WO2021166907A1 - 光学システム及びそれを備えた光学装置 - Google Patents

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WO2021166907A1
WO2021166907A1 PCT/JP2021/005706 JP2021005706W WO2021166907A1 WO 2021166907 A1 WO2021166907 A1 WO 2021166907A1 JP 2021005706 W JP2021005706 W JP 2021005706W WO 2021166907 A1 WO2021166907 A1 WO 2021166907A1
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polarized light
light emitting
emitting element
optical system
axis
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PCT/JP2021/005706
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典明 望月
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日本化薬株式会社
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
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    • G09F9/35—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being liquid crystals

Definitions

  • the present invention relates to an optical system that emits high-intensity polarized light and a display device (display) provided with the optical system.
  • a polarizing plate having a function of transmitting or shielding light is a basic component of a display device such as a liquid crystal display (LCD) together with a liquid crystal having a function of switching light.
  • LCD liquid crystal display
  • the polarizing plate can also be applied to lenses having a polarizing function, and has been applied to sunglasses with improved visibility and polarized glasses compatible with 3D televisions in recent years, and is a wearable terminal. It is being applied to familiar information terminals such as sunglasses, and some are being put to practical use.
  • Polarizing plates have a wide variety of uses, and their usage environment is wide-ranging from low temperature to high temperature, low humidity to high humidity, and low light to high light, so they have high polarization performance and excellent durability. A polarizing plate is required.
  • the polarizing film constituting the polarizing plate is produced by dyeing a film base material of polyvinyl alcohol or a derivative thereof with iodine or a dichroic dye (or including the dye or the like in the base material) and stretching and orientation.
  • it can be produced by producing polyene by dehydroxication of a polyvinyl chloride film or dehydration of a polyvinyl alcohol-based film and orienting the polyene.
  • a polarizing plate composed of such a conventional polarizing film generally uses a dichroic dye having absorption in the visible region, so that the transmittance is lowered.
  • the transmittance of a general polarizing plate on the market is 35 to 45%.
  • polarization degree which is one of the indexes showing the polarization performance of the polarizing plate
  • polarization degree which is one of the indexes showing the polarization performance of the polarizing plate
  • iodine or a dichroic dye is used in order to absorb only the light of one axis.
  • the amount of light transmitted through the polarizing plate is, in principle, 50% or less with respect to the amount of incident light of 100%.
  • the transmittance of the conventional polarizing plate is as low as 35 to 45%.
  • a polarizing plate for ultraviolet rays is used as a technique for making polarized light function while maintaining a certain degree of transmittance in the visible region. The technique is described in Patent Document 1.
  • the polarizing plate obtained by this technique has high transmittance, it does not provide a high degree of polarization in the entire visible region, and can only be used in an apparatus for displaying an image using light in the vicinity of 400 nm. ..
  • the polarized light emitting elements described in Patent Documents 2 to 4 use a special metal, for example, a metal having a high rare value such as lanthanoid such as europium, so that the manufacturing cost is high and the manufacturing is difficult and mass-produced. Not suitable for. Further, since these polarized light emitting elements have a low degree of polarization, it is difficult to use them in a display, and it is difficult to obtain emitted light which is linearly polarized light. In addition, since only circularly polarized light of a specific wavelength can be obtained, the application is limited. For example, even if it is used for a display, both brightness and contrast are low, and it is difficult to design a liquid crystal cell.
  • Patent Document 5 or 6 discloses an element that emits polarized light by irradiating it with ultraviolet rays.
  • the degree of polarization and the brightness of the light emitting element are extremely low, and the contrast of each axis of so-called polarized light is low, so that it is not sufficient for use in a display or the like, and in addition, its light resistance is also low.
  • An object of the present invention is to provide an optical system having a polarized light emitting action, a high degree of polarization thereof, and a high contrast. Yet another optional object is to provide an optical system with high transparency. Yet another optional object is to provide a display device using the optical system.
  • An optical system including a polarized light emitting element capable of emitting polarized light in the visible region by absorbing light, and a filter for absorbing light in the visible region having a visibility correction unit transmission rate of 45 to 100%. It has been found that an optical system having a specific relationship between the polarized light emitting element and the filter can provide polarized light emission having high transparency and high contrast.
  • the present invention relates to, but is not limited to, the following.
  • An optical system equipped with a polarized light emitting element and a filter.
  • the polarized light emitting element has an axial absorption anisotropy in which at least a part of the wavelength of the absorbed light and the wavelength of the emitted light are different, and the amount of absorbed light is different, and the visible region is obtained by absorbing the light. It is possible to emit the polarized light of
  • the filter can absorb light in the visible region having a transmittance of 45 to 100% for the luminosity factor correction unit.
  • a em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the maximum absorption wavelength on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element
  • F em-L indicates the quantum yield on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element
  • a fi-em- ⁇ max indicates the rate
  • a fi-em- ⁇ max indicates the absorbance of the filter at the maximum emission wavelength of the polarized light emitting element.
  • TA fi-em represents the integrated value of the absorbance of each wavelength of the filter in the wavelength range where the polarized light emitting element emits light
  • TAF em-L represents each wavelength on the axis where the light absorption amount of the polarized light emitting element is the lowest.
  • the value obtained by integrating the product of the absorbance of the above and the quantum yield of the axis having the lowest light absorption amount of the polarized light emitting element in the light absorption wavelength range of the polarized light emitting element is shown.
  • Invention 2 The optical system according to Invention 1, which satisfies at least the above formula (2).
  • [Invention 3] The optical system according to Invention 1 or 2, wherein the luminosity factor correction single transmittance of the filter is 50 to 99.9%.
  • [Invention 4] The optical system according to any one of inventions 1 to 3, wherein the filter is a polarizing element satisfying the formula (3): A em-L- ⁇ max ⁇ F em-L ⁇ 0.6 ⁇ A Pol-Kz-em-L- ⁇ max ⁇ 0.7 Equation (3)
  • a em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the maximum absorption wavelength on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element
  • F em-L indicates the quantum yield on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element.
  • a Pol-Kz-em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the highest absorption axis of the polarizing element at the maximum emission wavelength on the axis where the amount of emitted light of the polarized light emitting element is the weakest.
  • TA pol-Kz-em represents the value obtained by integrating the absorbance of each wavelength at the highest absorption axis of the polarizing element in the wavelength range where the polarizing light emitting element emits light
  • TAF em-L is the same as in the formula (2). Show things.
  • the filter is a polarizing element, and the polarized light emitting element and the filter are provided so that an axis having the weakest emission amount of the polarized light emitting element and an axis having a high absorbance of the polarizing element are parallel to each other.
  • Invention 7 The optical system according to any one of Inventions 1 to 6, wherein the hue of the filter is ⁇ 5 ⁇ a * ⁇ +3 and b * ⁇ 3.
  • Invention 8 The optical system according to any one of inventions 1 to 7, wherein the polarized light emitting element contains a polarized light emitting dye, and the polarized light emitting dye is oriented.
  • Invention 9 The optical system according to any one of the inventions 1 to 8, wherein the polarized light emitting element emits polarized light by absorbing light in the ultraviolet region to the near ultraviolet visible region.
  • invention 10 The optical system according to any one of Inventions 1 to 9, wherein the polarized light emitting element has a maximum absorption wavelength of light in the ultraviolet region to the near ultraviolet visible region.
  • invention 11 The optical system according to any one of inventions 1 to 10, wherein the polarized light emitting element and the filter are laminated.
  • invention 12 The optical system according to any one of inventions 1 to 11, further comprising a retardation plate.
  • invention 13 The optical system according to any one of inventions 1 to 12, wherein the filter is on the visual side.
  • invention 14 A display device including the optical system according to any one of the inventions 1 to 13.
  • the optical system of the present invention can emit polarized light having high contrast. Some embodiments can have even higher transparency. In addition, certain aspects can provide high contrast and high transparency in display devices using the optical system.
  • FIG. 1 shows a graph of transmittance (Ky and Kz) of each wavelength in the polarized light emitting elements A to C.
  • FIG. 2 shows a graph of the emission intensity ratio of each wavelength on the polarizing light emitting plates A to C.
  • FIG. 3 shows a graph of the degree of polarization of each wavelength in the polarizing light emitting plates A to C.
  • FIG. 4 shows a graph of the transmittances (Ky and Kz) of each wavelength in the polarizing plates A to E.
  • FIG. 5 shows a graph of the transmittance of each wavelength in the filters F to H.
  • FIG. 6 shows a graph of the transmittances (Ky and Kz) of each wavelength in the ultraviolet polarizing plate J.
  • the optical system of the present invention includes a polarized light emitting element and a filter that absorbs light in the visible region (sometimes referred to as a "visible light absorbing filter” or simply a “filter”), and the polarized light emitting element is capable of absorbing light.
  • the filter has axes in which at least a part of the wavelength and the wavelength of the emitted light are different, the amount of absorbed light is different, and it is possible to emit polarized light in the visible region by absorbing the light.
  • the optical system absorbs light in the visible region having a single transmission rate of 45 to 100%, and the optical system satisfies the relationship of the formula (1) or the formula (2).
  • a em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the wavelength indicating the maximum absorption on the axis with the lowest light absorption amount of the polarized light emitting element
  • F em-L indicates the absorbance of the wavelength indicating the maximum absorption on the axis with the lowest light absorption amount of the polarized light emitting element.
  • the quantum yield is shown
  • a fi-em- ⁇ max indicates the absorbance of the filter at a wavelength indicating the maximum emission wavelength of the polarized light emitting element.
  • TA fi-em represents the integrated value of the absorbance of each wavelength of the filter in the wavelength range where the polarized light emitting element emits light
  • TAF em-L represents each of the axes on the axis where the light absorption amount of the polarized light emitting element is the lowest.
  • the value obtained by integrating the product of the absorbance of the wavelength and the quantum yield of the axis having the lowest light absorption amount of the polarized light emitting element in the light absorption wavelength range of the polarized light emitting element is shown.
  • the fact that at least a part of the wavelength of the absorbed light and the wavelength of the emitted light are different means that the wavelength range of the light absorbed by the polarized light emitting element and the wavelength range of the polarized light emitted are all or part. Means different.
  • the ability to emit polarized light in the visible range by absorbing light is an element capable of emitting polarized light by utilizing the absorption of light, and emits light polarized in a wavelength range of at least 400 to 700 nm. It means to emit light.
  • An element that absorbs light of a specific wavelength and emits light having a wavelength different from that of the absorbed light is also referred to as a wavelength conversion element, but in the scope of the patent claim and the specification of the present application, the absorbed light is polarized. It is called a "polarized light emitting element" in that it converts it into light emission.
  • the polarized light emitting element used in the present invention contains a compound having a light absorbing action (for example, a polarized light emitting dye described later) in the element, and emits polarized light by utilizing the light wavelength conversion function of the compound. It is not particularly limited as long as it can form a layer capable of forming a compound having a function of emitting polarized light. If the light is limited to absorb light at a specific wavelength, the optical design can be made so that light other than that wavelength is transmitted, and only a specific wavelength is transmitted, not limited to the entire wavelength range of visible light. It is possible to provide a light emitting element having a high rate.
  • a compound having a light absorbing action for example, a polarized light emitting dye described later
  • the element that absorbs light and emits polarized light may have a light absorption wavelength in the ultraviolet region to the near-ultraviolet visible region, and has a light absorption wavelength in the ultraviolet region to the near-ultraviolet visible region.
  • the light emitting element can be made to emit light by using invisible light or a light source which is difficult to see, and the element which has high visual transmittance and emits polarized light of visible light is provided. be able to.
  • a preferred form of a polarized light emitting element that emits polarized light is that the light absorption region is at least in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region, for example, 300 to 430 nm, and the emission wavelength of polarized light is at least 400 to 700 nm in the visible region. It can be mentioned as one of the preferable forms of the present application that the emission wavelength is in the wavelength range of.
  • the polarized light emitting element used in the present invention absorbs light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region, and has an emission spectrum peak in a part or all of the visible region in the range of at least 400 to 700 nm. Is an element that emits light.
  • light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region that is, light invisible to the human eye or light that is extremely difficult to see, that is, light having a diameter of 300 to 430 nm is preferable.
  • the light absorption wavelength of the polarizing light emitting device is more preferably 340 to 420 nm, further preferably 350 to 410 nm, and particularly preferably 350 to 400 nm.
  • the light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region irradiated to the polarized light emitting element may or may not have polarized light, but may have polarized light.
  • One method of obtaining the polarized light emitting element can be obtained by including at least a base material and a polarized light emitting dye described later.
  • Examples of the polarized light emitted by the polarized light emitting element used in the present invention include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light, but from the viewpoint of designing the display device, linearly polarized light is preferable.
  • Linearly polarized light can also be expressed as a wave in the direction of a certain axis.
  • the polarized light emitting element emits linearly polarized light, that is, uniaxially polarized light, it becomes easy to design a display device such as a liquid crystal display. This can be seen from the fact that many commercially available liquid crystal displays and polarizing lenses use iodine-based polarizing plates and dye-based polarizing plates that are compatible with linearly polarized light, and thus are suitable for industrial use.
  • the linear polarizing plate can be changed to various polarized lights by combining the retardation plates, and the optical design can be facilitated.
  • the emitted linearly polarized light can be rotated by 90 °. Can be done.
  • the polarization can be adjusted in various ways by the retardation plate, it can be said that providing the retardation plate for the polarized light emitting element is one preferable form of the present application.
  • the polarized light emitting element that can be used in the present invention contains, for example, a polarized light emitting dye, and in addition to emitting linearly polarized light by orienting the polarized light emitting dye, it exhibits axial absorption anisotropy at a wavelength that absorbs light. What can be done is illustrated.
  • Axial absorption anisotropy means having an axis with strong absorption and an axis with weak absorption. For example, when a polarized light emitting element absorbs light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region and uses the absorbed light to emit polarized light in the visible region, the orientation direction of the polarized light emitting dye in the absorbed light and the orientation direction of the polarized light emitting dye.
  • the bicolor ratio refers to the ratio between the absorption amount of the axis with the highest absorption and the absorption amount of the axis with the lowest absorption, and if it is usually 3 or more, it means that it has a bicolor ratio (axis absorption anisotropy).
  • Higher is preferable, preferably 5 or more, more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, still more preferably 30 or more. If it is about 50, it emits light having a high degree of polarization (or polarization rate), and if it is about 70, it indicates that a more dichroic ratio (anisotropic) is exhibited, and the expression of this dichroic ratio is higher. It is also shown that polarized light having a degree of polarization can be emitted. It is also possible to calculate the degree of dye orientation (hereinafter referred to as Order Parameter) from the value of the two-color ratio.
  • the degree of orientation of the dye is a numerical value calculated by the following formula (5), and is preferably 0.80 or more and 1.00 or less, and particularly preferably 0.9 or more and 1.00 or less.
  • Examples of the method for producing a polarized light emitting element that can be used in the present invention include a step of preparing a base material, a swelling step of immersing the base material in a swelling liquid to swell the base material, and a step of swelling the base material.
  • a cross-linking step of cross-linking the dye in the base material a stretching step of uniaxially stretching the base material cross-linked with the polarized light-emitting dye in a certain direction to arrange the polarized light-emitting dye in a certain direction, and further stretching as necessary. It can be produced by a cleaning step of cleaning the base material with a cleaning liquid and / or a drying step of drying the washed base material.
  • a polymer film for adsorbing and orienting the polarized light emitting dye described later can be used as the base material.
  • the polymer film is preferably hydrophilic obtained by forming a hydrophilic polymer capable of adsorbing a general dichroic polarized light emitting dye, particularly a dye having a stilbene skeleton or a dye having a biphenyl skeleton. Polymer films are preferred.
  • the hydrophilic polymer is not particularly limited, but for example, a polyvinyl alcohol-based resin and a starch-based resin are preferable, and polyvinyl alcohol is preferable from the viewpoint of dyeability, processability, crosslinkability and the like of the above dichroic polarized light emitting dye.
  • polyvinyl alcohol-based resin and its derivatives include polyvinyl alcohols or derivatives thereof, and olefins such as ethylene and propylene, and unsaturated compounds such as crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid. Examples thereof include those modified with saturated carboxylic acid and the like.
  • a film made of a polyvinyl alcohol-based resin and a derivative thereof is preferably used from the viewpoint of the adsorptivity and orientation of the dichroic polarized light emitting dye.
  • the base material may be, for example, a commercially available film made of a polyvinyl alcohol-based resin or a derivative thereof, or may be produced by forming a film of a polyvinyl alcohol-based resin.
  • the film-forming method of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and for example, a method of melt-extruding a hydrous polyvinyl alcohol, a casting film-forming method, a wet film-forming method, and a gel film-forming method (the polyvinyl alcohol aqueous solution is once cooled).
  • a known film-forming method can be adopted, such as a method of extracting and removing the solvent after gelation), a cast film-forming method (flowing a polyvinyl alcohol aqueous solution on a substrate and drying), and a method using a combination thereof.
  • the thickness of the base material is usually about 10 to 100 ⁇ m, preferably about 20 to 80 ⁇ m.
  • the swelling step is preferably performed by immersing the base material in a swelling liquid at 20 to 50 ° C. for 30 seconds to 10 minutes, and the swelling liquid is preferably water.
  • the draw ratio of the base material is preferably adjusted to 1.00 to 1.50 times, more preferably 1.10 to 1.35 times.
  • the dyeing step In the dyeing step, one or more polarized luminescent dyes, which will be described later, are adsorbed on the substrate obtained through the swelling step.
  • the dyeing step is not particularly limited as long as it can adsorb the polarized light emitting dye on the base material, but for example, a method of immersing the base material in a dyeing solution containing the polarized light emitting dye or a method of immersing the base material in the base material. Examples thereof include a method of applying a dyeing solution containing a polarized luminescent dye, and a method of immersing in a dyeing solution containing a polarized luminescent dye is preferable.
  • the concentration of the polarized luminescent dye in the dyeing solution is not particularly limited as long as the polarized luminescent dye is sufficiently adsorbed in the substrate.
  • the concentration of the polarized luminescent dye in the dyeing solution is 0. It is preferably .0001 to 1% by mass, and more preferably 0.0001 to 0.5% by mass.
  • the temperature of the dyeing solution in the dyeing step is preferably 5 to 80 ° C, more preferably 20 to 50 ° C, and particularly preferably 40 to 50 ° C.
  • the time for immersing the substrate in the dyeing solution can be appropriately adjusted, and is preferably adjusted between 30 seconds and 20 minutes, more preferably between 1 and 10 minutes.
  • the polarized luminescent dye contained in the dyeing solution may be used alone or in combination of two or more. Since the luminescent color of the polarized luminescent dye differs depending on the dye structure and the like, the luminescent color generated by containing two or more kinds of the polarized luminescent dye in the base material is appropriately adjusted to be various colors. be able to. If necessary, the dyeing solution may further contain one or more organic dyes and / or fluorescent dyes in addition to the polarized light emitting dyes.
  • the polarized light emitting dye is, for example, a compound having at least one of a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton in the structure and emitting light by utilizing absorbed light, or a salt thereof, which emits fluorescence or phosphorescence. Examples thereof include those to be performed, and those that emit fluorescence are preferable. While the polarized light emitting dye has a fluorescent light emitting function, the dye has a two-color ratio in the absorption wavelength of light, so that polarized light can be emitted.
  • a polarized light emitting dye having a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton in a dye molecule is excellent in fluorescence light emitting characteristics and has a characteristic of having a high two-color ratio in an absorption wavelength by being oriented.
  • These are derived from the characteristics of each of the above skeletons, and these characteristics can be further improved, and various characteristics such as absorption wavelength, emission wavelength, light resistance, moisture resistance, ozone gas resistance, and other robustness and solubility can be obtained.
  • the amount of emitted light is significantly reduced even if a high degree of polarization can be realized as in the conventional dye-based polarizing plate. Since problems may occur, selection of the type of substituent and the position of substitution is particularly important in order to have excellent fluorescence emission characteristics and a high two-color ratio.
  • the above-mentioned polarized luminescent dye may be used alone or in combination of two or more.
  • (A) Polarized luminescent dye having a stilbene skeleton is preferably a compound represented by the following formula (S) or a salt thereof.
  • L and M independently have a nitro group, an amino group which may have a substituent, a carbonylamide group which may have a substituent, and a naphtho which may have a substituent. It may have a triazole group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, an amide group which may have a substituent, and a substituent. It represents a ureido group, an aryl group which may have a substituent, and a carbonyl group which may have a substituent.
  • a dye having a stilbene skeleton represented by the above formula (S) has fluorescence emission and dichroism can be obtained by orientation, which is mainly derived from the stilbene skeleton.
  • any substituent may be introduced.
  • Examples of the amino group which may have the above-mentioned substituent include an unsubstituted amino group, a methylamino group, an ethylamino group, an n-butylamino group, a tertiary butylamino group, an n-hexylamino group and a dodecylamino.
  • arylamino group methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, n-butyl-carbonylamino group and the like which may have a substituent such as an amino group, a naphthylamino group and an N-phenyl-N-naphthylamino group.
  • An arylcarbonylamino group or methylsulfonylamino which may have a substituent such as an alkylcarbonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a phenylcarbonylamino group, a biphenylcarbonylamino group and a naphthylcarbonylamino group which may have a group.
  • an alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms such as a group, an ethylsulfonylamino group, a propylsulfonylamino group or an n-butyl-sulfonylamino group, a phenylsulfonylamino group or a naphthylsulfonylamino group.
  • Examples thereof include a good arylsulfonylamino, an alkylcarbonylamino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an arylcarbonylamino group which may have a substituent, and an alkylsulfonylamino having 1 to 20 carbon atoms. It is preferably an arylsulfonylamino group that may have a group or a substituent. Further, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms which may have the above-mentioned substituent, an arylamino group which may have a substituent and an alkylcarbonylamino having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent may be used.
  • the substituent in the group, the arylcarbonylamino group which may have a substituent, the alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, and the arylsulfonylamino group which may have a substituent is not particularly limited.
  • a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a carboxyl group, a carboxyalkyl group, a halogen atom, an alkoxyl group, an aryloxy group and the like can be mentioned.
  • Examples of the carboxyalkyl group include a methylcarboxyl group and an ethylcarboxyl group.
  • Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • Examples of the alkoxyl group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and the like.
  • Examples of the aryloxy group include a phenoxy group and a naphthoxy group.
  • Examples of the carbonylamide group that may have the above-mentioned substituent include an N-methyl-carbonylamide group (-CONHCH 3 ), an N-ethyl-carbonylamide group (-CONHC 2 H 5 ), and an N-phenyl-carbonyl. Examples thereof include an amide group (-CONHC 6 H 5 ).
  • Examples of the naphthotriazole group which may have the above-mentioned substituent include a benzotriazole group and a naphthotriazole group.
  • alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have the above substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, an n-hexyl group, an n-octyl group, an n-dodecyl group and the like.
  • examples thereof include a branched chain alkyl group such as a chain alkyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group and a tertiary butyl group, and a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group and a cyclopentyl group.
