(57)【要約】      （修正有）【課題】高い偏光度を有する光を発光しながら、高い偏光発光輝度とコントラストを有する光学制御システムの提供。【解決手段】近紫外〜近紫外可視域の光を吸収し、該吸収した光を利用して発光する層（Ａ）と、層（Ａ）が発光する光の波長域に吸収を有し、層（Ａ）が発光した光を利用して、可視域の波長を有する偏光した光を発光する層（Ｂ）と、を用いた光学制御システム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
近紫外〜近紫外可視域の光を吸収し、該吸収した光を利用して発光する層（Ａ）と、該層（Ａ）が発光する光の波長域に吸収を有し、層（Ａ）が発光した光を利用して、可視域の波長を有する偏光した光を発光する層（Ｂ）と、を用いた光学制御システム。
【請求項２】
上記層（Ａ）が、少なくとも３００〜３６０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ａ）を含む請求項１に記載の光学制御システム。
【請求項３】
上記層（Ｂ）が、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも４００〜７００ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ｂ）を含む請求項１または２に記載の光学制御システム。
【請求項４】
上記層（Ｂ）が発する光が、直線偏光の光である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項５】
上記層（Ａ）が、少なくとも層（Ｂ）の片面に積層されてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項６】
上記層（Ａ）が、層（Ｂ）の片面にのみ積層され、かつ、光が入射する側に上記層（Ａ）が設置されていることを特徴とする請求項５に記載の光学制御システム。
【請求項７】
上記層（Ａ）が、上記層（Ｂ）の両面に積層されてなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項８】
上記化合物（ｂ）が、吸収異方性を有する化合物である請求項３〜７のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項９】
上記化合物（ａ）が、発光異方性を有する化合物である請求項２〜８のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項１０】
上記化合物（ｂ）がスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有することを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の光学制御システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学制御システムを備える偏光発光板。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学制御システム、または請求項１１に記載の偏光発光板を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度で偏光を発光する光学制御システム、およびこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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Ｂｌｕｅ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。
【０００３】
一般に、偏光板に含まれる偏光膜は、延伸配向したポリビニルアルコール又はその誘導体のフィルムにヨウ素や二色性染料を染色又は含有せしめるか、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せしめたポリエン系のフィルムであることにより製造される。製造された偏光板は、可視域に吸収を有するヨウ素や二色性染料を含むため、一般に透過率が低下する。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。
【０００４】
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軸および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ている。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、偏光機能を付与する技術として、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黄色く着色してしまい、かつ、４１０ｎｍ付近の光に対してのみ偏光機能を示す偏光板しか提供できない。つまり、視認性の高い可視域の光に対して偏光機能を付与するもではない。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００５／００１５２７
【特許文献２】特開２００８−２２４８５４号公報
【特許文献３】特許第５８４９２５５号公報
【特許文献４】特許第５７１３３６０号公報
【特許文献５】米国特許第３，２７６，３１６号
【特許文献６】特開平４−２２６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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した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、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った。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、およ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あるいは６のように、紫外線を照射して偏光を発光する素子に関する特許が開示されている。しかしながら、その発光する素子の偏光度、および輝度は著しく低く、いわゆる偏光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。
【０００８】
本発明は、高い偏光度を有する光を発光しながらも、高い偏光発光輝度を有し、かつ、過酷な環境下での高い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偏光を発光する光学制御システム、これを用いた偏光板、並びに表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、近紫外〜近紫外可視域の光を吸収し、該吸収した光を利用して発光する層（Ａ）と、該層（Ａ）が発光する光の波長域に吸収を有し、層（Ａ）が発光した光を利用して、可視域の波長を有する偏光した光を発光する層（Ｂ）と、を用いた光学制御システムが、高い輝度で偏光を発光することが可能であり、高い耐久性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、１）〜１２）に関する。
１）
近紫外〜近紫外可視域の光を吸収し、該吸収した光を利用して発光する層（Ａ）と、該層（Ａ）が発光する光の波長域に吸収を有し、層（Ａ）が発光した光を利用して、可視域の波長を有する偏光した光を発光する層（Ｂ）と、を用いた光学制御システム。
２）
上記層（Ａ）が、少なくとも３００〜３６０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ａ）を含む１）に記載の光学制御システム。
３）
上記層（Ｂ）が、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも４００〜７００ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ｂ）を含む１）または２）に記載の光学制御システム。
４）
上記層（Ｂ）が発する光が、直線偏光の光である１）〜３）のいずれか一項に記載の光学制御システム。
５）
上記層（Ａ）が、少なくとも層（Ｂ）の片面に積層されてなる１）〜４）のいずれか一項に記載の光学制御システム。
６）
上記層（Ａ）が、層（Ｂ）の片面にのみ積層され、かつ、光が入射する側に上記層（Ａ）が設置されていることを特徴とする５）に記載の光学制御システム。
７）
上記層（Ａ）が、上記層（Ｂ）の両面に積層されてなる１）〜５）のいずれか一項に記載の光学制御システム。
８）
上記化合物（ｂ）が、吸収異方性を有する化合物である３）〜７）のいずれか一項に記載の光学制御システム。
９）
上記化合物（ａ）が、発光異方性を有する化合物である２）〜８）のいずれか一項に記載の光学制御システム。
１０）
上記化合物（ｂ）がスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有することを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載の光学制御システム。
