WO2016147960A1 - 偏光板及び円偏光板 - Google Patents

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    • H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate and a circularly polarizing plate.
  • a circularly polarizing plate is used to prevent reflection of external light in a bright place.
  • a circularly polarizing plate for example, one including a polarizing plate (iodine-PVA polarizing plate) in which PVA (polyvinyl alcohol) is dyed with iodine is known (see Patent Document 1).
  • a polarizing plate having a low absorbance is desired so as not to absorb light emitted from the organic EL element.
  • the absorbance can be lowered by lowering the dyeing concentration of iodine.
  • the iodine-PVA polarizing plate having such a low concentration has a problem that iodine sublimates and changes in quality depending on the use environment, and a problem that warpage occurs due to relaxation of PVA stretching. There is.
  • the iodine-PVA polarizing plate is difficult to be thinned, and there is a limit in applying it to a display device that is required to be thinner.
  • an object of the present invention is to provide a polarizing plate and a circularly polarizing plate that have high light absorption selection performance even in a thin film and are excellent in heat resistance.
  • a polarizing plate comprising a substrate and a polarizer, the polarizer having a polarizing layer having a thickness of 5 ⁇ m or less in which a dichroic dye is oriented, and the polarizer at 380 to 760 nm
  • a polarizing plate having an absorbance (A1) in the absorption axis direction of 0.3 to 1.5 and an absorbance (A2) in the transmission axis direction of 0.001 to 0.15.
  • the dichroic dye is an organic dye.
  • a polarizing plate and a circularly polarizing plate that have high light absorption selection performance even in a thin film and are excellent in heat resistance.
  • the polarizing plate of the present embodiment includes a base material and a polarizer, and the polarizer has a polarizing layer having a thickness of 5 ⁇ m or less in which the dichroic dye is oriented, and the polarizer has a wavelength of 380 to 760 nm.
  • the absorbance (A1) in the absorption axis direction is 0.3 or more and 1.5 or less, and the absorbance (A2) in the transmission axis direction is 0.001 or more and 0.15 or less.
  • Polarizer The polarizer according to this embodiment has a polarizing layer having a thickness of 5 ⁇ m or less in which the dichroic dye is oriented.
  • This polarizing layer can be formed using a composition containing a dichroic dye (hereinafter, sometimes referred to as “polarizer-forming composition”).
  • Dichroic dye those having absorption within a wavelength range of 380 to 800 nm can be used, and an organic dye is preferably used.
  • examples of the dichroic dye include azo compounds.
  • a dichroic dye (1) having an absorption maximum in the wavelength range of 380 to 550 nm can be used.
  • the dichroic dye (1) include a compound represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “compound (1)”). Trans is preferable for the geometric isomerism of the azobenzene moiety of the compound (1).
  • Y in formula (1) is a group represented by the following formula (Y1) or formula (Y2), and preferably a group represented by formula (Y1).
  • L is an oxygen atom or —NR—
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.
  • L is preferably an oxygen atom or —NH—, and more preferably an oxygen atom.
  • R 1 is a group represented by the following formula (R 1 -1), formula (R 1 -2) or formula (R 1 -3), preferably formula (R 1 -2) or formula (R 1 -3). * In the formula represents a bond.
  • each ma is independently preferably an integer of 0 to 10, and more preferably an integer of 0 to 5.
  • the two ma may be the same or different, but are preferably the same.
  • R 2 represents formula (R 2 -1), formula (R 2 -2), formula (R 2 -3), formula (R 2 -4), formula (R 2 -5) or formula (R 2 -6). And a group represented by formula (R 2 -2), formula (R 2 -5) or formula (R 2 -6), preferably represented by formula (R 2 -6) It is more preferable that it is a group represented.
  • R 2 is a group represented by formula (R 2 -1), formula (R 2 -2), formula (R 2 -3), formula (R 2 -5) or formula (R 2 -6)
  • Mb contained in the group is preferably an integer of 0 to 10, more preferably an integer of 0 to 5.
  • Examples of the compound (1) include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-8).
  • the compound (1) is represented by the formula (1-1), the formula (1-2), the formula (1-3), the formula (1-5), the formula (1-7), and the formula (1-8).
  • the compounds represented by formula (1-1), formula (1-2), formula (1-3) and formula (1-7) are more preferred.
  • Compound (1) is produced, for example, from the compound represented by formula (1X) [compound (1X)] and the compound represented by formula (1Y) [compound (1Y)] by the reaction shown in the following scheme. be able to.
  • R 1 , R 2 and Y have the same meaning as described above, and Re 1 and Re 2 are groups that react with each other to form a group represented by Y.
  • Examples of the combination of Re 1 and Re 2 include a combination of a carboxy group and a hydroxyl group, a combination of a carboxy group and an amino group (the amino group may be substituted with R), a combination of a carbonyl halide group and a hydroxyl group, and a carbonyl halide.
  • a combination of a group and an amino group (such an amino group may be substituted with R), a combination of a carbonyloxyalkyl group and a hydroxyl group, a carbonyloxyalkyl group and an amino group (such an amino group may be substituted with R) ).
  • R include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the compound (1X) having R 1 and the compound (1Y) having R 2 will be described, but a compound in which R 1 is protected with an appropriate protecting group, and R 2 is protected with an appropriate protecting group.
  • Compound (1) can also be produced by reacting the compounds with each other and then performing an appropriate deprotection reaction.
  • reaction conditions for reacting the compound (1X) and the compound (1Y) optimum known conditions can be appropriately selected according to the types of the compound (1X) and the compound (1Y) to be used.
  • the reaction conditions when Re 1 is a carboxy group, Re 2 is a hydroxyl group, and Y is —C ( ⁇ O) —O— are, for example, in a solvent in the presence of an esterification condensing agent.
  • the conditions to condense are mentioned.
  • the solvent include solvents that can dissolve both the compound (1X) and the compound (1Y), such as chloroform.
  • esterification condensing agent include diisopropylcarbodiimide (IPC).
  • a base such as dimethylaminopyridine (DMAP) is preferably used in combination.
  • the reaction temperature is selected according to the kind of the compound (1X) and the compound (1Y), and for example, a range of ⁇ 15 to 70 ° C. is mentioned, and a range of 0 to 40 ° C. is preferable.
  • the reaction time is, for example, in the range of 15 minutes to 48 hours.
  • the reaction mixture during the reaction is appropriately sampled, and the degree of disappearance of the compound (1X) and the compound (1Y) and the production of the compound (1) by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography. It is also possible to determine by checking the degree.
  • the compound (1) can be taken out by a known method such as recrystallization, reprecipitation, extraction and various chromatography, or by combining these operations.
  • a dichroic dye (2) having an absorption maximum in the wavelength range of 550 to 700 nm can be used.
  • the dichroic dye (2) is a dichroic dye (2-1) having an absorption maximum in a wavelength range of 550 to 600 nm and / or a dichroic dye (2-) having an absorption maximum in a wavelength range of 600 to 700 nm. 2) may be included.
  • the dichroic dye (2-1) preferably has an absorption maximum in the wavelength range of 570 to 600 nm, and the dichroic dye (2-2) more preferably has an absorption maximum in the wavelength range of 600 to 680 nm.
  • dichroic dye (2) examples include a compound represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “compound (2)”). Trans is preferable for the geometric isomerism of the azobenzene moiety of the compound (2). In the formula (2), n is 1 or 2.
  • Ar 1 and Ar 3 are each independently a group represented by formula (AR-1), formula (AR-2), formula (AR-3) or formula (AR-4). * Represents a bond.
  • Ar 2 is a group represented by formula (AR2-1), formula (AR2-2), or formula (AR2-3).
  • a 1 and A 2 are each independently a group represented by any of formulas (A-1) to (A-9).
  • formula (A-2), formula (A-3), formula (A-5) and (A-6) mc is an integer of 0 to 10, and when two mc are present in the same group, The two mcs are the same or different from each other.
  • the compound (2) that can be used as the dichroic dye (2-1) is obtained. Determined.
  • a compound (2) that can be used as a dichroic dye (2-2) by combining Ar 1 , Ar 2, and Ar 3 so that the compound (2) has absorption in the wavelength range of 600 to 700 nm. ) Is determined.
  • Specific examples of the compound (2) include compounds represented by formulas (2-11) to (2-39), respectively.
  • examples of the dichroic dye (2-1) include the formula (2-12), the formula (2-13), the formula (2-18), and the formula (2-20). ), Formula (2-21), formula (2-22), formula (2-23), formula (2-24), formula (2-26), formula (2-27), formula (2-28) And the compounds represented by formula (2-29) and formula (2-30), respectively.
  • examples of the dichroic dye (2-2) include formula (2-31), formula (2-32), The compounds represented by the formula (2-33), the formula (2-34), the formula (2-35) and the formula (2-36) are applicable.
  • the compounds represented by formula (2-11), formula (2-15) and formula (2-16) are not dyes which absorb at a wavelength of 550 to 700 nm, but are used in combination with other dichroic dyes. can do.
  • examples of the dichroic dye (2) include the formula (2-15), the formula (2-16), the formula (2-18), the formula (2-20), the formula (2), 2-21), Formula (2-22), Formula (2-23), Formula (2-27), Formula (2-29), Formula (2-31), Formula (2-32), Formula (2) -33), compounds represented by formula (2-34) and formula (2-35), respectively, are preferred.
  • the dichroic dye (2) is produced by a known method described in, for example, JP-A Nos. 58-38756 and 63-301850.
  • each content of the dichroic dye is expressed as a content with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound described later, and 3 parts by mass or less. Is preferable, 0.1 to 2.5 parts by mass is more preferable, and 1 to 1.5 parts by mass is more preferable. If each content of the dichroic dye is within the above range, the dichroic dye in the composition for forming a polarizer exhibits sufficient solubility in a solvent. When a polarizer is manufactured, a polarizer free from defects is easily obtained.
  • the total amount of the dichroic dye contained in the composition for forming a polarizer is represented by a content with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound to be described later, preferably 9 parts by mass or less, and 0.1 parts by mass to 7.5 parts by mass. More preferred is 1 part by mass or more and 4.5 parts by mass or less.
  • the polarizer according to this embodiment preferably has a polarizing layer containing a polymer of a polymerizable liquid crystal compound. That is, the said composition for polarizer forming can contain a polymeric liquid crystal compound with a dichroic dye.
  • the polymerizable liquid crystal compound is a liquid crystal compound that can be polymerized while being aligned, and has a polymerizable group in the molecule.
  • a composition for forming a polarizer containing a polymerizable liquid crystal compound forms a cured film by polymerizing the polymerizable liquid crystal compound in an aligned state.
  • the polymerizable group is particularly preferably a radical polymerizable group.
  • a radically polymerizable group means a group involved in a radical polymerization reaction.
  • the polymerizable liquid crystal compound exhibits a nematic liquid crystal phase (hereinafter, sometimes referred to as “nematic liquid crystal phase”), it is a smectic liquid crystal phase (hereinafter, sometimes referred to as “smectic liquid crystal phase”). Or a nematic liquid crystal phase and a smectic liquid crystal phase, but at least a polymerizable smectic liquid crystal compound exhibiting a smectic liquid crystal phase is preferable.
  • a composition for forming a polarizer containing a polymerizable smectic liquid crystal compound has a good neutral hue due to the interaction with the dichroic dye, and a polarizer having more excellent polarization performance can be obtained.
  • the high-order smectic liquid crystal phase here means a smectic B phase, a smectic D phase, a smectic E phase, a smectic F phase, a smectic G phase, a smectic H phase, a smectic I phase, a smectic J phase, a smectic K phase, and a smectic L phase.
  • a smectic B phase, a smectic F phase, and a smectic I phase are more preferable.
  • a polarizer having a higher degree of alignment order can be produced.
  • a polarizer produced from a high-order smectic liquid crystal phase having a high degree of orientational order as described above can obtain a Bragg peak derived from a high-order structure such as a hexatic phase or a crystal phase in X-ray diffraction measurement.
  • the Bragg peak is a peak derived from a molecular periodic surface periodic structure.
  • a polarizer having a period interval of 3.0 to 5.0 mm is obtained. be able to.
  • the polymerizable liquid crystal compound exhibits a nematic liquid crystal phase or a smectic liquid crystal phase can be confirmed, for example, as follows. Prepare a suitable base material, apply the composition for forming a polarizer to the base material to form a coating film, and then heat-treat or decompression treatment under conditions where the polymerizable liquid crystal compound is not polymerized. Remove the solvent. Subsequently, the coating film formed on the substrate is heated to the isotropic phase temperature, and the liquid crystal phase that is expressed by gradually cooling is inspected by texture observation, X-ray diffraction measurement or differential scanning calorimetry using a polarizing microscope. To do.
  • a polymerizable liquid crystal compound that exhibits a nematic liquid crystal phase by cooling and further exhibits a smectic liquid crystal phase by further cooling is particularly preferable. Whether the polymerizable liquid crystal compound and the dichroic dye are not phase-separated in the nematic liquid crystal phase and the smectic liquid crystal phase can be confirmed by, for example, surface observation with various microscopes or scattering degree measurement with a haze meter.
  • Examples of the polymerizable liquid crystal compound include a compound represented by the formula (4) (hereinafter sometimes referred to as “compound (4)”).
  • compound (4) a compound represented by the formula (4) (hereinafter sometimes referred to as “compound (4)”).
  • X 1 , X 2 and X 3 are each independently a 1,4-phenylene group which may have a substituent or cyclohexane-1,4 which may have a substituent.
  • At least one of X 1 , X 2 and X 3 is preferably a cyclohexane-1,4-diyl group which may have a substituent, and X 1 or X 3 has a substituent.
  • Particularly preferred is an optionally cyclohexane-1,4-diyl group.
  • —CH 2 — constituting the optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group may be replaced by —O—, —S— or —NR—.
  • R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group.
  • the cyclohexane-1,4-diyl group which may have a substituent is preferably a trans-cyclohexane-1,4-diyl group which may have a substituent. More preferably, the trans-cyclohexane-1,4-diyl group not having In the formula (4), at least two of X 1 , X 2 and X 3 may be a 1,4-phenylene group which may have a substituent, or 1,4 which has no substituent. A phenylene group is preferred.
  • Examples of the substituent which the optionally substituted 1,4-phenylene group or optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group includes, for example, methyl group, ethyl And an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a group and a butyl group, a cyano group, and a halogen atom.
  • R a and R b each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 1 is preferably —CH 2 CH 2 —, —COO— or a single bond
  • Y 2 is preferably —CH 2 CH 2 —, —COO— or —CH 2 O—.