  • Examples of the vinyl group which may have the above-mentioned substituent include a vinyl group, a methyl vinyl group, an ethyl vinyl group, a divinyl group, a pentadiene group and the like.
  • Examples of the carbonyl group which may have the above-mentioned substituent include a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, an n-butyl-carbonyl group, a phenylcarbonyl group and the like.
  • a substituent in a vinyl group an amide group which may have a substituent, a ureido group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a carbonyl group which may have a substituent. Is not particularly limited, but may be the same as the substituent described in the section of the amino group which may have the above-mentioned substituent.
  • the dye having a stilbene skeleton represented by the above formula (S) is a dye represented by the following formula (Sa) or a salt thereof, or a dye represented by the following formula (Sb) or a salt thereof. Is particularly preferable. By using these dyes, it is possible to emit various colors by combining a plurality of kinds of the dyes, and for example, a polarized light emitting element that emits white light can be obtained.
  • R is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a nitro group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, or a substituent.
  • Y is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. Represents.
  • the halogen atom may be the same as above.
  • the alkyl group which may have a substituent may be the same as that described in the section of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkoxyl group which may have a substituent is preferably a methoxy group, an ethoxy group or the like.
  • the amino group which may have a substituent may be the same as above, and is preferably a methylamino group, a dimethylamino group, an ethylamino group, a diethylamino group, a phenylamino group or the like.
  • the substituent R may be bonded to any carbon of the naphthalene ring in the naphthotriazole ring, but when the carbon condensed with the triazole ring is at the 1-position and the 2-position, the 3-position, 5-position, or It is preferably bonded to the 8-position.
  • n is an integer of 0 to 3, preferably 1 or 2.
  • - (SO 3 H) groups may be attached to any carbon of the naphthalene ring in naphthotriazole ring.
  • n 1, when the carbon that is condensed with the triazole ring position 1 and position 2 and 4-position, 6-position, or 7
  • R is a hydrogen atom and n is 1.
  • X represents an amino group which may have a nitro group or a substituent, and is preferably a nitro group.
  • the amino which may have a substituent may be the same as above, and may have an alkylcarbonylamino group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an arylcarbonylamino group which may have a substituent, and the like. It is preferably an alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms or an arylsulfonylamino group which may have a substituent.
  • Y in the above formula (Sb) is preferably an aryl group which may have a substituent, more preferably a naphthyl group which may have a substituent, and an amino group as a substituent. It is particularly preferable that the sulfo group is a substituted naphthyl group.
  • Z represents the same substituent as described for X in the above formula (SA), and is preferably a nitro group.
  • Examples of the compound represented by the above formula (S) include the Kayaphor series (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the Whitex series (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) such as Whitex RP. Further, the compound represented by the formula (S) is exemplified below, but the compound is not limited thereto.
  • the dye having the biphenyl skeleton is preferably a compound represented by the following formula (B) or a salt thereof.
  • P and Q independently have a nitro group, an amino group which may have a substituent, a carbonylamide group which may have a substituent, and a naphtho which may have a substituent. It may have a triazole group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, an amide group which may have a substituent, and a substituent. It represents a ureido group, an aryl group which may have a substituent, or a carbonyl group which may have a substituent.
  • P and Q may independently have a nitro group, an amino group which may have a substituent, a carbonylamide group which may have a substituent, and a substituent.
  • the group, the vinyl group which may have a substituent, the amide group which may have a substituent, the aryl group which may have a substituent and the carbonyl group which may have a substituent are the same as above. It's fine.
  • the compound represented by the above formula (B) is preferably a compound represented by the following formula (BA).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkoxyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and aralkyloxy groups. It represents an alkenyloxy group, an alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms, an arylsulfonyl group having 6 to 20 carbon atoms, a carboxylic amide group, a sulfonamide group, and a carboxyalkyl group, and j or k is an independently integer of 0 to 2. show.
  • the formula in (B-a) - a preferred substitution position of (SO 3 H) group is not particularly limited, preferably, when the 1-position of the vinyl group, 2-position, 4-position are preferred, particularly preferably 2 It is a place.
  • the carboxyalkyl group may be the same as above.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tertiary butyl group, a cyclobutyl group and the like.
  • Examples of the alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tasharibtoxy group, a cyclobutoxy group and the like.
  • Examples of the aralkyloxy group include an aralkyloxy group having 7 to 18 carbon atoms.
  • alkeniroxy group examples include an alkeniroxy group having 1 to 18 carbon atoms.
  • alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a propylsulfonyl group, an n-butylsulfonyl group, a sec-butylsulfonyl group, a tertiary butylsulfonyl group, a cyclobutylsulfonyl group and the like. Be done.
  • Examples of the arylsulfonyl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenylsulfonyl group, a naphthylsulfonyl group, and a biphenylsulfonyl group.
  • the preferred substitution positions of R 1 to R 4 are preferably 2-positions and 4-positions, preferably when the vinyl group is at the 1-position.
  • the polarized luminescent dye represented by the above formula (BA) can be synthesized by a known method. For example, 4-nitrobenzaldehyde-2-sulfonic acid is condensed with phosphonate, and then the nitro group is reduced. Obtained by doing.
  • Luminescent dye having a coumarin skeleton The compound having a coumarin skeleton to be a luminescent dye is preferably a compound represented by the following formula (C) or a salt thereof.
  • A represents a coumarin-based compound which may have a substituent
  • X represents a sulfo group or a carboxy group
  • p represents an integer of 1 to 3.
  • the coumarin-based compound represented by the formula (C) is a water-soluble luminescent dye having a coumarin skeleton.
  • formula (C) is the following formula (Ca)
  • the contrast at the time of polarized light emission is further improved, and thus is preferably exemplified.
  • groups R 5 and R 6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • Q represents a sulfur atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom
  • q represents 1-3. Represents an integer.
  • the luminescent dye which is a water-soluble coumarin-based compound represented by the formula (C) or the formula (CA) in the present invention has at least one coumarin skeleton in the molecule. Since the luminescent dye, which is a water-soluble coumarin-based compound according to the present invention, has a coumarin skeleton, it exhibits a polarized light emitting action by irradiation with ultraviolet light and visible light, specifically, light of 300 to 600 nm.
  • the salt of the compound represented by the above formulas (S), (B), and (C) is a salt formed together with an inorganic cation or an organic cation.
  • the inorganic cations include alkali metals such as lithium, sodium, and cations such as potassium, and, ammonium ions (NH 4 +) and the like.
  • Examples of the organic cation include organic ammonium represented by the following formula (A).
  • Z 1 to Z 4 independently represent a hydrogen atom, an alkyl, a hydroxyalkyl, or a hydroxyalkoxyalkyl , and at least one of Z 1 to Z 4 is a group other than a hydrogen atom.
  • Z 1 to Z 4 include C 1- C 6 alkyl such as methyl, ethyl, butyl, pentyl, and hexyl, preferably C 1- C 4 alkyl; hydroxymethyl, 2-hydroxyethyl, 3-hydroxy.
  • Hydroxy C 1- C 6 alkyl preferably hydroxy C 1- C 4 alkyl, such as propyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 3-hydroxybutyl, and 2-hydroxybutyl; and hydroxyethoxymethyl, 2-hydroxy.
  • Hydroxy C 1- C 6 alkoxy C 1- C 6 alkyl preferably hydroxy C 1- C 4 alkoxy C 1 -C, such as ethoxyethyl, 3-hydroxyethoxypropyl, 3-hydroxyethoxybutyl, and 2-hydroxyethoxybutyl. 4 Alkyl and the like can be mentioned.
  • these inorganic cations and organic cations are sodium ion, potassium ion, lithium ion, monoethanolammonium ion, diethanolammonium ion, triethanolammonium ion, monoisopropanolammonium ion, diisopropanolammonium ion, and tri.
  • examples thereof include isopropanol ammonium ion and cations such as ammonium.
  • lithium ion, ammonium ion, and sodium ion are more preferable.
  • polarized light emitting dyes that can be used in the above polarized light emitting device include, for example, C. I. Fluorescent Fluorescent 5, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 8, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 12, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 28, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 30, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 33, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 350, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 360, C.I. I. Fluorescent Fluorescent 365 and the like can be mentioned.
  • These fluorescent dyes may be free acids, or may be alkali metal salts (for example, Na salt, K salt, Li salt), ammonium salts or amine salts.
  • One of the above-mentioned polarized luminescent dyes alone or two or more of them can be combined and oriented.
  • it is possible to adjust so as to have various luminescent colors by adjusting the blending ratio between the polarized luminescent dyes. For example, by adjusting the absolute values of the chromaticity a * value and the b * value to be 5 or less, it is possible to make the polarized light emitted by the polarized light emitting element white.
  • the chromaticity a * value and b * value are obtained according to JIS Z 8781-4: 2013 based on the spectral distribution measured for the light emitted from the polarized light emitting element when the light is incident on the polarized light emitting element, respectively. Be done.
  • the object color display method defined in JIS Z 8781-4: 2013 corresponds to the object color display method defined by the International Commission on Illumination (abbreviation "CIE").
  • CIE International Commission on Illumination
  • the chromaticity a * value and b * value are usually measured by irradiating the measurement sample with natural light, but within the scope of the present specification and claims, the polarized light emitting element has a short wavelength such as an ultraviolet light region.
  • the chromaticity a * value and b * value can be confirmed by irradiating the light of the above and measuring the emitted light.
  • the absolute value of a * of the emitted light is 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1 or less.
  • the absolute value of b * of the emitted light is 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1 or less. If the absolute values of the a * value and b * value are 5 or less independently, they can be perceived as white by the human eye, and if both are 5 or less, they are perceived as more preferable white emission. Can be done.
  • the emitted polarized light is white, it can be used as a natural light source such as sunlight or a light source for paper white terminals, etc., and has the advantage of being easy to apply even when placed on a display using a color filter or the like. There is.
  • the light emission intensity there is no problem in applying it to a display as long as it can be perceived by the eyes.
  • it is important that the emitted light has a high degree of polarization and that the transmittance in the visible region is high as the features of the present application.
  • the above-mentioned polarized light emitting element preferably contains one or more dyes having a stilbene skeleton, a biphenyl skeleton or a coumarin skeleton, or salts thereof, but color adjustment or the like is further performed as long as the polarized light emitting function is not impaired.
  • one or more other organic dyes or other fluorescent dyes may be further contained, if necessary.
  • the other organic dye is not particularly limited as long as it can control the color (hue) of the polarizing light emitting element or the emission color, but a dye having high dichroism is preferable, and a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton is used.
  • Dyes that have little effect on the polarization performance in the ultraviolet light region are preferable.
  • Other such organic dyes include, for example, C.I. Ai. direct. Yellow 12, Sea. Ai. direct. Yellow 28, Sea. Ai. direct. Yellow 44, Sea. Ai. direct. Orange 26, Sea. Ai. direct. Orange 39, Sea. Ai. direct. Orange 71, Sea. Ai. direct. Orange 107, Sea. Ai. direct. Red 2, Sea. Ai. direct. Red 31, Sea. Ai. direct. Red 79, Sea. Ai. direct. Red 81, Sea. Ai. direct. Red 247, Sea. Ai. direct. Blue 69, Sea. Ai. direct. Blue 78, Sea. Ai. direct. Green 80 and Sea. Ai. direct.
  • Green 59 and the like can be mentioned.
  • These organic dyes may be free acids or salts of alkali metal salts (eg Na salt, K salt, Li salt), ammonium salts or amines.
  • alkali metal salts eg Na salt, K salt, Li salt
  • ammonium salts or amines e.g. Na salt, K salt, Li salt
  • generally disclosed fluorescent dyes can also be used for the purpose of adjusting the emission color, and are not particularly limited.
  • the above other organic dye or other fluorescent dye is used in combination, it is possible to select the dye to be blended and adjust the blending ratio or the like in order to adjust the desired color of the polarized light emitting element.
  • the blending ratio of the organic dye or the fluorescent dye is not particularly limited depending on the purpose of preparation, but the total amount of these other organic dyes or other fluorescent dyes is 0.01 to 10 with respect to 100 parts by mass of the polarized light emitting element. It is preferably used in the range of parts by mass.
  • the dyeing solution may further contain a dyeing aid, if necessary, in addition to each of the above dyes.
  • the dyeing aid include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium chloride, sodium sulfate (Glauber's salt), anhydrous sodium sulfate, sodium tripolyphosphate and the like, and sodium sulfate is preferable.
  • the content of the dyeing aid can be arbitrarily adjusted depending on the dyeability of the dye used, the immersion time, the temperature of the dyeing solution, etc., but is preferably 0.0001 to 10% by mass in the dyeing solution. More preferably, it is 0.0001 to 2% by mass.
  • a pre-cleaning step can be optionally performed in order to remove the dyeing solution adhering to the surface of the base material in the dyeing step.
  • a pre-cleaning step water is generally used as the cleaning liquid.
  • the washing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 300 seconds, and more preferably 1 to 60 seconds.
  • the temperature of the cleaning liquid in the pre-cleaning step needs to be a temperature at which the material constituting the base material does not dissolve, and the cleaning treatment is generally performed at 5 to 40 ° C. It should be noted that the pre-cleaning step can be omitted because it does not have a particularly large effect on the performance of the polarized light emitting element without going through the pre-cleaning step.
  • the substrate can contain a cross-linking agent.
  • a cross-linking agent for example, a solution containing boric acid is used.
  • the solvent in the treatment solution is not particularly limited, but water is preferable.
  • the concentration of boric acid in the treatment solution is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass.
  • the temperature of the treatment solution is preferably 30 to 80 ° C, more preferably 40 to 75 ° C.
  • the treatment time of this cross-linking step is preferably 30 seconds to 10 minutes, more preferably 1 to 6 minutes.
  • the fixing process enables dye immobilization in the polarized light emitting element.
  • the cationic polymer compound for example, cation, dicyanamide and formalin polymerization condensate as dicyan, dicyandiamide / diethylenetriamine polycondensate as polyamine, epichlorohydrin / dimethylamine addition polymer as polycation, dimethyl Diallyl amonnium chloride / ion dioxide ion copolymer, diallylamine salt polymer, dimethyldiallylammonium chloride polymer, allylamine salt polymer, dialkylaminoethyl acrylate quaternary salt polymer and the like are used.
  • the stretching step is performed by uniaxially stretching the base material in a certain direction, and may be either a wet stretching method or a dry stretching method.
  • the draw ratio is preferably 3 times or more, more preferably 5 to 8 times.
  • the stretching treatment is performed while immersing the base material in a solution containing at least one cross-linking agent.
  • the cross-linking agent for example, boric acid in the above-mentioned cross-linking agent step can be used, and preferably, the stretching treatment can be performed in the treatment solution used in the cross-linking step.
  • the stretching temperature is preferably 40 to 70 ° C, more preferably 45 to 60 ° C.
  • the stretching time is usually 30 seconds to 20 minutes, preferably 2 to 7 minutes.
  • the wet stretching step may be carried out by one-step stretching or by two or more steps of multi-step stretching.
  • the stretching treatment may be optionally performed before the dyeing step, and in this case, the dye orientation can also be performed at the time of dyeing.
  • the stretching heating medium is an air medium
  • the humidity is preferably in an atmosphere of 20 to 95% RH.
  • the method for heating the base material include, but are not limited to, an inter-roll zone stretching method, a roll heating stretching method, a hot pressure stretching method, and an infrared heating stretching method.
  • the dry stretching step may be carried out by one-step stretching or by two or more steps of multi-step stretching.
  • the cross-linking agent may precipitate or foreign matter may adhere to the surface of the base material, so that a cleaning step of cleaning the surface of the base material can be performed.
  • the washing time is preferably 1 second to 5 minutes.
  • a cleaning method it is preferable to immerse the base material in a cleaning liquid, and on the other hand, the cleaning liquid can be applied to the base material or cleaned by coating. Water is preferable as the cleaning liquid.
  • the cleaning treatment may be carried out in one step or in two or more steps.
  • the temperature of the washing solution in the washing step is not particularly limited, but is usually 5 to 50 ° C., preferably 10 to 40 ° C., and may be room temperature.
  • the solvent of the solution or treatment liquid used in each of the above steps in addition to the above water, for example, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, etc.
  • examples thereof include alcohols such as triethylene glycol, tetraethylene glycol and trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine.
  • the solvent of the solution or the treatment liquid is not limited to these, but is most preferably water. Further, the solvent of these solutions or the treatment liquid may be used alone or as a mixture of two or more kinds.
  • a drying step of the base material is performed.
  • the drying process can be performed by natural drying, in order to further improve the drying efficiency, it can be performed by compression with a roll, removal of moisture on the surface with an air knife, a water absorption roll, etc. It is also possible to do it.
  • the temperature of the drying treatment is preferably 20 to 100 ° C, more preferably 60 to 100 ° C.
  • the drying time is preferably 30 seconds to 20 minutes, more preferably 5 to 10 minutes.
  • the above method is an example of a method for manufacturing a polarized light emitting device that can be used in the present invention. Since each of the above dyes does not decompose even in a high temperature or high humidity environment, a polarized light emitting device having high durability can be obtained.
  • the polarized light emitting dye used in the present application includes a compound having at least one of the above-mentioned stillben skeleton, biphenyl skeleton or coumarin skeleton in the structure and emitting fluorescence, or a salt thereof.
  • the polarized light emitting element receives light from the ultraviolet region to the near-ultraviolet visible region, that is, the invisible light region, absorbs the light from the ultraviolet region to the near-ultraviolet visible region, and uses the energy to polarize the visible light region. It has the characteristic of being able to emit the emitted light.
  • the light emitted by the polarized light emitting element is polarized light in the visible light region
  • the polarized light emitting element is observed through a general polarizing plate with respect to the light in the visible light region, it is polarized in the visible light region.
  • the angle of the axis of the plate it is possible to visually recognize each of the light of the strong light emitting axis and the light of the weak light emitting axis (or the light of the non-light emitting axis) of the polarized light.
  • the degree of polarization of the polarized light emitted by the polarized light emitting element is 70% or more and 100% or less, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, and particularly preferably 98% or more.
  • the light emitting element can transmit light in the visible light region without absorbing it. That is, the transmittance of the polarized light emitting element in the visible light region can provide a high transmittance with the transmittance corrected for visual sensitivity, and is higher than the parallel transmittance of 30 to 35% in the configuration in which a general polarizing plate is used in the liquid crystal display.
  • the single transmittance corrected for luminosity factor is 50% or more, a liquid crystal display having a significantly higher transmittance can be obtained as compared with the conventional liquid crystal display, but it is preferably 60%. As mentioned above, it is more preferably 70% or more, further preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.
  • a polarized light emitting element having at least one of the above-mentioned stillben skeleton, biphenyl skeleton or coumarin skeleton in the structure and containing a compound that emits fluorescence or a salt thereof has a small absorption in the visible light region in a non-light emitting state. Therefore, it is preferable because a polarized light emitting element having high transparency can be obtained in appearance, and since light having high brightness polarized light can be emitted in light emission, it is possible to provide a polarized light emitting element having high brightness.
  • a transparent protective film may be further provided on the polarized light emitting element to form a polarized light emitting plate provided with the transparent protective film.
  • the transparent protective film is used to improve the durability, handleability, etc. of the polarized light emitting element, and the transparent protective film has any influence on the axial absorption anisotropy and the polarized light emission exhibited by the polarized light emitting element. is not it.
  • the transparent protective film may be provided on both sides of the polarizing light emitting element, but may be provided on either one side, that is, only on one side.
  • the transparent protective film is preferably a transparent protective film having excellent optical transparency and mechanical strength. Further, the transparent protective film is preferably a film having a layer shape capable of maintaining the film shape, and is a plastic film having excellent thermal stability, moisture shielding property, etc. in addition to transparency and mechanical strength. preferable.
  • the material for forming such a transparent protective film include a cellulose acetate film, an acrylic film, a fluorine film such as an ethylene tetrafluoride / propylene hexafluoride copolymer, a polyester resin, and a polyolefin.
  • Examples thereof include a film made of a resin or a polyamide-based resin, and a triacetyl cellulose (TAC) film or a cycloolefin-based film is preferably used.
  • the thickness of the transparent protective film is preferably in the range of 1 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably in the range of 10 ⁇ m to 150 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 40 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the method of providing the transparent protective film on the polarized light emitting element is not particularly limited, but for example, it is also possible to superimpose the transparent protective film on the polarized light emitting element and laminate it with a known formulation.
  • the polarized light emitting plate may further include an adhesive layer for bonding the transparent protective film and the polarized light emitting element, respectively.
  • the adhesive constituting the adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol-based adhesives, urethane emulsion-based adhesives, acrylic adhesives, polyester-isocyanate-based adhesives, and the like. A polyvinyl alcohol-based adhesive is preferably used. After forming the adhesive layer, the polarized light emitting plate can be produced by drying or heat-treating at an appropriate temperature.
  • the polarized light emitting plate may be appropriately provided with various known functional layers such as an antireflection layer, an antiglare layer, and a further transparent protective layer on the exposed surface thereof.
  • a method of applying a material having various functionalities to the exposed surface of the transparent protective layer is preferable, and various functional layers or films are applied via an adhesive or an adhesive. It can also be attached to the exposed surface of the transparent protective layer.
  • the transparent protective layer include a protective layer such as a hard coat layer such as an acrylic resin, a polysiloxane resin, and a urethane resin.
  • an antireflection layer can be provided on the exposed surface of the transparent protective layer.
  • the antireflection layer is formed, for example, by depositing or sputtering a substance such as silicon dioxide or titanium oxide on the transparent protective layer, or by applying a thin layer of a fluorine-based substance on the transparent protective layer. Can be done.
  • the polarized light emitting element or the polarized light emitting plate obtained as described above is subjected to a light absorption filter having a luminosity factor correction single transmittance of 45 to 100% so as to satisfy the following formula (1) or formula (2). It is obtained by providing.
  • a em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the maximum absorption wavelength on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element
  • F em-L indicates the quantum yield on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element. The rate is shown
  • a fi-em- ⁇ max indicates the absorbance of the filter at the maximum emission wavelength of the polarized light emitting element.
  • TA fi-em represents the integrated value of the absorbance of each wavelength of the filter in the wavelength range where the polarized light emitting element emits light
  • TAF em-L represents each of the axes on the axis where the light absorption amount of the polarized light emitting element is the lowest.
  • the value obtained by integrating the product of the absorbance of the wavelength and the quantum yield of the axis having the lowest light absorption amount of the polarized light emitting element in the light absorption wavelength range of the polarized light emitting element is shown.
  • the light absorption filter becomes a filter that absorbs the light having the wavelength emitted by the polarized light emitting element, and by satisfying the above equation (1), the light having the maximum emission wavelength in the axis where the light emission of the polarized light emitting element is weak is effectively reduced. Therefore, it is possible to obtain an optical system having a high contrast of polarized light emission.
  • the emission intensity of the strongest wavelength (peak intensity of the weak axis) in the emission of the weak axis of the polarizing light emitting element can be substantially eliminated, and high brightness can be achieved. It is preferable because an optical system having the same can be obtained, that is, an optical system having a high contrast of polarized light emission can be obtained.
