TW202031747A - 偏光膜的製造方法、光學元件及液晶元件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠藉由簡易的塗佈製程且以低成本來製造顯示出優異偏光特性的偏光膜的偏光膜的製造方法。藉由如下方法來製造偏光膜，所述方法包括：形成步驟，藉由將含有聚合體與水且顯示出溶致液晶性的組成物以液晶相的狀態塗佈於基材上，而形成聚合體進行了配向的有機膜；以及還原步驟，於藉由該形成步驟而獲得且含有金屬離子的有機膜中將金屬離子還原。

Description

偏光膜的製造方法、光學元件及液晶元件

本發明是有關於一種偏光膜的製造方法、光學元件及液晶元件。

使用了多碘的偏光板是吸收型偏光板之一，由於具有優異的偏光特性，因此被廣泛使用。但是，使用了多碘的偏光板的耐熱性或耐光性、耐水性並不充分，於應用於要求耐熱性等的領域的情況下，存在性能容易降低、或者製品壽命短之類的問題。

另外，作為偏光板而言，作為散射型/反射型偏光板，提出有一種利用了藉由金屬奈米線柵（wire grid）進行的偏光分離的線柵偏光板（例如，參照專利文獻1）。專利文獻1中揭示出藉由如下方法來製作線柵偏光板：對於具有凹凸形狀的基材表面，利用傾斜蒸鍍法於基材凸部的側面蒸鍍導電體（鋁等）。線柵偏光板藉由以較光的波長短的間隔配置有多個金屬細線的繞射光柵來表現偏光特性，因此與使用了多碘的吸收型偏光板相比，一般而言，耐熱性或耐光性良好。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2017-173832號公報

[發明所欲解決之課題] 但是，為了獲得專利文獻1中記載的線柵偏光板，需要準備具有凹凸形狀的基材、或者於基材凸部的側面蒸鍍導電體（鋁等）等微細加工製程。因此，偏光板的製造步驟複雜，擔心製品成本變高。

本發明是鑒於所述課題而成者，目的之一在於提供一種能夠藉由簡易的塗佈製程且以低成本來製造顯示出優異偏光特性的偏光膜的偏光膜的製造方法。 [解決課題之手段]

根據本發明，提供以下方法。 ＜1＞一種偏光膜的製造方法，包括：形成步驟，藉由將含有聚合體與水且顯示出溶致液晶（lyotropic liquid crystal）性的組成物以液晶相的狀態塗佈於基材上，而形成所述聚合體進行了配向的有機膜；以及還原步驟，於藉由所述形成步驟而獲得且含有金屬離子的有機膜中將金屬離子還原。 ＜2＞一種光學元件，具有藉由所述＜1＞的製造方法而獲得的偏光膜。 ＜3＞一種液晶元件，具有藉由所述＜1＞的製造方法而獲得的偏光膜。 [發明的效果]

根據本發明，能夠藉由簡易的塗佈製程來製作顯示出優異偏光特性的偏光膜。另外，藉由塗佈製程來進行偏光膜的製作，藉此能夠使聚合體及金屬離子於大面積的區域或狹小區域均勻地配向，且能夠以低成本來製造顯示出優異偏光特性的偏光膜。

＜＜偏光膜及其製造方法＞＞ 以下，對本揭示的偏光膜及其製造方法進行詳細敘述。 再者，本說明書中所謂「烴基」，是指包含鏈狀烴基、脂環式烴基及芳香族烴基。所謂「鏈狀烴基」，是指於主鏈不含環狀結構而僅由鏈狀結構構成的直鏈狀烴基及分支狀烴基。其中，可為飽和亦可為不飽和。所謂「脂環式烴基」，是指僅包含脂環式烴的結構作為環結構，而不包含芳香環結構的烴基。其中，無需僅由脂環式烴的結構構成，亦包含於其一部分中具有鏈狀結構者。所謂「芳香族烴基」，是指包含芳香環結構作為環結構的烴基。其中，無需僅由芳香環結構構成，亦可於其一部分中包含鏈狀結構或脂環式烴的結構。所謂「有機基」，是指包含碳原子的基團，亦可於結構中包含雜原子。

本揭示的偏光膜是包含顯示出溶致液晶性的聚合體與金屬粒子的薄膜，並顯示出吸收型或反射型的偏光特性。該偏光膜可藉由以下的製法1或製法2來製造。 （製法1） 步驟A-1：藉由將含有聚合體與水且顯示出溶致液晶性的組成物以液晶相的狀態塗佈於基材上，而形成聚合體進行了配向的有機膜的步驟。 步驟B：使步驟A-1中獲得的有機膜與含金屬離子的水溶液接觸的步驟。 步驟C：於步驟B之後，將有機膜中所包含的金屬離子還原的步驟。 （製法2） 步驟A-2：藉由將含有聚合體、水及金屬離子且顯示出溶致液晶性的組成物以液晶相的狀態塗佈於基材上，而形成聚合體進行了配向的有機膜的步驟。 步驟C：將步驟A-2中獲得的有機膜中所包含的金屬離子還原的步驟。 再者，於以下的說明中，將步驟A-1及步驟A-2合在一起稱為「步驟A」。

[步驟A：形成步驟] 步驟A中，首先準備用於形成有機膜的顯示出溶致液晶性的組成物（以下，亦稱為「溶致液晶性組成物」）。該溶致液晶性組成物含有聚合體與水。 ＜聚合體＞ 作為溶致液晶性組成物中所含有的聚合體（以下，亦稱為「聚合體（P）」），可使用具有液晶性且能夠自組織化的水溶性聚合物。具體而言，可列舉如共軛系聚合物等般主鏈剛直且側鏈具有顯示出水溶性的親水性基的聚合體。作為此種聚合體的具體例，可列舉國際公開第2007/080419號、國際公開第2009/130675號、國際公開第2012/007923號、國際公開第2014/174381號、國際公開第2015/162495號中記載的聚合體等。作為聚合體（P），就可獲得耐熱性及耐光性優異的偏光膜的方面、以及可獲得光學各向異性優異的偏光膜的方面而言，較佳為聚醯亞胺。

作為聚合體（P），就使陽離子性的金屬離子於膜中進行分子配向的觀點而言，可較佳地使用具有陰離子性的酸性官能基的聚合體。作為酸性官能基，就聚合體（P）相對於水的溶解性更高的方面而言，較佳為磺酸基、膦酸基或羧酸基、或者將該些中和所得的鹽，特佳為磺酸基或其鹽。

於酸性官能基為鹽的情況下，作為對離子（counter ion），例如可列舉：Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 、Rb⁺ 、Cs⁺ 、Cu⁺ 、Ag⁺ 、銨離子、吡啶鎓離子、咪唑鎓離子、鈲（guanidinium）離子、鏻離子等。其中，於對離子為無機離子的情況下，亦可藉由有機配位子進行錯合，於對離子為有機離子的情況下，亦可藉由有機基進行修飾。於酸性官能基為羧酸基的情況下，由於羧酸的酸解離常數低，於酸性條件下質子難以解離而離子性降低，因此較佳為與強鹼形成鹽。