  • U 1 is a hydrogen atom or a polymerizable group, preferably a polymerizable group.
  • U 2 is a polymerizable group.
  • U 1 and U 2 are both preferably a polymerizable group, and more preferably a photopolymerizable group.
  • the photopolymerizable group refers to a group that can participate in a polymerization reaction by an active radical, an acid, or the like generated from a photopolymerization initiator described later.
  • the polymerizable liquid crystal compound having a photopolymerizable group is advantageous in that it can be polymerized under a lower temperature condition.
  • the polymerizable groups of U 1 and U 2 may be different from each other, but are preferably the same type.
  • the polymerizable group include a vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, oxiranyl group, and oxetanyl group.
  • an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxiranyl group, and an oxetanyl group are preferable, and an acryloyloxy group is more preferable.
  • V 1 and V 2 each independently represent an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — constituting the alkanediyl group is , —O—, —S— or —NH— may be substituted.
  • alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1 , 5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, decane-1,10-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group And icosane-1,20-diyl group.
  • V 1 and V 2 are preferably alkanediyl groups having 2 to 12 carbon atoms, and more preferably alkanediyl groups having 6 to 12 carbon atoms.
  • the alkanediyl group is preferably unsubstituted, and more preferably unsubstituted and linear.
  • W 1 and W 2 each independently represent a single bond, —O—, —S—, —COO— or —OCOO—, preferably a single bond or —O—.
  • Examples of the compound (4) include compounds represented by the formulas (4-1) to (4-43).
  • the specific example of the compound (4) has a cyclohexane-1,4-diyl group
  • the cyclohexane-1,4-diyl group is preferably a trans isomer.
  • the polymerizable liquid crystal compound can be used alone or in a mixture of two or more for the composition for forming a polarizer.
  • the mixing ratio (mass ratio) in the case of mixing two kinds of polymerizable liquid crystal compounds is usually 1:99 to 50:50 in which polymerizable liquid crystal compound other than compound (4): compound (4) is preferable. Is from 5:95 to 50:50, more preferably from 10:90 to 50:50.
  • These compounds can easily polymerize under the temperature conditions below the crystal phase transition temperature, that is, while maintaining the liquid crystal state of the higher order smectic phase sufficiently by interaction with other polymerizable liquid crystal compounds. Can do. Specifically, these compounds can be polymerized under a temperature condition of 70 ° C. or less, preferably 60 ° C. or less, while sufficiently maintaining a liquid crystal state of a higher order smectic phase.
  • the content ratio of the polymerizable liquid crystal compound in the composition for forming a polarizer is preferably 50 to 99.9% by mass and more preferably 80 to 99.9% by mass with respect to the solid content of the composition for forming a polarizer. If the content rate of a polymeric liquid crystal compound is in the said range, there exists a tendency for the orientation of a polymeric liquid crystal compound to become high. Solid content means the total amount of the component remove
  • Polymerizable liquid crystal compounds are exemplified by Lub et al. Recl. Trav. Chim. It is produced by a known method described in Pays-Bas, 115, 321-328 (1996), Japanese Patent No. 4719156, and the like.
  • the composition for forming a polarizer preferably contains a solvent.
  • a solvent capable of completely dissolving the dichroic dye and the polymerizable liquid crystal compound is preferable.
  • the solvent examples include alcohol solvents such as methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, and propylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, ⁇ -Ester solvents such as butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-heptanone and methyl isobutyl ketone; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and heptane Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; nitrile solvents such as acetonitrile; Rofuran and ether solvents such as dim
  • the content of the solvent is preferably 50 to 98% by mass with respect to the total amount of the composition for forming a polarizer.
  • the solid content in the composition for forming a polarizer is preferably 2 to 50% by mass.
  • the solid content is 2% by mass or more, a thin polarizing plate which is one of the objects of the present invention is easily obtained.
  • the solid content is 50% by mass or less, the viscosity of the composition for forming a polarizer is lowered, and therefore, the thickness of the polarizer becomes substantially uniform, so that the polarizer is less likely to be uneven.
  • the solid content can be determined in consideration of the thickness of the polarizer.
  • composition for forming a polarizer according to the present embodiment can optionally contain an additive.
  • the additive include a polymerization initiator, a photosensitizer, a polymerization inhibitor, and a leveling agent.
  • the composition for forming a polarizer preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator is a compound that can initiate a polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound.
  • a photopolymerization initiator is preferable in that the polymerization reaction can be initiated under low temperature conditions.
  • a compound that generates an active radical or an acid by the action of light is used as a photopolymerization initiator.
  • polymerization initiators that generate active radicals by the action of light are more preferable.
  • polymerization initiator examples include benzoin compounds, benzophenone compounds, alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, triazine compounds, iodonium salts, and sulfonium salts.
  • benzoin compound examples include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether.
  • benzophenone compound examples include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (tert-butylperoxycarbonyl). ) Benzophenone and 2,4,6-trimethylbenzophenone.
  • alkylphenone compound examples include diethoxyacetophenone, 2-methyl-2-morpholino-1- (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl).
  • acylphosphine oxide compound examples include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide.
  • triazine compound examples include 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxy Naphthyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxystyryl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -1 , 3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -1,3,5-triazine and 2,4-bis (t
  • a commercially available polymerization initiator can also be used.
  • Examples of commercially available polymerization initiators include “Irgacure 907”, “Irgacure 184”, “Irgacure 651”, “Irgacure 819”, “Irgacure 250”, “Irgacure 369” (BASF Japan Ltd.); “Sequel BZ”, “Sequential Z”, “Sequential BEE” (Seiko Chemical Co., Ltd.); “Kayacure BP100” (Nippon Kayaku Co., Ltd.); “UVI-6992” (manufactured by Dow Chemical Company); "Adekaoptomer SP-152", “Adekaoptomer SP-170” (ADEKA); “TAZ-A”, “TAZ-PP” (DKSH Japan); and "TAZ-104" ((stock) ) Sanwa Chemical).
  • the content of the polymerization initiator with respect to a total of 100 parts by mass of the liquid crystalline compound is 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass. is there. If the content of the polymerizable initiator is within this range, it can be polymerized without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound, which is preferable.
  • the composition for forming a polarizer contains a photopolymerization initiator, it may further contain a photosensitizer.
  • the photosensitizer include anthracene such as xanthone compounds such as xanthone and thioxanthone (for example, 2,4-diethylthioxanthone and 2-isopropylthioxanthone); anthracene and anthracene containing an alkoxy group (for example, dibutoxyanthracene).
  • anthracene such as xanthone compounds such as xanthone and thioxanthone (for example, 2,4-diethylthioxanthone and 2-isopropylthioxanthone)
  • anthracene and anthracene containing an alkoxy group for example, dibutoxyanthracene.
  • the composition for forming a polarizer contains a photopolymerization initiator and a photosensitizer
  • the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound contained in the composition for forming a polarizer is further promoted.
  • the content of the photosensitizer can be appropriately adjusted according to the type and amount of the photopolymerization initiator and the polymerizable liquid crystal compound to be used together, but is usually 0 with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 8 parts by mass.
  • composition for forming a polarizer may contain a polymerization inhibitor in order to allow the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound to proceed stably.
  • the progress of the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound can be controlled by the polymerization inhibitor.
  • polymerization inhibitor examples include radicals such as hydroquinone, alkoxy group-containing hydroquinone, alkoxy group-containing catechol (eg, butyl catechol), pyrogallol, 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy radical, etc. Supplementary agents; thiophenols; ⁇ -naphthylamines and ⁇ -naphthols.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound is 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass, and more preferably 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. If the content of the polymerization inhibitor is within the above range, it can be polymerized without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound contained in the composition for forming a polarizer, which is preferable.
  • the composition for forming a polarizer contains a leveling agent.
  • the leveling agent has a function of adjusting the fluidity of the composition for forming a polarizer and flattening a coating film obtained by applying the composition for forming a polarizer, and includes a surfactant and the like. be able to.
  • the leveling agent which has a polyacrylate compound as a main component and the leveling agent which has a fluorine atom containing compound as a main component is mentioned, for example.
  • leveling agents mainly composed of polyacrylate compounds include “BYK-350”, “BYK-352”, “BYK-353”, “BYK-354”, “BYK-355”, “BYK-358N”. “BYK-361N”, “BYK-380”, “BYK-381” and “BYK-392” [BYK Chemie].
  • Leveling agents mainly composed of fluorine atom-containing compounds include, for example, megafacks “R-08”, “R-30”, “R-90”, “F-410”, “F-411”, “F -443 “,” F-445 “,” F-470 “,” F-471 “,” F-477 “,” F-479 “,” F-482 “and” F-483 "[DIC Corporation ] Surflon “S-381”, “S-382”, “S-383”, “S-393”, “SC-101”, “SC-105”, “KH-40” and “SA-100” [AGC Seimi Chemical Co., Ltd.]; “E1830”, “E5844” [Daikin Kogyo Co., Ltd.]; Ftop “EF301”, “EF303”, “EF351” and “EF352” [Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.] Is mentioned.
  • the leveling agent When the leveling agent is contained in the composition for forming a polarizer, the content is usually 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound, preferably 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less.
  • the content of the leveling agent When the content of the leveling agent is within the above range, it is easy to horizontally align the polymerizable liquid crystal compound, and the obtained polarizer tends to be smoother. If the content of the leveling agent with respect to the polymerizable liquid crystal compound exceeds the above range, unevenness tends to occur in the obtained polarizer.
  • the composition for polarizer formation may contain 2 or more types of leveling agents.
  • the absorbance (A1) in the absorption axis direction at a wavelength of 380 to 760 nm is 0.3 or more and 1.5 or less, preferably 0.3 or more and 1.0 or less. It is more preferably 33 or more and 0.9 or less, and further preferably 0.36 or more and 0.85 or less.
  • the absorbance (A2) in the direction of the transmission axis is 0.001 or more and 0.15 or less, preferably 0.001 or more and 0.10 or less, more preferably 0.002 or more and 0.05 or less, More preferably, it is 0.005 or more and 0.040 or less.
  • the absorbance is controlled by adjusting the thickness of the polarizer by adjusting the type of dichroic dye contained in the polarizer, the amount of the dichroic dye, the solid content concentration of the composition for forming the polarizer, or the coating amount. It can adjust suitably by these.
  • a polarizer is formed by applying a composition for forming a polarizer to a substrate, preferably a transparent substrate.
  • a transparent base material is a base material having transparency to the extent that light, particularly visible light, can be transmitted. Transparency refers to the property that the transmittance with respect to a light beam having a wavelength of 380 to 780 nm is 80% or more.
  • the transparent substrate include a glass substrate and a plastic substrate, and a plastic substrate is preferable.
  • the plastic constituting the plastic substrate include polyolefins such as polyethylene, polypropylene and norbornene polymers; cyclic olefin resins; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; polymethacrylic acid esters; polyacrylic acid esters; triacetylcellulose and diacetylcellulose.
  • cellulose esters such as cellulose acetate propionate; polyethylene naphthalate; polycarbonate; polysulfone; polyethersulfone; polyetherketone; polyphenylene sulfide and polyphenylene oxide.
  • cellulose ester, cyclic olefin resin, polyethylene terephthalate, or polymethacrylic acid ester is particularly preferable from the viewpoint that it can be easily obtained from the market or has excellent transparency.
  • a polarizer using a transparent substrate, it can be handled easily without causing damage such as tearing when the transparent substrate is transported or stored. May be pasted.
  • retardation may be provided to a plastic base material. In this case, the phase difference may be imparted to the plastic substrate by a stretching process or the like.
  • a plastic substrate made of a cellulose ester or a cyclic olefin-based resin is preferable in that the retardation value can be easily controlled.
  • the cellulose ester is one in which at least a part of hydroxyl groups contained in cellulose is converted to acetate.
  • a cellulose ester film comprising such a cellulose ester can be easily obtained from the market.
  • Examples of commercially available triacetyl cellulose films include “Fujitac Film” (Fuji Photo Film Co., Ltd.); “KC8UX2M”, “KC8UY” and “KC4UY” (Konica Minolta Opto Co., Ltd.).
  • Such a commercially available triacetyl cellulose film can be used as a transparent substrate as it is or after imparting retardation as necessary.
  • the surface of the prepared transparent substrate can be used as a transparent substrate after being subjected to surface treatment such as antiglare treatment, hard coat treatment, antistatic treatment or antireflection treatment.
  • a method of stretching the plastic substrate can be used. Any plastic base material made of a thermoplastic resin can be stretched, but a plastic base material made of a cyclic olefin-based resin is more preferable in that the retardation can be easily controlled.
  • the cyclic olefin resin is composed of, for example, a polymer or copolymer of a cyclic olefin such as norbornene or a polycyclic norbornene monomer.
  • the cyclic olefin-based resin may partially include a ring-opening portion, or may be a hydrogenated cyclic olefin-based resin including a ring-opening portion.
  • the cyclic olefin resin is, for example, a copolymer of a cyclic olefin and a chain olefin or a vinylated aromatic compound (such as styrene) in that the transparency is not significantly impaired or the hygroscopicity is not significantly increased. May be.
  • the cyclic olefin resin may have a polar group introduced into its molecule.
  • the cyclic olefin-based resin is a copolymer of a cyclic olefin and a chain olefin or an aromatic compound having a vinyl group
  • examples of the chain olefin include ethylene and propylene, and vinylated aromatic compounds. Examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, and alkyl-substituted styrene.
  • the content ratio of the structural unit derived from the cyclic olefin is 50 mol% or less, for example, in the range of about 15 to 50 mol% with respect to all the structural units of the cyclic olefin resin.
  • the cyclic olefin-based resin is a terpolymer obtained from a cyclic olefin, a chain olefin, and a vinylated aromatic compound
  • the content ratio of the structural unit derived from the chain olefin is the cyclic olefin.
  • the content of the structural unit derived from the vinylated aromatic compound is about 5 to 80 mol% with respect to the total structural unit of the resin.
  • Such a terpolymer cyclic olefin resin has the advantage that the amount of expensive cyclic olefin used can be relatively reduced when the cyclic olefin resin is produced.
  • Cyclic olefin resin is easily available from the market.
  • Examples of commercially available cyclic olefin resins include “Topas” [Ticona (Germany)]; “Arton” [JSR Corporation]; “ZEONOR” and “ZEONEX” [Nippon Zeon Corporation] )]; “Apel” [Mitsui Chemicals, Inc.].
  • Such a cyclic olefin-based resin can be formed into a film (cyclic olefin-based resin film) by, for example, known film forming means such as a solvent casting method or a melt extrusion method.
