CN103033868A - 偏振光元件、圆偏振光板及它们的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种设置有偏振光层和光取向层的新型偏振光元件及含有该偏振光元件的圆起偏器，以及它们的制造方法。提供一种在透明基材上，光取向层及偏振光层依次按照顺序设置的起偏器，该光取向层由具有光反应性基团的聚合物形成，通过该偏振光层可提供含有聚合性近晶液晶化合物及二色性色素的组合物形成的偏振光元件，该偏振光元件的偏振光层上进一步设置有相位差层的圆偏振光板，或该偏振光元件的透明基材被替换为相位差膜的圆偏振光板。

Description

偏振光元件、圆偏振光板及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及偏振光元件、圆偏振光板及它们的制造方法等。
背景技术
对于用于液晶显示装置的偏振光元件，一般使用由以碘染色的聚乙烯醇(PVA)构成的膜作为取向层(非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：铃木八十二编著，《液晶デイスプレイのできゐまで》，日刊工业新闻社，2005年11月28日发行
发明内容
本发明要解决的课题
本发明提供一种设置有特定的偏振光层和光取向层的、新型偏振光元件及含有该偏振光元件的圆起偏器，以及它们的制造方法。
解决本发明课题的方法
本发明包含以下〔1〕～〔17〕点的发明。
〔1〕偏振光元件，是一种在透明基材上，光取向层及偏振光层依次按照顺序设置而成的起偏器，
该光取向层，由具有光反应性基团的聚合物形成，
该偏振光层，
由含有聚合性近晶液晶化合物及二色性色素的组合物形成。
〔2〕如上述〔1〕所述的偏振光元件，所述偏振光层是在X线衍射测定中获得布拉格峰的偏振光层。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕所述的偏振光元件，所述组合物含有2种以上聚合性近晶液晶化合物。
〔4〕如上述〔1〕～〔3〕的任意一项所述的偏振光元件，所述具有光反应性基团的聚合物是含有式(A’)所示基团的聚合物。
Figure BSA00000752773000021
[式(A’)中，
n表示0或1。
X1表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-CH＝CH-或-CH2-。
Y1表示单键或-O-。
R1及R2各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。
*表示相对于聚合物主链的键合位置。]
〔5〕如上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件的制造方法，具备以下工序：
在所述透明基材上，涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该透明基材上形成第1涂布膜的工序；
通过从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，由该第1干燥被膜形成光取向层，获得第2层积体的工序；
在该第2层积体上的该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态使该聚合性近晶液晶化合物聚合，由该第2干燥被膜形成偏振光层的工序。
〔6〕如上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件，其形状是膜状且为长条状。
〔7〕如上述〔6〕所述的偏振光元件的制造方法，具备以下工序：
准备将透明基材卷绕于第1卷芯的第1滚筒的工序；
从该第1滚筒连续送出该透明基材的工序；
涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该透明基材上连续形成第1涂布膜的工序；
通过从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，连续获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，形成具有相对于该第1层积体的搬运方向呈大致45°角度的取向方向的光取向层，连续获得第2层积体的工序；
在该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上连续形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，连续获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，形成在相对于该第3层积体的搬运方向呈45°角度具有吸收轴的偏振光层，连续获得偏振光元件的工序；
将连续获得的偏振光元件卷绕于第2卷芯，获得第2滚筒的工序。
〔8〕液晶显示装置，具备上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件。
〔9〕液晶显示装置，具备将上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件配置于液晶盒内部。
〔10〕圆偏振光板，是将上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件和相位差膜进行层积，使所述偏振光层的吸收轴与所述相位差膜的滞相轴呈大致45°的角度而成，
在波长550mn的光下测定的椭圆率值在80％以上，
所述相位差膜，是在波长550nm的光下测定的正面相位差值在100～150nm范围的膜。
〔11〕上述〔10〕所述的圆偏振光板，所述相位差膜，具有对于可见光的正面相位差的值随波长变短而减小的特性。
〔12〕上述〔10〕或〔11〕所述的圆偏振光板，其形状是膜状且为长条状。
〔13〕上述〔12〕所述的圆偏振光板的制造方法，具备以下工序：
准备将相位差膜卷绕成第3卷芯的第3滚筒的工序，
准备将所述偏振光元件卷绕成第2卷芯的第2滚筒的工序，
在通过该第2滚筒将该偏振光元件连续开卷输出的同时，通过该第3滚筒将该相位差膜连续开卷输出的工序，
贴合连续开卷输出的偏振光元件的偏振光层和连续开卷输出的相位差膜的工序。
〔14〕圆偏振光板，将上述〔1〕～〔4〕的任意一项所述的偏振光元件所含有的透明基材替换为具有相位差性的相位差膜，进行层积，使所述相位差膜的滞相轴与所述偏振光层的吸收轴呈大致45°的角度而成，
在波长550nm的光下测定的椭圆率值在80％以上，
所述相位差膜是在波长550nm的光下测定的正面相位差值在100～150nm的范围的膜。
〔15〕上述〔14〕所述的圆偏振光板，其形状是膜状且为长条状。
〔16〕上述〔15〕所述的圆偏振光板的制造方法，具备以下工序：
准备将相位差膜卷绕于第1卷芯的第1滚筒的工序；
从该第1滚筒连续送出该相位差膜的工序；
涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该相位差膜上连续形成第1涂布膜的工序；
从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，连续获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，形成具有相对于该第1层积体的搬运方向呈大致45°角度的取向方向的光取向层，连续获得第2层积体的工序；
在该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素、聚合引发剂及溶剂的组合物，于该光取向层上连续形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中所含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，连续获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中所含有的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，形成在相对于该第3层积体的搬运方向呈45°角度具有吸收轴的偏振光层，连续获得圆偏振光板的工序；
将连续获得的圆偏振光板卷绕于第2卷芯，获得第2滚筒的工序。
〔17〕有机EL显示装置，具备上述〔10〕、〔11〕及〔14〕的任意一项所述的圆偏振光板和有机EL元件。
发明效果
根据本发明，可提供一种设置有特定的偏振光层和光取向层的新型偏振光元件，以及含有该偏振光元件的新型圆偏振光板。
附图说明
图1：是本发明偏振光元件的最简单构成的截面示意图。
图2：是本发明偏振光元件的制造方法的主要部分的截面示意图。
图3：是在光取向操作中，对第1干燥被膜照射偏振光UV方法的示意图。
图4：是本发明偏振光元件的连续制造方法(卷对卷形式)的主要部分的示意图。
图5：是光取向层的取向方向D2与膜的搬运方向D1的关系的示意图。
图6：是使用本发明偏振光元件的液晶显示装置的截面构成的截面示意图。
图7：是设置于液晶显示装置的本发明偏振光元件的积层顺序的放大示意图。
图8：是设置于液晶显示装置的本发明偏振光元件的积层順序的放大示意图。
图9：是使用本发明偏振光元件的液晶显示装置(内嵌式)的截面构成的截面示意图。
图10：是本发明圆偏振光板的最简单构成的截面示意图。
图11：是本发明圆偏振光板的连续制造方法的主要部分的截面示意图。
图12：是使用本发明偏振光元件的EL显示装置的截面构成的截面示意图。
图13：是设置于EL显示装置的本发明偏振光元件的积层顺序的放大示意图。
图14：是使用本发明偏振光元件的EL显示装置的截面构成的截面示意图。
图15：是使用本发明偏振光元件的投射型液晶显示装置的截面构成的截面示意图。
符号说明
1透明基材
2光取向层
3偏振光层
100本偏振光元件
110本圆偏振光板
101第1层积体
102第2层积体
103第3层积体
210第1滚筒    210A卷芯
220第2滚筒    220A卷芯
211A、211B涂布装置
212A、212B干燥炉
213A偏振光UV照射装置
213B光照射装置
300辅助滚筒
10液晶显示装置
12a、12b起偏器(本偏振光元件)
13a、13b相位差层(相位差膜)
14a、14b基板
15彩色滤光片
16透明电极
17液晶层
18层间绝缘膜
20黑色矩阵
21薄膜晶体管
22像素电极
23垫片
24液晶显示装置
30EL显示装置
31圆偏振光板
33基板
34层间绝缘膜
35像素电极
36发光层
37阴极电极
38干燥剂
39封装盖
40薄膜晶体管
41框胶
42薄膜板
44EL显示装置
111光源
112第1透镜数组
112a透镜
113第2透镜数组
114偏振光转换元件
115复合透镜
121、123、132分色镜
122反射镜
140R、140G、140B液晶面板
142、143起偏器
150十字分色棱镜
170投影透镜
180投影屏
具体实施方式
本发明的偏振光元件(以下根据情况也称为“本偏振光元件”)是在透明基材上，将光取向层及偏振光层按照顺序设置而成，其特征在于，
上述光取向层由具有光反应性基团的聚合物形成，且
上述偏振光层由含有聚合性近晶液晶化合物及二色性色素的组合物形成。优选该组合物进一步含有溶剂。本偏振光元件不仅适用于液晶显示装置，而且如后所述，通过使用本偏振光元件，也可制造适用于有机EL显示装置的圆偏振光板(以下根据情况也称为“本圆偏振光板”)。以下根据情况，会参照附图对本偏振光元件及其制造方法，以及本圆偏振光板及其制造方法进行说明。另，本说明书的附图可根据视野任意调整尺寸。
图1是显示本偏振光元件的最简单构成的截面示意图。在透明基材1上，光取向层2及偏振光层3按照顺序层积、形成本偏振光元件100。本偏振光元件100例如可通过含有以下工序的制造方法(以下根据情况也称为“本制造方法A”)进行制造。
(工序A1)在透明基材上，涂布含有具有光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于上述透明基材上形成第1涂布膜的工序；
(工序A2)通过从上述第1涂布膜中干燥除去上述溶剂，于上述透明基材上形成第1干燥被膜，获得第1层积体的工序；
(工序A3)通过对上述第1层积体具有的上述第1干燥被膜照射偏振光UV，由该第1干燥被膜形成光取向层，获得第2层积体的工序；
(工序A4)在上述第2层积体具有的上述光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上形成第2涂布膜的工序；
(工序A5)在该第2涂布膜中所含有的上述聚合性近晶液晶化合物不进行聚合的条件下，通过对上述第2涂布膜进行干燥，于上述光取向层上形成第2干燥被膜获得第3层积体的工序；
(工序A6)使上述第3层积体具有的上述第2干燥被膜中的上述聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态使该聚合性近晶液晶化合物聚合，由该第2干燥被膜形成偏振光层的工序。
图2是显示由(工序A1)～(工序A6)构成的、本偏振光元件100的制造方法(本制造方法A)的主要部分的截面示意图。以下对该制造方法的每个工序进行说明。
<工序A1>
工序A1是在透明基材上形成第1涂布膜的工序。
<透明基材>