於聚合體（P）具有酸性官能基的情況下，就獲得顯示出優異偏光特性的偏光膜的觀點而言，相對於構成聚合體（P）的重複單元100莫耳份，所述酸性官能基的含量較佳為50莫耳份以上，更佳為100莫耳份以上。另外，關於酸性官能基的含量的上限值，並無特別限制，可任意設定，但就合成容易性的觀點而言，相對於構成聚合體（P）的重複單元100莫耳份，較佳為300莫耳份以下，更佳為200莫耳份以下。

就藉由在溫度、溶劑及濃度溫和的條件下顯示出溶致液晶性而能夠進一步簡化塗佈製程的方面而言，聚合體（P）較佳為具有下述式（0）所表示的部分結構的聚合體（以下亦稱為「聚合體（PI）」），特佳為具有下述式（1）所表示的部分結構的聚合體。根據聚合體（PI）與水的混合物，推測：藉由聚合體（PI）所具有的酸性官能基而溶解於水中，從而促進以源自剛直棒狀骨架的排除體積效應以及源自酸性官能基的靜電排斥為驅動力的自組織化，即便於稀薄水溶液中亦有助於液晶性的表現以及配向有序度的增大。 [化1]

（式（0）中，A¹ 為下述式（ar-1）或式（ar-2） [化2]

所表示的部分結構，R¹ ～R¹⁰ 及R⁴³ ～R⁴⁶ 中的至少一個為具有酸性官能基的一價基團，其餘分別獨立地為氫原子、鹵素原子或一價有機基。k為0或1。其中，式（0）中具有至少一個酸性官能基） [化3]

（式（1）中，R¹ ～R¹⁰ 中的至少一個為具有酸性官能基的一價基團，其餘分別獨立地為氫原子、鹵素原子或一價有機基。k為0或1。其中，式（1）中具有至少一個酸性官能基）

關於所述式（0）及式（1）中的R¹ ～R¹⁰ 、R⁴³ ～R⁴⁶ ，一價有機基較佳為烴基，更佳為碳數1～5的烷基。具有酸性官能基的一價基團可利用「*-L¹ -X¹ 」（其中，L¹ 為單鍵或二價連結基，X¹ 為酸性官能基。「*」表示鍵結於苯環的結合鍵）來表示。此處，於L¹ 為二價連結基的情況下，作為L¹ 的具體例，可列舉：碳數1～5的烷二基、於該烷二基的碳-碳鍵間包含-O-的基團、-O-R¹³ -**（其中，R¹³ 為二價烴基，「**」表示鍵結於X¹ 的結合鍵）等。L¹ 較佳為單鍵或碳數1～3的烷二基，更佳為單鍵。

所述式（0）所表示的部分結構及所述式（1）所表示的部分結構分別所具有的酸性官能基的個數較佳為1個～4個，更佳為1個或2個。就顯示出良好的溶致液晶性的方面以及材料的選擇性的自由度高的方面而言，所述式（0）所表示的部分結構及所述式（1）所表示的部分結構較佳為源自二胺的部分結構（即，R³ ～R¹⁰ 的至少一部分）具有酸性官能基。於所述式（0）所表示的部分結構中，於A¹ 為所述式（ar-2）所表示的部分結構的情況下，就以更低的聚合體濃度表現出液晶性的方面而言，k較佳為0。

作為所述式（0）所表示的部分結構的較佳的具體例，可列舉下述式（A-1）～式（A-8）分別所表示的部分結構等，作為所述式（1）所表示的部分結構的較佳的具體例，可列舉下述式（A-1）～式（A-4）分別所表示的部分結構等。 [化4]

（式（A-1）～式（A-8）中，M為陽離子。式中的多個M可彼此相同亦可不同）

作為M的陽離子，可應用酸性官能基為鹽時的對離子的例示。就可進一步提高聚合體（PI）相對於水系溶劑的溶解性的方面而言，M較佳為一價陽離子，該些中較佳為銨離子，更佳為三級銨離子。聚合體（PI）較佳為具有選自由所述式（A-1）～式（A-6）分別所表示的部分結構所組成的群組中的至少一種，更佳為具有選自由所述式（A-1）～式（A-4）分別所表示的部分結構所組成的群組中的至少一種，特佳為具有選自由所述式（A-1）所表示的部分結構及所述式（A-2）所表示的部分結構所組成的群組中的至少一種。

（聚合體（P）的合成） 聚合體（P）根據其主鏈，可按照有機化學的通用方法來合成。以下，對聚合體（PI）進行詳細說明。聚合體（PI）可藉由對聚醯亞胺前驅物進行醯亞胺化而獲得，所述聚醯亞胺前驅物可藉由在原料組成中使用選自由四羧酸二酐、四羧酸二酯及四羧酸二酯二鹵化物所組成的群組中的至少一種四羧酸衍生物與二胺的聚合而獲得。

再者，本說明書中所謂「四羧酸二酯」，是指四羧酸所具有的4個羧基中的2個被酯化，其餘的2個為羧基的化合物。所謂「四羧酸二酯二鹵化物」，是指四羧酸所具有的4個羧基中的2個被酯化，其餘的2個被鹵化而成的化合物。「聚醯亞胺前驅物」包括聚醯胺酸及聚醯胺酸酯。

當合成聚合體（PI）時，作為四羧酸二酐，較佳為使用選自由下述式（t-1）所表示的化合物及下述式（t-2）所表示的化合物所組成的群組中的至少一種化合物（以下，亦稱為「特定酸二酐」），更佳為使用下述式（t-1）所表示的化合物。 [化5]

（式（t-1）中，R¹ 及R² 分別獨立地為氫原子、鹵素原子、酸性官能基或一價有機基。式（t-2）中，R⁴³ ～R⁴⁶ 分別獨立地為氫原子、鹵素原子、酸性官能基或一價有機基）

於所述式（t-1）中的R¹ 及R² 以及所述式（t-2）中的R⁴³ ～R⁴⁶ 中，作為一價有機基，可列舉：碳數1～20的烴基、該烴基所具有的氫原子經酸性官能基取代而成的基團等。該些中，R¹ 、R² 、R⁴³ ～R⁴⁶ 較佳為氫原子、鹵素原子、甲基或三氟甲基，更佳為氫原子。再者，特定酸二酐可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。

作為合成聚合體（PI）時所使用的四羧酸二酯的較佳的具體例，可列舉使用甲醇或乙醇等醇類對所述式（t-1）或所述式（t-2）所表示的四羧酸二酐進行開環而獲得的化合物等。作為合成聚合體（PI）時所使用的四羧酸二酯二鹵化物的較佳的具體例，可列舉使所述四羧酸二酯與亞硫醯氯等氯化劑反應而獲得的化合物等。再者，四羧酸二酯及四羧酸二酯二鹵化物可分別單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。

當合成聚合體（PI）時，作為二胺，較佳為使用具有酸性官能基的二胺（以下，亦稱為「特定二胺」）。作為特定二胺的較佳的具體例，可列舉下述式（d-1）～式（d-9）分別所表示的化合物。再者，特定二胺可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。 [化6]

[聚醯胺酸] 關於作為聚合體（PI）的前驅物的聚醯胺酸（以下，亦稱為「聚醯胺酸（P）」），例如可藉由使四羧酸二酐與二胺反應而獲得。具體而言，可列舉：[i]使四羧酸二酐與二胺直接反應的方法；[ii]於利用鹼將四羧酸二酐或二胺中和後，使四羧酸二酐與二胺反應的方法等。