  • the product of the absorbance of the filter (hereinafter, also referred to as “A fi-em- ⁇ max ”) and 0.6 is preferably 0.35 or less.
  • a fi-em- ⁇ max an optical system capable of providing high-luminance polarized light emission can be obtained.
  • the value of 0.6 ⁇ A fi-em- ⁇ max is more preferably 0.30 or less, further preferably 0.22 or less, particularly preferably 0.18 or less, and even more preferably 0. It is 15 or less. It is preferable to set the value to 0.30 or less because it is possible to obtain an optical system having higher transmittance and capable of providing highly contrasted polarized light emission.
  • the optical system of the present invention can be achieved by satisfying the above formula (1) or the above formula (2).
  • satisfying the formula (1) or the formula (2) it is possible to obtain an optical system having a high transmittance and a high degree of polarization, that is, a high contrast bright light position and a high quenching position.
  • the equation (1) can suppress the emission line at the weak emission position of the polarized light emitting element, and the equation (2) can suppress the amount of light emitted at the weak emission position of the polarized light emitting element. Therefore, the transmittance is high and the polarized light is polarized.
  • These conditions are suitable for obtaining an optical system having a high degree of light emission, that is, a high contrast bright light position and a high quenching position. It is preferable to satisfy at least the formula (2), and more preferably to satisfy the formula (1) and the formula (2) at the same time.
  • An optical system having high transparency can be obtained by setting the transmittance of the filter used in the present invention for correcting the luminosity factor to 45 to 100%.
  • the polarized light emitting element used in the present invention absorbs light at 400 to 700 nm, for example, when all or part of the light absorption wavelength is in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region, specifically 300 to 430 nm. Since it is extremely low, it has high transparency. Therefore, when the visible sensitivity correction single-unit transmittance of the filter is 50 to 99.9%, an optical system having higher transparency can be obtained, preferably 60 to 99.9%, which is more preferable. Is 70 to 99.9%, more preferably 80 to 99.9%.
  • the transmittance of each wavelength in the polarized light emitting element is 45 to 100%, so that the contrast is high and high. It is preferable because an optical system having transparency can be obtained.
  • the transmittance of the filter at the emission wavelength of the polarized light emitting device is 50 to 99.9%, so that one more preferable form of the present application can be achieved, but preferably 60 to 99.9%, more preferably. It is 70 to 99.9%, more preferably 80 to 99.9%. It is preferable that such a filter is provided on the side to be visually recognized by a person because it can more effectively provide a high contrast in the optical system of the present application for the person who visually recognizes the filter.
  • the visible light absorption filter used in the present invention is preferably a polarizing element or a polarizing plate.
  • the polarizing plate means a polarizing element provided with a transparent protective film (in other words, the polarizing plate includes a polarizing element and a transparent protective film), and the transparent protective film does not interfere with the optical characteristics of the polarizing element. It is preferable to use one that does not absorb light in the ultraviolet region.
  • the polarizing element is not particularly limited as long as it has axial absorption anisotropy with respect to light in the visible light region, that is, a polarizing function, and its single transmittance or its single absorbance is based on the above formula (1).
  • a polarizing element that satisfies the above formula (2) it is possible to provide an optical system having high brightness or high contrast equal to or higher than that of the filter (the polarizing element), which is preferable.
  • Examples of the polarizing plate using the polarizing element include an iodine-based polarizing plate, a dye-based polarizing plate, a dye-based polarizing plate capable of controlling polarization of only a specific wavelength, a type polarizing plate using polyene, and a wire grid type polarizing plate.
  • a reflective polarizing plate and the like are exemplified.
  • the polarizing element has polarization performance for light in a part or all of the wavelength range of 400 to 700 nm.
  • Examples of the iodine-based polarizing plate include JP-A-2001-290029 and JP-A-2010-072548, and examples of the dye-based polarizing plate include JP-A-2001-033627, JP-A-2004-251962, and Patent Document 7, which have specific wavelengths.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-0848803, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-238888, WO2012-165223, and Patent Document 8 are exemplified for a dye-based polarizing plate capable of controlling only polarization, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-527847 for a polarizing plate using polyene.
  • Special Table 2005-517974 is exemplified
  • Special Table 2003-51818 and Special Table 2003-502708 are exemplified as the wire grid type polarizing plate.
  • Examples of the reflective polarizing plate include US Patent No. 3610729, WO95 / 17303, WO95 / 17692, WO95 / 17699, WO96 / 19347, WO99 / 36262, WO2005 / 0888363, JP-A-2007-298634, WO2011 / 07471, and the like.
  • 3M company DBEF can be exemplified.
  • the transmittance of a single unit satisfies the above formula (1) or the above formula (2), or the following formula (3) or the following formula (4) described later, and further high long-term storage stability and harshness. Since it is preferable to have stable durability even under conditions, a dye-based polarizing plate or a type of polarizing plate using a polyene is preferable, and a polyvinyl alcohol film or the like has high durability even in a high temperature and high temperature and humidity environment.
  • a dye-based polarizing plate obtained by containing a dichroic dye in the base material of the above material and stretching it in an aqueous boric acid solution is particularly preferable. Examples of the dichroic dye include those described in Non-Patent Document 1.
  • the polarizing element has a function as a polarizing element when the ratio of the absorption amount of the axis with the strongest absorption to the absorption amount of the axis with the lowest absorption, that is, the two-color ratio is 3 or more. It is more preferably 10 or more, still more preferably 20 or more, particularly preferably 35 or more, and even more preferably 40 or more.
  • the degree of polarization of the polarizing element may be 30% or more, more preferably 40% or more, further preferably 60% or more, still more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. be.
  • the axis of the polarized light emitting element having the weakest emission amount and the axis of the polarizing element having the highest absorbance are parallel to each other. It is preferable to be used in. It is shown that the angle of the state in which the axis with the weakest emission amount of the polarizing light emitting element and the axis with the highest absorbance of the polarizing element do not have to be exactly the same, and is in a parallel state for convenience. May be good.
  • the axis having the weakest emission amount of the polarizing light emitting element and the axis having the highest absorbance of the polarizing element are completely parallel to each other because the highest brightness and the highest contrast can be provided in the optical system of the present invention. .. It is possible to substantially achieve a state in which the axis with the weakest emission amount of the polarizing light emitting element and the axis with the highest absorbance of the polarizing element are substantially parallel, but within 10 ° with respect to the completely parallel axis. It is preferably within 5 °, more preferably within 2 °, and particularly preferably within 1 °.
  • the filter is a polarizing element and satisfies the following formula (3) because an optical system having a high contrast of polarized light emission can be obtained.
  • a em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the maximum absorption wavelength on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element
  • F em-L indicates the quantum yield on the axis with the lowest light absorption of the polarized light emitting element.
  • a Pol-Kz-em-L- ⁇ max indicates the absorbance at the highest absorption axis of the polarizing element at the maximum emission wavelength on the axis where the amount of emitted light of the polarized light emitting element is the weakest.
  • the transmittance is high, the brightness of the emission position is high, and the emission brightness of the quenching position, particularly the maximum emission wavelength of the quenching position, is higher than that when a visible light absorption filter that is not a polarizing element is used. It is possible to obtain an optical system that emits significantly less light, that is, an optical system with high contrast.
  • the filter when the filter satisfies the following formula (3-a), an optical system having high brightness and low emission brightness at the quenching position, that is, a high-contrast optical system can be obtained. More preferably, the filter satisfies the following formula (3-b).
  • the value of 0.6 ⁇ A Pol-Kz-em-L- ⁇ max is preferably less than 0.6, more preferably less than 0.5, still more preferably less than 0.4. It is small, particularly preferably less than 0.3. According to the preferred embodiment, it is possible to obtain an optical system having higher transmittance, higher brightness, and / or lower emission brightness at the quenching position, that is, an optical system having higher contrast and / or higher transmittance. ..
  • the filter when the filter is a polarizing element, by satisfying the following equation (4), the amount of light emitted from the weak axis of the polarized light emitting element is reduced as compared with the case where the filter is not a polarizing element, and polarization is achieved. An optical system with high emission contrast can be obtained.
  • TA pol-Kz-em represents the value obtained by integrating the absorbance of each wavelength at the highest absorption axis of the polarizing element in the wavelength range where the polarized light emitting element emits light
  • TAF em-L represents the value obtained by integrating the absorbance of each wavelength in the equation (2). Indicates the same as.
  • the amount of light emitted from the weak axis of the polarized light emitting element can be further reduced, and the optical system can exhibit high-contrast polarized light emission.
  • the hue of a single substance obtained by JIS Z 8781-4: 2013 is -5 ⁇ a * ⁇ +3 and b * ⁇ 3, so that the optics of neutral color It is preferable because the system can be obtained.
  • the filter has a neutral color, that is, both a * and b * have values close to zero.
  • the hue of a single unit is -5 ⁇ a * ⁇ +3, and.
  • the same effect can be obtained by setting b * ⁇ 3.
  • the value of a * is more preferably -3 or more and 2 or less, and further preferably -2 or more and 1 or less.
  • the value of b * is preferably -2 or more and 2 or less, and more preferably -1 or more and 1 or less.
  • the polarized light emitting element and the filter may be arranged separately, but by stacking the polarized light emitting element and the filter, it is possible to provide an optical system having higher brightness and higher transmittance. It is preferable because it can be done.
  • the optical transmittance of an optical member decreases due to interfacial reflection when light is incident on the interface. Therefore, in the optical system of the present invention, it is important to reduce the interface and the interfacial reflection on the optical path of the optical system in order to obtain an optical system having high brightness and high transmittance. Therefore, it is a preferable form that the polarized light emitting element and the polarized element are laminated.
  • the optical system may be provided with a medium for controlling the phase.
  • the medium having a phase include a retardation plate (also called a wave plate or a retardation film), and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) that electrically drives and controls a liquid crystal display.
  • a liquid crystal display device can be obtained by using a liquid crystal panel (liquid crystal cell) whose phase can be electrically controlled as a phase control medium, which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the polarized light emitting element emits light, so that a self-luminous liquid crystal display can be produced, and a liquid crystal display having high transmittance and high contrast can be obtained.
  • a liquid crystal display uses two polarizing plates, and the parallel transmittance when two polarizing plates are used is 25 to 35%.
  • the conventional liquid crystal display using a polarizing plate having a parallel transmittance of 25 to 35% has a low transmittance as a transparent display, so that the quality is low, and since it is not self-luminous, it is necessary to provide a backlight. Since CCFL and LED are used as the backlight unit, transparency could not be obtained.
  • the polarized light emitting element itself used in the optical system of the present invention is transparent and emits light, it can be used as a transparent and self-luminous liquid crystal display device.
  • polarized light has the properties of particles and waves, but when light is expressed as a wave, the phase of the wave can be controlled.
  • a wave plate is an optical functional element that gives a predetermined phase difference to linearly polarized light, and polarized light is applied to light of a specific axis in another axis (for example, 90 °). It is possible to provide different phases. That is, by providing a wave plate on the optical path of one polarized light, it is possible to convert the polarized light into polarized light on the opposite axis and newly impart circularly polarized light, elliptically polarized light, or the like.
  • the wave plate is an element capable of changing the polarization state of incident light by making a phase difference between two orthogonal polarization components by using an oriented birefringent material (for example, a stretched film).
  • an oriented birefringent material for example, a stretched film.
  • the slow axis of the ⁇ / 2 retardation plate is installed at 45 ° with respect to the axis of polarization.
  • the linearly polarized light incident on the wave plate (phase difference plate) can be rotated by 90 ° and emitted as polarized light having a polarization axis in the direction orthogonal to the incident polarization axis (90 °).
  • the function of the retardation plate is exhibited to some extent even if the axis is deviated by about ⁇ 10 °, but it is preferably ⁇ 5 °. It is preferably arranged in a range, more preferably in the range of ⁇ 3 °, even more preferably in the range of ⁇ 2 °, particularly preferably in the range of ⁇ 1 °. Further, when the slow axis of the ⁇ / 4 retardation plate is installed at 45 ° with respect to the axis of polarization, the linearly polarized light incident on the wavelength plate (phase difference plate) is emitted as circularly polarized light. Make it possible.
  • the optical system of the present invention produced in this manner exhibits a polarized light emitting action, high transmittance, that is, a high-brightness and high-contrast optical system in the visible light region. Further, since the optical system of the present invention exhibits excellent durability against heat, humidity, light, etc., its performance can be maintained even in a harsh environment, as compared with the conventional iodine-based polarizing plate. Also has high durability. Therefore, the optical system of the present invention includes lenses, glasses, liquid crystal displays, and liquid crystal displays that require high transparency in the visible light region and high durability in harsh environments, for example, televisions, wearable terminals, and tablet terminals.
  • Smartphones in-vehicle monitors, see-through displays, digital signage used outdoors or indoors, various display devices such as smart windows, high-efficiency polarized backlights for liquid crystal displays, as well as highly efficient light emission It can be applied to liquid crystal light sources and the like.
  • Display device In the present invention, when a specific polarized light emitting dye is used, the polarized light emitting action is exhibited by irradiating light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region, specifically, light of 300 to 430 nm, and this action is utilized. This makes it possible to display. Since the display device of the present invention has a high transmittance in the visible light region, a decrease in the transmittance in the visible light region like a conventional polarizing plate can be remarkably small, and particularly, a display including the optical system of the present invention. Since the device has high transparency, it is possible to obtain an almost transparent display even though it is a liquid crystal display.
  • the display device of the present invention is effective for application as a transparent liquid crystal display having no light loss, particularly as a see-through display.
  • the display device of the present invention exhibits a polarized light emitting action by irradiating, for example, ultraviolet light, and a liquid crystal display using the polarized light emitting can be manufactured. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal display using invisible light using ultraviolet light instead of a normal liquid crystal display using visible light. That is, even in a dark space without light, it is possible to manufacture a self-luminous liquid crystal display on which characters, images, etc. to be displayed are displayed as long as the space can be irradiated with ultraviolet light.
  • the liquid crystal cell used in the in-vehicle or outdoor display liquid crystal display using the optical system of the present invention is not limited to, for example, TN liquid crystal, STN liquid crystal, VA liquid crystal, IPS liquid crystal, etc. , Can be used in any liquid crystal display mode.
  • the optical system of the present invention is excellent in polarized light emitting performance, and further, discoloration and deterioration of polarized light emitting performance can be suppressed even in a high temperature and high humidity state inside or outdoors. Therefore, it can contribute to the improvement of long-term reliability of the in-vehicle or outdoor display liquid crystal display.
  • a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi High-Tech Technologies) was used to evaluate the transmittance and absorbance of a polarized light emitting element, a polarized light emitting plate, a polarizing element, a polarizing plate, and an optical system.
  • Luminosity factor correction single transmittance Ys Luminosity factor correction orthogonal transmittance Yc
  • Light polarized by irradiating absolute polarization to a polarized light emitting element, a polarized light emitting plate, a polarizing element, a polarizing plate, or an optical system and polarized at an orthogonal position to an axis showing the highest light absorption due to the orientation of the dye is incident.
  • the light transmission rate measured at that time that is, the light transmission rate on the axis with the least absorption at the time of incident of absolute polarization is defined as Ky, and the polarized light emitting element or the polarizing element is irradiated with absolute polarization to obtain the highest degree of dye orientation.
  • the light transmission rate measured when light polarized parallel to the axis showing high light absorption that is, the light transmission rate on the axis with the highest absorption when absolute polarized light was incident was defined as Kz.
  • Ky in the polarized light emitting element indicates the light transmittance of the axis having the weakest emission, and Kz in the polarized light emitting element also indicates the light transmittance of the axis having the strongest emission.
  • the visible sensitivity-corrected single transmittance Ys and the visual sensitivity-corrected orthogonal transmittance Yc of each measurement sample are the above-mentioned Ky and Kz obtained at predetermined wavelength intervals d ⁇ (here, 5 nm) in the wavelength region of 380 to 780 nm in the visible light region.
  • d ⁇ here, 5 nm
  • the single transmittance Tc of each wavelength was calculated by substituting into the equation (II), and the transmittance was corrected to the luminosity factor according to JIS Z 8722: 2009. Is.
  • the single transmittance Ts of each wavelength is substituted into the following formula (III) to calculate the luminosity factor correction single transmittance Ys
  • the orthogonal transmittance Tc of each wavelength is substituted into the following formula (IV).
  • Luminosity factor correction orthogonal transmittance Yc was calculated.
  • P ⁇ represents the spectral distribution of standard light (C light source)
  • y ⁇ represents the two-degree visual field color matching function.
  • the luminosity factor correction single transmittance Ys indicates the transmittance when visually recognized as a single unit
  • the luminosity factor correction orthogonal transmittance Yc indicates the transmittance when two measurement samples are viewed orthogonally.
  • Ts (Ky + Kz) / 2 (I)
  • Tc (Ky ⁇ Kz) / 100 (II)
  • Quantum yield of polarized light emitting device The quantum yield in each axis of the polarized light emitting device was measured by using the FP-8500 manufactured by JASCO Corporation. Specifically, when measuring the quantum yield of a polarized light emitting element by FP-8500 manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd., the axis showing the highest light absorption by the orientation of the polarized light emitting dye by allowing polarized light to enter the polarized light emitting element.
  • the quantum yield obtained by irradiating the shaft polarized with light and the quantum yield obtained by irradiating the shaft polarized with the axis showing the lowest light absorption due to the orientation of the polarized luminescent dye were measured, and the quantum yield obtained by irradiating the shaft polarized with the light was measured.
  • the quantum yield of the polarized light emitting element was used.
  • emission intensity of each wavelength of the polarized light emitting element, and the degree of polarization (DOP) of the emitted light For the emission intensity of each wavelength of the polarized light emitting element and the degree of polarization (DOP) of the emitted light, the values obtained by measuring by the Stokes parameter method were used. Specifically, the value measured using a spectroscopic polarimeter (a spectroscopic polarimeter manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd., Poxi-Spectra) was used.
  • a polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 ⁇ m (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in warm water at 40 ° C. for 3 minutes to swell the film.
  • the film obtained by swelling was subjected to 0.8 parts by weight of an aqueous solution of 4,4'-bis- (sulfostyryl) biphenyl disodium (Tinopal NFW Liquid manufactured by BASF) according to the formula (B-1), and 1 part of Glauber's salt. It was immersed in an aqueous solution at 45 ° C. containing 0.0 parts by weight and 1500 parts by weight of water for 4 minutes.
  • the obtained film was stretched in a 3% aqueous boric acid solution at 50 ° C. for 5 minutes so as to have a length of 5 times.
  • the film obtained by stretching was washed with water at room temperature for 20 seconds while maintaining the stretched state, and then dried at 70 ° C. for 9 minutes to obtain a polarized light emitting device A.
  • the order parameter of the polarized light emitting device A calculated by the above formula (5) was 0.91, and the wavelength having the largest absorption was 375 nm.
  • the polarized light emitting element A When the polarized light emitting element A was irradiated with ultraviolet rays and the light emission was confirmed through a general polarizing plate (SKN-18243P manufactured by Polatechno Co., Ltd.), blue polarized light was emitted in the extending axis direction when the polarized light emitting element was processed. On the other hand, the emission of polarized light was remarkably low on the axis orthogonal to the extension axis. That is, the polarized light emitting device was an element that emits linearly polarized light.
  • a triacetyl cellulose film (ZRD-60 manufactured by FUJIFILM Corporation) containing no UV absorber is treated with a 1.5 specified sodium hydroxide aqueous solution at 35 ° C. for 10 minutes, washed with water, and then dried at 70 ° C. for 10 minutes. I let you.
  • a triacetyl cellulose film (hereinafter referred to as TAC) obtained by alkali treatment is laminated on both sides of a polarizing light emitting element A via an aqueous solution containing 4% polyvinyl alcohol resin (NH-26 manufactured by Japan Vam & Poval). Then, it was dried at 70 ° C.
  • a polarized light emitting plate A having a structure of TAC / polarized light emitting element A / TAC.
  • the obtained polarized light emitting plate A had the characteristics of the polarized light emitting element A without impairing the optical characteristics of the obtained polarized light emitting element A.
  • the polarized light is similarly polarized except that 0.05 parts by weight of the aqueous solution of the compound described in the formula (B-1) is used instead of 0.8 parts by weight of the aqueous solution.
  • a light emitting element B and a polarized light emitting plate B were produced.
  • the order parameter of the polarized light emitting device B calculated by the above formula (5) was 0.84, and the wavelength having the largest absorption was 380 nm.
  • the polarized light emitting plate B When the polarized light emitting plate B was irradiated with ultraviolet rays and the light emission was confirmed through a general polarizing plate (SKN-18243P manufactured by Polar Techno Co., Ltd.), blue polarized light was emitted in the extending axis direction during processing of the polarized light emitting element. On the other hand, the emission of polarized light was remarkably low on the axis orthogonal to the extension axis. That is, the polarized light emitting device was an element that emits linearly polarized light.
  • the polarized light emitting dye represented by the formula (S-7) was used as the polarized light emitting dye instead of 0.8 parts by weight of the compound aqueous solution described in the formula (B-1).
  • the polarized light emitting element C and the polarized light emitting plate C were produced in the same manner except that 1 part by weight was used.
  • the order parameter of the polarized light emitting device C calculated by the above formula (5) was 0.84, and the wavelength having the largest absorption was 400 nm.
  • the polarized light emitting plate C When the polarized light emitting plate C was irradiated with ultraviolet rays and the light emission was confirmed through a general polarizing plate (SKN-18243P manufactured by Polar Techno Co., Ltd.), blue polarized light was emitted in the extending axis direction during processing of the polarized light emitting element. On the other hand, the emission of polarized light was remarkably low on the axis orthogonal to the extension axis. That is, the polarized light emitting element C was an element that emits linearly polarized light.
  • FIG. 1 shows Ky and Kz of each wavelength in the polarized light emitting plates A to C obtained by measuring every 5 nm using a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi High-Tech Technologies), and a spectroscopic polarimeter (Tokyo).
  • FIG. 2 shows the emission intensity ratio of each wavelength when the intensity of the emission wavelength showing the maximum value in the polarized light emitting plates A to C measured by the spectropolarimeter (Poxi-Spectra) manufactured by Instruments Co., Ltd. is set to 1, and the polarized light emitting plate A is shown.
  • FIG. 3 shows the degree of polarization (DOP) at a wavelength at which the emission intensity ratio of each wavelength is 0.05 or more when the intensity of the emission wavelength showing the maximum value in the emitted light of to C is set to 1.
  • DOP degree of polarization
  • Table 1 shows the sensitivity correction single transmission (Ys-em ), maximum absorption wavelength ( ⁇ max-A em ), and polarized light emitting plates at the maximum absorption wavelength in the polarized light emitting plates A to C obtained by measuring every 5 nm.
  • the absorbance at the wavelength showing maximum absorption on the axis with the highest light absorption ( Aem-H- ⁇ max ) and the absorbance at each wavelength on the axis with the highest light absorption of the polarizing light emitting plate were integrated in the light absorption wavelength range.
