(57)【要約】【課題】少なくとも１つの湾曲部を有する偏光板の提供。【解決手段】この偏光板は、第１の面及び第２の面を有する偏光子と、前記偏光子の前記第１の面上に配置される第１の基材とを有する偏光板であって、前記偏光子の厚みが１５μｍ以下であり、前記第１の基材が熱可塑性樹脂基材であり、前記偏光板が少なくとも１つの湾曲部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び第２の面を有する偏光子と、前記偏光子の前記第１の面上に配置される第１の基材とを有する偏光板であって、
前記偏光子の厚みが１５μｍ以下であり、
前記第１の基材が熱可塑性樹脂基材であり、
前記偏光板が少なくとも１つの湾曲部を有する偏光板。
【請求項２】
前記湾曲部の曲率半径が３０ｍｍ〜１５０ｍｍである請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記第１の基材が、アクリル系樹脂及び環状オレフィン系樹脂の少なくとも一つの樹脂を含む請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記偏光子は、偏光層を含み、
前記偏光層は、液晶化合物の硬化物及び二色性色素を含み、
前記偏光層中に、前記二色性色素が分散して配向している請求項１〜３のいずれか一つに記載の偏光板。
【請求項５】
前記第１の基材の厚さが、４０μｍ〜１２０μｍである請求項１〜４のいずれか一つに記載の偏光板。
【請求項６】
さらに、前記偏光子の前記第２の面上に第２の基材を有する請求項１〜５のいずれか一つに記載の偏光板。
【請求項７】
前記第２の基材が、アクリル系樹脂、環状オレフィン系樹脂及びトリアセチルセルロース樹脂から選ばれる少なくとも一つを含む請求項６に記載の偏光板。
【請求項８】
前記偏光板が、表示面に曲面を有する表示装置の前記表示面に貼合して用いられ、前記湾曲部が、前記曲面と合致している請求項１〜７のいずれか一つに記載の偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板は、特定の配向構造を有する光学素子である。例えば、特許文献１は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）あるいはその誘導体からなるフィルムに代表される高分子フィルムにヨウ素や二色性色素を吸着し、このフィルムを一軸に延伸配向させた偏光フィルムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０４７４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
偏光板は、その用途に応じて加熱成型する場合がある。例えば、サングラス等の曲面を有するレンズに偏光板を貼合する場合、偏光板をレンズに沿って貼り合わせながら加熱成型し、偏光板に曲面に応じた形状を付与する。しかし、偏光板を加熱成型する場合には、次のような課題が生じることがある。
【０００５】
従来の延伸ＰＶＡを用いた偏光板の偏光子の厚さは２０μｍ〜３０μｍであり、このような偏光板を加熱成型する場合、延伸ＰＶＡの収縮力が大きく、延伸方向に熱収縮してしまったり、延伸方向に沿って裂けてしまったりすることがある。このような現象を抑制するために、延伸ＰＶＡを用いた偏光板では、偏光板を樹脂等の基板に貼り合わせたり、偏光板の周辺を硬化性樹脂で固定したりする必要がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、熱成型による収縮が抑制され、薄膜化された偏光板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の態様を含む。
［１］第１の面及び第２の面を有する偏光子と、前記偏光子の前記第１の面上に配置される第１の基材とを有する偏光板であって、前記偏光子の厚みが１５μｍ以下であり、前記第１の基材が熱可塑性樹脂基材であり、前記偏光板が少なくとも１つの湾曲部を有する偏光板。
［２］前記湾曲部の曲率半径が３０ｍｍ〜１５０ｍｍである［１］に記載の偏光板。
［３］前記第１の基材が、アクリル系樹脂及び環状オレフィン系樹脂の少なくとも一つの樹脂を含む［１］又は［２］に記載の偏光板。
［４］前記偏光子は、偏光層を含み、前記偏光層は、液晶化合物の硬化物及び二色性色素を含み、前記偏光層中に、二色性色素が分散して配向している［１］〜［３］のいずれか一つに記載の偏光板。
［５］前記第１の基材の厚さが、４０μｍ〜１２０μｍである［１］〜［４］のいずれか一つに記載の偏光板。
［６］さらに、前記偏光子の前記第２の面上に第２の基材を有する［１］〜［５］のいずれか一つに記載の偏光板。
［７］前記第２の基材が、アクリル系樹脂、環状オレフィン系樹脂及びトリアセチルセルロース樹脂から選ばれる少なくとも一つを含む［６］に記載の偏光板。
［８］前記偏光板が、表示面に曲面を有する表示装置の前記表示面に貼合して用いられ、前記湾曲部が、前記曲面と合致している［１］〜［７］のいずれか一つに記載の偏光板。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、熱成型による収縮が抑制され、薄膜化された偏光板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における偏光板の模式断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における偏光板の模式断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における円偏光板の模式断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における円偏光板の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態における偏光板は、第１の面及び第２の面を有する偏光子と、前記偏光子の前記第１の面上に配置される第１の基材とを有する偏光板であって、前記偏光子の厚みが１５μm以下であり、第１の基材が熱硬化性樹脂基材であり、前記偏光板が少なくとも１つの湾曲部を有する。
【００１１】
以下、本発明の一態様として、偏光層が液晶化合物の硬化物を含む場合と、ＰＶＡを含む場合についてそれぞれ説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る偏光板１の模式断面図である。偏光板１は、偏光子１１と、第１の基材１２とを含んでいる。偏光子１１は、第１の面３１及び第２の面３２を有している。第１の基材１２は、第１の面３１上に位置する。偏光子１１は、偏光層２１と、配向層２２とを含んでいる。偏光層２１は、液晶化合物の硬化物１０１と、二色性色素１０２とを含んでいる。二色性色素１０２は、液晶化合物の硬化物１０１中に分散している。
配向層２２は、配向規制力を示す。配向層２２上に硬化前の液晶化合物を配置させることにより、硬化前の液晶化合物が一方向に配向する。その後、液晶化合物を硬化させることにより、一方向に配向している液晶化合物の硬化物１０１が得られる。二色性色素１０２は、硬化前の液晶化合物中に分散した状態で配向層２２上に配置されるため、液晶化合物の硬化物１０１の配向に従い、二色性色素１０２も液晶化合物の硬化物１０１の配向方向に配向する。
【００１３】
偏光板１は、少なくとも一つの湾曲部１３を有している。湾曲部１３の形状は、偏光板１が貼合される対象物の形状に依存する。本実施形態において、湾曲部１３は、複数の曲率半径を有する湾曲部であってよい。本実施形態における曲率半径は、湾曲部１３における仮想の中心に最も近い面にて定義される。例えば、図１の偏光板１における曲率半径は、第２の面３２の曲率半径と定義される。曲率半径は、湾曲部１３の弧長、弦長及び矢高とから、以下の式を利用して求められる値である。
弧長（Ｌ）＝半径（ｒ）＊中心角（θ）      （１）
弦長（ｄ）＝２＊ｒ＊ｓｉｎ（θ／２）      （２）
矢高（ｈ）＝ｒ＊｛１−ｃｏｓ（θ／２）｝  （３）
【００１４】
湾曲部１３の曲率半径は、例えば３０ｍｍ〜１５０ｍｍであってもよい。また、偏光板１は、湾曲部１３を２つ以上有していてもよい。湾曲部１３の形状は特に限定されないが、例えば延伸ＰＶＡを含む偏光板では追従できなかったような小さい曲率半径を有する湾曲部であってもよい。
【００１５】
なお、厚さが２０μｍ〜３０μｍである延伸ＰＶＡを偏光層として用いた偏光板では、加熱成型の際に延伸ＰＶＡの延伸方向に熱収縮したり、延伸ＰＶＡの延伸方向に沿って裂けたりすることがある。このような現象を抑制するために、形状を維持するための第２の基材によって偏光板を保持する必要がある。
【００１６】
偏光板１の偏光子として、液晶化合物の硬化物１０１と、二色性色素１０２を配向させたものを用いる場合には延伸が必要ない。そのため、従来の厚さが２０μｍ〜３０μｍである延伸ＰＶＡを含む偏光板と比較して、熱による収縮が小さい。このことから、従来の厚さが２０μｍ〜３０μｍである延伸ＰＶＡを用いた偏光板を加熱成型する際に、形状維持のために用いられていた第２の基材を薄くする、または省略することができる。偏光板１は、より複雑な形状を有する対象物にも貼合が可能であり、対象物のデザイン性の向上に寄与する。
【００１７】
偏光板１の偏光子として、液晶化合物の硬化物１０１と、二色性色素１０２を配向させたものを用いる場合には、加熱成型の際の屈曲方向によって屈曲強度がばらつくということがない。よって、より複雑な形状を有する対象物にも貼合が可能であり、対象物のデザイン性の向上に寄与する。
【００１８】
偏光板１の厚さは、２５μｍ〜２００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１８０μｍであり、より好ましくは６０μｍ〜１７０μｍである。偏光板１の厚さを６０μｍ〜１７０μｍとすることにより、偏光板１が貼合される対象物の形状への追従性が良好となる。本実施形態における偏光板１の厚さは、偏光板１における任意の５点を接触式膜厚計にて測定し、その平均を算出した値と定義される。
【００１９】
偏光子１１の厚さは、１μｍ以上１５μｍ以下であり、１μｍ以上１０μｍ以下の範囲が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がより好ましく、１μｍ以上３μｍ以下であることがさらに好ましい。本実施形態における偏光子１１の厚さは、偏光子１１の任意の５点を、接触式膜厚計、干渉膜厚計、レーザー顕微鏡又は触針式膜厚計の測定し、その平均値を算出することで求めることができる。
【００２０】
本実施形態の偏光板１は、液晶化合物の硬化物１０１と、二色性色素１０２が配向した偏光層２１を有しているため、偏光板１を加熱しても偏光特性が変化しにくい。加熱前後の偏光板１の偏光特性の保持率は、例えば９０％〜１００％であり、９５％〜１００％であることが好ましい。本実施形態において、加熱前後の偏光板１の偏光特性の保持率は、二色性色素１０２の配向方向（吸収軸方向ともいう）の吸光度保持率（％）として算出することができる。
【００２１】
具体的には、以下のように定義する。まず、偏光板１の２３℃における吸収軸方向の吸光度Ａ１を測定する（Ａ１（２３℃））。分光光度計（株式会社島津製作所製  ＵＶ−３１５０）に偏光板１を取り付けたフォルダーをセットした装置を使用して、ダブルビーム法により２ｎｍステップ３８０〜６８０ｎｍの波長範囲でＡ１（２３℃）を測定する。尚、偏光板１の表面反射による光損失分の寄与を除去するために、測定サンプルをセットした後に、光吸収の無い８００ｎｍでゼロ点補正してから測定を実施する。その後、８５℃のオーブンに５００時間投入し、取り出した後に再び上記の方法により吸光度測定を実施する。下記式（Ｉ）により吸光度保持率（％）を算出する。
吸光度保持率（％）＝Ａ１（８５℃）／Ａ１（２３℃）×１００    （Ｉ）