當合成聚合體（PI）時，亦能夠併用特定酸二酐以外的四羧酸二酐（以下，亦稱為「其他酸二酐」）、特定二胺以外的二胺（以下，亦稱為「其他二胺」）。 （其他酸二酐） 作為其他酸二酐，例如可列舉：脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為該些的具體例，脂肪族四羧酸二酐例如可列舉：丁烷四羧酸二酐、乙二胺四乙酸二酐等；脂環式四羧酸二酐例如可列舉：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐等；芳香族四羧酸二酐例如可列舉：萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、4,4'-二鄰苯二甲酸二酐（4,4'-biphthalic dianhydride）等，除此以外，亦能夠使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的四羧酸二酐。再者，其他酸二酐可單獨使用該些的一種或者將兩種以上組合使用。

（其他二胺） 作為其他二胺，例如可列舉：脂肪族二胺、脂環式二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。作為該些的具體例，脂肪族二胺例如可列舉：間苯二甲胺、六亞甲基二胺等；脂環式二胺例如可列舉：1,4-二胺基環己烷、4,4'-亞甲基雙(環己胺)等；芳香族二胺例如可列舉：對苯二胺、2,4-二胺基苯磺酸、3,5-二胺基苯甲酸、4,4'-二胺基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯等；二胺基有機矽氧烷例如可列舉：1,3-雙(3-胺基丙基)-四甲基二矽氧烷等，除此以外，亦能夠使用日本專利特開2010-97188號公報中記載的二胺。

當合成聚合體（PI）時，關於特定酸二酐的使用比例，就對聚合體（PI）充分賦予溶致液晶性的觀點而言，相對於聚醯胺酸（P）的合成中使用的四羧酸二酐的總體量，較佳為設為50莫耳%以上，更佳為設為75莫耳%以上，特佳為設為90莫耳%以上。該使用比例的上限值並無特別限制，可於100莫耳%以下的範圍內任意設定。

關於特定二胺的使用比例，就對聚合體（P）充分賦予於水系溶劑中的溶解性及溶致液晶性的觀點而言，相對於聚醯胺酸（P）的合成中使用的二胺的總體量，較佳為設為50莫耳%以上，進而佳為設為75莫耳%以上，特佳為設為90莫耳%以上。該使用比例的上限值並無特別限制，可於100莫耳%以下的範圍內任意設定。

（聚醯胺酸的合成） 聚醯胺酸（P）可藉由使如上所述的四羧酸二酐與二胺視需要與分子量調整劑一併進行反應而獲得。被供於聚醯胺酸（P）的合成反應的四羧酸二酐與二胺的使用比例較佳為相對於二胺的胺基1當量，四羧酸二酐的酸酐基成為0.5當量～2當量的比例，更佳為成為0.8當量～1.2當量的比例。

於利用鹼將具有酸性官能基的單體中和後，使四羧酸二酐與二胺反應的情況（所述[ii]的情況）下，可使用各種鹼，但就確保於有機溶媒中的溶解性的觀點而言，較佳為有機鹼，更佳為三級胺，特佳為三乙胺。鹼的使用比例較佳為相對於酸性官能基而言成為0.5當量～5當量的比例，進而佳為成為1當量～2當量的比例。作為分子量調整劑，例如可列舉：馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸單酐；苯胺、環己胺、正丁胺等單胺化合物；異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等單異氰酸酯化合物等。相對於所使用的四羧酸二酐及二胺的合計100質量份，分子量調整劑的使用比例較佳為20質量份以下，更佳為10質量份以下。

聚醯胺酸（P）的合成反應較佳為於有機溶媒中進行。此時的反應溫度較佳為-20℃～150℃，更佳為0℃～100℃。另外，反應時間較佳為0.1小時～24小時，更佳為0.5小時～12小時。作為反應中使用的有機溶媒，例如可列舉：非質子性極性溶媒、酚系溶媒、醇、酮、酯、醚、鹵化烴、烴等。該些有機溶媒中，較佳為使用選自由非質子性極性溶媒及酚系溶媒所組成的群組（第一群組的有機溶媒）中的一種以上，或者選自第一群組的有機溶媒中的一種以上與選自由醇、酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的群組（第二群組的有機溶媒）中的一種以上的混合物。於後者的情況下，相對於第一群組的有機溶媒以及第二群組的有機溶媒的合計量，第二群組的有機溶媒的使用比例較佳為50質量%以下，更佳為40質量%以下，進而佳為30質量%以下。

特佳的有機溶媒較佳為使用選自由N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基脲、六甲基磷醯三胺、間甲酚、二甲酚及鹵化苯酚所組成的群組中的一種以上作為溶媒，或者於所述比例的範圍內使用該些溶媒的一種以上與其他有機溶媒的混合物。有機溶媒的使用量（a）較佳為設為使四羧酸二酐及二胺的合計量（b）相對於反應溶液的總量（a+b）而成為1質量%～50質量%的量。含有聚醯胺酸（P）的反應溶液可直接供於脫水閉環反應，亦可將聚醯胺酸（P）分離之後供於脫水閉環反應。

[聚醯胺酸酯] 關於作為聚合體（PI）的前驅物的聚醯胺酸酯（以下，亦稱為「聚醯胺酸酯（P）」），例如可利用以下方法來獲得：[I]使藉由所述聚合反應而獲得的聚醯胺酸（P）與酯化劑進行反應的方法；[II]使四羧酸二酯與二胺進行反應的方法；[III]使四羧酸二酯二鹵化物與二胺進行反應的方法等。

[醯亞胺化] 聚合體（PI）可藉由對如所述般合成的聚醯亞胺前驅物進行脫水閉環並加以醯亞胺化而獲得。聚合體（PI）可為對作為其前驅物的聚醯亞胺前驅物所具有的醯胺酸結構或醯胺酸酯結構的全部進行脫水閉環而成的完全醯亞胺化物，亦可為對僅醯胺酸結構及醯胺酸酯結構的一部分進行脫水閉環且醯胺酸結構或醯胺酸酯結構與醯亞胺環結構併存的部分醯亞胺化物。關於聚合體（PI），就獲得偏光特性充分高的偏光膜的觀點而言，較佳為其醯亞胺化率為50%以上，更佳為75%以上，特佳為90%以上。該醯亞胺化率是以百分率來表示醯亞胺環結構的數量相對於聚醯亞胺的醯胺酸結構及醯胺酸酯結構的數量與醯亞胺環結構的數量的合計所佔的比例。

聚醯亞胺前驅物的脫水閉環較佳為藉由以下方法來進行：對聚醯胺酸進行加熱的方法；或者將聚醯胺酸溶解於有機溶媒中，於該溶液中添加脫水劑及脫水閉環觸媒中的至少任一者並視需要進行加熱的方法。於後者的方法中，作為脫水劑，例如可使用乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的使用量較佳為相對於聚醯胺酸的醯胺酸結構的1莫耳而設為0.01莫耳～20莫耳。作為脫水閉環觸媒，例如可使用吡啶、三乙胺、1-甲基哌啶等鹼觸媒、甲烷磺酸、苯甲酸等酸觸媒。脫水閉環觸媒的使用量較佳為相對於所使用的脫水劑1莫耳而設為0.01莫耳～10莫耳。作為脫水閉環反應中所使用的有機溶媒，可列舉作為於聚醯胺酸（P）的合成中所使用者而例示的有機溶媒。脫水閉環反應的反應溫度較佳為0℃～200℃，反應時間較佳為1.0小時～120小時。關於含有聚合體的反應溶液，可直接供於組成物的製備，亦可將聚合體分離之後供於組成物的製備。