工序A1中，首先准备好透明基材1。此处的透明基材是指具有能透过光、尤其是可见光的透明性的基材。该透明性是指对于在波长380～780nm范围内的光线，其透过率在80％以上的特性。具体地，涉及的透明基材可列举，玻璃基材，或者塑料制透光性片及透光性膜。另，构成该透光性片或透光性膜的塑料可列举，例如由聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃；环状烯烃系树脂；聚乙烯醇；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素及纤维素乙酸酯丙酸酯等纤维素酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚碳酸酯；聚砜；聚醚砜；聚醚酮；聚苯硫醚及聚苯醚等任意塑料构成的基材。以上透明基材的具体例当中，对于优选的塑料制透光性片及透光性膜，优选塑料制透光性膜，即高分子膜。该高分子膜之中，基于容易从市场购入、透明性优异的点，尤其优选纤维素酯、环状烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸酯构成的高分子膜。在使用涉及的透明基材制造本偏振光元件时，基于搬运、保管该透明基材时不易发生破裂等破损，及容易操作的点，可将该透明基材贴附于支持基材等上面。此外，如后所述，在由本偏振光元件制造圆偏振光板时，存在赋予该透明基材以相位差性的情况。在这种情况下，准备好高分子膜作为透明基材，通过对该高分子膜进行拉伸处理等，赋予该高分子膜相位差性，作成相位差性膜后，将该相位差性膜用作透明基材1即可。另，对赋予透明基材(高分子膜)以相位差性的方法进行说明。
在上述高分子膜之中，赋予其相位差性时，基于容易控制该相位差值的点，优选纤维素酯或环状烯烃系树脂构成的膜(纤维素酯膜、环状烯烃系树脂膜)。以下对这2种的高分子膜进行详述。
对于构成纤维素酯膜的纤维素酯，其纤维素中所含有的至少一部分羟基可被乙酸酯化。由这样的纤维素酯构成的纤维素酯膜可从市场容易地购入。市售的三乙酰基纤维素膜有例如、“フジタツク膜”(富士写真フイルム(株))；“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(コニカミノルタオプト(株))等。这样的市售纤维素酯膜(三乙酰基纤维素膜)可直接或根据需要赋予相位差性后再用作透明基材。此外，可对准备好的透明基材的表面实施防眩处理、硬涂层处理、防静电处理及防反射处理等表面处理后，再作为透明基材1使用。
在赋予高分子膜以相位差性时，如上所述，采取将该高分子膜拉伸等的方法。对塑料、即热可塑性树脂构成的高分子膜，均可进行拉伸处理，基于容易控制相位差性的点，优选环状烯烃系树脂膜。构成环状烯烃系树脂膜的环状烯烃系树脂是指由例如降冰片烯或多环降冰片烯系单体等环状烯烃的聚合体或共聚物(环状烯烃系树脂)构成的树脂，该环状烯烃系树脂可含有部分开环结构。此外，也可对含有开环结构的环状烯烃系树脂进行加氢。进一步，基于不明显损害透明性的点，或不明显增大吸湿性的点，该环状烯烃系树脂可以是例如、环状烯烃与链状烯烃或乙烯化芳香族化合物(苯乙烯等)的共聚物。此外，对于该环状烯烃系树脂，可向该分子内导入极性基团。
当环状烯烃系树脂是环状烯烃，与链状烯烃或具有乙烯基的芳香族化合物的共聚物时，该链状烯烃是乙烯或丙烯等，此外，乙烯化芳香族化合物是苯乙烯、α-甲基苯乙烯及烷基取代苯乙烯等。在这样的共聚物中，来自于环状烯烃的结构单元的含有比例，相对于环状烯烃系树脂的总结构单元，在50摩尔％以下，例如在15～50摩尔％的大致范围。当环状烯烃系树脂是由环状烯烃与链状烯烃，与乙烯化芳香族化合物获得的三元共聚物时，例如，来自于链状烯烃的结构单元的含有比例，相对于该环状烯烃系树脂的总结构单元，在5～80摩尔％，来自于乙烯化芳香族化合物的结构单元的含有比例，在5～80摩尔％。这样的三元共聚物的环状烯烃系树脂，具有在制造该环状烯烃系树脂时，能相对减少高价环状烯烃的使用量的优点。
能制造环状烯烃系树脂膜的环状烯烃系树脂可容易地从市场购入。市售的环状烯烃系树脂可列举，“Topas”[Ticona社(德国)]；“ア—トン”[JSR(株)]；“ゼオノア(ZEONOR)”及“ゼオネツクス(ZEONEX)”[日本ゼオン(株)]；“アペル”[三井化学(株)制]等。可将这样的环状烯烃系树脂，通过例如溶剂铸塑法或溶融挤压法等公知的制膜方法进行制膜，作为膜(环状烯烃系树脂膜)。此外，也可使用已经以膜的形态出售的环状烯烃系树脂膜。这样的市售环状烯烃系树脂膜可列举，例如“エスシ—ナ”及“SCA40”[积水化学工业(株)]；“ゼオノアフイルム”[オプテス(株)]；“ア—トンフイルム”[JSR(株)]等。另，此处的“”内所记载的均为商品名，下同。
接着，对赋予高分子膜相位差性的方法进行简单地说明。高分子膜可通过公知的拉伸方法赋予相位差性。例如，准备好高分子膜被卷绕成滚筒的滚筒(卷筒体)，从该卷筒体连续开卷输出膜，将开卷输出的膜运送到加热炉。加热炉的设定温度是在高分子膜的玻璃转变温度附近(℃)～[玻璃转变温度+100](℃)的范围、优选玻璃转变温度附近(℃)～[玻璃转变温度+50](℃)的范围。在该加热炉中，向膜前行的方向，或与前行方向正交的方向进行拉伸时，调整搬运方向或张力使之以任意角度倾斜，进行单轴或双轴热拉伸处理。拉伸的倍率通常为1.1～6倍的大致范围，优选1.1～3.5倍的大致范围。此外，作为在倾斜方向进行拉伸的方法，只要是能连续地使取向轴沿期望角度进行倾斜的，即无特别限定，可采用公知的拉伸方法。这样的拉伸方法可列举，例如日本专利特开昭50-83482号公报或日本专利特开平2-113920号公报所记载的方法。
作为透明基材1使用时，基于具有能实际操作程度的重量的点、及能确保充分的透明性的点，高分子膜的厚度优选薄者，但若过薄，则具有强度下降，加工性差的趋势。此处，这些膜的适当厚度在例如大致5～300μm，优选20～200μm。在将本偏振光元件作为后述的圆偏振光板使用时，基于使用该圆偏振光板的显示装置的移动用途的设想，特别优选膜的厚度在大致20～100μm。另，在通过拉伸赋予膜以相位差性时，拉伸后的厚度根据拉伸前的膜的厚度和拉伸倍率来决定。
工序A1中，通过在上述的透明基材1上设置光取向层2，形成具有透明基材1和光取向层2的第1层积体101，优选由透明基材1和光取向层2积层而形成第1层积体101。另，在该透明基材1上实施硬涂层处理等表面处理时，在该进行表面处理的面的反侧面上形成光取向层即可。
<光取向层>
在形成光取向层时，首先准备好含有具有光反应性基团的聚合物及溶剂的组合物(以下根据情况也称为“光取向层形成用组合物”)。光反应性基团，是指通过照射光(光照射)产生液晶取向能力的基团。本发明中的光反应性基团，具体是指通过光照射能发生聚合物分子的诱发取向或异构化反应、二聚反应、光交联反应，或光分解反应那样的、引起液晶取向能力的光反应的基团。在该光反应性基团之中，利用二聚反应或光交联反应的基团。基于取向性优异、在后述的偏振光层形成时聚合性近晶液晶化合物保持近晶液晶状态的点而优选。作为能发生以上反应的光反应性基团，优选具有不饱和键、尤其是具有双键的基团，特别优选具有选自碳-碳双键(C＝C键)、碳-氮取键(C＝N键)、氮-氮双键(N＝N键)及碳-氧双键(C＝O键)之中的至少一个键的基团。
具有C＝C键的光反应性基团可列举，例如乙烯基、聚烯基、均二苯代乙烯基、苯乙烯基吡啶基、类杂芪基、查耳酮基及肉桂酰基等。具有C＝N键的光反应性基团可列举，具有芳香族希夫碱及芳香族腙等结构的基团。具有N＝N键的光反应性基团可列举，偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、二偶氮基及甲臜基等，或者以氧化偶氧苯为基本结构的基团。具有C＝O键的光反应性基团可列举，二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及马来酰亚胺基等。这些基团可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、氰基、烷氧基羰基、羟基、磺酸基及卤代烷基等取代基。
其中，优选能发生光二聚反应的光反应性基团，基于光取向所需要的偏振光照射量相对较少，且易于获得热稳定性或历时稳定性优异的光取向层，优选肉桂酰基及查耳酮基。进一步地，作为具有光反应性基团的聚合物，特别优选该聚合物侧链的末端部位具有呈桂皮酸结构样的肉桂酰基。
基于上述光取向层形成用组合物的易操作性，和易于获得实现高耐久性的取向性的取向层，特别优选具有光反应性基团的聚合物是在侧链具有例如式(A’)所示基团的聚合物(以下根据情况也称为“聚合物(A’)”)。
[式(A’)中，
n表示0或1。
X1表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-CH＝CH-或-CH2-。
Y1表示单键或-O-。
R1及R2各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。
*表示相对于聚合物主链的键合位置。]
式(A’)中，当X1为单键、-O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-C＝C-及-CH2-中的任一种时，由于聚合物(A’)自身易于制造，故尤其优选。
式(A’)中，R1及R2各自独立地表示氢原子、卤素原子、卤代烷基、卤代烷氧基、氰基、硝基、烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、烷氧基羰基、羧基、磺酸基、氨基或羟基，该羧基及该磺酸基可与碱金属离子形成盐。其中，进一步优选R1及R2各自独立地为氢原子、碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。该烷基可列举，甲基、乙基及丁基等，该烷氧基可列举，甲氧基、乙氧基及丁氧基等。
聚合物(A’)的主链虽无特别限定，但优选聚合物(A’)具有从式(M-1)或式(M-2)所示的(甲基)丙烯酸酯单元、式(M-3)或式(M-4)所示的(甲基)丙烯酰胺单元、式(M-5)或式(M-6)所示的乙烯醚单元、式(M-7)或式(M-8)所示的(甲基)苯乙烯单元及式(M-9)或式(M-10)所示的乙烯酯单元当中选出的单元所构成的主链，其中，进一步优选聚合物(A’)具有从(甲基)丙烯酸酯单元及(甲基)丙烯酰胺单元当中选出的单元所构成的主链。另，此处所述的“聚合物(A’)的主链”，是指聚合物(A’)具有的分子链之中，最长的分子链。
Figure BSA00000752773000131
式(M-1)～式(M-10)中任意一种所示的单元与式(A’)所示的基团，可直接成键，或通过适当的连接基团连接。该连接基团可列举，羰基氧基(酯键)、氧原子(醚键)、酰亚胺基、羰基亚氨基(酰胺键)、亚氨羰基亚氨基(氨基甲酸乙酯键)、可具有取代基的2价脂肪族烃基及可具有取代基的2价芳香族烃基，以及由它们组合而成的2价基团。可具有取代基的2价芳香族烃基的具体例可列举，次苯基、2-甲氧基-1，4-次苯基、3-甲氧基-1，4-次苯基、2-乙氧基-1，4-次苯基、3-乙氧基-1，4-次苯基、2，3，5-三甲氧基-1，4-次苯基等。其中，该连接基团优选脂肪族烃基，进一步优选可具有取代基的碳原子数1～11的亚烷基。另，相关的亚烷基可列举，亚甲基、次乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、庚亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基及十一亚甲基等，它们可为直链状或支链状。此外，涉及的亚烷基可具有取代基。该取代基为例如、碳原子数1～4的烷氧基等。
换言之，具有式(A’)所示基团的结构单元，优选式(A)所示的基团(以下根据情况也称为“结构单元(A)”、含有该结构单元(A)的聚合物称为“聚合物(A)”)。
Figure BSA00000752773000141
[式(A)中，
X1、Y1、R1、R2及n的意义同式(A’)，
S1为碳原子数1～11的亚烷基，
Figure BSA00000752773000142
所示的结构为式(M-1)～式(M-10)的任意一种所示的结构。]聚合物(A’)或聚合物(A)的分子量，以例如凝胶渗透色谱法(GPC法)求得的聚苯乙烯换算的重均分子量表示，优选1×103～1×107的范围。但是，若分子量过高，则会出现在溶剂中的溶解性下降、难于配制取向膜形成用组合物，和对光照射的灵敏度下降的倾向，故优选1×104～1×106的范围。
聚合物(A)除了结构单元(A)，还可具有式(B)所示的结构单元(以下根据情况也称为“结构单元(B)”)。
Figure BSA00000752773000143
[式(B)中，
m表示0或1。
S2表示碳原子数1～11的亚烷基。
Figure BSA00000752773000144
所示的结构是式(M-1)～式(M-10)的任意一种所示的结构。]
X2表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-CH＝CH-或-CH2-。
Y1表示单键或-O-。
R3及R4各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基。]
式(B)中，S2的具体例可列举与式(A)的S1相同的具体例，R3及R4的烷基及烷氧基的具体例分别与式(A)的R1及R2的具体例相同。