１１）
１）〜１０）のいずれか一項に記載の光学制御システムを備える偏光発光板。
１２）
１）〜１０）のいずれか一項に記載の光学制御システム、または１１）に記載の偏光発光板を備える表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光学制御システムは、入射された光を高効率に利用しながら、発光波長において高い偏光作用を発現させるとともに、高輝度な発光作用を発現し、かつ高い耐久性を付与させることができる。本発明によれば、自然界の光、あるいは人工の光を高効率に吸収し、偏光発光を提供しうる染料の吸収波長へ、該光の波長を波長変換することによって、高効率での発光を付与させることができ、可視光領域での高い透過率を有しながらも、高い発光輝度を有する光学制御システムを提供することができる。さらに、一般的に、一定の光、例えば紫外線によってポリマーや色素は劣化することが知られているが、本発明では、その劣化を引き起こす光エネルギーを発光に利用するため、劣化の原因となるエネルギーを実質的に抑制し、素子自体に高い耐久性を付することができ、特に高い耐光性が求められる表示装置、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置に好適に用いることができる光学制御システムを提供するに至る。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願発明は、近紫外〜近紫外可視域の光を吸収し、該吸収した光を利用して発光する層（Ａ）と、該層（Ａ）が発光する光の波長域に吸収を有し、層（Ａ）が発光した光の一部または全部を吸収し、吸収した光を利用して、可視域の波長である偏光した光を発光する層（Ｂ）と、を用いることにより、上記光学制御システム、それを備える偏光発光板、及びそれらいずれかを備える表示装置を得るものである。
【００１３】
層（Ａ）における光の吸収帯域としては、好ましくは近紫外〜近紫外可視域に発光波長を有する光の吸収が良く、実質的に可視域に発光する層（Ｂ）の発光を阻害せず、かつ層（Ａ）の輝度を高めることができるものが好ましい形態である。また、層（Ａ）が近紫外〜近紫外可視域の光を吸収する場合、一般的に、素子の劣化を引き起こす紫外線の光のエネルギーを吸収し、そのエネルギーを主に発光に利用する層として機能するため、層（Ａ）の劣化、及び他の層の劣化をも抑制することができる。上記層（Ａ）が吸収する光である好ましい近紫外〜近紫外可視域の光とは、３００〜３６０ｎｍの帯域の光である。この帯域は一般に、紫外域とされ、人間の目では感知しにくいことが知られている。
【００１４】
上記層（Ａ）を得るには、層（Ａ）中に、化合物として、近紫外〜近紫外可視域に光吸収作用を有し、その波長の光を波長変換し、発光させることができるものを含ませる、もしくは、それと同様の機能を有する物質（以下、化合物（ａ）とする）を層として形成させること等が挙げられる。化合物（ａ）を含有する層を形成する方法としては、例えば、化合物（ａ）をポリマーや熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂に含有させて、層やフィルムへ被覆形成する方法、既成のフィルムに化合物（ａ）を含有させる方法、層（Ｂ）と保護フィルム等の任意のフィルムやガラスなどの基板とを接着する際、化合物（ａ）を含む接着剤を用いることにより、接着層として層（Ａ）を形成する方法、粘着剤に化合物（ａ）を含有させて層（Ｂ）と任意のフィルムなどの保護フィルムやガラスなどの基板と貼合させる際に層（Ａ）を形成させる方法、もしくは表示装置と貼合する場合に化合物（ａ）を含む接着層、または粘着層として層（Ａ）を形成する方法等が例示されるが、この限りではない。また、上記化合物（ａ）は、発光異方性を有する化合物であることが好ましい。
【００１５】
上記層（Ａ）の発光波長は特に限定されず、近紫外〜近紫外可視域の光であっても良いし、可視領域である４００〜７００ｎｍの光であっても良い。該発光波長は、後述する層（Ｂ）の吸収波長に一部または全部が重なることによって、層（Ｂ）の発光輝度を高めることができる。しかし、層（Ｂ）の偏光の発光に影響を与えないことが好ましい形態であるため、層（Ａ）の発光波長は、層（Ｂ）の可視偏光発光の輝度を低減させない近紫外〜近紫外可視域の光であることが好ましく、もしくは層（Ｂ）の可視偏光発光をより高偏光度にしうる光であることが好ましい。特に、少なくとも３００〜３６０ｎｍに光の吸収機能を有し、かつ３５０〜４３０ｎｍの光を発光しうる物質を含有することによって、人間の目に視認されにくい光を提供しつつ、かつ層（Ｂ）の発光を更に強度に発光させることが達成しうる。上記化合物（ａ）は、３００〜３６０ｎｍに光の吸収機能を有し、かつ３５０〜４３０ｎｍの光を発光しうる物質であることが好ましい。上記化合物（ａ）としては、例えば、２−（２−ピリジルアミノ）エチルアミン二塩酸塩（３００ｎｍの光を吸収し、３８０ｎｍの光を発光）、９，１０−フェナントレンキノン（３１０ｎｍの光を吸収し、３６５ｎｍの光を発光）、ジフェニル−１−ペレニルホスフィン（３５２ｎｍの光を吸収し、３８０ｎｍの光を発光）などが使用できるが、特に限定されるものではない。特に近年では、量子ドット、いわゆるクオンタム・ドットの開発が進んでおり、量子ドット粒子でも同様の機能を与えることができることが知られている。例えば、大日本塗料株式会社製  金量子ドットＡｕ５〜８（励起波長３３０ｎｍ、発光波長４０５ｎｍ）が挙げられるが、これら物質に限定されるものではなく、無機物質、有機物質問わず用いることができる。上記化合物（ａ）は単独、あるいは複数を組合せて用いることも可能である。
【００１６】
上記層（Ａ）の好ましい形態としては、少なくとも３００〜３６０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ａ）を含む層（Ａ）であることが挙げられる。層（Ａ）の吸収においては、３００〜３６０ｎｍに吸収帯域があることだけでも好ましいが、特に、最も高い吸収を示す波長、即ち極大吸収波長が３００〜３６０ｎｍの波長範囲内にあることによって、後述する層（Ｂ）の発光に影響を与えない光の吸収を有する層（Ａ）を提供することができる。また、上記化合物（ａ）は、吸収波長と発光波長が異なり、かつ、発光波長域は、最も高い発光波長から、前後数十ｎｍの帯域、例えば、最も高い発光波長±３０ｎｍの帯域で発光するものであることが好ましく、最も高い吸収波長に対して、最も高い発光波長が２０ｎｍ以上長波長側にあるものであることがさらに好ましい。すなわち、層（Ａ）は、３００〜３６０ｎｍに光吸収波長域を有し、かつ、３５０〜４３０ｎｍに発光波長域を有することによって、実質的に人間の目に見えない、もしくは視認しにくく、かつ、層（Ｂ）の可視域の偏光した光の発光において、より輝度を高め、高偏光度な発光を提供することができる。
【００１７】
上記層（Ｂ）は、紫外〜可視光域の光を吸収しうるだけでなく、層（Ａ）が発光した光をも利用して、可視域の波長を有する偏光した光を発光する層（偏光発光素子）である。層（Ｂ）として好ましくは、少なくとも３５０〜４３０ｎｍの波長域の光を吸収し、少なくとも４００〜７００ｎｍの波長域に発光波長を有する光を発光する化合物（ｂ）を含むことが好ましく、近紫外〜近紫外可視域に光吸収作用を有し、その波長の光を波長変換して偏光を発光させることができる化合物（ｂ）を層として形成させることができることがさらに好ましい。近紫外〜近紫外可視域に光吸収作用を有することによって、可視域の波長の光を吸収せず、透過率の高い素子を提供することができる。つまり、透過率が高いにも関わらず、可視域の偏光した光を発光しうる素子を提供することを可能とする。層（Ｂ）の好ましい形態として、吸収域が少なくとも３５０〜４３０ｎｍにあって、少なくとも４００〜７００ｎｍの波長域の偏光した光を発光しうる化合物（ｂ）を含む層（Ｂ）であることを挙げることができる。その層（Ｂ）の吸収においては、３５０〜４３０ｎｍに吸収があることが好ましい形態の一つであり、層（Ａ）の光吸収波長と発光波長が、それぞれ紫外域〜近紫外可視域にあることから、高い透過率を有しながら、可視域の偏光した光を発光する素子を提供することができる。なかでも、層（Ｂ）において最も高い吸収を示す波長が３５０〜４３０ｎｍにある場合、極めて効率よく光を吸収し、さらに該光を吸収し、その吸収した光を利用した発光が可能となり、高い輝度の偏光した光を提供しうることができるため、特に好ましい。
【００１８】
上記層（Ａ）及び上記層（Ｂ）は、上記光学制御システムにおいて、それぞれ接する層として構成されていることが好ましい。接することよって、例えば、層界面における光の反射がなくなるなどの光損失が低減できるために好ましい。ただし、必ずしも層（Ａ）と層（Ｂ）が直接接していなくても良い。上記光学制御システムが層（Ａ）と層（Ｂ）を含むことにより、外部より入射される光を層（Ａ）が吸収し、該吸収した光を利用し、層（Ａ）が発光した光を外光の光とともに層（Ｂ）が吸収し、その層（Ａ）が発光した吸収した光をも利用して、層（Ｂ）が偏光した光を発光する。
【００１９】