[聚合體（P）的物性] 關於聚合體（P），當將其製成濃度10質量%的溶液時，較佳為具有10 mPa·s～2000 mPa·s的溶液黏度，更佳為具有20 mPa·s～1000 mPa·s的溶液黏度。再者，所述聚合體的溶液黏度（mPa·s）是對使用該聚合體的良溶媒（例如水等）而製備的濃度10質量%的聚合體溶液，使用E型旋轉黏度計於25℃下測定所得的值。

聚合體（P）的藉由凝膠滲透層析法（gel permeation chromatography，GPC）測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量（M_w ）較佳為1,000～500,000，更佳為2,000～100,000。另外，由M_w 與藉由GPC而測定的聚苯乙烯換算的數量平均分子量（M_n ）的比所表示的分子量分佈（M_w /M_n ）較佳為10以下，更佳為5以下。藉由處於此種分子量範圍，可容易確保所述組成物顯示出溶致液晶性的濃度範圍及溫度範圍。

聚合體（P）較佳為於0℃以上且未滿100℃的範圍的至少一部分溫度下顯示出溶致液晶性。聚合體（P）顯示出溶致液晶性的溫度範圍於0℃以上且未滿100℃的範圍內較佳為包含20℃～40℃的溫度範圍，更佳為包含20℃～60℃的溫度範圍，進而佳為包含20℃～80℃的溫度範圍。

＜水＞ 溶致液晶性組成物是將水溶性的聚合體（P）溶解於水系溶媒中而成的液狀的組成物。就聚合體（P）的酸性官能基解離而具有電荷，並誘發分子間的靜電排斥，於更低的濃度下亦表現出液晶性的觀點而言，水的含有比例相對於溶致液晶性組成物中所含的溶媒的合計100質量份，較佳為40質量份以上，更佳為60質量份以上，進而佳為80質量份以上。

＜金屬離子＞ 製法2中使用的溶致液晶性組成物含有金屬離子。作為金屬離子，就於可見區域的吸收少且引起強烈的局部表面電漿子共振的方面而言，較佳為銀離子、金離子、銅離子、鉑離子、鈦離子、鎳離子或鉻離子。該些中，就標準電極電位為正且容易被還原的方面而言，更佳為銀離子、金離子或銅離子，進而佳為銀離子或金離子，特佳為銀離子。於銀奈米粒子中，消光（吸收+散射）剖面積達到物理剖面積的大約10倍。因此，即便銀離子向膜中的導入量少，且銀粒子相對於膜而言稀疏，亦能夠獲得顯示出充分的偏光特性的偏光膜，就該方面而言較佳。

於溶致液晶性組成物中以鹽的形態含有金屬離子的情況下，作為對離子，可根據金屬離子的種類而適當選擇。例如，作為用於使組成物中含有銀離子的金屬鹽，可較佳地使用選自由硝酸銀、草酸銀、乙酸銀、碳酸銀、氧化銀、亞硝酸銀、苯甲酸銀、氰酸銀、檸檬酸銀及乳酸銀所組成的群組中的至少一種。

於溶致液晶性組成物含有金屬離子的情況下，其含有比例相對於溶致液晶性組成物中的聚合體（P）所具有的酸性官能基量100莫耳份，較佳為5莫耳份以上，更佳為10莫耳份以上。另外，金屬離子的含有比例的上限相對於溶致液晶性組成物中的聚合體（P）所具有的酸性官能基量100莫耳份，較佳為200莫耳份以下，更佳為100莫耳份以下。

於溶致液晶性組成物中調配的金屬離子可僅為一種，亦可為兩種以上。於將銀離子調配至溶致液晶性組成物中的情況下，為了於膜中還原銀離子時促進形狀各向異性的表現（非各向同性的生長），亦可更含有其他金屬離子。該情況下，就增大藉由銀離子的還原而於膜中生成的銀粒子的軸比的方面而言，其他金屬離子較佳為銅(II)離子。於將銀離子與其他金屬離子調配至組成物中的情況下，其他金屬離子的調配比例相對於溶致液晶性組成物中的銀離子的合計量，較佳為1莫耳%以上，更佳為2莫耳%～20莫耳%。

於使溶致液晶性組成物中含有金屬離子的情況下，就藉由錯合能夠提高金屬離子的穩定性的方面而言，亦可使該組成物中含有配位子。作為配位子，例如除乙胺、乙二胺、乙醇胺等一級胺；二乙胺、二乙醇胺等二級胺；三乙胺、二甲基胺基乙醇等三級胺以外，亦能夠使用2,2'-硫代二乙醇、硫代乙醯胺等。於使溶致液晶性組成物中含有配位子的情況下，其調配比例相對於溶致液晶性組成物中所含有的金屬離子的合計量，較佳為10莫耳%以上，更佳為50莫耳%～400莫耳%。

＜其他成分＞ 溶致液晶性組成物亦可於不妨礙本揭示的目的及效果的範圍內含有所述說明的成分以外的其他成分。

（還原劑） 為了於更溫和的條件下進行步驟C中的金屬離子的還原處理，亦可使溶致液晶性組成物中含有還原劑。作為還原劑，例如可列舉：草酸、乙二醇、檸檬酸、亞硫酸鈉、對苯二胺等。於將還原劑調配至溶致液晶性組成物中的情況下，其調配比例相對於該組成物中的金屬離子100莫耳份，較佳為10莫耳份以上，更佳為50莫耳份～400莫耳份。

（溶劑） 作為溶致液晶性組成物的溶劑成分，亦可使用水以外的溶劑（以下，亦稱為「其他溶劑」）。作為其他溶劑，只要為能夠與水均勻混合的溶劑即可，例如可列舉：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、丙酮、甲基乙基酮、四氫呋喃、N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯、1-丁氧基-2-丙醇、雙丙酮醇、二丙二醇單甲醚、乳酸乙酯、乙二醇甲醚、乙二醇正丁醚（丁基溶纖劑）、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯等。作為其他溶劑，可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。

於使用水與有機溶媒的混合溶劑作為溶劑的情況下，所使用的有機溶媒較佳為沸點較水低的有機溶媒，更佳為選自由甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丙酮及四氫呋喃所組成的群組中的至少一種。於使用水與有機溶媒的混合溶劑的情況下，相對於混合溶劑的總體量，有機溶媒的含有比例較佳為設為50質量%以下，更佳為設為25質量%以下，進而佳為設為10質量%以下。

作為其他成分，除所述以外，例如可列舉：於分子內具有至少一個環氧基的化合物、官能性矽烷化合物、界面活性劑、填充劑、顏料、消泡劑、增感劑、分散劑、抗氧化劑、密接助劑、抗靜電劑、調平劑、抗菌劑、棒狀奈米結構體（例如，色素締合體、量子棒、碳奈米管、蛋白質、核酸、病毒等）等。該些化合物的調配比例可根據所調配的各化合物而於不妨礙本揭示的效果的範圍內適當設定。

