JP2011081334A - カラーフィルタ及び発光表示素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】光の利用効率の低下を抑制しつつ外光反射によるコントラストを向上させるカラーフィルタ及び該カラーフィルタを有する発光表示素子の提供。
【解決手段】白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層が、前記白色光の光路上にのみ形成されているカラーフィルタ、又は白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層及び選択反射層が、前記白色光の光路上にのみ形成されているカラーフィルタである。該選択反射層が、コレステリック液晶化合物を含有する態様、該円偏光層が、偏光層と１／４波長層とからなる態様、などが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラーフィルタ及び発光表示素子に関し、特に、白色光を発光する発光表示素子用のカラーフィルタ及び該カラーフィルタを有する発光表示素子に関する。
有機ＥＬ素子などの発光表示素子では、いわゆるＲＧＢ方式でフルカラーを表示する方式がある。このＲＧＢ方式で白表示を行うためには、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素にそれぞれ対応する発光層から発光した各色光をカラーフィルタで分光した後に白色を合成していたため、発光層から出た光の一部がカラーフィルタにより減弱されることとなり、白色光の輝度を維持するには、より多くの電力を必要としていた。そこで、この問題を解決するため、ＲＧＢに加え、Ｗ（白）を組み合わせた４画素種によりフルカラーを表示する方式が開示されている（特許文献１参照）。この方式では、白色光を発光させるには、上記のＲＧＢ方式とは異なり、カラーフィルタを用いることなく、白色光を発光する発光層からの光を直接用いることができるため、カラーフィルタによる光の減弱を受けることなく、白色光を発光させることが可能となる。
しかしながら、このようにして白色光を発光する発光表示素子では、白色光の光路を経て素子に入射した外部光が素子内部で反射し、再び白色光の光路を介して外部に出射することにより、外界の景色の写り込みや、コントラストの低下等、表示性能に悪影響を及ぼすという問題があった。
この問題を解決するため、有機ＥＬ積層膜が形成されたフィルム基板の反有機ＥＬ積層膜側に直線偏光板を設け、このフィルム基板が１／４波長板を兼ねた有機ＥＬ素子が開示されている（特許文献２参照）。同文献では、この構成により、従来の構成に比べて、光が素子外に出るまでに通過する層の数が減ったことにより、各層の界面における光散乱が減少し、より確実に反射光を遮蔽することができると開示している。
しかしながら、同文献に開示の構成では、白色光が通過する光路上だけでなく、赤色光、青色光及び緑色光の通過する光路上にも、直線偏光板と１／４波長板とが設けられている。このような構成では、赤色光、青色光及び緑色光の通過する光路上に直線偏光板が設けられていることから、直線偏光板により光の透過率が約５０％となってしまい、発光表示素子における光の利用効率が低下してしまうという問題があった。
特開２００３−１７８８７５号公報 特開２００１−０７６８６５号公報
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、光の利用効率の低下を抑制しつつ外光反射によるコントラストを向上させるカラーフィルタ及び該カラーフィルタを有する発光表示素子を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、
配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層が、前記白色光の光路上にのみ形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
＜２＞ 円偏光層が、偏光層と１／４波長層とからなる前記＜１＞に記載のカラーフィルタである。
＜３＞ 白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、
配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層及び選択反射層が、前記白色光の光路上にのみ形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。
＜４＞ 選択反射層が、コレステリック液晶化合物を含有する前記＜３＞に記載のカラーフィルタである。
＜５＞ カラーフィルタの支持体が、透明支持体である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のカラーフィルタである。
＜６＞ 支持体が、１／４波長層である前記＜５＞に記載のカラーフィルタである。
＜７＞ 前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のカラーフィルタと、白色光を少なくとも発光する発光層とを有することを特徴とする発光表示素子である。
＜８＞ 発光表示素子が、光学共振器の構造を有する前記＜７＞に記載の発光表示素子である。
＜９＞ 光源の材料として、少なくとも一種の燐光発光材料を含有する前記＜７＞から＜８＞のいずれかに記載の発光表示素子である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、光の利用効率の低下を抑制しつつ外光反射によるコントラストを向上させるカラーフィルタ及び該カラーフィルタを有する発光表示素子を提供することができる。
図１は、本発明の第１の形態のカラーフィルタの一例を示す断面図である。 図２は、本発明の第１の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図３は、本発明の第１の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図４は、本発明の第１の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図５は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図６は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図７は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図８は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図９は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１０は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１１は、カラーフィルタの一態様を示す断面図である。 図１２は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１３は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１４は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１５は、カラーフィルタの他の態様を示す断面図である。 図１６は、本発明の第２の形態のカラーフィルタの一例を示す断面図である。 図１７は、本発明の第２の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図１８は、本発明の第２の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図１９は、本発明の第２の形態のカラーフィルタの他の一例を示す断面図である。 図２０は、本発明の発光表示素子の一例を示す断面図である。 図２１は、本発明の発光表示素子の他の一例を示す断面図である。 図２２は、本発明の発光表示素子の他の一例を示す断面図である。
（カラーフィルタ）
本発明のカラーフィルタは、第１の形態では、発光表示素子から発光する白色光の光路上にのみ形成された円偏光層を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
本発明のカラーフィルタは、第２の形態では、発光表示素子から発光する白色光の光路上にのみ形成された円偏光層及び選択反射層を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
前記第１の及び第２の形態のカラーフィルタの形状としては、特に制限はなく、発光表示素子の構成に応じて適宜選択することができ、例えばフィルム状、層状が挙げられる。
前記第１の及び第２の形態のカラーフィルタの構造としては、上記のとおり、発光表示素子から発光する白色光の光路上にのみ形成された円偏光層、又は円偏光層及び選択反射層を有する構成であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、前記カラーフィルタの構造の例について、図面を参照して説明する。
図１〜図４は、本発明の第１の形態のカラーフィルタの一態様を示す断面図である。このカラーフィルタ１は、例えば１／４波長層１４と偏光層１２とからなる円偏光層１６を有する。また、カラーフィルタ１は、発光表示素子からの発光のうち、所望の波長域の光のみを通過させるフィルター層１８を有する。本発明の第１の形態のカラーフィルタにおいて、フィルター層１８は、白色フィルター部１８ｗ部に配置された偏光層１２を含んでもよい。円偏光層１６の構成としては、白色光の光路上に配置される態様であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、図１に示すように、光出射方向に向かって１／４波長層１４、支持体２２及び偏光層１２の順に形成されてもよく、図２に示すように、光出射方向に向かって支持体２２、１／４波長層１４及び偏光層１２の順に形成されてもよい。１／４波長層１４は、支持体を構成するように、設けてもよい。図３に示すように、支持体２２は設けなくても構わない。フィルター層１８は、図４に示すように、白色フィルター部１８ｗにおいて、偏光層１２と１／４波長層１４とを有してもよい。この構成により、フィルター層１８の表面は、平坦となる。なお、図１〜図４及び後述の図５〜図１５において、矢印は、発光表示素子からの発光の方向を示す。
また、カラーフィルタの他の態様としては、図５〜図１０に示すように、円偏光層１６は、カラーフィルタにおいて白色光の通過する光路上に形成されていれば、どのような構成であってもよく、例えば、図５及び図７に記載のように、フィルター層１８の全面に形成された１／４波長層１４と、フィルター層１８のうち白色光を通過させる白色フィルター部１８ｗの光出射側上に形成された偏光層１２とから構成されてもよい。また、円偏光層１６は、図６に記載のように、後述の支持体２２上に形成された１／４波長層１４と、１／４波長層１４上に形成され、かつフィルター層１８のうち白色光を通過させる白色フィルター部１８ｗの光出射側上に形成された偏光層１２とから構成されてもよい。また、円偏光層１６は、図１０に記載のように、カラーフィルタの発光表示素子側に形成された１／４波長層１４と、カラーフィルタの反発光表示素子側（図１０の紙面においてフィルター層１８の上側の面）に形成された偏光層１２とから構成されてもよい。
また、円偏光層１６は、図８及び図９に記載のように、フィルター層１８のうち白色光を通過させる白色フィルター部１８ｗの光出射側上にのみ形成された１／４波長層１４と、この１／４波長層１４上に形成された偏光層１２とから構成されてもよい。また、円偏光層１６は、図９に記載のように、支持体２２を介して、フィルター層１８のうち白色光を通過させる白色フィルター部１８ｗの光出射側上に形成されてもよい。更に、円偏光層１６は、図１０及び図１１〜図１５のように、フィルター層１８を挟むように、偏光層１２と１／４波長層１４とで構成されていてもよい。
図１６〜図１９は、本発明の第２の形態のカラーフィルタの一態様を示す断面図である。このカラーフィルタ１は、例えば１／４波長層１４と偏光層１２とからなる円偏光層１６と、選択反射層１１とを有する。また、カラーフィルタ１は、発光表示素子からの発光のうち、所望の波長域の光のみを通過させるフィルター層１８を有する。本発明の第２の形態のカラーフィルタにおいて、フィルター層１８は、白色フィルター部１８ｗ部に配置された１／４波長層１４を含んでもよい。円偏光層１６及び選択反射層１１の構成としては、白色光の光路上に配置される態様であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図１６に示すように、光出射方向に向かって選択反射層１１、１／４波長層１４、支持体２２及び偏光層１２の順に形成されてもよく、図１７に示すように、光出射方向に向かって選択反射層１１、支持体２２、１／４波長層１４、偏光層１２の順に形成されてもよい。１／４波長層１４は、支持体を構成するように、設けてもよい。図１８に示すように、支持体２２は設けなくても構わない。フィルター層１８は、図１９に示すように、白色フィルター部１８ｗにおいて、光出射方向に向かって選択反射層１１と、１／４波長層１４と、偏光層１２とをこの順に有してもよい。なお、図１６〜図１９において、矢印は、発光表示素子からの発光の方向を示す。
＜円偏光層＞
前記円偏光層としては、外部からカラーフィルタに入射した光（以下、外光と称することもある）を、入射方向と反対側に透過して、反射板で反射した後に再入射した反射光をカラーフィルタから外部へ出射することを阻止するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記円偏光層の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光学特性の点で、本発明によるカラーフィルタの表面がフラットな態様のものであってもよい。前記円偏光層としては、例えば、直線偏光のみを透過させる偏光層と、１／４波長層とを有するものであってもよい。このように構成することにより、カラーフィルタに入射する外光のうち、偏光層を介して所定の方向（即ち、偏光層で透過が許容される振動方向）に振動する直線偏光が透過し、この直線偏光は、１／４波長層を通過することで、直線偏光の遅相軸が進相軸に対して１／４波長、即ち、９０°ずれて円偏光となる。この円偏光は、発光表示素子中の反射部材（例えば、素子中の発光層に配置された電極）により反射されることにより、上記の直線偏光が１／４波長層に入射した方向とは逆向きの偏光を有する円偏光となる。この逆向きの偏光を有する円偏光は、再び１／４波長層に入射して、上記とは９０°偏光方向が異なる直線偏光となる。この９０°偏光方向が異なる直線偏光は、上記の所定の方向に振動する直線偏光を透過させる上記の偏光層を通過することができない。これにより、カラーフィルタに入射した外光は、カラーフィルタから出射されることなく、外光反射が防止されることとなる。
−偏光層−
前記偏光層としては、自然光などの任意の方向に振動する光を直線偏光とする層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記偏光層の単層透過率は、３０％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、４０％以上が特に好ましい。偏光層の単層透過率が、３０％未満であると、発光表示素子からの発光の利用効率が大幅に低下してしまう。また、偏光層のオーダーパラメーターは、０．７以上が好ましく、０．８以上がより好ましく、０．９以上が特に好ましい。偏光層のオーダーパラメーターが、０．７未満であると、発光表示素子からの発光の利用効率が大幅に低下してしまう。偏光層の吸収軸の光学濃度は、１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２以上が特に好ましい。偏光層の吸収軸の光学濃度は、１未満であると、反射光の遮蔽効果が大幅に低下してしまう。偏光層の波長帯域は、可視光を反射防止するという観点で、４００ｎｍから８００ｎｍをカバーすることが好ましい。前記偏光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性を発揮する点、視差を発生させない点、製造の容易さの点で、０．０１μｍ〜２μｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜２μｍであることがより好ましい。
前記偏光層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばヨウ素系偏光板、二色性染料を用いる染料系偏光板、ポリエン系偏光板などが挙げられる。これらの偏光板のうち、ヨウ素系偏光板及び染料系偏光板は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを延伸し、これにヨウ素又は二色性染料を吸着することによって製造できる。この場合、前記偏光層の透過軸は、フィルムの延伸方向に垂直な方向となる。
これら延伸タイプの偏光板以外にも、偏光度が比較的高い観点から、以下の偏光板も本発明において好適に用いられる。例えば、特開２０００−３５２６１１号公報に記載の重合性コレステリック液晶を用いた直線又は円偏光板、特開平１１−１０１９６４号公報、特開２００６−１６１０５１号公報、特開２００７−１９９２３７号公報、特表２００２−５２７７８６号公報、特表２００６−５２５３８２号公報、特表２００７−５３６４１５号公報、特表２００８−５４７０６２号公報、特許第３３３５１７３号公報に記載の二色性色素を含有し一軸配向した液晶を用いたゲスト−ホスト型直線偏光板、特開昭５５−９５９８１号公報に記載のアルミニウムなどの金属グリッドを用いたワイヤグリッド偏光板、特表２００２−５１００６２号公報に記載の無機可視光反射偏光板、特開２００２−３６５４２７号公報に記載のカーボンナノチューブを分散・配列させた高分子化合物又は液晶性化合物からなる偏光板、特開２００６−１８４６２４号公報に記載の金属微粒子を分散・配列させた高分子化合物からなる偏光板、特開平１１−２４８９３７号公報、特表平１０−５０８１２３号公報、特表２００５−５２２７２６号公報、特表２００５−５２２７２７号公報、特表２００６−５２２３６５号公報に記載のポリビニレン型直線偏光板、特開平７−２６１０２４号公報、特開平８−２８６０２９号公報、特開２００２−１８００５２号公報、特開２００２−９０５２６号公報、特開２００２−３５７７２０号公報、特開２００５−１５４７４６号公報、特開２００６−４７９６６号公報、特開２００６−４８０７８号公報、特開２００６−９８９２７号公報、特開２００６−１９３７２２号公報、特開２００６−２０６８７８号公報、特開２００６−２１５３９６号公報、特開２００６−２２５６７１号公報、特開２００６−３２８１５７号公報、特開２００７−１２６６２８号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００７−１４５９９５号公報、特開２００７−１８６４２８号公報、特開２００７−１９９３３３号公報、特開２００７−２９１２４６号公報、特開２００７−３０２８０７号公報、特開２００８−９４１７号公報、特表２００２−５１５０７５号公報、特表２００６−５１８８７１号公報、特表２００６−５０８０３４号公報、特表２００６−５３１６３６号公報、特表２００６−５２６０１３号公報、特表２００７−５１２２３６号公報に記載の（クロモゲン）（ＳＯ３Ｍ）ｎ等で表されるリオトロピック液晶性色素からなる偏光板、特開平８−２７８４０９号公報、特開平１１−３０５０３６号公報に記載の二色性色素からなる偏光板が好ましい例として挙げられる。コレステリック液晶は通常円偏光分離機能があるが、１／４波長層との組み合わせによって直線偏光板にすることができる。この場合の１／４波長層は、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物から形成されていることが好ましく、また、重合性基を有する少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物を、液晶相とした後、熱を供給及び／又は紫外線を照射することで硬化させて形成された層であることが好ましい。耐熱性や偏光度の観点から、ゲスト−ホスト型直線偏光板、ワイヤグリッド偏光板、カーボンナノチューブを分散・配列させた偏光板、リオトロピック液晶性色素からなる偏光板、二色性色素からなる偏光板が特に好ましく、塗布により製造できる観点からは、ゲスト−ホスト型直線偏光板、カーボンナノチューブを分散・配列させた偏光板、リオトロピック液晶性色素からなる偏光板、二色性色素からなる偏光板が特に好ましい。
なかでも、本発明において、偏光層としては、塗布により製造できるためパターニングが可能である点、薄膜化できる点で、後述の配向層と、液晶性化合物を有する液晶性化合物層とを有するものであることが好ましい。
−−配向層−−
前記配向層としては、液晶性化合物を有する液晶性化合物層に所望の配向性を付与し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記配向層の厚みとしては、０．０１μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
前記配向層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低分子化合物、高分子化合物（以下、ポリマーともいう）が挙げられる。配向層に用いられるポリマーとしては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。前記配向層ではポリビニルアルコール又はポリイミド、及びその誘導体が好ましく用いられる。前記配向層についてはＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報の４３頁２４行〜４９頁８行の記載を参照することができる。
また、前記配向層の材料としては、後述の光照射により配向性が付与され得るものであってもよい。光照射により形成される配向層に用いられる光配向材料としては、多数の文献等に記載がある。前記配向層では、例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号、特許第４１５１７４６号に記載のアゾ化合物、特開２００２−２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２−２６５５４１号公報、特開２００２−３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミド及び／又はアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号公報、特許第４２０５１９８号公報に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報、特許第４１６２８５０号公報に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、又はエステルが好ましい例として挙げられる。これらの中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、又はエステルが特に好ましい。
−−液晶性化合物層−−
前記液晶性化合物層としては、前記配向層を組み合わせて、任意の方向に振動する光を直線偏光し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶性を有する化合物（以下、液晶性化合物と称する。）で構成されてもよい。液晶性化合物層の材料としては、後述の液晶性化合物を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、液晶性化合物のほか、各種樹脂、風ムラ防止剤、ハジキ防止剤、配向層のチルト角（光吸収異方性膜／配向層界面での液晶性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、空気界面のチルト角（偏光板膜／空気界面での色素の傾斜角）を制御するための添加剤、糖類、防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤、非液晶性のバインダーポリマー、非液晶性多官能モノマーなどが挙げられる。なお、液晶性化合物層は、後述の通り、液晶性化合物及びこれらの材料を含む組成物を用いて製造されるものである。
−−液晶性化合物−−