  • Product with the quantum yield ( Fem-H ) of the axis with the highest amount, the absorbance of each wavelength on the axis with the highest light absorption of the polarized light emitting plate, and the quantum of the axis with the highest light absorption of the polarized light emitting plate The value obtained by integrating the product with the yield in the light absorption wavelength range of the polarized light emitting plate (TAF em-H ), and the absorbance at the wavelength indicating the maximum absorption on the axis where the light absorption amount of the polarized light emitting plate is the lowest (A em-L).
  • the polarized light emitting plate A absorbs light of about 425 nm or less
  • the polarized light emitting plate B absorbs light of about 405 nm or less
  • the polarized light emitting plate C absorbs light of 440 nm or less. It can be seen that it has anisotropy, that is, a polarization function.
  • the polarized light emitting plate A and the polarized light emitting plate B emit light at 400 to 570 nm
  • the polarized light emitting plate C emits light at 430 to 600 nm, and the light emitted by each polarized light emitting plate is high. It can be seen that it has a degree of polarization (DOP).
  • DOP degree of polarization
  • Example 1 of Patent Document 7 a polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 ⁇ m (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in warm water at 45 ° C. for 2 minutes, swelling treatment was applied, and the stretching ratio was 1.30. Doubled. As a dyeing step, the swollen film was subjected to 2000 parts by weight of water, 2.0 parts by weight of anhydrous glass, 0.34 parts by weight of the azo compound described in Synthesis Example 1, WO2012 / 165223, Synthesis Example of JP-A-2003-215338. 0.027 parts by weight of the azo compound according to No.
  • Example 1 1, 0.040 parts by weight of the azo compound according to Example 1, C.I. I.
  • the film was impregnated with an azo compound by immersing it in a liquid at 45 ° C. containing 0.16 parts by weight of Direct Orange 39 for 1 minute and 00 seconds.
  • the obtained film was immersed in an aqueous solution at 40 ° C. containing 20 g / l of boric acid (manufactured by Societa Chemica Larderello s.pa.) for 1 minute.
  • the obtained film was stretched 5.0 times and subjected to a stretching treatment for 5 minutes in an aqueous solution at 50 ° C. containing 30.0 g / l of boric acid.
  • the resulting film was treated with water at 25 ° C.
  • a polarizing element A which is one form of a visible light absorption filter.
  • a triacetyl cellulose film (ZRD-60 manufactured by FUJIFILM Corporation) containing no UV absorber is treated with a 1.5 specified sodium hydroxide aqueous solution at 35 ° C. for 10 minutes, washed with water, and then dried at 70 ° C. for 10 minutes. I let you.
  • the triacetyl cellulose film obtained by alkali treatment was laminated on both sides of the polarizing element A with an aqueous solution containing 4% polyvinyl alcohol resin (NH-26 manufactured by Nippon Vinegar Vipovar), and dried at 70 ° C.
  • an antireflection layer (AR layer) was provided on the surface of the polarizing plate A, which is one form of a visible light absorption filter having an AR layer / TAC / polarizing element A / TAC / AR layer.
  • the obtained polarizing plate A had the characteristics of the polarizing element A without impairing the optical characteristics of the obtained polarizing element A.
  • the polarizing element B and the polarizing plate B which are one form of the visible light absorption filter, were obtained in the same manner except that the immersion time in the aqueous solution containing the azo compound was changed to 2 minutes.
  • the polarizing element C and the polarizing plate C which are one form of the visible light absorption filter, were obtained in the same manner except that the immersion time in the aqueous solution containing the azo compound was changed to 3 minutes.
  • polarizing element D a polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 ⁇ m (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in warm water at 40 ° C. for 3 minutes to swell the film, and the swelled film was obtained. It is used in the same manner in the present application except that it is immersed in an aqueous solution at 45 ° C. containing 0.04 part by weight of the azo compound described in Example 1 of Patent Document 8, 1.0 part by weight of polarized light, and 1500 parts by weight of water at 45 ° C.
  • VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • a polarizing element D and a polarizing plate D which are one form of a filter that absorbs the visible region, were produced.
  • the obtained polarizing plate D had the characteristics of the polarizing element D without impairing the optical characteristics of the obtained polarizing element D.
  • polarizing element E and polarizing plate E a polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 ⁇ m (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in warm water at 40 ° C. for 3 minutes to swell the film, and the swelled film was obtained. JP-A-2003-215338 Visible in the same manner except that it was immersed in an aqueous solution at 45 ° C. containing 0.03 part by weight of the azo compound, 1.0 part by weight of polarized light, and 1500 parts by weight of water described in Synthesis Example 1 for 4 minutes. A polarizing element E and a polarizing plate E, which are one form of a light absorption filter, were produced. The obtained polarizing plate E had the characteristics of the polarizing element E without impairing the optical characteristics of the obtained polarizing element E.
  • VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • 100 parts of resin solid content in the adhesive PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. 0.095 parts of Kayaset BLACK A-N (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 0.0048 parts of Kayaset BLUE AD (Nippon Kayaku Co., Ltd.) (Manufactured by) was mixed, methyl ethyl ketone was added to 100 parts of the obtained compounding composition so that the solid content content was 17 parts, and the mixture was mixed for 1 hour to obtain a pressure-sensitive adhesive composition for a filter.
  • a filter F was produced by sandwiching the obtained pressure-sensitive adhesive composition for a filter between two release films (polyethylene terephthalate film) and forming it into a sheet having a thickness of 25 ⁇ m using a coating machine.
  • a neutral density filter ND-0.1 (manufactured by FUJIFILM Corporation) was used as a visible light absorption filter G having a transmittance of 80% at each wavelength in the visible region.
  • a filter H was produced by sandwiching the obtained pressure-sensitive adhesive composition for a filter between two release films (polyethylene terephthalate film) and forming it into a sheet having a thickness of 25 ⁇ m using a coating machine.
  • polarizing plate I As the visible light absorption filter used in the comparative example, SKN-18243P (hereinafter referred to as polarizing plate I) manufactured by Polatechno Co., Ltd., which is a general iodine-based polarizing plate having a transmittance of 43%, was used.
  • FIG. 4 shows Ky and Kz of the polarizing plate A, the polarizing plate B, the polarizing plate C, the polarizing plate D, and the polarizing plate E obtained by measuring every 5 nm
  • FIG. 5 shows the Ky and Kz sandwiched between the TAC films. The transmittance of every 20 nm obtained by measuring each of the filter F, the filter H sandwiched between the TAC films, and the filter G not sandwiched between the TAC films at every 5 nm is shown.
  • Table 3 shows the visual sensitivities obtained by measuring every 5 nm of the visible light absorption filters A, B, C, D, E, and I (SKN-18243P).
  • Kz-em-L-465 the integrated value of the absorbance of each wavelength on the axis with the strongest absorption at 400 to 570 nm (TA pol-Kz-em-400-570 ), the axis with the strongest absorption at 430 to 600 nm.
  • Table 4 shows the luminosity factor correction single transmittance (Ys-fi ) obtained by measuring every 5 nm of the filter F, the filter G, and the filter H, and the single hues (a * -s and b * -s).
  • Absorbance at 435 nm A fi-em-435
  • Absorbance at 465 nm A fi-em-465
  • Integrated value of absorbance at each wavelength of the filter at 400-570 nm TA fi-em 400-570
  • the integrated value (TA fi-em 430-600 ) of the absorbance of each wavelength of the filter at ⁇ 600 nm is shown. Since the filter F, the filter G, and the filter H are not polarizing plates, the luminosity factor correction orthogonal transmittance (Yc- fi ) is omitted.
  • the visible light absorption filter used in the present application has a function of absorbing light with respect to the wavelength of light emitted by the polarizing light emitting plates A to C.
  • the polarizing plates A to E have axial absorption anisotropy of light, that is, polarization characteristics with respect to the wavelength emitted by the polarizing light emitting plates A to C.
  • the polarizing plates A to E have a visible sensitivity correction single transmittance substantially equal to that of the filter F having a transmittance of 70%, the filter G having a transmittance of 80%, and the filter H having a transmittance of 90%. , Indicates that the axis with the strongest absorption has high absorbance.
  • each of the polarizing plates A to C and the filters F to H is within 2.072 even at the highest absolute value in a * -s and b * -s, and in particular, a in the polarizing plates A to C.
  • the absolute values of * -s and b * -s are within 1 and it can be seen that they have a neutral hue.
  • a polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 ⁇ m (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in warm water at 40 ° C. for 3 minutes to swell the film.
  • the film obtained by swelling was obtained from C.I. I.
  • Direct Yellow 28 was immersed in an aqueous solution at 45 ° C. containing 0.8 parts, 1.0 part of Glauber's salt, and 1500 parts of water for 5 minutes.
  • the obtained film was stretched 5 times while being immersed in a 3% aqueous boric acid solution at 50 ° C. for 5 minutes.
  • the film obtained by stretching was washed with water at room temperature for 20 seconds while maintaining a tense state, and dried at 70 ° C. for 9 minutes to obtain a polarizing element for an ultraviolet region.
  • both sides of a triacetyl cellulose film (ZRD-60 manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) containing no ultraviolet absorber were treated with a 1.5-defined sodium hydroxide aqueous solution at 35 ° C. for 10 minutes, washed with water, and 70.
  • An antireflection layer is provided on the surface to obtain an ultraviolet polarizing plate J having a visible sensitivity correction single transmittance of 90.26% having a configuration of AR layer / TAC / polarizing element for ultraviolet region / TAC / AR layer. rice field.
  • Table 5 shows each Ky, Kz, single transmittance Ts, orthogonal transmittance Tc, polarization degree ⁇ , and 5 nm of the obtained polarizing plate J for ultraviolet region at 375 nm and its ⁇ max (405 nm).
  • the luminous efficiency correction single transmittance (Ys) is shown
  • FIG. 6 shows Ky and Kz of each wavelength of the obtained polarizing plate for the ultraviolet region. From Table 5 and FIG. 6, it can be seen that the polarizing plate for the ultraviolet region used in the present application has high polarization characteristics at 350 to 450 nm.
  • Example 1 The polarizing light emitting plate A and the filter G (neutral density filter ND-0.1 manufactured by Fujifilm Co., Ltd.) were bonded together with an adhesive (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 4 that the optical system satisfies equation (2).
  • Example 2 The polarizing light emitting plate A, the filter F having an adhesive function, and the TAC were bonded in this order to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 4 that the optical system satisfies equations (1) and (2).
  • Example 3 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate A (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate A (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. From Tables 1, 2 and 3, it can be seen that the optical system satisfies equation (2), as well as equations (3) and (4).
  • Example 4 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate A (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate D (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 3 that the optical system satisfies equations (1) and (2), as well as equations (3) and (4).
  • Example 5 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate B (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate B (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 3 that the optical system satisfies equations (1) and (2), as well as equations (3) and (4).
  • Example 7 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate B (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate D (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 3 that the optical system satisfies equations (1) and (2), as well as equations (3) and (4).
  • Example 8 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate C (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate C (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 3 that the optical system satisfies equations (1) and (2), as well as equations (3) and (4).
  • Example 9 Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate C (the alignment axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate B (the orientation axis of the dichroic dye) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain the optical system of the present invention. It can be seen from Tables 1, 2 and 3 that the optical system satisfies equations (1) and (2), as well as equations (3) and (4).
  • ⁇ Comparative example 4> Adhesion so that the axis with the highest light absorption amount of the polarizing light emitting plate B (the orientation axis of the polarized light emitting dye) and the axis with the highest light absorption amount of the polarizing plate I (iodized polarizing plate SKN-18243P) are orthogonal to each other.
  • the two plates were bonded together with an agent (PTR-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to prepare a sample for a comparative example.