当相对于聚合物(A)的总结构单元，结构单元(A)及结构单元(B)的摩尔分率分别为p及q(p+q为1)时，优选满足0.25＜p≦1及0≦q＜0.75的关系〔此处，当聚合物(A)具有结构单元(A)，p为1时，是指聚合物(A)是由结构单元(A)构成的聚合物。结构单元(A)构成的聚合物中，该结构单元(A)有1种或2种以上〕。其中，在不明显损害聚合物(A)由光照射的取向能力的范围内，还可具有结构单元(A)及结构单元(B)以外的结构单元(以下根据情况也称为“其它结构单元”)。
聚合物(A)可通过使衍生结构单元(A)的单体，与根据需要的衍生结构单元(B)或其它结构单元的单体(共)聚合来进行制造。该(共)聚合中，通常采用加成聚合法，相关的加成聚合可列举，自由基聚合、阴离子聚合及阳离子聚合等连锁聚合，以及配位聚合等。聚合条件根据使用的单体的种类及其量，在满足上述优选的聚合物(A)的分子量的条件下进行设定。
以上虽对具有光反应性基团的聚合物之中优选的聚合物(A)进行了详述，但取向层形成用组合物，是通过将具有该光反应性基团的聚合物(优选聚合物(A))溶解于适当溶剂中配制而成。涉及的溶剂可适当地在能溶解具有该光反应性基团的聚合物、获得合适粘度的取向层形成用组合物的范围内进行选择，例如可列举甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚及丙二醇单甲基醚等醇类溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯或丙二醇甲基醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮及甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烃溶剂；甲苯及二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂；四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶剂；氯仿及氯苯等含氯溶剂；N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯及二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂等。这些溶剂可单独一种或多种组合使用。
具有光反应性基团的聚合物的、相对于光取向层形成用组合物的浓度，可根据该聚合物的种类和预计制成的本偏振光元件100的光取向层2的厚度，进行适当地调节，若以固体成分浓度表示，优选至少为0.2质量％，特别优选0.3～10质量％的范围。此外，在不明显有损本偏振光元件100的光取向层2的特性的范围内，该取向层形成用组合物可含有聚乙烯醇或聚酰亚胺等高分子材料和光增敏剂。
将光取向膜形成用组合物涂布于透明基材1上的方法，可采用旋涂-浸涂法、挤压法、凹版涂层法、模涂法、棒涂法及涂敷法等涂布法，或柔性法等印刷法等公知的方法。另，当通过实施后述的卷对卷(Roll to Roll)形式的连续制造方法来制造本偏振光元件时，该涂布方法通常采用凹版涂层法、模涂法或柔性法等印刷法。
<工序A2>
再次，参照图2，对本制造方法A的工序A2进行说明。
该工序A2是如下工序：对由上述工序A1在上述透明基材1上形成的第1涂布膜通过干燥，干燥除去该第1涂布膜中含有的溶剂(光取向层形成用组合物中使用的溶剂)，由此于上述透明基材1上形成第1干燥被膜2A，获得第1层积体101。在干燥除去该溶剂时，可实施以下方法：在适当的温度下对该第1层积体进行加热，由此干燥除去溶剂的方法(加热方法)；或者将该第1层积体101封入适当的耐压容器中后，通过使该容器内的压力为减压状态，以此干燥除去溶剂的方法(减压方法)；通风干燥(通风方法)，自然干燥，或这些方法的组合。另，在采取后述的卷对卷形式的连续形式进行本偏振光元件的制造时，通常采用加热方法。通过干燥除去溶剂，可获得该第1涂布膜向该第1干燥被膜2A转化的第1层积体101。
如上获得的第1层积体101的第1干燥被膜2A的厚度，根据通过后述的工序A3获得的取向层2的期望厚度进行决定。该取向层2的厚度为例如10nm～10000nm，优选10nm～1000nm。
所定的取向层2的厚度，在上述工序A1中，通过对光取向层形成用组合物的固体成分浓度、光取向层形成用组合物的透明基材1的涂布条件进行调整，可进行控制。
<工序A3>
接着，通过对上述第1层积体101的第1干燥被膜2A照射偏振光UV(偏振光紫外线)，使该第1干燥被膜2A中含有的、具有光反应性基团的聚合物取向，从而赋予液晶取向能力(以下根据情况也称为“光取向操作”)形成第2层积体102。在光取向操作中，在对上述第1干燥被膜2A照射偏振光UV时，可采取从该第1层积体的上述第1干燥被膜2A一侧直接照射偏振光UV的形式(图3(A)所示的形式(A))，也可采取在该第1层积体的上述透明基材1一侧照射偏振光UV，使偏振光UV穿透该透明基材1，向第1干燥被膜2A照射偏振光UV的形式(图3(B)所示的形式(B))。在任意一种形式中，所照射的偏振光UV可以是直线偏振光UV及惰圆偏振光UV的任意一种，但为了高效地进行光取向操作，优选使用接近于直线偏振光的惰圆偏振光UV，或消光比高的直线偏振光UV。此外，特别优选该偏振光UV几乎为平行光。其中，通过形式(B)进行光取向操作时，对于所使用的第1层积体101的透明基材1，优选其透明性越高越好。
所照射的偏振光UV，只要其波长在上述第1干燥被膜所含有的、具有光反应性基团的聚合物的光反应性基团能吸收光能量的波长区域内即可。例如，如聚合物(A’)，当光反应性基团为肉桂酰基时，特别优选波长250～400nm范围的UV(紫外线)。作为光取向操作所使用的光源，可列举氙灯；高压汞灯；超高压汞灯；金属卤化灯；KrF、ArF等紫外激光器等。当使用具有肉桂酰基作为光反应性基团的聚合物(A’)时，优选光取向操作使用的光源为高压汞灯及超高压汞灯，金属卤化灯。其理由是这些灯的波长313nm的紫外线的发光强度大。将上述光源发出的光通过合适的起偏器200后再照射上述第1层积体时，可对该第1层积体照射偏振光UV。涉及的起偏器200，可使用偏振光滤光镜或格兰汤普森、格兰泰勒等偏振光棱镜或线栅型起偏器。
以上虽参照图3对上述光取向操作进行了说明，但在对上述第1层积体101照射偏振光UV时，如图3所示，偏振光UV相对于该第1层积体101的平面方向的照射方向不一定必须呈大致垂直，相对于该第1层积体101的平面方向，偏振光UV的照射方向可倾斜。偏振光UV相对于该第1层积体101的平面方向的照射方向，根据光取向操作所使用的光源及起偏器的种类等来决定，使获得的光取向层2具有所期望的吸收轴。
<工序A4>
本制造方法A的工序A4～工序A6，是在经过上述工序A3获得的上述第2层积体102的上述光取向层2上，设置偏振光层3的工序。
本偏振光元件具有的偏振光层由上所述的方法形成。虽有重复，但此处对该方法进行说明。首先，配制好含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物(以下根据情况也称为“偏振光层形成用组合物”)。在工序A4中，将该偏振光层形成用组合物涂布于上述取向层2上，形成第2涂布膜。
首先，对上述偏振光层形成用组合物的构成成分进行说明。
上述偏振光层形成用组合物中含有的聚合性近晶液晶化合物是指，具有聚合性基团，且呈现近晶相液晶状态的化合物。聚合性基团，是指参与该聚合性近晶液晶化合物的聚合反应的基团。
上述聚合性近晶液晶化合物所显示的液晶状态，优选高次元近晶相。此处的高次元近晶相，是指近晶B相、近晶D相、近晶E相、近晶F相、近晶G相、近晶H相、近晶I相、近晶J相、近晶K相及近晶L相，其中，优选近晶B相、近晶F相、近晶I相、倾斜近晶F相及倾斜近晶I相，更优选近晶B相。根据聚合性近晶液晶化合物所呈现的液晶状态，可制造具有取向秩序度高的偏振光层的本偏振光元件。
优选的聚合性近晶液晶组合物可列举，例如式(1)所示的化合物(以下根据情况也称为“化合物(1)”)。
U1-V1-W1-X10-Y10-X20-Y20-X30-W2-V2-U2(1)
[式(1)中，
X10、X20及X30各自独立地表示可具有取代基的对次苯基或可具有取代基的1，4-环己二基。其中，X1、X2及X3之中的至少1个是可具有取代基的对次苯基。
Y10及Y20各自独立地地表示-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、单键、-N＝N-、-CRa＝CRb-、-C≡C-或-CRa＝N-。Ra及Rb各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。
U1表示氢原子或聚合性基团。
U2表示聚合性基团。
W1及W2各自独立地表示单键、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-。
V1及V2各自独立地表示可具有的碳原子数1～20的亚烷基，构成该亚烷基的-CH2-，可被-O-、-S-或-NH-替换。]
化合物(1)中，如上所述，X10、X20及X30之中的至少1个是可具有取代基的1，4-次苯基，但优选当中的至少2个是可具有取代基的对次苯基。
上述对次苯基优选为无取代。上述1，4-环己二基优选为反式-1，4-环己二基，同样更优选为无取代，该反式-1，4-环己二基也更优选为无取代。
上述对次苯基或上述1，4-环己二基任意具有的取代基可列举，甲基、乙基及丁基等碳原子数1～4的烷基；氰基；卤素原子等。另，构成1，4-环己二基的-CH2-，可被-O-、-S-或-NR-替换。R为碳原子数1～6的烷基或苯基。
化合物(1)的Y10优选为-CH2CH2-、-COO-或单键，Y20优选为-CH2CH2-或-CH2O-。
U2为聚合性基团。U1为氢原子或聚合性基团，优选聚合性基团。即，优选U1及U2同时为聚合性基团，优选同时为光聚合性基团。此处，光聚合性基团是指，能通过后述的光聚合引发剂产生的活性自由基或酸等参与聚合反应的基团。如果使用具有光聚合性基团的聚合性近晶液晶化合物，则可在更低温的条件下，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，在这一点上是有利的。
化合物(1)中，U1及U2的光聚合性基团相互之间可以不同，但优选为同种类的基团。作为光聚合性基团，可列举乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基及氧杂环丁基等。其中，优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙基及氧杂环丁基，更优选丙烯酰氧基。
V1及V2的亚烷基可列举，亚甲基、次乙基、1，3-亚丙基、1，3-亚丁基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，7-亚庚基、1，8-亚辛基、1，10-亚癸基、1，14-亚十四烷基及1，20-亚二十烷基等。V1及V2优选碳原子数2～12的亚烷基，更优选碳原子数6～12的亚烷基。
作为该亚烷基任意具有的取代基可列举，氰基及卤素原子等，该亚烷基优选为无取代，更优选为无取代且直链状的亚烷基。
优选W1及W2各自独立地为单键或-O-。
作为化合物(1)，可列举式(1-1)～式(1-23)任意所示的化合物等。当涉及的化合物(1)的具体例具有1，4-环己二基时，该1，4-环己二基优选为反式体。
Figure BSA00000752773000201
Figure BSA00000752773000211
列举的化合物(1)可单独或2种以上混合，用于偏振光层形成用组合物。此外，使用2种以上的聚合性近晶化合物，该2种以上的聚合性近晶化合物之中，至少1种为化合物(1)的形式即可。在以下的说明中，存在将使用1种聚合性近晶液晶化合物的情况，和使用2种以上的聚合性近晶液晶化合物的情况，统称为“聚合性近晶液晶化合物”的情况。
将化合物(1)用于偏振光层形成用组合物时，预先求得化合物(1)的相转变温度，在低于该相转变温度的温度条件下，调整偏振光层形成用组合物的化合物(1)[聚合性近晶液晶化合物]之外的成分，使该化合物(1)聚合。作为能控制这样的聚合温度的成分，可列举后述的光聚合引发剂、光增敏剂及阻聚剂等。通过适当调整它们的种类及量，可控制化合物(1)的聚合温度。另，在偏振光层形成用组合物中，使用2种以上的化合物(1)[聚合性近晶液晶组合物]的混合物时，同样求得该2种以上的化合物(1)的混合物的相转变温度后，与聚合性近晶液晶化合物的情况相同，来控制聚合温度。
列举的化合物(1)之中，分别优选选自式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-13)、式(1-14)及式(1-15)之中的至少1种。这些化合物(1)通过混合，或通过与同时使用的光聚合引发剂的相互作用，可容易地在低于相转变温度的温度条件下，即可在保持充分的高次元近晶相液晶状态的情况下，获得过冷却状态，从而使该化合物(1)聚合。更具体地，通过与光聚合引发剂的相互作用，这些化合物(1)在70℃以下、优选60℃以下的温度条件下，可保持充分的高次元近晶相液晶状态而聚合。
上述偏振光层形成用组合物中含有的化合物(1)，如上所述，可以是单独一种，或多种，但优选为多种。