前記液晶性化合物としては、液体としての流動性と結晶としての規則性とを有するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばアゾ色素、フタロシアニン色素などが挙げられる。これらの中でも、高い二色性が得られる点で、下記一般式（Ｉ）で表されるネマチック液晶性を有するアゾ色素であることが好ましく、このアゾ色素の少なくとも二種からなる組成物より形成されることがより好ましい。
＜一般式（Ｉ）＞
ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、Ｌ１は、−Ｎ＝Ｎ−基、−ＣＨ＝Ｎ−基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−基を表し、Ａ１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表し、Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基又は２価の芳香族複素環基を表し、ｎは１〜４の整数を表す。
前記一般式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ４で表される置換基としては、それぞれ独立に以下の基を挙げることができる。
アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）；
アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）；
アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）；
アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、２，６−ジエチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる）；
置換若しくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）；
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）；
オキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１５、特に好ましくは２〜１０であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基などが挙げられる）；
アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは２〜６であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）；
アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）；
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、特に好ましくは炭素数２〜６であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）；
アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）；
スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）；
スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）；
カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）；
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）；
アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）；
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）；
スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）；
ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）；
リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、特に好ましくは炭素数１〜６であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）；
ヒドロキシ基；
メルカプト基；
ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）；
シアノ基；
ニトロ基；
ヒドロキサム酸基；
スルフィノ基；
ヒドラジノ基；
イミノ基；
アゾ基；
ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）；又は
シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）；
が含まれる。
これらの置換基は更にこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
Ｒ１〜Ｒ４で表される基としては、好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、特に好ましくは水素原子又はメチル基である。
Ｒ５及びＲ６で表される置換基を有していてもよいアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基などが挙げられる。Ｒ５及びＲ６で表されるアルキル基の置換基としては、前記Ｒ１〜Ｒ４で表される置換基と同義である。Ｒ５又はＲ６がアルキル基を表す場合、Ｒ２又はＲ４と連結して環構造を形成してもよい。Ｒ５及びＲ６は、特に好ましくは水素原子、アルキル基であり、最も好ましくは水素原子、メチル基、エチル基である。
Ａ１は、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。このフェニル基又はナフチル基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性やネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、又は配向を固定化するために導入される重合性基を有する基が好ましく、具体的には、前記Ｒ１〜Ｒ４で表される置換基と同義である。好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルホニルアミノ基、置換基を有していてもよいスルファモイル基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいスルホニル基、置換基を有していてもよいウレイド基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、イミノ基、アゾ基、ハロゲン原子であり、より好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいオキシカルボニル基、置換基を有していてもよいアシルオキシ基、ニトロ基、イミノ基、アゾ基である。
上記のフェニル基又はナフチル基は、これら置換基を１〜５個有していてもよく、１個有していることが好ましい。
芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チオフェニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、チエノチアゾリル基などが挙げられる。なかでも、芳香族複素環基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリ基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾリル基、又はチエノチアゾリル基がより好ましく、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基が特に好ましい。
Ａ１としては、特に好ましくは、置換基を有していてもよいフェニル基、ピリジル基、ベンゾチアゾリル基、又はチエノチアゾリル基である。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、又は２価の芳香族複素環基を表す。
この芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましい。芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、及びシアノ基が挙げられる。芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子が好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、ハロゲン原子が特に好ましく、メチル基、ハロゲン原子が最も好ましい。
この芳香族複素環基としては、単環又は二環性の複素環由来の基が好ましい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾチアジアゾール基、フタルイミド基、チエノチアゾール基等が挙げられる。中でも、チエノチアゾール基が特に好ましい。
この芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、無置換又はメチルアミノ基等のアミノ基、アセチルアミノ基、アシルアミノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
以下に前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素の具体例を挙げるが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素の液晶性については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは１０℃〜３００℃、より好ましくは１００℃〜２５０℃でネマチック液晶相を示す。
上記のアゾ色素などの液晶性化合物を含む上記組成物において、前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素の含有量は、色素の８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。また、溶剤を除く全固形分における前記一般式（Ｉ）で表されるアゾ色素の含有量は、２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましい。上記組成物の全固形分の濃度は、０．１質量％〜１０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜５質量％であることがより好ましい。
上記組成物から形成される本発明の偏光層の厚みは、０．０１μｍ〜２μｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜２μｍであることがより好ましい。
−−−各種樹脂−−−
本発明において、液晶性化合物層に含有させ得る各種樹脂としては、液晶性化合物の配向性を阻害しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、ポリアクリル酸エステルなどが挙げられる。この各種樹脂は、市販の樹脂を用いてもよく、各種モノマーやオリゴマーを公知の重合法により合成して得たものであってもよい。このようなモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、ラジカル重合性基を有する非液晶性多官能モノマー、カチオン重合性基を有する非液晶性多官能モノマーなどが挙げられ、なかでも、硬化性の点で、ラジカル重合性基を有する非液晶性多官能モノマーであることが好ましい。
［ラジカル重合性基を有する非液晶性多官能モノマー］
本発明において、液晶性化合物層に含有させ得る各種樹脂の合成に用い得るラジカル重合性基を有する非液晶性多官能モノマーとしては、成長活性種がラジカル的に重合反応する多官能モノマーであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。この多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、分子内に２個以上の二重結合を有する多官能モノマーであることが好ましく、エチレン性（脂肪族性）不飽和二重結合であることがより好ましい。具体的には、アルケン、ジエン、アクリレート、メタクリレート、不飽和多価カルボン酸のジエステル、α、β−不飽和カルボン酸のアミド、不飽和ニトリル、スチレン及びその誘導体、ビニルエステル、ビニルエーテル等の官能基を有する多官能モノマーを挙げることができる。分子内の二重結合の数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることが更に好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。多官能モノマーは、分子内に２個以上のヒドロキシルを有するポリオールと、不飽和脂肪酸とのエステルであることが好ましい。不飽和脂肪酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及びイタコン酸が含まれ、アクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。分子内に４個以上のヒドロキシルを有するポリオールは、四価以上のアルコールであるか、あるいは三価以上のアルコールのオリゴマーであることが好ましい。オリゴマーは、エーテル結合、エステル結合又はウレタン結合により多価アルコールを連結した分子構造を有する。多価アルコールをエーテル結合で連結した分子構造を有するオリゴマーが好ましい。
上記の多官能モノマーは、有機溶媒に可溶であるものが特に好ましい。そのようなモノマーとしては、沸点が常圧で１００度以上の化合物を挙げることができる。上記の多官能モノマーのうち、２官能（メタ）アクリレートとしては、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレートなどが挙げられ、その市販品としては、例えばアロニックスＭ−２１０、同Ｍ−２４０、同Ｍ−６２００（東亜合成化学工業株式会社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ、同ＨＸ−２２０、同Ｒ−６０４（日本化薬株式会社製）、ビスコート２６０、同３１２、同３３５ＨＰ（大阪有機化学工業株式会社製）などが挙げられる。
３官能以上の（メタ）アクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリ（（メタ）アクリロイロキシエチル）フォスフェート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、その市販品としては、例えばアロニックスＭ−３０９、同Ｍ−４００、同Ｍ−４０５、同Ｍ−４５０、同Ｍ−７１００、同Ｍ−８０３０、同Ｍ−８０６０（いずれも商品名、東亜合成化学工業株式会社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、同ＤＰＨＡ、同ＤＰＣＡ−２０、同ＤＰＣＡ−３０、同ＤＰＣＡ−６０、同ＤＰＣＡ−１２０（いずれも商品名、日本化薬株式会社製）、ビスコート２９５、同３００、同３６０、同ＧＰＴ、同３ＰＡ、同４００（いずれも商品名、大阪有機化学工業株式会社製）などが挙げられる。
さらなるモノマー及びオリゴマーの例として、２官能又は３官能以上の（メタ）アクリレートとしては、例えばポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリ（（メタ）アクリロイロキシエチル）フォスフェート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレート；ポリエーテル系ポリオールのポリ（メタ）アクリレート、ポリエステル系ポリオールのポリ（メタ）アクリレート及びポリウレタン系ポリオールのポリ（メタ）アクリレートが含まれる。
ポリオールとアクリル酸とのエステルからなるモノマーは、三菱レーヨン株式会社製（商品名：ダイヤビームＵＫ−４１５４）、日本化薬株式会社製（商品名：ＫＹＡＲＡＤ・ＤＰＨＡ、ＳＲ３５５）から市販されている。
これらの２官能又は３官能以上の（メタ）アクリレートは、単独であるいは組み合わせて用いられ、単官能（メタ）アクリレートと組み合わせて用いられてもよい。
単官能の（メタ）アクリレートとしては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、カルビトール（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレートなどが挙げられ、その市販品としては、例えばアロニックスＭ−１０１、同Ｍ−１１１、同Ｍ−１１４（東亜合成化学工業株式会社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ−１１０Ｓ、同ＴＣ−１２０Ｓ（日本化薬株式会社製）、ビスコート１５８、同２３１１（大阪有機化学工業株式会社製）が挙げられる。
後述するように、偏光層を作製する際には、ネマチック液晶性色素の配向状態を固定するのが好ましく、固定する手段としては、重合反応を利用して色素の配向を固定する。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。
液晶性化合物を有する液晶性化合物層の形成に用いる組成物において、溶剤を除く全固形分における色素と非液晶性の重合性多官能モノマーの総含有量は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。
［重合開始剤］
上記の液晶性化合物層に含有させ得る各種樹脂の合成には、必要に応じて、重合開始剤を用いてもよい。なかでも、上記ラジカル重合性多官能モノマーを含有する組成物を硬化反応させるために、重合開始剤を含有することが好ましい。
重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、光重合、熱重合に応じて、公知のものを好適に使用することができ、例えば光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２，３６７，６６１号、同２，３６７，６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２，４４８，８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２，７２２，５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３，０４６，１２７号、同２，９５１，７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３，５４９，３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４，２３９，８５０号明細書記載）及びオキサジアゾル化合物（米国特許４，２１２，９７０号明細書記載）が含まれる。
前記光重合開始剤の使用量は、溶剤を除く全固形分の０．０１質量％〜２０質量％であることが好ましく、１質量％〜１０質量％であることが更に好ましい。
前記光重合開始剤の例、光重合開始剤の使用量、及び重合のための光照射エネルギーの値の各々は特開２００１−９１７４１号公報の段落［００５０］〜［００５１］の記載も本発明に適用できる。
−−−その他の添加剤−−−
本発明のカラーフィルタの液晶性化合物層は、上記のほか、必要に応じて、各種添加物を有してもよい。添加剤の例としては、風ムラ防止剤、ハジキ防止剤、配向層のチルト角（光吸収異方性膜／配向層界面での液晶性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、空気界面のチルト角（偏光板膜／空気界面での色素の傾斜角）を制御するための添加剤、糖類、防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤、非液晶性のバインダーポリマー等である。
［風ムラ防止剤］
前記風ムラ防止剤としては、当該組成物からなる塗布液として塗布するときの塗布時の風ムラを防止するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、一般にフッ素系ポリマーを好適に用いることができる。使用するフッ素系ポリマーとしては、色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。風ムラ防止剤として使用可能なフッ素ポリマーの例としては、特開２００４−１９８５１１号公報、特許第４１９０２７５号公報、特開２００４−３３３８５２号公報、特開２００５−２０６６３８号公報に記載がある。色素とフッ素系ポリマーとを併用することによって、ムラを生じることなく表示品位の高い画像を表示することができる。更に、ハジキなどの塗布性も改善される。色素の配向を阻害しないように、風ムラ防止目的で使用されるフッ素系ポリマーの添加量は、色素に対して一般に０．１質量％〜１０質量％であるのが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であるのがより好ましく、０．５質量％〜５質量％であるのが更に好ましい。
［ハジキ防止剤］
前記ハジキ防止剤としては、前記液晶性化合物層の形成に用いる組成物の塗布時のハジキを防止するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば高分子化合物などが挙げられる。使用するポリマーとしては、前記液晶性化合物と相溶性を有し、色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。ハジキ防止剤として使用可能なポリマーの例としては、特開平８−９５０３０号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。前記液晶性化合物の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、前記液晶性化合物に対して一般に０．１質量％〜１０質量％であるのが好ましく、０．１質量％〜８質量％であるのがより好ましく、０．１質量％〜５質量％であるのが更に好ましい。
前記液晶性化合物を有する上記の組成物からなる塗布液を配向層上に適用すると、色素は配向層との界面では配向層のチルト角で配向し、空気との界面では空気界面のチルト角で配向する。液晶性化合物を水平配向させ、かつその配向状態に固定することによって偏光層を構成することができる。
［配向層チルト角制御剤］
前記配向層チルト角制御剤としては、配向層のチルト角を制御するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物を添加することができる。分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物としては、例えばＰＯ−ＯＨ、ＰＯ−ＣＯＯＨ、ＰＯ−Ｏ−ＰＯ、ＰＯ−ＮＨ２、ＰＯ−ＮＨ−ＰＯ、ＰＯ−ＳＨ、ＰＯ−Ｓ−ＰＯ、ＰＯ−ＣＯ−ＰＯ、ＰＯ−ＣＯＯ−ＰＯ、ＰＯ−ＣＯＮＨ−ＰＯ、ＰＯ−ＣＯＮＨＣＯ−ＰＯ、ＰＯ−ＳＯ３Ｈ、ＰＯ−ＳＯ３−ＰＯ、ＰＯ−ＳＯ２ＮＨ−ＰＯ、ＰＯ−ＳＯ２ＮＨＳＯ２−ＰＯ、ＰＯ−Ｃ＝Ｎ−ＰＯ、ＨＯ−Ｐ（−ＯＰＯ）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰＯ、Ｐ（−ＯＰＯ）３、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰＯ）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰＯ、ＰＯ（−ＯＰＯ）３、ＰＯ−ＮＯ２、ＰＯ−ＣＮ、又はこれらの有機塩などが挙げられる。ここで、前記有機塩としては、前記化合物の有機塩（例えば、アンモニウム塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等）の他、ピリジニウム塩等であることが好ましい。前記分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物の中でも、ＰＯ−ＯＨ、ＰＯ−ＣＯＯＨ、ＰＯ−Ｏ−ＰＯ、ＰＯ−ＮＨ２、ＰＯ−ＳＯ３Ｈ、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰＯ）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰＯ、ＰＯ（−ＯＰＯ）３又はこれらの有機塩が好ましい。ここで、前記各ＰＯは非極性基を表し、ＰＯが複数ある場合は、それぞれのＲは同一でも異なっていてもよい。