溶致液晶性組成物中的聚合體（P）的濃度只要為該組成物顯示出溶致液晶性的濃度即可，就可充分確保相對於基材的良好塗佈性的方面而言，較佳為相對於溶劑與聚合體（P）的合計量而為1質量%～30質量%。聚合體（P）相對於溶劑與聚合體（P）的合計量的濃度更佳為1質量%～20質量%，進而佳為2質量%～10質量%。特別是根據聚合體（PI），就可獲得以較低的聚合體濃度顯示出溶致液晶性的組成物的方面而言較佳。因此，於基材上形成塗膜時的塗佈性良好，可製作膜厚為0.1 μm～10 μm左右的薄膜，工業生產性優異。

溶致液晶性組成物中的固體成分濃度（組成物的溶劑以外的成分的合計質量於組成物的總質量中所佔的比例）可考慮黏性、揮發性等而適當選擇，較佳為1質量%～30質量%，更佳為1質量%～20質量%，特佳為2質量%～10質量%的範圍。於固體成分濃度未滿1質量%的情況下，組成物難以顯示出溶致液晶性。另一方面，於固體成分濃度超過30質量%的情況下，存在如下傾向：塗膜的膜厚變得過大而難以獲得良好的塗膜，另外，組成物的黏性增大而塗佈性降低。製備組成物時的溫度只要為溶致液晶性組成物保持液晶相的溫度即可，較佳為10℃～90℃，更佳為20℃～80℃。

＜塗佈及乾燥處理＞ 於步驟A中，將所述製備的溶致液晶性組成物以液晶相的狀態一面剪切流動一面塗佈於基材上，且於藉由利用剪應力的流動使聚合體（P）的分子鏈配向的狀態下加以乾燥。藉此，可獲得聚合體（P）的分子鏈沿剪切方向自組織地進行了單軸配向的塗膜。

作為所使用的基材，例如可列舉：玻璃基板；三乙醯纖維素（triacetyl cellulose，TAC）、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯等樹脂基板等。溶致液晶性組成物的塗佈較佳為藉由棒塗佈機法、敷料器（applicator）法、模塗佈機（die coator）法或刮刀塗佈機（blade coater）法來進行。該些方法就容易藉由利用剪應力的流動來使聚合體（P）的分子鏈配向的方面而言較佳。 於液晶性組成物的塗佈中，就控制塗膜的分子配向的觀點而言，基板與塗佈機的相對速度（以下，稱為剪切速度）較佳為1 cm/s～200 cm/s，更佳為2 cm/s～100 cm/s，特佳為5 cm/s～50 cm/s。

關於將所述組成物塗佈於基材上之後的乾燥，就獲得顯示出良好的光學各向異性的膜的觀點而言，較佳為藉由加熱處理來進行。此時的加熱溫度較佳為30℃～100℃，更佳為40℃～80℃。加熱時間較佳為0.25分鐘～20分鐘，更佳為0.5分鐘～15分鐘。加熱時，設為藉由利用剪應力的流動而使塗佈於基材上的組成物中的聚合體（P）的分子鏈配向的狀態，並於該狀態下進行乾燥。藉此，可藉由簡易的操作對塗膜賦予光學各向異性，並形成偏光膜。所形成的膜的膜厚較佳為0.1 μm～50 μm，更佳為1 μm～10 μm。

於溶致液晶性組成物的塗佈及乾燥時，較佳為以不脫離該組成物顯示出溶致液晶性的溫度範圍及濃度範圍的方式進行控制。於本步驟中，若達到雖然具有組成物的流動性但不顯示溶致液晶性的溫度或濃度，則有配向弛豫且塗膜的各向異性消失的可能性。

[步驟B：接觸步驟] 本步驟中，使藉由所述膜形成步驟而形成於基材上的有機膜與含金屬離子的水溶液接觸。藉由該步驟，可將金屬離子導入至有機膜中。再者，步驟B於製法1中是必需的步驟，於製法2中是任意的步驟。

於所述含金屬離子的水溶液中，與該水溶液中所含有的金屬離子的具體例及較佳的例子有關的說明可應用製法2的溶致液晶性組成物的說明。含金屬離子的水溶液中的金屬離子濃度較佳為0.01莫耳/L以上，更佳為0.1莫耳/L以上。另外，該金屬離子濃度的上限較佳為2.0莫耳/L以下，更佳為1.5莫耳/L以下。

就與所述說明同樣的理由而言，於所述含金屬離子的水溶液中調配的金屬離子可僅為一種，亦可為兩種以上。另外，於含金屬離子的水溶液中，為了藉由錯合來提高金屬離子的穩定性，亦可一併含有金屬離子與配位子。另外，進而為了於接下來的步驟C中能夠於更溫和的條件下實施金屬離子的還原處理，亦可使含金屬離子的水溶液中含有還原劑。關於該些形態中的具體條件等，可應用所述說明。

作為有機膜與含金屬離子的水溶液的接觸方法，例如可列舉：噴霧（spray）處理、沖淋處理、浸漬處理、覆液處理等。此時，為了使有機膜與含金屬離子的水溶液充分地接觸，亦有效的是：例如進行多次對基材上的有機膜供給含金屬離子的水溶液以及接觸這一系列處理、或者對含金屬離子的水溶液進行攪拌或震盪。有機膜與含金屬離子的水溶液的接觸時間並無特別限定，但較佳為5秒～20分鐘。為了將所接觸到的溶液自有機膜去除，可進一步進行利用有機溶媒（例如甲醇或丙酮等）清洗有機膜的處理、或者於接觸步驟之後將有機膜加以乾燥的處理（例如鼓風處理或加熱處理等），亦可將該些處理組合進行。

[步驟C：還原步驟] 本步驟中，將所述有機膜中的金屬離子、即藉由使用含金屬離子的溶致液晶性組成物而於膜中含有的金屬離子、或者藉由與含金屬離子的水溶液的接觸而導入至膜中的金屬離子還原。將膜中的金屬離子還原的方法並無特別限定，但就能夠簡便且高效地將膜中的金屬離子還原的方面而言，較佳為藉由對塗膜進行加熱的處理以及對塗膜進行曝光的處理中的至少一者來進行，特佳為藉由加熱處理來進行。

於藉由加熱處理來進行金屬離子的還原處理的情況下，就使膜中的金屬鹽的熱分解充分進行的觀點而言，加熱溫度較佳為設為200℃以上，更佳為設為230℃以上，進而佳為設為250℃以上。該加熱溫度的上限較佳為300℃以下，更佳為280℃以下。加熱時間較佳為5分鐘～100分鐘，更佳為10分鐘～60分鐘。

例如如使用樹脂基材的情況般，於基材的耐熱性低的情況下，較佳為於還原步驟之前的階段，預先將還原劑導入至有機膜中。藉由使還原劑預先併存於膜中，能夠於更溫和的條件下進行金屬離子的還原處理，就該方面而言較佳。於膜中導入有還原劑的情況下，雖亦取決於金屬離子及還原劑的種類，但亦能夠將加熱溫度較佳為設為160℃以下，更佳為設為150℃以下。