上記層（Ａ）及び上記層（Ｂ）の位置関係としては、層（Ａ）と層（Ｂ）がそれぞれ接する層として構成されている場合、層（Ａ）の発光した光を層（Ｂ）が界面反射による光損失が低減できるため効率良く吸収できるために好ましく、層（Ａ）が少なくとも層（Ｂ）の片面に積層されていることが好ましい。また、層（Ａ）が層（Ｂ）に対して、光が入射する側、例えば、光源側に配置されていることにより、光源からの光を層（Ａ）が効率良く吸収し、さらに、層（Ａ）より発光した光を層（Ｂ）が効率良く吸収できる。また、層（Ａ）の光吸収が完全ではない場合、つまり、層（Ａ）から、光源からの光の漏れ光がある場合や、周囲光、例えば任意方向から層（Ａ）、並びに層（Ｂ）が吸収しうる光が照射される場合など、外部からの光が上記光学制御システムの両面から入射される場合、層（Ｂ）に対して層（Ａ）を両面に設けることにより、両面に配した層（Ａ）がそれぞれ光吸収及び発光し、層（Ｂ）に対して光を伝達することができるため、光の利用効率をさらに高めることもできる。
【００２０】
上記層（Ｂ）が発する光は、直線偏光である光であることが良い。層（Ｂ）が直線偏光である光を発光する層であることで、液晶ディスプレイなどの表示装置が設計しやすくなる利点がある。直線偏光とは、一定の軸の方向の波として表すこともできる光である。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自由度が高まる。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である光を提供しうるヨウ素系偏光板や染料系偏光板、即ち、１軸吸収性を有する二色性色素を用いた偏光板を利用していることからも直線偏光が産業的利用に好適であることは容易に考えうることができる。一方で、円偏光や楕円偏光を利用しようとすると、液晶セル、しいてはそこで用いる液晶の配向の設計が複雑になってしまうか、もしくは位相差板などの設計が著しく複雑になってしまい、産業的な利用は困難になってしまうため、偏光した光は直線偏光であることが好ましい。直線偏光である光を発光するには、上記化合物（ｂ）を同一方向に配向させることによって達成しうる。また、化合物（ｂ）を用い、同一方向の偏光を発光することにより、層（Ｂ）の発光強度は増大し、化合物（ｂ）が同濃度で水溶液中における状態での発光強度よりも、より強い光を提供しうるに至る。
【００２１】
上記化合物（ｂ）は、光を吸収する帯域において、吸収異方性を有する化合物であることが好ましい。化合物（ｂ）は、層（Ｂ）中で配向することによって化合物（ｂ）が本来持つ発光強度よりも、より強い光を提供しうるに至ることができるが、その際、化合物（ｂ）は発光機能だけでなく、吸収異方性をさらに有することが良い。吸収異方性とは、一般的に二色比（以下、ＲＤとも記載する）として示され、この二色比から染料の配向度（以下、Ｏｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒと記載する場合がある）を算出することができる。上記二色比とは、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であり、二色比の値が５〜８０であれば直線偏光光を発光することが可能であり、１０以上が良く、２０以上が好ましく、３０以上がより好ましく、４０以上が特に好ましい。また、上記配向度は、下記式（Ｉ）で与えられる数値であり、０．８５以上１．００以下であることが好ましく、特に好ましくは０．９０以上０．９６以下である。二色比の測定は化合物（ｂ）が含有した層、即ち偏光発光素子の測定において、界面反射がない状態で測定することが好ましい。上記化合物（ｂ）は単独、あるいは複数を組合せて用いることも可能である。
【００２２】
（式１）
Ｏｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝（ＲＤ−１）／（ＲＤ＋２）    式（Ｉ）
【００２３】
上記層（Ｂ）の好ましい形態として、上記化合物（ｂ）がスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有し、かつ化合物（ｂ）が層（Ｂ）で配向していることが挙げられる。その作製方法として、下記に一例を示す。
【００２４】
＜基材＞
上記偏光発光素子は、後述する偏光発光色素を吸着・配向するための高分子フィルムを基材として用いる。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、ビフェニル骨格を有する色素あるいはクマリン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である。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又は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。
【００２５】
＜偏光発光素子の製造方法＞
上記偏光発光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではないが、主に、ポリビニルアルコールまたはその誘導体によってなるフィルムを用いた場合が好適であり、ポリビニルアルコールまたは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偏光発光素子の作製方法について述べる。
上記偏光発光素子の作製方法は、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、後述する偏光発光色素１種以上を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、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および／または洗浄させた基材を乾燥させる乾燥工程を含んでいる。
【００２６】
（膨潤工程）
上記膨潤工程について説明する。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。膨潤液による基材の延伸倍率は、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。
【００２７】
（染色工程）
上記染色工程について説明する。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。該染色工程は、下記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の濃度が、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。後述する偏光発光色素は、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、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、下記偏光発光色素以外に、１種以上の有機染料および／又は蛍光染料をさらに含んでいてもよい。
【００２８】
（偏光発光色素）
上記偏光発光色素は、蛍光発光あるいは燐光発光を行うものが挙げられ、化合物（ｂ）として用いることができる。その色素としては分子内にスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも有し、吸収した光を利用して発光する化合物又はその塩であることが好ましい例として挙げられる。蛍光発光あるいは燐光発光を行うものが好ましいものとして挙げられるが、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、より高い偏光した光を発光させることができる。特に、色素分子内にスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン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兼ね備える。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たり、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および溶解度等、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。
【００２９】
（ｂ−１）スチルベン骨格を有する色素
上記スチルベン骨格を有する色素は、好ましくは、下記式（１）で表される化合物またはその塩である。
【００３０】
【化１】
2020091477.tif 000002
【００３１】
上記式（１）において、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、置換基を有しても良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。式（１）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良い。ただし、スチルベン骨格のＬ位置、および、Ｍ位置にアゾ基を有する場合、蛍光発光は著しく小さくなるため好適ではない。
【００３２】