ＰＯとしては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルケニル基）、アルキニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換若しくは無置換のアルケニル基）、アリール基（好ましくは、炭素数６〜３０の置換若しくは無置換のアリール基）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換若しくは無置換のシリル基）が例として挙げられる。これらの非極性基は更に置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基、ヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基などが挙げられる。
本発明においては、液晶性化合物を有する組成物からなる塗布液等に配向層チルト制御剤を添加し、配向層チルト制御剤の存在下で液晶性化合物を配向させることで、配向層側界面における色素のチルト角を調整することができる。配向層チルト角制御剤の添加量は、一般的には、色素の質量に対して０．０００１質量％〜３０質量％であるのが好ましく、０．００１質量％〜２０質量％であるのがより好ましく、０．００５質量％〜１０質量％であるのが特に好ましい。本発明では、特開２００６−５８８０１号公報に記載の配向層チルト制御剤を使用することができる。
［空気界面チルト角制御剤］
前記空気界面チルト角制御剤は、好ましくは、（１）下記一般式（ＩＩＩ）で表されるフルオロ脂肪族基含有化合物；又は、（２）一般式（ＩＶ）若しくは一般式（Ｖ）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位及び一般式（ＶＩ）で表されるアミド基含有モノマーの重合単位からなる群から選択される少なくとも一種の重合単位を含むポリマー；である。
ただし、前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ１１、Ｒ２２及びＲ３３は各々独立に、末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルコキシ基を表し、Ｘ１１、Ｘ２２及びＸ３３は各々独立に、−ＮＨ−、−Ｏ−又は−Ｓ−を表し、ｍ１１、ｍ２２及びｍ３３は各々独立に、１〜３の整数を表す。
ただし、前記一般式（ＩＶ）中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、Ｌ１は２価の連結基を表し、ｍ１は１以上１８以下の整数を表す。
ただし、前記一般式（Ｖ）中、Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、Ｌ２は２価の連結基を表し、ｎ１は１以上１８以下の整数を表す。
ただし、前記一般式（ＶＩ）中、Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、Ｒ１０及びＲ１１はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜２０の芳香族基又は炭素数１〜２０のヘテロ環基を表す。また、Ｒ１０とＲ１１は互いに連結して複素環を形成してもよい。
まず、前記一般式（ＩＩＩ）にて表される化合物について説明する。
前記一般式（ＩＩＩ）において、Ｒ１１、Ｒ２２及びＲ３３で各々表される置換基は、末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルコキシ基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数４〜２０であり、より好ましくは炭素数４〜１６であり、特に好ましくは６〜１６である。前記末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルコキシ基は、アルコキシ基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルコキシ基である。アルコキシ基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、７０％以上を置換されているのが特に好ましい。Ｒ１１、Ｒ２２及びＲ３３で表される末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルコキシ基の例を下記（１）〜（１８）に示す。
（１）：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−Ｏ−
（２）：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−Ｏ−
（３）：ｎ−Ｃ４Ｆ９−Ｏ−
（４）：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
（５）：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
（６）：ｎ−Ｃ４Ｆ９−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
（７）：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−（ＣＨ２）３−Ｏ−
（８）：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−（ＣＨ２）３−Ｏ−
（９）：ｎ−Ｃ４Ｆ９−（ＣＨ２）３−Ｏ−
（１０）：Ｈ−（ＣＦ２）８−Ｏ−
（１１）：Ｈ−（ＣＦ２）６−Ｏ−
（１２）：Ｈ−（ＣＦ２）４−Ｏ−
（１３）：Ｈ−（ＣＦ２）８−（ＣＨ２）−Ｏ−
（１４）：Ｈ−（ＣＦ２）６−（ＣＨ２）−Ｏ−
（１５）：Ｈ−（ＣＦ２）４−（ＣＨ２）−Ｏ−
（１６）：Ｈ−（ＣＦ２）８−（ＣＨ２）−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
（１７）：Ｈ−（ＣＦ２）６−（ＣＨ２）−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
（１８）：Ｈ−（ＣＦ２）４−（ＣＨ２）−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｘ１１、Ｘ２２及びＸ３３はそれぞれ、好ましくは−ＮＨ−又は−Ｏ−を表し、最も好ましくは−ＮＨ−を表す。ｍ１１、ｍ２２及びｍ３３はそれぞれ、好ましくは２である。
前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる化合物はこれらに限定されるものではない。
次に、前記一般式（ＩＶ）又は前記一般式（Ｖ）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位について説明する。
前記一般式（ＩＶ）中、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、水素原子又はメチル基がより好ましい。Ｌ１は２価の連結基を表し、ｍ１は１以上１８以下の整数を表し、２〜１２が好ましく、４〜８がより好ましく、４又は６であることが特に好ましい。
前記一般式（Ｖ）中、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、水素原子又はメチル基がより好ましい。Ｌ２は２価の連結基を表し、ｎ１は１以上１８以下の整数を表し、２〜１２が好ましく、４〜８がより好ましく、４又は６であることが特に好ましい。
次に２価の連結基を表すＬ１及びＬ２について説明する。Ｌ１及びＬ２はそれぞれ独立に２価の置換基であれば限定はないが、下記一般式（ＶＩＩ）で表される構造であることが好ましい。ここで（ａ）は二重結合側に結合する位置、（ｂ）はフルオロ脂肪族基側に結合する位置を各々示す。
一般式（ＶＩＩ）
（ａ）−Ｘ１０−Ｒ２０−（ｂ）
ただし、前記一般式（ＶＩＩ）中、Ｘ１０は単結合、又は＊−ＣＯＯ−＊＊、＊−ＣＯＳ−＊＊、＊−ＯＣＯ−＊＊、＊−ＣＯＮ（Ｒ２１）−＊＊、＊−Ｏ−＊＊で示される２価の連結基を表す。ここで、＊は、二重結合側に結合する位置、＊＊は、Ｒ２０に結合する位置を各々示す。
Ｒ２０は、置換基を有していてもよいポリメチレン基（例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基など）、置換基を有していてもよいフェニレン基（例えばｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、ｐ−フェニレン基など）、及びそれらの任意の組み合わせにより形成できる基を表す。なかでも、Ｒ２０は、ポリメチレン基が好ましく、ポリメチレン基のなかでも、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、及びテトラメチレン基が好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましい。
Ｒ２１は、水素原子又は炭素数１〜８の置換基を有してもよいアルキル基、又は炭素数６〜２０の置換基を有してもよいアリール基を表し、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基がより好ましく、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基が更に好ましい。
前記一般式（ＩＶ）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーは、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表されるモノマーであることがより好ましい。
ただし、前記一般式（ＶＩＩＩ）中、Ｘ１は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ２２２）−で表される二価基を表し、ｐは１〜８の整数を表す。Ｘ１は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ２２２）−であることが好ましく、−Ｏ−であることがより好ましい。ｐは１〜６が好ましく、１〜３であることがより好ましい。Ｒ１及びｍ１は、前記一般式（ＩＶ）で説明したそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、Ｒ２２２は、水素原子又は炭素数１〜８の置換基を有してもよいアルキル基、又は炭素数６〜２０の置換基を有してもよいアリール基を表す。
前記一般式（Ｖ）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーのなかでも、下記一般式（ＩＸ）で表されるモノマーが好ましい。
ただし、前記一般式（ＩＸ）中、Ｘ２は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−Ｎ（Ｒ２２２）−で表される置換基を表し、ｑは１〜８の整数を表す。Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｎ（Ｒ２２２）−であることが好ましく、−Ｏ−であることがより好ましい。ｐは、１〜６が好ましく、１〜３であることがより好ましい。Ｒ２及びｎ１は、前記一般式（Ｖ）で説明したそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、Ｒ２２２は一般式（ＶＩＩＩ）で説明したものと同義である。
次に、一般式（ＶＩ）で表されるアミド基含有モノマーの重合単位について説明する。
ただし、前記一般式（ＶＩ）中、Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を表し、水素原子又はメチル基が好ましい。Ｒ１０及びＲ１１は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜２０の芳香族基又は炭素数１〜２０のヘテロ環基を表し、これらの置換基は更に置換基を有していてもよい。また、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数６〜１５の芳香族基であることが好ましく、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２の芳香族基であることがより好ましい。また、Ｒ１０とＲ１１が互いに連結して複素環を形成してもよく、形成されるヘテロ環の種類としては、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環などが挙げられる。
空気界面チルト角制御剤に用いるポリマーとしては、フルオロ脂肪族基含有モノマー又はアミド基含有モノマーのいずれかを重合単位として含むものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは、フルオロ脂肪族基含有モノマー及びアミド基含有モノマーの両方を重合単位として含むものである。該ポリマーにはそれぞれのモノマーは重合単位として２種以上含まれていてもよく、また、それ以外に共重合可能な他のモノマーを一種以上重合単位として含む共重合体であってもよい。このような共重合可能な他の種類のモノマーとしては、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ２ｎｄ ｅｄ．，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｗｉｌｅｙ ｌｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９７５）Ｃｈａｐｔｅｒ ２ Ｐａｇｅ１〜４８３記載のものを用いることができる。例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、及びビニルエステル類から選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物等を挙げることができる。
空気界面チルト角制御剤に用いられるポリマーの好ましい重量平均分子量は、２，０００〜１００，０００であり、好ましくは３，０００〜８０，０００であり、より好ましくは４，０００〜６０，０００である。ここで、重量平均分子量及び分子量は、ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨｘＬ、ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００ＨｘＬ、ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００ＨｘＬ（いずれも、東ソー株式会社製の商品名）のカラムを使用したＧＰＣ分析装置により、溶媒ＴＨＦ、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量である。
以下、空気界面チルト角制御剤として使用可能なポリマーの具体的な構造の例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。なお式中の数字は各モノマー成分の質量比率を示す。Ｍｗは重量平均分子量を表す。
そのほか、空気界面チルト角制御剤として、特開２００５−９９２４８号公報、特開２００５−１３４８８４号公報、特開２００６−１２６７６８号公報、特開２００６−２６７１８３号公報に記載の水平配向剤を選択してもよい。
本発明において、前記空気界面チルト角制御剤を１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。前記水平配向剤の添加量は、色素の添加量に対して０．１質量％〜１０質量％であるのが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であることがより好ましく、０．５質量％〜５質量％であることが特に好ましい。
本発明では、チルト角とは、色素の分子の長軸方向と界面（配向層界面あるいは空気界面）のなす角度を指す。配向層側のチルト角をある程度小さくし水平配向させることにより偏光層として好ましい光学性能がより効果的に得られる。したがって、偏光性能の観点から、好ましい配向層側のチルト角は０°〜１０°、より好ましくは０°〜５°、特に好ましいのは０°〜２°、最も好ましくは０°〜１°である。また、好ましい空気界面側のチルト角は０°〜１０°、より好ましくは０°〜５°、特に好ましいのは０°〜２°である。
本発明において液晶性化合物を有する組成物が、一般式（ＩＩＩ）で表されるフルオロ脂肪族基含有化合物、又は、一般式（ＩＶ）若しくは一般式（Ｖ）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位及び一般式（ＶＩ）で表されるアミド基含有モノマーの重合単位を少なくとも一種含むポリマー、の少なくとも一種を含むことにより、これを用いた偏光板における配向層側のチルト角を、例えば、２°以下に抑えることができる。
［糖類］
前記糖類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。糖類を液晶性化合物層に添加することにより色素会合体の会合度を向上させ、その結果として液晶性化合物の分子配向を高めることができる。
前記糖類としては、単糖、二糖、多糖、及び糖アルコール類などの糖の誘導体が挙げられる。糖類の中でも、本発明の効果を奏するにあたり、分子会合性の点から、水酸基が通常２以上、好ましくは３以上で、より好ましくは１８以下、特に好ましくは１２以下であるものがよい。水酸基が多過ぎると色素との相互作用が強すぎて析出して液晶性化合物層の配向性を損ねてしまうので好ましくなく、少な過ぎると液晶性化合物との相互作用が不十分であり配向性を向上させることができないので好ましくない。
前記糖類の分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、１，０００以下が好ましく、より好ましくは７００以下である。糖類の分子量が大きすぎると液晶性化合物と相分離してしまい、液晶性化合物層の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
前記糖類の炭素数としては、通常３６以下、好ましくは２４以下である。糖類の炭素数が多過ぎると、糖類の分子量が大きくなることにより、液晶性化合物と相分離してしまい、液晶性化合物層の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
前記糖類のなかでも、単糖、オリゴ糖、糖アルコールが、前述の最適な水酸基数、分子量範囲を満たすので好ましい。前記単糖としては、例えばキシロース、リボース、グルコース、フルクトース、マンノース、ソルボース、ガラクトースなどが挙げられる。前記オリゴ糖としては、例えばトレハロース、コウジビオース、ニゲロース、マルトース、マルトトリオース、イソマルトトリオース、マルトテトラオース、イソマルトース、ソホロース、ラミナリビオース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、スクロース、メリビオース、ルチノース、プリメベロース、ツラノース、パノース、イソパノース、セロトリオース、マンニノトリオース、ソラトリオース、メレジトース、プランテオース、ゲンチアノース、ウンベリフェロース、ラフィノース、スタキオースなどが挙げられる。前記糖アルコールとしては、例えばトレイトール、キシリトール、リビトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトールなど前述の単糖及びオリゴ糖を還元した化合物が挙げられる。
前記糖類としては、キシロース、マンノース、マルトース、マルトトリオース、アラビトールが特に好ましい。
なお、これらの糖類、糖アルコール類は各々光学異性体が存在するが、本発明において液晶性化合物層の形成に用いる組成物中にはそれぞれを単独で用いてもよく、両方を含んでいてもよい。また、前記糖類は、本発明の組成物中に、１種が単独で用いられていてもよく、２種以上が組み合せて用いられていてもよい。
本発明において液晶性化合物層の形成に用いる組成物中における、液晶性化合物に対する糖類の含有量は、質量比で０．１以上、１以下であることが好ましく、より好ましくは０．２以上、特に好ましくは０．３以上、より特に好ましくは０．７以下、更により特に好ましくは０．６以下である。前記糖類の含有量が、この上限を超えると、会合体の配向度が低下するおそれがあり好ましくなく、下限を下回ると、液晶性化合物会合体の会合度を上げるには不十分であるおそれがあり、好ましくない。
［防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤］
前記防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤としては、カビの発生・生育・増殖を抑制する防黴能、微生物を死滅される殺菌能、微生物の発生・生育・増殖を抑制する抗菌能の少なくともいずれかの機能を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。これらの防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤を添加することにより、液晶性化合物層の形成に用いる組成物の保存安定性を向上させることができる。
前記防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば公知の防黴剤、殺菌剤、抗菌剤が使用できる。ただし、液晶性化合物層の形成に用いる組成物を用いて作製した液晶性化合物層の光学特性を低下させないものであることが好ましい。本発明に用いられる防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤としては、例えば、従来の２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェニル等のフェノール系、二酸化塩素等の塩素系、ヨウ素等のヨウ素系、塩化ベンザルコニウム等の第４級アンモニウム塩系、などが挙げられる。
また、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンを有効成分とするものとして、例えばＰｒｏｘｅｌ ＢＤＮ、Ｐｒｏｘｅｌ ＢＤ２０、Ｐｒｏｘｅｌ ＧＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＬＶ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ２、Ｐｒｏｘｅｌ Ｕｌｔｒａ１０（以上、Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、ポリヘキサメチレンビグアニド塩酸塩を有効成分とするものとして、Ｐｒｏｘｅｌ ＩＢ、（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、ジチオ−２，２’−ビス（ベンズメチルアミド）を有効成分とするものとしてＤｅｎｓｉｌ Ｐ（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）等が挙げられる。
また、下記化合物は、極微量で抗菌効果を示すことから特に好ましい。
Ｎｏ． 化合物名
１． ２−クロロメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
２． ２−シアノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
３． ２−ヒドロキシメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
４． ２−（３−メチルシクロヘキシル）−３−イソチアゾロン
５． ２−（４−クロロフェニル）−４，５−ジクロロ−３−イソチアゾロン
６． ２−（４−エチルフェニル）−３−イソチアゾロン
７． ２−（４−ニトロフェニル）−５−クロロ−３−イソチアゾロン
８． ２−クロロメチル−３−イソチアゾロン
９． ２−メトキシフェニル−４−メチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
１０． ２−モルフォリノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
これらの化合物は、例えば特開平２−２７８号公報等を参考に合成することが可能であるが、商品名：トリバクトラン（ヘキスト社製）等の市販品を利用することも可能である。
