偏光膜、円偏光板及びそれらの製造方法
【課題】表示装置用部材に有用な、薄膜且つ高偏光性能の偏光膜などを提供する。
【解決手段】波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜、該偏光膜を備えた液晶表示装置。
［式（１）中、Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる。］
前記重合性スメクチック液晶化合物は、高次のスメクチック相の液晶状態を示す化合物であると好ましい。
【解決手段】波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜、該偏光膜を備えた液晶表示装置。
［式（１）中、Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる。］
前記重合性スメクチック液晶化合物は、高次のスメクチック相の液晶状態を示す化合物であると好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光膜、円偏光板及びそれらの製造方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられる偏光子は、通常、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールからなるフィルムが用いられている。一方で、昨今の液晶表示装置は、その薄膜化が強く要求されており、それに伴い偏光子もより薄型のものが求められている。薄型偏光子が有する薄型偏光膜は、例えば、特許文献１に、重合性ネマチック液晶化合物と二色性色素とを含む組成物から形成されるものが記載されている。また、該二色性色素として例えば、特許文献２には、蒸着による偏光膜形成用として特定のポリアゾ系色素が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１０９４６号公報
【特許文献２】特開平８−２７８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より薄膜であることが求められる偏光膜は、偏光性能が高いこと、特に二色比が高いことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、
重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜。
［式（１）中、
ｎは１又は２である。
Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
（ｍは０〜１０の整数であり、同一の基中にｍが２つある場合、この２つのｍは互いに同一又は相異なる。）］
〔２〕厚みが、１μｍ以上１０μｍ以下である前記〔１〕記載の偏光膜。
〔３〕Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られる前記〔１〕又は〔２〕記載の偏光膜。
〔４〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子。
〔５〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子の製造方法であり、
前記透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、前記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素、重合開始剤及び溶剤を含む膜を形成する工程と、
前記膜から前記溶剤を除去する工程と、
前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程と、
前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程とを有する製造方法。
〔６〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜を備えた液晶表示装置。
〔７〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす円偏光板。
（Ａ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
〔８〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の要件を満たす円偏光板。
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
〔９〕前記〔７〕又は〔８〕記載の円偏光板と、有機ＥＬ素子とを備えた有機ＥＬ表示装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、薄型かつ二色比が高い偏光膜、当該偏光膜を含む偏光子、液晶表示装置、円偏光板及び有機ＥＬ表示装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本偏光膜の連続的製造方法（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式）の要部を示す模式断面図である。
【図２】本偏光膜を含む偏光子を用いた液晶表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図３】液晶表示装置に設けられた本偏光膜を含む偏光子の層順を示す拡大模式断面図である。
【図４】液晶表示装置に設けられた本偏光膜を含む偏光子の層順を示す拡大模式断面図である。
【図５】本偏光膜を含む偏光子を用いた液晶表示装置（インセル形式）の断面構成を示す模式断面図である。
【図６】本偏光膜を含む円偏光板の最も簡単な構成を示す断面模式図である。
【図７】本偏光膜を含む円偏光板の連続的製造方法の要部を示す模式断面図である。
【図８】本偏光膜を含む円偏光板を用いたＥＬ表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図９】ＥＬ表示装置に設けられた本偏光膜を含む円偏光板の層順を示す拡大模式断面図である。
【図１０】本偏光膜を含む円偏光板を用いたＥＬ表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図１１】本偏光膜を含む偏光子を用いた投射型液晶表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の偏光膜（以下、場合により「本偏光膜」という。）は、前記式（１）で表されるポリアゾ系色素と、重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物（以下、場合により「偏光膜形成用組成物」という）から形成されることを特徴とする。本偏光膜は、液晶表示装置に好適に用いられるのみならず、後述するように本偏光膜を用いることにより、有機ＥＬ表示装置に好適に用いられる偏光子（以下、場合により「本偏光子」という。）又は円偏光板（以下、場合により「本円偏光板」という。）を製造することもできる。以下、必要に応じて図面を参照しながら、本偏光膜及びその製造方法、本偏光子及びその製造方法、並びに、本円偏光板及びその製造方法を説明する。なお、本明細書に添付された図面は、見易さのために寸法は任意になっている。
【０００９】
＜ポリアゾ系色素＞