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、カルボキシ基、カルボキシアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。
【００３３】
上記カルボキシアルキル基としては、例えば、メチルカルボキシ基、エチルカルボキシ基等が挙げられる。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、アントラセニル基、ビフェニル基等が挙げられる。上記置換基を有しても良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、置換基を有しても良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良い。
【００３４】
上記式（１）で表されるスチルベン骨格を有する色素は、下記式（２）で表される色素もしくはその塩又は下記式（３）で表される色素も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、より鮮明で高輝度、かつ高偏光度な白色発光をする偏光発光素子を得ることができる。
【００３５】
【化２】
2020091477.tif 000003
【００３６】
上記式（２）において、置換基Ｒは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はフッ素原子等のハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、又は置換基を有してもよいアミノ基を表す。ハロゲン原子としては上記と同じで良い。置換基を有していても良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良い。置換基を有してもよいアルコキシ基は、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、上記と同じで良く、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または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、および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。
【００３７】
上記式（３）における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、または置換基を有してもよいアリール基を表し、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（２）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。
【００３８】
上記式（１）で示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（１）で示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。
【００３９】
【化３】
2020091477.tif 000004
【００４０】
（ｂ−２）ビフェニル骨格を有する色素
上記ビフェニル骨格を有する色素は、好ましくは、下記式（４）で表される化合物又はその塩である。
【００４１】
【化４】
2020091477.tif 000005
【００４２】
上記式（４）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、置換基を有しても良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および置換基を有しても良いカルボニル基はそれぞれ上記と同じで良い。ただし、上記式（４）におけるビフェニル骨格のＰ位置、および、／または、Ｑ位置にアゾ基を有する場合、蛍光発光は著しく小さくなるため好適ではない。
【００４３】
上記式（４）で表される化合物は、下記式（５）で表される化合物であることが好ましい。
【００４４】
【化５】
2020091477.tif 000006
【００４５】
上記式（５）において、ｊは、０〜２の整数を示す。−（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。
【００４６】
上記式（５）において、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からなる群より選択される基である。カルボキシアルキル基としては、上記と同じで良い。
【００４７】
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。
【００４８】
上記式（５）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。
【００４９】
上記式（５）で表される偏光発光色素の合成方法を以下に説明する。
【００５０】
上記式（５）で表される偏光発光色素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。
【００５１】
式（５）で表される化合物は、特開平４−２２６１６２号公報に記載されている化合物等を用いることができるが、具体的には下記の化合物などが例示される。
【００５２】
【化６】
2020091477.tif 000007
【００５３】
（ｂ−３）クマリン骨格を有する色素
上記クマリン骨格を有する色素は、下記式（６−１）で表される化合物又はその塩であることが好ましい。
【００５４】
【化７】
2020091477.tif 000008
【００５５】
上記式（６−１）中、Ａは置換基を有してもよいクマリン骨格を表し、Ｘはスルホ基又はカルボキシ基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。
【００５６】
上記クマリン骨格を有する色素は、下記式（６−２）で表されることがさらに好ましい。
【００５７】
【化８】
2020091477.tif 000009
【００５８】
上記式（６−２）中、基Ｒは炭素数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、ｎは１〜３の整数を表す。
【００５９】
上記クマリン骨格を有する色素は、下記式（６−３）で表されることが特に好ましい。
【００６０】
【化９】
2020091477.tif 000010
【００６１】
上記式（６−３）中、基Ｒは炭素数１〜１０の炭化水素基を表し、２つの基Ｒがそれぞれエチル基であることが極めて好ましい。
【００６２】
上記式（１）〜（６−３）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（Ｄ）で表される有機アンモニウムが挙げられる。
【００６３】
【化１０】
2020091477.tif 000011
【００６４】
上記式（Ｄ）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。
【００６５】
上記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。
【００６６】
上記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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、配向させることにより、偏光した光を発光する偏光発光素子が得られる。該偏光発光素子において、２種以上の偏光発光色素を用いる場合、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できる。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でき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、および、可視域の透過率が高いことが重要である。
【００６９】