  • the cyclic olefin resin film already marketed with the form of a film can also be used.
  • cyclic olefin resin films examples include “Essina” and “SCA40” [Sekisui Chemical Co., Ltd.]; “Zeonor Film” [Optes Corporation]; and “Arton Film” [JSR ( Co.)].
  • the plastic substrate can be provided with retardation by a known stretching method.
  • a roll in which a plastic substrate is wound around a roll is prepared, the plastic substrate is continuously unwound from the winding body, and the unrolled plastic substrate is transferred to a heating furnace. Transport.
  • the set temperature of the heating furnace is in the range of near the glass transition temperature of the plastic substrate (° C.) to [glass transition temperature +100] (° C.), preferably near the glass transition temperature (° C.) to [glass transition temperature +50] (° C. ).
  • the conveying direction and tension are adjusted to tilt at an arbitrary angle, and uniaxial or biaxial thermal stretching treatment is performed.
  • the stretching ratio is usually in the range of about 1.1 to 6 times, preferably in the range of about 1.1 to 3.5 times.
  • the method of stretching in an oblique direction is not particularly limited as long as the orientation axis can be continuously inclined to a desired angle, and a known stretching method can be employed. Examples of such a stretching method include the methods described in JP-A-50-83482 and JP-A-2-113920.
  • the thickness of the transparent substrate is preferably thin in terms of weight that allows practical handling and sufficient transparency, but if it is too thin, the strength decreases and the processability is poor.
  • a suitable thickness of the glass substrate is, for example, about 100 to 3000 ⁇ m, preferably about 100 to 1000 ⁇ m.
  • a suitable thickness of the plastic substrate is, for example, about 5 to 300 ⁇ m, preferably about 20 to 200 ⁇ m.
  • the thickness of the transparent substrate is preferably about 20 to 100 ⁇ m.
  • stretching is determined by the thickness before extending
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of a polarizing plate 10 according to the present invention.
  • the polarizing plate 10 includes a substrate 1 and a polarizer (polarizing layer) 3 provided on the substrate 1.
  • the dichroic dye 3a is oriented.
  • An alignment layer 2 described later may be formed on the substrate 1.
  • the orientation layer is formed in the base material used for manufacture of a polarizer.
  • the composition for forming a polarizer is applied on the alignment layer.
  • an orientation layer has solvent tolerance of the grade which is not melt
  • the alignment layer can be formed of an alignment polymer.
  • orientation polymer examples include polyamide, gelatin, polyimide, polyamic acid, polyvinyl alcohol, alkyl-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyoxazole, polyethyleneimine, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid and polyacrylic acid ester. be able to. Among these, polyvinyl alcohol is preferable. These orientation polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the alignment polymer can form an alignment layer on the substrate by applying the alignment polymer on the substrate as an alignment polymer composition (solution containing the alignment polymer) dissolved in a solvent.
  • the solvent include water; alcohol solvents such as methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, and propylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, and ⁇ -butyrolactone.
  • Ester solvents such as propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone and methyl isobutyl ketone; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and heptane; toluene And aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, nitrile solvents such as acetonitrile; tetrahydrofuran and dimethoxyethylene Ethers emissions such as solvents; and chloroform and chlorine-substituted hydrocarbon solvent such as chlorobenzene and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • a commercially available alignment film material may be used as it is as the alignment polymer composition.
  • Examples of commercially available alignment film materials include Sunever (registered trademark, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and Optmer (registered trademark, manufactured by JSR Corporation).
  • Examples of the method for forming the alignment layer on the substrate include a method in which an alignment polymer composition or a commercially available alignment film material is applied to the substrate and annealed.
  • the thickness of the alignment layer thus obtained is usually in the range of 10 nm to 10000 nm, preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.
  • the polymerizable liquid crystal compound can be aligned in a desired direction.
  • a method of bringing the alignment layer forming coating film into contact with the rotating rubbing roll by placing it on a stage and transporting it toward the rotating rubbing roll can be mentioned.
  • the alignment layer may be a photo-alignment layer.
  • the photo-alignment layer is a composition comprising a polymer or monomer having a photoreactive group and a solvent (hereinafter sometimes referred to as “photo-alignment layer forming composition”) on a substrate, and polarized (preferably , Refers to an alignment layer imparted with alignment regulating force by irradiation with polarized UV).
  • the photoreactive group refers to a group that generates liquid crystal alignment ability when irradiated with light. Specifically, it causes photoreactions that are the origin of liquid crystal alignment ability, such as molecular orientation induction or isomerization reaction, dimerization reaction, photocrosslinking reaction, or photolysis reaction caused by light irradiation. is there.
  • a photoreactive group that causes a dimerization reaction or a photocrosslinking reaction is preferable in that it has excellent orientation and maintains a smectic liquid crystal state during polarizer formation.
  • an unsaturated bond particularly a group having a double bond is preferable, and a carbon-carbon double bond (C ⁇ C bond), a carbon-nitrogen double bond (C ⁇ N bond), and nitrogen-nitrogen.
  • a group having at least one selected from the group consisting of a double bond (N ⁇ N bond) and a carbon-oxygen double bond (C ⁇ O bond) is more preferable.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ C bond include a vinyl group, a polyene group, a stilbene group, a stilbazole group, a stilbazolium group, a chalcone group, and a cinnamoyl group.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ N bond include groups having a structure such as an aromatic Schiff base and an aromatic hydrazone.
  • Examples of the photoreactive group having an N ⁇ N bond include an azobenzene group, an azonaphthalene group, an aromatic heterocyclic azo group, a bisazo group, a formazan group, and a group having a basic structure of azoxybenzene.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ O bond include a benzophenone group, a coumarin group, an anthraquinone group, and a maleimide group. These groups may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a halogenated alkyl group.
  • a photoreactive group capable of causing a photodimerization reaction is preferable, and a cinnamoyl group and a chalcone group have a relatively small amount of polarized light irradiation necessary for photoalignment, and a photoalignment layer having excellent thermal stability and temporal stability. Since it is easy to obtain, it is preferable.
  • the polymer having a photoreactive group is more preferably a polymer having a cinnamoyl group in which the terminal portion of the polymer side chain has a cinnamic acid structure.
  • a solvent that dissolves a polymer and a monomer having a photoreactive group is preferable, and examples thereof include the solvents used in the above-described aligning polymer composition.
  • the concentration of the polymer or monomer having a photoreactive group with respect to the composition for forming a photoalignment layer can be appropriately adjusted depending on the type of polymer or monomer having a photoreactive group and the thickness of the photoalignment layer to be produced. Expressed in terms of partial concentration, it is preferably at least 0.2% by mass, more preferably in the range of 0.3 to 10% by mass. As long as the properties of the photo-alignment layer are not significantly impaired, the composition for forming a photo-alignment layer may contain a polymer material such as polyvinyl alcohol or polyimide, or a photosensitizer.
  • Examples of methods for applying the alignment polymer composition or the photo-alignment layer forming composition onto the substrate include spin coating, extrusion, gravure coating, die coating, bar coating, and applicator methods.
  • a known method such as a coating method or a printing method such as a flexo method is employed.
  • a printing method such as a gravure coating method, a die coating method, or a flexo method is usually employed as the coating method.
  • a plurality of regions (patterns) having different orientation directions can be formed by performing masking when performing rubbing or polarized light irradiation.
  • composition for polarizer formation is apply
  • the method for applying the composition for forming a polarizer include the same method as the method exemplified as a method for applying an alignment polymer composition or a composition for forming a photo-alignment layer to a substrate.
  • a dry film is formed by drying and removing the solvent under conditions in which the polymerizable liquid crystal compound contained in the coating film does not polymerize.
  • the drying method include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying.
  • the nematic liquid crystal phase is changed to a smectic liquid crystal phase.
  • the polymerizable liquid crystal compound contained in the dry film is heated to a temperature higher than the temperature at which the nematic liquid crystal phase is exhibited, and then the polymerizable liquid crystal compound is A method of cooling to a temperature showing a smectic liquid crystal phase is employed.
  • the polymerizable liquid crystal compound in the dry film is a smectic liquid crystal phase, or when the polymerizable liquid crystal compound is a smectic liquid crystal phase via a nematic liquid crystal phase, by measuring the phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound, Conditions for controlling the liquid crystal state (heating conditions) can be obtained.
  • the measurement conditions of the phase transition temperature are described in the examples of this specification.
  • a photopolymerization initiator is contained in the composition for forming a polarizer, and after the liquid crystal state of the polymerizable liquid crystal compound in the dry film is changed to a smectic liquid crystal phase, polymerization is performed while maintaining the liquid crystal state of the smectic liquid crystal phase.
  • a method for photopolymerizing the liquid crystalline compound will be described in detail.
  • the light applied to the dry film includes the type of photopolymerization initiator contained in the dry film, or the type of polymerizable liquid crystal compound (particularly, the type of polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound) and the amount thereof.
  • it can be carried out by light or an active electron beam selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light and laser light.
  • ultraviolet light is preferable in that it is easy to control the progress of the polymerization reaction and that an apparatus widely used in this field as an apparatus for photopolymerization can be used.
  • the kind of the polymerizable liquid crystal compound and the photopolymerization initiator contained in the composition for forming a polarizer so that the photopolymerization can be performed with ultraviolet light.
  • polymerization temperature can also be controlled by cooling a dry film with a suitable cooling means with ultraviolet light irradiation. If the polymerizable liquid crystal compound can be polymerized at a lower temperature by employing such a cooling means, there is an advantage that a polarizer can be appropriately formed even if a substrate having a relatively low heat resistance is used.
  • the patterned polarizer can also be obtained by performing a masking and image development in the photopolymerization.
  • the polymerizable liquid crystal compound is polymerized while maintaining a nematic liquid crystal phase or a smectic liquid crystal phase, preferably a higher-order smectic liquid crystal phase as exemplified above, to form a polarizer.
  • a polarizer obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal compound while maintaining a smectic liquid crystal phase is a conventional host guest polarizer, that is, a polymerizable liquid crystal compound is polymerized while maintaining a liquid crystal state of a nematic liquid crystal phase.
  • the polarizer has an advantage that it is excellent in strength as compared with a case where only the lyotropic dichroic dye is applied.
  • the thickness of the polarizer is preferably in the range of 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 1 ⁇ m to 5 ⁇ m. Therefore, the thickness of the coating film for forming the polarizer is determined in consideration of the thickness of the obtained polarizer.
  • the thickness of the polarizer can be determined by measurement with an interference film thickness meter, a laser microscope, or a stylus thickness meter.
  • the formed polarizer has a Bragg peak in X-ray diffraction measurement.
  • the polarizer from which the Bragg peak can be obtained include a polarizer showing a diffraction peak derived from a hexatic phase or a crystal phase.
  • the polarizer according to the present embodiment is excellent in neutral hue.
  • the color coordinate a * value and b * value in the L * a * b * (Lab) color system satisfy the relationship of the following formulas (1F) and (2F): Is. -3 ⁇ chromaticity a * ⁇ 3 (1F) -3 ⁇ chromaticity b * ⁇ 3 (2F)
  • the color coordinate a * value and b * value are also referred to as “chromaticity a *” and “chromaticity b *”. Both a * and b * are determined to be polarizers showing a neutral hue as they are closer to 0 (zero). In a display device provided with such a polarizer, good white display without coloring can be obtained.
  • each of the orthogonal a * and the orthogonal b * satisfies the relationship of the following expressions (1F ′) and (2F ′).
  • These orthogonal a * and orthogonal b * are indexes indicating whether or not the hue of black display is neutral in a display device including a polarizer.
  • a method capable of continuously forming the polarizer is required.
  • Such a continuous manufacturing method is based on the RolltoRoll format, and is sometimes referred to as “the present manufacturing method”.
  • the present manufacturing method it demonstrates centering on the case where a base material is a transparent base material.
  • the substrate is a transparent substrate
  • what is finally obtained is a polarizing plate having a transparent substrate and a polarizer.
  • the manufacturing method includes, for example, a step of preparing a first roll in which a transparent base material is wound around a first core, a step of continuously feeding the transparent base material from the first roll, and a transparent base material.
  • a polymerizable liquid crystal compound comprising: a step of continuously forming an alignment layer thereon; a step of continuously applying a polarizer-forming composition on the alignment layer; The step of continuously forming a dry film on the alignment layer by drying under non-polymerization conditions, and the polymerizable liquid crystal compound contained in the dry film is converted into a nematic liquid crystal phase, preferably a smectic liquid crystal phase, By polymerizing a polymerizable liquid crystal compound while maintaining the smectic liquid crystal phase, a film is continuously obtained to obtain a polarizer, and the continuously obtained polarizer is wound around a second core, Obtaining a second roll.
  • the polarizing plate obtained by this production method is a polarizing film having a film shape and a long shape.
  • the polarizing plate is cut into a desired size according to the scale of the liquid crystal display device.
  • the polarizing plate can take the form of a laminate of transparent substrate / photo-alignment layer / polarizer, but the polarizer can also be obtained as a single layer by peeling off the photo-alignment layer and the transparent substrate.
  • the polarizing plate may be formed by laminating layers or films other than the transparent substrate / photo-alignment layer / polarizer. As described above, as these layers and films, the polarizing plate may further include a retardation film, or may further include an antireflection layer or a brightness enhancement film.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the circularly polarizing plate 100 according to the present invention.
  • the circularly polarizing plate 100 is 1 on the surface opposite to the surface on which the alignment layer 2 is formed, the polarizer 3 provided on the alignment layer 2, and the surface on which the alignment layer 2 is formed.
  • the retardation film 4 which is a / 4 wavelength plate can be included.
  • the retardation film 4 may be formed on the polarizer 3 side.
  • the circularly polarizing plate 110 can take a form in which the substrate 1, the alignment layer 2, the polarizer 3 and the retardation film 4 are arranged in this order.
  • the substrate 1 (retardation film 4) to which the retardation is previously imparted may be used so that the transparent substrate itself also has a function as a retardation layer.
  • a circularly polarizing plate or an elliptically polarizing plate in the form of a retardation film / photo-alignment layer / polarizer can be obtained.
  • a uniaxially stretched 1 ⁇ 4 wavelength plate is used as the retardation film, by setting the irradiation direction of the polarized UV to be approximately 45 ° with respect to the transport direction of the transparent base material, A polarizing plate can be produced.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the circularly polarizing plate 120 when the base material itself functions as a retardation film.
  • the circularly polarizing plate 120 can take a form composed of the retardation film 4 on which the alignment layer 2 is formed and the polarizer 3 provided on the alignment layer 2.