上述偏振光层形成用组合物中的化合物(1)的含有比例，相对于该偏振光层形成用组合物的固体成分，优选70～99.9质量％、更优选90～99.9质量％。若化合物(1)的含有比例在上述范围内，则化合物(1)的取向性有增高的倾向。此处，固体成分，是指从该偏振光层形成用组合物中除去了溶剂等挥发性成分之后的成分总量。另，当多种化合物(1)含有于该偏振光层形成用组合物中时，其总含有比例在上述范围内即可。
上述偏振光层形成用组合物优选含有流平剂(レベリング剤)。该流平剂能调整聚合性液晶组合物的流动性，具有使由偏振光层形成用组合物涂布而得的上述第1涂布膜更平坦的功能，可列举表面活性剂等。进一步优选从以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂、及以含氟原子化合物为主成分的流平剂之中选出的至少1种该流平剂。
以聚丙烯酸酯化合物为主成分的流平剂可列举，“BYK-350”、“BYK-352”、“BYK-353”、“BYK-354”、“BYK-355”、“BYK-358N”、“BYK-361N”、“BYK-380”、“BYK-381”及“BYK-392”[BYK Chemie社]等。
以含氟原子化合物为主成分的流平剂可列举，“メガフアツクR-08”、同“R-30”、同“R-90”、同“F-410”、同“F-411”、同“F-443”、同“F-445”、同“F-470”、同“F-471”、同“F-477”、同“F-479”、同“F-482”及同“F-483”[DIC(株)]；“サ—フロンS-381”、同“S-382”、同“S-383”、同“S-393”、同“SC-101”、同“SC-105”、“KH-40”及“SA-100”[AGCセイミケミカル(株)]；“E1830”、“E5844”[(株)ダイキンフアインケミカル研究所]；“エフトツプEF301”、同“EF303”、同“EF351”及同“EF352”[三菱マテリアル电子化成(株)]等。
使上述偏振光层形成用组合物含有流平剂时，其含量相对于聚合性近晶液晶化合物100质量份，优选0.3质量份以上5质量份以下、进一步优选0.5质量份以上3质量份以下。若流平剂的含量在上述范围内，则易于使聚合性近晶液晶化合物水平取向，且具有使形成的偏振光层变得更平滑的倾向。若流平剂相对于聚合性近晶液晶化合物的含量超过上述范围，则具有使所获得的偏振光层易于产生不均匀的倾向。另，该偏振光层形成用组合物可含有2种以上的流平剂。
在上述偏振光层形成用组合物中，含有二色性色素。此处所述的二色性色素，是指具有在分子长轴方向的吸光度，不同于在短轴方向的吸光度的性质的色素。只要是具有这种性质，二色性色素即无特别限定，可以为染料或颜料。该染料可使用多种，颜料同样可使用多种，也可将染料与颜料组合使用。
优选上述二色性色素在300～700nm的范围内具有最大吸收波长(λMAX)。这样的二色性色素可列举，例如吖啶色素、恶嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等，其中优选偶氮色素。偶氮色素可列举，单偶氮色素、二偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及偶氮芪变色素等，优选二偶氮色素及三偶氮色素。
偶氮色素可列举，例如式(2)所示的化合物(以下根据情况也称为“化合物(2)”)。
A1(-N＝N-A2)p-N＝N-A3                (2)
[式(2)中，
A1及A3各自独立地表示具有或不具有取代基的苯基、具有或不具有取代基的萘基或者具有或不具有取代基的1价杂环基。A2表示具有或不具有取代基的对次苯基、具有或不具有取代基的1，4-萘二基或者具有或不具有取代基的2价杂环基。p表示1～4的整数。当p为2以上整数时，多个A2相互之间相同或不同。]
1价杂环基可列举，从喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、恶唑及苯并恶唑等杂环化合物中除去1个氢原子的基团。从杂环化合物除去2个氢原子的基团相当于2价杂环基，相关的杂环化合物的具体例如上所述。
作为A1及A3中的苯基、萘基及1价杂环基，还有A2中的对次苯基、1，4-萘二基及2价杂环基任意具有的取代基可列举：碳原子数1～4的烷基；甲氧基、乙氧基及丁氧基等碳原子数1～4的烷氧基；三氟甲基等碳原子数1～4的氟代烷基；氰基；硝基；卤素原子；氨基、二乙基氨基及吡咯基等取代或无取代氨基(取代氨基，是指氨基具有1个或2个碳原子数1～6的烷基、或者氨基上的2个取代烷基相互成键形成碳原子数2～8的亚烷基。无取代氨基是指-NH2。)。另，碳原子数1～6的烷基的具体例可列举与化合物(1)的次苯基等任意具有的取代基所列举的相同的取代基。
化合物(2)中，优选下式(2-1)～式(2-6)任意一个所示的化合物。
Figure BSA00000752773000251
[式(2-1)～(2-6)中，
B1～B20各自独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基、硝基、取代或无取代的氨基(取代氨基及无取代氨基的定义同上)、氯原子或三氟甲基。
n1、n2、n3及n4各自独立地表示0～3的整数。
当n1在2以上时，多个B2相互之间相同或不同、
当n2在2以上时，多个B6相互之间相同或不同、
当n3在2以上时，多个B9相互之间相同或不同、
当n4在2以上时，多个B14相互之间相同或不同。]
作为上述蒽醌色素，优选式(2-7)所示的化合物。
Figure BSA00000752773000261
[式(2-7)中，
R1～R8各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述吖啶色素，优选式(2-8)所示的化合物。
Figure BSA00000752773000262
[式(2-8)中，
R9～R15各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述恶嗪色素，优选式(2-9)所示的化合物。
Figure BSA00000752773000263
[式(2-9)中，
R16～R23各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤素原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
以上式(2-7)、式(2-8)及式(2-9)中，Rx的碳原子数1～6的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等，碳原子数6～12的芳基为苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
作为上述花青色素，优选式(2-10)所示的化合物及式(2-11)所示的化合物。
Figure BSA00000752773000271
[式(2-10)中，
D1及D2各自独立地表示式(2-10a)～式(2-10d)任意一个所示的基团。
Figure BSA00000752773000272
n5表示1～3的整数。]
[式(2-11)中，
D3及D4各自独立地表示式(2-11a)～式(2-11h)任意一个所示的基团。
Figure BSA00000752773000274
n6表示1～3的整数。]
上述偏振光层形成用组合物中的二色性色素的含量，可根据该二色性色素的种类等适当地进行调整，例如相对于聚合性近晶液晶化合物的总量100质量份，优选0.1质量份以上50质量份以下，更优选0.1质量份以上20质量份以下，进一步优选0.1质量份以上10质量份以下。若二色性色素的含量在该范围内，则可在不扰乱聚合性近晶液晶化合物的取向的情况下，使该聚合性近晶液晶化合物聚合。若二色性色素的含量过多，则有可能阻碍聚合性近晶液晶化合物的取向。因此，可在聚合性近晶液晶化合物能保持高次元近晶相液晶状态的范围内，决定二色性色素的含量。
上述偏振光层形成用组合物含有溶剂。该溶剂可考虑所使用的聚合性近晶液晶化合物的溶解性等，适当地选择理想的溶剂。其中，优选不明显妨碍该聚合性近晶液晶化合物的聚合反应进行的惰性溶剂。这样的溶剂可列举与上述偏振光层形成用组合物配制用溶剂相同的溶剂。该偏振光层形成用组合物配制用溶剂同样可单独或多种组合使用。
相对于上述偏振光层形成用组合物的总量，溶剂的含量优选50～98质量％。换言之，偏振光层形成用组合物中的固体成分优选2～50质量％。若固体成分在2质量％以上，则可获得作为本偏振光元件具有的偏振光层所必须的二色性。另一方面，若该固体成分在50质量％以下，则由于偏振光层形成用组合物的粘度变低，偏振光层的厚度会变得大致均匀，故具有使该偏振光层不易产生不均匀的趋势。此外，对于相关的固体成分，可根据能形成后述偏振光层的厚度来决定。
上述偏振光层形成用组合物优选含有聚合引发剂。该聚合引发剂是能够使聚合性近晶液晶化合物开始聚合反应的化合物，基于能在更低温的条件下开始该聚合反应的点，优选光聚合引发剂。具体地，在该温度条件下，能通过光的作用产生活性自由基或酸的化合物被用作光聚合引发剂。该光聚合引发剂之中，更优选由光的作用产生自由基的引发剂。
上述光聚合引发剂可列举，例如安息香化合物、二苯甲酮化合物、苯烷基酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘盐及锍盐等。
以下列举该光聚合引发剂的具体例。
作为安息香化合物，可列举例如安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚及安息香异丁基醚等。
作为二苯甲酮化合物，可列举例如：二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲基、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫化物、3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮及2，4，6-三甲基二苯甲酮等。
苯烷基酮化合物可列举，例如二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基硫苯基)-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1，2-二苯基-2，2-二甲氧基-1-乙酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-1-丙酮、1-羟基环己基苯基酮、及2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕-1-丙酮的低聚物等。
酰基氧化膦化合物可列举，2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、及二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
三嗪化合物可列举，例如2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1，3，5-三嗪及2，4-二(三氯甲基)-6-〔2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1，3，5-三嗪等。
光聚合引发剂可使用容易从市场购入的产品。市售的光聚合引发剂可列举，“イルガキユア(Irgacure)907”、“イルガキユア184”、“イルガキユア651”、“イルガキユア819”、“イルガキユア250”、“イルガキユア369”(チバ·ジヤパン(株))；“セイクオ一ルBZ”、“セイクオ一ルZ”、“セイクオ一ルBEE”(精工化学(株))；“カヤキユア一(kayacure)BP100”(日本化药(株))；“カヤキユア一UVI-6992”(ダウ社制)；“アデカオプトマ一SP-152”、“アデカオプトマ一SP-170”((株)ADEKA)；“TAZ-A”、“TAZ-PP”(日本シイベルヘグナ一社)；及“TAZ-104”(三和ケミカル社)等。
当上述偏振光层形成用组合物含有聚合引发剂时，其含量可根据该偏振光层形成用组合物所含有的聚合性近晶液晶化合物的种类及其量进行适当地调节，例如、相对于聚合性近晶液晶化合物的总量100质量份，聚合引发剂的含量优选0.1～30质量份、更优选0.5～10质量份、进一步优选0.5～8质量份。若聚合性引发剂的含量在该范围内，则由于可不打乱聚合性近晶液晶化合物的取向而使之聚合，故该聚合性近晶液晶化合物能在保持高次元近晶相液晶状态的情况下进行聚合。
当上述偏振光层形成用组合物含有光聚合引发剂时，该偏振光层形成用组合物还可含有光增敏剂。该光增敏剂可列举例如：氧杂蒽酮及噻吨酮等氧杂蒽酮化合物(例如、2，4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等)；蒽及含有烷氧基的蒽(例如、二丁氧基蒽等)等蒽化合物；酚噻嗪及红荧烯等。
当偏振光层形成用组合物含有光聚合引发剂及光增敏剂时，可进一步促进该偏振光层形成用组合物中所含有的聚合性近晶液晶化合物的聚合反应。相关的光增敏剂的使用量可根据并用的光聚合引发剂及聚合性近晶液晶化合物的种类及其量进行适当地调节，例如相对于聚合性近晶液晶化合物的总量100质量份，但优选0.1～30质量份，更优选0.5～10质量份，进一步优选0.5～8质量份。