  • a liquid crystal cell was used as a light source, a light source, a polarizing plate J for an ultraviolet region, a liquid crystal cell, an optical system of the present invention, or a sample for comparison were arranged in this order to produce a display device capable of emitting polarized light.
  • the optical systems of Examples 3 to 10 or the samples of Comparative Examples 1 and 3 to 5 are bonded so that the polarized light emitting plate is on the liquid crystal cell side, and the polarized light is irradiated from the polarizing plate J for the ultraviolet region.
  • the polarized light emitting plate side is irradiated via the liquid crystal cell.
  • the polarized light emitting plate, the filter, and the TAC are attached to the liquid crystal cell in this order, and the irradiation of polarized light from the ultraviolet polarizing plate J is on the polarized light emitting plate side.
  • the polarized light emitting plate, the filter, and the TAC are attached to the liquid crystal cell in this order, and the irradiation of polarized light from the ultraviolet polarizing plate J is on the polarized light emitting plate side.
  • the obtained polarized light emitting display device light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range is emitted from a 375 nm LED light source toward the optical system of Examples 1 to 10 and the display device using the samples of Comparative Examples 1 to 5. While irradiating through the regional polarizing plate J, the light emission intensity (brightness) in the bright state and the dark state when the liquid crystal cell is driven is measured using a two-dimensional color luminance meter (ProMetic IC-PMI2 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.). It was measured.
  • liquid crystal cell a liquid crystal empty cell (KSRS-05 / B111M1NSS05 manufactured by EHC) in which a liquid crystal (ZLI-1083 manufactured by Merck & Co., Inc.) was enclosed was used.
  • KSRS-05 / B111M1NSS05 manufactured by EHC
  • ZLI-1083 manufactured by Merck & Co., Inc.
  • Table 6 shows the optical system of Examples 1 to 10, the visibility correction single transmittance (Ys-sys ) obtained by measuring every 5 nm of the liquid crystal cell to which the samples of Comparative Examples 1 to 5 are bonded, and the liquid crystal cell.
  • a * -s, b * -s a display device capable of emitting polarized light using the liquid crystal cell, light emission brightness in the bright state (EM- SYS-H ), and light emission brightness in the dark state (EM- SYS-).
  • L the contrast between the light state and the dark state (CR- SYS ) is shown.
  • the contrast of the display device in these examples is a filter having a transmittance of 90% that does not satisfy the formulas (1) and (2) of Comparative Example 1, Comparative Example 3, Comparative Example 5, or the formulas (1) and (2) using only the polarizing light emitting plate.
  • the superiority of the optical system of the present invention can be seen from the fact that it is clearly higher than the case where it is used. Further, as can be seen from the comparison between Examples 5 to 7 and Comparative Example 4, it was shown that a display device having a high transmittance and a high emission brightness as compared with the case of using a general polarizing plate can be obtained.
  • the optical system of the present invention can provide high contrast when emitting polarized light.
  • the optical system of the present invention can improve the contrast of emission luminance in each axis of the film and has high transmittance in the visible light region. Therefore, in one aspect, the optical member such as a lens and the display device provided with the optical system of the present invention have high transparency in the visible light region and can display an image by polarized light emission, so that the television, personal computer, or tablet terminal can display the image. It can be applied to a wide range of applications such as lenses, transparent displays (see-through displays), and the like.
  • the polarized light emitting element and the polarized light emitting plate according to the present invention are required to exhibit their functions by irradiation with invisible light such as ultraviolet light which is difficult for the human eye to recognize. It can also be applied to functional media such as displays and sensors that require high security.

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Abstract

偏光発光素子及びフィルターを備えた光学システムであって、　前記偏光発光素子が、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なり、光の吸収量が異なる軸吸収異方性を有し、かつ、光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能であり、　前記フィルターが、視感度補正単体透過率４５～１００％である可視域の光を吸収することが可能であり、　式（１）又は式（２）の関係を満たす光学システム。　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×Afi-em-λmax < 0.35 式(1)　0 < TAFem-L < 0.7×TAfi-em 式(2)

Description

光学システム及びそれを備えた光学装置
　本発明は、高輝度の偏光した光を発光する光学システム及びそれを備えた表示装置（ディスプレイ）に関する。
　光の透過あるいは遮蔽の機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）等の表示装置の基本構成要素である。このＬＣＤの適用分野は、市販初期の電卓、時計等の小型機器から、ノートパソコン、ワープロ、液晶プロジェクター、液晶テレビ、カーナビゲーション、屋内外の情報表示装置、計測機器等へと広がりつつある。また、偏光板は、偏光機能を有するレンズへの適用も可能であり、視認性を向上させたサングラスや、近年では、３Ｄテレビなどに対応する偏光メガネなどへの応用がなされており、ウェアラブル端末をはじめとする身近な情報端末への応用や、一部実用化もされつつある。偏光板の用途は多岐に渡り、その使用環境も、低温～高温、低湿度～高湿度、及び低光量～高光量の幅広い条件となっていることから、偏光性能が高くかつ耐久性に優れた偏光板が求められている。
　一般に、偏光板を構成する偏光膜は、ヨウ素や二色性染料で、ポリビニルアルコール又はその誘導体のフィルム基材を染色し（又は前記染料等を前記基材に含有させ）、延伸配向して製造するか、あるいは、ポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸又はポリビニルアルコール系フィルムの脱水によりポリエンを生成して配向することにより製造することができる。そういった従来の偏光膜から構成される偏光板は、可視域に吸収を有する二色性色素を一般的に用いるため、透過率が低下する。例えば、市販されている一般的な偏光板の透過率は３５～４５％である。
　また、偏光板の偏光性能を示す指標の一つである「偏光度」において、１００％の偏光度を出すには、２次元平面に、ｘ軸及びｙ軸の光が存在した場合、一方の軸の光のみを吸収する必要がある。よって、一般的な偏光板では、一方の軸の光のみを吸収するために、ヨウ素や二色性染料を用いる。一方の軸の光のみを吸収した場合、１００％の入射光量に対して、偏光板を透過する光量は、原理上、５０％以下となってしまう。更に、ヨウ素や二色性染料の配向不良による偏光度の低下、フィルム媒体による光損失、フィルム表面の界面反射などが原因で、実際には５０％よりさらに透過率が低下してしまい、その結果、従来の偏光板の透過率は３５～４５％と低くなってしまう。このような、一般的な偏光板の透過率が３５～４５％と低い問題に対して、可視域において、一定程度の透過率を保持しつつ、偏光を機能させる技術として、紫外線用偏光板の技術が特許文献１に記載されている。しかし、この技術で得られる偏光板は高透過率を有するが可視域全域において高い偏光度を提供するものではなく、４００ｎｍ付近の光を用いた画像を表示する装置にしか用いることはできなかった。
　可視域の光の透過率が低い偏光板、あるいは、偏光度の低い偏光板を、例えばディスプレイに用いると、ディスプレイ全体の輝度やコントラストが低下する。この問題を解決するため、従来の偏光板を用いずに偏光を得る方法が研究されており、方法の一つとして、偏光を発光する素子（偏光発光素子）が、特許文献２～６に記載されている。
ＷＯ２００５／０１５２７号公報 特開２００８－２２４８５４号公報 特開２０１３－１２１９２１号公報 ＷＯ２０１１／１１１６０７号公報 米国特許第３，２７６，３１６号公報 特開平４－２２６１６２号公報 ＷＯ２０１４／１６２６３５号公報 ＷＯ２００７／１３８９８０号公報
「機能性色素の応用」、（株）ＣＭＣ出版、第１刷発行版、入江正浩監修、第９８～１００頁
　しかし、特許文献２～４に記載される偏光発光素子は、特殊な金属、例えば、ユーロピウムをはじめとするランタノイドなど、希少価値が高い金属を用いるため製造コストが高く、また、製造が難しく大量生産には不向きである。さらに、これらの偏光発光素子は、偏光度が低いため、ディスプレイに使用することが難しく、また、直線偏光である発光光を得ることが難しい。加えて、特定の波長の円偏光発光しか得られないため、用途が限定され、例えば、ディスプレイに使用したとしても輝度とコントラストがいずれも低く、液晶セルの設計も難しいといった問題がある。そのため、偏光発光作用を示し、その偏光発光度が高く、また可視光域での透過率が高く、過酷な環境下における耐久性が求められる液晶ディスプレイ等にも応用可能な新たな偏光板、及びそれに用いる材料開発が強く望まれている。一方で、特許文献５又は６には、紫外線を照射して偏光を発光する素子が開示されている。しかしながら、その発光する素子の偏光度、及び輝度は著しく低く、いわゆる偏光した光の各軸のコントラストが低いため、ディスプレイ等に用いるには十分でなく、加えて、その耐光性も低い。
　本発明の目的は、偏光発光作用を有し、その偏光度が高く、高いコントラストを有する光学システムを提供することにある。また別の任意の目的は、高い透明性を有する光学システムを提供することにある。さらに、別の任意の目的はその光学システムを用いた表示装置を提供することにある。
　本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意研究を進めた結果、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なり、光の吸収量が異なる軸を有し、かつ、光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能な偏光発光素子と、視感度補正単体透過率４５～１００％である可視域の光を吸収するフィルターと、を具備する光学システムであって、前記偏光発光素子と前記フィルターにおいて特定の関係を有する光学システムが、透明性が高く、高いコントラストを有する偏光発光を提供することができることを見出した。
　すなわち本発明は、以下に関するが、それに限定されない。
［発明１］
　偏光発光素子及びフィルターを備えた光学システムであって、
　前記偏光発光素子が、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なり、光の吸収量が異なる軸吸収異方性を有し、かつ、光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能であり、
　前記フィルターが、視感度補正単体透過率４５～１００％である可視域の光を吸収することが可能であり、
　式（１）又は式（２）の関係を満たす光学システム：
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×Afi-em-λmax < 0.35    式(1)
　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、Ａfi-em-λmaxは偏光発光素子の極大発光波長におけるフィルターの吸光度を示し、
　0 < TAFem-L < 0.7×TAfi-em    式(2)
　式中、ＴＡfi-emは偏光発光素子の発光する波長範囲においてフィルターの各波長の吸光度の積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度と偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率との積を、前記偏光発光素子の光吸収波長範囲において積算した値を示す。
［発明２］
　少なくとも前記式（２）を満たす発明１に記載の光学システム。
［発明３］
　前記フィルターの視感度補正単体透過率が５０～９９．９％である、発明１又は２に記載の光学システム。
［発明４］
　前記フィルターが式（３）を満たす偏光素子である、発明１～３のいずれかに記載の光学システム：
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×APol-Kz-em-L-λmax < 0.7    式(3)
　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、ＡPol-Kz-em-L-λmaxは偏光発光素子の発光光量が最も弱い軸で最大発光波長における偏光素子の最も高い吸収軸での吸光度を示す。
［発明５］
　前記フィルターが式（４）を満たす偏光素子である、発明１～４のいずれかに記載の光学システム：
　0 < TAFem-L < 0.7×TApol-Kz-em   式(4)
　式中、ＴＡpol-Kz-emは偏光発光素子の発光する波長範囲において偏光素子の最も高い吸収軸での各波長の吸光度を積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは式（２）と同じものを示す。
［発明６］
　前記フィルターが偏光素子であって、前記偏光発光素子の発光量が最も弱い軸と、前記偏光素子の吸光度が高い軸とが平行な状態であるように前記偏光発光素子及び前記フィルターを備えた、発明１～５のいずれかに記載の光学システム。
［発明７］
　前記フィルターの色相について、－５＜ａ＊＜＋３、及び、ｂ＊＜±３である、発明１～６のいずれかに記載の光学システム。
［発明８］
　前記偏光発光素子が偏光発光色素を含有し、前記偏光発光色素が配向している、発明１～７のいずれかに記載の光学システム。
［発明９］
　前記偏光発光素子が紫外域～近紫外可視域の光を吸収することによって偏光を発光する、発明１～８のいずれかに記載の光学システム。
［発明１０］
　前記偏光発光素子が紫外域～近紫外可視域に光の極大吸収波長を有する、発明１～９のいずれかに記載の光学システム。
［発明１１］
　前記偏光発光素子と前記フィルターが積層されている、発明１～１０のいずれかに記載の光学システム。
［発明１２］
　位相差板を備えた発明１～１１のいずれかに記載の光学システム。
［発明１３］
　前記フィルターが視認側にある、発明１～１２のいずれかに記載の光学システム。
［発明１４］
　発明１～１３のいずれかに記載の光学システムを備えた表示装置。
　本発明の光学システムは高いコントラストを有する偏光を発光することができる。ある態様はさらに高い透明性を有することが出来る。さらに、ある態様はその光学システムを用いた表示装置において高いコントラストと高い透明性を提供することができる。
図１は偏光発光素子Ａ～Ｃにおける各波長の透過率（Ｋｙ及びＫｚ）のグラフを示す。 図２は偏光発光板Ａ～Ｃにおける各波長の発光強度比のグラフを示す。 図３は偏光発光板Ａ～Ｃにおける各波長の偏光度のグラフを示す。 図４は偏光板Ａ～Ｅにおける各波長の透過率（Ｋｙ及びＫｚ）のグラフを示す。 図５はフィルターＦ～Ｈにおける各波長の透過率のグラフを示す。 図６は紫外用偏光板Ｊにおける各波長の透過率（Ｋｙ及びＫｚ）のグラフを示す。
　本発明の光学システムは、偏光発光素子及び可視域の光を吸収するフィルター（「可視光吸収フィルター」又は単に「フィルター」と称することもある）を備え、前記偏光発光素子は、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なり、光の吸収量が異なる軸を有し、かつ、光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能であり、前記フィルターは、視感度補正単体透過率４５～１００％である可視域の光を吸収し、前記光学システムは式（１）又は式（２）の関係を満たす、ことを特徴とする。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×Afi-em-λmax < 0.35    式(1)
　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収を示す波長の吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、Ａfi-em-λmaxは偏光発光素子の極大発光波長を示す波長における前記フィルターの吸光度を示す。
　0 < TAFem-L < 0.7×TAfi-em    式(2)
　式中、ＴＡfi-emは偏光発光素子の発光する波長範囲において前記フィルターの各波長の吸光度の積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度と、偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率との積を、偏光発光素子の光吸収波長範囲において積算した値を示す。
　ここで、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なるとは、該偏光発光素子が吸収する光の波長域と偏光発光する光の波長域とが全部又は一部で異なることを意味する。光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能とは、光の吸収を利用して偏光発光することが可能な素子であって、少なくとも４００～７００ｎｍの波長範囲に偏光した光を発光することを意味する。なお、特定の波長の光を吸収し、吸収した光の波長と異なる波長の光を発光する素子を波長変換素子とも称するが、本願における特許請求の範囲及び明細書では、吸収した光を偏光する発光に変換する点で「偏光発光素子」と称する。
　本発明で用いられる偏光発光素子は、該素子中に光の吸収作用を有する化合物（例えば後述する偏光発光色素）を含み、該化合物の光波長変換機能を利用し、偏光した光を発光することが出来るもの、あるいは、偏光した光を発光する機能を有する化合物を層として形成させることが出来るものであれば、特に限定されるものではない。特定の波長に光の吸収作用を有するように限定すれば、該波長以外の光は透過させるように光学設計することが可能であり、可視光の全波長域に限らず、特定の波長のみ透過率の高い発光素子を提供することが出来る。特に好ましくは、光を吸収して偏光した光を発光する素子が、紫外域～近紫外可視域に光の吸収波長を有することが良く、紫外域～近紫外可視域に光の吸収波長を有することにより、目に見えない光、若しくは見えにくい光源を利用して発光素子を発光させることができ、視感的に透過率が高く、かつ、可視光の偏光した光を発光する素子を提供することができる。偏光した光を発光する偏光発光素子の好ましい形態としては、光の吸収域が少なくとも紫外域～近紫外可視域、例えば３００～４３０ｎｍにあり、偏光した光の発光波長が少なくとも４００～７００ｎｍの可視域の波長範囲に発光波長を有することが本願の好ましい形態の一つとして挙げることが出来る。
　本発明で用いられる偏光発光素子は、紫外域～近紫外可視域における範囲の光を吸収し、少なくとも４００～７００ｎｍの範囲とされる可視域の一部又は全部に発光スペクトルピークを有する偏光した光を発光する素子である。本願では、人間の目では見えない光、若しくは著しく見えにくい光である紫外域～近紫外可視域の光、すなわち３００～４３０ｎｍの光が好ましい。また、視認性向上の観点から、偏光発光素子の光の吸収波長は、より好ましくは３４０～４２０ｎｍであり、さらに好ましくは３５０～４１０ｎｍであり、特に好ましくは３５０～４００ｎｍである。偏光発光素子に照射される紫外域～近紫外可視域の光は、偏光の有無は問わないが、偏光を有していてもよい。上記偏光発光素子を得る１つの方法としては、後述する基材及び偏光発光色素を少なくとも含むことにより得ることができる。
　本発明で用いられる偏光発光素子が発する偏光光は、直線偏光光、円偏光光、楕円偏光光等が挙げられるが、表示装置の設計上の観点から、直線偏光であることが好ましい。直線偏光とは、一定の軸の方向の波として表すことも出来る。偏光発光素子が直線に偏光した光、即ち一軸に偏光した光を発光することにより、液晶ディスプレイなどの表示装置の設計が行いやすくなる。このことは、市販の液晶ディスプレイや偏光レンズの多くが直線偏光に対応したヨウ素系偏光板や染料系偏光板を用いていることからも産業的利用に好適であることがわかる。
　直線偏光である光を発光するためには、例えば、後述する偏光発光色素を基材中で、同一方向に配向させることによって達成することができる。また、さらに偏光発光色素が同一の軸で配向することによって、同一の軸を有する偏光を発光することが可能であり、その伝波する光の強度は増大し、該色素が理論的に本来持つ発光強度よりも、より強い光を提供することができる。すなわち、偏光発光色素が基材中で同一方向に配向した場合、より高輝度な直線偏光光を提供することができる。また、直線偏光板は位相差板を組み合わせることによって、様々な偏光に変えることが可能となり、光学設計を容易にすることが出来る。例えば、発光波長に対して１／４λ板を設けることによって円偏光を発光させることも可能となり、又は発光波長に対して１／２λ板を設けることによって、発光した直線偏光を９０°回転させることが出来る。上記のように、位相差板によって偏光を様々に調整できるため、偏光発光素子に対して位相差板を設けることは、本願の好ましい一つの形態であると言える。
　本発明で用いることが出来る偏光発光素子は、例えば、偏光発光色素を含み、偏光発光色素を配向させることにより直線偏光発光することに加え、光を吸収する波長において軸吸収異方性を発現させることが出来るものが例示される。軸吸収異方性とは、吸収の強い軸と吸収の弱い軸を有することを示す。例えば、偏光発光素子が紫外域～近紫外可視域の光を吸収し、その吸収した光を利用して可視域の偏光した光を発光する場合、吸収する光において偏光発光色素の配向方向と、それと異なる方向とで光の吸収量が異なる現象を示す。一般的に、この軸吸収異方性を有する場合、二色性を有するとも言われる。偏光発光色素を配向させることにより得られる軸吸収異方性（二色性）の大きさは、二色比（以下、「ＲＤ」とも記載する）として示される。二色比とは、最も吸収が高い軸の吸収量と最も吸収が低い軸の吸収量との比をいい、通常３以上であれば二色比（軸吸収異方性）を有することを示し、より高い方が好ましく、好ましくは５以上であり、より好ましくは１０以上であり、特に好ましくは２０以上であり、さらに好ましくは３０以上である。５０程度あれば高い偏光度（又は偏光率）を有する光を発光し、７０程度あればより二色比（異方性）を発現していることを示し、この二色比の発現はより高い偏光度を有する偏光した光を発光することができることも示している。また、二色比の値から、色素の配向度（以下、Ｏｒｄｅｒ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒと記載する）を算出することも出来る。色素の配向度は、下記式（５）で算出される数値であり、０．８０以上１．００以下であることが好ましく、特に好ましくは０．９以上１．００以下である。
　Order Parameter = (RD-1)/(RD+2)    式(5)
（偏光発光素子の製造方法）
　本発明で用いることが出来る偏光発光素子の作製方法としては、例えば、基材を準備する工程、該基材を膨潤液に浸漬し該基材を膨潤させる膨潤工程、膨潤させた該基材を上記偏光発光色素１種以上少なくとも含む染色溶液に含浸させ基材に偏光発光色素を吸着させる染色工程、偏光発光色素を吸着させた基材を、ホウ酸を含有する溶液に浸漬することにより偏光発光色素を基材中で架橋させる架橋工程、偏光発光色素を架橋させた基材を一定の方向に一軸延伸して偏光発光色素を一定の方向に配列させる延伸工程、さらに必要に応じて、延伸させた基材を洗浄液で洗浄する洗浄工程、及び／又は、洗浄させた基材を乾燥させる乾燥工程により作製することが出来る。
＜基材＞
　基材としては、後述する偏光発光色素を吸着及び配向するための高分子フィルムを用いることができる。該高分子フィルムは、好ましくは、一般的な二色性を有する偏光発光色素、特にスチルベン骨格を有する色素又はビフェニル骨格を有する色素を吸着しうる親水性高分子を製膜して得られる親水性高分子フィルムが好ましい。該親水性高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、デンプン系樹脂が好ましく、上記二色性を有する偏光発光色素の染色性、加工性及び架橋性などの観点から、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体であることが好ましい。上記ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体としては、例えば、ポリビニルアルコール又はその誘導体、及びこれらのいずれかをエチレン、プロピレンのようなオレフィンや、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸のような不飽和カルボン酸等で変性したもの等が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体からなるフィルムが、二色性を有する偏光発光色素の吸着性及び配向性の点から、好適に用いられる。当該基材は、例えば、市販のポリビニルアルコール系樹脂又はその誘導体からなるフィルムを用いてもよく、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製してもよい。ポリビニルアルコール系樹脂の製膜方法は特に限定されるものではなく、例えば、含水ポリビニルアルコールを溶融押出する方法、流延製膜法、湿式製膜法、ゲル製膜法（ポリビニルアルコール水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去）、キャスト製膜法（ポリビニルアルコール水溶液を基盤上に流し、乾燥）、及びこれらの組み合わせによる方法等、公知の製膜方法を採用することができる。基材の厚さは通常１０～１００μｍ、好ましくは２０～８０μｍ程度である。
ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体によってなるフィルムを用いた場合を例とした　以下に、偏光発光素子の作製方法を説明する。
（膨潤工程）
　膨潤工程は、２０～５０℃の膨潤液に、上記基材を３０秒～１０分間浸漬させることにより行うことが好ましく、膨潤液は水であることが好ましい。基材の延伸倍率は、１．００～１．５０倍に調整することが好ましく、１．１０～１．３５倍に調整することがより好ましい。