  • a linear polarizing plate roll that is set by shifting the angle of the slow axis and the absorption axis of the polarizer is prepared, on the side opposite to the surface on which the polarizer is formed.
  • a broadband circularly polarizing plate can be formed by further forming a quarter-wave plate.
  • the birefringence for light with a wavelength of 450 nm, the birefringence with respect to light with a wavelength of 550 nm, and the birefringence with respect to light with a wavelength of 650 nm of the quarter wave plate used as a retardation film are expressed by the following formulas (II) and (III). It is preferable to have reverse wavelength dispersion satisfying the relationship shown.
  • ⁇ n ( ⁇ ) represents a birefringence for light having a wavelength of ⁇ nm.
  • a retardation film exhibiting such reverse wavelength dispersion characteristics can be produced by the method described in Japanese Patent No. 5463666.
  • a display device is a device having a display element and includes a light-emitting element or a light-emitting device as a light-emitting source.
  • Examples of the display device include a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, an inorganic electroluminescence (EL) display device, an electron emission display device (for example, a field emission display device (FED), a surface field emission display device (SED).
  • EL organic electroluminescence
  • EL inorganic electroluminescence
  • FED field emission display device
  • SED surface field emission display device
  • Electronic paper display device using electronic ink or electrophoretic element, plasma display device, projection display device (eg, display device having a grating light valve (GLV) display device, digital micromirror device (DMD)), and Examples of the liquid crystal display device include a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, a direct view liquid crystal display device, and a projection liquid crystal display device.
  • the display device may be a display device that displays a two-dimensional image. Stone, or it may be a three-dimensional display apparatus for displaying a three dimensional image.
  • the polarizing plate of the present embodiment can be effectively used in particular display device of the organic EL display device or an inorganic EL display device.
  • Electronic paper is displayed by molecules such as optical anisotropy and dye molecule orientation, displayed by particles such as electrophoresis, particle movement, particle rotation, and phase change, and one end of the film moves And the like, those displayed by molecular color development / phase change, those displayed by light absorption of molecules, and those displayed by self-emission by combining electrons and holes.
  • microcapsule type electrophoresis horizontal movement type electrophoresis, vertical movement type electrophoresis, spherical twist ball, magnetic twist ball, cylindrical twist ball method, charged toner, electronic powder fluid, magnetophoretic type, magnetic thermosensitive Formula, electrowetting, light scattering (transparency / translucency change), cholesteric liquid crystal / photoconductive layer, cholesteric liquid crystal, bistable nematic liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, dichroic dye / liquid crystal dispersion type, movable film, leuco dye And color erasing, photochromic, electrochromic, electrodeposition, flexible organic EL, and the like.
  • the electronic paper may be used not only for personal use of text and images but also for advertisement display (signage) or the like. According to the polarizing plate of this embodiment, the thickness of electronic paper can be made thin.
  • a method of arranging different retardation films alternately like a micropole method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-185983).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-185983 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-185983.
  • printing is performed. Since patterning is easy by inkjet, photolithography, etc., the manufacturing process of the display device can be shortened, and a retardation film is not required.
  • the absorbance of the polarizer was measured as follows.
  • the absorbance (A1) in the orientation direction (absorption axis direction) of the dichroic dye and the absorbance (A2) in the orientation plane (transmission axis direction) in the plane of the polarizer are measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • UV-3150 was set in a wavelength range of 2 nm steps 380 to 680 nm by a double beam method using an apparatus in which a folder with a polarizer was set.
  • the measurement was performed after correcting the zero point at 800 nm with no light absorption.
  • Example 1 [Production of composition for forming photo-alignment layer]
  • a photo-alignment material (2 parts) represented by the following formula (3) and o-xylene (98 parts) as a solvent were mixed, and the resulting mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour to produce photo-alignment.
  • a layer forming composition was obtained.
  • the photoalignable material represented by the following formula (3) was synthesized by the method described in JP2013-33248A.
  • composition for forming a polarizer The following components were mixed and stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a composition for forming a polarizer.
  • Polymerizable liquid crystal compound 75 parts of a compound represented by the following formula (4-6) 25 parts of a compound represented by the following formula (4-7)
  • Dichroic dye Magenta dye represented by the following formula (2-18) 1.3 parts Yellow dye represented by the following formula (2-15) 1.3 parts represented by the following formula (2-27) Cyan dye 1.3 parts Polymerization initiator; 2-dimethylamino-2-benzyl-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (Irgacure 369; manufactured by BASF Japan Ltd.) 6 parts leveling agent; polyacrylate compound (BYK-361N; BYK- Chemie) 1.2 parts Solvent; xylene 250 parts
  • polarizing film [Production of polarizing film (polarizing plate)]
  • a roll of 600 mm wide triacetyl cellulose film (Konica Minolta KC4UY-TAC 40 ⁇ m) is continuously unwound at a speed of 8 m / min.
  • a slot die coater is used to form a photo-alignment layer.
  • the composition was discharged at a flow rate of 16 mL / min and applied to a width of 400 mm in the center of the film to form a first coating film.
  • the solvent was removed by carrying for 2 minutes in the ventilation drying furnace set to 100 degreeC, and the 1st dry film
  • the alignment regulation force is imparted by irradiating the first dry film with polarized UV light polarized in a 45 ° direction with respect to the film transport direction so as to have an intensity of 20 mJ / cm 2 (313 nm reference).
  • a substrate film with a photo-alignment layer was produced.
  • the composition for forming a polarizer was discharged at a flow rate of 30 mL / min with a slot die coater and applied to the width of 400 mm in the center of the film to form a second coating film.
  • the solvent was removed by carrying for 2 minutes in the ventilation drying furnace set to 110 degreeC, and the 2nd dry film
  • UV light was irradiated at 500 mJ / cm 2 (365 nm standard) to polymerize and cure the polymerizable liquid crystal compound, thereby forming a polarizer.
  • the polarizing film roll which has an absorption axis in a 45 degree direction was produced by winding up continuously in roll shape.
  • Table 1 shows the film thickness of the polarizer, the absorbance and the absorbance retention at the maximum absorption wavelength of each dichroic dye.
  • Example 2 A polarizing film roll was produced in the same manner as in Example 1 except that the application flow rate of the composition for forming a polarizer was 15 mL / min, and the same measurement as in Example 1 was performed.
  • Example 3 A polarizing film roll was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing amount of the dichroic dye was changed as follows, and the same measurement as in Example 1 was performed.
  • Magenta dye represented by formula (2-18) 2.3 parts
  • Yellow dye represented by formula (2-15) 2.3 parts
  • Cyan dye represented by formula (2-27) 2.3 parts
  • Example 4 A polarizing film roll was produced in the same manner as in Example 2 except that the mixing amount of the dichroic dye was changed as follows, and the same measurement as in Example 2 was performed.
  • Magenta dye represented by formula (2-18) 2.3 parts
  • Yellow dye represented by formula (2-15) 2.3 parts
  • Cyan dye represented by formula (2-27) 2.3 parts
  • Comparative Example 1 [Production of iodine PVA polarizing plate] A polyvinyl alcohol film having an average degree of polymerization of about 2400 and a saponification degree of 99.9 mol% or more and a thickness of 75 ⁇ m is uniaxially stretched about 5.5 times in a dry manner and further maintained at 60 ° C. with pure water at 60 ° C. And then immersed in an aqueous solution having a weight ratio of iodine / potassium iodide / water of 0.05 / 5/100 at 23 ° C. for 30 seconds.
  • Comparative Example 2 A polarizing film was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that it was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of iodine / potassium iodide / water of 0.06 / 6/100 at 23 ° C. for 30 seconds. This polarizing film was sampled and the same measurement as in Example 1 was carried out. As a result, light absorption caused by the I3-PVA complex with 474 nm as the maximum absorption wavelength and light absorption due to the I5-PVA complex with 594 nm as the maximum absorption wavelength were observed. Measured.