作為獲得含有還原劑的有機膜的方法，可列舉：（1）使溶致液晶性組成物中含有還原劑，並使用該組成物來形成塗膜的方法；（2）進行使於步驟A中形成於基材上的有機膜與含還原劑的水溶液接觸的處理（還原劑導入處理）的方法。於藉由製法1製作偏光膜的情況下，所述（2）的還原劑導入處理亦可藉由製備含有金屬離子與還原劑的水溶液並將該水溶液用作含還原劑的水溶液，而與基於所述步驟B的金屬離子導入同時進行。或者，亦可分別進行使含金屬離子的水溶液與有機膜接觸的處理以及使含還原劑的水溶液與有機膜接觸的處理。

與於還原劑導入處理中使用的還原劑的具體例及較佳的例子有關的說明可應用溶致液晶性組成物中所含有的還原劑的說明。含還原劑的水溶液中的還原劑濃度較佳為0.01莫耳/L以上，更佳為0.1莫耳/L以上。另外，該還原劑濃度的上限較佳為2.0莫耳/L以下，更佳為1.5莫耳/L以下。

[其他步驟] 本揭示的製造方法除所述各步驟以外，亦可更包括以下步驟。 ＜追加還原步驟＞ 亦可進行如下處理：使藉由步驟C（還原步驟）將膜中的金屬離子還原了的有機膜與含金屬離子的水溶液接觸，藉此，自外部供給金屬離子，其後將有機膜中的金屬離子再次還原。藉由此種追加還原處理，使有機膜中的金屬粒子成長為核。藉此，保持著形狀各向異性來改變金屬粒子的大小，藉此能夠控制吸收波長或反射特性等。另外，藉由控制吸收波長或反射特性等，能夠製作吸收型及反射型中的任一種偏光板。關於追加還原處理中所使用的含金屬離子的水溶液或處理條件的詳細情況，可應用步驟C的說明。

＜離子交聯處理步驟＞ 於步驟C（還原步驟）之後，亦可視需要將形成有有機膜的基材浸漬於多價陽離子水溶液中，藉此進行離子交聯處理。藉由將聚合體（P）的對陽離子與多價陽離子交換，可實現偏光膜的耐水性或力學特性的提升。多價陽離子若為二價以上的金屬陽離子或有機聚陽離子（polycation），則並無特別限制，但較佳為鹼土金屬離子，特佳為Ca²⁺ 、Sr²⁺ 或Ba²⁺ 。多價陽離子的對離子若為水溶性，則並無特別限制，但較佳為氫氧化物離子、碳酸離子或鹵化物離子。於多價陽離子水溶液中的浸漬時間較佳為1分鐘～20分鐘，更佳為2分鐘～10分鐘。於使基材浸漬於多價陽離子水溶液中之後，較佳為利用純水對所取出的基材進行沖洗，進而浸漬於純水中，藉此去除多餘的離子性成分。

根據包括所述形成步驟及還原步驟、進而視需要包括其他步驟的所述製造方法，能夠獲得偏光特性優異的偏光膜。此處，聚合體（P）為剛直棒狀高分子，於溶劑中作為液晶原發揮作用。特別是，聚合體（PI）為於主鏈中具有苯環及醯亞胺環連結而成的結構、或者萘環及醯亞胺環連結而成的結構、剛直且單軸直線性高的芳香族聚醯亞胺，因此，根據含有聚合體（PI）作為聚合體成分的液晶性組成物，能夠於有機膜中實現高配向有序度的分子配向，且能夠獲得具有形狀各向異性的金屬粒子良好地進行了配向的偏光膜。

＜＜偏光膜、光學元件及液晶元件＞＞ 藉由所述製造方法而獲得的偏光膜具有：進行了分子配向的聚合體、以及沿該聚合體的配向方向進行分子配向且具有形狀各向異性的金屬粒子。另外，本揭示的光學元件及液晶元件具備藉由所述製造方法而獲得的偏光膜。推測該偏光膜藉由金屬奈米粒子的基於局部表面電漿子共振的吸收或散射，或者藉由金屬粒子的反射來表現偏光特性。

作為光學元件的具體例，可列舉圖1所示的偏光板200。偏光板200具有基材201與偏光膜202，且是藉由將該些積層而形成。

為了製作偏光板200，首先將含有聚合體（P）及水的溶致液晶性組成物以液晶相的狀態一面剪切流動一面塗佈於基材201上。繼而，於藉由剪切流動使聚合體（P）的分子鏈配向的狀態下加以乾燥，從而於基材201上形成塗膜（相當於偏光膜202）。其後，於塗膜中將金屬離子還原。藉此，可獲得主客（guest-host）型的偏光板200。另外，亦可視需要於形成有偏光膜202的基材201的一面或兩面上貼合樹脂膜（保護膜）。此時，亦可使用如相位差膜等般具有光學功能的保護膜來作為保護膜。

於利用金屬奈米粒子的基於局部表面電漿子共振的吸收或散射來表現偏光特性的情況下，偏光膜中的金屬粒子的大小或形狀（軸比）可根據所期望的共振波長而適當選擇。就使局部表面電漿子共振的共振波長與可見區域一致的觀點而言，金屬粒子的大小較佳為10 nm～100 nm。於製成吸收型偏光板的情況下，為了於可見區域的整個區域顯示吸收（即，吸收各種波長的光），較佳為於偏光膜中含有不同大小的金屬粒子。

就相對於光的電場向量（vector）而表現出各向異性的吸收、散射特性的觀點而言，金屬粒子的形狀較佳為奈米棒狀或奈米線狀。於金屬奈米棒或金屬奈米線進行了單軸配向的情況下，於各向異性地對光進行吸收、散射或反射的方面較佳。於光的電場向量與金屬粒子的配向方位平行的情況下，該光被偏光膜吸收或散射、或者反射，於垂直的情況下透過偏光膜。

此處，推測：藉由對含有顯示出溶致液晶性的水溶性聚合體的組成物或使用該組成物形成的有機膜導入金屬離子，從而於溶致液晶或有機膜所形成的配向場（即，藉由聚合體（P）的分子鏈沿剪切流動方向單軸配向而產生的作為主體的各向異性奈米空間），金屬離子（客體）局部化。於本揭示的偏光膜中，推測：藉由將該局部化的金屬離子還原，從而金屬粒子沿聚合體的配向方向進行分子配向，藉此對膜賦予了偏光特性。再者，局部表面電漿子共振是金屬粒子表面的自由電子相對於光的電場而集體振動的現象，於共振波長附近對光進行吸收、散射。共振波長根據金屬種類或粒子的大小或形狀而變化。因此，藉由對形成於偏光膜中的金屬粒子的大小或形狀各向異性進行控制，能夠控制金屬粒子的吸收、散射特性或反射特性。因此，根據所述製造方法，於能夠製作吸收型及反射型中的任一種偏光板的方面較佳。