（染色工程）
　染色工程では、上記膨潤工程を経て得られた基材に、後述する偏光発光色素１種以上を吸着させる。染色工程としては、偏光発光色素を基材に吸着可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、基材を、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法や、基材に偏光発光色素を含む染色溶液を塗布する方法等が挙げられるが、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法が好ましい。該染色溶液中の偏光発光色素の濃度は、基材中に偏光発光色素が十分に吸着されるのであれば特に限定されるものではないが、例えば、染色溶液中の偏光発光色素濃度が、０．０００１～１質量％であることが好ましく、０．０００１～０．５質量％であることがより好ましい。染色工程における染色溶液の温度は、５～８０℃が好ましく、２０～５０℃がより好ましく、４０～５０℃が特に好ましい。また、染色溶液に基材を浸漬する時間は、適宜調節可能であり、３０秒～２０分の間で調節するのが好ましく、１～１０分の間がより好ましい。染色溶液に含まれる偏光発光色素は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。上記偏光発光色素は、色素構造の違い等によりその発光色が異なるため、基材に、上記偏光発光色素を２種以上含有させることにより、生じる発光色を様々な色になるように適宜調整することができる。また、必要に応じて、上記染色溶液は、上記偏光発光色素以外に、１種以上の有機染料及び／又は蛍光染料をさらに含んでいてもよい。
（偏光発光色素）
　上記偏光発光色素としては、例えば分子内にスチルベン骨格又はビフェニル骨格のいずれか少なくとも一方を構造内に有し、吸収した光を利用して発光する化合物又はその塩であり、蛍光発光あるいは燐光発光を行うものが挙げられ、蛍光発光するものが好ましい。上記偏光発光色素が蛍光発光機能を有しつつ、該色素が光の吸収波長において二色比を有することにより、偏光した光を発光させることが出来る。特に、色素分子内にスチルベン骨格やビフェニル骨格を有する偏光発光色素は、蛍光発光特性に優れ、かつ、配向させることにより、吸収波長において高い二色比を有する特性を備える。これらは、上記各骨格が有する特性に由来し、これら特性をさらに向上させることが出来、吸収波長や発光波長、耐光性、耐湿性、耐オゾンガス性等の各種堅牢性及び溶解度等、各種特性を調整する目的により、上記各骨格に、さらに任意の置換基を導入することが可能である。置換基導入において、置換基の種類や置換位置の選択が好ましくない場合、従来の染料系偏光板のように、例え高い偏光度を実現できたとしても、発光光量が著しく低下してしまう等の問題を生じることがあるため、蛍光発光特性に優れ、かつ、高い二色比を有するためには、置換基の種類や置換位置の選択が特に重要となる。また、上記偏光発光色素は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて使用され得る。
（ａ）スチルベン骨格を有する偏光発光色素
　上記スチルベン骨格を有する色素は、好ましくは、下記式（Ｓ）で表される化合物又はその塩である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　式（Ｓ）中、Ｌ及びＭは、各々独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいカルボニル基を表す。
　上記式（Ｓ）で表されるスチルベン骨格を有する色素は蛍光発光を有し、かつ、配向することにより二色性が得られることが知られているが、これは主にスチルベン骨格に由来するものであり、さらに任意の置換基が導入されていてもよい。
　上記置換基を有してもよいアミノ基としては、例えば、非置換のアミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ｎ－ブチルアミノ基、ターシャリブチルアミノ基、ｎ－ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ－ｎ－ブチルアミノ基、エチルメチルアミノ基、エチルヘキシルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－ナフチルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールアミノ基、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ｎ－ブチル－カルボニルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ビフェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、プロピルスルホニルアミノ基、ｎ－ブチル－スルホニルアミノ基等の炭素数１～２０のアルキルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、ナフチルスルホニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ等が挙げられ、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数１～２０のアルキルスルホニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基であることが好ましい。また、上記置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数１～２０のアルキルスルホニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基における置換基としては、特に制限はないが、例えば、ニトロ基、シアノ基、水酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基、カルボキシアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基等が挙げられる。
　上記カルボキシアルキル基としては、例えば、メチルカルボキシル基、エチルカルボキシル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいカルボニルアミド基としては、例えば、Ｎ－メチル－カルボニルアミド基（－ＣＯＮＨＣＨ３）、Ｎ－エチル－カルボニルアミド基（－ＣＯＮＨＣ２Ｈ５）、Ｎ－フェニル－カルボニルアミド基（－ＣＯＮＨＣ６Ｈ５）等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいナフトトリアゾール基としては、例えば、ベンゾトリアゾール基、ナフトトリアゾール基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ドデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、ｓｅｃ－ブチル基、ターシャリブチル基等の分岐鎖アルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等の環状アルキル基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいビニル基としては、例えば、ビニル基、メチルビニル基、エチルビニル基、ジビニル基、ペンタジエン基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいアミド基としては、例えば、アセトアミド基（－ＮＨＣＯＣＨ３）、ベンズアミド基（－ＮＨＣＯＣ６Ｈ５）等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、案トラセニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、ｎ－ブチル－カルボニル基、フェニルカルボニル基等が挙げられる。
　上記置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいカルボニル基における置換基としては、特に制限はないが、上記置換基を有してもよいアミノ基の項で述べた置換基と同じでよい。
　上記式（Ｓ）で表されるスチルベン骨格を有する色素は、下記式（Ｓ－ａ）で表される色素若しくはその塩又は下記式（Ｓ－ｂ）で表される色素若しくはその塩であることが特に好ましい。これら色素を用いることにより、その色素を複数種組合せることによって、様々な色を発光することが可能であり、例えば白色を発光する偏光発光素子を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　式（Ｓ－ａ）中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、ｎは０～３の整数を表す。
　式（Ｓ－ｂ）中、Ｙは、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、又は置換基を有してもよいアリール基を表す。
　上記式（Ｓ－ａ）において、ハロゲン原子としては上記と同じでよい。置換基を有していてもよいアルキル基としては、上記置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基の項で述べたものと同じでよい。置換基を有してもよいアルコキシル基は、好ましくはメトキシ基、又はエトキシ基等である。置換基を有してもよいアミノ基としては、上記と同じでよく、好ましくはメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、又はフェニルアミノ基等である。置換基Ｒは、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素に結合していてよいが、トリアゾール環と縮合している炭素を１位、及び２位とした場合、３位、５位、又は８位に結合していることが好ましい。ｎは０～３の整数であり、好ましくは１又は２である。－（ＳＯ３Ｈ）基は、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素に結合していてよい。－（ＳＯ３Ｈ）基のナフタレン環における置換位置は、ｎ＝１である場合、トリアゾール環と縮合している炭素を１位、及び２位とした場合、４位、６位、又は７位であることが好ましく、ｎ＝２である場合、５位と７位、及び６位と８位であることが好ましく、ｎ＝３である場合、３位と６位と８位の組み合わせであることが好ましい。また、Ｒが水素原子であり、ｎが１であることが特に好ましい。Ｘは、ニトロ基又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、ニトロ基であることが好ましい。置換基を有してもよいアミノとしては、上記と同様でよく、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数１～２０のアルキルスルホニルアミノ基、又は置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基であることが好ましい。
　上記式（Ｓ－ｂ）におけるＹは、置換基を有してもよいアリール基であることが好ましく、置換基を有してもよいナフチル基であることがさらに好ましく、置換基としてアミノ基とスルホ基が置換したナフチル基であることが特に好ましい。Ｚは、上記式（Ｓ－ａ）におけるＸについて説明したのと同じ置換基を表し、ニトロ基であることが好ましい。
　上記式（Ｓ）で表される化合物として、例えば、Ｋａｙａｐｈｏｒシリーズ（日本化薬社製）、Ｗｈｉｔｅｘ　ＲＰ等のホワイテックスシリーズ（住友化学社製）等が挙げられる。また、下記に式（Ｓ）で表される化合物が例示されるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（ｂ）ビフェニル骨格を有する偏光発光色素
　上記ビフェニル骨格を有する色素は、好ましくは、下記式（Ｂ）で表される化合物又はその塩である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（Ｂ）中、Ｐ及びＱは、各々独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、又は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいカルボニル基を表す。
　上記式（Ｂ）において、Ｐ及びＱは、各々独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、又は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいカルボニル基を表すが、必ずしもこれらに限定されない。置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいアリール基及び置換基を有してもよいカルボニル基はそれぞれ上記と同じでよい。
　上記式（Ｂ）で表される化合物は、下記式（Ｂ－ａ）で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　式（Ｂ－ａ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数が１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシル基、アラルキロキシ基、アルケニロキシ基、炭素数１～４のアルキルスルホニル基、炭素数６～２０のアリールスルホニル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルボキシアルキル基を表し、ｊ又はｋは各々独立に０～２の整数を表す。
　上記式（Ｂ－ａ）における－（ＳＯ３Ｈ）基の好ましい置換位置は、特に限定されないが、好ましくは、ビニル基を１位とした場合、２位、４位が好ましく、特に好ましくは２位である。
　上記式（Ｂ－ａ）において、カルボキシアルキル基としては、上記と同じでよい。
　上記炭素数が１～４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ターシャリブチル基、シクロブチル基等が挙げられる。上記炭素数１～４のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ターシャリブトキシ基、シクロブトキシ基等が挙げられる。上記アラルキロキシ基としては、炭素数７～１８のアラルキロキシ基等が挙げられる。上記アルケニロキシ基としては、炭素数１～１８のアルケニロキシ基等が挙げられる。上記炭素数１～４のアルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、ｎ－ブチルスルホニル基、ｓｅｃ－ブチルスルホニル基、ターシャリブチルスルホニル基、シクロブチルスルホニル基等が挙げられる。上記炭素数６～２０のアリールスルホニル基としては、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、ビフェニルスルホニル基等が挙げられる。
　上記式（Ｂ－ａ）において、Ｒ１～Ｒ４の好ましい置換位置は、好ましくはビニル基を１位とした時、２位、４位が好ましい。
　上記式（Ｂ－ａ）で表される偏光発光色素の合成方法としては、公知の方法で作製できるが、例えば、４－ニトロベンズアルデヒド－２－スルホン酸をホスホネートと縮合させ、次いでニトロ基を還元することによって得られる。
　上記式（Ｂ）で表される化合物は、特許文献６に記載されている化合物等を用いることが出来るが、具体的には下記の化合物などが例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（ｃ）クマリン骨格を有する発光性色素
　発光性色素となるクマリン骨格を有する化合物は、好ましくは下記式（Ｃ）で示される化合物又はその塩である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　式（Ｃ）中、Ａは置換基を有してもよいクマリン系化合物を表し、Ｘはスルホ基又はカルボキシ基を表し、ｐは１～３の整数を表す。式（Ｃ）に示されるクマリン系化合物は、クマリン骨格を有する水溶性を示す発光性色素である。
　上記式（Ｃ）が、下記式（Ｃ－ａ）の時、さらに偏光発光時のコントラストが向上するため好ましく例示される。式（Ｃ－ａ）中、基Ｒ５、及びＲ６は各々独立に炭素数１～１０の炭化水素基を表し、Ｑは硫黄原子、酸素原子、窒素原子を表し、qは１～３の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　上記のように、本発明における式（Ｃ）又は式（Ｃ－ａ）で表される水溶性クマリン系化合物である発光性色素は、分子中に少なくとも１つのクマリン骨格を有する。本発明に係る水溶性クマリン系化合物である発光性色素は、クマリン骨格を有するため、紫外光及び可視光、具体的には３００～６００ｎｍの光の照射により、偏光発光作用示す。
　上記式（Ｓ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）で表される化合物の塩は、無機陽イオン又は有機陽イオンと共に形成する塩である。無機陽イオンとしては、アルカリ金属、例えばリチウム、ナトリウム、及びカリウム等の陽イオン、並びに、アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）が挙げられる。有機陽イオンとしては、例えば、下記式（Ａ）で表される有機アンモニウムが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　式（Ａ）中、Ｚ1からＺ4はそれぞれ独立に水素原子、アルキル、ヒドロキシアルキル、又はヒドロキシアルコキシアルキルを表わし、Ｚ1からＺ4の少なくともいずれか１つは水素原子以外の基である。
　Ｚ1からＺ4の具体例としては、メチル、エチル、ブチル、ペンチル、及びヘキシル等のＣ１－Ｃ６アルキル、好ましくはＣ１－Ｃ４アルキル；ヒドロキシメチル、２－ヒドロキシエチル、３－ヒドロキシプロピル、２－ヒドロキシプロピル、４－ヒドロキシブチル、３－ヒドロキシブチル、及び２－ヒドロキシブチル等のヒドロキシＣ１－Ｃ６アルキル、好ましくはヒドロキシＣ１－Ｃ４アルキル；並びにヒドロキシエトキシメチル、２－ヒドロキシエトキシエチル、３－ヒドロキシエトキシプロピル、３－ヒドロキシエトキシブチル、及び２－ヒドロキシエトキシブチル等のヒドロキシＣ１－Ｃ６アルコキシＣ１－Ｃ６アルキル、好ましくはヒドロキシＣ１－Ｃ４アルコキシＣ１－Ｃ４アルキル等が挙げられる。
　これらの無機陽イオン及び有機陽イオンうちより好ましいものとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、モノイソプロパノールアンモニウムイオン、ジイソプロパノールアンモニウムイオン、トリイソプロパノールアンモニウムイオン、及びアンモニウム等の陽イオンが挙げられる。これらの中でも、リチウムイオン、アンモニウムイオン、及びナトリウムイオンがより好ましい。
　その他、上記偏光発光素子において使用可能な偏光発光色素としては、例えば、
　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　５，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　８，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　１２，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　２８，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　３０，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　３３，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　３５０，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　３６０，　Ｃ．Ｉ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｂｒｉｇｈｔｅｒ　３６５などがあげられる。これらの蛍光染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩）、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。
　上記偏光発光色素の１種単独又は２種以上を組み合わせ、配向させることができる。２種以上組み合わせて用いる場合、それら偏光発光色素間の配合割合を調整することにより、様々な発光色になるよう調整することが可能となる。例えば、色度ａ＊値及びｂ＊値の絶対値がいずれも５以下となるように調整することにより、偏光発光素子が発光する偏光した光を白色にすることが可能となる。上記色度ａ＊値及びｂ＊値は、それぞれ偏光発光素子に光を入射させたときに、偏光発光素子から出射される光について測定した分光分布に基づき、ＪＩＳ　Ｚ　８７８１－４：２０１３に従って求められる。ＪＩＳ　Ｚ　８７８１－４：２０１３に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会（略称「ＣＩＥ」）が定める物体色の表示方法に相当する。色度ａ＊値及びｂ＊値の測定は、通常、測定試料に自然光を照射して行われるが、本願の明細書及び特許請求の範囲においては、偏光発光素子に紫外光領域等の短波長の光を照射し、発光した光を測定することにより色度ａ＊値及びｂ＊値を確認できる。発光光のａ＊の絶対値は、５以下、好ましくは４以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。また、発光光のｂ＊の絶対値は、５以下、好ましくは４以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは２以下、特に好ましくは１以下である。ａ＊値及びｂ＊値の絶対値が、それぞれ独立に５以下であれば、人間の目では白色として感知することができ、さらにそれぞれが共に５以下であれば、より好ましい白色発光として感知することが出来る。発光する偏光が白色であることにより、太陽光のような自然な光源、ペーパーホワイト端末等の光源として利用が可能であり、カラ－フィルターなどを用いるディスプレイに置いても応用が簡易であるという利点がある。発光強度については、光っていることが目に感知出来ればディスプレイに応用することは問題ない。特に、本願の特徴としては発光光が高い偏光度を持つこと、及び、可視域の透過率が高いことが重要である。
（Ｄ）その他の色素
　上記偏光発光素子は、スチルベン骨格、ビフェニル骨格又はクマリン骨格を有する色素又はその塩を単独又は複数含むことが好ましいが、さらに偏光発光機能を阻害しない範囲で、色調整等を目的として、必要に応じて他の有機染料又は他の蛍光染料を１種以上さらに含んでいてもよい。他の有機染料としては、偏光発光素子の色（色相）、若しくは発光色を制御しうるものではれば特に限定されないが、二色性の高いものが好ましく、かつ、スチルベン骨格、又はビフェニル骨格の紫外光領域の偏光性能に影響が少ない色素が好ましい。そういった他の有機染料としては、例えば、シー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．イエロー２８、シー．アイ．ダイレクト．イエロー４４、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ２６、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７１、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ１０７、シー．アイ．ダイレクト．レッド２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３１、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド２４７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー６９、シー．アイ．ダイレクト．ブルー７８、シー．アイ．ダイレクト．グリーン８０、及びシー．アイ．ダイレクト．グリーン５９等が挙げられる。これらの有機染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩）、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。また、上記他の蛍光染料としては、一般的に開示されている蛍光染料も発光色を調整する目的で用いることも可能であり、特に限定はない。
　上記他の有機染料又は他の蛍光染料を併用する場合、所望とする偏光発光素子の色調整のために、配合する染料を選択し、配合比率等を調整することが可能である。調製目的により、有機染料又は蛍光染料の配合割合は特に限定されるものではないが、偏光発光素子１００質量部に対して、これら他の有機染料又は他の蛍光染料の総量が０．０１～１０質量部の範囲で用いることが好ましい。
　上記染色溶液は、上記の各染料に加え、必要に応じて更に染色助剤を含有してもよい。染色助剤としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム（芒硝）、無水硫酸ナトリウム及びトリポリリン酸ナトリウム等が挙げられ、好ましくは硫酸ナトリウムである。染色助剤の含有量は、使用される染料の染色性、上記浸漬時間や染色溶液の温度等によって任意に調整可能であるが、染色溶液中０．０００１～１０質量％であることが好ましく、０．０００１～２質量％であることがより好ましい。
　上記染色工程後、該染色工程で基材の表面に付着した染色溶液を除去するために、任意に予備洗浄工程を経ることができる。予備洗浄工程を経ることによって、次に処理する液中に基材の表面に残存する染料が移行することを抑制することができる。予備洗浄工程では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄方法は、洗浄液に染色した基材を浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を当該基材に塗布することによって洗浄することもできる。洗浄時間は、特に限定されるものではないが、好ましくは１～３００秒であり、より好ましくは１～６０秒である。予備洗浄工程における洗浄液の温度は、基材を構成する材料が溶解しない温度であることが必要となり、一般的には５～４０℃で洗浄処理が施される。尚、予備洗浄工程を経ずとも、偏光発光素子の性能には特段大きな影響を及ぼさないため、予備洗浄工程は省略することも可能である。
（架橋工程）
　上記染色工程あるいは上記予備洗浄工程の後、基材に架橋剤を含有させることができる。基材に架橋剤を含有させる方法は、架橋剤を含む処理溶液に基材を浸漬させることが好ましく、一方で、当該処理溶液を基材に塗布又は塗工してもよい。処理溶液中の架橋剤としては、例えば、ホウ酸を含有する溶液を使用する。処理溶液中の溶媒は、特に限定されるものではないが、水が好ましい。処理溶液中のホウ酸の濃度は、０．１～１５質量％であることが好ましく、０．１～１０質量％であることがより好ましい。処理溶液の温度は、３０～８０℃が好ましく、４０～７５℃がより好ましい。また、この架橋工程の処理時間は３０秒～１０分が好ましく、１～６分がより好ましい。本発明に係る偏光発光素子の製造方法が、この架橋工程を有することにより、得られる偏光素子の発光する光の偏光度は高く、表示体として高いコントラストを示す。このことは、従来技術において、耐水性又は光透過性を改善する目的で使用されていたホウ酸の機能からは全く予期し得ない優れた作用である。また、架橋工程においては、必要に応じて、カチオン系高分子化合物を含む水溶液で、フィックス処理をさらに併せて行ってもよい。該フィックス処理により、偏光発光素子中の染料固定化が可能となる。このとき、カチオン系高分子化合物として、例えば、カチオン、ジシアン系としてジシアンアミドとホルマリン重合縮合物、ポリアミン系としてジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、ポリカチオン系としてエピクロロヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアモンニウムクロライド・二酸化イオン共重合物、ジアリルアミン塩重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミノエチルアクリレート四級塩重合物等が使用される。
（延伸工程）
　上記架橋工程を経た後、延伸工程を実施する。延伸工程は、基材を一定の方向に一軸延伸することにより行われ、湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれであってもよい。延伸倍率は、３倍以上であることが好ましく、より好ましくは５～８倍である。
　上記湿式延伸法においては、水、水溶性有機溶剤又はその混合溶液中で基材を延伸することが好ましい。より好ましくは、架橋剤を少なくとも１種含有する溶液中に基材を浸漬しながら延伸処理を行う。架橋剤は、例えば、上記架橋剤工程におけるホウ酸を用いることができ、好ましくは、架橋工程で使用した処理溶液中で延伸処理を行うことができる。延伸温度は４０～７０℃であることが好ましく、４５～６０℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒～２０分であり、好ましくは２～７分である。湿式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。尚、延伸処理は、任意に、染色工程の前に行ってもよく、この場合には、染色の時点で染料の配向も一緒に行うことができる。
　上記乾式延伸法において、延伸加熱媒体が空気媒体である場合には、空気媒体の温度が常温～１８０℃で基材を延伸するのが好ましい。また、湿度は２０～９５％ＲＨの雰囲気中であることが好ましい。基材の加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、熱間圧延伸法及び赤外線加熱延伸法等が挙げられるが、これらの延伸方法に限定されるものではない。乾式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。
（洗浄工程）
　上記延伸工程の際、基材の表面に架橋剤の析出又は異物が付着することがあるため、基材の表面を洗浄する洗浄工程を行うことができる。洗浄時間は１秒～５分が好ましい。洗浄方法は、基材を洗浄液に浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を基材に塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。洗浄処理は一段階で実施しても、２段階以上の多段処理で実施してもよい。洗浄工程の洗浄溶の温度は、特に限定されるものではないが、通常、５～５０℃、好ましくは１０～４０℃であり、常温であってよい。
　上記各工程で用いる溶液又は処理液の溶媒としては、上記水の他にも、例えば、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール又はトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミン及びジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられる。当該溶液又は処理液の溶媒は、これらに限定されるものではないが、最も好ましくは水である。また、これらの溶液又は処理液の溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上の混合物を用いてもよい。
（乾燥工程）
　上記洗浄工程の後、基材の乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるものの、より乾燥効率を高めるため、ロールによる圧縮やエアーナイフ又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことが可能であり、さらには、送風乾燥を行うことも可能である。乾燥処理の温度は、２０～１００℃であることが好ましく、６０～１００℃であることがより好ましい。乾燥時間は、３０秒～２０分であることが好ましく、５～１０分であることがより好ましい。