  • Comparative Example 3 A polarizing film was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that it was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of iodine / potassium iodide / water of 0.06 / 6/100 at 23 ° C. for 40 seconds. This polarizing film was sampled and the same measurement as in Example 1 was carried out. As a result, light absorption caused by the I3-PVA complex with 474 nm as the maximum absorption wavelength and light absorption due to the I5-PVA complex with 594 nm as the maximum absorption wavelength were observed. Measured.
  • the polarizing plates of Examples 1 to 4 were thin films, they had high light absorption selection performance and extremely high heat resistance even in a region where the absorbance was very low. Further, in the polarizing plates of Examples 1 to 4, no warp or the like occurred after the heat test, and a good film shape was maintained.
  • the absorbance due to the light absorption of the I5-PVA complex decreases to about 70 to 77% after the heat test, and the long wavelength light absorption is weaker than the short wavelength light absorption. As a result, it became a reddish hue as a whole. Further, in the polarizing plates of Comparative Examples 1 to 3, the PVA was greatly deformed by heat, and a large warp occurred.
  • the polarizing plate of the present invention has high light absorption selection performance even in a thin film and is excellent in heat resistance, it is extremely useful for producing a liquid crystal display device, an (organic) EL display device and a projection type liquid crystal display device. .
  • SYMBOLS 1 Base material, 2 ... Orientation layer, 3 ... Polarizer, 3a ... Dichroic dye, 4 ... Retardation film, 10 ... Polarizing plate, 100, 110, 120 ... Circularly polarizing plate.

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Abstract

　本発明は、基材と、偏光子とを備えた偏光板であって、偏光子は、二色性色素が配向している厚さ５μｍ以下の偏光層を有し、偏光子の波長３８０～７６０ｎｍにおける、吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、透過軸方向の吸光度（Ａ２）が０．００１以上０．１５以下である、偏光板に関する。

Description

偏光板及び円偏光板
　本発明は、偏光板及び円偏光板に関する。
　有機ＥＬ画像表示装置には、明所での外光反射防止のために円偏光板が用いられている。このような円偏光板として、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）をヨウ素で染色した偏光板（ヨウ素－ＰＶＡ偏光板）を含むものが知られている（特許文献１参照）。
　特に有機ＥＬ画像表示装置に円偏光板を適用する場合には、有機ＥＬ素子から発光する光を吸収しないように吸光度の低い偏光板が望まれている。ヨウ素－ＰＶＡ偏光板の場合には、ヨウ素の染色濃度を下げることで吸光度を下げることができる。
特開平７－１４２１７０号公報
　しかしながら、このように低濃度としたヨウ素－ＰＶＡ偏光板は、使用環境によっては、ヨウ素が昇華・変質し、色目が変わるといった問題や、ＰＶＡの延伸が緩和されることによる反りが発生するといった問題がある。また、ヨウ素－ＰＶＡ偏光板は薄膜化が難しく、より薄型化が求められる表示装置に適用する上では限界がある。
　そこで、本発明の目的は、薄膜でも高い光吸収選択性能を有し、耐熱性に優れる偏光板及び円偏光板を提供することである。
　本発明は、以下の態様を含む。
［１］　基材と、偏光子とを備えた偏光板であって、偏光子は、二色性色素が配向している厚さ５μｍ以下の偏光層を有し、偏光子の３８０～７６０ｎｍにおける吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、透過軸方向の吸光度（Ａ２）が０．００１以上０．１５以下である、偏光板。
［２］　二色性色素が、有機染料である［１］に記載の偏光板。
［３］　偏光層が、重合性液晶化合物の重合体を含む、［１］又は［２］に記載の偏光板。
［４］　重合性液晶化合物が、スメクチック液晶相を示す化合物である［３］に記載の偏光板。
［５］　重合性液晶化合物が、高次スメクチック液晶相を示す化合物である［４］に記載の偏光板。
［６］　Ｘ線回折測定においてブラッグピークを示す、［１］～［４］のいずれか記載の偏光板。
［７］　［１］～［６］のいずれか記載の偏光板と、１／４波長板とを含む円偏光板。
［８］　１／４波長板の波長４５０ｎｍの光に対する複屈折率、波長５５０ｎｍの光に対する複屈折率及び波長６５０ｎｍの光に対する複屈折率が、下記式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で示される関係を満足する逆波長分散性を有する［７］記載の円偏光板。
　Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）≦１．００　　　（ＩＩ）
　１．００≦Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）　　　（ＩＩＩ）
（式中、Δｎ（λ）は波長λｎｍの光に対する複屈折率を表す。）
　本発明によれば、薄膜でも高い光吸収選択性能を有し、耐熱性に優れる偏光板及び円偏光板を提供することができる。
偏光板の一実施形態を模式的に示す断面図である。 円偏光板の一実施形態を模式的に示す断面図である。 円偏光板の一実施形態を模式的に示す断面図である。 円偏光板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
　本実施形態の偏光板は、基材と、偏光子とを備え、偏光子は、二色性色素が配向している厚さ５μｍ以下の偏光層を有し、偏光子の波長３８０～７６０ｎｍにおける、吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、透過軸方向の吸光度（Ａ２）が０．００１以上０．１５以下であることを特徴とする。
１．偏光子
　本実施形態に係る偏光子は、二色性色素が配向している厚さ５μｍ以下の偏光層を有している。この偏光層は、二色性色素を含む組成物（以下、場合により「偏光子形成用組成物」という。）を用いて形成することができる。
１－１．二色性色素
　二色性色素としては、波長３８０～８００ｎｍの範囲内に吸収を有するものを用いることができ、有機染料を用いることが好ましい。二色性色素として、例えば、アゾ化合物が挙げられる。
　アゾ化合物として、波長３８０～５５０ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（１）を用いることができる。二色性色素（１）としては、例えば、下記式（１）で表される化合物（以下、場合により「化合物（１）」という。）が挙げられる。化合物（１）のアゾベンゼン部位の幾何異性は、トランスが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　式（１）におけるＹは下記式（Ｙ１）又は式（Ｙ２）で表される基であり、好ましくは式（Ｙ１）で表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　式（Ｙ１）及び式（Ｙ２）において、両端の直線は結合手を表し、左側の結合手はアゾ基を有するフェニレン基と結合しており、右側の結合手はＲ２を有するフェニレン基と結合している。Ｌは酸素原子又は－ＮＲ－であり、Ｒは水素原子又は炭素数１～４のアルキル基である。該アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基及びｔ－ブチル基が挙げられる。中でも、Ｌは酸素原子又は－ＮＨ－であると好ましく、酸素原子であるとより好ましい。
　Ｒ１は、下記式（Ｒ１－１）、式（Ｒ１－２）又は式（Ｒ１－３）で表される基であり、好ましくは式（Ｒ１－２）又は式（Ｒ１－３）で表される基である。式中の＊は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　式（Ｒ１－２）で表される基におけるｍａは、それぞれ独立に０～１０の整数であることが好ましく、０～５の整数であることがより好ましい。２つのｍａはそれぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一であると好ましい。
　Ｒ２は、式（Ｒ２－１）、式（Ｒ２－２）、式（Ｒ２－３）、式（Ｒ２－４）、式（Ｒ２－５）又は式（Ｒ２－６）で表される基であり、式（Ｒ２－２）、式（Ｒ２－５）又は式（Ｒ２－６）で表される基であると好ましく、式（Ｒ２－６）で表される基であるとより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　Ｒ２が式（Ｒ２－１）、式（Ｒ２－２）、式（Ｒ２－３）、式（Ｒ２－５）又は式（Ｒ２－６）で表される基である場合、当該基に含まれるｍｂは０～１０の整数であると好ましく、０～５の整数であるとより好ましい。
　化合物（１）としては、例えば、以下の式（１－１）～式（１－８）で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　中でも、化合物（１）として、式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）、式（１－５）、式（１－７）及び式（１－８）で表される化合物が好ましく、式（１－１）、式（１－２）、式（１－３）及び式（１－７）で表される化合物がより好ましい。
　ここで、化合物（１）の製造方法について説明する。化合物（１）は例えば、式（１Ｘ）で表される化合物［化合物（１Ｘ）］と、式（１Ｙ）で表される化合物［化合物（１Ｙ）］とから、下記図式で示す反応により製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　上記図式において、Ｒ１、Ｒ２及びＹは上記と同じ意味であり、Ｒｅ１及びＲｅ２は、互いに反応してＹで表される基となる基である。Ｒｅ１及びＲｅ２の組み合わせとしては例えば、カルボキシ基及び水酸基の組み合わせ、カルボキシ基及びアミノ基（かかるアミノ基はＲで置換されていてもよい）の組み合わせ、カルボニルハライド基及び水酸基の組み合わせ、カルボニルハライド基及びアミノ基（かかるアミノ基はＲで置換されていてもよい）の組み合わせ、カルボニルオキシアルキル基及び水酸基の組み合わせ、カルボニルオキシアルキル基及びアミノ基（かかるアミノ基はＲで置換されていてもよい）の組み合わせが挙げられる。Ｒとしては、例えば、炭素数１～４のアルキル基が挙げられる。また、ここでは、Ｒ１を有する化合物（１Ｘ）及びＲ２を有する化合物（１Ｙ）で説明するが、Ｒ１を適当な保護基で保護した化合物や、Ｒ２を適当な保護基で保護した化合物を互いに反応させて、その後、適当な脱保護反応を行うことで化合物（１）を製造することもできる。
　化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）を反応する際の反応条件は、用いる化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の種類に応じて適宜、最適な公知の条件を選択できる。
　例えば、Ｒｅ１がカルボキシ基であり、Ｒｅ２が水酸基であり、Ｙが－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－である場合の反応条件としては、例えば、溶媒中、エステル化縮合剤の存在下で縮合する条件が挙げられる。溶媒としては、クロロホルム等の、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）をともに可溶な溶媒が挙げられる。エステル化縮合剤としては、例えばジイソプロピルカルボジイミド（ＩＰＣ）が挙げられる。ここでは、さらにジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）等の塩基を併用するが好ましい。反応温度は、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の種類に応じて選択されるが、例えば－１５～７０℃の範囲が挙げられ、好ましくは０～４０℃の範囲である。反応時間は、例えば１５分～４８時間の範囲が挙げられる。
　反応時間は、反応途中の反応混合物を適宜サンプリングし、液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段により、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の消失の度合いや、化合物（１）の生成の度合いを確認して、定めることもできる。
　反応後の反応混合物から、再結晶、再沈殿、抽出及び各種クロマトグラフィーといった公知の方法により、或いはこれらの操作を組み合わせることにより、化合物（１）を取り出すことができる。
　アゾ化合物として、波長５５０～７００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２）を用いることができる。
　二色性色素（２）は、波長５５０～６００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２－１）及び／又は波長６００～７００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２－２）を含んでいてもよい。二色性色素（２－１）は波長５７０～６００ｎｍの範囲に吸収極大を有するとより好ましく、二色性色素（２－２）は波長６００～６８０ｎｍの範囲に吸収極大を有するとより好ましい。
　二色性色素（２）としては、例えば、下記式（２）で表される化合物（以下、場合により「化合物（２）」という。）が挙げられる。化合物（２）のアゾベンゼン部位の幾何異性は、トランスが好ましい。式（２）中、ｎは１又は２である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　Ａｒ１及びＡｒ３はそれぞれ独立に、式（ＡＲ－１）、式（ＡＲ－２）、式（ＡＲ－３）又は式（ＡＲ－４）で表される基である。＊は結合手を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　Ａｒ２は、式（ＡＲ２－１）、式（ＡＲ２－２）又は式（ＡＲ２－３）で表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　Ａ１及びＡ２はそれぞれ独立に、式（Ａ－１）～式（Ａ－９）のいずれかで表される基である。式（Ａ－２）、式（Ａ－３）、式（Ａ－５）及び（Ａ－６）中、ｍｃは０～１０の整数であり、同一の基中にｍｃが２つある場合、この２つのｍｃは互いに同一又は相異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　化合物（２）が波長５５０～６００ｎｍの範囲に吸収極大を有するように、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３を組み合わすことで、二色性色素（２－１）として使用できる化合物（２）が定められる。同様に、化合物（２）が波長６００～７００ｎｍの範囲に吸収を有するように、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３を組み合わすことで、二色性色素（２－２）として使用できる化合物（２）が定められる。
　化合物（２）を具体的に示すと、例えば、式（２－１１）～式（２－３９）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　上記化合物（２）の具体例の中では、二色性色素（２－１）としては、式（２－１２）、式（２－１３）、式（２－１８）、式（２－２０）、式（２－２１）、式（２－２２）、式（２－２３）、式（２－２４）、式（２－２６）、式（２－２７）、式（２－２８）、式（２－２９）及び式（２－３０）でそれぞれ表される化合物が該当し、二色性色素（２－２）としては、式（２－３１）、式（２－３２）、式（２－３３）、式（２－３４）、式（２－３５）及び式（２－３６）でそれぞれ表される化合物が該当する。なお、式（２－１１）、式（２－１５）及び式（２－１６）でそれぞれ表される化合物は波長５５０～７００ｎｍに吸収を示す色素では無いが、他の二色性色素と併用することができる。
　化合物（２）の具体例の中でも、二色性色素（２）としては、式（２－１５）、式（２－１６）、式（２－１８）、式（２－２０）、式（２－２１）、式（２－２２）、式（２－２３）、式（２－２７）、式（２－２９）、式（２－３１）、式（２－３２）、式（２－３３）、式（２－３４）及び式（２－３５）でそれぞれ表される化合物が好ましい。
　二色性色素（２）は、例えば、特開昭５８－３８７５６号公報、特開昭６３－３０１８５０号公報等に記載の公知方法で製造される。
　上述した二色性色素は１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせ用いてもよい。偏光子形成用組成物が２種以上の二色性色素を含有する場合、二色性色素の各含有量は、後述する重合性液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、３質量部以下が好ましく、０．１質量部以上２．５質量部以下がより好ましく、１質量部以上１．５質量部以下が更に好ましい。二色性色素の各含有量が上記範囲内であれば、偏光子形成用組成物における二色性色素が溶剤に対して十分な溶解性を示すため、偏光子形成用組成物を用いて偏光子を製造したとき、欠陥の発生が無い偏光子が得られ易い。これにより、薄膜でも高い光吸収選択性能を有し、耐熱性に優れる偏光板をより作製し易くなる。偏光子形成用組成物に含まれる二色性色素の総量は、後述する重合性液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、９質量部以下が好ましく、０．１質量部以上７．５質量部以下がより好ましく、１質量部以上４．５質量部以下が更に好ましい。
１－２．重合性液晶化合物
　本実施形態に係る偏光子は、重合性液晶化合物の重合体を含む偏光層を有することが好ましい。すなわち、上記偏光子形成用組成物は、二色性色素と共に重合性液晶化合物を含有することができる。
　重合性液晶化合物は、配向したまま重合することができる液晶化合物であり、分子内に重合性基を有する。重合性液晶化合物を含有する偏光子形成用組成物は、重合性液晶化合物を配向させた状態で重合することにより、硬化膜を形成する。重合性基はラジカル重合性基であると特に好ましい。ラジカル重合性基とは、ラジカル重合反応に関与する基を意味する。
　重合性液晶化合物は、ネマチック相の液晶相（以下、場合により「ネマチック液晶相」という。）を示すものであっても、スメクチック相の液晶相（以下、場合により「スメクチック液晶相」という。）を示すものであっても、ネマチック液晶相及びスメクチック液晶相の両方を示すものであってもよいが、少なくともスメクチック液晶相を示す重合性スメクチック液晶化合物であると好ましい。重合性スメクチック液晶化合物を含む偏光子形成用組成物は、二色性色素との相互作用により、ニュートラルな色相性が良好であり、より偏光性能に優れる偏光子が得られる。