式中、Ａ１（８５℃）は、８５℃のオーブン中で偏光板を５００時間保持した後の吸収軸方向の吸光度、Ａ１（２３℃）は、耐熱性試験前に２３℃で測定した際の吸収軸方向の吸光度を示す。
【００２２】
偏光板１は、偏光子が１５μｍ以下と薄いため、厚さ２０μｍ〜３０μｍの延伸ＰＶＡを偏光子として含む偏光板と比較して、加熱による収縮が小さい。さらに液晶化合物の硬化物１０１と、二色性色素１０２が配向した偏光層２１を採用する場合は、加熱による収縮がより小さい。よって、加熱成型後も湾曲部１３における任意の複数の点においてもその偏光特性のばらつきが少ない。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態における偏光板の模式断面図である。偏光板１′は、図２に示すように、偏光子１１の第２の面３２上に第２の基材１４が位置している。第２の基材１４により、偏光子１１を保護することができる。具体的には、偏光子１１を直接手で触った場合、擦り傷などが発生し、その部分のみ偏光特性が低下することがある。第２の基材１４は、このような偏光特性の低下を防止することができる。
【００２４】
以下に、偏光板１に含まれる各要素について詳細に説明する。
１．偏光子
本実施形態に係る偏光子は、二色性色素と、液晶化合物の硬化物が配向している偏光層を有している。この偏光層は、二色性色素を含む組成物（以下、場合により「偏光子形成用組成物」という。）を用いて形成することができる。この実施形態において、液晶化合物が二色性色素の役割を兼ねてもよく、すなわち、液晶化合物が二色性を示してもよい。二色性を示す液晶化合物としては、例えばＷＯ２０１１／０２４８９１や特開２０１８−１２０２２９号公報に記載されている化合物が例示される。
【００２５】
１−１．二色性色素
二色性色素としては、波長３８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内に吸収を有するものを用いることができ、有機染料を用いることが好ましい。二色性色素として、例えば、アゾ化合物が挙げられる。
【００２６】
アゾ化合物として、波長３８０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（１）が挙げられる。二色性色素（１）としては、例えば、下記式（１）で表される化合物（以下、場合により「化合物（１）」という。）が挙げられる。化合物（１）のアゾベンゼン部位の幾何異性は、トランスが好ましい。
【００２７】
【化１】
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【００２８】
式（１）におけるＹは下記式（Ｙ１）又は式（Ｙ２）で表される基であり、好ましくは式（Ｙ１）で表される基である。
【００２９】
【化２】
2019194685.tif 000004
【００３０】
式（Ｙ１）及び式（Ｙ２）において、両端の直線は、結合手を表し、左側の結合手は、アゾ基を有するフェニレン基と結合しており、右側の結合手は、Ｒ２を有するフェニレン基と結合している。Ｌは、酸素原子又は−ＮＲ−であり、Ｒは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基及びｔ−ブチル基が挙げられる。中でもＬは、酸素原子又は−ＮＨ−であると好ましく、酸素原子であるとより好ましい。
【００３１】
Ｒ１は、下記式（Ｒ１−１）、式（Ｒ１−２）又は式（Ｒ１−３）で表される基であり、好ましくは式（Ｒ１−２）及び式（Ｒ１−３）で表される基である。式中の＊は結合手を表す。
【００３２】
【化３】
2019194685.tif 000005
【００３３】
式（Ｒ１−２）で表される基におけるｍａは、それぞれ独立に０〜１０の整数であることが好ましく、０〜５の整数であることがより好ましい。２つのｍａは、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、同一であると好ましい。
【００３４】
Ｒ２は、式（Ｒ２−１）、式（Ｒ２−２）、式（Ｒ２−３）、式（Ｒ２−４）、式（Ｒ２−５）又は式（Ｒ２−６）で表される基であり、式（Ｒ２−２）、式（Ｒ２−５）又は式（Ｒ２−６）で表される基であると好ましく、式（Ｒ２−６）で表される基であるとより好ましい。
【００３５】
【化４】
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【００３６】
Ｒ２が式（Ｒ２−１）、式（Ｒ２−２）、式（Ｒ２−３）、式（Ｒ２−５）又は式（Ｒ２−６）で表される基である場合、当該基に含まれるｍｂは、０〜１０の整数であると好ましく、０〜５の整数であるとより好ましい。
【００３７】
化合物（１）としては、例えば、以下の式（１−１）〜式（１−８）で表される化合物が挙げられる。
【００３８】
【化５】
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【００３９】
中でも、式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）、式（１−５）、式（１−７）及び式（１−８）で表される化合物が好ましく、式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）及び式（１−７）で表される化合物がより好ましい。
【００４０】
ここで、化合物（１）の製造方法について説明する。化合物（１）は、例えば、式（１Ｘ）で表される化合物［化合物（１Ｘ）］と、式（１Ｙ）で表される化合物［化合物（１Ｙ）］とから、下記図式で示す反応により製造することができる。
【００４１】
【化６】
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【００４２】
上記図式において、Ｒ１、Ｒ２及びＹは上記と同じ意味であり、Ｒｅ１及びＲｅ２は、互いに反応してＹで表される基となる基である。Ｒｅ１及びＲｅ２の組み合わせとしては、例えば、カルボキシ基及び水酸基の組み合わせ、カルボキシ基及びアミノ基（かかるアミノ基はＲで置換されていてもよい）の組み合わせ、カルボニルハライド基及び水酸基の組み合わせ、カルボニルハライド基及びアミノ基（かかるアミノ基は、Ｒで置換されていてもよい）の組み合わせ、カルボニルオキシアルキル基及び水酸基の組み合わせ、カルボニルオキシアルキル基及びアミノ基（かかるアミノ基は、Ｒで置換されていてもよい）の組み合わせが挙げられる。また、ここでは、Ｒ１を有する化合物（１Ｘ）及びＲ２を有する化合物（１Ｙ）で説明するが、Ｒ１を適当な保護基で保護した化合物や、Ｒ２を適当な保護基で保護した化合物を互いに反応させて、その後、適当な脱保護反応を行うことで化合物（１）を製造することもできる。
【００４３】
化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）を反応する際の反応条件は、用いる化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の種類に応じて適宜、最適な公知の条件を選択できる。
【００４４】
例えば、Ｒｅ１がカルボキシ基であり、Ｒｅ２が水酸基であり、Ｙが−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−である場合の反応条件としては、例えば、溶媒中、エステル化縮合剤の存在下で縮合する条件が挙げられる。溶媒としては、クロロホルム等の、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）をともに可溶な溶媒が挙げられる。エステル化縮合剤としては、例えばジイソプロピルカルボジイミド（ＩＰＣ）が挙げられる。ここでは、さらにジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）等の塩基を併用するが好ましい。反応温度は、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の種類に応じて選択されるが、例えば−１５〜７０℃の範囲が挙げられ、好ましくは０〜４０℃の範囲である。反応時間は、例えば１５分〜４８時間の範囲が挙げられる。
【００４５】
反応時間は、反応途中の反応混合物を適宜サンプリングし、液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなどの公知の分析手段により、化合物（１Ｘ）及び化合物（１Ｙ）の消失の度合いや、化合物（１）の生成の度合いを確認して、定めることもできる。
【００４６】
反応後の反応混合物から、再結晶、再沈殿、抽出及び各種クロマトグラフィーといった公知の方法により、或いはこれらの操作を組み合わせることにより、化合物（１）を取り出すことができる。
【００４７】
アゾ化合物として、波長５５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２）を用いることができる。
【００４８】
二色性色素（２）は、波長５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２−１）及び／又は波長６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に吸収極大を有する二色性色素（２−２）を含んでいてもよい。二色性色素（２−１）は波長５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に吸収極大を有するとより好ましく、二色性色素（２−２）は波長６００ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲に吸収極大を有するとより好ましい。
【００４９】
二色性色素（２）としては、例えば、下記式（２）で表される化合物（以下、場合により「化合物（２）」という。）が挙げられる。化合物（２）のアゾベンゼン部位の幾何異性は、トランスが好ましい。式（２）中、ｎは１又は２である。
【００５０】
【化７】
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【００５１】
Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれ独立に、式（ＡＲ−１）、式（ＡＲ−２）、式（ＡＲ−３）又は式（ＡＲ−４）で表される基である。＊は結合手を表す。
【００５２】
【化８】
2019194685.tif 000010
【００５３】
Ａｒ２は、式（ＡＲ２−１）、式（ＡＲ２−２）又は式（ＡＲ２−３）で表される基である。
【００５４】
【化９】
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【００５５】
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、式（Ａ−１）〜式（Ａ−９）のいずれかで表される基である。式（Ａ−２）、式（Ａ−３）、式（Ａ−５）及び（Ａ−６）中、ｍｃは０〜１０の整数であり、同一の基中にｍｃが２つある場合、この２つのｍｃは互いに同一又は相異なる。
【００５６】
【化１０】
2019194685.tif 000012
【００５７】
化合物（２）が波長５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲に吸収極大を有するように、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３を組み合わせることで、二色性色素（２−１）として使用できる化合物（２）が定められる。同様に、化合物（２）が波長６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に吸収を有するように、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３を組み合わせることで、二色性色素（２−２）として使用できる化合物（２）が定められる。