また、本発明で用いることのできる防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤は、これを単独で又は２種以上組み合わせて使用することもできる。上記の防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の液晶性化合物層の形成に用いる組成物中の含有量は特に限定されないが、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．００１質量％以上であり、一方、通常０．５質量％以下、好ましくは０．３質量％以下である。防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の含有量が少なすぎると、液晶性化合物層の形成に用いるが充分な防黴、抗菌又は殺菌効果を有さず、含有量が多すぎると液晶性化合物層の形成に用いる薬剤が析出したり、液晶性化合物層を成膜した際に相分離が生じる恐れがあるため、点欠陥や光散乱などの光学的欠陥を生じさせる恐れがある。
本発明において、前記偏光層が高い偏光度を有するために、本発明で用いる液晶性化合物層の形成に用いる組成物に電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物及び電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物を含有させることが好ましい。本発明において、電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物及び電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物としては、例えば、特開２００６−３２３３７７号公報に記載のものを用いることができる。
本発明で液晶性化合物層の形成に用いる組成物における電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常０．１質量部以上、好ましくは０．２質量部以上、また、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。前記化合物の割合がこの範囲の下限を下回ると、電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物の使用による効果が得られないおそれがあり、この範囲の上限を上回ると、組成物の溶液としての粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
本発明で液晶性化合物層の形成に用いる組成物における電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。色素の割合がこの範囲を上回ると、得られる組成物の溶液の粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
また、電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物と電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物との質量分率は、通常１０／９０〜９０／１０の範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物又は電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物の使用による効果が得られないおそれがあるため好ましくない。
〔非液晶性のバインダーポリマー〕
本発明の液晶性化合物層の形成に用いる組成物には、バインダーポリマーとして公知の樹脂を含有してもよい。例としてポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアセタール系樹脂、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、酢酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、硝酸セルロース等の変性セルロース系樹脂ニトロセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース及びエチルセルロースなどのセルロース系樹脂や、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、各種エストラマー等が挙げられる。これらは単独で用いる他、これらを混合、又は共重合して用いることも可能である。
前記非液晶性のバインダーポリマーとしては、アクリル系ポリマー（アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする樹脂）が好ましく、有機溶剤に可溶であることが特に好ましい。
前記アクリル系ポリマーの製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法で製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
前記アクリル系ポリマーの具体的な共重合成分については、不飽和カルボン酸（例、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸及びフマル酸）、芳香族ビニル化合物（例、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイミダゾールなど）、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレートなど）、（メタ）アクリル酸アルキルアリールエステル（例、ベンジル（メタ）アクリレートなど）、（メタ）アクリル酸置換アルキルエステル（例、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなど）、カルボン酸ビニルエステル（例、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル）、シアン化ビニル（例、（メタ）アクリロニトリル及びα−クロロアクリロニトリル）、脂肪族共役ジエン（例、１、３−ブタジエン及びイソプレン）を挙げることができる。これらの中でも、不飽和カルボン酸、芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸アルキルアリールエステル及びカルボン酸ビニルエステルが特に好ましい。ここで、前記（メタ）アクリル酸はアクリル酸とメタクリル酸を合わせた総称であり、以下も同様に（メタ）アクリレートはアクリレートとメタクリレートの総称である。
更に側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系ポリマーや共重合成分としてマクロモノマー（例えばポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートなど）を含むアクリル系グラフトポリマーも好ましいものとして挙げられる。これらは、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
−１／４波長層−
前記１／４波長層としては、常光線と異常光線との光路差が入射光の４分の１波長になるように構成された層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。
前記１／４波長層としては、液晶材料を水平配向させることによって作製したフィルムを用いることができる。この際、重合架橋やイオン凝集により、固定化したものが好ましい。一軸延伸した高分子フィルムなどの複屈折異方性を有する材料から形成されたものであってもよい。高分子としては、特に制限はないが、ポリビニルアルコールやポリカーボネート、ポリスルホン、セルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂、オレフィン系樹脂などを用いることができる。
前記１／４波長層における進相軸と遅相軸との位相差としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、光波長５４８．３ｎｍにおいて、λ／４である１３７ｎｍから、４５ｎｍ以内が好ましく、３０ｎｍ以内がより好ましく、１５ｎｍ以内が特に好ましい。
前記１／４波長層の波長分散は、各波長における位相差がλ／４となることが好ましい。波長６２８．２ｎｍにおける位相差Ｒｅ（６２８．２）（ｎｍ）と波長５４８．３ｎｍにおける位相差Ｒｅ（５４８．３）（ｎｍ）と波長４８０．４ｎｍにおける位相差Ｒｅ（４８０．４）（ｎｍ）が、次式を満たすことが理想である。
Ｒｅ（６２８．２）（ｎｍ）／Ｒｅ（５４８．３）（ｎｍ）＝１．１４６
Ｒｅ（４８０．４）（ｎｍ）／Ｒｅ（５４８．３）（ｎｍ）＝０．８７６２
Ｒｅ（６２８．２）（ｎｍ）／Ｒｅ（５４８．３）（ｎｍ）としては、０．６以上１．６未満が好ましく、０．８以上１．４未満がより好ましく、１．０以上１．２未満が特に好ましい。
Ｒｅ（４８０．４）（ｎｍ）／Ｒｅ（５４８．３）（ｎｍ）としては、０．４以上１．４未満が好ましく、０．６以上１．２未満がより好ましく、０．８以上１．０未満が特に好ましい。
前記１／４波長層は、複数の位相差層を積層して作製することもできる。こうした位相差層の例としては、波長分散特性を好適にするために、λ／２層とλ／４層を積層した特開２００３−２７０４３５号公報に記載のものが挙げられる。
前記１／４波長層の遅層軸と偏光層の透過軸のなす角度は、４５°を中心として、１５°以内が好ましく、１０°以内がより好ましく、５°以内が特に好ましい。
前記１／４波長層を構成するのに好適なフィルムの例としては、特開２００３−２７０４３５号公報に記載されたλ／２層とλ／４層を積層したフィルム、特開２００７−４１４３号公報や特開２００７−１１２９８０号公報に記載されたポリエステルフィルム、特開２００５−１５６６８５や特許第３３２５５６０号公報に記載されたポリカーボネートフィルム、特開２０００−１３７１１６号公報や特開２００２−９８８３７号公報に記載されたセルロースアセテートフィルム、特開２００９−８６６５１号公報や特開２００２−９８６４８号公報に記載されたポリエステルフィルム、などが挙げられる。
＜選択反射層＞
本発明のカラーフィルタの第２形態では、発光表示素子から発光する白色光の光路上にのみ形成された円偏光層及び選択反射層を有する。
本発明においては、円偏光選択反射を示す選択反射層は発光表示素子の各ピクセルの発光色の波長に対応して選択反射中心波長を持つように調整及び配置して形成する必要がある。この円偏光選択反射を示す液晶相としては、螺旋構造を有するコレステリック液晶相やキラルスメクチック液晶相を挙げることができる。このコレステリック液晶相やキラルスメクチック液晶相を示す液晶物質は非キラルな液晶性化合物とキラル化合物の混合によって形成することができる。また、別の方法としてこれらの化合物を共重合することによって高分子液晶とすることで得ることも可能である。
選択反射帯の中心波長λは、コレステリック相やキラルスメクチック相における螺旋構造のピッチ長Ｐ（＝螺旋の周期）に依存し、選択反射層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。それ故この螺旋構造のピッチ長を調節することによって、選択反射特性を示す波長を調製できる。ピッチ長は液晶組成物のキラル化合物の種類やその添加濃度に依存するため、これらを調製することによって所望のピッチ長を得ることができる。また、選択反射帯の半値幅は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチ長Ｐに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。それ故、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は液晶の種類や、配向固定時の温度を制御で行うことができる。
以下に、前記選択反射層を構成する材料及び選択反射層の形成方法について説明する。
前記選択反射層は、液晶性化合物及びキラル化合物のほか、必要に応じて添加されるその他の配合剤（重合開始剤、架橋剤、界面活性剤）、その他の任意成分を含むコレステリック液晶性組成物を固定することによって得られる。
−液晶性化合物−
前記液晶性化合物としては、低分子液晶性化合物、及び高分子液晶性化合物が好ましく、配向時間が短いことや配向の均一性が高いことから低分子液晶化合物がより好ましい。
前記液晶性化合物は重合性基を有することが好ましく、ネマチック相もしくはキラルスメクチック相を示すことがより好ましい。更に、分子形状は円盤状もしくは棒状であることが好ましく、生産性の観点からは棒状であることがより好ましく、選択反射の幅の角度依存性低減が重要である場合には円盤状であることがより好ましい。重合性基のない棒状ネマチック液晶性化合物については、様々な文献（例えば、Ｙ．Ｇｏｔｏ ｅｔ．ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．１９９５，Ｖｏｌ．２６０，ｐｐ．２３−２８）に記載がある。
前記重合性基は、特に制限はなく、公知の方法でネマチック液晶性化合物に導入できる。前記重合性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばエポキシ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、フマレート基、シンナモイル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、アクリル基などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記重合性基を有する円盤状化合物については、特開平８−２７２８４号公報、特開２００１−１０００２８号公報、特開２００６−７６９９２号公報に記載の化合物を好適に用いることができる。２種類以上の重合性ネマチック液晶性化合物を併用すると、塗布配向時の結晶の析出を抑制したり、配向温度を低下させることができる。
−コレステリック液晶性組成物及びキラル化合物−
例えば重合性ネマチック液晶性化合物と、キラル化合物（光学活性化合物）とを混合することによりコレステリック液晶性組成物が得られる。
前記キラル化合物としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）やイソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
前記キラル化合物（光学活性化合物）は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物もキラル化合物として用いることができる。
前記軸性不斉化合物又は面性不斉化合物としては、例えばビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン又はこれらの誘導体などが挙げられる。
前記キラル化合物は、重合性基を有していてもよい。該キラル化合物が重合性基を有する場合は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合反応により、ネマチック液晶性繰り返し単位と光学活性構造とを有するポリマーを形成することができる。光学活性化合物の重合性基は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合性基と同様の基であることが好ましい。従って、光学活性化合物の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基、又はアジリジニル基等であることが好ましく、不飽和重合性基であることがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが更に好ましい。
前記キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布し、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、１プロセスで画素の発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。前記光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位や、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
前記光学活性化合物の含有量は、重合性ネマチック液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％であることが好ましく、１モル％〜３０モル％であることがより好ましい。
−重合開始剤−
前記コレステリック液晶性組成物には、重合反応のための重合開始剤を添加することが好ましい。前記重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合開始剤を用いる光重合反応が特に好ましい。
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばα−カルボニル化合物、アシロインエーテル、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ、オキサジアゾール化合物、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、オキシム誘導体、などが挙げられる。
前記光重合開始剤の含有量は、前記コレステリック液晶性組成物の固形分の０．０１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜５質量％であることが更に好ましい。
−架橋剤−
重合の際には、硬化後の膜強度向上や耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有することができる。前記架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[３−（１−アジリジニル）プロピオネート]、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、前記架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度や耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％であることが好ましく、５質量％〜１５質量％であることがより好ましい。前記架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、選択反射層の安定性を低下させてしまうことがある。
−界面活性剤−
前記重合開始剤及び液晶化合物を含有するコレステリック液晶性組成物を基材フィルム上に塗布して得られる塗膜の表面張力を調整し、膜厚を均一にするため、界面活性剤を使用することができる。
前記界面活性剤としては、配向を阻害しないものを適宜選択して使用することができる。
前記界面活性剤としては、例えば疎水基部分にシロキサン、フッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に使用でき、１分子中に２個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。
前記界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばＯＭＮＯＶＡ社製のＰｏｌｙＦｏｘのＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、ＰＦ−３３２０、ＰＦ−６５１、ＰＦ−６５２、ネオス社製のフタージェントのＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２０８Ｇ、ＦＴＸ−２０４Ｄ、セイミケミカル社製のサーフロンのＫＨ−４０等を用いることができる。また、特開２００２−３４１１２６号公報の段落〔００８７〕に記載のフッ化化合物、特開２００５−９９２４８号公報の段落〔００６４〕〜〔００８０〕及び段落〔００９２〕〜〔００９６〕に記載のフッ化化合物を好適に用いることができる。
前記界面活性剤の含有量は、前記選択反射層中０．０１質量％〜１質量％であることが好ましい。前記界面活性剤の含有量が、０．０１質量％未満であると、空気界面における表面張力が十分低下しないため、配向欠陥が生じることがあり、１質量％を超えると、過剰の界面活性剤が空気界面側で不均一構造を形成し、配向均一性を低下させることがある。
−選択反射層の製造方法−
前記選択反射層の製造方法は、前記重合性液晶化合物及び前記重合開始剤、更に必要に応じて添加される前記キラル剤、前記界面活性剤等を溶媒に溶解させたコレステリック液晶性組成物を、基材上の水平配向膜上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化された選択反射層を形成する。
この活性光線照射時にフォトマスクを介して照射し、その後溶剤を用いて基材上の塗膜を洗浄することによって未硬化部分を洗い流すことで、所望の位置にのみ選択反射層を固定することができる。この操作を赤色、緑色、及び青色の画素ごとに繰り返して行うことによって、各画素の発光波長に対応した選択反射波長を有する選択反射層を形成することができる。
−溶媒−
前記コレステリック液晶性組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
−水平配向膜−
前記水平配向膜は、有機化合物やポリマー（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。これらの中でも、ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。前記ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施することができる。
−塗布−
配向膜上へのコレステリック液晶性組成物の塗布は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばカーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設したコレステリック液晶性組成物を配向膜上へ転写することによっても実施できる。塗布したコレステリック液晶性組成物を加熱することにより、液晶性組成物を配向させる。加熱温度は、２００℃以下であることが好ましく、１３０℃以下であることがより好ましい。この配向処理により、重合性棒状ネマチック液晶性化合物が、光学薄膜の面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。
−固定−
配向させた重合性棒状ネマチック液晶性化合物は、更に重合させる。前記重合は、熱重合よりも光照射による光重合の方が好ましい。前記光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１，５００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下や窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。
前記重合反応率は、重合性の官能基の消費割合をＩＲ吸収スペクトルを用いて、決定することができる。
前記選択反射層（コレステリック配向性光学薄膜）の厚みは、０．１μｍ〜５０μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜１０μｍであることがより好ましく、１．５μｍ〜７μｍであることが更に好ましい。
−パターニング方法−
表示装置の各画素の発光波長に対応して、選択反射波長を調整した選択反射層をパターニングすることで、光取り出し効率をより高めることができる。
前記パターニング方法としては、前記溶剤現像による方法や前記光異性化キラル剤を用いる方法（特開２００１−１５９７０６号公報）、予め配向固定し、選択反射層をレーザーやサーマルヘッドを用いて転写する方法（特開２００１−４８２２号公報、特開２００１−４８２４公報）、インクジェット法（特開２００１−１５９７０９号公報）、コレステリックの螺旋ピッチの温度依存性を利用する方法（特開２００１−１５９７０８号公報）、などが挙げられる。これらの方法を用いて、表示装置基板上に直接塗布形成してもよいし、別途支持体上にパターニングした選択反射層を形成した後に、これを表示装置に転写して形成してもよい。
−配向制御、散乱性制御−
選択反射層を設ける位置によっては、選択反射層に光拡散性を持たせることによって、表示装置の視野角を拡大させたり、光取り出し効率を向上することができる。
前記選択反射層に光拡散性を持たせる方法としては、例えば配向熟成温度を下げたり、配向熟成時間を短縮したり、表面張力剤の濃度を低下させたり、ラビングしない配向膜の使用、配向膜を用いない方法などが挙げられる。
＜フィルター層＞