虽已说明了通过使上述偏振光层形成用组合物含有光增敏剂，能促进聚合性近晶液晶化合物的聚合反应，但为了使该聚合反应稳定地进行，该偏振光层形成用组合物中可适当地含有阻聚剂。通过含有阻聚剂，可控制聚合性近晶液晶化合物聚合反应的进展。
上述阻聚剂可列举，例如对苯二酚、含烷氧基对苯二酚、含烷氧基邻苯二酚(例如、丁基邻苯二酚等)、连苯三酚、2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基清除剂；苯硫酚类；β-萘基胺类及β-萘酚类等。
当上述偏振光层形成用组合物含有阻聚剂时，其含量可根据使用的聚合性近晶液晶化合物的种类及其量，以及光增敏剂的使用量等进行适当地调节，但优选例如、相对于聚合性近晶液晶化合物的总量100质量份，阻聚剂的含量为0.1～30质量份、更优选0.5～10质量份、进一步优选0.5～8质量份。当阻聚剂的含量在该范围内时，则由于可不打乱该偏振光层形成用组合物中含有的聚合性近晶液晶化合物的取向而使之聚合，故该聚合性近晶液晶化合物可良好地、在更进一步保持高次元近晶相液晶状态的情况下进行聚合。
将以上说明的偏振光层形成用组合物，涂布于上述第2层积板的上述光取向层2上，获得第2涂布膜，通过在该第2涂布膜中含有的上述聚合性近晶液晶化合物不进行聚合的条件下进行干燥，可形成第2干燥被膜3A。其结果是获得第3层积体103。
作为在上述第1层积板的光取向层2上涂布上述偏振光膜形成用组合物的方法(涂布方法)可列举，与例如在上述工序A1中，将上述光取向层形成用组合物涂布于上述透明基材上时所列举的方法相同的方法。
<工序A5>
接着，在工序A5中，通过干燥上述第2层积板的上述第2涂布膜，从该第2涂布膜中除去溶剂，形成第2干燥被膜3A。溶剂的除去方法通常可采用与在上述工序A2中，从第1涂布膜形成第1干燥被膜时说明的方法相同的方法，但干燥条件是以该第2涂布膜中含有的聚合性近晶液晶化合物不进行聚合为目的进行设定。
<工序A6>
工序A6中，通过将上述第2干燥被膜3A所含有的聚合性近晶液晶化合物的液晶状态保持在近晶液晶的状态下(层积体104)，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，由此形成偏振光层3。在该层积体104中，将第2干燥被膜3A中的聚合性近晶液晶化合物为近晶相液晶状态的层称为“层3B”。
为了使上述第2干燥被膜3A中含有的聚合性近晶液晶化合物的液晶状态为近晶液晶状态(以下根据情况也称为“近晶相”或“近晶相液晶状态”)，形成层3B，将该第2干燥被膜保持在适当的温度即可，换言之，将提供上述第2干燥被膜的第3层积板103，保持在由相转变温度求出的合适温度即可。另，在形成成为近晶相液晶状态的层3B时，优选先使该第2干燥被膜3A含有的聚合性近晶液晶组合物的液晶状态成为向列相(向列液晶状态)后，再使该向列相转变为近晶相。在进行如上所述的经由向列相形成近晶相时，例如可采取如下方法：加热至第2干燥被膜中含有的聚合性近晶液晶化合物相变为向列相液晶状态的温度以上，接着，冷却至该聚合性近晶液晶化合物呈现近晶相液晶状态的温度。
在使上述第2干燥被膜中的聚合性近晶液晶化合物呈近晶液晶状态，或使该聚合性近晶液晶化合物经由向列液晶状态呈现近晶液晶状态时，通过测定使用的聚合性近晶液晶化合物的相转变温度，可容易地求得控制液晶状态的条件(加热条件)。测定该相转变温度的测定条件通过本申请的实施例进行说明。
在使上述聚合性近晶液晶化合物聚合时，为了使其保持良好的近晶相液晶状态，作为该聚合性近晶液晶化合物，优选使用含有2种以上的聚合性液晶近晶化合物的偏振光层形成用组合物。若使用已调整了该聚合性近晶液晶组合物中的各聚合性近晶液晶化合物的含量比的偏振光层形成用组合物，则在经由向列相形成近晶相液晶状态后，可暂时性形成过冷却状态，具有易于保持高次元近晶相液晶状态的优点。
此处，对使上述偏振光层形成用组合物含有光聚合引发剂，第2干燥被膜中的聚合性近晶液晶化合物的液晶状态呈近晶相后，保持该近晶相液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物光聚合的方法进行详述。在光聚合中，作为照射第2干燥被膜的光线，可根据该第2干燥被膜中含有的光聚合引发剂的种类，或聚合性近晶液晶化合物的种类(尤其是，该聚合性近晶液晶化合物所具有的光聚合基团的种类)及其量，适当地从可见光、紫外光及激光构成的群组中选择光或通过活性电子线进行。其中，基于易于控制聚合反应的进度的点，或可使用该领域中广泛使用的装置作为光聚合所涉及的装置的点，优选紫外光。因此，优选根据紫外光，选择上述偏振光层形成用组合物中含有的聚合性近晶液晶化合物或光聚合引发剂的种类，以使其能进行光聚合。此外，使之进行聚合时，在照射紫外光的同时，也可通过适当的冷却方法，冷却第2干燥被膜以控制聚合温度。通过采用这样的冷却方法，于更低的温度下实施聚合性近晶液晶化合物的聚合，则具有在上述透明基材1或光取向层2即使使用耐热性相对较低之物的情况下，也能恰当地形成偏振光层3的优点。另，光聚合时，也可通过进行光刻掩蔽或显影等，获得形成了图案的偏振光层3。
通过进行如上所述的光聚合，上述聚合性近晶液晶化合物在保持近晶相、优选已经列举的高次元近晶相液晶状态下进行聚合，形成偏振光层3，获得本偏振光元件100。聚合性近晶液晶化合物在保持近晶相液晶状态下进行聚合获得的偏振光层3具有如下优点：即、与在保持向列相液晶状态下使聚合性液晶化合物等聚合所获得的现有的偏振光层相比，其偏振光性能要远远地高于该现有的偏振光层。
如上所形成的偏振光层3的厚度，优选0.5～10μm的范围、进一步优选0.5～3μm的范围。因此，可考虑到获得的偏振光层3的厚度来决定第2涂布膜的厚度。另，该偏振光层3的厚度可通过干涉膜厚计或激光显微镜或触针式膜厚计测定求得。
此外，如上形成的偏振光层3，特别优选在X线衍射测定中获得布拉格峰。作为这样的获得布拉格峰的偏振光层3，可列举例如、显示来源于六角相或晶体相的衍射峰的偏振光层3。另，涉及的X线衍射测定的测定条件可列举，例如本申请的实施例中所记载的条件等。
<本偏振光元件的连续的制造方法>
以上虽对本偏振光元件的制造方法(本制造方法A)进行了概要地说明，但在商业上制造本偏振光元件时，需要能连续制造本偏振光元件的方法。这样的连续制造方法有采用卷对卷形式的方法，根据情况，也称为“本制造方法B”。
本制造方法B具备例如以下工序：
准备好透明基材被卷绕于第1卷芯的第1滚筒的工序；
从该第1滚筒，连续送出该透明基材的工序；
涂布含有具有上述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该透明基材上连续形成第1涂布膜的工序；
通过从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，连续获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，形成具有相对于该第1层积体的搬运方向呈大致45°角度的取向方向的光取向层，连续获得第2层积体的工序；
在该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上连续形成第2涂布膜的工序；
通过在该第2涂布膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物不进行聚合的条件下，对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，连续获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，形成在相对于该第3层积体的搬运方向呈45°角度具有吸收轴的偏振光层，连续获得偏振光元件的工序；
将连续获得的偏振光元件卷绕于第2卷芯，获得第2滚筒的工序。
此处，参照图4对本制造方法B的主要部分进行说明。
透明基材被卷绕于第1卷芯210A的第1滚筒210可从例如、市场上容易地获得。作为这样的能以滚筒形态从市场购入的透明基材，在已经列举的透明基材之中，可列举纤维素酯、环状烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸酯构成的膜等。此外，在将本偏振光元件作为圆偏振光板使用时，预先赋予了相位差性的透明基材也可从市场上容易地获得，可列举例如、纤维素酯或环状烯烃系树脂构成的相位差膜等。
接着，从上述第1滚筒210开卷输出透明基材。开卷输出透明基材的方法可按如下进行：对该第1滚筒210的卷芯210A设置合适的旋转装置，通过该旋转装置使第1滚筒210旋转展开。此外，也可采取以下形式：在从第1滚筒210搬运透明基材的方向上，设置合适的辅助滚筒300，通过该辅助滚筒300的旋转装置开卷输出透明基材。进一步，也可采取以下形式：通过同时对第1的卷芯210A及辅助滚筒300设置旋转装置，在赋予透明基材适当的张力的同时，开卷输出透明基材。
从上述第1滚筒210开卷输出的透明基材在通过涂布装置211A时，由该涂布装置211A向其表面上涂布上述取向膜形成用组合物。为了向如上所述连续涂布取向膜形成用组合物，该涂布装置211A采用凹版涂层法、模涂法、柔性法等印刷法。
经过了涂布装置211A的膜，相当于上述透明基材与第1涂布膜的层积体。如此形成(层积)了第1涂布膜的透明基材被搬运到干燥炉212A，通过该干燥炉212A进行加热，转化为由透明基材与第1干燥被膜构成的第1层积体。作为干燥炉212A，可使用例如热风式干燥炉等。干燥炉212A的设定温度根据由涂布装置211A涂布的上述取向膜形成用组合物中含有的溶剂的种类等，进行设定。此外干燥炉212A可采取被划分为合适的区段，划分的多个区段的设定温度各不相同的形式，也可采取串联配置多个干燥炉，各干燥炉相互之间设定为不同的温度进行运转，同时膜被依次搬运到该多个干燥炉的形式。
接着，对通过加热炉212A连续形成而得的第1层积体，经由偏振光UV照射装置213A，于该层积体的第1干燥被膜侧的表面或透明基材侧的表面进行偏振光UV照射，由此该第1干燥被膜转化为光偏振光层。此时，使膜的搬运方向D1与形成的光取向层的取向方向D2呈大致45°的角度。图5是照射偏振光UV后形成的光取向层的取向方向D2与膜的搬运方向D1间的关系的示意图。即，图5显示的是，对于通过偏振光UV照射装置213A后的第1层积体的表面，观察膜的搬运方向D1和光取向层的取向方向D2时，它们之间形成的角度大致为45°。
如上连续形成的第1层积体，接着通过涂布装置211B，由此在该第1层积体的光取向层上涂布偏振光层形成用组合物后，再通过干燥炉212B，进而成为第2层积体或该第2层积体的第2干燥被膜中含有的聚合性近晶液晶化合物，形成了近晶液晶状态的层积体。干燥炉212B具有从光取向层上涂布的上述偏振光层形成用组合物中干燥除去溶剂的功能的同时，还具有给予该第2干燥被膜热能量的作用，以便上述第2干燥被膜中含有的聚合性近晶液晶化合物成为近晶相液晶状态。此外，如上所述，为了使聚合性近晶液晶化合物呈近晶相液晶状态，预先使该聚合性近晶液晶化合物呈向列相液晶状态，为此，需要施予上述第1层积体不同的加热条件，对上述第1层积体进行多阶段的加热处理。因此，干燥炉212B，如对干燥炉212A的说明，优选由相互间设置不同设定温度的多个区段构成，或者是准备多个相互间设定温度不同的干燥炉，串联设置该多个干燥炉的形式。
经过了上述干燥炉212B的膜，偏振光层形成用组合物中含有的溶剂被充分除去，在第2干燥被膜中的聚合性近晶液晶化合物保持近晶相液晶状态下，被搬运到光照射装置213B。通过该光照射装置213B进行光照射，该聚合性近晶液晶化合物在保持上述液晶状态下进行光聚合，形成偏振光层，最终连续形成本偏振光元件。
如上连续形成的本偏振光元件被卷绕于第2卷芯220A，得到第2滚筒220形态。在卷绕形成的本偏振光元件获得第2滚筒时，也可使用适当的垫片(スペ一サ)进行共同卷绕。
如上所述，透明基材按顺序依次经过第1滚筒、涂布装置211A、干燥炉212A、偏振光UV照射装置213A、涂布装置211B、干燥炉212A及光照射装置213A，同本制造方法A的工序A2～工序A6，于透明基材上形成光取向层及偏振光膜，连续制得本偏振光元件。
此外，在图4所示的本制造方法B中，虽例示了从透明基材到本偏振光元件连续进行制造的方法，但也可按如下制得：例如透明基材按照顺序依次经过第1滚筒、涂布装置211A、干燥炉212A及偏振光UV照射装置213A，将由此连续形成的第1层积体卷绕成卷芯，制造出滚筒形态的第1层积体，从该滚筒开卷输出第1层积体，将开卷输出的第1层积体按顺序经过涂布装置211B、干燥炉212A及光照射装置213A，制得本偏振光元件。
按照本制造方法B获得的本偏振光元件，其形状是膜状且为长条状。将该本偏振光元件用于后述的液晶显示装置等时，可依据该液晶显示装置的规模等，裁断成需要的尺寸后再使用。
以上，以透明基材/光取向层/偏振光层的层积体形态时的情况为中心，对本偏振光元件的构成及制造方法进行了说明，但本偏振光元件也可由这些层或膜以外的层或膜层积而成。如上所述，本偏振光元件可进一步具备相位差膜，也可进一步具备防反射层或亮度提高膜。此外，如后所述，也可与相位差膜(优选1/4λ波长板)组合形成圆偏振光板。在制造圆偏振光板时使用的1/4波长板，优选其具有对于可见光，面内相位差值随波长变短而减小的特性。