　上記方法は、本発明で用いることが出来る偏光発光素子を作製法の一例である。上記各色素は高温や高湿熱環境下でも分解しないため、高い耐久性を有する偏光発光素子が得られる。
　本願で用いる偏光発光色素、例えば好ましい本願で用いる偏光発光色素として、上記、スチルベン骨格、ビフェニル骨格又はクマリン骨格のいずれか少なくとも一つを構造内に有し、蛍光を発光する化合物又はその塩を含む偏光発光素子は、紫外域～近紫外可視域等、つまり非可視光領域の光の照射を受け、紫外域～近紫外可視域の光を吸収し、そのエネルギーを利用して可視光領域の偏光した光を発光しうる特徴を有する。偏光発光素子が発光する光が可視光領域の偏光した光であることから、可視光領域の光に対して一般的な偏光板を介して偏光発光素子を観察した場合、その可視光領域に偏光板の軸の角度を変えることによって、偏光した光の強い発光軸の光と弱い発光軸の光（又は非発光軸の光）のそれぞれを視認することができる。偏光発光素子が発光する偏光の偏光度は、７０％以上１００％以下であり、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上である。
　本願で用いる偏光発光色素、例えば好ましい本願で用いる偏光発光色素として、上記スチルベン骨格、ビフェニル骨格又はクマリン骨格のいずれか少なくとも一つを構造内に有し、蛍光を発光する化合物又はその塩を含む偏光発光素子は、可視光領域の光を吸収せずに透過させることが出来る。すなわち、偏光発光素子の可視光領域の透過率は、視感度補正された透過率で高い透過率を提供でき、一般的な偏光板を液晶ディスプレイで用いる構成での平行透過率３０～３５％よりも飛躍的に高い透過率を提供することが可能である。本願で用いる偏光発光素子において、視感度補正された単体透過率が５０％以上であれば従来の液晶ディスプレイと比較して明らかに飛躍的な高透過な液晶ディスプレイが得られるが、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上、特に好ましくは９０％以上である。上記、スチルベン骨格、ビフェニル骨格又はクマリン骨格のいずれか少なくとも一つを構造内に有し、蛍光を発光する化合物又はその塩を含む偏光発光素子は、非発光状態において可視光領域での吸収が小さくなり、見た目として透明度の高い偏光発光素子が得られるため好ましく、また発光において、高輝度な偏光を有する光を発光することが出来ることから、高い輝度の偏光発光素子を提供しうるに至る。
［偏光発光板］
　上記偏光発光素子に対して、さらに透明保護膜を設け、透明保護膜を備えた偏光発光板とすることも出来る。該透明保護膜は、偏光発光素子の耐久性や取扱性等を向上させるために使用され、該透明保護膜は、上記偏光発光素子が示す軸吸収異方性や偏光発光に何ら影響を与えるものではない。該透明保護膜は偏光発光素子の両面に設けてもよいが、どちらか一方の面、即ち、いずれか片面のみに設けてもよい。
　上記透明保護膜は、光学的透明性及び機械的強度に優れる透明保護膜であることが好ましい。また、透明保護膜は、フィルム形状を維持できる層形状を有するフィルムであることが好ましく、透明性及び機械的強度の他に、熱安定性、水分遮蔽性等にも優れるプラスチックフィルムであることが好ましい。このような透明保護膜を形成する材料としては、例えば、セルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、四フッ化エチレン／六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系フィルム、或いは、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂又はポリアミド系樹脂からなるフィルム等が挙げられ、好ましくはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムやシクロオレフィン系フィルムが用いられる。透明保護膜の厚さは、１μｍ～２００μｍの範囲が好ましく、１０μｍ～１５０μｍの範囲がより好ましく、４０μｍ～１００μｍが特に好ましい。上記偏光発光素子に透明保護膜を設ける方法は、特に限定されるものではないが、例えば、偏光発光素子に透明保護膜を重ねて、公知の処方にてラミネートすることも可能である。
　上記偏光発光板は、透明保護膜と偏光発光素子とをそれぞれ貼り合わせるための接着剤層をさらに備えていてもよい。該接着剤層を構成する接着剤は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタンエマルジョン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステルーイソシアネート系接着剤等が挙げられ、好ましくはポリビニルアルコール系接着剤が用いられる。該接着剤層形成後、適切な温度で乾燥又は熱処理を行うことにより、上記偏光発光板を作製することができる。
　また、上記偏光発光板は、その露出面に、反射防止層、防眩層、さらなる透明保護層等の公知の各種機能性層を適宜備えていてもよい。このような各種機能性を有する層を作製する場合、各種機能性を有する材料を透明保護層の露出面に塗工する方法が好ましく、各種機能性層又はフィルムを接着剤若しくは粘着剤を介して透明保護層の露出面に貼合せることも可能である。さらなる透明保護層としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ウレタン系樹脂等のハードコート層などの保護層が挙げられる。また、透過率をより向上させるために、透明保護層の露出上に反射防止層を設けることもできる。反射防止層は、例えば、二酸化珪素、酸化チタン等の物質を、透明保護層上に蒸着又はスパッタリング処理するか、或いは、フッ素系物質を、上記透明保護層上に薄く塗布することにより形成することができる。
（光学システム）
　本発明の光学システムは、上記により得られた偏光発光素子又は偏光発光板に、下記式（１）又は式（２）を満たすように視感度補正単体透過率４５～１００％である光吸収フィルターを設けることにより得られる。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×Afi-em-λmax < 0.35    式(1)
　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、Ａfi-em-λmaxは偏光発光素子の極大発光波長における前記フィルターの吸光度を示す。
　0 < TAFem-L < 0.7×TAfi-em    式(2)
　式中、ＴＡfi-emは偏光発光素子の発光する波長範囲において前記フィルターの各波長の吸光度の積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度と偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率との積を、偏光発光素子の光吸収波長範囲において積算した値を示す。
　ここで、光吸収フィルターは偏光発光素子が発光する波長の光を吸収するフィルターとなり、上記式（１）を満たすことにより、偏光発光素子の発光が弱い軸における極大発光波長の光を有効に低下させることが出来るため、偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来る。
　好ましくは下記式（１－ａ）を満たすことにより、偏光発光素子の発光が弱い軸における極大発光を示す波長の光をより有効に低下させることが出来る。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.9×Afi-em-λmax < 0.35    式(1-a)
　より好ましくは下記式（１－ｂ）を満たすことにより、偏光発光素子の弱い軸の発光における最も強い波長の発光強度（弱い軸のピーク強度）を実質的に無くすことが出来、かつ高い輝度を有する光学システムを得ることが出来、即ち偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来るため好ましい。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 1.0×Afi-em-λmax < 0.35    式(1-b)
　光吸収フィルターを用いることにより、偏光発光素子の発光が弱い軸における極大発光波長の光を有効に低下させることが出来るため、偏光発光素子の極大発光波長を示す波長における可視域の光を吸収するフィルターの吸光度（以下、「Ａfi-em-λmax」とも表す）と０．６との積が０．３５以下であることが好ましい。０．３５以下であることにより、高輝度な偏光発光を提供しうる光学システムを得ることが出来る。０．６×Ａfi-em-λmaxの値としてはより好ましくは０．３０以下であり、さらに好ましくは０．２２以下であり、特に好ましくは０．１８以下であり、より特に好ましくは０．１５以下である。０．３０以下にすることでより高透過率を有し、かつ、高コントラストな偏光発光を提供しうる光学システムを得ることが出来るため好ましい。
　又は、上記式（２）を満たすことにより、偏光発光素子の弱い軸の発光量を低下させ、偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来る。
　好ましくは、下記式（２－ａ）を満たすことにより、偏光発光素子の弱い軸の発光強度をより低下させることが出来る。
　0 < TAFem-L < 0.85 × TAfi-em    式(2-a)
　より好ましくは下記式（２－ｂ）を満たすことにより、実質的に偏光発光素子の弱い軸の発光を実質的に無くすことが出来、偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来る。
　0 < TAFem-L < 1.0 × TAfi-em    式(2-b)
　以上のとおり、上記式（１）又は上記式（２）を満たすことによって本発明の光学システムは達成することができる。式（１）又は式（２）を満たすことによって透過率が高く、偏光度の高い発光、即ち高コントラストな明光位と消光位を有する光学システムを得ることが出来る。式（１）により偏光発光素子における弱発光位の発光輝線を抑制することが出来、式（２）により偏光発光素子の弱発光位における光量を抑制することが出来るため、透過率が高く、偏光度の高い発光、即ち高コントラストな明光位と消光位を有する光学システムを得るためにはそれぞれ好適な条件である。好ましくは、少なくとも式（２）を満たすことであり、より好ましくは、式（１）及び式（２）を同時に満たすことである。
（可視光の光を吸収するフィルター）
　本発明において用いられるフィルターの視感度補正単体透過率が４５～１００％であることにより高い透明性を有する光学システムを得ることが出来る。本発明で用いられる偏光発光素子は、例えば、紫外域～近紫外可視域、具体的には３００～４３０ｎｍに光の吸収波長の全部又は一部がある場合、４００～７００ｎｍにおいて、光の吸収が著しく低いことから、高い透明性を有する。そのため、前記フィルターの視感度補正単体透過率が５０～９９．９％であることにより、より高い透明性を有する光学システムを得ることが出来、好ましくは６０～９９．９％であり、より好ましくは７０～９９．９％であり、さらに好ましくは８０～９９．９％である。
　また、前記フィルターを設けるに際し、より好ましくは偏光発光素子における各波長の透過率、特に発光する波長帯域における各波長の透過率が４５～１００％であることにより、より効果的に高コントラストかつ高い透明性を有する光学システムを得ることが出来るため好ましい。偏光発光素子における発光波長における前記フィルターの透過率は、５０～９９．９％であることにより、より本願の好ましい一つの形態を達成しうるが、好ましくは６０～９９．９％、より好ましくは７０～９９．９％、さらに好ましくは８０～９９．９％である。そういったフィルターが人の視認する側に設けることによって、視認する人にとって、より効果的に本願の光学システムにおいて高いコントラストを提供しうるため好ましい。
　本発明で用いられる可視光吸収フィルターは偏光素子又は偏光板であることが好ましい。偏光板とは偏光素子に透明保護膜を設けたものを意味し（言い換えると、偏光板は偏光素子及び透明保護膜を備える）、透明保護膜は前記偏光素子の光学特性を何ら阻害するものではなく、また、紫外域の光に対して光吸収がないものを用いることが好ましい。前記偏光素子は、可視光領域の光に対して軸吸収異方性、即ち偏光機能を有するものであれば特に限定されず、その単体透過率又はその単体での吸光度において、上記式（１）又は上記式（２）を満たすような偏光素子を用いることにより、前記フィルター（前記偏光素子）と同等以上の高輝度又は高コントラストな光学システムを提供することが出来るため好ましい。
　前記偏光素子を用いた偏光板としては、ヨウ素系偏光板、染料系偏光板、特定の波長のみを偏光制御できる染料系偏光板、ポリエンを利用したタイプの偏光板、ワイヤーグリッドタイプの偏光板、反射型偏光板などが例示される。上記偏光素子は、４００～７００ｎｍの一部又は全部の波長域の光に対して偏光性能を有している。ヨウ素系偏光板としては例えば特開２００１－２９００２９、特開２０１０－０７２５４８が挙げられ、染料系偏光板としては特開２００１－０３３６２７、特開２００４－２５１９６２、特許文献７が例示され、特定の波長のみを偏光制御出来る染料系偏光板であれば、特開２００７－０８４８０３、特開２００７－２３８８８８、ＷＯ２０１２－１６５２２３、特許文献８が例示され、ポリエンを利用した偏光板であれば特表２００５－５２７８４７、特表２００５－５１７９７４が例示され、ワイヤーグリッドタイプの偏光板としては特表２００３－５１９８１８、特表２００３－５０２７０８が例示される。反射型偏光板としては米国特許第３６１０７２９、ＷＯ９５／１７３０３、ＷＯ９５／１７６９２、ＷＯ９５／１７６９９、ＷＯ９６／１９３４７、ＷＯ９９／３６２６２、ＷＯ２００５／０８８８３６３、特開２００７－２９８６３４号、ＷＯ２０１１／０７４７０１等が例示され、製品としては３Ｍ社　ＤＢＥＦが例示できる。偏光素子としては、単体における透過率として前記式（１）又は前記式（２）を満たし、又は後述する下記式（３）又は下記式（４）を満たし、さらに高い長期保存安定性や過酷な条件下でも安定した耐久性を有することが好ましいことから、染料系偏光板やポリエンを利用したタイプの偏光板が好ましく、高温並びに高温多湿の環境でも高い耐久性を有する点で、ポリビニルアルコールフィルムなどの基材に二色性染料を含有しホウ酸水溶液中で延伸することによって得られる染料系偏光板が特に好ましい。尚、二色性染料とは非特許文献１に記載されたものが例示される。
　その偏光素子は最も吸収の強い軸の吸収量と最も吸収の低い軸の吸収量との比、即ち二色比が３以上あれば、偏光素子として機能を有するため好ましい。より好ましくは１０以上であり、さらに好ましくは２０以上であり、特に好ましくは３５以上であり、さらに特に好ましくは４０以上である。また、偏光素子の偏光度は３０％以上あればよく、より好ましくは４０％以上であり、さらに好ましくは６０％以上であり、よりさらに好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。
　本発明で用いられる可視光吸収フィルターとして、偏光素子又はそれを用いた偏光板を用いる場合、偏光発光素子の最も発光量が最も弱い軸と、偏光素子の最も吸光度が高い軸とが平行な状態で用いられることが好ましい。偏光発光素子の最も発光量が最も弱い軸と、偏光素子の最も吸光度が高い軸とが平行な状態の角度としては完全に一致する必要がなく、便宜的に平行な状態であることを示してもよい。偏光発光素子の最も発光量が最も弱い軸と、偏光素子の最も吸光度が高い軸とが完全に平行であることにより、本発明の光学システムにおいて最も高輝度かつ高コントラストを提供しうるため特に好ましい。偏光発光素子の最も発光量が最も弱い軸と、偏光素子の最も吸光度が高い軸とが平行な状態を実質的に達成することは可能であるが、完全に平行な軸に対して１０°以内にあることで好ましく、より好ましくは５°以内であり、さらに好ましくは２°以内であり、特に好ましくは１°以内である。
　前記フィルターが偏光素子であって、下記式（３）を満たすことは、偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来るため好ましい。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×APol-Kz-em-L-λmax < 0.7    式(3)
　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、ＡPol-Kz-em-L-λmaxは偏光発光素子の発光光量が最も弱い軸で最大発光波長における偏光素子の最も高い吸収軸での吸光度を示す。
　上記式（３）を満たすことによって、偏光素子でない可視光吸収フィルターを用いる時と比較して、透過率が高く、発光位の輝度が高く、消光位の発光輝度、特に消光位の極大発光波長の発光が著しく少ない光学システム、即ち高コントラストな光学システムを得ることが出来る。
　好ましくは、前記フィルターが下記式（３－ａ）を満たすことにより輝度が高く、消光位の発光輝度が少ない光学システム、即ち高コントラストな光学システムを得ることが出来る。より好ましくは、前記フィルターが下記式（３－ｂ）を満たす。
　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.8×APol-Kz-em-L-λmax < 0.7    式(3-a)
　Aem-L-λmax × Fem-L < 1.0×APol-Kz-em-L-λmax < 0.7    式(3-b)
　前記式（３）において、０．６×ＡPol-Kz-em-L-λmaxの値は０．６より小さいことが好ましく、より好ましくは０．５よりも小さく、さらに好ましくは０．４より小さいことであり、特に好ましくは０．３よりも小さい。前記好ましい態様により、透過率がより高く、輝度がより高く、及び／又は消光位の発光輝度がより少ない光学システム、即ちコントラストがより高く及び／又は透過率がより高い光学システムを得ることが出来る。
　好ましい形態の一つとして、前記フィルターが偏光素子である場合、下記式（４）を満たすことにより、前記フィルターが偏光素子でない時に比べて、偏光発光素子の弱い軸の発光量を低下させ、偏光発光のコントラストが高い光学システムを得ることが出来る。
　0 < TAFem-L < 0.7×TApol-Kz-em   式(4)
　式中、ＴＡpol-Kz-emは前記偏光発光素子の発光する波長範囲において前記偏光素子の最も高い吸収軸での各波長の吸光度を積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは式（２）と同じものを示す。
　好ましくは、下記式（４－ａ）を満たすことにより、偏光発光素子の弱い軸の発光光量をより低下させることができ、光学システムが高コントラストな偏光発光を示すことができる。
　0 < TAFem-L < 0.8×TApol-Kz-em   式(4-a)
　より好ましくは下記式（４－ｂ）を満たすことであり、さらに好ましくは下記式（４－ｃ）を満たすことである。
　0 < TAFem-L < 0.9×TApol-Kz-em   式(4-b)
　0 < TAFem-L < 1.0×TApol-Kz-em   式(4-c)
　本発明で用いられる可視光吸収フィルターにおいて、ＪＩＳ　Ｚ　８７８１－４：２０１３によって得られる単体の色相は－５＜ａ＊＜＋３、及び、ｂ＊＜±３であることにより、中性色の光学システムを得ることが出来るため、好ましい。特に、偏光発光素子が中性色、又は高い透過率を有する場合、前記フィルターが中性色、即ちａ＊及びｂ＊がともにゼロに近い値を有することは好適である。前記フィルターが偏光素子の場合も、単体で単体の色相は－５＜ａ＊＜＋３、及び。ｂ＊＜±３であることで同じ効果を得ることが出来る。ａ＊の値としては、より好ましくは－３以上２以下であり、さらに好ましくは－２以上１以下である。ｂ＊の値としては好ましくは－２以上２以下であり、さらに好ましくは－１以上１以下である。
　本発明の光学システムにおいて、偏光発光素子とフィルターは別配置されていてもよいが、偏光発光素子とフィルターが積層されていることによって、より高輝度かつ高透過率な光学システムを提供することが出来るため好ましい。一般的に光学部材はその界面において光が入射する場合に界面反射によって光透過率が低下することが知られている。そのため、本発明の光学システムにおいては、その界面を減らし、光学システム光路上の界面反射を減らすことは高輝度かつ高透過率な光学システムを得るためには重要である。よって、偏光発光素子と偏光素子が積層されていることが好ましい一つの形態である。
　さらに、本発明における一つの形態として、上記光学システムに位相を制御する媒体を設けてもよい。位相を有する媒体とは、位相差板（波長板、位相差フィルムとも呼ばれる）が挙げられ、電気的に液晶を駆動させて制御する液晶パネル（液晶セル）等も挙げられる。特に、位相制御する媒体として、電気的に位相を制御可能な液晶パネル（液晶セル）を用いることによって、液晶表示装置を得ることが出来るため、本発明の好ましい一つの形態である。本発明の光学システムを用いた場合には偏光発光素子が発光するため、自発光液晶ディスプレイを作製でき、また高い透過率、かつ高コントラストな液晶ディスプレイを得ることが可能なため、一般的な偏光板を用いた液晶ディスプレイよりも飛躍的に高い透過率を有し、かつ高コントラストを有する表示装置を得ることが出来る。一般的に、液晶ディスプレイは偏光板を２枚用いるが、２枚用いた際の平行透過率は２５～３５％である。その従来の平行透過率が２５～３５％である偏光板を用いた液晶ディスプレイでは透明ディスプレイとしては透過率が低いために品位が低く、また自発光でないためバックライトを設ける必要があったが、バックライトユニットとしてはＣＣＦＬやＬＥＤを用いるため透明性を得ることが出来なかった。それに対して、本発明の光学システムに用いる偏光発光素子自体が透明かつ発光するため、透明かつ自発光型液晶表示装置として利用することが出来る。
　また、位相を有する媒体を用いることにより、偏光を光には粒子と波の性質があるが光を波として表現した場合、その波の位相を制御可能である。偏光に着目した場合、例えば、波長板は、直線偏光の光に所定の位相差を与える光学機能素子であり、偏光は特定の軸の光に対して、その他の軸（例えば９０°）において、異なる位相を設けることが可能である。すなわち、一つの偏光した光に対して、その光路上に波長板を設けることにより、その逆の軸の偏光に変換し、円偏光、楕円偏光などを新たに付与することが可能となる。波長板は、配向した複屈折材料（例えば、延伸フィルム）などを利用して直交する２つの偏光成分に位相差をつけることにより、入射した光の偏光の状態を変えることが出来る素子と言える。この波長板の具体的用途としては、例えば、特定の光の波長をλとした場合、そのλ／２の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して４５°に設置することにより、波長板（位相差板）に入射した直線偏光を９０°回転させ、入射した偏光軸とは直交（９０°）方向に偏光軸を有する偏光として出射することを可能とする。尚、軸の角度は目的とする偏光した光の軸に対して、４５°に設置する場合、±１０°程度ずれていても位相差板の機能をある程度発現するが、好ましくは±５°の範囲、さらに好ましくは±３°の範囲、よりさらに好ましくは±２°の範囲、特に好ましくは±１°の範囲で配置されることが好ましい。また、λ／４の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して４５°に設置した場合には、波長板（位相差板）に入射した直線偏光を、円偏光として出射することを可能とする。
　このようにして作製された本発明の光学システムは可視光領域において偏光発光作用、高い透過率、即ち高輝度かつ高コントラストな光学システムを示す。また、本発明の光学システムは、熱、湿度、光等に対して優れた耐久性を示すため、過酷な環境下でも、その性能を維持することが可能であり、従来のヨウ素系偏光板よりも高い耐久性を有する。そのため、本発明の光学システムは、可視光領域での高い透明性及び過酷な環境下での高い耐久性が求められるレンズ、眼鏡、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイとしては例えば、テレビ、ウェアラブル端末、タブレット端末、スマートフォン、車載モニター、シースルーディスプレイや屋外又は屋内にて用いられるデジタルサイネージ、スマートウィンドウ等の各種表示装置、液晶ディスプレイ向けの高効率の偏光バックライトとして有効に活用できるだけでなく、高効率に発光しうる偏光光源などに応用することができる。
（表示装置）
　本発明において、特定の偏光発光色素を用いた場合には、紫外線～近紫外可視域の光、具体的には３００～４３０ｎｍの光を照射することによって偏光発光作用を示し、この作用を利用することによって表示が可能となる。本発明の表示装置は、可視光領域で高い透過率を有しているため、従来の偏光板のような可視光領域の透過率の低下は著しく小さくでき、特に本発明の光学システムを備える表示装置は透明性が高いことから、液晶ディスプレイでありながら、ほぼ透明なディスプレイを得ることができる。また、文字、画像等の表示時であっても視認側から表示装置を通して背面の環境や映像を視認できるように設計できることから、表示をされながらも透明で背面が視認可能なディスプレイ、すなわち、透明でありながら文字等が表示可能なディスプレイを得ることができる。而して、本発明の表示装置は、光損失がない透明な液晶ディスプレイ、特に、シースルーディスプレイとしての適用に有効である。
　また、本発明の表示装置は、例えば、紫外光を照射することによって偏光発光作用を示し、その偏光発光を利用した液晶ディスプレイが作製可能である。そのためことから、可視光を使用した通常の液晶表示ディスプレイではなく、紫外光を利用した視認しえない光を使用した液晶表示ディスプレイを実現することも可能とする。つまり、光のない暗い空間においても、紫外光が照射され得る空間であれば、表示される文字、画像等が表示される自己発光型液晶ディスプレイを作製することが可能となる。
　本発明の光学システムを用いた車載用又は屋外表示用液晶ディスプレイにおいて、使用する液晶セルは、例えば、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶、ＶＡ液晶、ＩＰＳ液晶などに限定されるものでなく、当該液晶ディスプレイは、あらゆる液晶ディスプレイモードで使用が可能である。
　本発明の光学システムは、偏光発光性能に優れ、さらに車内や屋外の高温、高湿状態でも変色や偏光発光性能の低下が抑えられる。そのため、車載用又は屋外表示用液晶ディスプレイの長期信頼性の向上に寄与することができる。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本発明をなんら限定するものではない。また、下記に記載されている「％」及び「部」は、特に言及されない限り質量基準である。尚、各実施例及び比較例で使用した化合物の各構造式において、スルホ基等の酸性官能基は遊離酸の形態で記載した。
［評価方法］
　下記の実施例及び比較例で得た各偏光発光素子又は偏光発光板を測定試料とした評価を次のようにして行った。
［透過率の測定］
　分光光度計（日立ハイテクテクノロジーズ社製「Ｕ－４１００」）を用いて偏光発光素子、偏光発光板、偏光素子、偏光板、及び光学システムの透過率、及び吸光度を評価した。各実施例及び比較例で作製した各偏光発光素子（測定試料）に、２２０ｎｍ～２６００ｎｍの波長領域に１００％の偏光を有する光（以下、「絶対偏光」とも称する）を照射できるグラムトムソン偏光子を設置し、各測定試料に、絶対偏光を照射した際の各波長の光の透過率を測定した。
［視感度補正単体透過率Ｙｓ、視感度補正直交透過率Ｙｃ］
　偏光発光素子、偏光発光板、偏光素子、偏光板又は光学システムに対して、絶対偏光を照射して色素の配向によって最も高い光の吸収を示す軸に対して直交位に偏光した光が入射した際に測定された光の透過率、即ち絶対偏光の入射時に最も吸収の少ない軸における光の透過率をＫｙとし、偏光発光素子又は偏光素子に対して絶対偏光を照射して色素の配向によって最も高い光の吸収を示す軸に対して平行位に偏光した光が入射した際に測定された光の透過率、即ち絶対偏光の入射時に最も吸収の多い軸における光の透過率をＫｚとした。尚、偏光発光素子におけるＫｙは最も発光の弱い軸の光の透過率を示し、偏光発光素子におけるＫｚは最も発光の強い軸の光の透過率も示すものである。各測定試料の視感度補正単体透過率Ｙｓ、視感度補正直交透過率Ｙｃは、可視光領域における３８０～７８０ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）毎に求めた上記Ｋｙ及びＫｚを、式（Ｉ）に代入して各波長の単体透過率Ｔｓ、式（ＩＩ）に代入して各波長の単体透過率Ｔｃを算出し、ＪＩＳ　Ｚ　８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、各波長の単体透過率Ｔｓを下記式（ＩＩＩ）に代入して視感度補正単体透過率Ｙｓを算出し、各波長の直交透過率Ｔｃを下記式（ＩＶ）に代入して視感度補正直交透過率Ｙｃを算出した。なお、下記式（ＩＩＩ）又は（ＩＶ）中、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表す。視感度補正単体透過率Ｙｓとは単体で視認した場合の透過率を示し、視感度補正直交透過率Ｙｃとは測定試料２枚を直交にして視認した場合の透過率を示すものである。
　Ts = (Ky＋Kz)/2    (I)
　Tc = (Ky×Kz)/100    (II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
（色度ａ＊値及びｂ＊値）
　各測定試料について、ＪＩＳ　Ｚ　８７８１－４：２０１３に従って、単体透過率Ｔｓ測定時における色度ａ＊値及びｂ＊値を測定した。測定には、上記の分光光度計を使用し、各波長の透過率を測定し、光源はＣ ２°視野を用いた。ａ＊－ｓ及びｂ＊－ｓは、単体透過率Ｔｓ測定時における色度ａ＊値及びｂ＊値にそれぞれ対応する。
（吸光度）
　各測定試料の各軸における各波長の吸光度（Ａｂｓ）は、以下の式（Ｖ）のＴｒに上記Ｋｙ、Ｋｚを代入して求めたものを用いた。
　Abs = -Log(Tr)    (V)
（偏光発光素子の量子収率）
　偏光発光素子の各軸における量子収率は日本分光社製　ＦＰ－８５００を用いて得られた値を測定値とした。具体的には日本分光社製　ＦＰ－８５００によって偏光発光素子の量子収率測定時に、偏光した光が偏光発光素子に入射出来るようにして、偏光発光色素の配向によって最も高い光の吸収を示す軸に偏光した軸に照射して得られる量子収率と、偏光発光色素の配向によって最も低い光の吸収を示す軸に偏光した軸に照射して得られる量子収率とを測定し、本発明の偏光発光素子の量子収率とした。
（偏光発光素子の各波長の発光強度、並びに発光した光の偏光度（ＤＯＰ））
　偏光発光素子の各波長の発光強度、並びに発光した光の偏光度（ＤＯＰ）はストークスパラメータ法によって測定して得られた値を用いた。具体的には分光ポラリメーター（東京インスツルメンツ社製　分光ポラリメーターＰｏｘｉ－Ｓｐｅｃｔｒａ）を用いて測定した値を用いた。尚、東京インスツルメンツ社製　分光ポラリメーターＰｏｘｉ－Ｓｐｅｃｔｒａを用いて、以下の実施例又は比較例で用いる偏光発光素子又は偏光発光板の偏光発光の種類（状態）を確認したところ、すべて直線偏光であった。
（偏光発光素子Ａの作製）
　厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、式（Ｂ－１）に記載の４，４’－ビス－（スルホスチリル）ビフェニル二ナトリウム水溶液（ＢＡＳＦ社製　Ｔｉｎｏｐａｌ　ＮＦＷ　Ｌｉｑｕｉｄ）０．８重量部，芒硝を１．０重量部、水を１５００重量部、を含有する４５℃の水溶液に４分間浸漬した。浸漬後、得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中５０℃で５倍の長さになるように、５分間かけ延伸した。延伸して得られたフィルムを、延伸状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、その後７０℃で９分間乾燥して、偏光発光素子Ａを得た。上記式（５）により計算される、偏光発光素子ＡのＯｒｄｅｒ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒは０．９１であり、吸収の最も大きい波長は３７５ｎｍであった。偏光発光素子Ａに紫外線を照射して一般的な偏光板（ポラテクノ社製　ＳＫＮ－１８２４３Ｐ）を介して該発光を確認したところ偏光発光素子の加工の際に延伸軸方向に青色の偏光発光をし、一方で延伸軸に対して直交軸においては偏光の発光は著しく低かった。つまり偏光発光素子は直線偏光を発光する素子であった。