（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、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有する色素又はその塩を単独又は複数含むことに加えて、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）、もしくは発光色を生業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、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有する色素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、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｙｅｌｌｏｗ１２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｙｅｌｌｏｗ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｙｅｌｌｏｗ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｏｒａｎｇｅ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｏｒａｎｇｅ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｏｒａｎｇｅ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｏｒａｎｇｅ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｒｅｄ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｒｅｄ３１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｒｅｄ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｒｅｄ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｒｅｄ２４７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｂｌｕｅ６９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｂｌｕｅ７８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｇｒｅｅｎ８０、及びＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ．Ｇｒｅｅｎ５９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。
【００７０】
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、他の有機染料又は他の蛍光染料の配合割合は特に限定されるものではないが、上記偏光発光色素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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。なお、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。
【００７３】
（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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。なお、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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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またはトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミンおよ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。
【００７９】
（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。
【００８０】
以上の方法で、偏光発光素子である層（Ｂ）を作製することができ、これと上記層（Ａ）とを組合せることにより、本願発明の光学制御システムを得ることができる。上記層（Ｂ）は偏光発光を示し、かつ、紫外線領域において偏光機能を示す素子、即ち吸収異方性を示す素子である。特に上記で例示したスチルベン骨格、ビフェニル骨格、クマリン骨格、からなる群から選択されるいずれか骨格を少なくとも分子内に有する化合物は、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。
【００８１】
上記光学制御システムは、紫外光領域等の非可視光領域の光の照射を受け、紫外光領域の光を吸収し、そのエネルギーを利用して可視光領域の偏光光を発光する。光学制御システム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偏光機能を有する一般的な偏光板を介して該光学制御システムを観察した場合、その可視光領域に偏光機能を有する一般的な偏光板の軸の角度を変えることによって、偏光を発光した光を視認することができる。即ち、強い発光軸の光と、発光しない軸の光（または著しく発光が弱い軸）を識別することが容易となる。光学制御システムが発光する偏光した光の偏光度は、７０％以上であり、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９９％以上である。また、光学制御システムは、可視光領域の光を吸収せずに透過させることが好ましい。光学制御システムの可視光領域の光の透過率は、視感度補正された透過率において、６０％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７０％以上、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。本発明で得られた光学制御システムは、高い偏光度を有することから、非発光状態において可視光領域で高い透明性を有するだけでなく、発光している状態でも、強く発光した軸の光を、一般的な偏光板を通して視認することによって、一軸の光を吸収することから、発光しない軸（又は発光が著しく弱い軸）において、見た目として透明度の高い光学制御システムが得られるため好ましい。
【００８２】
（偏光発光板）
光学制御システムを備える偏光発光板も本願に含まれる。偏光発光板には、上記光学制御システムに加え、透明保護層等を有することができる。該透明保護層は、光学制御システムの耐水性や取扱性等を向上させるために使用され、該透明保護層は、上記光学制御システムが示す偏光機能に何ら影響を与えるものではない。
【００８３】
上記透明保護層は、光学的透明性および機械的強度に優れる透明保護層であることが好ましい。また、透明保護層は、光学制御システムの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、透明性およ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。透明保護層の厚さは、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。上記偏光発光板を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、光学制御システムに透明保護層を重ねて、公知の処方にてラミネートすることによって作製することができる。
【００８４】
上記偏光発光板は、透明保護層と光学制御システムとの間に、透明保護層と光学制御システムとを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、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。透明保護層と偏光発光素子とを接着剤により貼り合せた後、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。
【００８５】
また、上記偏光発光板は、透明保護層の露出面に、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。
【００８６】
上記さらなる透明保護層としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリシロキサン系等のハードコート層などの保護層等が挙げられる。また、単体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、フッ素系物質を透明保護層上薄く塗布することにより形成することができる。
【００８７】
以上の方法で光学制御システム、またはそれを用いた偏光発光板の好ましい形態を提供することができる。
【００８８】
本願では、さらに層（Ａ）において上記した化合物（ａ）が発光異方性を有することが好ましい形態の１つである。層（Ａ）が発光異方性を有することによって、その発光を一軸の偏光のみを発光させることができ、かつ、その発光軸における光が層（Ｂ）の吸収発光軸に一致することによって、層（Ａ）が発光する光が、実質的に層（Ｂ）に高効率に光を提供しうることができる。その発光異方性は、層（Ｂ）と同様に層（Ａ）の吸収異方性、つまりは化合物（ａ）の吸収異方性を有することで発現させることができる。その吸収異方性とは一般的に二色比として示されることがあり、その二色比によって化合物（ａ）の配向度も算出することができる。二色比とは、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であり、二色比は２以上であれば直線偏光を発光しうるため、上限は特に限定されないが、７０程度あれば十分に高い二色比を有する。二色比は５以上が良く、好ましくは１０以上がよく、より好ましくは２０以上が良く、さらに好ましくは３０以上が良い。その配向度は、前述の式（Ｉ）で与えられる数値であり、０．２５以上１．００以下であることで、さらに効率良い本願の偏光発光素子または表示装置を提供できるが、特に好ましくは０．５０以上０．９８以下であることが良く、より好ましくは０．７５以上０．９６以下が良く、さらに好ましくは０．８５以上０．９６以下が良い。