【００５８】
化合物（２）を具体的に示すと、例えば、式（２−１１）〜式（２−３７）でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
【００５９】
【化１１】
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【００６０】
【化１２】
2019194685.tif 000014
【００６１】
【化１３】
2019194685.tif 000015
【００６２】
【化１４】
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【００６３】
【化１５】
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【００６４】
【化１６】
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【００６５】
上記化合物（２）の具体例の中では、二色性色素（２−１）としては、式（２−１２）、式（２−１３）、式（２−１８）、式（２−２０）、式（２−２１）、式（２−２２）、式（２−２３）、式（２−２４）、式（２−２６）、式（２−２７）、式（２−２８）、式（２−２９）、式（２−３０）及び式（２−３７）でそれぞれ表されるものが該当し、二色性色素（２−２）としては、式（２−３１）、式（２−３２）、式（２−３３）、式（２−３４）、式（２−３５）及び式（２−３６）でそれぞれ表されるものが該当する。なお、式（２−１１）、式（２−１５）及び式（２−１６）でそれぞれ表されるものは波長５５０ｎｍ〜７００ｎｍに吸収を示す色素では無いが、他の二色性色素と併用することができる。
【００６６】
化合物（２）の具体例の中でも、二色性色素（２）としては、式（２−１５）、式（２−１６）、式（２−１８）、式（２−２０）、式（２−２１）、式（２−２２）、式（２−２３）、式（２−２７）、式（２−２９）、式（２−３１）、式（２−３２）、式（２−３３）、式（２−３４）、式（２−３５）及び式（２−３７）でそれぞれ表されるものが好ましい。
【００６７】
二色性色素（２）は、例えば、特開昭５８−３８７５６号公報、特開昭６３−３０１８５０号公報等に記載の公知方法で製造される。
【００６８】
上述した二色性色素は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせ用いてもよい。
偏光子形成用組成物が２種以上の二色性色素を含有する場合、二色性色素の各含有量は、後述する重合性液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、３質量部以下が好ましく、０．１質量部以上２．５質量部以下がより好ましく、１質量部以上１．５質量部以下が更に好ましい。二色性色素の各含有量が上記範囲内であれば、偏光子形成用組成物における二色性色素が溶剤に対して十分な溶解性を示すため、偏光子形成用組成物を用いて偏光子を製造したとき、欠陥の発生が無い偏光子が得られ易い。これにより、薄膜でも高い光吸収選択性能を有し、耐熱性に優れる偏光板をより作製し易くなる。偏光子形成用組成物に含まれる二色性色素の総量は、後述する重合性液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、９質量部以下が好ましく、０．１質量部以上７．５質量部以下がより好ましく、１質量部以上４．５質量部以下が更に好ましい。
【００６９】
１−２．液晶化合物
本実施形態に係る偏光子１１は、液晶化合物の硬化物１０１及び二色性色素１０２を含む偏光層２１を有する。すなわち、上記偏光子形成用組成物は、二色性色素と共に液晶化合物を含有する。
【００７０】
本実施形態における液晶化合物としては、重合性液晶化合物が挙げられる。重合性液晶化合物は、配向したまま重合することができる液晶化合物であり、分子内に重合性基を有する。重合性液晶化合物を含有する偏光子形成用組成物は、重合性液晶化合物を配向させた状態で重合することにより、硬化膜を形成する。硬化膜、即ち液晶化合物の硬化物１０１は、液晶性を示す必要はない。重合性基は、ラジカル重合性基であると特に好ましい。
ラジカル重合性基とは、ラジカル重合反応に関与する基を意味する。
【００７１】
重合性液晶化合物は、ネマチック相の液晶相（以下、場合により「ネマチック液晶相」という。）を示すものであっても、スメクチック相の液晶相（以下、場合により「スメクチック液晶相」という。）を示すものであっても、ネマチック液晶相及びスメクチック液晶相の両方を示すものであってもよいが、少なくともスメクチック液晶相を示す重合性スメクチック液晶化合物であると好ましい。重合性スメクチック液晶化合物を含む偏光子形成用組成物は、二色性色素との相互作用により、色づきが抑制され、より偏光性能に優れる偏光子が得られる。
【００７２】
重合性スメクチック液晶化合物が示すスメクチック液晶相としては、高次スメクチック液晶相がより好ましい。ここでいう高次スメクチック液晶相とは、スメクチックＢ相、スメクチックＤ相、スメクチックＥ相、スメクチックＦ相、スメクチックＧ相、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチックＪ相、スメクチックＫ相及びスメクチックＬ相であり、中でも、スメクチックＢ相、スメクチックＦ相及びスメクチックＩ相がより好ましい。
【００７３】
重合性液晶化合物が示すスメクチック液晶相がこれらの高次スメクチック液晶相であると、配向秩序度のより高い偏光子を製造することができる。また、このように配向秩序度の高い高次スメクチック液晶相である重合性液晶化合物を用いて作製した偏光子は、Ｘ線回折測定においてヘキサチック相やクリスタル相といった高次構造由来のブラッグピークが得られる。このブラッグピークとは、分子配向の面周期構造に由来するピークである。
本実施形態に係る偏光子形成用組成物によれば、周期間隔が３．０〜５．０Åである偏光子を得ることができる。
【００７４】
重合性液晶化合物が、ネマチック液晶相やスメクチック液晶相を示すか否かは、例えば、以下のようにして確認できる。適当な基材を準備し、この基材に偏光子形成用組成物を塗布して塗布膜を形成する。その後、重合性液晶化合物が重合しない条件で加熱処理又は減圧処理することで塗布膜に含有される溶剤を除去する。続いて、基材上に形成された塗布膜を等方相温度まで加熱し、徐々に冷却することで発現する液晶相を、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察により検査する。この検査において、例えば、冷却することでネマチック液晶相を示し、さらに冷却することで、スメクチック液晶相を示す重合性液晶化合物が特に好ましい。ネマチック液晶相及びスメクチック液晶相において、重合性液晶化合物と二色性色素とが相分離していないことは、例えば、各種顕微鏡による表面観察やヘイズメーターによる散乱度測定により確認できる。
【００７５】
重合性液晶化合物としては、例えば、式（４）で表される化合物（以下、場合により「化合物（４）」という）が挙げられる。
Ｕ１−Ｖ１−Ｗ１−Ｘ１−Ｙ１−Ｘ２−Ｙ２−Ｘ３−Ｗ２−Ｖ２−Ｕ２  （４）
【００７６】
式（４）中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、互いに独立に、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表す。Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくとも１つは、置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であることが好ましく、Ｘ１又はＸ３が置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基であることが特に好ましい。置換基を有していてもよいシクロへキサン−１，４−ジイル基を構成する−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＲ−に置き換わっていてもよい。Ｒは、炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基である。
【００７７】
置換基を有していてもよいシクロへキサン−１，４−ジイル基は、置換基を有していてもよいトランス−シクロへキサン−１，４−ジイル基であることが好ましく、置換基を有しないトランス−シクロへキサン−１，４−ジイル基であることがより好ましい。式（４）において、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくも２つが、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基であってもよく、置換基を有しない１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【００７８】
置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロへキサン−１，４−ジイル基が任意に有する置換基としては、例えば、メチル基、エチル基及びブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、シアノ基及びハロゲン原子が挙げられる。
【００７９】
式（４）中、Ｙ１及びＹ２は、互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯＯ−、単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＲａ＝ＣＲｂ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＲａ＝Ｎ−を表す。Ｒａ及びＲｂは、互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｙ１は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−又は単結合であると好ましく、Ｙ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−又は−ＣＨ２Ｏ−であると好ましい。
【００８０】
式（４）中、Ｕ１は、水素原子又は重合性基であり、好ましくは重合性基である。Ｕ２は、重合性基である。Ｕ１及びＵ２は共に、重合性基であると好ましく、光重合性基であるとより好ましい。光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸等によって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性基を有する重合性液晶化合物は、より低温条件下で重合できる点で有利である。
【００８１】
Ｕ１及びＵ２の重合性基は互いに異なっていてもよいが、同じ種類の基であることが好ましい。重合性基としては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が挙げられる。中でも、重合性基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
【００８２】