　重合性スメクチック液晶化合物が示すスメクチック液晶相としては、高次スメクチック液晶相がより好ましい。ここでいう高次スメクチック液晶相とは、スメクチックＢ相、スメクチックＤ相、スメクチックＥ相、スメクチックＦ相、スメクチックＧ相、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチックＪ相、スメクチックＫ相及びスメクチックＬ相であり、中でも、スメクチックＢ相、スメクチックＦ相及びスメクチックＩ相がより好ましい。
　重合性液晶化合物が示すスメクチック液晶相がこれらの高次スメクチック液晶相であると、配向秩序度のより高い偏光子を製造することができる。また、このように配向秩序度の高い高次スメクチック液晶相から作製した偏光子はＸ線回折測定においてヘキサチック相やクリスタル相といった高次構造由来のブラッグピークが得られるものである。当該ブラッグピークとは、分子配向の面周期構造に由来するピークであり、本実施形態に係る偏光子形成用組成物によれば、周期間隔が３．０～５．０Åである偏光子を得ることができる。
　重合性液晶化合物が、ネマチック液晶相又やスメクチック液晶相を示すか否かは、例えば、以下のようにして確認できる。適当な基材を準備し、該基材に偏光子形成用組成物を塗布して塗布膜を形成した後、重合性液晶化合物が重合しない条件で加熱処理又は減圧処理することで塗布膜に含有される溶剤を除去する。続いて、基材上に形成された塗布膜を等方相温度まで加熱し、徐々に冷却することで発現する液晶相を、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察、Ｘ線回折測定又は示差走査熱量測定により検査する。この検査において、例えば、冷却することでネマチック液晶相を示し、さらに冷却することで、スメクチック液晶相を示す重合性液晶化合物が特に好ましい。ネマチック液晶相及びスメクチック液晶相において、重合性液晶化合物と二色性色素とが相分離していないことは、例えば、各種顕微鏡による表面観察やヘイズメーターによる散乱度測定により確認できる。
　重合性液晶化合物としては、例えば、式（４）で表される化合物（以下、場合により「化合物（４）」という）が挙げられる。
　Ｕ１－Ｖ１－Ｗ１－Ｘ１－Ｙ１－Ｘ２－Ｙ２－Ｘ３－Ｗ２－Ｖ２－Ｕ２　（４）
　式（４）中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、互いに独立に、置換基を有していてもよい１，４－フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン－１，４－ジイル基を表す。Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくとも１つは、置換基を有していてもよいシクロヘキサン－１，４－ジイル基であることが好ましく、Ｘ１又はＸ３が置換基を有していてもよいシクロヘキサン－１，４－ジイル基であることが特に好ましい。置換基を有していてもよいシクロへキサン－１，４－ジイル基を構成する－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－Ｓ－又は－ＮＲ－に置き換わっていてもよい。Ｒは、炭素数１～６のアルキル基又はフェニル基である。
　置換基を有していてもよいシクロへキサン－１，４－ジイル基は、置換基を有していてもよいトランス－シクロへキサン－１，４－ジイル基であることが好ましく、置換基を有しないトランス－シクロへキサン－１，４－ジイル基はであることがより好ましい。式（４）において、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくも２つが、置換基を有していてもよい１，４－フェニレン基であってもよく、置換基を有しない１，４－フェニレン基であることが好ましい。
　置換基を有していてもよい１，４－フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロへキサン－１，４－ジイル基が任意に有する置換基としては、例えば、メチル基、エチル基及びブチル基等の炭素数１～４のアルキル基、シアノ基及びハロゲン原子が挙げられる。
　式（４）中、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立に、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２Ｏ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯＯ－、単結合、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＲａ＝ＣＲｂ－、－Ｃ≡Ｃ－又は－ＣＲａ＝Ｎ－を表す。Ｒａ及びＲｂは、互いに独立に、水素原子又は炭素数１～４のアルキル基を表す。Ｙ１は、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－又は単結合であると好ましく、Ｙ２は、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＯＯ－又は－ＣＨ２Ｏ－であると好ましい。
　式（４）中、Ｕ１は、水素原子又は重合性基であり、好ましくは重合性基である。Ｕ２は、重合性基である。Ｕ１及びＵ２は共に、重合性基であると好ましく、光重合性基であるとより好ましい。光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸等によって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性基を有する重合性液晶化合物は、より低温条件下で重合できる点で有利である。
　Ｕ１及びＵ２の重合性基は互いに異なっていてもよいが、同じ種類の基であることが好ましい。重合性基としては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、１－クロロビニル基、イソプロペニル基、４－ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が挙げられる。中でも、重合性基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
　式（４）中、Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１～２０のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する－ＣＨ２－は、－Ｏ－、－Ｓ－又は－ＮＨ－に置き換わっていてもよい。炭素数１～２０のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン－１，３－ジイル基、ブタン－１，３－ジイル基、ブタン－１，４－ジイル基、ペンタン－１，５－ジイル基、ヘキサン－１，６－ジイル基、ヘプタン－１，７－ジイル基、オクタン－１，８－ジイル基、デカン－１，１０－ジイル基、テトラデカン－１，１４－ジイル基及びイコサン－１，２０－ジイル基が挙げられる。Ｖ１及びＶ２は、好ましくは炭素数２～１２のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数６～１２のアルカンジイル基である。炭素数１～２０のアルカンジイル基が任意に有する置換基としては、例えば、シアノ基及びハロゲン原子を挙げることができる。該アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状であることがより好ましい。
　式（４）中、Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯＯ－又は－ＯＣＯＯ－を表し、好ましくは単結合又は－Ｏ－である。
　化合物（４）としては、例えば、式（４－１）～式（４－４３）で表される化合物が挙げられる。化合物（４）の具体例が、シクロヘキサン－１，４－ジイル基を有する場合、シクロヘキサン－１，４－ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
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　重合性液晶化合物は、単独で又は２種以上を混合して偏光子形成用組成物に用いることができる。重合性液晶化合物を２種以上混合する場合、少なくとも１種が化合物（４）であると好ましい。重合性液晶化合物を２種混合する場合の混合比（質量比）としては、通常、化合物（４）以外の重合性液晶化合物：化合物（４）が、１：９９～５０：５０であり、好ましくは５：９５～５０：５０であり、より好ましくは１０：９０～５０：５０である。
　化合物（４）の中でも、式（４－５）、式（４－６）、式（４－７）、式（４－８）、式（４－９）、式（４－１０）、式（４－１１）、式（４－１２）、式（４－１３）、式（４－１４）、式（４－１５）、式（４－２２）、式（４－２４）、式（４－２５）、式（４－２６）、式（４－２７）、式（４－２８）及び式（４－２９）でそれぞれ表される化合物が好ましい。これらの化合物は、その他の重合性液晶化合物との相互作用により、容易に結晶相転移温度を下回る温度条件下で、すなわち高次のスメクチック相の液晶状態を十分に保持したままで、重合することができる。具体的には、これらの化合物は、７０℃以下、好ましくは６０℃以下の温度条件下で、高次のスメクチック相の液晶状態を十分に保持したまま重合することができる。
　偏光子形成用組成物における重合性液晶化合物の含有割合は、偏光子形成用組成物の固形分に対して、５０～９９．９質量％が好ましく、８０～９９．９質量％がより好ましい。重合性液晶化合物の含有割合が上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向性が高くなる傾向がある。固形分とは、偏光子形成用組成物から溶剤等の揮発性成分を除いた成分の合計量のことをいう。
　重合性液晶化合物は、例えば、Ｌｕｂ　ｅｔ　ａｌ．　Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ－Ｂａｓ，１１５，　３２１－３２８（１９９６）、特許第４７１９１５６号等に記載の公知方法で製造される。
１－３．溶剤
　偏光子形成用組成物は、溶剤を含むことが好ましい。溶剤としては、二色性色素及び重合性液晶化合物を完全に溶解し得る溶剤が好ましい。また、偏光子形成用組成物に含まれる重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
　溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ－ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２－ヘプタノン及びメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等のエーテル溶剤；並びにクロロホルム及びクロロベンゼン等の塩素含有溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　溶剤の含有量は、偏光子形成用組成物の総量に対して５０～９８質量％が好ましい。換言すると、偏光子形成用組成物における固形分は、２～５０質量％が好ましい。固形分が２質量％以上であると、本発明の目的の一つである薄型の偏光板が得られ易くなる。また、該固形分が５０質量％以下であると、偏光子形成用組成物の粘度が低くなることから、偏光子の厚みが略均一になることで、当該偏光子にムラが生じ難くなる。固形分は、偏光子の厚みを考慮して定めることができる。
１－４．添加剤
　本実施形態に係る偏光子形成用組成物は、添加剤を任意に含むことができる。添加剤としては、例えば、重合開始剤、光増感剤、重合禁止剤及びレベリング剤が挙げられる。
１－４－１．重合開始剤
　偏光子形成用組成物は、重合開始剤を含有すると好ましい。重合開始剤は、重合性液晶化合物の重合反応を開始し得る化合物である。重合開始剤としては、低温条件下で、重合反応を開始できる点で、光重合開始剤が好ましい。具体的には、光の作用により活性ラジカル又は酸を発生する化合物が光重合開始剤として用いられる。当該光重合開始剤の中でも、光の作用により活性ラジカルを発生する重合開始剤がより好ましい。
　重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩が挙げられる。
　ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテルが挙げられる。
　ベンゾフェノン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン及び２，４，６－トリメチルベンゾフェノンが挙げられる。
　アルキルフェノン化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２－メチル－２－モルホリノ－１－（４－メチルチオフェニル）プロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）ブタン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１，２－ジフェニル－２，２－ジメトキシエタン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－〔４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び２－ヒドロキシ－２－メチル－１－〔４－（１－メチルビニル）フェニル〕プロパン－１－オンのオリゴマーが挙げられる。
　アシルホスフィンオキサイド化合物としては、例えば、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド及びビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。
　トリアジン化合物としては、例えば、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシフェニル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシナフチル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシスチリル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－〔２－（５－メチルフラン－２－イル）エテニル〕－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－〔２－（フラン－２－イル）エテニル〕－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－〔２－（４－ジエチルアミノ－２－メチルフェニル）エテニル〕－１，３，５－トリアジン及び２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－〔２－（３，４－ジメトキシフェニル）エテニル〕－１，３，５－トリアジンが挙げられる。
　重合開始剤は、市販のものを用いることもできる。市販の重合開始剤としては、例えば、”イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７”、”イルガキュア１８４”、”イルガキュア６５１”、”イルガキュア８１９”、”イルガキュア２５０”、”イルガキュア３６９”（ＢＡＳＦジャパン（株））；”セイクオールＢＺ”、”セイクオールＺ”、”セイクオールＢＥＥ”（精工化学（株））；”カヤキュアー（ｋａｙａｃｕｒｅ）ＢＰ１００”（日本化薬（株））；”ＵＶＩ－６９９２”（ダウケミカル社製）；”アデカオプトマーＳＰ－１５２”、”アデカオプトマーＳＰ－１７０”（（株）ＡＤＥＫＡ）；”ＴＡＺ－Ａ”、”ＴＡＺ－ＰＰ”（ＤＫＳＨジャパン社）；及び”ＴＡＺ－１０４”（（株）三和ケミカル）が挙げられる。
　偏光子形成用組成物が重合開始剤を含有する場合、その含有量は、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、通常、重合性液晶化合物の合計１００質量部に対する重合開始剤の含有量は、０．１～３０質量部であり、好ましくは０．５～１０質量部であり、より好ましくは０．５～８質量部である。重合性開始剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができるため好ましい。
１－４－２．光増感剤
　偏光子形成用組成物は、光重合開始剤を含有する場合、光増感剤を更に含有してもよい。光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン化合物（例えば、２，４－ジエチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン等）；アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン（例えば、ジブトキシアントラセン等）等のアントラセン化合物；フェノチアジン及びルブレンが挙げられる。
　偏光子形成用組成物が光重合開始剤及び光増感剤を含有する場合、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の重合反応がより促進される。光増感剤の含有量は、併用する光重合開始剤及び重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．１～３０質量部であり、好ましくは０．５～１０質量部であり、より好ましくは０．５～８質量部である。
１－４－３．重合禁止剤
　偏光子形成用組成物は、重合性液晶化合物の重合反応を安定的に進行させるために、重合禁止剤を含有していてもよい。重合禁止剤により、重合性液晶化合物の重合反応の進行度合いをコントロールすることができる。
　重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、アルコキシ基含有ハイドロキノン、アルコキシ基含有カテコール（例えば、ブチルカテコール等）、ピロガロール、２，２，６，６－テトラメチル－１－ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤；チオフェノール類；β－ナフチルアミン類及びβ－ナフトール類が挙げられる。
　偏光子形成用組成物が重合禁止剤を含む場合、その含有量は、用いる重合性液晶化合物の種類及びその量、並びに光増感剤の含有量などに応じて適宜調節されるが、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．１～３０質量部であり、好ましくは０．５～１０質量部であり、より好ましくは０．５～８質量部である。重合禁止剤の含有量が、上記範囲内であれば、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができるため好ましい。
１－４－４．レベリング剤
　偏光子形成用組成物は、レベリング剤を含有すると好ましい。レベリング剤とは、偏光子形成用組成物の流動性を調整し、偏光子形成用組成物を塗布して得られる塗布膜をより平坦にする機能を有するものであり、界面活性剤等を挙げることができる。レベリング剤としては、例えば、ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤及びフッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤が挙げられる。
　ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤としては、例えば、”ＢＹＫ－３５０”、”ＢＹＫ－３５２”、”ＢＹＫ－３５３”、”ＢＹＫ－３５４”、”ＢＹＫ－３５５”、”ＢＹＫ－３５８Ｎ”、”ＢＹＫ－３６１Ｎ”、”ＢＹＫ－３８０”、”ＢＹＫ－３８１”及び”ＢＹＫ－３９２”［ＢＹＫ　Ｃｈｅｍｉｅ社］が挙げられる。
　フッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤としては、例えば、メガファック”Ｒ－０８”、”Ｒ－３０”、”Ｒ－９０”、”Ｆ－４１０”、”Ｆ－４１１”、”Ｆ－４４３”、”Ｆ－４４５”、”Ｆ－４７０”、”Ｆ－４７１”、”Ｆ－４７７”、”Ｆ－４７９”、”Ｆ－４８２”及び”Ｆ－４８３”［ＤＩＣ（株）］；サーフロン”Ｓ－３８１”、”Ｓ－３８２”、”Ｓ－３８３”、”Ｓ－３９３”、”ＳＣ－１０１”、”ＳＣ－１０５”、”ＫＨ－４０”及び”ＳＡ－１００”［ＡＧＣセイミケミカル（株）］；”Ｅ１８３０”、”Ｅ５８４４”［ダイキン工業（株）］；エフトップ”ＥＦ３０１”、”ＥＦ３０３”、”ＥＦ３５１”及び”ＥＦ３５２”［三菱マテリアル電子化成（株）］が挙げられる。
　偏光子形成用組成物にレベリング剤を含有させる場合、その含有量は、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．３質量部以上５質量部以下であり、好ましくは０．５質量部以上３質量部以下である。レベリング剤の含有量が上記範囲内であると、重合性液晶化合物を水平配向させることが容易であり、かつ得られる偏光子がより平滑となる傾向がある。重合性液晶化合物に対するレベリング剤の含有量が上記範囲を超えると、得られる偏光子にムラが生じ易い傾向がある。なお、偏光子形成用組成物は、レベリング剤を２種類以上含有していてもよい。
