層を形成する事ができる。また、除去するタイミングも特に限定されず、除去する方法に合わせて適宜選択すればよい。例えば、樹脂組成物を塗布後、樹脂組成物が乾燥する前でもよく、乾燥した後でもよい。
　＜実施形態３＞
　実施形態１でフォトリソグラフィー法により不要部分を除去した後に、さらにドライエッチング法、サンドブラスト法、ドライアイス洗浄法　、ケミカルエッチング法、UVアッシング法等を用いて、現像残渣を取り除く事が出来る。この場合はフォトリソグラフィー法でパターニングされた樹脂組成物自体がマスクとして働くため、異方性色素膜を保護しながら残渣をさらに低減することができる。
　＜実施形態４＞
　実施形態１同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。続いて本発明の（３）工程において、樹脂組成物の塗布を、スロットダイ法等を用いて異方性色素膜すべてを覆うように行う。その後、塗布した樹脂組成物を熱又はＵＶ照射によって硬化させる。
　図７は、本発明の（４）工程において、ドライフィルムレジスト６を、硬化させた樹脂組成物上に貼合し、異方性色素膜パターン及びパターン輪郭部分のみにフォトレジスト層を形成する場合の露光状態を側面から示す模式図である。このような状態でドライフィルムレジストを露光させ、次いでアルカリ現像することで、異方性色素膜パターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を設けることができる。
　このフォトレジスト層をマスクとし、サンドブラスト法等を用いてパターン及びパターン輪郭部分以外の樹脂組成物層及び異方性色素膜を除去したのが図８に示す状態である。最後に残ったドライフィルムレジスト６を剥離除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
　＜実施形態５＞
　実施形態１と同様に、本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、 本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。その後、異方性色素膜の不溶化処理を行う。続いて実施形態４と同様に本発明の（３）工程及び（４）工程を実施し、最後に残ったドライフィルムレジストを剥離除去し、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
　＜実施形態６＞
　実施形態５と同様に本発明の（１）工程の異方性色素膜を形成し、 本発明の（２）工程のパターン輪郭部分を基板から除去する。その後、異方性色素膜を不溶化する処理を施し、さらに同様に本発明の（３）工程を実施する。
　続いてフォトレジスト（溶液）を、スロットダイ法等を用いて樹脂組成物層上に塗布を行う。図７は、フォトリソグラフィー法を用いて異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を形成する場合の露光状態を側面から示す模式図である。このような状態でフォトレジストを露光させ、次いでアルカリ現像することで、異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分上にフォトレジスト層を設けることができる。
　さらに続いて、本発明の（４）工程において、得られたフォトレジスト層をマスクとし、サンドブラスト法等を用いて異方性色素膜のパターン及びパターン輪郭部分以外の樹脂組成物層及び異方性色素膜を除去する。その際にフォトレジスト層も同時に削られて除去され、図５の偏光素子の側面を示す模式図のように偏光素子を得る。
 [樹脂組成物１の合成]
　表１に示す各成分を混合し、固形分濃度が１５重量％となるようプロピレングリコールメチルエーテルアセテートで調整し、樹脂組成物１を作製した。
　尚、表中の各成分は、以下に記載の通りである。
・光重合性モノマー　ａ－１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学（株）製）
・樹脂　ｂ－１：日本化薬(株)製 ＺＡＲ１０３５（エポキシ（メタ）アクリレート樹脂に該当。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にアクリル酸を付加し、更にコハク酸無水物を付加した樹脂。分子量１３，０００、酸価　約１００）
・光重合開始剤　ｃ－１：ＢＡＳＦ（株）製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７
・界面活性剤：ＤＩＣ(株)製 ＲＳ－７２－Ｋ（重合性基を有するフッ素系界面活性剤）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 [実施例１]