式（４）中、Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルカンジイル基を表し、このアルカンジイル基を構成する−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−に置き換わっていてもよい。炭素数１〜２０のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、テトラデカン−１，１４−ジイル基及びイコサン−１，２０−ジイル基が挙げられる。Ｖ１及びＶ２は、好ましくは炭素数２〜１２のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアルカンジイル基である。炭素数１〜２０のアルカンジイル基が任意に有する置換基としては、例えば、シアノ基及びハロゲン原子を挙げることができる。このアルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状であることがより好ましい。
【００８３】
式（４）中、Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯＯ−を表し、好ましくは単結合又は−Ｏ−である。
【００８４】
化合物（４）としては、例えば、式（４−１）〜式（４−４３）で表される化合物が挙げられる。化合物（４）の具体例が、シクロヘキサン−１，４−ジイル基を有する場合、シクロヘキサン−１，４−ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
【００８５】
【化１７】
2019194685.tif 000019
【００８６】
【化１８】
2019194685.tif 000020
【００８７】
【化１９】
2019194685.tif 000021
【００８８】
【化２０】
2019194685.tif 000022
【００８９】
重合性液晶化合物は、単独で又は２種以上を混合して偏光子形成用組成物に用いることができる。重合性液晶化合物を２種以上混合する場合、少なくとも１種が化合物（４）であると好ましい。重合性液晶化合物を２種混合する場合の混合比としては、通常、化合物（４）以外の重合性液晶化合物：化合物（４）が、１：９９〜５０：５０であり、好ましくは５：９５〜５０：５０であり、より好ましくは１０：９０〜５０：５０である。
【００９０】
化合物（４）の中でも、式（４−５）、式（４−６）、式（４−７）、式（４−８）、式（４−９）、式（４−１０）、式（４−１１）、式（４−１２）、式（４−１３）、式（４−１４）、式（４−１５）、式（４−２２）、式（４−２４）、式（４−２５）、式（４−２６）、式（４−２７）、式（４−２８）及び式（４−２９）で表される化合物が好ましい。これらの化合物は、その他の重合性液晶化合物との相互作用により、容易に結晶相転移温度を下回る温度条件下で、すなわち高次のスメクチック相の液晶状態を十分に保持したままで、重合することができる。具体的には、これらの化合物は、７０℃以下、好ましくは６０℃以下の温度条件下で、高次のスメクチック相の液晶状態を十分に保持したまま重合することができる。
【００９１】
偏光子形成用組成物における重合性液晶化合物の含有割合は、偏光子形成用組成物の固形分に対して、５０質量％〜９９．９質量％が好ましく、８０質量％〜９９．９質量％がより好ましい。重合性液晶化合物の含有割合が上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向性が高くなる傾向がある。固形分とは、偏光子形成用組成物から溶剤等の揮発性成分を除いた成分の合計量のことをいう。
【００９２】
重合性液晶化合物は、例えば、Ｌｕｂ  ｅｔ  ａｌ．  Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５，  ３２１−３２８（１９９６）、特許第４７１９１５６号等に記載の公知方法で製造される。
【００９３】
１−３．溶剤
偏光子形成用組成物は、溶剤を含むことが好ましい。溶剤としては、二色性色素及び重合性液晶化合物を完全に溶解し得る溶剤が好ましい。また、偏光子形成用組成物に含まれる重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
【００９４】
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン及びメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤；アセトニトリル等のニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等のエーテル溶剤；並びにクロロホルム及びクロロベンゼン等の塩素含有溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９５】
溶剤の含有量は、偏光子形成用組成物の総量に対して５０質量％〜９８質量％が好ましい。換言すると、偏光子形成用組成物における固形分は、２質量％〜５０質量％が好ましい。固形分が２質量％以上であると、本実施形態の目的の一つである薄型の偏光板が得られ易くなる。また、固形分が５０質量％以下であると、偏光子形成用組成物の粘度が低くなることから、偏光子の厚みが略均一になることで、偏光子にムラが生じ難くなる。固形分は、偏光子の厚みを考慮して定めることができる。
【００９６】
１−４．添加剤
本実施形態に係る偏光子形成用組成物は、添加剤を任意に含むことができる。添加剤としては、例えば、重合開始剤、光増感剤、重合禁止剤及びレベリング剤が挙げられる。
【００９７】
１−４−１．重合開始剤
偏光子形成用組成物は、重合開始剤を含有すると好ましい。重合開始剤は、重合性液晶化合物の重合反応を開始し得る化合物である。重合開始剤としては、低温条件下で、重合反応を開始できる点で、光重合開始剤が好ましい。具体的には、光の作用により活性ラジカル又は酸を発生する化合物が光重合開始剤として用いられる。当該光重合開始剤の中でも、光の作用により活性ラジカルを発生するものがより好ましい。
【００９８】
重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩が挙げられる。
【００９９】
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテルが挙げられる。
【０１００】
ベンゾフェノン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン及び２，４，６−トリメチルベンゾフェノンが挙げられる。
【０１０１】
アルキルフェノン化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１，２−ジフェニル−２，２−ジメトキシエタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパン−１−オンのオリゴマーが挙げられる。
【０１０２】
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、例えば、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。
【０１０３】
トリアジン化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（フラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン及び２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジンが挙げられる。
【０１０４】
重合開始剤は、市販のものを用いることもできる。市販の重合開始剤としては、例えば、”イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７”、”イルガキュア１８４”、”イルガキュア６５１”、”イルガキュア８１９”、”イルガキュア２５０”、”イルガキュア３６９”（ＢＡＳＦジャパン（株））；”セイクオールＢＺ”、”セイクオールＺ”、”セイクオールＢＥＥ”（精工化学（株））；”カヤキュアー（ｋａｙａｃｕｒｅ）ＢＰ１００”（日本化薬（株））；”ＵＶＩ−６９９２”（ダウケミカル社製）；”アデカオプトマーＳＰ−１５２”、”アデカオプトマーＳＰ−１７０”（（株）ＡＤＥＫＡ）；”ＴＡＺ−Ａ”、”ＴＡＺ−ＰＰ”（ＤＫＳＨジャパン社）；及び”ＴＡＺ−１０４”（（株）三和ケミカル）が挙げられる。
【０１０５】
偏光子形成用組成物が重合開始剤を含有する場合、その含有量は、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、通常、重合性液晶化合物の合計１００質量部に対する重合開始剤の含有量は、０．１質量部〜３０質量部であり、好ましくは０．５質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．５質量部〜８質量部である。重合性開始剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができるため好ましい。
【０１０６】
１−４−２．光増感剤
偏光子形成用組成物は、光重合開始剤を含有する場合、光増感剤を更に含有してもよい。光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン化合物（例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等）；アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン（例えば、ジブトキシアントラセン等）等のアントラセン化合物；フェノチアジン及びルブレンが挙げられる。
【０１０７】
偏光子形成用組成物が光重合開始剤及び光増感剤を含有する場合、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の重合反応がより促進される。光増感剤の含有量は、併用する光重合開始剤及び重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．１質量部〜３０質量部であり、好ましくは０．５質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．５質量部〜８質量部である。
【０１０８】
１−４−３．重合禁止剤
偏光子形成用組成物は、重合性液晶化合物の重合反応を安定的に進行させるために、重合禁止剤を含有していてもよい。重合禁止剤により、重合性液晶化合物の重合反応の進行度合いをコントロールすることができる。
【０１０９】
重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、アルコキシ基含有ハイドロキノン、アルコキシ基含有カテコール（例えば、ブチルカテコール等）、ピロガロール、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤；チオフェノール類；β−ナフチルアミン類及びβ−ナフトール類が挙げられる。
【０１１０】
偏光子形成用組成物が重合禁止剤を含む場合、その含有量は、用いる重合性液晶化合物の種類及びその量、並びに光増感剤の含有量などに応じて適宜調節されるが、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．１質量部〜３０質量部であり、好ましくは０．５質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．５質量部〜８質量部である。
重合禁止剤の含有量が、上記範囲内であれば、偏光子形成用組成物に含有される重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができるため好ましい。
【０１１１】
１−４−４．レベリング剤