<本偏振光元件的有益效果>
本偏振光元件的制造方法，通过光取向层形成时的光取向操作能容易地形成具有期望偏振光方向的偏振光层，基于该点相比于现有的偏振光元件，能更有利地进行制造。此外，通过本制造方法B，即使是制造长条状的本偏振光元件，也能使其具备在相对于该本偏振光元件的长度方向非水平位置具有吸收轴的偏振光层。例如，通过使本偏振光元件的偏振光层中的吸收轴为45°，如后所述，经由卷对卷贴合，将本偏振光元件与1/4波长板粘结，可容易地制造圆偏振光板(本圆偏振光板)，大大地提高本圆偏振光板的生产率。
<本偏振光元件的用途>
本偏振光元件可用于各种显示装置。显示装置是指具有显示元件的装置，其包含发光元件或发光装置作为发光源。显示装置可列举，例如液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、电子发射显示装置(例如场致发射显示装置(FED)、表面场发射显示装置(SED))、电子纸(使用电子墨或电泳元件显示装置、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如栅状光阀(GLV)显示装置、具有数字微透镜装置(DMD)的显示装置)及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置同样包含透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置及投影型液晶显示装置等的任意。这些显示装置可以是显示二维图像的显示装置，也可是显示三维图像的立体显示装置。
另一方面，本圆偏振光板也可有效地用于尤其是有机电致发光(EL)显示装置或无机电致发光(EL)显示装置的显示装置。
图6及图9是使用了本偏振光元件的液晶显示装置(以下根据情况也称为“本液晶显示装置”)10的截面构成的示意概略图。液晶层17夹持于2块基板14a及基板14b之间。
图12是使用了本偏振光元件的EL显示装置(以下根据情况也称为“本EL显示装置”)的截面构成的示意概略图。
图13是使用了本偏振光元件的投射型液晶显示装置的构成的示意概略图。
首先，对图6所示的本液晶显示装置10进行说明。
在基板14a的液晶层17侧配置有彩色滤光片15。彩色滤光片15配置于与夹持液晶层17的像素电极22相向的位置，黑色矩阵20配置于与像素电极间的区域相向的位置。透明电极16配置于液晶层17侧，覆盖彩色滤光片15及黑色矩阵20。
另，在彩色滤光片15与透明电极16之间可具有保护膜层(图未示)。
在基板14b的液晶层17侧，薄膜晶体管21与像素电极22按规律配置。像素电极22配置于与夹持液晶层17的彩色滤光片15相向的位置。在薄膜晶体管21与像素电极22之间，配置有具有连接孔(图未示)的层间绝缘膜18。
作为基板14a及基板14b，使用玻璃基板及塑料基板。
涉及的玻璃基板和塑料基板，可采用与作为本偏振光元件的透明基材所列举的材质相同的基板。此外，本偏振光元件的透明基材1可兼任基板14a及基板14b。在制造基板上形成的彩色滤光片15或薄膜晶体管21时，在需要于高温下加热的工序的情况下，优选玻璃基板或石英基板。
薄膜晶体管可根据基板14b的材质，采用最佳形态。薄膜晶体管21可列举，在石英基板上形成高温聚硅晶体管、玻璃基板上形成低温聚硅晶体管、玻璃基板或塑料基板上形成非晶硅晶体管。为了使本液晶显示装置更小型化，也可在基板14b上形成驱动IC。
在透明电极16与像素电极22之间配置有液晶层17。在液晶层17中，为了使基板14a及基板14b间保持一定距离，配置有垫片23。另，图2中显示的是柱状垫片，但并不意味着将该垫片限定为柱状，只要是能使基板14a及基板14b间保持一定的距离，其形状为任意。
在基板14a及基板14b上形成的层之中，可在与液晶层17接触的面上，分别配置使液晶向期望方向取向的取向层。另，将本偏振光元件配置于液晶盒内部，即，可在与液晶层17相接的面的一侧配置本偏振光元件。这样的形式在以下称为“内嵌式”。该内嵌式详见后述。
各构件由基板14a、彩色滤光片15及黑色矩阵20、透明电极16、液晶层17、像素电极22、层间绝缘膜18及薄膜晶体管21，还有基板14b按顺序层积而成。
这样的夹持有液晶层17的基板14a及基板14b之中，在基板14b的外侧设置有起偏器12a及12b，其中的至少1个是本偏振光元件。
进一步，优选相位差层(例如、1/4波长板或光学补偿膜)13a及13b进行层积。起偏器12a及12b之中，通过将本偏振光元件配置于起偏器12b，可赋予本液晶显示装置10将入射光转换为直线偏振光的功能。另，根据液晶显示装置的结构，或液晶层17中含有的液晶化合物的种类，也可不配置相位差膜13a及13b，当使用透明基材为相位差膜的本偏振光元件(圆偏振光板)时，由于可将该相位差膜作成相位差层，故也可省略图6中的相位差层13a及/或13b。也可在本偏振光元件的光射出侧(外侧)进一步设置偏振光膜。
此外，也可在本偏振光元件的外侧(当本偏振光元件进一步配置有偏振光膜时，在其外侧)，配置用于防止外来光反射的防反射膜。
如上所述，在图6的本液晶显示装置10的起偏器12a或12b中，可使用本偏振光元件。通过将本偏振光元件设置于起偏器12a及/或12b，具有能达成本液晶显示装置10的薄型化的效果。
在将本偏振光元件用于起偏器12a或12b时，其层积顺序无特别限定。参照图6中用虚线圈出的A和B部分的放大图对其进行说明。
图7是图6中的A部分的截面放大示意图。图7的(A1)中，在使用本偏振光元件100作为起偏器12a时，显示的是从相位差层13a侧，依次配置偏振光层3、光取向层2及透明基材1来设置本偏振光元件1。此外，图7的(A2)显示的是从相位差层13a侧，依次配置透明基材1、光取向层2及偏振光层3来设置本偏振光元件1。
图8是，图6的B部分的放大示意图。图8的(B1)显示的是，在使用本偏振光元件100作为起偏器12b时，从相位差膜13b侧，依次配置透明基材1、光取向层2及偏振光层3来设置本偏振光元件100。图8的(B2)显示的是，在使用本偏振光元件100作为起偏器12b时，从相位差膜13b侧，依次配置偏振光层3、光取向层2及透明基材1来设置本偏振光元件100。
在起偏器12b的外侧，配置有作为发光源的背光模组。背光模组包含光源、导光体、反射板、扩散片及视角调整片。
光源可列举，电致发光、冷阴极管、热阴极管、发光二极管(LED)、激光光源及汞灯等。此外，可根据这些光源的特性来选择本偏振光元件的种类。
当本液晶显示装置10为透射型液晶显示装置时，从背光模组中的光源发出的白色光射入导光体，通过反射板改变入射光行走线路后，由扩散片进行扩散。扩散光通过视角调整片调整为具有期望的指向性之后，由背光模组射入起偏器12b。
在无偏振的入射光之中，仅有某一直线偏振光透过液晶面板的起偏器12b。该直线偏振光通过相位差层13b，转换为圆偏振光或惰圆偏振光，依次穿透基板14b、像素电极22等，到达液晶层17。
此处，根据像素电极22与相向的透明电极16间有无电位差，液晶层17中含有的液晶分子的取向状态开始变化，进而控制从本液晶显示装置10射出的光的亮度。当液晶层17为直接使偏振光透过的取向状态时，该偏振光透过液晶层17、透明电极16，某特定波长范围的光透过彩色滤光片15到达起偏器12a，液晶显示装置显示的是最明亮的由彩色滤光片决定的颜色。
相反，当液晶层17为转换偏振光使之透过的取向状态时，透过液晶层17、透明电极16及彩色滤光片15的光，被起偏器12a吸收。由此，该像素显示为黑色。若为这2个状态的中间取向状态，则从本液晶显示装置10射出的光的亮度也介于上述两者的中间，故该像素显示为中间色。
当本液晶显示装置10为半透射型液晶显示装置时，优选使用本偏振光元件的偏振光层侧上进一步层积有1/4波长板(圆偏振光板)。此时，像素电极22具有由透明材料形成的透过部，和由反射光的材料形成的反射部，透过部同上述透射型液晶显示装置，显示图像。另一方面，在反射部，外来光射入液晶显示装置，通过本偏振光元件进一步具备的1/4波长板的作用，透过本偏振光元件的圆偏振光通过液晶层17，经由像素电极22反射，从而在显示中被利用。
接着，参照图9对使用本偏振光元件的、内嵌式的合适的液晶显示装置(本液晶显示装置24)进行说明。
本液晶显示装置24，由基板14a、起偏器12a、相位差膜13a、彩色滤光片15及黑色矩阵20、透明电极16、液晶层17、像素电极22、层间绝缘膜18及薄膜晶体管21、相位差膜13b、起偏器b、基板14b以及背光模组19按照顺序层积而成，该构成中，优选使用本偏振光元件作为起偏器12a。该构成中，本偏振光元件也可采取透明基材1、光取向层2及偏振光层3依次配置而成的设置，其中本偏振光元件中的透明基材兼任基板14a。通过该涉及的构成，具备本偏振光元件的本液晶显示装置24，赋予了将入射光转变为直线偏振光的功能。另，与本液晶显示装置10相同，根据液晶层17中含有的液晶化合物的种类，也可不配置相位差层13a及13b。
接着，参照图12对使用本偏振光元件的本EL显示装置30进行说明。在本EL显示装置中使用本偏振光元件时，优选先将本偏振光元件作成本圆偏振光板后再使用。本圆偏振光板具有2种实施方式。此处，在说明本EL显示装置30的构成等之前，先参照图10对本圆偏振光板的2种实施方式进行说明。
图10的(A)是本圆偏振光板110的第1实施方式的截面示意图。该第1实施方式是，在本偏振光元件100的偏振光层3上进一步设置相位差层(相位差膜)4的本圆偏振光板110。图10的(B)是本圆偏振光板110的第2实施方式的截面示意图。该第2实施方式是如下本圆偏振光板110，其通过使用预先赋予了相位差性的透明基材1(相位差膜4)作为制造本偏振光元件100时使用的透明基材1，透明基材1自身兼具作为相位差层4的功能。
此处，关于本圆偏振光板110的制造方法先进行说明。如上本圆偏振光板110的第2实施方式所述，在制造本偏振光元件100的本制造方法A或本制造方法B中，可通过使用预先赋予了相位差性的透明基材1、即相位差膜作为透明基材1来进行制造。本圆偏振光板110的第1实施方式中，在由本制造方法A或本制造方法B制造而成的本偏振光元件1的偏振光层3上，贴合相位差膜形成相位差层4即可。另，在根据本制造方法B，以第2滚筒220的形态制造本偏振光元件100时，可以采取以下方式：从该第2滚筒220开卷输出本偏振光元件100，裁断成规定尺寸后，将相位差膜贴合于该裁断的本偏振光元件100；但通过准备好相位差膜卷绕于卷芯的第3滚筒，可连续地制造形状为膜状且为长条状的本圆偏振光板110。
参照图11对连续制造本圆偏振光板110的第1实施方式的方法进行说明。涉及的制造方法由如下工序构成：
从上述第2滚筒220连续开卷输出本偏振光元件100的同时，从相位差膜被卷绕成的第3滚筒230连续开卷输出上述相位差膜的工序；
将从上述第2滚筒220开卷输出的本偏振光元件100上所设置的偏振光层，与从上述第3滚筒开卷输出的上述相位差膜，连续贴合形成偏振光板110的工序；
将所形成的上述圆偏振光板110卷绕于第4卷芯240A，获得第4滚筒240的工序。该方法即为卷对卷(Roll to Roll)贴合。
以上虽对本圆偏振光板110的第1实施方式的制造方法进行了说明，但在贴合本偏振光元件100的偏振光层3和相位差膜时，可使用合适的粘合剂，介由该粘合剂形成的粘合层贴合偏振光层3与相位差膜。
接着，参照图12对具备本圆偏振光板110的本EL显示装置进行说明。
本EL显示装置30是在形成有像素电极35的基板33上，层积作为发光源的有机功能层36及阴极电极37而制得。在夹持基板33、有机功能层36的相反侧配置有圆偏振光板31，作为相关的圆偏振光板31，使用本圆偏振光板110。通过在像素电极35施加正电压，阴极电极37施加负电压，于像素电极35及阴极电极37之间外加直流电流，有机功能层36开始发光。作为发光源的有机功能层36由电子输送层、发光层及空穴输送层等构成。从有机功能层36射出的光，通过像素电极35、层间绝缘膜34、基板33、圆偏振光板31(本圆偏振光板110)。虽对具有有机功能层36的有机EL显示装置进行说明，但也适用于具有无机功能层的无机EL显示装置。
在制造本EL显示装置30时，首先，在基板33上形成期望形状的薄膜晶体管40。接着成膜层间绝缘膜34，接着以溅镀法成膜为像素电极35，形成图案。之后，层积有机功能层36。
接着，在基板33的设置薄膜晶体管40的面的相反面，设置圆偏振光板31(本圆偏振光板110)。
在使用本圆偏振光板110作为圆偏振光板31时，参照图11中以虚线圈出的C部分的放大图对其层积顺序进行说明。在使用本圆偏振光板110作为圆偏振光板31时，该本圆偏振光板110上的相位差层4配置于基板33侧。图12的(C1)是本圆偏振光板110的第1实施方式的作为圆偏振光板31使用的放大图，图12的(C2)是本圆偏振光板110的第2实施方式的作为圆偏振光板31使用的放大图。
接着，对本EL显示装置30的本偏振光元件31(圆偏振光板110)以外的构件进行简单说明。
基板33可列举，蓝宝石玻璃基板、石英玻璃基板、钠钙(ソ—ダ)玻璃基板及氧化铝等陶瓷基板；铜等金属基板；塑料基板等。
图虽未显示，但可在基板33上形成热传导性膜。热传导性膜可列举，类金刚石薄膜(DLC等)等。当像素电极35为反射型时，光从与基板33相反的方向射出。因此，不仅是透明材料，也可使用不锈钢等非透明材料。基板可采取单一形式，也可采取用接合剂贴合多个基板作成层积基板的形式。此外，这些基板不限定为板状，其也可为膜。