具體而言，於製造吸收型偏光板的情況下，就對膜賦予基於局部表面電漿子共振的吸收、散射特性的觀點而言，較佳為將膜中所含的金屬粒子的大小設為約100 nm以下。吸收型偏光板可適宜地用作液晶顯示元件用的線偏光板、兼具液晶配向膜的功能的內嵌式（in-cell）偏光板、有機發光二極體顯示裝置用的圓偏光板（抗反射膜）等。另外，於製造反射型偏光板的情況下，就對膜賦予金屬粒子的反射特性的觀點而言，較佳為將膜中所含的銀粒子的大小設為約100 nm以上。反射型偏光板可適宜地用作液晶顯示裝置用的亮度提升膜等。

於所述製造方法中藉由塗佈製程來製作偏光膜，因此，藉由使用所述製造方法，亦能夠針對微細的區域來形成偏光膜。因此，例如於線柵偏光板中，適合作為於未配置金屬線柵層的區域形成偏光膜的方法。作為其具體例，於基材上並列設置多個具有金屬線柵層的偏光元件而獲得大型偏光板的情況下，將所述溶致液晶組成物以液晶相的狀態一面剪切流動一面塗佈於未配置金屬線柵層的區域（即，金屬線柵層與金屬線柵層之間的間隙區域），並使塗佈液乾燥。其後，將膜中的金屬離子還原。藉此，亦能夠對未配置金屬線柵層的區域賦予偏光特性。該情況下，能夠製造於基材整個面具有偏光特性的線柵偏光板。

藉由所述製造方法而獲得的偏光膜及具備該偏光膜的光學元件及液晶元件可有效地應用於各種用途中。具體而言，例如可應用於時鐘、可攜式遊戲機、文字處理機、筆記型個人電腦、汽車導航系統、攝錄像機、個人數位助理（Personal Digital Assistant，PDA）、數位相機、行動電話、智慧型手機、各種監視器、液晶電視、資訊顯示器等各種液晶顯示裝置的偏光膜；液晶顯示裝置用的線偏光板或亮度提升膜；有機發光二極體顯示裝置用的圓偏光板或抗反射膜等中。 [實施例]

以下，藉由實施例來更具體地進行說明，但本發明並不限定於該些實施例。

以下例子中使用的主要化合物的結構與略稱如下。 （四羧酸二酐） TA-1：均苯四甲酸二酐 TA-2：4,4'-二鄰苯二甲酸二酐 （二胺） DA-1：2,5-二胺基苯磺酸 DA-2：4,4'-二胺基-2,2'-聯苯二磺酸 [化7]

[合成例1] （1）聚合體的合成 於具備回流管、溫度計及氮氣導入管的三口燒瓶中加入二胺（DA-1）（1.88 g，10.0 mmol）、間甲酚（30 mL）及三乙胺（2.43 g，24.0 mmol），於氮氣下，於80℃下進行攪拌。於二胺溶解後，加入酸二酐（TA-1）（2.09 g，9.6 mmol）及苯甲酸（1.71 g，14.0 mmol），於80℃下攪拌3小時後，於180℃下攪拌12小時。伴隨醯亞胺閉環反應，聚合物逐漸析出，反應混合物自黑黃色的溶液變化為橘紅色的漿料。反應結束後，將反應混合物放置冷卻，注入至丙酮中使其凝固。對所獲得的凝固物進行過濾，於丙酮中攪拌清洗，繼而於異丙醇中攪拌清洗後，於120℃下進行真空乾燥，藉此獲得具有下述式（PI-1）所表示的部分結構的聚合體（4.06 g，產率72%，橘紅色粉末）。圖2中示出聚合體（PI-1）的¹ H-NMR光譜（二甲基亞碸（dimethyl sulfoxide，DMSO）-d⁶ ，700 MHz）的測定結果。 [化8]

（2）醯亞胺化率的測定 將聚合體溶解於氘化二甲基亞碸中，以四甲基矽烷為基準物質，於室溫下測定¹ H-NMR。根據所獲得的¹ H-NMR光譜，藉由下述數式（a）求出聚合體的醯亞胺化率[%]。 醯亞胺化率[%]=（1-A_NH /A_ArH ×α）×100   …（a） （數式（a）中，A_NH 為於10 ppm附近出現的源自醯胺基的質子的波峰面積，A_ArH 為於7 ppm～9 ppm的範圍內出現的源自芳香族質子的波峰面積，α為相對於作為聚合體的前驅物的聚醯胺酸中的醯胺基的1個質子而言芳香族質子的個數比例） 其結果，聚合體（PI-1）的醯亞胺化率為99%以上。

（3）液晶性的評價 將聚合體加入至水中，於60℃下加熱攪拌，製備聚合體的水溶液。將所獲得的水溶液滴加至玻璃基板上，藉由偏光顯微鏡來觀察光學各向異性。關於液晶性的評價，將於聚合體的固體成分濃度為1質量%以上且未滿10質量%的濃度範圍、並且水溶液的溫度為20℃以上且未滿80℃的溫度範圍的至少一部分區域中觀察到光學各向異性的情況設為「良好」，將於所述濃度範圍及所述溫度範圍內未觀察到光學各向異性的情況設為「不良」。其結果，於聚合體的固體成分濃度為1質量%～5質量%的濃度範圍、並且水溶液的溫度為20℃～80℃的溫度範圍內觀察到光學各向異性，聚合體（PI-1）的水溶液的液晶性為「良好」的評價。再者，於聚合體的固體成分濃度為3質量%～5質量%的濃度範圍內，於水溶液的溫度為50℃～80℃的溫度範圍的至少一部分區域中為具有流動性的液晶，但若冷卻至室溫（20℃），則顯示出溶膠-凝膠轉變，變化為沒有流動性的凝膠。

[合成例2] 於所述合成例1中，將二胺的種類自（DA-1）變更為（DA-2），除此以外，以與合成例1同樣的方式合成聚合體（PI-2）。進行醯亞胺化率的評價，結果，聚合體（PI-2）的醯亞胺化率為99%以上。圖3中示出聚合體（PI-2）的¹ H-NMR光譜（DMSO-d⁶ ，700 MHz）的測定結果。進而，以與合成例1同樣的方式進行液晶性的評價，結果，於聚合體（PI-2）的固體成分濃度為4質量%～10質量%的濃度範圍、並且水溶液的溫度為20℃～80℃的溫度範圍內觀察到光學各向異性，聚合體（PI-2）的水溶液的液晶性為「良好」的評價。

[比較合成例1] 於所述合成例1中，將四羧酸二酐的種類自（TA-1）變更為（TA-2），除此以外，以與合成例1同樣的方式合成聚合體（PI-3）。進行醯亞胺化率的評價，結果，聚合體（PI-3）的醯亞胺化率為99%以上。進而，進行液晶性的評價，結果，未觀察到光學各向異性，聚合體（PI-3）的水溶液的液晶性為「不良」的評價。