本発明のカラーフィルタは、発光表示素子からの発光のうち、所望の波長域の光のみを通過させるフィルター層１８を有する。フィルター層１８の形状としては、カラーフィルタの形状に応じて適宜選択すればよい。フィルター層１８の構造としては、発光表示素子からの白色光を透過させ、かつ発光表示素子からの発光のうち、所望の波長域の光を出射させ得るものであれば、目的に応じて適宜選択すればよく、発光表示素子からの白色光を透過させる白色フィルター部１８ｗを有してもよい。フィルター層１８は、その他、発光表示素子からの発光のうち、青色光を透過させる青色フィルター部１８ｂ、緑色光を透過させる緑色フィルター部１８ｇ、及び赤色光を透過させる赤色フィルター部１８ｒを有してもよい。
＜その他の部材＞
＜＜支持体＞＞
本発明のカラーフィルタは、カラーフィルタの強度を増加させることを目的として、支持体を有してもよい。支持体としては、カラーフィルタの光特性に影響を及ぼさないものであれば、特に制限はなく、例えば、光学的に不活性な透明支持体であってもよい。また、支持体としては、カラーフィルタの構成を簡略化しつつ、円偏光の特性を発揮し得ることを目的として、上記の１／４波長層の機能を有するものであってもよい。
支持体の材料としては、上記の目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、金属酸化物等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリアミド、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエーテルケトン、ポリフッ化エチレン等の耐有機溶剤性に優れた有機材料；などが挙げられる。支持体の厚みとしては、通常採用される範囲の厚みであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０μｍ〜１ｃｍであってもよい。
＜＜透明樹脂硬化層＞＞
本発明においては、偏光層に物理強度、耐久性、又は、光学特性を付与するために、偏光層の表面に透明樹脂硬化層を設けることも好ましい。透明樹脂硬化層の層厚は１μｍ〜３０μｍであることが好ましく、１μｍ〜１０μｍであることがより好ましい。
前記透明樹脂硬化層は、後述の通り、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。本発明における透明樹脂硬化層は、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む塗布組成物を偏光層の表面に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。
電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。また、無機微粒子を含有することもできる。
光重合性官能基を有する光重合性多官能モノマーの具体例としては、下記のものが挙げられる。
ネオペンチルグリコールアクリレート、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート等の多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類；
２，２−ビス｛４−（アクリロキシ・ジエトキシ）フェニル｝プロパン、２−２−ビス｛４−（アクリロキシ・ポリプロポキシ）フェニル｝プロパン等のエチレンオキシド又はプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類；
また、前記光重合性多官能モノマーとしては、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類が好ましく挙げられる。なかでも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。より好ましくは、１分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能モノマーが好ましい。具体的には、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、１，２，４−シクロヘキサンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサトリアクリレート等が挙げられる。多官能モノマーは、２種類以上を併用してもよい。
［重合開始剤］
上記の透明樹脂硬化層の形成に用いる重合開始剤としては、光重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤が好ましく、より好ましくは光ラジカル重合開始剤である。
前記光ラジカル重合開始剤としては、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド及びチオキサントン類等が挙げられる。
市販の光ラジカル重合開始剤としては、例えば日本化薬株式会社製のカヤキュア（ＤＥＴＸ−Ｓ，ＢＰ−１００，ＢＤＭＫ，ＣＴＸ，ＢＭＳ，２−ＥＡＱ，ＡＢＱ，ＣＰＴＸ，ＥＰＤ，ＩＴＸ，ＱＴＸ，ＢＴＣ，ＭＣＡなど、いずれも商品名）、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製のイルガキュア（６５１，１８４，１２７，５００，９０７，３６９，１１７３，２９５９，４２６５，４２６３など、いずれも商品名）、サートマー社製のＥｓａｃｕｒｅ（ＫＩＰ１００Ｆ，ＫＢ１，ＥＢ３，ＢＰ，Ｘ３３，ＫＴ０４６，ＫＴ３７，ＫＩＰ１５０，ＴＺＴ、いずれも商品名）等が挙げられる。
特に、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。光開裂型の光ラジカル重合開始剤については、最新ＵＶ硬化技術（Ｐ．１５９，発行人；高薄一弘，発行所；（株）技術情報協会，１９９１年発行）に記載されている。
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製のイルガキュア（６５１，１８４，１２７，９０７、いずれも商品名）等が挙げられる。
前記光重合開始剤は、透明樹脂硬化層の形成に用いる硬化性樹脂１００質量部に対して、０．１質量部〜１５質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは１質量部〜１０質量部の範囲である。
前記光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、ミヒラーのケトン及びチオキサントンを挙げることができる。市販の光増感剤としては、日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＣＵＲＥ（ＤＭＢＩ，ＥＰＡ、いずれも商品名）などが挙げられる。
光重合反応は、高屈折率層の塗布及び乾燥後、紫外線照射により硬化反応させることが好ましい。
透明樹脂硬化層は、脆性の付与のために重量平均分子量が５００以上のオリゴマー又はポリマー、又は両者を添加してもよい。
前記オリゴマー、ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、（メタ）アクリレート系、セルロース系、スチレン系の重合体や、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。好ましくは、側鎖に官能基を有するポリ（グリシジル（メタ）アクリレート）やポリ（アリル（メタ）アクリレート）等が挙げられる。
前記透明樹脂硬化層中のオリゴマー及びポリマーの合計量は、この層の全質量に対し５質量％〜８０質量％であることが好ましく、２５質量％〜７０質量％がより好ましく、３５質量％〜６５質量％が更に好ましい。
前記透明樹脂硬化層の強度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に従う鉛筆硬度試験で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることが更に好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
前記透明樹脂硬化層の形成において、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成される場合、架橋反応、又は、重合反応は酸素濃度が１０体積％以下の雰囲気で実施することが好ましい。酸素濃度が１０体積％以下の雰囲気で形成することにより、物理強度や耐久性に優れた透明樹脂硬化層を形成することができ、好ましい。
好ましくは酸素濃度が６体積％以下の雰囲気で電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成することであり、更に好ましくは酸素濃度が４体積％以下、特に好ましくは酸素濃度が２体積％以下、最も好ましくは１体積％以下である。
酸素濃度を１０体積％以下にする手法としては、大気（窒素濃度約７９体積％、酸素濃度約２１体積％）を別の気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換（窒素パージ）することである。
前記透明樹脂硬化層は、光吸収異方性層の表面に、透明樹脂硬化層形成用の塗布組成物を塗布することで構築することが好ましい。
前記透明樹脂硬化層は、光学異方性（例えば、λ／４など）の機能を新たに付与することもできる。
−カラーフィルタの製法−
前記カラーフィルタの製法としては、上記の構成を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、図５及び図６に記載のように、支持体２２上に積層した、白色フィルター部１８ｗ、赤色フィルター部１８ｒ、緑色フィルター部１８ｇ及び青色フィルター部１８ｂからなるフィルター層１８の上に、又はフィルター層１８上に積層した支持体２２上に、１／４波長層１４を積層し、更に、白色光の通過する光路上にのみ偏光層１２を適当な方法で積層する方法であってもよい。また、図７に記載のように、フィルター層１８上に、１／４波長層１４を積層し、更に、白色光の通過する光路上にのみ偏光層１２を適当な方法で積層する方法であってもよい。また、図８及び９に記載のように、支持体２２上に積層したフィルター層１８上に、又はフィルター層１８上に積層した支持体２２上に、更に、白色光の通過する光路上にのみ１／４波長層１４と偏光層１２とを積層する方法であってもよい。また、支持体２２と、１／４波長層１４と、フィルター層１８とを積層し、更に、白色光の通過する光路上にのみ偏光層１２を適当な方法で積層する方法であってもよい。
偏光層１２及び／又は１／４波長層１４を積層する上記の適当な方法としては、上記の通りに構成し得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、偏光層１２及び／又は１／４波長層１４を、発光表示素子からの白色光の光路上に配置されるような形状にスリット状に切断し、白色光の光路上に配置する方法であってもよい。また、発光表示素子からの白色光の光路上に配置されるような形状にパターニングされた偏光層１２及び／又は１／４波長層１４を、白色光の光路上に配置する方法であってもよい。なかでも、ワイヤグリッドを用いてパターニングしてインプリント法で配置する方法であってもよい。また、偏光層１２及び／又は１／４波長層１４を構成する層の下層に配向層を設け、偏光層１２及び／又は１／４波長層１４を構成する二色性色素等をインクジェット法等の塗布により配置する方法であってもよい。また、フィルター層１８の白色フィルター部１８ｗに対応する位置に設けた光配向性の配向膜を光配向させた後、液晶材料を直接注入して、この材料を偏光層１２及び／又は１／４波長層１４の特性を有するように配向させる方法であってもよい。
−配向層の形成方法−
前記配向層の形成方法としては、上記の液晶性化合物を有する液晶性化合物層に所望の配向性を付与し得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、又はラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与又は光照射により、配向機能を生じさせるものであってもよい。なかでも本発明においては、配向層のプレチルト角の制御し易さの点からはラビング処理により形成する配向層が好ましく、配向の均一性の点からは光照射により形成する光配向層が好ましい。ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができるが、特に本発明では「液晶便覧」（丸善社発行、平成１２年１０月３０日）に記載されている方法により行うことが好ましい。
前記配向層の厚みは、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましく、０．０１μｍ〜１μｍであることが更に好ましい。
−偏光層の製法〜その１〜−
本発明の偏光層の製法としては、上記の構成を達成し得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。なかでも、下記の［１］〜［３］の工程を有するものであってもよい。
［１］基板又はカラーフィルタを直接、又は該基板又はカラーフィルタ上に形成された配向層をラビング、又は光照射する工程（以下、配向層処理工程と称する。）
［２］該基板、カラーフィルタ、又は該配向層上に、有機溶媒に溶解した前記液晶性化合物層を形成するための組成物を塗布する工程（以下、塗布工程と称する。）
［３］前記有機溶媒を蒸発させることにより前記液晶性化合物を配向させ、配向層及び液晶性化合物層を有する偏光層を構成する工程（以下、乾燥配向工程と称する。）
以下、各工程［１］〜［３］にしたがって、説明する。
［１］配向層処理工程
前記配向層処理工程は、基板又はカラーフィルタを直接、又は該基板又はカラーフィルタ上に形成された配向層をラビング、又は光照射する工程である。この工程のうち、ラビングする工程では、上記した基板、カラーフィルタ、又は基板上に形成された配向層をラビング処理するが、ラビング処理とは、当該基板等の表面を、綿布、脱脂綿等のバフにより一定方向に擦って、その方向に平行微細な溝を形成する配向処理を行う操作であり、ここに色素を塗布することにより、最終的にその表面に配向状態で当該色素を吸着させる操作である。
ラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」（丸善社発行）に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度（Ｌ）は、下記式（Ａ）で定量化されている。
式（Ａ） Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
ただし、前記式（Ａ）中、Ｎはラビング回数、ｌはラビングローラーの接触長、ｒはローラーの半径、ｎはローラーの回転数（ｒｐｍ）、ｖはステージ移動速度（秒速）である。
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。
ラビング密度と配向層のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係がある。
また、光照射する工程では、基板又はカラーフィルタ上に形成した光配向層に直線偏光又は非偏光照射を施し、光配向層を製造する。
直線偏光照射とは、前記光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。好ましくは、光照射に用いる光のピーク波長が２００ｎｍ〜７００ｎｍであり、より好ましくは光のピーク波長が４００ｎｍ以下の紫外光である。
光照射に用いる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー（例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ＹＡＧレーザー）、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。
直線偏光を得る手段としては、偏光板（例、ヨウ素偏光板、二色色素偏光板、ワイヤグリッド偏光板）を用いる方法、プリズム系素子（例、グラントムソンプリズム）やブリュースター角を利用した反射型偏光層を用いる方法、又は偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルターや波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
照射する光は、直線偏光の場合、配向層に対して上面、又は裏面から配向層表面に対して垂直、又は斜めから光を照射する方法が採用される。前記光の入射角度は、前記光配向材料によって異なるが、例えば、０°〜９０°（垂直）、好ましくは４０°〜９０°である。非偏光の場合、斜めから光を照射する方法が採用され、その入射角度は、１０°〜８０°、好ましくは２０°〜６０°、特に好ましくは３０°〜５０°である。照射時間は好ましくは１分〜６０分、更に好ましくは１分〜１０分である。
パターン化が必要な場合には、フォトマスクを用いた光照射をパターン作製に必要な回数施す方法やレーザー光走査によるパターンの書き込みによる方法を採用できる。
［２］塗布工程
塗布工程は、上記の配向処理した基板、カラーフィルタ、又は配向層上に、有機溶媒に溶解した液晶性化合物層を形成するための組成物の塗布液を塗布する工程である。
［塗布溶媒］
本発明における液晶性化合物層は、前記液晶性化合物層の形成に用いる組成物の塗布液を用いて形成する。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。炭化水素、アルキルハライド及びケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
［塗布方式］
本発明の液晶性化合物層は、湿式成膜法により形成することが好ましい。具体的に、湿式成膜法としては、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頁から２７７頁や市村國宏監修「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頁から１４９頁などに記載の公知の方法や、例えば、配向処理した基板又は配向層表面への液晶性化合物層の形成に用いる組成物塗布液を通常の方法（例えば、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、スリットコーティング法、スリットアンドスピン法、ワイヤバーコーティング法、ロールコーティング法、ブレードコーティング法、フリースパンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法）を用いた塗布により実施してもよい。なかでも本発明においては、配向の均一性及び組成物の使用効率の点からは、スリットコーティング法、インクジェット法が好ましい。
塗布時の温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、好ましくは０℃以上、８０℃以下、湿度は好ましくは１０％ＲＨ以上、８０％ＲＨ以下程度である。
また、湿式製膜法で液晶性化合物層の形成に用いる組成物を塗布するときには、基板を加温してもよいし冷却してもよい。このときの基板の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。上限を上回ると、以下詳述する減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがあり、下限を下回ると支持体表面に水滴が付き塗布の障害になる恐れがある。湿式製膜法により塗布した液晶性化合物層を減圧乾燥するときに基板の加温を行ってもよい。このときの基板の温度は、好ましくは６０℃以下である。上限を上回ると減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがある。
本発明においては、一方向に配向処理された基板又は配向層上に、前記基板又は配向層上の配向処理方向に対して平行でない角度で液晶性化合物層の形成に用いる組成物を塗布して、液晶性化合物層を形成することができる。更に、基板の縦又は横方向と略一致する方向に液晶性化合物層の形成に用いる組成物を塗布することがより好ましい。これにより、配向欠陥がなく高い偏光度を持つ液晶性化合物層を形成することもできる。また、液晶性化合物層の形成に用いる組成物の塗布後、必要な偏光角度を持たせるために基板を切り出す必要がなく、生産性が高い。
［３］乾燥配向工程
前記乾燥配向工程は、液晶性化合物層を形成するための組成物に含まれる有機溶媒を蒸発させることにより前記液晶性化合物を配向させ、配向層及び液晶性化合物層を有する偏光層を構成する工程である。この工程の乾燥を行う温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、室温において自然乾燥することが好ましく、また、塗布により形成された当該液晶性化合物の配向状態を乱さない（熱緩和等を避ける）ようにするのが好ましい。なお、減圧処理において、溶媒を蒸発させ、より低温で乾燥することも好ましい。
ここでいう減圧処理とは、塗膜（液晶性化合物層の塗膜）を有する基板を減圧条件下におき、溶媒を蒸発除去することを言う。このとき、液晶性化合物層の塗膜を有する基板は高部から底部に流れないよう、水平にしておくことが好ましい。
塗布後、液晶性化合物層の塗膜の減圧処理を始めるまでの時間は、短ければ短いほどよく、好ましくは１秒以上３０秒以内である。
減圧処理の方法としては、例えば以下の様な方法が挙げられる。塗布液を塗布して得られた液晶性化合物層の塗膜を、その基板とともに減圧処理装置に入れて減圧処理する。例えば特開２００６−２０１７５９号公報の図９や図１０のような減圧処理装置を使用することができる。減圧処理装置の詳細については、特開２００４−１６９９７５号公報に記載されている。
減圧処理の条件としては、偏光層膜の存在する系内の圧力が、好ましくは２×１０４Ｐａ以下、更に好ましくは１×１０４Ｐａ以下、特に好ましくは１×１０３Ｐａ以下である。また、好ましくは１Ｐａ以上、更に好ましくは１×１０１Ｐａ以上である。通常、系内が最終的に到達する圧力が前記の通りであることが好ましい。上限を上回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、下限を下回ると乾燥が急速過ぎて、欠陥が発生する恐れがある。
また、減圧処理時間は、好ましくは５秒以上１８０秒以内である。上限を上回ると配向緩和前に急速に液晶性化合物層の塗膜を乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
また、減圧処理する際の系内の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。上限を上回ると乾燥時に対流が起こり液晶性化合物層の塗膜に不均一性の発生の恐れがあり、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
色素組成物の乾燥後に配向させるとき、配向を促進させるために基板を加温してもよい。このときの基板の温度は、好ましくは５０℃以上２００℃以下であり、特に好ましくは７０℃以上１８０℃以下である。この配向温度を低下させるために、色素組成物に可塑剤等の添加剤を併用してもよい。
［配向、硬化］
液晶性化合物層の形成に用いる組成物から液晶性化合物層を形成する場合は、該液晶性化合物を配向させた後、光照射（好ましくは紫外線照射）又は加熱、又はこれらの組合せにより重合硬化を行うことが好ましい。
以上のようにして、本発明における配向層及び液晶性化合物層を有する偏光層を形成することができる。この場合、更に偏光層の表面に透明樹脂硬化層、粘着層、反射防止層等を形成してもよい。
−偏光層の製法〜その２〜−
前記偏光層の製法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、上記の配向層処理工程、塗布工程及び乾燥配向工程を有する方法のほか、カラーフィルタ基板等の所定の表面に直接形成する方法、偏光層を有する転写材料をカラーフィルタの所定の位置に転写する方法であってもよい。なかでも、転写材料を用いて偏光層を形成することにより、工程数を軽減して、簡易な方法で良好な表示特性の表示装置を作製することができる。
転写材料をカラーフィルタの所定の位置に転写する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、フィルム状に形成した後述の転写材料を、後述の感光性樹脂層面を基板表面側にして、ラミネータを用いて加熱及び／又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着して、貼り付けることができる。具体的には、特開平７−１１０５７５号公報、特開平１１−７７９４２号公報、特開２０００−３３４８３６号公報、特開２００２−１４８７９４号公報に記載のラミネータ及びラミネート方法が挙げられるが、低異物の観点で、特開平７−１１０５７５号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。その後、支持体は剥離してもよく、剥離によって露出した偏光層膜表面に、他の層、例えば電極層等を形成してもよい。