作为薄膜晶体管40，例如使用多晶硅晶体管等即可。薄膜晶体管40设置于像素电极35的端部，其大小为10～30μm的程度。另，像素电极35的大小为20μm×20μm～300μm×300μm的程度。
在基板33上，设置有薄膜晶体管40的电极接线。电极接线的电阻低，具有与像素电极35电连接，将电阻值抑制在低值的功能，一般地，该电极接线使用含有Al、Al及过渡金属(但不包括Ti)、Ti或氮化钛(TiN)中的任意1种或2种以上之物。
在薄膜晶体管40与像素电极35之间设置有层间绝缘膜34。层间绝缘膜34可以是由SiO2等氧化硅、氮化硅等无机系材料通过溅射或真空蒸镀成膜而成，也可以是以SOG(スピン·オン·グラス；旋涂式玻璃法)形成的氧化硅层、光刻胶、聚酰亚胺及丙烯酸树脂等树脂系材料涂膜等，具有绝缘性的任意一种。
在层间绝缘膜34上，形成框胶41。框胶41配置于像素电极35的边缘部位(邻接像素间)。框胶41的材料可列举，丙烯酸树脂及聚酰亚胺树脂等。框胶41的厚度优选1.0μm以上3.5μm，更优选1.5μm以上2.5μm以下。
接着，对由作为透明电极的像素电极35、作为发光源的有机功能层36、阴极电极37构成的EL元件进行说明。有机功能层36具有空穴输送层及发光层中的至少各1层，例如，按顺序具备电子注入输送层、发光层、空穴输送层及空穴注入层。
像素电极35可列举，例如ITO(掺锡氧化铟)、IZO(掺锌氧化铟)、IGZO、ZnO、SnO2及In2O3等，特别优选ITO或IZO。像素电极35的厚度只要是具有能充分进行空穴注入的一定以上的厚度即可，优选10～500nm的程度。
像素电极35可通过蒸镀(优选溅镀法)形成。溅镀气体无特别限制，使用Ar、He、Ne、Kr及Xe等惰性气体，或它们的混合气体即可。
作为阴极电极37的构成材料，可使用例如K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、In、Sn、Zn及Zr等金属元素，但考虑到提高电极的工作稳定性，优选使用选自例示金属元素的2种成分或3种成分的合金体。合金体优选例如Ag·Mg(Ag：1～20at％)、Al·Li(Li：0.3～14at％)、In·Mg(Mg：50～80at％)及Al·Ca(Ca：5～20at％)等。
阴极电极37可通过蒸镀及溅镀法等形成。优选阴极电极37的厚度在0.1nn以上，优选1～500nm以上。
空穴注入层具有使容易从像素电极35的空穴注入的功能，空穴输送层具有输送空穴及妨碍电子的功能，也称为电荷注入层和电荷输送层。
发光层的厚度、空穴注入层与空穴输送层的总厚度以及电子注入输送层的厚度无特别限定，因形成方法不同而异，优选制成大致5～100nm的厚度。空穴注入层或空穴输送层中，也可使用各种有机化合物。在形成空穴注入输送层、发光层及电子注入输送层时，基于能形成均质薄膜的点，可使用真空蒸镀。
作为发光源的有机功能层36，可以使用，利用来自于单线态激子发光(荧光)的材料、利用来自于三线态激子发光(磷光)的材料、含有利用来自于单线态激子发光(荧光)的材料和利用来自于三线态激子发光(磷光)的材料的材料、由有机物形成的材料、含有由有机物形成的材料和由无机物形成的材料的材料、高分子材料、低分子材料、含有高分子材料和低分子材料的材料等。其中，不限于此，使用了作为EL元件用的公知的各种材料的有机功能层36，可应用于本EL显示装置30。
在阴极电极37与封装盖39的空间之间配置干燥剂38。这是因为有机功能层36不耐湿度。通过干燥剂38吸收水分，防止有机功能层36的劣化。
图14是表示本EL显示装置30的另一方式的截面构成的概略图。该本EL显示装置30具有使用薄膜封装膜41的封装结构，也可从阵列基板的相反面获得出射光。
作为薄膜封装膜41，优选使用在电解电容器膜上蒸镀有DLC(类金刚石碳)的DLC膜。DLC膜具有水分渗透性非常差的特性，其防湿性能高。此外，也可将DLC膜等直接蒸镀于阴极电极37表面而形成。此外，也可多层层积树脂薄膜和金属薄膜，形成薄膜封装膜41。
如上所述，提供一种本发明涉及的新型偏振光元件(本偏振光元件)及具备本偏振光元件的新型显示装置(本液晶显示装置及本EL显示装置)。
最后对使用本偏振光元件100的投射型液晶显示装置进行说明。
图15是显示使用本偏振光元件100的投射型液晶显示装置的概略图。
作为该投射型液晶显示装置的起偏器142及/或起偏器143，使用本偏振光元件100。
从作为发光源的光源(例如、高压汞灯)111射出的光线束，首先通过第1透镜数组112、第2透镜数组113、偏振光转换元件114、复合透镜115，由此将反光线束截面的亮度均一化，进行偏振光化。
具体地，从光源111射出的光线束，经由微小透镜112a形成为矩阵状的第1透镜数组112被分割为多束微小光线束。配置第2透镜数组113及复合透镜115，以使被分割的光线束能分别对作为照明对象的3个液晶面板140R、140G、140B的整体进行照射，由此，各液晶面板入射侧的表面能整体获得均一的照度。
偏振光转换元件114由偏振光束分离数组构成，配置于第2透镜数组113和复合透镜115之间。由此，可将光源中的无规偏振光预先转换为具有特定偏振光方向的偏振光，具有降低后述的入射侧起偏器中的光量损失、提高画面亮度的作用。
如上所述，亮度被均一化以及被偏振光化的光，经由反射镜122，依次通过用于分离为RGB三原色的分色镜121、123、132，被分离为红通道、绿通道、蓝通道，分别射入液晶面板140R、140G、140B。
液晶面板140R、140G、140B中，分别在其入射侧配置有起偏器142，出射侧配置有起偏器143。在该起偏器142、起偏器143中，可使用本偏振光元件100。
配置于RGB各光路的起偏器142及起偏器143，使各自的吸收轴正交进行配置。配置于各光路的各液晶面板140R、140G、140B，具有将根据图像信号控制各像素的偏振光状态转换为光量的功能。
本偏振光元件100通过选择适用于相对应通道的二色性色素的种类，可有用地作为蓝通道、绿通道及红通道的各光路中的耐久性均优异的偏振光膜。
根据液晶面板140R、140G、140B的图像数据，对于每个像素以不同透过率使入射光透过，由此作成的光学图像经由十字分色棱镜150合成，通过投影透镜170，放大投射到投影屏180上。
电子纸可列举，通过光学各向异性和染料分子取向那样的分子进行显示的装置；通过电泳、粒子移动、晶粒转动(粒子回転)、相变化之类的粒子进行显示的装置；通过膜的一端进行移动来进行显示的装置；通过分子的发色/相变化进行显示的装置；通过分子的光吸收进行显示的装置；通过电子与空穴结合产生自发光来进行表示的装置等。更具体地，可列举微胶囊型电泳、水平移动型电泳、垂直移动型电泳、球状扭转球型、磁性扭转球型、圆柱扭转球型、带电碳粉、电子粉流体、磁性泳动型、磁性热感式、电润湿、光散射(透明/白浊变化)、胆甾液晶/光导电层、胆甾液晶、双稳定性向列液晶、强诱电性液晶、二色性色素·液晶分散型、可动膜、根据无色染料的换色、光致变色、电致变色、电沉积、柔性有机EL等。电子纸不仅可应用于文本或图像的个人用途，还可应用于广告显示(标牌)等。根据本偏振光元件，可减小电子纸的厚度。
作为立体显示装置，有人提出例如微电孔(マイクロポ—ル)式那样将不同相位差膜交替排列的方法(日本专利特开2002-185983号公报)，但将本发明的光学膜作为偏振光膜使用时，由于可通过印刷、喷墨、光刻等容易地形成图案，故可缩短显示装置的制造工序，且不需要相位差膜。
实施例
以下通过实施例对本发明进行进一步详细地说明。例中的“％”及“份”若无特别说明，即为质量％及质量份。
具有光反应性基团的聚合物的合成例1
作为具有光反应性基团的聚合物，合成有聚合物1及聚合物2。
合成例1：聚合物1的合成
聚合物1由以下结构单元构成。
〔聚合物1〕
Figure BSA00000752773000441
[聚合物1的合成线路]
Figure BSA00000752773000442
[化合物(a1-1-1)的合成]
将阿魏酸50g(258mmo1)溶解于甲醇360g中。在室温下向获得的溶液中加入10g硫酸，升温至溶剂回流后，在回流下使之反应2小时。将获得的反应溶液冷却后，加入冰150g及水150g。倾析除去上清液，进一步加入5℃的水150g使之结晶化。过滤获得的白色晶体，将过滤的白色晶体进一步用1M碳酸氢钠水溶液及水洗净后，进行真空干燥，获得的化合物(a1-1-1)22.2g。产率以阿魏酸为基准，是83％。
[化合物(b1-1-1)的合成]
将化合物(a1-1-1)25g(120mmol)溶解于二甲基乙酰胺250g中。向获得的溶液中加入碳酸钾33.19g(240mmol)及碘化钾1.99g(12mmol)。向获得的分散液中滴加6-氯己醇，室温下搅拌1小时后，于70℃下搅拌8小时。过滤获得的反应溶液以除去不溶物。向滤液中加入甲基异丁基酮200g及水300g进行搅拌，静置，分液后回收有机层。向回收的有机层中加入水200g，搅拌、静置及分液，重复该水洗操作2次。通过使用蒸发器的减压蒸馏从回收的有机层中除去溶剂，获得化合物(b1-1-1)的粗产品。
[化合物(c1-1-1)的合成]
将上述化合物(b1-1-1)的粗产品全部溶解于乙醇185g中。向获得的溶液中加入水92g及氢氧化钠14.41g(360mmol)，于80℃下搅拌1小时。将反应溶液冷却至3℃左右后，保持温度在5℃以下的同时，加入2M盐酸水溶液，使pH为2。过滤收取酸析出得白色沉淀，进一步用水100g及甲醇80g的混合溶液清洗2次，进行真空干燥，获得化合物(c1-1-1)30.4g。产率以化合物(a1-1-1)为基准，是86％。
[化合物(M1-1-1)的合成]
将化合物(c1-1-1)27.46g(93mmol)溶解于氯仿280g中。向获得的溶液中加入作为阻聚剂的BHT(二-叔丁基-羟基甲苯)2.06g，三乙胺37.73g(373mmol)，于冰冷却下进行搅拌。向反应溶液中滴加甲基丙烯酰氯29.26g(260mmol)，保持5℃以下搅拌5小时。向获得的反应溶液中加入二甲基氨基吡啶5.7g及水190g，于室温下搅拌12小时。静置后，回收有机层，向该有机层中加入2N盐酸水溶液100g，搅拌、静置及分液，重复该清洗操作2次。回收有机层，加入正庚烷300g，过滤收取析出的晶体。用由水100g及甲醇80g构成的混合溶剂洗净2次后，进行真空干燥，获得化合物(M1-1-1)22.0g。产率以化合物(c1-1-1)为基准，是65％。
[聚合物1的合成]
向舒伦克管中加入化合物(M1-1-1)1.00g(2.76mmol)及10g的四氢呋喃，脱氧后，流通氮的同时加入偶氮二异丁腈(AIBN)2.27mg，于60℃下搅拌72小时。将获得的反应溶液加入甲苯200g中。滤取析出物，用庚烷洗净后，通过真空干燥获得0.75g的聚合物1。产率以化合物(M1-1-1)为基准是75％。通过GPC测定，获得的聚合物1的分子量显示，数均分子量28200、Mw/Mn1.82，单体含量为0.5％。
合成例2：聚合物2的合成
按照Macromolecules(大分子)，Vol.39，No.26(2006)所述的方法合成下述结构的聚合物2。
Figure BSA00000752773000461
聚合物2
(另，带括号的数值表示，相对于聚合物2的总结构单元，各结构单元的摩尔分率。)
聚合性近晶液晶化合物的合成
合成化合物(1-6)、化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-13)及化合物(1-14)，作为聚合性近晶液晶化合物(另，在以下说明中，将聚合性近晶液晶化合物简称为“聚合性液晶化合物”)。
合成例3：化合物(1-6)(下式(1-6)所示的化合物)
化合物(1-6)按照Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas，115，321-328(1996)所述的方法进行合成。
Figure BSA00000752773000462
合成例4～7：化合物(1-7)、化合物(1-8)、化合物(1-13)及化合物(1-14)的合成
化合物(1-7)(下式(1-7)所示的化合物)、化合物(1-8)(下式(1-8)所示的化合物)、化合物(1-13)(下式(1-13)所示的化合物)、化合物(1-14)(下式(1-14)所示的化合物)均参考化合物(1-6)的合成方法进行合成。
Figure BSA00000752773000463
Figure BSA00000752773000471
实施例1
〔偏振光层形成用组合物的调整〕
混合下述成分，通过在80℃下搅拌1小时，获得偏振光层形成用组合物。
聚合性液晶化合物：化合物(1-6)                        75份
化合物(1-7)                                          25份
二色性色素：偶氮色素(G205；林原生物化学研究所制)     3.0份
聚合引发剂：1-羟基环己基苯基酮(イルガキユア184；チバスペシヤルテイケミカルズ社制)                                                6份
流平剂：聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N：BYK-Chemie社制)   1.5份
溶剂：环戊酮                                         250份