偏光子形成用組成物は、レベリング剤を含有すると好ましい。レベリング剤とは、偏光子形成用組成物の流動性を調整し、偏光子形成用組成物を塗布して得られる塗布膜をより平坦にする機能を有するものであり、界面活性剤等を挙げることができる。レベリング剤としては、例えば、ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤及びフッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤が挙げられる。
【０１１２】
ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤としては、例えば、”ＢＹＫ−３５０”、”ＢＹＫ−３５２”、”ＢＹＫ−３５３”、”ＢＹＫ−３５４”、”ＢＹＫ−３５５”、”ＢＹＫ−３５８Ｎ”、”ＢＹＫ−３６１Ｎ”、”ＢＹＫ−３８０”、”ＢＹＫ−３８１”及び”ＢＹＫ−３９２”［ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ社］が挙げられる。
【０１１３】
フッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤としては、例えば、メガファック”Ｒ−０８”、”Ｒ−３０”、”Ｒ−９０”、”Ｆ−４１０”、”Ｆ−４１１”、”Ｆ−４４３”、”Ｆ−４４５”、”Ｆ−４７０”、”Ｆ−４７１”、”Ｆ−４７７”、”Ｆ−４７９”、”Ｆ−４８２”及び”Ｆ−４８３”［ＤＩＣ（株）］；サーフロン”Ｓ−３８１”、”Ｓ−３８２”、”Ｓ−３８３”、”Ｓ−３９３”、”ＳＣ−１０１”、”ＳＣ−１０５”、”ＫＨ−４０”及び”ＳＡ−１００”［ＡＧＣセイミケミカル（株）］；”Ｅ１８３０”、”Ｅ５８４４”［ダイキン工業（株）］；エフトップ”ＥＦ３０１”、”ＥＦ３０３”、”ＥＦ３５１”及び”ＥＦ３５２”［三菱マテリアル電子化成（株）］が挙げられる。
【０１１４】
偏光子形成用組成物にレベリング剤を含有させる場合、その含有量は、通常、重合性液晶化合物の含有量１００質量部に対して、０．３質量部以上５質量部以下であり、好ましくは０．５質量部以上３質量部以下である。レベリング剤の含有量が上記範囲内であると、重合性液晶化合物を水平配向させることが容易であり、かつ得られる偏光子がより平滑となる傾向がある。重合性液晶化合物に対するレベリング剤の含有量が上記範囲を超えると、得られる偏光子にムラが生じ易い傾向がある。なお、偏光子形成用組成物は、レベリング剤を２種類以上含有していてもよい。
【０１１５】
２．第１の基材及び第２の基材
第１の基材１２及び第２の基材１４としては、熱可塑性樹脂基材を用いることができる。第１の基材１２及び第２の基材１４は、透明な熱可塑性樹脂基材が好ましい。透明な熱可塑性樹脂基材とは光、特に可視光を透過し得る程度の透明性を有する熱可塑性樹脂基材である。透明性とは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍに渡る光線に対しての透過率が８０％以上となる特性をいう。第１の基材および第２の基材は、同じ熱可塑性樹脂から形成されてもよいし、異なる熱可塑性樹脂から形成されもよい。
【０１１６】
具体的には、第１の基材１２及び第２の基材１４としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン；環状オレフィン系樹脂；ポリビニルアルコール；ポリエチレンテレフタレート；ポリメタクリル酸エステル及びポリアクリル酸エステル等のアクリル系樹脂；ポリエチレンナフタレート；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリフェニレンスルフィド及びポリフェニレンオキシドが挙げられる。中でも、市場から容易に入手できたり、透明性に優れていたりする点から、好ましくは、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はアクリル系樹脂であり、特に好ましくは、環状オレフィン系樹脂又はポリメタクリル酸エステルである。偏光板１の製造工程において、第１の基材１２及び第２の基材１４を運搬したり、保管したりする際に破れなどの破損を起こすことなく容易に取り扱える点で第１の基材１２及び第２の基材１４に支持基材等を貼り付けておいてもよい。
【０１１７】
第１の基材１２及び第２の基材１４のいずれか一方が熱可塑性樹脂基材であれば、他方は熱可塑性樹脂基材でなくてもよい。第１の基材１２及び第２の基材１４のいずれか一方が熱可塑性樹脂基材であると、偏光板１の曲面成型性が保持される。例えば、第１の基材としてトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース及びセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル樹脂を含む基材を用いてもよい。一例として、第１の基材としてトリアセチルセルロースを含む基材を用い、第２の基材としてアクリル系樹脂を含む基材を用いることができる。
【０１１８】
第１の基材１２に位相差性を付与する場合、その位相差値をコントロールし易いという点で、セルロースエステル又は環状オレフィン系樹脂からなるプラスチック基材が好ましい。
【０１１９】
セルロースエステルは、セルロースに含まれる水酸基の少なくとも一部が、酢酸エステル化されている。このようなセルロースエステルからなるセルロースエステルフィルムは市場から容易に入手することができる。市販のトリアセチルセルロースフィルムとしては、例えば、“フジタックフィルム”（富士写真フィルム（株））；“ＫＣ８ＵＸ２Ｍ”、“ＫＣ８ＵＹ”及び“ＫＣ４ＵＹ”（コニカミノルタオプト（株））が挙げられる。このような市販トリアセチルセルロースフィルムは、そのまま又は必要に応じて位相差性を付与してから第１の基材１２として用いることができる。また、準備した第１の基材１２の表面に、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理又は反射防止処理などの表面処理を施してから、第１の基材１２として使用することができる。
【０１２０】
環状オレフィン系樹脂は、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマー等の環状オレフィンの重合体又は共重合体から構成される。環状オレフィン系樹脂は部分的に、開環部を含んでいてもよく、開環部を含む環状オレフィン系樹脂を水素添加したものでもよい。環状オレフィン系樹脂は、透明性を著しく損なわない点や、著しく吸湿性を増大させない点で、例えば、環状オレフィンと、鎖状オレフィン又はビニル化芳香族化合物（スチレンなど）との共重合体であってもよい。また、環状オレフィン系樹脂は、その分子内に極性基が導入されていてもよい。
【０１２１】
環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィン又はビニル基を有する芳香族化合物との共重合体である場合、鎖状オレフィンとしては、例えば、エチレン及びプロピレンが挙げられ、ビニル化芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン及びアルキル置換スチレンが挙げられる。このような共重合体において、環状オレフィンに由来する構造単位の含有割合は、環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して、５０モル％以下、例えば、１５モル％〜５０モル％程度の範囲である。環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンと、ビニル化芳香族化合物とから得られる三元共重合体である場合、例えば、鎖状オレフィン由来の構造単位の含有割合は、該環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して５モル％〜８０モル％程度であり、ビニル化芳香族化合物由来の構造単位の含有割合は５モル％〜８０モル％程度である。このような三元共重合体の環状オレフィン系樹脂は、この環状オレフィン系樹脂を製造する際に、高価な環状オレフィンの使用量を比較的少なくすることができるという利点がある。
【０１２２】
環状オレフィン系樹脂は、市場から容易に入手できる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、例えば、“Ｔｏｐａｓ”［Ｔｉｃｏｎａ社（独）］；“アートン”［ＪＳＲ（株）］；“ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）”及び“ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）”［日本ゼオン（株）］；“アペル”［三井化学（株）製］が挙げられる。このような環状オレフィン系樹脂を、例えば、溶剤キャスト法や溶融押出法などの公知の製膜手段により製膜して、フィルム（環状オレフィン系樹脂フィルム）とすることができる。また、すでにフィルムの形態で市販されている環状オレフィン系樹脂フィルムも用いることができる。このような市販の環状オレフィン系樹脂フィルムとしては、例えば、“エスシーナ”及び“ＳＣＡ４０”［積水化学工業（株）］；“ゼオノアフィルム”［オプテス（株）］；並びに“アートンフィルム”［ＪＳＲ（株）］が挙げられる。
【０１２３】
第１の基材１２及び第２の基材１４の厚みは、実用的な取扱いができる程度の重量である点、及び、十分な透明性が確保できる点では、薄い方が好ましいが、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向がある。第１の基材１２及び第２の基材１４それぞれの適当な厚みは、例えば、２０μｍ〜２００μｍ程度であり、好ましくは２０μｍ〜１６０μｍ程度である。本実施形態の偏光板１を、後述する円偏光板として使用する場合や、特にモバイル機器用途の偏光板として使用する場合の透明基材の厚みは、２０μｍ〜８０μｍ程度が好ましく、２０μｍ〜５０μｍであってもよい。
【０１２４】
３．配向層
第１の基材１２または第２の基材１４には、配向層２２が形成されていることが好ましい。この場合、偏光子形成用組成物は配向層２２上に塗布することとなる。このため、配向層２２は、偏光子形成用組成物の塗布により溶解しない程度の溶剤耐性を有することが好ましい。また、溶剤の除去や液晶の配向のための加熱処理における耐熱性を有することが好ましい。配向層２２は、配向性ポリマーにより形成することができる。
【０１２５】
配向性ポリマーとしては、例えば、ポリアミド、ゼラチン類、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸及びポリアクリル酸エステルを挙げることができる。これらの中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。これらの配向性ポリマーは、単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【０１２６】
配向性ポリマーは、溶剤に溶解した配向性ポリマー組成物（配向性ポリマーを含む溶液）として、第１の基材１２または第２の基材１４上に塗布することにより、第１の基材１２または第２の基材１４上に配向層２２を形成することができる。溶剤としては、例えば、水；メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチル等のエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶媒；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタン等のエーテル溶媒；並びにクロロホルム及びクロロベンゼン等の塩素置換炭化水素溶媒が挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
【０１２７】