前記転写材料を転写する被転写材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、透明基板が用いられ、表面に酸化ケイ素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス板等の公知のガラス板、又は、プラスチックフィルム等を挙げることができる。被転写材料はまた透明基板上にカラーフィルタ等の層が設けられたものであってもよい。また、被転写材料は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性樹脂層との密着を良好にすることができる。該カップリング処理としては、特開２０００−３９０３３号公報記載の方法が好適に用いられる。
なお、偏光層の上に粘着層を設けるのではなく、被転写材料の上に粘着層を設けておいてもよい。
［転写材料］
前記転写方法に使用可能な転写材料としては、偏光層又は偏光層及び選択反射層を形成し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、転写用支持体と、偏光層、又は偏光層及び選択反射層を少なくとも有する。更に、偏光層に積層して少なくとも一層の感光性樹脂層を有しているものが好ましい。感光性樹脂層は、パターニング等の工程を経ない場合であっても、偏光層の転写を容易にし、有用である。また、例えば、支持体と偏光層との間には、転写時に相手基板側の凹凸を吸収するためのクッション性のような力学特性コントロールあるいは凹凸追従性付与のための層を有していてもよいし、また、偏光層の色素の配向を制御するための配向層として機能する層が配置されてもよいし、双方の層を有していてもよい。また、感光性樹脂層の表面保護などの目的から、最表面に剥離可能な保護層を設けてもよい。
［転写用支持体］
上記の転写材料に用いられる転写用支持体としては、偏光層又は偏光層及び選択反射層の転写に耐え得る機械的強度を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、透明でも不透明でもよい。転写用支持体を構成するポリマーの例としては、セルロースエステル（例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート）、ポリオレフィン（例えば、ノルボルネン系ポリマー）、ポリ（メタ）アクリル酸エステル（例えば、ポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリエステル及びポリスルホンが挙げられる。製造工程において光学特性を検査する目的には、透明支持体は透明で低複屈折の材料が好ましく、低複屈折性の観点からはセルロースエステル及びノルボルネン系が好ましい。市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン（ＪＳＲ株式会社製）、ゼオネックス、ゼオノア（以上、日本ゼオン株式会社製）などを用いることができる。また安価なポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等も好ましく用いられる。
［偏光層］
前記転写材料における偏光層としては、上記の本発明によるカラーフィルタを構成する偏光層の構成のものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、上記のカラーフィルタにおける偏光層で言及したものであってもよい。また、偏光性能に充分な光学特性を満足している必要はなく、例えば、転写される過程において実施される露光工程を通じて、偏光性能が発現又は変化して、最終的に偏光フィルムに必要な偏光性能を示すものであってもよい。即ち、転写工程に含まれる露光、又は加熱工程において、偏光性能が良化し、偏光フィルムに必要な偏光性能を有するものであってもよい。
［選択反射層］
前記転写材料における選択反射層としては、上記の本発明によるカラーフィルタを構成する選択反射層の構成のものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、上記のカラーフィルタにおける選択反射層で言及したものであってもよい。
［感光性樹脂層］
前記転写材料は、転写性、密着性の点で、感光性樹脂層を有しているのが好ましい。前記感光性樹脂層は、感光性樹脂組成物よりなり、前記感光性樹脂層は、少なくとも（１）アルカリ可溶性樹脂と、（２）モノマー又はオリゴマーと、（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系と、を含む樹脂組成物から形成するのが好ましい。
（１）アルカリ可溶性樹脂
前記アルカリ可溶性樹脂（以下、単に「バインダ」ということがある。）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、パターニング適性等の点で、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するポリマーが好ましい。その例としては、特開昭５９−４４６１５号公報、特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９−５３８３６号公報及び特開昭５９−７１０４８号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることができ、またこの他にも、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。また、特に好ましい例として、米国特許第４，１３９，３９１号明細書に記載のベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸との共重合体や、ベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。これらの極性基を有するポリマーは、１種単独で用いてもよく、又は通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は２０質量％〜５０質量％が一般的であり、２５質量％〜４５質量％が好ましい。
（２）モノマー又はオリゴマー
前記感光性樹脂層に使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、硬化性の点で、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
これらのモノマー又はオリゴマーは、１種単独でも、２種以上を併用して用いてもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は５質量％〜５０質量％が一般的であり、１０質量％〜４０質量％が好ましい。
（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系
前記感光性樹脂層に使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号明細書及び同第２，９５１，７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４，２３９，８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４，２１２，９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、１種単独でも、２種以上を併用して用いてもよいが、特に２種以上を用いることが好ましい。少なくとも２種の光重合開始剤を用いると、表示特性、特に表示のムラが少なくできる。
感光性樹脂組成物の全固形分に対する光重合開始剤又は光重合開始剤系の含有量は、０．５質量％〜２０質量％が一般的であり、１質量％〜１５質量％が好ましい。
［その他の層］
転写材料の、支持体と偏光層の間には、力学特性や凹凸追従性をコントロールするために熱可塑性樹脂層を形成することが好ましい。熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選ばれることが好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル又はそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル又はそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンなどのポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
転写材料において、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよいが、特開平５−７２７２４号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらのうち、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
前記熱可塑性樹脂層や前記中間層を、前記配向層と兼用することもできる。特に前記中間層に好ましく用いられるポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンは配向層としても有効であり、中間層と配向層を１層にすることが好ましい。
樹脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために薄い保護フィルムを設けることが好ましい。保護フィルムは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、樹脂層から容易に分離されるものであってもよい。保護フィルム材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが挙げられる。
偏光層、選択反射層及び感光性樹脂層、及び所望により形成される配向層、熱可塑性樹脂層及び中間層の各層は、前記偏光層の塗布方法により形成することができる。二以上の層を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許第２，７６１，７９１号、同２，９４１，８９８号、同３，５０８，９４７号、同３，５２６，５２８号の各明細書及び原崎勇次著、コーティング工学、２５３頁、朝倉書店（１９７３）に記載がある。
−透明樹脂硬化層の形成方法−
本発明において任意で形成される透明樹脂硬化層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、透明樹脂硬化層を形成する材料の一例である電離放射線硬化性化合物などの樹脂形成用材料を有する塗布液を、公知の方法で塗布し、これを硬化する方法が挙げられる。
［塗布溶媒］
樹脂形成用材料を有する塗布液に用いる塗布溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、溶媒乾燥速度の点で、沸点が６０℃〜１７０℃の液体を用いることが好ましい。具体的には、水、アルコール（例、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル）、脂肪族炭化水素（例、ヘキサン、シクロヘキサン）、ハロゲン化炭化水素（例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素）、芳香族炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、キシレン）、アミド（例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン）、エーテル（例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラハイドロフラン）、エーテルアルコール（例、１−メトキシ−２−プロパノール）等が挙げられる。なかでも、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エタノール及びブタノールが好ましく、より好ましい塗布溶媒は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エタノールである。
前記塗布溶媒の使用量は、樹脂形成用材料を有する塗布液に含まれる固形分濃度が２質量％〜５０質量％となるように使用するのが好ましく、３質量％〜４０質量％となるように使用するのが更に好ましい。
［塗布方法］
樹脂形成用材料を有する塗布液の塗布は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、上記の液晶性化合物層の形成に用いる組成物の塗布方法が挙げられ、具体的には、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、スリットコーティング法、スリットアンドスピン法、ワイヤバーコーティング法、ロールコーティング法、ブレードコーティング法、フリースパンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法などの湿式成膜法が挙げられる。
［硬化］
上記の通り塗布された樹脂形成用材料を有する塗布液を硬化する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、透明樹脂硬化層を形成する場合、硬化は、硬化速度の点で、紫外線照射によって行うことが好ましい。
（発光表示素子）
本発明による発光表示素子は、上記の本発明によるカラーフィルタと、白色光を少なくとも発光する発光層とを有し、必要に応じてその他の部材を有してもよい。
図２０、２１、及び２２は、本発明による発光表示素子の一態様を示す断面図である。発光表示素子１００は、上記の本発明によるカラーフィルタ１と、一対の電極（陰極１０２及び陽極１０４）間に配置された白色光を少なくとも発光する発光層１０６を有する。なお、図２０、２１、及び２２において、矢印は、発光層１０６からの発光の出射方向を示す。また、図２０、２１、及び２２において、カラーフィルタ１と、基体１１４との間又は陰極１０２との間に空間があるが、これは、その間の構成は特に制限がなく、必要に応じて、適当な部材が配置されてもよいことを意味するものである。
本発明による発光表示素子は、発光層からの発光が反射／干渉を繰り返して光学共振する光学共振器の構造を有してもよい。この光学共振器の構造としては、発光層からの発光が反射／干渉を繰り返し得る構造であれば、特に制限はなく、適宜選択すればよいが、例えば、図２０、２１、及び２２に記載の発光表示素子１００において、発光層１０６からみてカラーフィルタ１側に半透明な陰極１０２を設け、発光層１０６からみて反カラーフィルタ１側の平坦化層１１６に反射層１１２を設け、陰極１０２と反射層１１２との間で光学共振器の構造を構成してもよい。これにより、多重干渉による色強度が増大し、より高い光強度を出射し得る有機ＥＬ装置が得られる。なお、図２０、２１、及び２２に記載の発光表示素子１００において、符号１１４は、ガラス基板などの基体を示し、符号１０８は、各画素における光路長を調整する光路長調整層を示し、符号１１０は、各画素を電気的に絶縁する絶縁層を示し、符号ＴＦＴ１１８を示す。
＜発光層＞
本発明において、発光層としては、電界を印加されて白色光を発するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。発光層の構成としては、白色光を発光する層を有すれば、特に制限はなく、発光層の全てから白色光が発光される構成であってもよく、白色光を発光する層と、その他の青色光、緑色光及び／又は赤色光を発光する層とを有する発光層としたものであってもよい。なお、図２０では、単一の発光層のように構成するように記載されているが、発光層からの出射面に沿うように、各光が発光するように構成される態様も、本発明に含まれる。
前記発光層と上記のカラーフィルタとの配置としては、発光層から発光された白色光の光路上に円偏光層が配置されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよい。発光層の全てから白色光が発光される構成である場合には、発光層からの出射面の全面から白色光が発光されることから、発光層の上方にカラーフィルタ１の円偏光層１６を配置すればよい。発光層が発光の出射面に沿って白色光を発光する層とその他の青色光、緑色光及び／又は赤色光を発光する層とからなるように構成されている場合には、発光層から発光された白色光の光路上に円偏光層が配置されるように構成すればよい。
前記発光層の材料としては、有機発光材料からなるものであっても、無機発光材料からなるものであってもよいが、なかでも、色相の選択幅が広い、駆動電圧が低い点で、有機発光材料が好ましい。以下、有機発光材料を用いた発光層を有する有機化合物層について、説明する。
−有機化合物層−
前記有機化合物層の積層の形態としては、陽極側から、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と陽極との間に正孔注入層、及び／又は有機発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有する。また、有機発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
前記有機発光層は、前記発光層に、陽極と陰極、及び有機発光層以外の各層は前記その他の層に、それぞれ対応する。
前記有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、及びスプレー法等いずれによっても好適に形成することができる。
本発明による発光表示素子は、有機発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層、等の各層が挙げられる。
本発明による発光表示素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等いずれによっても好適に形成することができる。
−−有機発光層−−
前記有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記有機発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光性ドーパントの混合層とした構成でもよい。発光性ドーパントは蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上であってもよい。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種単独であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。更に、有機発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
また、有機発光層は、１層単独であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
前記発光性ドーパントとしては、燐光性発光材料、蛍光性発光材料等いずれもドーパント（燐光発光性ドーパント、蛍光発光性ドーパント）として用いることができる。
前記有機発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することもできる。前記発光性ドーパントは、更に前記ホスト化合物との間で、イオン化ポテンシャルの差（ΔＩｐ）と電子親和力の差（ΔＥａ）が、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの関係を満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
前記燐光発光性ドーパントとしては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
前記遷移金属原子としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が好ましく、レニウム、イリジウム、及び白金がより好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
前記ランタノイド原子としては、特に制限はなく、的に応じて適宜選択することができ、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムなどが挙げられる。これらの中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
前記配位子としては、ハロゲン配位子（塩素配位子が好ましい）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、ナフチルアニオンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０が更により好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０が更により好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなどが挙げられる）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子などが挙げられ、炭素数２〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数２〜１６が特に好ましい）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０が更に好ましい）、シリルオキシ配位子（例えば、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０が特に好ましい）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（例えば、トリフェニルフォスフィン配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０が更により好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい）、チオラト配位子（例えば、フェニルチオラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい）、フォスフィンオキシド配位子（例えば、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子などが挙げられ、炭素数３〜３０が好ましく、炭素数８〜３０がより好ましく、炭素数１８〜３０が特に好ましくい）が好ましく、含窒素ヘテロ環配位子がより好ましい。
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
これらの中でも、発光性ドーパントとしては、例えば、ＵＳ６，３０３，２３８Ｂ１、ＵＳ６，０９７，１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００３−１３３０７４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００３−１２３９８２号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００１−２９８４７０号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−２０３６７８号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００４−３５７７９１号公報、特開２００６−２５６９９９号公報、特開２００７−１９４６２号公報、特開２００７−８４６３５号公報、特開２００７−９６２５９号公報等に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。これらの中でも、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好ましく、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体がより好ましい。なかでも、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が、更により好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が特に好ましい。