【００８９】
上記光学制御システムあるいは上記偏光発光板は、それぞれ単体で用いるだけでなく、一般的なディスプレイ、特に液晶ディスプレイ等の表示装置に用いることもできる。さらに、一般的な偏光板と本願光学制御システムを用いることによって、吸収による偏光制御と、発光による偏光制御が可能となるため好ましい。
【００９０】
本願の光学制御システム、及びそれを用いた表示装置は、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、可視域での透明性が従来の偏光より高いため、高効率に発光しうるシースルーディスプレイや透明性を有する偏光光源に用いることができる。更に、自然光である３００ｎｍ以上の紫外光を効率よく可視域の光として偏光発光しうる素子、光源または表示装置として活用することができる。つまり、本願の光学制御システム、並びに、それを用いた表示装置は、特に屋外にて効率よく偏光の光を発光させることができる。または、本願のように層（Ａ）を用いることによって、高い耐光性を有する光学制御システム、それを用いた表示装置を提供しうるに至る。一般的に、一定の光、例えば紫外線によってポリマーや色素は劣化することが知られているが、本発明ではその劣化するための光エネルギーを逆に発光に利用するため、劣化の原因となるエネルギーを実質的に抑制し、偏光発光素子または表示装置自体に高い耐久性を付することができ、特に高い耐光性が求められる表示装置、例えば屋外液晶ディスプレイ等の表示装置に好適に用いることができる光学制御システム、または光学装置を提供するに至る。
【００９１】
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。なお、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。
【００９２】
[実施例１]
（合成例１）
市販品の４−アミノ−４’−ニトロスチルベン−２，２’−ジスルホン酸３５．２部を水３００部に加え撹拌し、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時間撹拌し、続いて６−アミノナフタレン−２−スルホン酸１７．２部を加え、１５％炭酸ナトリウム水溶液でｐＨ４．０に調製後４時間撹拌した。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（７）に記載した化合物６２．３部を得た。
【００９３】
【化１１】
2020091477.tif 000012
【００９４】
上記で得た式（７）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時間撹拌した。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、下記式（８）の化合物のウェットケーキ４０．０部を得た。このウェットケーキを８０℃の熱風乾燥機で乾燥することにより、下記式（８）の化合物（λｍａｘ：３７６ｎｍ）２０．０部を得た。
【００９５】
【化１２】
2020091477.tif 000013
【００９６】
（層（Ｂ）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、化合物例５−１に記載の化合物（ｂ）、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）１．０重量部、合成例１で得られた化合物（８）を０．３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分間浸漬して含有させた。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、その後乾燥して、本願の層（Ｂ）となる偏光発光素子Ａを得た。層（Ｂ）の吸収の最も大きい波長は３７７ｎｍであり、吸収の最も大きい波長の上記式（Ｉ）より計算されるＯｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒは、０．９１であり、その吸収帯域は３５０ｎｍ〜４１０ｎｍであった。また、得られた層（Ｂ）は４６５ｎｍに極大発光波長を有する直線偏光の光を発光することが分かった。
【００９７】
（層（Ａ）と層（Ｂ）を用いた光学制御システムの作製）
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（富士フィルム社製  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、上記で得た層（Ｂ）の両面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部と本願化合物（ａ）として２−（２−ピリジルアミノ）エチルアミン二塩酸塩（富士フィルム和光純薬社製）０．５重量部、を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、化合物（ａ）に由来する最も高い吸収が３００ｎｍ、かつ最も高い波長の発光が３８０ｎｍであり、その発光帯域が３８０ｎｍ±３０ｎｍにある層（Ａ）と、層（Ｂ）を用いた光学制御システムを得た。得られた光学制御システムに３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）を用いて紫外線を照射したところ、白色発光をし、かつ、さらに偏光板を介して該発光を確認したところ、層（Ｂ）の加工の時の延伸軸方向に白色の偏光発光を確認でき、一方で非延伸軸においては偏光発光していないことを確認した。つまり層（Ｂ）は直線偏光を発光する層であった。得られた光学制御システムをガラスに貼合し、測定サンプルとした。
【００９８】
[実施例２]
上記トリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）に、日本化薬社製  ＰＥＴ−３０  ５０重量部、本願化合物（ａ）に相当する９，１０−フェナントレンキノン（富士フィルム和光純薬社製）  ０．５重量部、イルガキュア−１８４  ５重量部、２−ブタノン  ５５重量部よりなる紫外線重合樹脂組成物を、６０℃にて３分乾燥後の塗工膜厚が８μｍになるように塗工し、紫外線を高圧水銀灯（積算光量４００ｍＪ／ｃｍ２）で照射し、化合物（ａ）を有する層（Ａ）を形成し、さらに該層上をフィルム（サンエー化研社製  ＰＡＣ−３−６０Ｔ）で覆い、上記紫外線重合樹脂組成物塗工層を保護しながら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。得られた層（Ａ）を有するトリアセチルセルロースフィルム２枚を用い、それぞれの層（Ａ）を有さない面を、偏光発光素子Ａの両面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部よりなる水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、表面を保護していたフィルムを剥がすことで化合物（ａ）に由来する最も高い吸収が３１０ｎｍ、かつ最も高い波長の発光が３６５ｎｍであり、その発光帯域が３６５ｎｍ±３０ｎｍにある層（Ａ）を有する、層（Ａ）／トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ａ／トリアセチルセルロースフィルム／層（Ａ）の構成の光学制御システムを得た。該光学制御システムに３７５ｎｍハンドライトタイプ  ブラックライト（日亜化学工業社製「ＰＷ−ＵＶ９４３Ｈ−０４」）にて紫外線を照射したところ白色発光をし、かつ、さらに偏光板を介して該発光を確認したところ、層（Ｂ）を延伸する軸方向に白色の偏光発光をし、一方で非延伸軸においては偏光の発光はしないことを確認した。得られた光学制御システムの一方の層（Ａ）にガラス板を貼合し、測定サンプルとした。
【００９９】
[実施例３]