配向性ポリマー組成物として、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、例えば、サンエバー（登録商標、日産化学工業（株）製）及びオプトマー（登録商標、ＪＳＲ（株）製）が挙げられる。
【０１２８】
配向層２２は、光配向層であってもよい。光配向層とは、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと、溶剤とを含む組成物（以下、場合により「光配向層形成用組成物」という）を第１の基材１２に塗布し、偏光（好ましくは、偏光ＵＶ）を照射することによって配向規制力を付与した配向層のことをいう。光反応性基とは、光を照射することにより液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光反応性基は、光を照射することで生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応、あるいは光分解反応のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じる。二量化反応又は光架橋反応を起こす光反応性基が、配向性に優れ、偏光子形成時のスメクチック液晶状態を保持する点で好ましい。光反応性基としては、不飽和結合、特に二重結合を有するものが好ましく、炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ結合）、炭素−窒素二重結合（Ｃ＝Ｎ結合）、窒素−窒素二重結合（Ｎ＝Ｎ結合）及び炭素−酸素二重結合（Ｃ＝Ｏ結合）からなる群より選ばれる少なくとも一つを有する基がより好ましい。
【０１２９】
Ｃ＝Ｃ結合を有する光反応性基としては、例えば、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ−ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基及びシンナモイル基が挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、例えば、芳香族シッフ塩基及び芳香族ヒドラゾン等の構造を有する基が挙げられる。Ｎ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基及びホルマザン基などや、アゾキシベンゼンを基本構造とする基が挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する光反応性基としては、例えば、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基及びマレイミド基が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリ−ル基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基又はハロゲン化アルキル基等の置換基を有していてもよい。中でも、光二量化反応を起こしうる光反応性基が好ましく、シンナモイル基及びカルコン基が、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向層が得られやすいため好ましい。さらに、光反応性基を有するポリマーとしては、ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものがより好ましい。
【０１３０】
光配向層形成用組成物の溶剤としては、光反応性基を有するポリマー及びモノマーを溶解するものが好ましく、例えば、上述の配向性ポリマー組成物に用いた溶剤が挙げられる。
【０１３１】
光配向層形成用組成物に対する、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの濃度は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの種類や製造しようとする光配向層の厚みによって適宜調節できるが、固形分濃度で表して、少なくとも０．２質量％とすることが好ましく、０．３質量％〜１０質量％の範囲がより好ましい。配向層２２の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向層形成用組成物には、ポリビニルアルコ−ルやポリイミド等の高分子材料、光増感剤が含まれていてもよい。
【０１３２】
配向層２２の厚さは、１０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。本実施形態における配向層２２の厚さは、配向層２２の任意の５点を干渉膜厚計で測定し、その平均値を算出することで求めることができる。
【０１３３】
本実施形態に係る偏光子１１は、波長３８０ｎｍ〜７６０ｎｍにおける吸収軸方向の吸光度（Ａ１）が０．３以上１．５以下であり、０．３以上１．０以下であることが好ましく、０．３３以上０．９以下であることがより好ましく、０．３６以上０．８５以下であることが更に好ましい。透過軸方向の吸光度（Ａ２）は、０．００１以上０．１５以下であり、０．００１以上０．１０以下であることが好ましく、０．００２以上０．０５以下であることがより好ましく、０．００５以上０．０４０以下であることが更に好ましい。
【０１３４】
上記吸光度は、偏光子１１に含まれる二色性色素１０２の種類、二色性色素１０２の量、偏光子形成用組成物の固形分濃度又は塗布量を調整することによって偏光子１１の厚さを制御すること等により、適宜調整することができる。
【０１３５】
４．偏光板の製造方法
偏光子形成用組成物を用いて偏光板１を製造する方法について説明する。かかる方法では、偏光子形成用組成物を第１の基材１２に、好ましくは透明な熱可塑性樹脂基材である第１の基材１２に塗布することにより偏光板１を形成する。なお、本実施形態においては液晶化合物の硬化物１０１が重合性液晶化合物である例について説明する。
【０１３６】
第１の基材１２に配向層２２を形成する方法としては、例えば、第１の基材１２上に配向層形成用組成物又は市販の配向膜材料を塗布し、加熱する方法が挙げられる。配向層形成用組成物の塗布膜の厚みは、得られる配向層２２の厚みを考慮して定められる。
【０１３７】
配向層２２に対して配向規制力を付与するために、必要に応じてラビングを行うこと（ラビング法）が好ましい。配向規制力を付与することにより液晶化合物の硬化物１０１を所望の方向に配向させることができる。
【０１３８】
ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、例えば、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを準備し、第１の基材１２上に配向層形成用の塗布膜が形成された積層体をステージに載せて、回転しているラビングロールに向けて搬送することで、配向層形成用塗布膜と、回転しているラビングロールとを接触させる方法が挙げられる。
【０１３９】
配向層形成用組成物又は光配向層形成用組成物を第１の基材１２上に塗布する方法としては、スピンコ−ティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法等の塗布法や、フレキソ法等の印刷法などの公知の方法が採用される。なお、偏光子製造を、ＲｏｌｌｔｏＲｏｌｌ形式の連続的製造方法により実施する場合、塗布方法としては、通常、グラビアコーティング法、ダイコーティング法又はフレキソ法等の印刷法が採用される。
【０１４０】
なお、ラビング又は偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、配向方向が異なる複数の領域（パターン）を形成することもできる。
【０１４１】
第１の基材１２又は第１の基材１２に形成された配向層２２上に、偏光子形成用組成物を塗布して塗布膜を得る。偏光子形成用組成物を塗布する方法としては例えば、配向層形成用組成物又は光配向層形成用組成物を基材に塗布する方法として例示したものと同じ方法が挙げられる。
【０１４２】
次に、塗布膜中に含まれる液晶化合物が重合しない条件で、偏光子形成用組成物に含まれる溶剤を乾燥除去することにより乾燥被膜が形成される。乾燥方法としては、例えば、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法が挙げられる。
【０１４３】
好ましい形態としては、一旦、乾燥被膜に含まれる液晶化合物の液晶状態をネマチック液晶にした後、ネマチック液晶相をスメクチック液晶相に転移させる。このようにネマチック液晶相を経由してスメクチック液晶相を形成するためには、例えば、乾燥被膜に含まれる液晶化合物がネマチック液晶相を示す温度以上に加熱し、次いで、液晶化合物がスメクチック液晶相を示す温度まで冷却するといった方法が採用される。
【０１４４】
乾燥被膜中の液晶化合物をスメクチック液晶相としたり、重合性液晶化合物を、ネマチック液晶相を経由してスメクチック液晶相としたりする場合、重合性液晶化合物の相転移温度を測定することで、液晶状態を制御する条件（加熱条件）を求めることができる。
【０１４５】
次に、液晶化合物の重合工程について説明する。ここでは、偏光子形成用組成物に光重合開始剤を含有させ、乾燥被膜中の液晶化合物の液晶状態をスメクチック液晶相にした後、このスメクチック液晶相の液晶状態を保持したまま、液晶化合物を光重合させる方法について詳述する。
【０１４６】
光重合において、乾燥被膜に照射する光としては、乾燥被膜に含まれる光重合開始剤の種類、又は液晶化合物の種類（特に、液晶化合物が有する重合性基の種類）及びその量に応じて適宜、可視光、紫外光及びレーザー光からなる群より選択される光や活性電子線によって行うことができる。これらのうち、重合反応の進行をコントロールし易い点や、光重合に係る装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましい。よって、紫外光によって、光重合できるように、偏光子形成用組成物に含有される液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択しておくと好ましい。
【０１４７】
また、重合させる際には、紫外光照射とともに適当な冷却手段により、乾燥被膜を冷却することで重合温度をコントロールすることもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で液晶化合物の重合を実施できれば、第１の基材１２として比較的耐熱性が低い基材を用いたとしても、適切に偏光子１１を形成できるという利点もある。なお、光重合の際、マスキングや現像を行うことによって、パターニングされた偏光子１１を得ることもできる。
【０１４８】
以上のような光重合を行うことにより、液晶化合物は、ネマチック液晶相又はスメクチック液晶相、好ましくは、すでに例示したような高次のスメクチック液晶相を保持したまま重合し、偏光子１１が形成される。液晶化合物がスメクチック液晶相を保持したまま重合して得られる偏光子１１は、ネマチック液晶相の液晶状態を保持したままで重合性液晶化合物などを重合させて得られる偏光子と比較して偏光性能が高いという利点がある。さらに、リオトロピック性二色性色素のみを塗布したものと比較して、強度に優れるという利点がある。
【０１４９】
偏光層２１の厚さは、１μｍ以上１５μｍ未満であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下の範囲がより好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がさらに好ましく、１μｍ以上３μｍ以下であることが特に好ましい。したがって、偏光子形成用の塗布膜の厚みは、得られる偏光層２１の厚みを考慮して定められる。本実施形態における偏光層２１の厚さは、偏光層２１の任意の５点を、接触式膜厚計、干渉膜厚計、レーザー顕微鏡又は触針式膜厚計の測定し、その平均値を算出することで求めることができる。