前記蛍光発光性ドーパントとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、又はペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、又はこれらの誘導体などが挙げられる。
前記発光性ドーパントとしては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記有機発光層中の発光性ドーパントは、有機発光層中に一般的に有機発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
前記有機発光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、２ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、外部量子効率の観点から、３ｎｍ〜２００ｎｍであることがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
前記ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。
前記有機発光層内の正孔輸送性ホストとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、又はそれらの誘導体などが挙げられる。これらの中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であることが好ましく、分子内にカルバゾール基を有するものがより好ましく、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が特に好ましい。
前記有機発光層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが特に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが特に好ましい。
前記電子輸送性ホストとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、又はそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体などが挙げられる。これらの中でも、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）が好ましく、耐久性の点から、金属錯体化合物がより好ましい。
前記金属錯体化合物としては、金属に配位する窒素原子、酸素原子及び硫黄原子の少なくともいずれかを有する配位子を有する金属錯体が好ましい。
前記金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであることが好ましく、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンがより好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンが特に好ましい。
前記金属錯体中に含まれる配位子としては、特に制限はなく、種々の公知の配位子の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
前記配位子としては、含窒素ヘテロ環配位子（炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数３〜１５が特に好ましい）が好ましい。また、前記配位子としては、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよいが、２座以上６座以下の配位子であることが好ましい。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えば、アジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましい。）、アリールオキシ配位子（例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）などが挙げられる。
ヘテロアリールオキシ配位子（例えば、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アルキルチオ配位子（例えば、メチルチオ、エチルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アリールチオ配位子（例えば、フェニルチオなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい。）、ヘテロアリールチオ配位子（例えば、ピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、シロキシ配位子（例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましい、炭素数３〜２５がより好ましい、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（例えば、フェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２５がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（例えば、ピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、及びベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２５がより好ましく、炭素数２〜２０が特に好ましい。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子などが好ましく、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子などが更に好ましい。
金属錯体電子輸送性ホストとしては、例えば、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００４−２１４１７９号公報、特開２００４−２２１０６２号公報、特開２００４−２２１０６５号公報、特開２００４−２２１０６８号公報、特開２００４−３２７３１３号広報等に記載の化合物が挙げられる。
前記有機発光層において、前記ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
また、ホスト化合物の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
−−−正孔注入層、正孔輸送層−−−
前記正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
前記正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属；五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物などが挙げられる。
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号公報、特開平１１−１１１４６３号公報、特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２０００−２８６０５４号公報、特開２０００−３１５５８０号公報、特開２００１−１０２１７５号公報、特開２００１−１６０４９３号公報、特開２００２−２５２０８５号公報、特開２００２−５６９８５号公報、特開２００３−１５７９８１号公報、特開２００３−２１７８６２号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報、特開２００５−７２０１２号公報、特開２００５−１６６６３７号公報、特開２００５−２０９６４３号公報等に記載の化合物を好適に用いることができる。
このうち、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、又はフラーレンＣ６０が好ましく、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、又は２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
前記電子受容性ドーパントの含有量は、特に制限はなく、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
前記正孔注入層、正孔輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。前記正孔輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、前記正孔注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
前記正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種単独又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
−−−電子注入層、電子輸送層−−−
前記電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
本発明による発光表示素子の電子注入層又は電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、及びＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、特開２００３−６８４６８号公報、特開２００３−２２９２７８号公報、特開２００４−３４２６１４号公報等に記載の材料を用いることができる。
これらの電子供与性ドーパントは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることがより好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
前記電子注入層、電子輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。前記電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。また、前記電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが特に好ましい。
前記電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種単独又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
−−正孔ブロック層−−
前記正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
前記正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
前記正孔ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであることがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが特に好ましい。
前記正孔ブロック層は、上述した材料の１種単独又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
−−電子ブロック層−−
前記電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通り抜けることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
前記電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
前記電子ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであることがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが特に好ましい。
前記正孔ブロック層は、上述した材料の１種単独又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記発光層は、更に発光効率を向上させるため、複数の発光層の間に電荷発生層が設けた構成をとることができる。
前記電荷発生層は、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
前記電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば、特に制限はなく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８号公報、特開２００３−２７２８６０号公報、特開２００４−３９６１７号公報に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電材料、Ｃ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類、などの導電性有機物、Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料、正孔伝導性材料、電子伝導性材料、及びそれらを混合させたものが挙げられる。
前記正孔伝導性材料は、例えば、２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ３などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられ、前記電子伝導性材料は電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属若しくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、Ｎ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、Ｐ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、前記電荷発生層として、Ｖ２Ｏ５などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
前記電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、又は、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
前記電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるように、厚み及び材料を選択することが好ましい。また、前記電荷発生層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましく、３ｎｍ〜５０ｎｍが更に好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍが特に好ましい。
前記電荷発生層の形成方法は、特に制限はなく、前述した有機化合物層の形成方法を用いることができる。
前記電荷発生層は、前記二層以上の発光層間に形成するが、電荷発生層の陽極側及び陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいてもよい。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＣａＦ２などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６，３３７，４９２号明細書、米国特許第６，１０７，７３４号明細書、米国特許第６，８７２，４７２号明細書等に記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
−陽極−
前記陽極としては、通常、上述の発光層を構成する有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光表示素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料のなかから適宜選択することができる。前述のごとく、前記陽極は、通常、透明陽極として設けられる。
前記陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、更にこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、又はこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。なかでも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点で、ＩＴＯがより好ましい。
前記陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などのなかから、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、後述の基体上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、前記陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
本発明において、陽極の配置位置としては、発光層に接するように設けられれば、特に制限はなく、有機ＥＬ装置の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、陽極は、発光層における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
なお、前記陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
前記陽極の厚みとしては、特に制限はなく、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、１０ｎｍ〜５０μｍが好ましく、５０ｎｍ〜２０μｍがより好ましい。
前記陽極の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。前記陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光の出射ためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー社刊行（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
−陰極−
前記陰極としては、発光層に電界を印加し得るものであれば、特に制限はない。陰極は、発光表示素子の配置の形態に応じて、透明若しくは半透明又は光透過性若しくは光不透過性の陽極又は陰極等、適宜選択すればよく、例えば、発光表示素子の発光層からみて、光出射方向に位置する電極を透明としてもよい。
前記陰極は、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光表示素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料のなかから適宜選択することができる。
前記陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、及びイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらのなかでも、前記陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
なお、前記陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
前記陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などのなかから、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種単独又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
前記陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
本発明において、陰極の配置位置は、発光層に電界を印加し得るように設けられれば、特に制限はなく、発光層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、前記陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層とみることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
前記陰極の厚みは、特に制限はなく、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、１０ｎｍ〜５μｍであることが好ましく、５０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
また、前記陰極は、透明であってもよいし、半透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚みに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
＜反射層＞
前記反射層としては、前記発光層からの光を反射するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。反射層の形状、構造、大きさとしては、本発明の目的に応じて適宜選択すればよく、反射層の厚みは、本発明の目的に応じて適宜選択すればよく、３００ｎｍ〜１，０００ｎｍの範囲であってもよい。
前記反射層の配置位置としては、発光表示素子の態様に応じて、適宜選択すればよく、後述の基体を設ける場合には、反射層は、基体と発光層との間に配置してもよい。
前記反射層の材料としては、発光層からの光を反射するものであれば特に制限はなく、例えば、この発光に対して７０％以上の反射率を有するものであってもよい。反射層の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉなどの金属が挙げられる。
＜基体＞
本発明による発光表示素子において、発光表示素子の強度を確保する、環境に由来する有害物質から発光表示素子を保護する目的で、基体を有してもよい。基体としては、この目的を満たす限り、特に制限はなく、その形状、構造、大きさ等を適宜選択すればよく、一般的には、基体の形状としては、板状であることが好ましい。基体の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。基体は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
前記基体の配置位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、環境に由来する有害物質を遮断する点から、発光表示素子の最も外側に配置することが好ましい。
前記基体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料などが挙げられる。
例えば、基体としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したもの（例えば、バリアフィルム基板）を使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性及び加工性に優れていることが好ましい。
熱可塑性基体を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
＜その他の部材＞
本発明の発光表示素子において、目的に応じて、適宜その他の本技術分野公知の部材を設けてもよい。例えば、その他の部材としては、発光層からの発光を発光表示素子の外部に射出する光取り出し層、発光層から発光した光の光路長を調整する光路長調整層、発光表示素子への空気や水分などの透過を防止するガスバリア層、発光表示素子の各部材を物理的／化学的外力から保護する保護層、発光表示素子の外部及び／又は内部からの光の反射を防止する反射防止層などが挙げられる。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
＜発光表示素子１の作製＞
＜＜ＲＧＢＷ カラーフィルタ１の作製＞＞