実施例１で作製した層（Ｂ）である偏光発光素子Ａに、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（富士フィルム社製  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、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、上記で得た偏光発光素子Ａの両面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ａ／トリアセチルセルロースフィルムの構成である偏光発光板を得た。一方のトリアセチルセルロースフィルム表面に、粘着剤である日本化薬社製  ＰＴＲ−３０００（固形分  ２３ｗｔ％）を１００重量部、及び化合物（ａ）として９，１０−フェナントレンキノン（富士フィルム和光純薬社製）をＰＴＲ−３０００の樹脂固形分１００部に対して２重量部添加してなる組成物を固形分膜厚  ２５μｍになるように片面に塗工し、化合物（ａ）に由来する最も高い吸収が３１０ｎｍ、かつ最も高い波長の発光が３６５ｎｍであり、その発光帯域が３６５ｎｍ±３０ｎｍである層（Ａ）を設けた光学制御システムを得た。次いで、得られた光学制御システムの、上記粘着機能を有する「層（Ａ）」のにガラス板を貼合し、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ａ／トリアセチルセルロースフィルム／粘着層（層（Ａ））／ガラスの構成である測定サンプルとした。
【０１００】
[実施例４]
実施例３で作製した測定サンプルにおいて、さらに偏光発光板面（ガラスと反対の面）に、粘着剤である日本化薬社製  ＰＴＲ−３０００（固形分  ２３ｗｔ％）を１００重量部、及び化合物（ａ）として９，１０−フェナントレンキノン（富士フィルム和光純薬社製）  ２重量部よりなる組成物を固形分膜厚  ２５μｍの層を設け、その上に実施例１で用いたトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）を積層し、層（Ｂ）の両面に層（Ａ）を有する光学制御システムの測定サンプルを作製した。
【０１０１】
[実施例５]
実施例１で作製した層（Ｂ）である偏光発光素子Ａに、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（富士フィルム社製  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、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、上記で得た偏光発光素子Ａの両面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ａ／トリアセチルセルロースフィルムの構成である偏光発光板を得た。一方のトリアセチルセルロースフィルム表面に、粘着剤である日本化薬社製  ＰＴＲ−３０００（固形分  ２３ｗｔ％）を１００重量部と化合物（ａ）として２，５−Ｂｉｓ（５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｙｌ）−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（蝶理株式会社製）をＰＴＲ−３０００の樹脂固形分１００部に対して２重量部よりなる組成物を固形分膜厚  ２５μｍになるように片面に塗工し、化合物（ａ）を含有する層（Ａ）である粘着層を層（Ｂ）に対して形成した。化合物（ａ）に由来する最も高い吸収が３４０ｎｍ、かつ最も高い波長の発光が４４５ｎｍであり、その発光帯域が４００〜５３０ｎｍである層（Ａ）を設けた光学制御システムを得た。次いで、得られた光学制御システムの層（Ａ）とガラス板を貼合し、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ａ／トリアセチルセルロースフィルム／粘着層（層（Ａ））／ガラスの構成である光学制御システムを得た。
【０１０２】
［実施例６］
（合成例２）
市販品の３−（２−ベンゾイミダゾリル）−７−（ジエチルアミノ）クマリン  ３．３部を９８％硫酸  ４５部と３０％発煙硫酸  １０部の混合溶液に加え、２５℃で２４時間撹拌した。得られた反応液を水  ３００部に添加し、析出した固体をろ過により分離し、更にアセトン  １００部にて洗浄することにより、ウェットケーキ  １０．０部を得た。このウェットケーキを８０℃の熱風乾燥機で乾燥することにより下記式（９）で表される本願化合物（ｂ）に相当する水溶性クマリン系二色性染料  ３．０部を合成した。
【０１０３】
【化１３】
2020091477.tif 000014
【０１０４】
（偏光発光素子Ｂ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、化合物（ｂ）として合成例２で得られた式（９）の化合物を０．７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分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中５０℃で５倍に５分間で延伸した。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、その後乾燥して、偏光発光素子Ｂを得た。偏光発光素子Ｂの上記式（Ｉ）より計算されるＯｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒにおいて、化合物（ｂ）である式（９）に基づく４５０ｎｍのＯｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒは０．５４であった。また、化合物（ｂ）である式（９）に基づく光の吸収の最も大きい波長は４５０ｎｍであり、光の吸収帯域は３６０〜５００ｎｍであり、かつ最も高い波長の発光、即ち極大発光波長が５１２ｎｍである直線偏光を発光する特性を有していた。
【０１０５】
作製した層（Ｂ）である偏光発光素子Ｂに、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（富士フィルム社製  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、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、上記で得た偏光発光素子Ｂの両面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部を含む水溶液を介してラミネートし、７０℃で１０分乾燥させ、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ｂ／トリアセチルセルロースフィルムの構成である偏光発光板を得た。片側のトリアセチルセルロースフィルム表面に、粘着剤である日本化薬社製  ＰＴＲ−３０００（固形分  ２３ｗｔ％）を１００重量部、及び化合物（ａ）として２，５−Ｂｉｓ（５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｙｌ）−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（蝶理株式会社製）をＰＴＲ−３０００の樹脂固形分１００部に対して２重量部よりなる組成物を固形分膜厚  ２５μｍになるように片面に塗工し、化合物（ａ）に由来する最も高い吸収が３４０ｎｍ、かつ最も高い波長の発光が４４５ｎｍであり、その発光帯域が４００〜５３０ｎｍである層（Ａ）を設けた光学制御システムを得た。次いで、得られた光学制御システムの層（Ａ）である粘着層にガラス板を貼合し、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ｂ／トリアセチルセルロースフィルム／粘着層（層（Ａ））／ガラスの構成の光学制御システムを得た。
【０１０６】
［実施例７］
（合成例３）
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部に加え撹拌し、４−メトキシ−ベンゾイルクロライド  ３５部を、１時間程度かけて少しずつ加えた後、６０℃で１時間撹拌し、反応させた。反応終了後、室温まで放冷して、固形分を濾過し、７０℃で乾燥することで、本願化合物（ａ）である下記式（１０）で示される化合物４４．５部を得た。
【０１０７】
【化１４】
2020091477.tif 000015
【０１０８】
（層（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、化合物（ａ）として合成例３で得られた式（１０）の化合物を０．２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分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを３％ホウ酸水溶液中５０℃で５倍に５分間で延伸した。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、その後乾燥して、
常温の水で２０秒間水洗し、その７０℃で乾燥して層（Ａ）を得た。また、層（Ａ）に含有した化合物（ａ）である式（１０）に基づく吸収の最も大きい波長は３４０ｎｍであり、上記式（Ｉ）より計算されるＯｒｄｅｒ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒは、０．８５であり、最も高い波長の発光、即ち極大発光波長が４４５ｎｍ、その発光帯域が４００〜４９５ｎｍである偏光を発光する特性を有していた。
【０１０９】