【０１５０】
なお、上述のように第１の基材１２上に偏光子１１を形成する方法の他に、他の基材上に上述の方法で偏光子１１を形成したのち、偏光子１１を第１の基材１２に転写して貼合する方法によって偏光板を製造することもできる。
【０１５１】
上記例では、第１の基材１２上に、配向層２２および偏光層２１を形成する例を説明したが、第２の基材１４上に、配向層２２および偏光層２１を形成してもよい。この場合、偏光層２１上に、接着剤層や粘着剤層を介して第１の基材１２を積層することより、第２の基材１４、配向層２２、偏光層２１および第１の基材を有する偏光板が得られる。
【０１５２】
形成された偏光子１１は、Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られると好ましい。ブラッグピークが得られる偏光子としては、例えば、ヘキサチック相又はクリスタル相に由来する回折ピークを示す偏光子を挙げることができる。
【０１５３】
商業的に偏光子を製造する際には、連続的に偏光子を形成できる方法が求められる。このような連続的製造方法はＲｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ形式によるものであり、場合により、「本製造方法」という。なお、本製造方法では、第１の基材１２が透明である場合を中心に説明する。第１の基材１２が透明である場合は、最終的に得られるものが、透明な第１の基材１２と、偏光子１１とを有する偏光板１となる。
【０１５４】
本製造方法は、例えば、以下の工程を含む。第１の基材１２が第１の巻芯に巻き取られている第１ロールを準備する。第１ロールから、第１の基材１２を連続的に送り出す。この第１の基材１２上に、配向層２２を連続的に形成する。この配向層２２上に、偏光子形成用組成物を連続的に塗布する。塗布された偏光子形成用組成物を、液晶化合物が重合しない条件で乾燥することにより、配向層２２上に乾燥被膜を連続的に形成する。この乾燥被膜中に含まれる液晶化合物をネマチック液晶相、好ましくはスメクチック液晶相とする。その後、このスメクチック液晶相を保持したまま、液晶化合物を重合させることにより、偏光層２１を連続的に得て偏光子１１とする。連続的に得られた偏光子１１を第２の巻芯に巻き取り、第２ロールを得る。
【０１５５】
本製造方法により得られる偏光板１は、その形状がフィルム状且つ長尺状の偏光フィルムである。この偏光板１は、後述するサングラス等のレンズなどに用いる場合には、サングラス等のレンズの寸法などに合わせて裁断されて用いられる。
【０１５６】
偏光板１は、第１の基材１２／配向層２２／偏光層２１の積層体の形態をとることができる。さらに、偏光板１は、第１の基材１２／配向層２２／偏光層２１以外の層又は膜をさらに積層した形態であってもよい。これらの層及び膜として、位相差フィルムを更に偏光板１に備えていてもよいし、反射防止層又は輝度向上フィルムを更に備えていてもよい。
【０１５７】
例えば、本実施形態の偏光板１は、１／４波長板を更に備えることで、円偏光板２となる。図３は、本発明の一実施形態における円偏光板の模式断面図である。円偏光板２は、一方の面に配向層２２が配置された第１の基材１２と、配向層２２上に設けられた偏光層２１と、第１の基材１２の他方の面に配置された１／４波長板である位相差フィルム１５とを含む。また、位相差フィルム１５は、偏光子１１の第２の面３２上に位置してもよい。この場合、図４に示すように、円偏光板２’は、第１の基材１２、配向層２２、偏光層２１及び位相差フィルム１５の順に配置された形態を取ることもできる。
【０１５８】
円偏光板を作製する際、適当な粘着剤を用い、粘着剤から形成される粘着層を介して、第１の基材１２又は偏光子１１と、位相差フィルム１５とを貼合してもよい。
【０１５９】
予め位相差性が付与されている第１の基材１２を用いることで、第１の基材１２自体が位相差層としての機能を兼ね備えていてもよい。第１の基材１２自体を位相差フィルムとすることで、第１の基材１２／配向層２２／偏光層２１の形態の円偏光板又は楕円偏光板とすることもできる。このように円偏光板を製造する際に用いられる１／４波長板は、可視光に対する面内位相差値が、波長が短くなるに従って小さくなる特性を有するものが好ましい。
【０１６０】
位相差フィルム１５として１／２波長板を用いて、その遅相軸と偏光子１１の吸収軸の角度をずらして設定したような直線偏光板ロールを作製し、偏光子１１を形成した面と反対側に１／４波長板を更に形成することで広帯域の円偏光板とすることも可能である。
【０１６１】
位相差フィルム１５として用いられる１／４波長板の波長４５０ｎｍの光に対する複屈折率、波長５５０ｎｍの光に対する複屈折率及び波長６５０ｎｍの光に対する複屈折率は、下記式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で示される関係を満足する逆波長分散性を有することが好ましい。式中、Δｎ（λ）は波長λｎｍの光に対する複屈折率を表す。
Δｎ（４５０）／Δｎ（５５０）≦１．００      （ＩＩ）
１．００≦Δｎ（６５０）／Δｎ（５５０）      （ＩＩＩ）
このような逆波長分散特性を示す位相差フィルムは、特許第５４６３６６６号公報に記載の方法により作製することができる。
【０１６２】
本実施形態の偏光板１を加熱することにより湾曲部を形成する方法としては、インサート成型、射出成型、圧空成型、真空成型、金型プレス等が挙げられる。
【０１６３】
本実施形態における偏光板１は、熱収縮が小さく、薄いことから曲率半径の小さい湾曲部を有することができる。
【０１６４】
本発明の一つの側面として、第１の基材１２は、アクリル系樹脂フィルム、または環状オレフィン系樹脂フィルムであることが好ましい。これらの熱可塑性樹脂基材を用いると、低温で加工しやすく、熱成型性が良いため曲率半径の小さい湾曲部を有する偏光板１を実現することができる。
【０１６５】
本発明の一つの側面として、液晶化合物は、以下に示す式（４−６）で表される化合物又は式（４−７）で表される化合物であることが好ましい。
【０１６６】
【化２１】
2019194685.tif 000023
【０１６７】
【化２２】
2019194685.tif 000024
【０１６８】
本発明の一つの側面として、二色性色素１０２は、式（２−１５）で表される化合物、式（２−１８）及び式（２−３７）で表される化合物式からなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。式（２−１５）で表される化合物は、３８０ｎｍに極大吸収波長を有する。式（２−１８）で表される化合物は、４９０ｎｍに極大吸収波長を有する。式（２−３７）で表される化合物は、５９０ｎｍに極大吸収波長を有する。これらの二色性色素を用いると、偏光特性の高い偏光板を実現することができる。二色性色素１０２は、式（２−１５）で表される化合物、式（２−１８）及び式（２−３７）で表される化合物式を含むことがより好ましい。
【０１６９】
【化２３】
2019194685.tif 000025
【０１７０】
【化２４】
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【０１７１】
【化２５】
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【０１７２】
本発明の一つの側面として、偏光板１は、第１の熱可塑性樹脂基材（第１の基材１２）としてアクリル系樹脂フィルムを含み、液晶化合物として式（４−６）で表される化合物及び式（４−７）で表される化合物を含み、二色性色素１０２として式（２−１５）で表される化合物、式(２−１８)で表される化合物及び式（２−３７）で表される化合物を含むものが好ましい。このような偏光板１においては、第２の基材を設ける必要がなく、より薄い偏光板を実現することができるため、曲率半径の小さい湾曲部を有する偏光板を実現することができる。
【０１７３】
本発明の一つの側面として、偏光板１は、第１の熱可塑性樹脂基材（第１の基材１２）の厚さが２０μｍ〜２００μｍ、偏光層２１の厚さが１μｍ〜５μｍ、配向層２２の厚さが１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましい。このような偏光板１においては、より薄い偏光板を実現することができるため、曲率半径の小さい湾曲部を有する偏光板を実現することができる。
【０１７４】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る偏光板は、偏光子がＰＶＡフィルムにヨウ素又は二色性色素が配向した偏光層を有している点が第１実施形態と異なる。また、本実施態様における偏光子は、偏光層が液晶化合物を含んでいないため、配向層を有していなくてよい。即ち、本実施形態の偏光子は、偏光層のみを有していてもよい。本実施形態の偏光子以外の構成については、第１実施形態と同じである。
【０１７５】
本実施形態の偏光層の具体例としては、ＰＶＡフィルムにヨウ素を吸着させている偏光層、ＰＶＡフィルムに二色性色素を吸着配向させている偏光層、及び分子内にカチオン基を含有する変性ＰＶＡフィルムの表面及び内部の少なくとも一つに二色性色素を有する偏光層等が挙げられる。なお、二色性色素としては、前述の二色性色素を用いることができる。
【０１７６】
ＰＶＡフィルムにヨウ素又は二色性色素が配向している偏光層を有する偏光子の厚さを１５μｍ以下とすることで、曲面成型した後に高温環境下に置いた場合においても形状変化を小さくすることができる。
【０１７７】
ＰＶＡフィルムにヨウ素が配向している偏光層である場合、ＰＶＡフィルムの水分率は、通常、５〜２０重量％であり、８〜１５重量％が好ましい。水分率が５重量％を下回ると、偏光層の可撓性が失われ、偏光層がその乾燥後に損傷したり、破断したりする場合がある。また、水分率が２０重量％を上回ると、偏光層の熱安定性に劣る場合がある。
【０１７８】
本実施形態における偏光子と積層される基材としては、第１実施形態に記載の第１の基材及び第２の基材を用いることができる。本実施形態における偏光子は厚さが１５μｍ以下であるため、曲面成型した後に高温環境下置いた場合においても形状変化が小さい。
【０１７９】
本実施形態の偏光板は、第１実施形態と同様に、第１の基材のみが偏光子に積層されていてもよい。偏光板は、第１実施形態と同様に、偏光子、偏光子の第１の面上に位置する第１の基材、及び偏光子の第２の面上に位置する第２の基材を含んでいてもよい。
【０１８０】
このような偏光層の製造方法については特に限定されるものではなく、例えば、ＰＶＡフィルムを延伸後、ＰＶＡフィルムにヨウ素イオンを吸着させる方法、ＰＶＡフィルムを二色性色素により染色後延伸する方法、ＰＶＡフィルムを延伸後二色性色素で染色する方法、二色性色素をＰＶＡフィルムに印刷後延伸する方法、及びＰＶＡフィルムを延伸後二色性色素を印刷する方法等の公知の方法が挙げられる。偏光層の厚さを１５μｍ以下にするためには、延伸前のＰＶＡフィルムとして厚さが３０μｍ以下のものを用いることが好ましい。
【０１８１】
例えば、ヨウ素をヨウ化カリウム溶液に溶解して高次のヨウ素イオンを調製し、このヨウ素イオンをＰＶＡフィルムに吸着させて延伸した後、１〜４重量％ホウ酸水溶液に浴温度３０〜４０℃で浸漬して偏光層を製造する方法が挙げられる。あるいは、ＰＶＡフィルムを同様にホウ酸処理して一軸方向に３〜７倍程度延伸し、０．０５〜５重量％の二色性染料水溶液に浴温度３０〜４０℃で浸漬して染料を吸着させ、８０〜１００℃で乾燥して熱固定して偏光層を製造する方法が挙げられる。
【０１８２】
また、本実施形態の偏光子の場合においても、１／４波長板を更に備えることで、円偏光板として用いることができる。
【０１８３】
本実施形態の偏光子を有する偏光板を加熱することにより湾曲部を形成する方法としては、前述の方法と同様にインサート成型、射出成型、圧空成型、真空成型、金型プレス等が挙げられる。