　本実施形態に係る偏光子は、波長３８０～７６０ｎｍにおける吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、０．３以上１．０以下であることが好ましく、０．３３以上０．９以下であることがより好ましく、０．３６以上０．８５以下であることが更に好ましい。透過軸方向の吸光度（Ａ２）は、０．００１以上０．１５以下であり、０．００１以上０．１０以下であることが好ましく、０．００２以上０．０５以下であることがより好ましく、０．００５以上０．０４０以下であることが更に好ましい。
　上記吸光度は、偏光子に含まれる二色性色素の種類、二色性色素の量、偏光子形成用組成物の固形分濃度又は塗布量を調整することによって偏光子の厚さを制御すること等により、適宜調整することができる。
２．偏光子の形成方法
　偏光子形成用組成物を用いて偏光子を形成する方法について説明する。かかる方法では、偏光子形成用組成物を基材に、好ましくは透明基材に塗布することにより偏光子を形成する。
２－１．基材
　透明基材とは光、特に可視光を透過し得る程度の透明性を有する基材である。透明性とは、波長３８０～７８０ｎｍに渡る光線に対しての透過率が８０％以上となる特性をいう。具体的には、透明基材としては、例えば、ガラス基材及びプラスチック基材を挙げることができ、好ましくはプラスチック基材である。プラスチック基材を構成するプラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン；環状オレフィン系樹脂；ポリビニルアルコール；ポリエチレンテレフタレート；ポリメタクリル酸エステル；ポリアクリル酸エステル；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース及びセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル；ポリエチレンナフタレート；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリフェニレンスルフィド及びポリフェニレンオキシドが挙げられる。中でも、市場から容易に入手できたり、透明性に優れていたりする点から、とりわけ好ましくは、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリメタクリル酸エステルである。透明基材を用いて、偏光子を製造するに当たり、透明基材を運搬したり、保管したりする際に破れなどの破損を起こすことなく容易に取り扱える点で、透明基材に支持基材等を貼り付けておいてもよい。また、後述するが、偏光子から円偏光板を製造する際に、プラスチック基材に位相差性を付与することがある。この場合には、プラスチック基材に延伸処理などにより、位相差性を付与すればよい。
　プラスチック基材に位相差性を付与する場合、その位相差値をコントロールし易いという点で、セルロースエステル又は環状オレフィン系樹脂からなるプラスチック基材が好ましい。
　セルロースエステルは、セルロースに含まれる水酸基の少なくとも一部が、酢酸エステル化されたものである。このようなセルロースエステルからなるセルロースエステルフィルムは市場から容易に入手することができる。市販のトリアセチルセルロースフィルムとしては、例えば、“フジタックフィルム”（富士写真フィルム（株））；“ＫＣ８ＵＸ２Ｍ”、“ＫＣ８ＵＹ”及び“ＫＣ４ＵＹ”（コニカミノルタオプト（株））が挙げられる。このような市販トリアセチルセルロースフィルムは、そのまま又は必要に応じて位相差性を付与してから透明基材として用いることができる。また、準備した透明基材の表面に、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理又は反射防止処理などの表面処理を施してから、透明基材として使用することができる。
　プラスチック基材に位相差性を付与するには、上述のとおり、プラスチック基材を延伸する方法を用いることができる。熱可塑性樹脂からなるプラスチック基材は、いずれも延伸処理が可能であるが、位相差性を制御し易いという点で、環状オレフィン系樹脂からなるプラスチック基材がより好ましい。環状オレフィン系樹脂とは、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等の環状オレフィンの重合体又は共重合体から構成されるものである。環状オレフィン系樹脂は部分的に、開環部を含んでいてもよく、開環部を含む環状オレフィン系樹脂を水素添加したものでもよい。環状オレフィン系樹脂は、透明性を著しく損なわない点や、著しく吸湿性を増大させない点で、例えば、環状オレフィンと、鎖状オレフィン又はビニル化芳香族化合物（スチレンなど）との共重合体であってもよい。また、環状オレフィン系樹脂は、その分子内に極性基が導入されていてもよい。
　環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィン又はビニル基を有する芳香族化合物との共重合体である場合、鎖状オレフィンとしては、例えば、エチレン及びプロピレンが挙げられ、ビニル化芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α－メチルスチレン及びアルキル置換スチレンが挙げられる。このような共重合体において、環状オレフィンに由来する構造単位の含有割合は、環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して、５０モル％以下、例えば、１５～５０モル％程度の範囲である。環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンと、ビニル化芳香族化合物とから得られる三元共重合体である場合、例えば、鎖状オレフィン由来の構造単位の含有割合は、該環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して５～８０モル％程度であり、ビニル化芳香族化合物由来の構造単位の含有割合は５～８０モル％程度である。このような三元共重合体の環状オレフィン系樹脂は、該環状オレフィン系樹脂を製造する際に、高価な環状オレフィンの使用量を比較的少なくすることができるという利点がある。
　環状オレフィン系樹脂は、市場から容易に入手できる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、例えば、“Ｔｏｐａｓ”［Ｔｉｃｏｎａ社（独）］；“アートン”［ＪＳＲ（株）］；“ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）”及び“ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）”［日本ゼオン（株）］；“アペル”［三井化学（株）製］が挙げられる。このような環状オレフィン系樹脂を例えば、溶剤キャスト法や溶融押出法などの公知の製膜手段により製膜して、フィルム（環状オレフィン系樹脂フィルム）とすることができる。また、すでにフィルムの形態で市販されている環状オレフィン系樹脂フィルムも用いることができる。このような市販の環状オレフィン系樹脂フィルムとしては、例えば、“エスシーナ”及び“ＳＣＡ４０”［積水化学工業（株）］；“ゼオノアフィルム”［オプテス（株）］；並びに“アートンフィルム”［ＪＳＲ（株）］が挙げられる。
　続いて、プラスチック基材に位相差性を付与する方法について説明する。プラスチック基材は、公知の延伸方法により位相差性を付与することができる。例えば、プラスチック基材がロールに巻き取られているロール（巻き取り体）を準備し、巻き取り体から、プラスチック基材を連続的に巻き出し、巻き出されたプラスチック基材を加熱炉へと搬送する。加熱炉の設定温度は、プラスチック基材のガラス転移温度近傍（℃）～［ガラス転移温度＋１００］（℃）の範囲、好ましくは、ガラス転移温度近傍（℃）～［ガラス転移温度＋５０］（℃）の範囲とする。加熱炉においては、プラスチック基材の進行方向へ、又は進行方向と直交する方向へ延伸する際に、搬送方向や張力を調整し任意の角度に傾斜をつけて一軸又は二軸の熱延伸処理を行う。延伸の倍率は、通常１．１～６倍程度の範囲であり、好ましくは１．１～３．５倍程度の範囲である。また、斜め方向に延伸する方法としては、連続的に配向軸を所望の角度に傾斜させることができるものであれば、特に限定されず、公知の延伸方法が採用できる。このような延伸方法としては、例えば、特開昭５０－８３４８２号公報及び特開平２－１１３９２０号公報に記載された方法を挙げることができる。
　透明基材の厚みは、実用的な取扱いができる程度の重量である点、及び、十分な透明性が確保できる点では、薄い方が好ましいが、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向がある。ガラス基材の適当な厚みは、例えば、１００～３０００μｍ程度であり、好ましくは１００～１０００μｍ程度である。プラスチック基材の適当な厚みは、例えば、５～３００μｍ程度であり、好ましくは２０～２００μｍ程度である。本実施形態の偏光板を、後述する円偏光板として使用する場合や、特にモバイル機器用途の円偏光板として使用する場合の透明基材の厚みは２０～１００μｍ程度が好ましい。なお、延伸することでフィルムに位相差性を付与する場合、延伸後の厚みは、延伸前の厚みや延伸倍率によって決定される。
　図１は、本発明に係る偏光板１０の一実施形態を模式的に示す断面図である。偏光板１０は、基材１と、該基材１上に設けられた偏光子（偏光層）３とを有している。偏光子３において、二色性色素３ａが配向している。基材１上には、後述する配向層２が形成されていてもよい。
２－２．配向層
　偏光子の製造に用いる基材には、配向層が形成されていることが好ましい。この場合、偏光子形成用組成物は配向層上に塗布することとなる。このため、配向層は、偏光子形成用組成物の塗布により溶解しない程度の溶剤耐性を有することが好ましい。また、溶剤の除去や液晶の配向のための加熱処理における耐熱性を有することが好ましい。配向層は、配向性ポリマーにより形成することができる。
　配向性ポリマーとしては、例えば、ポリアミド、ゼラチン類、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸及びポリアクリル酸エステルを挙げることができる。これらの中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。これらの配向性ポリマーは、単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
　配向性ポリマーは、溶剤に溶解した配向性ポリマー組成物（配向性ポリマーを含む溶液）として、基材上に塗布することにより、基材上に配向層を形成することができる。溶剤としては、例えば、水；メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ－ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等のエーテル溶剤；並びにクロロホルム及びクロロベンゼン等の塩素置換炭化水素溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
　配向性ポリマー組成物として、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、例えば、サンエバー（登録商標、日産化学工業（株）製）及びオプトマー（登録商標、ＪＳＲ（株）製）が挙げられる。
　基材に配向層を形成する方法としては、例えば、基材上に配向性ポリマー組成物又は市販の配向膜材料を塗布し、アニールする方法が挙げられる。このようにして得られる配向層の厚さは、通常、１０ｎｍ～１００００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲である。
　配向層に対して配向規制力を付与するために、必要に応じてラビングを行うこと（ラビング法）が好ましい。配向規制力を付与することにより重合性液晶化合物を所望の方向に配向させることができる。
　ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、例えば、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを準備し、基材上に配向層形成用の塗布膜が形成された積層体をステージに載せて、回転しているラビングロールに向けて搬送することで、配向層形成用塗布膜と、回転しているラビングロールとを接触させる方法が挙げられる。
　配向層は、光配向層であってもよい。光配向層とは、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと、溶剤とを含む組成物（以下、場合により「光配向層形成用組成物」という）を基材に塗布し、偏光（好ましくは、偏光ＵＶ）を照射することによって配向規制力を付与した配向層のことをいう。光反応性基とは、光を照射することにより液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光を照射することで生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応、あるいは光分解反応のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じるものである。二量化反応又は光架橋反応を起こす光反応性基が、配向性に優れ、偏光子形成時のスメクチック液晶状態を保持する点で好ましい。光反応性基としては、不飽和結合、特に二重結合を有する基が好ましく、炭素－炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ結合）、炭素－窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ結合）、窒素－窒素二重結合（Ｎ＝Ｎ結合）及び炭素－酸素二重結合（Ｃ＝Ｏ結合）からなる群より選ばれる少なくとも一つを有する基がより好ましい。
　Ｃ＝Ｃ結合を有する光反応性基としては、例えば、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ－ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基及びシンナモイル基が挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、例えば、芳香族シッフ塩基及び芳香族ヒドラゾン等の構造を有する基が挙げられる。Ｎ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基及びホルマザン基などや、アゾキシベンゼンを基本構造とする基が挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する光反応性基としては、例えば、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基及びマレイミド基が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリ－ル基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基又はハロゲン化アルキル基等の置換基を有していてもよい。中でも、光二量化反応を起こしうる光反応性基が好ましく、シンナモイル基及びカルコン基が、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向層が得られやすいため好ましい。さらに、光反応性基を有するポリマーとしては、ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するポリマーがより好ましい。
　光配向層形成用組成物の溶剤としては、光反応性基を有するポリマー及びモノマーを溶解する溶剤が好ましく、例えば、上述の配向性ポリマー組成物に用いた溶剤が挙げられる。
　光配向層形成用組成物に対する、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの濃度は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの種類や製造しようとする光配向層の厚みによって適宜調節できるが、固形分濃度で表して、少なくとも０．２質量％とすることが好ましく、０．３～１０質量％の範囲がより好ましい。光配向層の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向層形成用組成物には、ポリビニルアルコ－ルやポリイミド等の高分子材料、又は、光増感剤が含まれていてもよい。
　配向性ポリマー組成物又は光配向層形成用組成物を基材上に塗布する方法としては、スピンコ－ティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法等の塗布法や、フレキソ法等の印刷法などの公知の方法が採用される。なお、偏光子製造を、ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ形式の連続的製造方法により実施する場合、塗布方法としては、通常、グラビアコーティング法、ダイコーティング法又はフレキソ法等の印刷法が採用される。
　なお、ラビング又は偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、配向方向が異なる複数の領域（パターン）を形成することもできる。
２－３．偏光板の製造方法
　基材又は基材に形成された配向層上に、偏光子形成用組成物を塗布して塗布膜を得る。偏光子形成用組成物を塗布する方法としては例えば、配向性ポリマー組成物又は光配向層形成用組成物を基材に塗布する方法として例示した方法と同じ方法が挙げられる。
　次に、上記塗布膜中に含まれる重合性液晶化合物が重合しない条件で溶剤を乾燥除去することにより、乾燥被膜が形成される。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法が挙げられる。
　好ましい形態としては、一旦、乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物の液晶状態をネマチック液晶にした後、ネマチック液晶相をスメクチック液晶相に転移させる。このようにネマチック液晶相を経由してスメクチック液晶相を形成するためには、例えば、乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物がネマチック液晶相を示す温度以上に加熱し、次いで、重合性液晶化合物がスメクチック液晶相を示す温度まで冷却するといった方法が採用される。
　乾燥被膜中の重合性液晶化合物をスメクチック液晶相としたり、重合性液晶化合物を、ネマチック液晶相を経由してスメクチック液晶相としたりする場合、重合性液晶化合物の相転移温度を測定することで、液晶状態を制御する条件（加熱条件）を求めることができる。相転移温度の測定条件は、本明細書の実施例で説明する。
　次に、重合性液晶化合物の重合工程について説明する。ここでは、偏光子形成用組成物に光重合開始剤を含有させ、乾燥被膜中の重合性液晶化合物の液晶状態をスメクチック液晶相にした後、このスメクチック液晶相の液晶状態を保持したまま、重合性液晶化合物を光重合させる方法について詳述する。
　光重合において、乾燥被膜に照射する光としては、乾燥被膜に含まれる光重合開始剤の種類、又は重合性液晶化合物の種類（特に、重合性液晶化合物が有する重合性基の種類）及びその量に応じて適宜、可視光、紫外光及びレーザー光からなる群より選択される光や活性電子線によって行うことができる。これらのうち、重合反応の進行をコントロールし易い点や、光重合に係る装置として当分野で広範に用いられている装置が使用できるという点で、紫外光が好ましい。よって、紫外光によって、光重合できるように、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択しておくと好ましい。また、重合させる際には、紫外光照射とともに適当な冷却手段により、乾燥被膜を冷却することで重合温度をコントロールすることもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性液晶化合物の重合を実施できれば、基材に比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に偏光子を形成できるという利点もある。なお、光重合の際、マスキングや現像を行うことによって、パターニングされた偏光子を得ることもできる。
　以上のような光重合を行うことにより、重合性液晶化合物は、ネマチック液晶相又はスメクチック液晶相、好ましくは、すでに例示したような高次のスメクチック液晶相を保持したまま重合し、偏光子が形成される。重合性液晶化合物がスメクチック液晶相を保持したまま重合して得られる偏光子は、従来のホストゲスト型偏光子、すなわち、ネマチック液晶相の液晶状態を保持したままで重合性液晶化合物などを重合させて得られる偏光子と比較して偏光性能が高いという利点がある。さらに、上記偏光子は、リオトロピック性二色性色素のみを塗布したものと比較して、強度に優れるという利点がある。
　偏光子の厚みは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がより好ましい。したがって、偏光子形成用の塗布膜の厚みは、得られる偏光子の厚みを考慮して定められる。偏光子の厚みは、干渉膜厚計、レーザー顕微鏡又は触針式膜厚計の測定で求めることができる。