　水７９重量部に、下記式（Ｉ）で表わされる色素のリチウム塩２０重量部と、下記式（II）で表わされる色素１重量部とを撹拌溶解させることにより、異方性色素膜用組成物１を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　ガラス製基板（１０×１０ｃｍ、厚さ０．７ｍｍ）上に配向膜（ポリイミド膜厚約６０ｎｍ）を形成し、端面に水平な方向にラビング処理を施したものを基板として用意した。
　この配向膜の上に、異方性色素膜用組成物１をダイコーター（ウェット膜厚２μｍ、ヘッド速度１５ｍｍ/ｓ）で塗布し、自然乾燥させることにより、膜厚約０．４μｍの異方性色素膜１を形成した。尚、塗布時の環境条件は２３℃、５０ＲＨ％であった。
　次に、上記で形成した異方性色素膜１において、偏光素子として取り出す一辺４ｃｍの正方形状の塗布エリアの周辺（４辺）を、綿棒を用いて幅約５ｍｍで純水を用いて拭き取った。ふき取り後の異方性色素膜１を図９（ａ）に示す。
　樹脂組成物１を、筆を用いて異方性色素膜１（４ｃｍ正方形膜上）及び上記拭き取り部の中央（約２．５ｍｍ）まで覆うように一様に塗布した。塗布後の基板を、ホットプレート上でプリベーク処理（８０℃、９０秒）した。次に、紫外線露光機（オーク製作所製　ＥＸＦ－２８２９―Ｅ、超高圧水銀ランプ）を用いて５００ｍJ／ｃｍ2の強度で光硬化させた。さらに、ポストベーク処理（１８０℃、３０分）を行い、樹脂組成物１を完全に硬化させ樹脂組成物層１を得た。
　上記の樹脂組成物層１を設けた基板を、脱塩水で５分間搖動水洗した。樹脂組成物層１の外周部の異方性色素膜１が溶解除去され、パターニングすることができた（図９（ｂ））。樹脂組成物層１及び異方性色素膜１は剥離が無かった。また、異方性色素膜１からの色素の溶解も観察されず、良好な偏光素子が得られた。
　さらに、樹脂組成物層１を設けた基板上を、アセトンを含ませた布でふき取りを行ったが、樹脂組成物層１及び異方性色素膜１の剥離や溶解は発生しなかった。
 [比較例１]
　実施例１と同様の方法で異方性色素膜２を形成した。実施例１のふき取りは行わず、偏光素子として取り出す一辺４ｃｍの正方形状の異方性色素膜２上のみに、筆を用いて樹脂組成物１を一様に塗布した。塗布後の基板を、ホットプレート上でプリベーク処理（８０℃、９０秒）した。次に、紫外線露光機（オーク製作所製　ＥＸＦ－２８２９―Ｅ、超高圧水銀ランプ）を用いて５００ｍJ／ｃｍ2の強度で光硬化させた。さらに、ポストベーク処理（１８０℃、３０分）を行い、樹脂組成物１を完全に硬化させ樹脂組成物層２を得た。
　上記の樹脂組成物層２を設けた基板を、脱塩水で５分間搖動水洗した。樹脂組成物層２の外周部の異方性色素膜２が溶解除去されたが、同時に樹脂組成物層２の端面が図１０に示すように剥離した。また、剥離部分等から異方性色素膜中の色素が溶出し偏光素子周辺を汚染した。
１　基板
２　異方性色素膜
３　パターン輪郭部分
４　樹脂組成物層
５　マスク
６　ドライフィルムレジスト又はフォトレジスト

Claims (7)

  1. 基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子であって、
    基板上に異方性色素膜、樹脂組成物層の順で積層され、
    異方性色素膜の上面及び全側面が、樹脂組成物層により覆われ、
    且つ、基板上に異方性色素膜及び樹脂組成物層が形成されていない部分を有する
    ことを特徴とする偏光素子。
  2. 前記樹脂組成物層が、光学異方性を有さないものである、請求項１に記載の偏光素子。
  3. 前記樹脂組成物層の厚さ500nmの時の550nmの光線透過率が８０％以上である、請求項１又は２に記載の偏光素子。
  4. 基板、異方性色素膜及び樹脂組成物層を含む偏光素子の製造方法であって、
    以下の（１）～（４）の工程を含むことを特徴とする偏光素子の製造方法。
    （１）基板面に異方性色素膜を形成する工程
    （２）前記異方性色素膜の一部を除去し、複数の分離された異方性色素膜を形成する工程
    （３）異方性色素膜上に樹脂組成物層を形成する工程
    （４）樹脂組成物層を形成後、パターン及びパターン輪郭部分以外の不要部分を除去する工程
  5. 前記（３）工程の樹脂組成物層を形成する工程が、前記基板面上に樹脂組成物を連続塗布で行なうものである、請求項４に記載の偏光素子の製造方法。
  6. 前記樹脂組成物が感光性樹脂組成物である、請求項４又は５に記載の偏光素子の製造方法。
  7. 前記（４）の不要部分を除去する工程が、フォトリソグラフィー法で行われるものである、請求項４～６の何れか１項に記載の偏光素子の製造方法。
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