作製した層（Ａ）に、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（富士フィルム社製  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、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と、上記で得た式（１０）を含有した層（Ａ）の片面に水  １００重量部、ポリビニルアルコール樹脂（日本酢ビポバール社製  ＮＨ−２６）  ４重量部を含む水溶液を介してラミネートし、さらに、上記トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ｂ／トリアセチルセルロースフィルムとを、偏光発光素子Ｂの延伸軸と層（Ａ）を形成するポリビニルアルコールフィルムの延伸軸とが一致するように貼合し、トリアセチルセルロースフィルム／偏光発光素子Ｂ／トリアセチルセルロースフィルム／式（１０）を含む層（Ａ）／トリアセチルセルロースフィルムの構成である本願の光学制御システムを得た。
【０１１０】
[比較例１]
実施例１において、トリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製  ＺＲＤ-６０）を、層（Ｂ）である偏光発光素子Ａをポリビニルアルコール樹脂のみの接着剤で偏光発光板を作製した以外は同様にして、層（Ｂ）とガラス板を貼合した測定サンプルを作製した。
【０１１１】
[比較例２]
実施例６において、化合物（ａ）として２，５−Ｂｉｓ（５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｙｌ）−ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（蝶理株式会社製）を用いない以外は同様にして、層（Ａ）のない測定サンプルを作製した。
【０１１２】
得られた各測定サンプルを、下記のように評価した。
【０１１３】
［評価］
（ｈ−１）単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐ、及び直交位透過率Ｔｃ
各測定サンプルの単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐ、及び直交位透過率Ｔｃを、分光光度計（日立製作所社製「Ｕ−４１００」）を用いて測定した。ここで、単体透過率Ｔｓは、測定サンプルを１枚で測定した際の各波長の透過率である。平行位透過率Ｔｐは、２枚の測定サンプルをその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。直交位透過率Ｔｃは、２枚の測定サンプルをその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、２２０〜７８０ｎｍの波長にわたって行った。
【０１１４】
（ｈ−２）偏光度ρ
各測定サンプルの偏光度ρを、以下の式（ＩＩ）に、平行透過率Ｔｐ及び直交透過率Ｔｃを代入して求めた。
【０１１５】
（式２）
ρ＝｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２×１００    …式（ＩＩ）
【０１１６】
（ｈ−３）視感度に補正された単体透過率Ｙｓ、及び視感度補正された偏光度ρｙ
各測定サンプルの単体透過率Ｙｓ（％）は、可視域における４００〜７００ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）おきに求めた上記単体透過率Ｔｓ（％）について、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、単体透過率Ｔｓ（％）を式（Ｖ）に代入して算出した。なお、下記式（Ｖ）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。各サンプルにおける視感度補正された偏光度ρｙ（％）は、Ｕ−４１００によって測定した際に、機器によって算出して得られた値を用いた。
【０１１７】
（式３）
2020091477.tif 000016
【０１１８】
実施例１〜７、および比較例１〜２で得られた測定サンプルのそれぞれにおける３７５ｎｍの単体透過率（Ｔｓ  ３７５（％））、３７５ｎｍの偏光度（ρ  ３７５（％））、視感度に補正した透過率（Ｙｓ（％））、および、視感度に補正した偏光度（ρｙ（％））を表１に示す。得られたそれぞれの測定サンプルにおける紫外域、および、可視域の偏光機能が分かる。
【０１１９】
[表１]
2020091477.tif 000017
【０１２０】
表１で示されるように実施例１〜７で示される光学制御システムは視感度補正単体透過率（Ｙｓ）により高い透過率を有していることが分かる。また３７５ｎｍの単体透過率（Ｔｓ  ３７５）および偏光度（ρ  ３７５）より本願化合物は３７５ｎｍで光を偏光に変換する機能を有しながら照射した光に対して３７〜５６％の透過率を有していることから、少なくとも紫外域である３７５ｎｍの光を吸収していることを示す結果が得られていることが分かる。一方で、比較例１〜２においても実施例１〜７の光学制御システムと同様な視感度補正単体透過率（Ｙｓ）を有していることが分かる。
【０１２１】
（ｈ−４）発光した光の偏光の測定
光源として、３４８ｎｍにおいて最も出力が強く、かつ３３５〜３８０ｎｍの範囲の光を照射する紫外線ＬＥＤ  （ＴＨＯＲＬＡＢＯＳ社製  Ｍ３４０Ｌ４）を用い、光源に紫外線透過・可視カットフィルター（五鈴精工硝子社製「ＩＵＶ−３４０」）を設置し可視光をカットした。その上で、各実施例または比較例で得られた測定サンプル、可視域及び紫外に偏光を有する偏光板（ポラテクノ社製「ＳＫＮ−１８０４３Ｐ」、厚さ１８０μｍ、Ｙｓは４３％）を順に設置し、測定サンプルが発光している偏光発光を、分光放射照度計（ウシオ電機社製「ＵＳＲ−４０」）を用いて測定した。すなわち、光源からの光が、紫外線透過・可視カットフィルター、測定サンプル、可視域及び紫外に偏光を有する偏光板の順に通過し、分光放射照度計に入射するように配置して測定した。その際に、測定サンプルの発光が最大になる軸と、紫外・可視偏光板の吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をＬｗ（弱発光軸）、測定サンプルの発光が最大になる軸と、可視域及び紫外に偏光を有する偏光板（ポラテクノ社製「ＳＫＮ−１８０４３Ｐ」）の吸収軸方向が直交となるように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をＬｓ（強発光軸）として、Ｌｗ及びＬｓを測定した。測定サンプルと一般的な偏光板との吸収軸が平行な場合と、直交の場合との可視域で発光された光のエネルギー量を確認することで、可視域である４００ｎｍ〜７００ｎｍにおいて偏光した発光した光の評価を行った。
【０１２２】
表２に実施例１〜７、及び比較例１〜２にて得られた測定サンプルの４６０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ、６７０ｎｍの各波長におけるＬｓ及びＬｗを示す。
【０１２３】
[表２]
2020091477.tif 000018
【０１２４】
表２に示されるように、４６０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６１０ｎｍにおいて、実施例１〜５は比較例１と比べＬｓが高く、また、実施例６〜７は比較例２と比べてＬｓが高いことから、発光輝度が上昇し、視認性が向上していることが分かる。特に実施例４では他の実施例１〜３よりも発光輝度が上昇している。また比較例に比べ、実施例６及び７では４６０ｎｍのＬｓが大いに上昇している。さらに、いずれの実施例においても、Ｌｓ／Ｌｗの値が、測定した全ての波長において、比較例と比べて同等以上の値を示しており、高い偏光コントラストを示した。以上のことから、本願光学制御システム、並びに偏光板は、発光輝度が上昇し、得られる偏光のコントラストも上昇させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のことから、本願の光学制御システム、並びに偏光板は、偏光発光光源、レンズまたは表示装置などの光学装置、特に液晶表示装置に用いることで、発光波長に高い偏光作用を発現し、かつ高い耐久性を付与させることができる。本発明によれば、自然界の光を効率良く発光へ利用できるようになる。また、これまで色素が吸収していない光を高効率に可視域の偏光した光を発光させるために利用し、高効率で偏光発光を付与させることができ、可視光領域での高い透過率を有しながらも、高い発光輝度を有する光学制御システムを提供することができる。さらに、一般的に、一定の光、例えば紫外線によってポリマーや色素は劣化することが知られているが、本発明ではその劣化するための光エネルギーを逆に発光に利用するため、劣化の原因となるエネルギーを実質的に抑制し、素子自体に高い耐久性を付することができ、特に高い耐光性が求められる表示装置、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置に好適に用いることができる偏光発光素子、または光学装置を提供するに至る。また、透明で、かつ紫外線で偏光を発光させるフィルムが得られることから、本発明はセキュリティ性や意匠性等、様々な利点を活かした応用も可能となる。