【０１８４】
本実施形態における偏光板は、偏光子の厚さが１５μｍ以下であるため、従来の厚さ２０μｍ〜３０μｍの延伸ＰＶＡを偏光子として含む偏光板と比較して熱収縮が小さい。また、本実施形態における偏光板は、曲率半径の小さい湾曲部を有することができる。
【０１８５】
＜偏光板の用途＞
本実施形態における偏光板又は円偏光板は、湾曲部を有する様々な物品に用いることができるが、例えばサングラスのレンズ、三次元画像表示装置用のゴーグルのレンズ等に用いることができる。本実施形態における偏光板又は円偏光板は、曲率半径の小さい曲面上に偏光板又は円偏光板を貼合することができるため、デザイン性の向上に寄与する。
【０１８６】
本実施形態における偏光板は、表示面に曲面を有するさまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、電子放出表示装置（例えば電場放出表示装置（ＦＥＤ）、表面電界放出表示装置（ＳＥＤ））、電子ペーパー（電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置（例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有する表示装置）、圧電セラミックディスプレイ等が挙げられる。
【０１８７】
液晶表示装置としては、例えば、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置が挙げられる。これらの表示装置は、２次元画像を表示する表示装置であってもよいし、３次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。
【０１８８】
本実施形態の偏光板は、特に有機ＥＬ表示装置又は無機ＥＬ表示装置の表示装置に有効に用いることができる。本実施形態における偏光板又は円偏光板は、曲率半径の小さい曲面上に偏光板又は円偏光板を貼合することができるため、表示装置の端や角に湾曲部を有する場合においてもその局面を覆うように偏光板又は円偏光板を貼合することができ、デザイン性の向上に寄与する。
【０１８９】
電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示されるもの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示されるもの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示されるものなどが挙げられる。
【０１９０】
より具体的には、マイクロカプセル型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどが挙げられる。電子ペーパーは、テキストや画像を個人的に利用するものだけでなく、広告表示（サイネージ）等に利用されるものであってもよい。本実施形態の偏光板又は円偏光板によれば、電子ペーパーの厚みを薄くすることができる。
【０１９１】
立体表示装置としては、例えばマイクロポール方式のように交互に異なる位相差フィルムを配列させる方法が提案（特開２００２−１８５９８３号公報）されているが、本実施形態の偏光板を用いると、印刷、インクジェット、フォトリソグラフィー等によりパターニングが容易であるため、表示装置の製造工程を短くすることができ、かつ位相差フィルムが不要となる。
【０１９２】
本実施形態における偏光板及び円偏光板は、特に、小さい曲率半径の湾曲部を有する表示装置に用いることができる。具体的には、画面の端や角の部分に湾曲部を有するスマートフォンに偏光板を貼合することができる。また、本実施形態の偏光板及び円偏光板をＶＲ(ヴァーチャルリアリティ)用ヘッドマウントディスプレイに用いることができる。
【実施例】
【０１９３】
以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
【０１９４】
〔曲面成型性の評価〕
偏光板の曲面成型は以下のように行った。中央部に直径１０ｃｍの穴が開いた金属板２枚の間に偏光板を挟持した。ヒートガンを用いて、偏光板を１００℃〜１４０℃に加熱した。加熱した偏光板に、任意の曲率半径を持った円柱のガラスを押し当て、曲面を成型した。偏光板の曲率半径は、湾曲部の直径と矢高から計算した。
曲面成型性の評価は、目視により行い、曲面が形成されており、基材または偏光子にクラックなどの不具合が発生していない場合に曲面成型性が良好であると判断し、そうでない場合を不良と評価した。
【０１９５】
〔偏光子の厚さの測定〕
偏光子の任意の５点を接触式膜厚計（デジタルマイクロメーター  ＭＨ−１５Ｍ；株式会社ニコン製）を用いて測定し、その平均値を算出することで偏光子の厚さを求めた。
【０１９６】
〔高温環境下における形状変化の評価〕
上記方法により曲面を形成した偏光板を、６０℃又は８０℃のオーブンに２４時間投入した。その後、定規を用いて形状変化を評価した。曲率半径や高さなどの寸法が、オーブンに投入される前の状態で維持されていた場合に良好であると判断し、そうでない場合を不良と判断した。
【０１９７】
〔実施例１〕
［偏光子形成用組成物の調製］
下記の重合性液晶化合物、二色性色素、重合開始剤、レベリング材及び溶剤を下記の割合で混合した。得られた混合物を８０℃で１時間攪拌することにより、偏光子形成用組成物を得た。なお、二色性色素は、特開２０１３−１０１３２８号公報に記載の化合物と同様に合成した。
【０１９８】
（重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物として、式（４−６）で表される化合物を７５質量部、式（４−７）で表される化合物を２５質量部となるよう用いた。
【０１９９】
【化２６】
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【０２００】
【化２７】
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【０２０１】
（二色性色素）
二色性色素として、式（２−１５）で表される化合物（３８０ｎｍに極大吸収波長を有する）を２．６質量部、式（２−１８）で表される化合物（４９０ｎｍに極大吸収波長を有する）を２．６質量部、式（２−３７）で表される化合物（５９０ｎｍに極大吸収波長を有する）を２．２質量部となるよう用いた。
【０２０２】
【化２８】
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【０２０３】
【化２９】
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【０２０４】
【化３０】
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【０２０５】
（他の成分）
重合開始剤として、２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（イルガキュア３６９；チバスペシャルティケミカルズ社製）を６質量部となるよう用いた。
レベリング剤として、ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ−３６１Ｎ；ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）を１．２質量部となるよう用いた。
溶剤として、ｏ−キシレンが２５０質量部となるよう用いた。
【０２０６】
［偏光板の製造方法］
第２の基材であるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム(コニカミノルタ株式会社製、ＫＣ４ＵＹ−ＴＡＣ、厚さ４０μｍ)のロールを１０ｍ／分の速度で連続的に巻出し、スロットダイコーターにより光配向層形成用組成物を吐出して、第１塗布膜を形成した。さらに、１２０℃に設定した通風乾燥炉中に２分間搬送させることで溶媒を除去し、第１乾燥膜を形成した。
【０２０７】
その後、フィルム搬送方向に対して０°方向に偏光した偏光ＵＶ光を第１乾燥膜に５０ｍＪ／ｃｍ２（３１３ｎｍ基準）の強度となるように照射することで配向規制力を付与して、光配向層付き基材フィルムを作製した。光配向層面上に、スロットダイコーターにより偏光子形成用組成物を塗布し、第２塗布膜を形成した。さらに、１２０℃に設定した通風乾燥炉中に２分間搬送させることで溶媒を除去し、第２乾燥膜を形成した。
【０２０８】
その後、ＵＶ光を５０ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）で照射して重合性液晶化合物を重合硬化させることで偏光子を形成した。その後、紫外線硬化型接着剤を介して第１の基材であるアクリル系樹脂フィルム（住友化学株式会社製、Ｓ００１Ｇ）を偏光子上に張り合わせ、連続的にロール状に巻き上げることで、０°方向に吸収軸を有する偏光フィルムロールを作製した。
【０２０９】
このように作製した長尺の偏光フィルムロールから１０ｃｍ角の大きさに切りだしたものを偏光板として用いて種々評価を行った。作製された偏光板の配向層の厚さは１００ｎｍ、偏光層の厚さは２μｍであった。配向層及び偏光層の厚さは、各層の任意の５点を干渉膜厚計、レーザー顕微鏡又は触針式膜厚計の測定し、その平均値を算出することで求めた。偏光板の曲面成型性の評価及び高温環境下における形状変化の評価結果を表１に示す。
【０２１０】
（実施例２〜５、比較例１）
実施例２〜５、比較例１の偏光板は、第１及び第２の基材、曲面成形を表１に示すように変更した以外は実施例１と同じ手順で作製した。なお、実施例４，５及び比較例１では、偏光板に第２の基材を設けなかった。なお、表１中のＣＯＰは、環状オレフィン系樹脂フィルム（日本ゼオン株式会社製）を示す。
【０２１１】
（実施例６）
実施例６の偏光板は、以下のように作製した。第１の基材であるアクリル樹脂（株式会社カネカ製）上に、延伸ＰＶＡをヨウ素で染色した偏光子（住友化学株式会社製）を貼合した。偏光子のもう一方の面に、接着剤を介して、ＴＡＣフィルムを貼合した。この偏光子の水分率は、１０重量％であった。
【０２１２】
（実施例７〜１０、比較例２）
実施例７〜１０及び比較例２の偏光板は、第１及び第２の基材を表１に示すように変更した以外は実施例６と同じ手順で作製した。なお、実施例９、１０、及び比較例２では、偏光板に第２の基材を設けなかった。
【０２１３】
【表１】
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【０２１４】
実施例１〜５の偏光板は、曲面成型性に優れ、６０℃及び８０℃の環境下においても形状の変化は見られなかった。実施例６〜１０の偏光板は、曲面成型性に優れ、６０℃の環境下で形状の変化が見られなかった。しかしながら、８０℃の環境下においては形状変化が起こった。この原因としては、延伸ＰＶＡが８０℃で延伸方向に収縮したためと考えられる。また、第１の基材としてトリアセチルセルロースフィルムを用い、第２の基材を設けなかった比較例１及び２では、曲面成型性が悪かった。そのため、高温環境下での形状変化を評価できなかった。
【産業上の利用可能性】
【０２１５】
本発明の偏光板は、熱成型による収縮が抑制されており、曲率半径の小さい湾曲部を有する対象物に貼合することができる。
【符号の説明】
【０２１６】
１，１’・・・偏光板、２，２’・・・円偏光板、１１・・・偏光子、１２・・・第１の基材、１３・・・湾曲部、１４・・・第２の基材、１５・・・位相差フィルム、１０１・・・液晶化合物の硬化物、１０２・・・二色性色素、２１・・・偏光層、２２・・・配向層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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