　形成された偏光子は上述のとおり、Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られるものであると特に好ましい。ブラッグピークが得られる偏光子としては、例えば、ヘキサチック相又はクリスタル相に由来する回折ピークを示す偏光子を挙げることができる。
　本実施形態に係る偏光子は、ニュートラルな色相性に優れるものである。ニュートラルな色相性に優れる偏光子とは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊（Ｌａｂ）表色系における色座標ａ＊値及びｂ＊値が、以下の式（１Ｆ）及び式（２Ｆ）の関係を満たすものである。
　－３≦　色度ａ＊　≦３　　　（１Ｆ）
　－３≦　色度ｂ＊　≦３　　　（２Ｆ）
　色座標ａ＊値及びｂ＊値のそれぞれを、「色度ａ＊」及び「色度ｂ＊」ともいう。このａ＊及びｂ＊はともに０（ゼロ）に近ければ近いほど、ニュートラルな色相を示す偏光子であると判定される。このような偏光子を備えた表示装置においては、着色の無い良好な白表示が得られる。
　偏光子の色相において、吸収軸が互いに直交するように２枚の偏光子を重ね、その際の色相を上記と同様にして求め、「直交ａ＊」及び「直交ｂ＊」を算出した場合、かかる直交ａ＊及び直交ｂ＊のそれぞれが、以下の式（１Ｆ’）及び式（２Ｆ’）の関係を満たすとさらに好ましい。これら直交ａ＊及び直交ｂ＊は、偏光子を備えた表示装置において、黒表示の色相がニュートラルであるか否かを示す指標である。この直交ａ＊及び直交ｂ＊はともに０（ゼロ）に近ければ近いほど、着色の無い良好な黒表示が得られる。
　－３≦　直交ａ＊　≦３　　　（１Ｆ’）
　－３≦　直交ｂ＊　≦３　　　（２Ｆ’）
　商業的に偏光子を製造する際には、連続的に偏光子を形成できる方法が求められる。このような連続的製造方法はＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ形式によるものであり、場合により、「本製造方法」という。なお、本製造方法では、基材が透明基材である場合を中心に説明する。基材が透明基材である場合は、最終的に得られるものが、透明基材と、偏光子とを有する偏光板となる。
　本製造方法は、例えば、透明基材が第１の巻芯に巻き取られている第１ロールを準備する工程と、第１ロールから、透明基材を連続的に送り出す工程と、透明基材上に配向層を連続的に形成する工程と、該配向層上に、偏光子形成用組成物を連続的に塗布する工程と、塗布された偏光子形成用組成物を、重合性液晶化合物が重合しない条件で乾燥することにより、配向層上に乾燥被膜を連続的に形成する工程と、該乾燥被膜中に含まれる重合性液晶化合物をネマチック液晶相、好ましくはスメクチック液晶相とした後、該スメクチック液晶相を保持したまま、重合性液晶化合物を重合させることにより、膜を連続的に得て偏光子とする工程と、連続的に得られた偏光子を第２の巻芯に巻き取り、第２ロールを得る工程と、を有する。
　本製造方法により得られる偏光板は、その形状がフィルム状且つ長尺状の偏光フィルムである。この偏光板は、後述する液晶表示装置などに用いる場合には、当該液晶表示装置のスケールなどに合わせ、所望の寸法になるように裁断されて用いられる。
　偏光板は、透明基材／光配向層／偏光子の積層体の形態をとることができるが、光配向層や透明基材を剥離することで偏光子を単層で得ることもできる。また、偏光板は、透明基材／光配向層／偏光子以外の層又は膜を積層した形態にしてもよい。これらの層及び膜としては、すでに述べたように、偏光板は位相差フィルムを更に備えていてもよいし、反射防止層又は輝度向上フィルムを更に備えていてもよい。
　例えば、本実施形態の偏光板は、１／４波長板を備えることで、円偏光板となる。図２は、本発明に係る円偏光板１００の一実施形態を模式的に示す断面図である。円偏光板１００は、配向層２が形成された基材１と、配向層２上に設けられた偏光子３と、基材１の配向層２が形成された面とは反対の面に１／４波長板である位相差フィルム４とを含むことができる。また、位相差フィルム４は、偏光子３側に形成されていてもよい。この場合図３に示すように、円偏光板１１０は、基材１、配向層２、偏光子３及び位相差フィルム４の順に配置された形態を取ることもできる。
　円偏光板を作製する際、適当な粘着剤を用い、粘着剤から形成される粘着層を介して、基材１又は偏光子３と、位相差フィルム４とを貼合してもよい。
　透明基材として、予め位相差性が付与されている基材１（位相差フィルム４）を用いることで、透明基材自体が位相差層としての機能を兼ね備えていてもよい。透明基材自体を位相差フィルムとすることで、位相差フィルム／光配向層／偏光子の形態の円偏光板又は楕円偏光板とすることもできる。例えば、位相差フィルムとして１軸延伸した１／４波長板を用いた場合、偏光ＵＶの照射方向を透明基材の搬送方向に対して略４５°となるように設定することで、ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌで円偏光板を作製することが可能である。このように円偏光板を製造する際に用いられる１／４波長板は、可視光に対する面内位相差値が、波長が短くなるに従って小さくなる特性を有するものが好ましい。図４は、基材自体を位相差フィルムとして機能する場合の円偏光板１２０の一実施形態を模式的に示す断面図である。円偏光板１２０は、配向層２が形成された位相差フィルム４と、配向層２上に設けられた偏光子３とから構成される形態を取ることができる。
　位相差フィルムとして１／２波長板を用いて、その遅相軸と偏光子の吸収軸の角度をずらして設定したような直線偏光板ロールを作製し、偏光子を形成した面と反対側に１／４波長板を更に形成することで広帯域の円偏光板とすることも可能である。
　位相差フィルムとして用いられる１／４波長板の波長４５０ｎｍの光に対する複屈折率、波長５５０ｎｍの光に対する複屈折率及び波長６５０ｎｍの光に対する複屈折率は、下記式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で示される関係を満足する逆波長分散性を有することが好ましい。式中、Δｎ（λ）は波長λｎｍの光に対する複屈折率を表す。
　Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）≦１．００　　　（ＩＩ）
　１．００≦Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）　　　（ＩＩＩ）
　このような逆波長分散特性を示す位相差フィルムは、特許第５４６３６６６号公報に記載の方法により作製することができる。
４．偏光板の用途
　偏光板は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、電子放出表示装置（例えば電場放出表示装置（ＦＥＤ）、表面電界放出表示装置（ＳＥＤ））、電子ペーパー（電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置（例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有する表示装置）及び圧電セラミックディスプレイが挙げられる。液晶表示装置としては、例えば、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置及び投写型液晶表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、２次元画像を表示する表示装置であってもよいし、３次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。本実施形態の偏光板は、特に有機ＥＬ表示装置又は無機ＥＬ表示装置の表示装置に有効に用いることができる。
　電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示されるもの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示されるもの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示されるものなどが挙げられる。より具体的には、マイクロカプセル型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどが挙げられる。電子ペーパーは、テキストや画像を個人的に利用するものだけでなく、広告表示（サイネージ）等に利用されるものであってもよい。本実施形態の偏光板によれば、電子ペーパーの厚みを薄くすることができる。
　立体表示装置としては、例えばマイクロポール方式のように交互に異なる位相差フィルムを配列させる方法が提案（特開２００２－１８５９８３号公報）されているが、本実施形態の偏光板を用いると、印刷、インクジェット、フォトリソグラフィー等によりパターニングが容易であるため、表示装置の製造工程を短くすることができ、かつ位相差フィルムが不要となる。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
〔吸光度測定〕
　偏光子の吸光度を、以下のようにして測定した。二色性色素の配向方向（吸収軸方向）の吸光度（Ａ１）及び偏光子の面内であって配向垂直方向（透過軸方向）の吸光度（Ａ２）を、分光光度計（島津製作所株式会社製　ＵＶ－３１５０）に偏光子付フォルダーをセットした装置を使用して、ダブルビーム法により２ｎｍステップ３８０～６８０ｎｍの波長範囲で測定した。尚、偏光板の表面反射による光損失分の寄与を除去するために、測定サンプルをセットした後に、光吸収の無い８００ｎｍでゼロ点補正してから測定を実施した。
〔耐熱性評価〕
　粘着剤を介して、偏光板におけるトリアセチルセルロースフィルム面を、ガラス基板に貼合した。そして、２３℃において吸収軸方向の吸光度Ａ１を上記の方法により測定した（Ａ１（２３℃））。その後、８５℃のオーブンに１００時間投入し、取り出した後に再び上記の方法により吸光度測定を実施した。下記式（Ｉ）により吸光度保持率（％）を算出した。
　吸光度保持率（％）＝Ａ１（８５℃）／Ａ１（２３℃）×１００　（Ｉ）
式中、Ａ１（８５℃）は８５℃の耐熱オーブン中で偏光板を１００時間保持した後の吸収軸方向の吸光度、Ａ１（２３℃）は耐熱性試験前に２３℃で測定した際の吸収軸方向の吸光度を示す。
〔膜厚測定〕
　偏光板をミクロトームで切削した後、カーボン蒸着を施した断面を走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＴＥＭ）、型番：「Ｓ－５５００」、日立製作所製）により観察することで、偏光子（偏光層）の厚みを測定した。
実施例１
［光配向層形成用組成物の製造］
　下記式（３）で表される光配向性材料（２部）と、溶剤としてｏ－キシレン（９８部）とを混合し、得られた混合物を８０℃で１時間攪拌することにより、光配向層形成用組成物を得た。下記式（３）で表される光配向性材料は、特開２０１３－３３２４８号公報記載の方法で合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
〔偏光子形成用組成物の製造〕
　下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、偏光子形成用組成物を得た。
重合性液晶化合物；下記式（４－６）で表される化合物　７５部
　　　　　　　　　下記式（４－７）で表される化合物　２５部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 二色性色素；下記式（２－１８）で表されるＭａｇｅｎｔａ色素　１．３部
　　　　　　下記式（２－１５）で表されるＹｅｌｌｏｗ色素　　１．３部
　　　　　　下記式（２－２７）で表されるＣｙａｎ色素　　　　１．３部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 重合開始剤；２－ジメチルアミノ－２－ベンジル－１－（４－モルホリノフェニル）ブタン－１－オン（イルガキュア３６９；ＢＡＳＦジャパン社製）６部
レベリング剤；ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ－３６１Ｎ；ＢＹＫ－Ｃｈｅｍｉｅ社製）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．２部
溶剤；キシレン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５０部
［偏光フィルム（偏光板）の製造］
　幅６００ｍｍのトリアセチルセルロースフィルム（コニカミノルタ社製ＫＣ４ＵＹ－ＴＡＣ　４０μｍ）ロールを８ｍ／分の速度で連続的に巻出し、フィルム表面にプラズマ処理を施した後に、スロットダイコーターにより光配向層形成用組成物を１６ｍＬ／分の流量で吐出して、フィルム中央部の幅４００ｍｍ範囲に塗布し、第一塗布膜を形成した。さらに、１００℃に設定した通風乾燥炉中に２分間搬送させることで溶剤を除去し、第一乾燥膜を形成した。その後、フィルム搬送方向に対して４５°方向に偏光した偏光ＵＶ光を該第一乾燥膜に２０ｍＪ／ｃｍ２（３１３ｎｍ基準）の強度となるように照射することで配向規制力を付与して、光配向層付き基材フィルムを作製した。光配向層面上に、スロットダイコーターにより偏光子形成用組成物を３０ｍＬ／分の流量で吐出して、フィルム中央部の幅４００ｍｍ範囲に塗布し、第二塗布膜を形成した。さらに、１１０℃に設定した通風乾燥炉中に２分間搬送させることで溶剤を除去し、第二乾燥膜を形成した。その後、ＵＶ光を５００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）で照射して重合性液晶化合物を重合硬化させることで偏光子を形成した。その後、連続的にロール状に巻き上げることで、４５°方向に吸収軸を有する偏光フィルムロールを作製した。このように作製した長尺の偏光フィルムロールから３ｃｍ角の大きさに切りだしたものを偏光板として用いて種々評価を行った。偏光子の膜厚、各二色性色素の極大吸収波長における吸光度及び吸光度保持率を表１に示す。
実施例２
　偏光子形成用組成物の塗布流量を１５ｍＬ／分とした以外は実施例１と同様にして、偏光フィルムロールを作製し、実施例１と同様の測定を実施した。
実施例３
　二色性色素の混合量を以下のように変更した以外は実施例１と同様にして、偏光フィルムロールを作製し、実施例１と同様の測定を実施した。
　式（２－１８）で表されるＭａｇｅｎｔａ色素　２．３部
　式（２－１５）で表されるＹｅｌｌｏｗ色素　　２．３部
　式（２－２７）で表されるＣｙａｎ色素　　　　２．３部
実施例４
　二色性色素の混合量を以下のように変更した以外は実施例２と同様にして、偏光フィルムロールを作製し、実施例２と同様の測定を実施した。
　式（２－１８）で表されるＭａｇｅｎｔａ色素　２．３部
　式（２－１５）で表されるＹｅｌｌｏｗ色素　　２．３部
　式（２－２７）で表されるＣｙａｎ色素　　　　２．３部
比較例１
〔ヨウ素ＰＶＡ偏光板の作製〕
　平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約５．５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、６０℃の純水に６０秒間浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０５／５／１００の水溶液に２３℃で３０秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が８．５／８．５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き２３℃の純水で１５秒間洗浄した後、７０℃で２分間乾燥して、ポリビニルアルコール樹脂にヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。この偏光子を接触式の膜厚計により測定したところ、２５μｍであった。このようにして得られた偏光子の両面に、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔クラレ株式会社製　クラレポバールＫＬ３１８〕３部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂〔住化ケムテックス株式会社製　スミレーズレジン（登録商標）６５０（固形分濃度３０％の水溶液）〕１．５部から作製したポリビニルアルコール系接着剤を介して、ケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルム（コニカミノルタ社製ＫＣ４ＵＹ－ＴＡＣ　４０μｍ）で両面を保護して偏光板を作製した。この偏光板をサンプリングし、実施例１と同様の測定を実施したところ、４７４ｎｍを極大吸収波長としてＩ３－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が、５９４ｎｍを極大吸収波長としてＩ５－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が測定された。
比較例２
　ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０６／６／１００の水溶液に２３℃で３０秒間浸漬した以外は比較例１と同様にして、偏光フィルムを作製した。この偏光フィルムをサンプリングし、実施例１と同様の測定を実施したところ、４７４ｎｍを極大吸収波長としてＩ３－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が、５９４ｎｍを極大吸収波長としてＩ５－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が測定された。
比較例３
　ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０６／６／１００の水溶液に２３℃で４０秒間浸漬した以外は比較例１と同様にして、偏光フィルムを作製した。この偏光フィルムをサンプリングし、実施例１と同様の測定を実施したところ、４７４ｎｍを極大吸収波長としてＩ３－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が、５９４ｎｍを極大吸収波長としてＩ５－ＰＶＡ錯体起因の光吸収が測定された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
　実施例１～４の偏光板は、薄膜であるにもかかわらず、高い光吸収選択性能を有し、非常に吸光度が低い領域においても、非常に高い耐熱性を有していた。また、実施例１～４の偏光板では、耐熱試験後に反り等は全く発生しておらず、良好なフィルム形状を保持していた。
　比較例１～３の偏光板では、Ｉ５－ＰＶＡ錯体の光吸収に起因する吸光度が耐熱試験後に７０～７７％程度まで低下し、短波長の光吸収と比較して長波長の光吸収が弱くなったため、全体として赤味を帯びた色相となった。また、比較例１～３の偏光板では、ＰＶＡの熱による変形が大きく、大きな反りが発生した。
　本発明の偏光板は、薄膜でも高い光吸収選択性能を有し、耐熱性に優れることから、液晶表示装置、（有機）ＥＬ表示装置及び投射型液晶表示装置を製造するうえで極めて有用である。
　１…基材、２…配向層、３…偏光子、３ａ…二色性色素、４…位相差フィルム、１０…偏光板、１００，１１０，１２０…円偏光板。

Claims (8)

  1. 　基材と、偏光子とを備えた偏光板であって、
    　前記偏光子は、二色性色素が配向している厚さ５μｍ以下の偏光層を有し、
    　前記偏光子の波長３８０～７６０ｎｍにおける、吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、透過軸方向の吸光度（Ａ２）が０．００１以上０．１５以下である、偏光板。
  2. 　前記二色性色素が、有機染料である、請求項１に記載の偏光板。
  3. 　前記偏光層が、重合性液晶化合物の重合体を含む、請求項１又は２に記載の偏光板。
  4. 　前記重合性液晶化合物が、スメクチック液晶相を示す化合物である、請求項３に記載の偏光板。
  5. 　前記重合性液晶化合物が、高次スメクチック液晶相を示す化合物である、請求項４に記載の偏光板。
  6. 　前記偏光子が、Ｘ線回折測定においてブラッグピークを示す、請求項１～５のいずれか一項に記載の偏光板。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の偏光板と、１／４波長板とを含む円偏光板。
  8. 　前記１／４波長板の波長４５０ｎｍの光に対する複屈折率、波長５５０ｎｍの光に対する複屈折率及び波長６５０ｎｍの光に対する複屈折率が、下記式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で示される関係を満足する逆波長分散性を有する、請求項７に記載の円偏光板。
    　Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）≦１．００　　　（ＩＩ）
    　１．００≦Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）　　　（ＩＩＩ）
    （式中、Δｎ（λ）は波長λｎｍの光に対する複屈折率を表す。）
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