（偏光発光素子Ａを用いた偏光発光板Ａの作製）
　紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フイルム社製　ＺＲＤ-６０）を１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム（以下、ＴＡＣと記載）を、偏光発光素子Ａの両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製　ＮＨ－２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させＴＡＣ／偏光発光素子Ａ／ＴＡＣという構成の偏光発光板Ａとした。その得られた偏光発光板Ａは、得られた偏光発光素子Ａの光学特性を損なうことなく、偏光発光素子Ａの特性を有していた。
（偏光発光素子Ｂ及び偏光発光板Ｂの作製）
　偏光発光素子Ａ及び偏光発光板Ａの作製において、式（Ｂ－１）に記載の化合物水溶液０．８重量部の代わりに同水溶液０．０５重量部を用いたこと以外は同様にして、偏光発光素子Ｂ及び偏光発光板Ｂを作製した。上記式（５）により計算される、偏光発光素子ＢのＯｒｄｅｒ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒは０．８４であり、吸収の最も大きい波長は３８０ｎｍであった。本偏光発光板Ｂに紫外線を照射して一般的な偏光板（ポラテクノ社製　ＳＫＮ－１８２４３Ｐ）を介して該発光を確認したところ偏光発光素子の加工の際に延伸軸方向に青色の偏光発光をし、一方で延伸軸に対して直交軸においては偏光の発光は著しく低かった。つまり偏光発光素子は直線偏光を発光する素子であった。
（合成例１）
　市販品の４－ジアミノ－スチルベン－２，２’－ジスルホン酸３５．２部を水３００部に加え攪拌し、３５％塩酸を用いてｐＨ０．５とした。得られた溶液に４０％亜硝酸ナトリウム水溶液１０．９部を加え、１０℃で１時間攪拌し、続いて６－アミノナフタレン－２－スルホン酸３４．４部を加え、１５％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ４．０に調整後４時間攪拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム６０部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄、乾燥し、下記式（Ｓ－７ｐ）に記載した化合物６２．３部を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　上記で得た式（Ｓ－７ｐ）の化合物６２．３部を水３００部に加え攪拌し、２５％水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．０とした。得られた溶液に２８％アンモニア水２０部、及び硫酸銅五水和物９．０部を加え、９０℃で２時間攪拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム２５部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン１００部にて洗浄することにより、ウェットケーキ４０．０部を得て、ウェットケーキを８０℃の熱風乾燥機で乾燥することにより、式（Ｓ－７）に示す偏光発光色素　２０．０部を得た。
（偏光発光素子Ｃ及び偏光発光板Ｃの作製）
　偏光発光素子Ａ及び偏光発光板Ａの作製において、偏光発光色素として式（Ｂ－１）に記載の化合物水溶液０．８重量部の代わりに式（Ｓ－７）に示す偏光発光色素を０．１重量部用いたこと、以外は同様にして、偏光発光素子Ｃ及び偏光発光板Ｃを作製した。上記式（５）により計算される、偏光発光素子ＣのＯｒｄｅｒ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒは０．８４であり、吸収の最も大きい波長は４００ｎｍであった。本偏光発光板Ｃに紫外線を照射して一般的な偏光板（ポラテクノ社製　ＳＫＮ－１８２４３Ｐ）を介して該発光を確認したところ偏光発光素子の加工の際に延伸軸方向に青色の偏光発光をし、一方で延伸軸に対して直交軸においては偏光の発光は著しく低かった。つまり偏光発光素子Ｃは直線偏光を発光する素子であった。
　分光光度計（日立ハイテクテクノロジーズ社製「Ｕ－４１００」）を用いて５ｎｍ毎に測定して得られた偏光発光板Ａ～Ｃにおける各波長のＫｙ及びＫｚを図１に示し、分光ポラリメーター（東京インスツルメンツ社製　分光ポラリメーターＰｏｘｉ－Ｓｐｅｃｔｒａ）によって測定された偏光発光板Ａ～Ｃにおいて最大値を示す発光波長の強度を１とした場合の各波長の発光強度比を図２に示し、偏光発光板Ａ～Ｃの発光した光において最大値を示す発光波長の強度を１とした場合の各波長の発光強度比が０．０５以上を示す波長における偏光度（ＤＯＰ）を図３に示す。
　表１には５ｎｍ毎に測定して得られた偏光発光板Ａ～Ｃにおける視感度補正単体透過率（Ｙｓ－ｅｍ）、極大吸収波長（λｍａｘ－Ａｅｍ）、最大吸収波長における偏光発光板の光吸収量が最も高い軸での極大吸収を示す波長の吸光度（Ａｅｍ－Ｈ－λｍａｘ）、偏光発光板の光吸収量が最も高い軸での各波長の吸光度を光吸収波長範囲において積算した値（ＴＡｅｍ－Ｈ）、偏光発光板の光吸収量が最も高い軸の量子収率（Ｆｅｍ－Ｈ）、最大吸収波長における偏光発光板の光吸収量が最も低い軸での極大吸収を示す波長の吸光度（Ａｅｍ－Ｌ－λｍａｘ）、偏光発光板の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度を光吸収波長範囲において積算した値（ＴＡｅｍ－Ｌ）、偏光発光板の光吸収量が最も低い軸の量子収率（Ｆｅｍ－Ｌ）、極大発光波長（λｍａｘ－ＥＭｅｍ）、発光波長範囲（Ｒａｎｇｅ－ＥＭｅｍ）を示す。
　また、表２には５ｎｍ毎に測定して得られた偏光発光板の光吸収量が最も高い軸での極大吸収を示す波長の吸光度（Ａｅｍ－Ｈ－λｍａｘ）と偏光発光板の光吸収量が最も高い軸の量子収率（Ｆｅｍ－Ｈ）との積、偏光発光板の光吸収量が最も高い軸での各波長の吸光度と偏光発光板の光吸収量が最も高い軸の量子収率との積を偏光発光板の光吸収波長範囲において積算した値（ＴＡＦｅｍ－Ｈ）、偏光発光板の光吸収量が最も低い軸での極大吸収を示す波長の吸光度（Ａｅｍ－Ｌ－λｍａｘ）と偏光発光板の光吸収量が最も低い軸の量子収率（Ｆｅｍ－Ｌ）との積、偏光発光板の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度と偏光発光板の光吸収量が最も低い軸の量子収率との積を偏光発光板の光吸収波長範囲において積算した値（ＴＡＦｅｍ－Ｌ）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　図１、表１、表２に示す結果から、偏光発光板Ａは約４２５ｎｍ以下、偏光発光板Ｂは約４０５ｎｍ以下、偏光発光板Ｃは４４０ｎｍ以下の光を吸収し、光の軸吸収異方性、即ち偏光機能を有していることが分かる。また、図２、図３、に示す結果から偏光発光板Ａ及び偏光発光板Ｂは４００～５７０ｎｍ、偏光発光板Ｃは４３０～６００ｎｍにおいて発光を示し、それぞれの偏光発光板が発光した光は高い偏光度（ＤＯＰ）を有していることが分かる。
（偏光素子Ａ及び偏光板Ａの作製）
　特許文献７の実施例１の方法に従い、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４５℃の温水に２分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を１．３０倍とした。染色工程として、膨潤処理したフィルムを、水２０００重量部、無水芒硝２．０重量部、国際公開番号ＷＯ２０１２／１６５２２３　合成例１に記載のアゾ化合物　０．３４重量部、特開２００３－２１５３３８　合成例１に記載のアゾ化合物　０．０２７重量部、特許第２６２２７４８号　実施例１に記載のアゾ化合物　０．０４０重量部、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒｅｎｇｅ　３９　０．１６重量部を含有した４５℃の液に、１分００秒間浸漬して、フィルムにアゾ化合物を含有させた。得られたフィルムをホウ酸（Ｓｏｃｉｅｔａ　Ｃｈｉｍｉｃａ　Ｌａｒｄｅｒｅｌｌｏ　ｓ．ｐ．ａ．社製）２０ｇ／ｌを含有した４０℃の水溶液に１分浸漬した。得られたフィルムを、５．０倍に延伸しながら、ホウ酸３０．０ｇ／ｌを含有した５０℃の水溶液中で５分間の延伸処理を行った。得られたフィルムを、その緊張状態を保ちつつ、２５℃の水にて２０秒間処理した。得られたフィルムを７０℃で９分間乾燥処理を行い、可視光吸収フィルターの一つの形態である偏光素子Ａを得た。紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フイルム社製　ＺＲＤ-６０）を１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液で、３５℃で１０分間処理し、水洗し、次いで、７０℃で１０分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、偏光素子Ａの両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製　ＮＨ－２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、表面に反射防止層（ＡＲ層）を設けて、ＡＲ層／ＴＡＣ／偏光素子Ａ／ＴＡＣ／ＡＲ層という構成の可視光吸収フィルターの一つの形態である偏光板Ａとした。その得られた偏光板Ａは、得られた偏光素子Ａの光学特性を損なうことなく、偏光素子Ａの特性を有していた。
（偏光素子Ｂ及び偏光板Ｂの作製）
　偏光素子Ａの作製において、アゾ化合物を含有した水溶液への浸漬時間を２分に変えた以外は同様にして、可視光吸収フィルターの一つの形態である偏光素子Ｂ及び偏光板Ｂを得た。
（偏光素子Ｃ及び偏光板Ｃの作製）
　偏光素子Ａの作製において、アゾ化合物を含有した水溶液への浸漬時間を３分に変えた以外は同様にして、可視光吸収フィルターの一つの形態である偏光素子Ｃ及び偏光板Ｃを得た。
＜偏光素子Ｄ及び偏光板Ｄの作製＞
　偏光素子Ａの作製において、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させ、膨潤して得られたフィルムを、特許文献８の実施例１に記載のアゾ化合物　０．０４重量部，芒硝を１．０重量部、水１５００重量部を含有する４５℃の水溶液に４分間浸漬した以外は同様にして本願で用いる可視域を吸収するフィルターの一つの形態である偏光素子Ｄ及び偏光板Ｄを作製した。その得られた偏光板Ｄは、得られた偏光素子Ｄの光学特性を損なうことなく、偏光素子Ｄの特性を有していた。
＜偏光素子Ｅ及び偏光板Ｅの作製＞
　偏光素子Ａの作製において、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させ、膨潤して得られたフィルムを、特開２００３－２１５３３８　合成例１に記載のアゾ化合物　０．０３重量部，芒硝を１．０重量部、水１５００重量部を含有する４５℃の水溶液に４分間浸漬した以外は同様にして、可視光吸収フィルターの一つの形態である偏光素子Ｅ及び偏光板Ｅを作製した。その得られた偏光板Ｅは、得られた偏光素子Ｅの光学特性を損なうことなく、偏光素子Ｅの特性を有していた。
　以下の方法で、積層体用の両面粘接着可能な、可視域において各波長で約７０％の透過率を有する可視光吸収フィルターＦを作製した。
　日本化薬社製粘着剤　ＰＴＲ－３０００における樹脂固形分１００部に対し、カヤセットＢＬＡＣＫ　Ａ-Ｎ　０．０９５部（日本化薬社製）、カヤセットＢＬＵＥ　Ａ-Ｄ　０．００４８部（日本化薬社製）を混合し、得られた配合組成物　１００部に対して固形分含量が１７部となるようにメチルエチルケトンを加え１時間混合して、フィルター用粘着剤組成物とした。塗工機を使って、得られたフィルター用粘着剤組成物を２枚の離型フィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）間に挟み込み厚さ２５μｍのシート状に成形することにより、フィルターＦを作製した。
　可視域において各波長で８０％の透過率を有する可視光吸収フィルターＧとして、ニュートラルデンシティフィルター　ＮＤ－０．１（富士フイルム社製）を用いた。
　以下の方法で、積層体用の両面粘接着可能な、可視域において各波長で約９０％の透過率を有する可視光吸収フィルターＨを作製した。
　日本化薬社製粘着剤　ＰＴＲ－３０００における樹脂固形分１００部に対し、カヤセットＢＬＡＣＫ　Ａ-Ｎ　０．００９２部（日本化薬社製）、カヤセットＢＬＵＥ　Ａ-Ｄ　０．００１部（日本化薬社製）を混合攪拌し、得られた配合組成物　１００部に対して固形分含量が１７部となるようにメチルエチルケトンを加え１時間混合して、フィルター用粘着剤組成物とした。塗工機を使って、得られたフィルター用粘着剤組成物を２枚の離型フィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）間に挟み込み厚さ２５μｍのシート状に成形することにより、フィルターＨを作製した。
　比較例で用いる可視光吸収フィルターとして、一般的な透過率４３％のヨウ素系偏光板であるポラテクノ社製　ＳＫＮ－１８２４３Ｐ（以下、偏光板Ｉ）を用いた。
　図４に５ｎｍ毎に測定して得られた偏光板Ａ、偏光板Ｂ、偏光板Ｃ、偏光板Ｄ、偏光板Ｅの１０ｎｍ毎のＫｙ、Ｋｚを示し、図５に、ＴＡＣフィルムで挟持したフィルターＦ、ＴＡＣフィルムで挟持したフィルターＨ、及びＴＡＣフィルムで挟持していないフィルターＧの各々を５ｎｍ毎に測定して得られた２０ｎｍ毎の透過率を示す。
　表３には可視光吸収フィルターである偏光板Ａ、偏光板Ｂ、偏光板Ｃ、偏光板Ｄ、偏光板Ｅ、偏光板Ｉ（ＳＫＮ－１８２４３Ｐ）の５ｎｍ毎に測定して得られた視感度補正単体透過率（Ｙｓ－ｆｉ）、視感度補正直交透過率（Ｙｃ－ｆｉ）、単体の色相（ａ＊－ｓ及びｂ＊－ｓ）、単体の４３５ｎｍの吸光度（Ａｆｉ－ｅｍ－４３５）、単体の４６５ｎｍの吸光度（Ａｆｉ－ｅｍ－４６５）、４００～５７０ｎｍにおける各波長の単体での吸光度を積算した値（ＴＡfi-em 400-570）、４３０～６００ｎｍにおける各波長の単体での吸光度を積算した値（ＴＡfi-em 430-600）、最も吸収の強い軸の４３５ｎｍの吸光度（Ａｐｏｌ－Ｋｚ－ｅｍ－Ｌ－４３５）、最も吸収の強い軸の４６５ｎｍの吸光度（Ａｐｏｌ－Ｋｚ－ｅｍ－Ｌ－４６５）、４００～５７０ｎｍにおける最も吸収の強い軸での各波長の吸光度を積算した値（ＴＡｐｏｌ－Ｋｚ－ｅｍ－４００－５７０）、４３０～６００ｎｍにおける最も吸収の強い軸での各波長の吸光度を積算した値（ＴＡｐｏｌ－Ｋｚ－ｅｍ－４３０－６００）、を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
表４にはフィルターＦ、フィルターＧ、フィルターＨの、５ｎｍ毎に測定して得られた視感度補正単体透過率（Ｙｓ－ｆｉ）、単体の色相（ａ＊－ｓ及びｂ＊－ｓ）、４３５ｎｍの吸光度（Ａｆｉ－ｅｍ－４３５）、４６５ｎｍの吸光度（Ａｆｉ－ｅｍ－４６５）、４００～５７０ｎｍにおいてフィルターの各波長の吸光度の積算した値（ＴＡfi-em 400-570）、及び４３０～６００ｎｍにおいてフィルターの各波長の吸光度の積算した値（ＴＡfi-em 430-600）を示す。尚、フィルターＦ、フィルターＧ、フィルターＨは偏光板ではないため、視感度補正直交透過率（Ｙｃ－ｆｉ）は省略した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　図４、図５より本願で用いる可視光吸収フィルターは偏光発光板Ａ～Ｃの発光する波長に対して光を吸収する機能を有していることが分かる。また偏光板Ａ～Ｅは偏光発光板Ａ～Ｃで発光する波長に対して光の軸吸収異方性、即ち偏光特性を有している。偏光板Ａ～Ｅは、透過率７０％を有するフィルターＦ、透過率８０％を有するフィルターＧ、透過率９０％を有するフィルターＨとほぼ同等の視感度補正単体透過率を有している場合に、最も吸収の強い軸の吸光度が高いことを示している。
　表３、表４より、偏光板Ａ～Ｃ及びフィルターＦ～Ｈのそれぞれはａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓにおいて最も高い絶対値でも２．０７２以内であり、特に偏光板Ａ～Ｃのａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓのは絶対値で１以内であり、中性色な色相を有していることが分かる。
（紫外域用偏光板Ｊの作製）
　厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４０℃の温水に３分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２８を０．８部、芒硝を１．０部、水を１５００部含有する４５℃の水溶液に、５分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中に５０℃で５分間浸漬しながら５倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で２０秒間水洗し、７０℃で９分間乾燥して紫外域用偏光素子を得た。一方で、紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム（富士フイルム社製　ＺＲＤ－６０）の両面を、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液を用いて３５℃で１０分間処理し、水洗し、７０℃で１０分乾燥させ、作製した紫外域用偏光素子の両面に４％のポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製　ＮＨ－２６）を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で８分乾燥させ、表面に反射防止層（ＡＲ層）を設けて、ＡＲ層／ＴＡＣ／紫外域用偏光素子／ＴＡＣ／ＡＲ層という構成の視感度補正単体透過率９０．２６％の紫外域用偏光板Ｊを得た。
　表５に、得られた紫外域用偏光板Ｊの３７５ｎｍ、及びそのλｍａｘ（４０５ｎｍ）における各Ｋｙ、Ｋｚ、単体透過率Ｔｓ、直交透過率Ｔｃ、偏光度ρ、５ｎｍ毎に測定して得られた視感度補正単体透過率（Ｙｓ）を示し、図６には得られた紫外域用偏光板の各波長のＫｙ、及びＫｚを示す。表５及び図６より、本願で用いた紫外域用偏光板は３５０～４５０ｎｍにおいて高い偏光特性を有していることが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
＜実施例１＞
　偏光発光板ＡとフィルターＧ（富士フイルム社製　ニュートラルデンシティフィルター　ＮＤ－０．１）を粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表４から該光学システムは式（２）を満たすことが分かる。
＜実施例２＞
　偏光発光板Ａ、粘着機能を有するフィルターＦ、ＴＡＣの順に貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表４から該光学システムは式（１）及び式（２）を満たすことが分かる。
＜実施例３＞
　偏光発光板Ａの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ａの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例４＞
　偏光発光板Ａの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｄの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例５＞
　偏光発光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例６＞
　偏光発光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ａの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例７＞
　偏光発光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｄの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例８＞
　偏光発光板Ｃの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｃの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例９＞
　偏光発光板Ｃの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）、並びに式（３）及び式（４）を満たすことが分かる。
＜実施例１０＞
　偏光発光板Ａの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｅの光吸収量が最も高い軸（二色性色素の配向軸）とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、本発明の光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（２）、並びに式（４）を満たすことが分かる。
＜比較例１＞
　偏光発光板Ａのみを用い、可視光吸収フィルターを有さない比較例１のサンプルとした。
＜比較例２＞
　偏光発光板Ａ、粘着機能を有するフィルターＨ、ＴＡＣの順に貼合し、光学システムとした。表１、表２及び表３から該光学システムは式（１）及び式（２）を満たさないことが分かる。
＜比較例３＞
　偏光発光板Ｂのみを用い、可視光吸収フィルターを有さない比較例３のサンプルとした。
＜比較例４＞
　偏光発光板Ｂの光吸収量が最も高い軸（偏光発光色素の配向軸）と偏光板Ｉ（ヨウ素系偏光板ＳＫＮ－１８２４３Ｐ）の光吸収量が最も高い軸とが直交位になるように粘着剤（日本化薬社製　ＰＴＲ－３０００）にて当該両板を貼合し、比較例用のサンプルを作製した。
＜比較例５＞
　偏光発光板Ｃのみを用い、可視光吸収フィルターを有さない比較用のサンプルとした。
　実施例１～１０で得られた光学システム並びに比較例１～５で得られたサンプルに対して、光源として３７５ｎｍ　ＬＥＤ光源（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製　マウント付ＬＥＤ　Ｍ３７５Ｌ４°）を用い、また位相を制御する媒体として液晶セルを用い、光源、紫外域用偏光板Ｊ、液晶セル、本発明の光学システム又は比較用のサンプルの順に配置し、偏光発光しうる表示装置を作製した。実施例３～１０の光学システム又は比較例１、比較例３～５のサンプルは偏光発光板が液晶セル側に来るように貼合し、紫外域用偏光板Ｊからの偏光した光の照射は液晶セルを介して偏光発光板側に照射されるようにした。実施例１、実施例２の光学システム及び比較例２は液晶セルに偏光発光板、フィルター、ＴＡＣの順に貼合し、紫外域用偏光板Ｊからの偏光した光の照射は各偏光発光板側に照射されるようにした。
　得られた偏光発光表示装置において、実施例１～１０の光学システム並びに比較例１～５のサンプルを用いた表示装置に向けて、３７５ｎｍ　ＬＥＤ光源から紫外域～近紫外可視域の光を、紫外域用偏光板Ｊを通して照射しながら、液晶セルの駆動時における明状態と暗状態の各発光強度（輝度）を、２次元色彩輝度計（コニカミノルタ株式会社社製　ＰｒｏＭｅｔｒｉｃ　ＩＣ－ＰＭＩ２）を用いて測定した。尚、液晶セルは液晶空セル（ＥＨＣ社製　ＫＳＲＳ－０５／Ｂ１１１Ｍ１ＮＳＳ０５）に液晶（メルク社製　ＺＬＩ－１０８３）を封入したものを用いた。本願では明状態と暗状態の各発光強度（輝度）を無印加電圧時（０Ｖ）と印加電圧４Ｖを適用した時の値を評価結果とした。
　表６には実施例１～１０の光学システム、比較例１～５のサンプルを貼合した液晶セルの５ｎｍ毎に測定して得られた視感度補正単体透過率（Ｙｓ－ｓｙｓ）、液晶セルの色相（ａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓ）、並びに該液晶セルを用いた偏光発光しうる表示装置明状態の発光輝度（ＥＭ－ＳＹＳ－Ｈ）、暗状態の発光輝度（ＥＭ－ＳＹＳ－Ｌ）、明状態と暗状態のコントラスト（ＣＲ－ＳＹＳ）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表６の結果から、前記式（１）又は／及び前記式（２）を満たす光学システムを用いた表示装置は、視感度補正単体透過率５０％以上を有しながら高いコントラストを示すことが分かった。本発明の光学システム（ａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓ）が中性色な色相を有する場合には、これを用いた液晶セル及び表示装置も中性色を有することが分かった。さらに実施例１と実施例３を比較すると同等な視感度補正単体透過率を有する可視光吸収フィルターを設けながらも、実施例３のように可視光吸収フィルターが偏光板の場合には、本発明の光学システムを用いた表示装置が高い透過率及び高コントラストを有することが分かった。これら実施例における表示装置のコントラストは、偏光発光板のみを用いた比較例１、比較例３、比較例５、又は式（１）及び式（２）を満たさない透過率９０％を有するフィルターを用いた場合と比較し、明らかに高いことから本発明の光学システムの優位性が分かる。また、実施例５～７と比較例４の比較から分かるように、一般的な偏光板を用いた場合に比べて高い透過率及び高い発光輝度を有する表示装置を得られることが示された。
　本発明の光学システムは偏光を発光するに際し、高コントラストを提供しうる。一態様において、本発明の光学システムはフィルムの各軸における発光輝度のコントラストを向上させることができ、かつ可視光域で高い透過率を有する。したがって、一態様において、本発明の光学システムを備えたレンズ等の光学部材や表示装置は、可視光領域で透明性が高く、偏光発光による画像表示が可能であるため、テレビ、パソコン、タブレット端末、レンズ、さらには、透明ディスプレイ（シースルーディスプレイ）等、幅広い用途へ適用可能である。また、紫外光により発光可能であるため、一態様において、本発明に係る偏光発光素子及び偏光発光板は、人間の目で認識しにくい紫外光等非可視光照射により機能発現が求められるような、高いセキュリティが要求されるディスプレイやセンサー等の機能媒体に応用することも可能である。
 

Claims (14)

  1. 　偏光発光素子及びフィルターを備えた光学システムであって、
    　前記偏光発光素子が、吸収する光の波長と発光する光の波長との少なくとも一部が異なり、光の吸収量が異なる軸吸収異方性を有し、かつ、光を吸収することによって可視域の偏光を発光することが可能であり、
    　前記フィルターが、視感度補正単体透過率４５～１００％である可視域の光を吸収することが可能であり、
    　式（１）又は式（２）の関係を満たす光学システム：
    　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×Afi-em-λmax < 0.35    式(1)
    　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、Ａfi-em-λmaxは偏光発光素子の極大発光波長におけるフィルターの吸光度を示し、
    　0 < TAFem-L < 0.7×TAfi-em    式(2)
    　式中、ＴＡfi-emは偏光発光素子の発光する波長範囲においてフィルターの各波長の吸光度の積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での各波長の吸光度と偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率との積を、前記偏光発光素子の光吸収波長範囲において積算した値を示す。
  2. 　少なくとも前記式（２）を満たす請求項１に記載の光学システム。
  3. 　前記フィルターの視感度補正単体透過率が５０～９９．９％である、請求項１又は２に記載の光学システム。
  4. 　前記フィルターが式（３）を満たす偏光素子である、請求項１～３のいずれかに記載の光学システム：
    　Aem-L-λmax × Fem-L < 0.6×APol-Kz-em-L-λmax < 0.7    式(3)
    　式中、Ａem-L-λmaxは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸での極大吸収波長における吸光度を示し、Ｆem-Lは偏光発光素子の光吸収量が最も低い軸の量子収率を示し、ＡPol-Kz-em-L-λmaxは偏光発光素子の発光光量が最も弱い軸で最大発光波長における偏光素子の最も高い吸収軸での吸光度を示す。
  5. 　前記フィルターが式（４）を満たす偏光素子である、請求項１～４のいずれかに記載の光学システム：
    　0 < TAFem-L < 0.7×TApol-Kz-em   式(4)
    　式中、ＴＡpol-Kz-emは偏光発光素子の発光する波長範囲において偏光素子の最も高い吸収軸での各波長の吸光度を積算した値を表し、ＴＡＦem-Lは式（２）と同じものを示す。
  6. 　前記フィルターが偏光素子であって、前記偏光発光素子の発光量が最も弱い軸と、前記偏光素子の吸光度が高い軸とが平行な状態であるように前記偏光発光素子及び前記フィルターを備えた、請求項１～５のいずれかに記載の光学システム。
  7. 　前記フィルターの色相について、－５＜ａ＊＜＋３、及び、ｂ＊＜±３である、請求項１～６のいずれかに記載の光学システム。
  8. 　前記偏光発光素子が偏光発光色素を含有し、前記偏光発光色素が配向している、請求項１～７のいずれかに記載の光学システム。
  9. 　前記偏光発光素子が紫外域～近紫外可視域の光を吸収することによって偏光を発光する、請求項１～８のいずれかに記載の光学システム。
  10. 　前記偏光発光素子が紫外域～近紫外可視域に光の極大吸収波長を有する、請求項１～９のいずれかに記載の光学システム。
  11. 　前記偏光発光素子と前記フィルターが積層されている、請求項１～１０のいずれかに記載の光学システム。
  12. 　位相差板を備えた請求項１～１１のいずれかに記載の光学システム。
  13. 　前記フィルターが視認側にある、請求項１～１２のいずれかに記載の光学システム。
  14. 　請求項１～１３のいずれかに記載の光学システムを備えた表示装置。
     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023100946A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 国立大学法人京都大学 円偏光素子及びそれを用いた照明装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022212A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 日本化薬株式会社 偏光発光素子、偏光発光板、表示装置及び偏光発光素子の製造方法
JP2019056904A (ja) * 2017-09-20 2019-04-11 日本化薬株式会社 面状偏光発光素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022212A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 日本化薬株式会社 偏光発光素子、偏光発光板、表示装置及び偏光発光素子の製造方法
JP2019056904A (ja) * 2017-09-20 2019-04-11 日本化薬株式会社 面状偏光発光素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023100946A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 国立大学法人京都大学 円偏光素子及びそれを用いた照明装置

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