[實施例1] （1）組成物的製備 將合成例1中獲得的聚合體（PI-1）加入至水中並於60℃下加熱攪拌，藉此使其溶解，從而獲得固體成分濃度成為2.5質量%的聚合體（PI-1）的水溶液。 （2）偏光膜的製作 將所述（1）中製備的組成物增溫至50℃而使其自室溫的凝膠相相轉變為液晶相之後，使用棒塗佈機以10 cm/s的速度塗佈於基板上。利用60℃的暖風將該基板乾燥10分鐘，藉此獲得膜厚3 μm的塗膜。將該基板於0.5 mol/L的硝酸銀水溶液中浸漬5分鐘後拉起來，藉由鼓風將剩餘的溶液去除。將該基板於260℃下煆燒20分鐘，藉此獲得偏光膜。 （3）偏光特性的評價 藉由偏光膜的單體透過率（T）及偏光度（P）來評價偏光膜的偏光特性。首先使用安裝有格蘭-泰勒稜鏡（glan-taylor prism）偏光元件的分光光度計（V-670、日本分光（股）製造），分別測定偏光膜的吸收軸方位及透過軸方位的透過率。檢偏器的偏光度假設為100%。使用透過率的測定值，藉由下述數式（b）來求出單體透過率（T）。關於單體透過率（T）的評價，將所獲得的偏光膜的單體透過率（T）為25%以上設為「良好」，將未滿25%設為「不良」。 T[%]=（Tp+Tc）/2×100   …（b） 另外，使用透過率的測定值，藉由下述數式（c）來求出偏光度（P）。關於偏光度（P）的評價，將偏光膜的偏光度（P）為50%以上設為「良好」，將未滿50%設為「不良」。 P[%]={（Tp-Tc）/（Tp+Tc）}^0.5 ×100   …（c） 再者，所述數式（b）及數式（c）中，Tp為試樣的透過軸方位的透過率，Tc為試樣的吸收軸方位的透過率。其結果，該實施例中，單體透過率（T）及偏光度（P）均為「良好」的評價。

[實施例2及比較例1] 於所述實施例1中，將組成物中含有的聚合體如下述表1所記載般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣的方式製備組成物並製作偏光膜，並且進行偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。 [實施例3] 於所述實施例1中，將供基板浸漬的含銀離子的水溶液變更為含有0.5 mol/L的硝酸銀及0.01 mol/L的氯化銅(II)的水溶液，除此以外，以與實施例1同樣的方式製備組成物並製作偏光膜，並且進行偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。

[實施例4] 於所述實施例1中，將供基板浸漬的含銀離子的水溶液變更為0.5 mol/L的草酸銀水溶液，並將煆燒溫度變更為120℃，除此以外，以與實施例1同樣的方式製備組成物並製作偏光膜，並且進行偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。 [實施例5] 於所述實施例1中，製作偏光膜後，進而將基板於0.5 mol/L的硝酸銀水溶液中浸漬5分鐘，然後拉起來，藉由鼓風將剩餘的溶液去除。將該基板於260℃下煆燒20分鐘，藉此製作銀導入量多的偏光膜，並進行偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。

[實施例6] （1）組成物的製備 將合成例2中獲得的聚合體（PI-2）加入至水中並於60℃下加熱攪拌，藉此使其溶解，並加入至相對於聚合體中的酸性官能基量而含有25 mol%的硝酸銀的水溶液中加以稀釋，從而獲得聚合體的固體成分濃度成為8質量%的組成物。 （2）偏光膜的製作 使用棒塗佈機將所述（1）中製備的組成物以10 cm/s的速度塗佈於基板上。利用60℃的暖風將該基板乾燥10分鐘，藉此獲得膜厚3 μm的塗膜。將該基板於260℃下煆燒20分鐘，藉此獲得偏光膜。 （3）偏光特性的評價 以與所述實施例1的「（3）偏光特性的評價」同樣的方式進行偏光膜的偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。

[比較例2] 於所述實施例6中，將組成物中的聚合體（PI-2）的固體成分濃度變更為不再顯示溶致液晶性的3質量%，除此以外，以與實施例6同樣的方式製備組成物並製作偏光膜，並且進行偏光特性的評價。將評價結果示於下述表1中。

[表1]

	聚合體	製造方法	單體透過率	偏光度
實施例1	（PI-1）	銀浸漬	良好	良好
實施例2	（PI-2）	銀浸漬	良好	良好
實施例3	（PI-1）	銀浸漬+銅	良好	良好
實施例4	（PI-1）	銀浸漬+還原劑	良好	良好
實施例5	（PI-1）	銀浸漬2次	良好	良好
實施例6	（PI-2）	銀調配	良好	良好
比較例1	（PI-3）	銀浸漬	良好	不良
比較例2	（PI-2）	銀調配	良好	不良

根據以上結果，實施例1～實施例6的偏光膜的單體透過率為25%以上，並且偏光度為50%以上，顯示出優異的偏光特性。相對於此，使用了不顯示液晶性的聚合體（PI-3）的比較例1、以及將不顯示液晶性的濃度的聚合體組成物塗佈於基材上而形成塗膜的比較例2中，膜的偏光度未滿50%，偏光特性較實施例差。根據該些結果明確到：藉由剪切流動使具有溶致液晶性的聚合體的分子鏈配向而形成塗膜，並將該塗膜中所包含的金屬離子還原而使單體金屬析出，藉此可獲得偏光特性優異的光學各向異性膜。

200:偏光板 201:基材 202:偏光膜

圖1是表示偏光板的概略構成的圖。 圖2是聚合體（PI-1）的¹ H-核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）光譜。 圖3是聚合體（PI-2）的¹ H-NMR光譜。

200:偏光板

201:基材

202:偏光膜

Claims (11)

1. 一種偏光膜的製造方法，包括： 形成步驟，藉由將含有聚合體與水且顯示出溶致液晶性的組成物以液晶相的狀態塗佈於基材上，而形成所述聚合體進行了配向的有機膜；以及 還原步驟，於藉由所述形成步驟而獲得且含有金屬離子的所述有機膜中將金屬離子還原。
2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光膜的製造方法，其中所述聚合體具有酸性官能基。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其更包括：接觸步驟，使藉由所述形成步驟而獲得的所述有機膜與含金屬離子的水溶液於所述還原步驟之前接觸。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其中於所述組成物中含有金屬離子。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其中使藉由所述形成步驟而獲得的所述有機膜與含還原劑的水溶液於所述還原步驟之前接觸，或者使所述組成物中含有還原劑。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其更包括：使藉由所述還原步驟將金屬離子還原後的所述有機膜與含金屬離子的水溶液接觸，從而將接觸後的所述有機膜中的金屬離子還原的步驟。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其中所述聚合體為聚醯亞胺。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其中所述聚合體為具有下述式（0）所表示的部分結構的聚合體：

   

   （式（0）中，A¹ 為下述式（ar-1）或式（ar-2）所表示的部分結構：

   

   R¹ ～R¹⁰ 及R⁴³ ～R⁴⁶ 中的至少一個為具有酸性官能基的一價基團，其餘分別獨立地為氫原子、鹵素原子或一價有機基；k為0或1；其中，式（0）中具有至少一個酸性官能基）。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的偏光膜的製造方法，其中所述聚合體為具有下述式（1）所表示的部分結構的聚合體：

   

   （式（1）中，R¹ ～R¹⁰ 中的至少一個為具有酸性官能基的一價基團，其餘分別獨立地為氫原子、鹵素原子或一價有機基；k為0或1；其中，式（1）中具有至少一個酸性官能基）。
10. 一種光學元件，具有藉由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的偏光膜的製造方法而獲得的偏光膜。
11. 一種液晶元件，具有藉由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的偏光膜的製造方法而獲得的偏光膜。

Images