〔相转变温度的测定〕
使用偏振光显微镜，通过观察结构(テクスチヤ一)来确认相转变温度。将偏振光层形成用组合物所含有的聚合性液晶化合物升温至120℃除去溶剂干燥后，在降温的过程中，确认到110℃下相转变为向列相，104℃下相转变为近晶A相，83℃下相转变为近晶B相。
〔光取向层的制作〕
通过棒涂法将具有光反应性基团的聚合物(聚合物1或聚合物2)以浓度5重量％溶解于环戊酮的溶液(光取向层形成用组合物)，涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯基板(PET基板)上，于60℃下干燥1分钟后，形成厚度100nn的第1干燥被膜。接着，对获得的第1干燥被膜的表面，实施偏振光UV照射处理形成光取向层。偏振光UV处理使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7：ウシオ电机株式会社制)，以波长365nm下测定的强度在100mJ的条件进行。
〔偏振光层的作制〕
通过棒涂法在光取向膜上涂布偏振光层形成用组合物，用120℃的干燥烘箱加热干燥1分钟后，冷却至室温，获得第2干燥被膜。使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7：ウシオ电机株式会社制)，对第2干燥被膜照射曝光量1200mJ/cm2(365nm基准)的紫外线，由此形成偏振光层，制成液晶取向元件。通过激光显微镜(オリンパス株式会社社制OLS3000)测定此时的偏振光层的膜厚，其为1.6μm。
〔X线衍射测定〕
对获得的偏振光层使用X线衍射装置X’Pert PRO MPD(スペクトリス株式会社制)进行X线衍射测定。将使用Cu作为靶，在X线管电流40mA、X线管电压45kV的条件下产生的X线通过固定发散狭缝1/2°沿摩擦(ラビング)方向入射，以扫描范围2θ＝4.0～40.0°的范围、步宽2θ＝0.01671°进行扫描，测定的结果是，在2θ＝20.22°附近获得了半峰宽(FWHM)＝约0.187°的尖锐的衍射峰(布拉格峰)。此外，从垂直于摩擦方向入射也得到了相同的结果。由峰的位置求得到晶格周期(秩序周期)(d)约为
Figure BSA00000752773000481
可知形成了反映高次元近晶相的结构。
〔二色比的测定〕
使用在分光光度计(岛津制作所株式会社制UV-3150)上设置有附带起偏器的支架的装置，通过双射线法测定最大吸收波长在穿透轴方向的吸光度(A1)及吸收轴方向的吸光度(A2)。该支架的参比侧设置有将光量减少50％的网筛(メツシユ)。从测定的穿透轴方向的吸光度(A1)及吸收轴方向的吸光度(A2)的值，算出比值(A2/A1)，作为二色比。结果见表。二色比越高，作为偏振光层越有用。二色比的测定结果见表1。
〔取向状态的观察〕
对获得的偏振光层的取向状态通过偏振光显微镜观察进行确认。在偏振光显微镜正交偏光镜之间沿约45°的方向插入样品，在漏光的状态下进行观察。当沿垂直方向取向时，没有产生漏光，观察到暗视野状态，当呈水平取向时，产生漏光，观察到亮视野状态。画面整体得到明视野时记为“○”、画面整体得到暗视野时记为“×”，以此2个水平进行评价。结果见表1。
〔Haze值的测定〕
对于获得的起偏器，使用雾度测量仪(HZ-2：スガ试验机(株)制)测定雾度值。雾度值如下式所示。
雾度值(％)＝散射透过率(％)/总透光率(％)×100
若根据光取向层的对偏振光层的锚定力不充分时，作为偏振光层的主成分的聚合性近晶液晶会产生不连续性的缺陷。由于在该不连续性缺陷的界面产生光散射，雾度值会变大。即，雾度值越小表示取向性越好。此处以3％以下为良好。结果见表1。
实施例2
将二色性色素由偶氮色素(G205；林原生物化学研究所制)替换成偶氮色素(NKX2029；林原生物化学研究所制)，除此之外，同实施例1，制得偏振光元件。
〔相转变温度的测定〕
同实施例1，测定实施例2的偏振光层形成用组合物所含有的聚合性液晶组合物的相转变情况。升温至120℃除去溶剂干燥后，在降温的过程中，确认到113℃下相转变为向列相，107℃下相转变为近晶A相，83℃下相转变为近晶B相。
同实施例1，对制成的偏振光元件进行二色比测定、取向状态观察、雾度值测定。其结果见表1。
实施例3
将偏振光层形成用组合物中含有的聚合性液晶化合物，由化合物(1-6)75份及化合物(1-7)25份的混合物替换为化合物(1-6)75份及化合物(1-8)25份的混合物，除此之外，同实施例1制得偏振光元件。
〔相转变温度的测定〕
同实施例1，测定实施例3的偏振光层形成用组合物所含有的聚合性液晶组合物的相转变情况。升温至120℃除去溶剂干燥后，在降温的过程中，确认到111℃下相转变为向列相，105℃下相转变为近晶A相，82℃下相转变为近晶B相。
同实施例1，对制成的偏振光元件进行二色比测定、取向状态观察、雾度值测定。其结果见表1。
实施例4
将偏振光层形成用组合物中含有的聚合性液晶化合物，由化合物(1-6)75份及化合物(1-7)25份的混合物替换成化合物(1-6)75份及化合物(1-13)25份的混合物，除此之外，同实施例1制得偏振光元件。
〔相转变温度的测定〕
同实施例1，测定实施例4的偏振光层形成用组合物所含有的聚合性液晶组合物的相转变情况。升温至130℃除去溶剂干燥后，在降温的过程中，确认到119℃下相转变为向列相，111℃下相转变为近晶A相，82℃下相转变为近晶B相。
同实施例1，对制成的偏振光元件进行二色比测定、取向状态观察、雾度值测定。其结果见表1。
实施例5
将偏振光层形成用组合物中含有的聚合性液晶化合物，由化合物(1-6)75份及化合物(1-7)25份的混合物替换成化合物(1-6)75份及化合物(1-14)25份的混合物，除此之外，同实施例1制得偏振光元件。
〔相转变温度的测定〕
同实施例1，测定实施例5的偏振光层形成用组合物所含有的聚合性液晶组合物的相转变情况。升温至130℃除去溶剂干燥后，在降温的过程中，确认到118℃下相转变为向列相，109℃下相转变为近晶A相，79℃下相转变为近晶B相。
同实施例1，对制成的偏振光元件进行二色比测定、取向状态观察、雾度值测定。其结果见表1。
实施例6
将光取向层形成用组合物中含有的、具有光反应性基团的聚合物，由聚合物1替换为聚合物2，除此之外，同实施例1制得偏振光元件。
同实施例1，对制成的偏振光元件进行二色比测定、取向状态观察、雾度值测定。其结果见表1。
【表1】
Figure BSA00000752773000511
产业上的可利用性
本发明的偏振光元件及圆偏振光板，制造成液晶显示装置、(有机)EL显示装置及投射型液晶显示装置后，极为有用。

Claims (17)

1.偏振光元件，是一种在透明基材上，光取向层及偏振光层依次按照顺序设置的起偏器，
该光取向层由具有光反应性基团的聚合物形成，
该偏振光层
由含有聚合性近晶液晶化合物及二色性色素的组合物形成。
2.根据权利要求1所述的偏振光元件，所述偏振光层是在X射线衍射测定中获得布拉格峰的偏振光层。
3.根据权利要求1或2所述的偏振光元件，所述组合物含有2种以上聚合性近晶液晶化合物。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的偏振光元件，所述具有光反应性基团的聚合物是含有式(A’)所示基团的聚合物，
Figure FSA00000752772900011
式(A’)中，
n表示0或1，
X1表示单键、-O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-CH＝CH-或-CH2-，
Y1表示单键或-O-，
R1及R2各自独立地表示氢原子、碳原子数1～4的烷基或碳原子数1～4的烷氧基，
*表示相对于聚合物主链的键合位置。
5.权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件的制造方法，具备以下工序：
在所述透明基材上涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该透明基材上形成第1涂布膜的工序；
通过从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，由该第1干燥被膜形成光取向层，获得第2层积体的工序；
在该第2层积体上的该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态使该聚合性近晶液晶化合物聚合，由该第2干燥被膜形成偏振光层的工序。
6.权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件，其形状是膜状且为长条状。
7.权利要求6所述的偏振光元件的制造方法，具备以下工序：
准备将透明基材卷绕于第1卷芯的第1滚筒的工序；
从该第1滚筒，连续送出该透明基材的工序；
涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该透明基材上连续形成第1涂布膜的工序；
通过从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，连续获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，形成具有相对于该第1层积体的搬运方向呈大致45°角度的取向方向的光取向层，连续获得第2层积体的工序；
在该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素及溶剂的组合物，于该光取向层上连续形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，连续获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中含有的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，形成在相对于该第3层积体的搬运方向呈45°角度具有吸收轴的偏振光层，连续获得偏振光元件的工序；
将连续获得的偏振光元件卷绕于第2卷芯，获得第2滚筒的工序。
8.液晶显示装置，具备权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件。
9.液晶显示装置，具备权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件配置于液晶盒内部。
10.圆偏振光板，将权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件与相位差膜进行层积，使所述偏振光层的吸收轴与所述相位差膜的滞相轴呈大致45°的角度而成，
在波长550nm的光下测定的椭圆率值在80％以上，
所述相位差膜，是在波长550nm的光下测定的正面相位差值在100～150nm范围的膜。
11.根据权利要求10所述的圆偏振光板，所述相位差膜，具有对于可见光的正面相位差的值随波长变短而减小的特性。
12.根据权利要求10或11所述的圆偏振光板，其形状是膜状且为长条状。
13.权利要求12所述的圆偏振光板的制造方法，具备以下工序：
准备将相位差膜卷绕于第3卷芯的第3滚筒的工序，
准备将所述偏振光元件卷绕于第2卷芯的第2滚筒的工序，
从该第2滚筒将该偏振光元件连续开卷输出的同时，从该第3滚筒将该相位差膜连续开卷输出的工序，
将连续开卷输出的偏振光元件的偏振光层与连续开卷输出的相位差膜贴合的工序。
14.圆偏振光板，将权利要求1～4的任意一项所述的偏振光元件所含有的透明基材替换成具有相位差性的相位差膜，使所述相位差膜的滞相轴与所述偏振光层的吸收轴呈略45°的角度进行层积而成，
在波长550nm的光下测定的椭圆率值在80％以上，
所述相位差膜，是在波长550nm的光下测定的正面相位差值在100～150mn范围的膜。
15.根据权利要求14所述的圆偏振光板，其形状是膜状且为长条状。
16.权利要求15所述的圆偏振光板的制造方法，具备以下工序：
准备将相位差膜卷绕于第1卷芯的第1滚筒的工序；
从该第1滚筒，连续送出该相位差膜的工序；
涂布含有具有所述光反应性基团的聚合物和溶剂的组合物，于该相位差膜上连续形成第1涂布膜的工序；
从该第1涂布膜干燥除去该溶剂，于该透明基材上形成第1干燥被膜，连续获得第1层积体的工序；
通过对该第1干燥被膜进行偏振光UV照射，形成具有相对于该第1层积体的搬运方向呈大致45°角度的取向方向的光取向层，连续获得第2层积体的工序；
在该光取向层上，涂布含有聚合性近晶液晶化合物、二色性色素、聚合引发剂及溶剂的组合物，于该光取向层上连续形成第2涂布膜的工序；
在该第2涂布膜中所含有的该聚合性近晶液晶化合物不会进行聚合的条件下，通过对该第2涂布膜进行干燥，于该光取向层上形成第2干燥被膜，连续获得第3层积体的工序；
使该第2干燥被膜中所含有的该聚合性近晶液晶化合物成为近晶液晶状态后，通过保持该近晶液晶状态，使该聚合性近晶液晶化合物聚合，形成在相对于该第3层积体的搬运方向呈45°角度具有吸收轴的偏振光层，连续获得圆偏振光板的工序；
将连续获得的圆偏振光板卷绕于第2卷芯，获得第2滚筒的工序。
17.有机EL显示装置，具备权利要求10、11及14的任意一项所述的圆偏振光板和有机EL元件。
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