ブラックカラーレジスト（ＣＫ−８４００、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製）をカラーフィルタ作製用のガラス基板上にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が１．０μｍとなるように塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて、黒色の均一な塗膜を形成した。
次に、露光装置を使用して、塗膜に３６５ｎｍの波長で厚み１００μｍのマスクを通して３００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射した。照射後、１０％ＣＤ−１（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製）現像液を使用して、２６℃で９０秒間現像した。引き続き、流水で２０秒間リンスした後、エアナイフで乾燥させ、２２０℃で６０分間熱処理を行って、９６ｐｐｉのブラックマトリックスのパターン像を形成した。
次に、下記３色の硬化性組成物を、サンドミルで一昼夜分散した。なお、緑色、赤色及び青色のそれぞれで得た分散液を、それぞれ、分散液（Ａ−１）、分散液（Ａ−２）、及び分散席（Ａ−３）とも称する。
［緑色：分散液（Ａ−１）］
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量平均分子量３０，０００、酸価１２０）・・・８０質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・５００質量部
・銅フタロシアニン顔料・・・３３質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５・・・６７質量部
［赤色：分散液（Ａ−２）］
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量平均分子量３０，０００、酸価１２０）・・・８０質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・５００質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４・・・５０質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７・・・５０質量部
［青色：分散液（Ａ−３）］
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量平均分子量３０，０００、酸価１２０）・・・８０質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・５００質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６・・・９５質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３・・・５質量部
次いで、前記各色用の硬化性組成物（即ち、分散液（Ａ−１）、（Ａ−２）及び（Ａ−３））６０質量部に、下記の成分を添加して、各色用の組成物を得た。
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ−ト（ＤＰＨＡ）・・・８０質量部
・４−［ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニル）アミノフェニル］２，６−ジ（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン・・・５質量部
・７−［｛４−クロロ−６−（ジエチルアミノ）−Ｓ−トリアジン−２−イル｝アミノ］−３−フェニルクマリン・・・２質量部
・ハイドロキノンモノメチルエーテル・・・０．０１質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・５００質量部
上記の通り添加して得た各色用の組成物を均一に混合した後、孔径５μｍのフィルターで濾過し、本発明の３色の硬化性組成物を得た。このうち緑色の硬化性組成物を、ブラックマトリックスを作製したガラス基板の上にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が１．０μｍとなるように塗布し、１２０℃で２分間乾燥させて緑色の均一な塗膜を形成した。
次に、露光装置を使用して、塗膜に３６５ｎｍの波長で厚み１００μｍのマスクを通して３００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射した。照射後、１０％ＣＤ−１（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製）現像液を使用して、２６℃で６０秒間現像した。引き続き、流水で２０秒間リンスした後、エアナイフで乾燥させ、２２０℃で６０分間熱処理を行って緑色のパターン像（緑色画素）を形成した。この操作を赤色の硬化性組成物と青色の硬化性組成物についても同様に、同一のガラス基板に対して行い、順次赤色のパターン像（赤色画素）及び青色のパターン像（青色画素）を形成した。
＜＜Ｗ部分に偏光層が積層されたカラーフィルタ１の作製＞＞
［光配向膜用組成物の調製］
光配向膜用組成物として、以下の組成の成分を均一溶液としたのち、０．４５μｍのメンブレンフィルターで加圧濾過して調製した。
・配向膜材料：下記構造式（Ｙ）で表されるアゾ化合物・・・１．００質量部
・溶剤：
Ｎ−メチル−２−ピロリドン・・・４９．５０質量部
２−ブトキシエタノール・・・４９．５０質量部
［光配向膜付カラーフィルタ基板の作製］
得られた光配向膜用組成物を、基板上にワイヤーバーで塗布し、１００℃で１分間乾燥を行ったのち、白画素部分に超高圧水銀ランプにバンドパスフィルターを介して、波長３６５ｎｍ付近の直線偏光した紫外線を基板に垂直方向から照射し、膜厚０．０７μｍの光配向膜付カラーフィルタ基板を作製した。なお、積算光量は５Ｊ／ｃｍ２であった。
［偏光層形成用組成物の調製］
偏光層形成用組成物として、以下の組成の成分を調製した。
・（Ａ）界面活性剤：下記構造式で表される化合物（Ｉ−６）・・・０．０１質量部
・（Ｂ）溶剤：クロロホルム・・・９８．９９質量部
・（Ｃ）アゾ色素：下記構造式で表される化合物（Ａ−４６）・・・１．００質量部
［偏光層の作製］
得られた偏光層形成用組成物を、前記光配向膜付カラーフィルタ基板の白画素に相当する部分にのみ塗布して、膜厚Ｌ１：６μｍのウエット塗膜を形成した。ウエット塗膜を形成した後、７０℃で６０秒間乾燥を行い、膜厚Ｌ２：０．０６μｍのドライ塗膜を形成した。
更に、上記のガラス基板の裏面全体に位相差フィルム（１／４λ位相差フィルム：２７３４４Ｋ エドモントオプティックスジャパン社製）を、紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて偏光板の透過軸と位相差フィルムの遅相軸が４５度の角度となるように貼付し、表面がフラットな実施例１のカラーフィルタ１を作製した。
＜＜有機ＥＬ素子の作製＞＞
ＴＦＴを備えたガラス基板上に１５０ｎｍの厚みで形成されたインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜（ジオマテック社製）に対し、フォトリソグラフィーと塩酸エッチングを用いてパターニングし、陽極を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗及びイソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内に設置した。その後、真空蒸着装置内を排気した。
続いて、前記真空蒸着装置内にて４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を加熱して、蒸着速度０．２ｎｍ／秒で蒸着を行い、厚み４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
引続き、上記により形成された正孔輸送層の上に、発光層の形成用の材料として、下記のホスト材料、青色発光材料、緑色発光材料及び赤色発光材料を加熱し、同時蒸着することで、青色発光層、緑色発光層、及び赤色発光層の成膜を行った。
・ホスト材料：下記構造式で表される４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）
・青色発光材料：下記構造式で表されるイリジウム（ＩＩＩ）ビス［（４，６−ジフルオロフェニル）−ピリジナート−Ｎ，Ｃ２］ピコリネート（Ｆｉｒｐｉｃ）
・緑色発光材料：下記構造式で表されるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）
・赤色発光材料：下記構造式で表されるドーパントＡ
なお、共蒸着において、ＣＢＰの蒸着速度は０．２ｎｍ／秒に制御し、下記材料の量としては、Ｆｉｒｐｉｃが１．５質量％、Ｉｒ（ｐｐｙ）３が０．５質量％、ドーパントＡが０．５質量％とし、厚みが３０ｎｍの青色発光層、緑色発光層、及び赤色発光層を正孔輸送層上に積層した。
更に、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）を、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着を行い、厚みが３０ｎｍの電子輸送層を各発光層の上に積層した。
その後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着速度０．１ｎｍ／秒、１ｎｍの厚みで電子輸送層の上に成膜して電子注入層を形成した。更に、アルミニウムを蒸着速度０．５ｎｍ／秒、１５０ｎｍの厚みで陰極を形成した。
また、陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリード線を結線した。なお、蒸着時は、所望の厚みが得られるよう、水晶発振式成膜コントローラを用いてモニターした。
ここで得られた積層体を、空気に晒すことなく、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れた。内側に凹部を設けたガラス製の封止カバーに、前記グローブボックス内で水分吸収剤（サエスゲッターズ社製）を貼り付けた。この封止カバーと、接着剤として紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。
以上により、実施例１の有機ＥＬ素子を作製した。
作製した実施例１の有機ＥＬ素子からの発光が出射する側に、上記の通り作製したカラーフィルタ１が配置されるように、実施例１のカラーフィルタ１と、実施例１の有機ＥＬ素子とを、紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて接合して、実施例１の発光表示素子を作製した。
（実施例２）
＜発光表示素子の作製＞
実施例１のカラーフィルタ１の作製において、ＲＧＢ画素の形成をカラーフィルタ作製用のガラス基板上に作製する代わりに、カラーフィルタ作製用のガラス基板上に紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）で位相差フィルム（１／４λ位相差フィルム：２７３４４Ｋ エドモントオプティックスジャパン社製）を貼付した基板を作製した。
作製した位相差フィルム上に、実施例１と同様にしてブラックマトリックスを形成した後、以下のようにして、光配向層及び偏光層を形成した後、実施例１と同様にして、緑色、赤色、及び青色のパターン像を形成して、表面がフラットな実施例２のカラーフィルタ２を作製した。
次に、実施例２のカラーフィルタ２と実施例１の有機ＥＬ素子とを用い、実施例１と同様にして、実施例２の発光表示素子を作製した。
＜Ｗ部分に偏光層が１／４λ位相差膜付積層されたカラーフィルタの作製＞
［配向膜用組成物の調製］
ラビング配向膜用組成物として、以下の組成の成分を調製した。
・配向膜材料としての下記式（Ｘ）で表されるポリビニルアルコール・・・０．４０質量部
・水・・・７４．７０質量部
・メタノール・・・２４．９０質量部
［ラビング配向膜付１／４λ位相差膜付カラーフィルタ基板の作製］
得られた配向膜用組成物を、前記１／４λ位相差膜付カラーフィルタ基板上に＃１４のワイヤーバーで塗布し、８０℃で５分間乾燥を行ったのち、ラビングを行うことにより、膜厚０．７μｍのラビング配向膜付１／４λ位相差膜付カラーフィルタ基板を作製した。
（偏光層組成物の調製）
次に、偏光層形成用組成物として、以下の組成の成分を調製した。
・（Ａ）界面活性剤：メガファックＦ７８０・・・０．０１質量部
（大日本インキ化学工業株式会社製、特許第４１９０２７５号公報の実施例１に記載の化合物）
・（Ｂ）溶剤：クロロホルム・・・９８．９９質量部
・（Ｃ）アゾ色素：
下記構造式で表される化合物（Ｃ−２６）・・・０．５０質量部
下記構造式で表される化合物（Ｄ−２）・・・０．５０質量部
［偏光層の作製］
得られた偏光層形成用組成物を、前記ラビング配向膜付１／４λ位相差膜付カラーフィルタのパターン像の白画素に対応する部分にのみ塗布して膜厚Ｌ１：６μｍのウエット塗膜を形成した。ウエット塗膜を形成した後、７０℃で６０秒間乾燥を行い、膜厚Ｌ２：０．０６μｍのドライ塗膜を形成した。
（比較例１）
実施例１で作製したカラーフィルタ１において、偏光板を作製しなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例１のカラーフィルタ及び比較例１の発光表示素子を作製した。
（比較例２）
実施例１で作製したカラーフィルタ１において、偏光板を白画素に対応する部分に作製するのに代えて、形成されたパターン像の全体に作製した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のカラーフィルタ及び比較例２の発光表示素子を作製した。
（比較例３）
実施例１において、カラーフィルタを設けなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例３の発光表示素子を作製した。
（実施例３）
＜有機ＥＬ素子の作製＞
（１）ＴＦＴを備えたガラス基板に、真空成膜製法により、各Ｒ、Ｇ、Ｂ、及びＷ副画素に光反射層としてのアルミニウム（Ａｌ）（厚み：１００ｎｍ）をパターン化して設置した。
（２）光反射層の上面に、各Ｒ、Ｇ、Ｂ、及びＷ副画素位置にイオンプレーティング法を用いて、ＳｉＯＮを、Ｒ部１２０ｎｍ、Ｇ部７０ｎｍ、Ｂ部３０ｎｍ、Ｗ部２２００ｎｍの厚みに積層して透明絶縁材料からなる光路長調整層を形成した。
（３）前記光路長調整層上面に透明電極（ＩＴＯ、厚み６０ｎｍ）を各副画素でパターニングして形成した。透明電極は、光路長調整層及び反射層に設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴの電極と導通した。
（４）発光部をメタルマスクでカバーし、非発光部を絶縁層で被覆した。
（５）前記透明電極３上面に、Ｒ、Ｇ、Ｂ、及びＷ副画素共通に、白色発光電界発光層、及び半透過反射電極を真空蒸着法により以下の順で形成した。
まず、４，４’，４’’−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡと略記する）と、該２−ＴＮＡＴＡに対してＦ４−ＴＣＮＱ（テトラフルオロテトラシアノキノジメタン）を１．０質量％となるように共蒸着を行い、厚み４０ｎｍの正孔注入層を形成した。
次に、前記正孔注入層上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を積層して、厚み１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
次に、前記正孔輸送層上に、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰと略称する）と、該ｍＣＰに対して下記構造式で表される発光材Ａを１５質量％、下記構造式で表される発光材Ｂを０．１３質量％、下記構造式で表される発光材Ｃを０．１３質量％となるように４元で共蒸着を行い、厚み３０ｎｍの発光層を形成した。
次に、前記発光層上に、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）を蒸着して、厚み４０ｎｍの電子輸送層を形成した。
次に、前記電子輸送層上に、ＬｉＦを厚み０．５ｎｍに蒸着後、アルミニウム（Ａｌ）を厚み１．５ｎｍに蒸着して電子注入層を形成した。
＜半透過反射電極＞
前記発光層の金属電極（Ａｇ、厚み２０ｎｍ）を真空成膜製法で形成した。
以上により得られた積層体を、空気に晒すことなく、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れた。内側に凹部を設けたガラス製の封止カバーと、接着剤として紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて封止した。以上により、有機ＥＬ素子３を作製した。
次に、有機ＥＬ素子からの発光が出射する側に、実施例１で作製したカラーフィルタ１と、有機ＥＬ素子３とを、紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ株式会社製）を用いて接合して、実施例３の発光表示素子を作製した。
（比較例４）
実施例１で作製したカラーフィルタ１において偏光板を設けなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例４の発光表示素子を作製した。
（比較例５）
実施例１で作製したカラーフィルタ１において偏光板を白画素に対応する部分に作製するのに代えて、偏光板を形成されたパターン像の全体に作製した以外は、実施例３と同様にして、比較例５の発光表示素子を作製した。
（比較例６）
実施例３において、カラーフィルタを設けなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例６の発光表示素子を作製した。
（実施例４）
まず、実施例１で作製したカラーフィルタ１を用い、以下のようにして、選択反射層を形成し、カラーフィルタ３を作製した。
＜選択反射層の作製＞
高分子ベース（ユーピレックスＡＤ、宇部興産株式会社製）の表面をラビング処理によって配向処理した。
下記組成において、下記構造式で表される化合物Ｂ（キラル剤）の配合量Ｘを６．４質量部としたコレステリック液晶層用塗布液１（固形分濃度４０質量％）、下記構造式で表される化合物Ｂ（キラル剤）の配合量Ｘを５．４質量部としたコレステリック液晶層用塗布液２（固形分濃度４０質量％）、下記構造式で表される化合物Ｂ（キラル剤）の配合量Ｘを４．４質量部としたコレステリック液晶層用塗布液３（固形分濃度４０質量％）を調製した。
−コレステリック液晶層用塗布液の組成−
・下記構造式で表される化合物Ａ・・・１００質量部
・下記構造式で表される化合物Ｂ・・・Ｘ質量部
・下記構造式で表される化合物Ｃ・・・０．０３質量部
・下記構造式で表される化合物Ｄ・・・３質量部
・メチルエチルケトン・・・適量
まず、コレステリック液晶層用塗布液１をバーコーターにより、前記高分子ベース上に塗布した。これを、９０℃のオーブンで２分間乾燥してコレステリック液晶層を形成した。引き続き、窒素雰囲気下、３０℃で超高圧水銀灯により、１００ｍＷ／ｃｍ２の照射強度で１０秒間全面照射してコレステリック液晶層１を形成した。この厚みを共焦点顕微鏡で測定したところ、厚み４．１μｍであり、青色の選択反射を示した。
次に、前記コレステリック液晶層１上に、コレステリック液晶層用塗布液２を用いて、同様な操作でコレステリック液晶層２を形成した。
次に、前記コレステリック液晶層２上に、コレステリック液晶層用塗布液３を用いて、同様な操作でコレステリック液晶層３を形成した。以上により、高分子ベース上に選択反射層を形成した。
次に、実施例１で作製したカラーフィルタ１のλ／４位相差フィルムの白表示部に、接着層をスクリーン印刷で形成した。
このλ／４位相差フィルムの接着層が形成された面と前記選択反射層が形成された面を向かい合わせて、ラミネート後に、高分子ベースを剥がして選択反射層のみを転写した。その後エアーブラシで余分な選択反射層を除去し、該選択反射層がパターニングされたλ／４位相差フィルムを形成した。以上により、カラーフィルタ３を作製した。
次に、有機ＥＬ素子からの発光が出射する側に、作製したカラーフィルタ３と、実施例３で作製した有機ＥＬ素子３とを、紫外線硬化型接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ社製）を用い接合して、実施例４の発光表示素子を作製した。
（比較例７）
実施例４で作製したカラーフィルタ３において偏光板を設けなかった以外は、実施例４と同様にして、比較例７の発光表示素子を作製した。
（比較例８）
実施例４で作製したカラーフィルタ３において偏光板を白画素に対応する部分に作製するのに代えて、偏光板を形成されたパターン像の全体に作製した以外は、実施例４と同様にして、比較例８の発光表示素子を作製した。
（比較例９）
実施例４で作製したカラーフィルタ３において選択反射層を設けなかった以外は、実施例４と同様にして、比較例９の発光表示素子を作製した。
＜評価＞
−白輝度（相対値）の評価−
作製した各発光表示素子について、輝度計（トップコム社製、ＳＲ−３）を用いて、白輝度及び黒輝度をそれぞれ測定した。輝度計は、発光表示素子の中心と鉛直方向に同じ高さとなり、かつこの中心の水平方向に５°の位置であって、発光表示素子から１メートル離れた位置に設置した。この設置場所では、蛍光灯により鉛直照度１，０００ｌｕｘとなるように照射した。
−白輝度／黒輝度の評価−
この状態で、発光表示素子に通電しない状態で測定した輝度を黒輝度とし、発光表示素子を全点灯させて測定した輝度を白輝度とした。このようにして得た白輝度について、発光表示素子ごとに比較例３、比較例６、及び比較例９で得た白輝度を１００としたときの各白輝度の値の相対値を算出した。また、上記の通りにして得た黒輝度と白輝度とから、白輝度／黒輝度を算出した。
表１〜表３の結果から、発光層からの白色光の光路上に円偏光層、又は円偏光層及び選択反射層を設けたことにより、発光表示素子からの発光である白輝度を保持したまま、外光反射が低減するため、コントラスト（白輝度／黒輝度）の低下が防止され、外光が射す環境下で表示画像面を観察しても明瞭な画像が観察できた。
本発明のカラーフィルタは、白色光を発光する発光表示素子として、好適に利用可能であり、得られた発光表示素子は、高精彩なフルカラー表示が可能であるため、例えば携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、ＴＶモニター、又は一般照明を含む幅広い分野、好適に利用可能である。
１ カラーフィルタ
１１ 選択反射層
１２ 偏光層
１４ １／４波長層
１６ 円偏光層
１８ フィルター層
１８ｗ 白色フィルター部
１８ｒ 赤色フィルター部
１８ｇ 緑色フィルター部
１８ｂ 青色フィルター部
２２ 支持体
１００ 発光表示素子
１０２ 陰極
１０４ 陽極
１０６ 発光層
１０８ 光路長調整層
１１０ 絶縁層
１１２ 反射層
１１４ 基体
１１６ 平坦化層
１１８ ＴＦＴ

Claims (9)

  1. 白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、
    配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層が、前記白色光の光路上にのみ形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
  2. 円偏光層が、偏光層と１／４波長層とからなる請求項１に記載のカラーフィルタ。
  3. 白色光を少なくとも発光する発光表示素子用のカラーフィルタであって、
    配向層と液晶性化合物層とを有する偏光層を備えた円偏光層及び選択反射層が、前記白色光の光路上にのみ形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
  4. 選択反射層が、コレステリック液晶化合物を含有する請求項３に記載のカラーフィルタ。
  5. カラーフィルタの支持体が、透明支持体である請求項１から４のいずれかに記載のカラーフィルタ。
  6. 支持体が、１／４波長層である請求項５に記載のカラーフィルタ。
  7. 請求項１から６のいずれかに記載のカラーフィルタと、白色光を少なくとも発光する発光層とを有することを特徴とする発光表示素子。
  8. 発光表示素子が、光学共振器の構造を有する請求項７に記載の発光表示素子。
  9. 光源の材料として、少なくとも一種の燐光発光材料を含有する請求項７から８のいずれかに記載の発光表示素子。
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