本偏光膜の製造に用いるポリアゾ系色素（以下、場合により「アゾ系色素（１）」という）は、式（１）で表され、アゾ系色素（１）は波長４００〜８００ｎｍの範囲内に吸収を有する。
【００１０】
アゾ系色素（１）のアゾベンゼン部位の位置異性は、トランスであることが好ましい。
【００１１】
アゾ系色素（１）としては、式（１−１）〜式（１−２７）でそれぞれ表される化合物などが挙げられる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
以上のアゾ系色素（１）の具体例の中でも、式（１−２）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１２）、式（１−１３）、式（１−１５）、式（１−１６）、式（１−１９）、式（１−２０）、式（１−２１）、式（１−２２）、式（１−２３）、式（１−２４）及び式（１−２６）でそれぞれ表されるものより好ましく、式（１−２）、式（１−５）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１５）、式（１−２１）、式（１−２２）及び式（１−２６）でそれぞれ表されるものが特に好ましい。
【００１８】
前記偏光膜形成用組成物におけるアゾ系色素（１）の含有量は、後述する重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、５０質量部以下が好ましく、０．１質量部以上２０質量部以下がより好ましく、０．１質量部以上１０質量部以下がさらに好ましい。上記範囲内であれば、偏光膜形成時に、重合性スメクチック液晶化合物を重合する際、その配向を乱すことがないという利点がある。偏光膜形成用組成物に含有されるアゾ系色素（１）は１種であってもよく、２種以上であってもよい。偏光膜形成用組成物に含有されるアゾ系色素（１）が２種以上である場合、その合計量が上記範囲であればよい。
【００１９】
＜重合性スメクチック液晶化合物＞
前記偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物とは、重合性基を有し、かつスメクチック相の液晶状態を示す化合物である。重合性基とは、該重合性スメクチック液晶化合物の重合反応に関与する基を意味する。
【００２０】
前記重合性スメクチック液晶化合物が示す液晶状態は、高次のスメクチック相であることが好ましい。ここでいう高次のスメクチック相とは、スメクチックＢ相、スメクチックＤ相、スメクチックＥ相、スメクチックＦ相、スメクチックＧ相、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチックＪ相、スメクチックＫ相及びスメクチックＬ相であり、中でも、スメクチックＢ相、スメクチックＦ相及びスメクチックＩ相がより好ましい。重合性スメクチック液晶化合物が示す液晶状態により、配向秩序度の高い本偏光膜を得ることができる。また、このように配向秩序度の高い本偏光膜はＸ線回折測定においてブラッグピークが得られるものである。
ブラッグピークとは、分子配向の面周期構造に由来するピークであり、偏光膜形成用組成物によれば、周期間隔が３．０〜５．０Åである本偏光膜を得ることができる。
【００２１】
好ましい重合性スメクチック液晶化合物としては、例えば、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。
Ｕ１−Ｖ１−Ｗ１−Ｘ１−Ｙ１−Ｘ２−Ｙ２−Ｘ３−Ｗ２−Ｖ２−Ｕ２ （２）
［式（２）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ｐ−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。ただし、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ｐ−フェニレン基である。
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。
Ｕ１は、水素原子又は重合性基を表す。
Ｕ２は、重合性基を表す。
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯＯ−を表す。
Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−に置き換わっていてもよい。］
【００２２】
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ｐ−フェニレン基であることが好ましい。
ｐ−フェニレン基は、無置換であることが好ましい。シクロへキサン−１，４−ジイル基は、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、このトランス−シクロへキサン−１，４−ジイル基も無置換であることがより好ましい。
【００２３】
ｐ−フェニレン基又はシクロへキサン−１，４−ジイル基が有する置換基としては、メチル基、エチル基及びブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基；シアノ基；ハロゲン原子などが挙げられる。なお、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。
【００２４】
Ｙ１は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−又は単結合であると好ましく、Ｙ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−であると好ましい。
【００２５】
Ｕ２は、重合性基である。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。Ｕ１及びＵ２は、ともに重合性基であると好ましい。重合性基は光重合性基であることが好ましい。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や酸など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スメクチック液晶化合物を用いると、より低温条件下で該重合性スメクチック液晶化合物を重合させることができる点でも有利である。
【００２６】
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、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、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、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。
【００２７】
Ｖ１及びＶ２のアルカンジイル基としては、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−ジイル基などが挙げられる。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。
アルカンジイル基が有する置換基としては、シアノ基及びハロゲン原子などを挙げることができる。アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状のアルカンジイル基であることがより好ましい。
【００２８】
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、好ましくは単結合又は−Ｏ−である。
【００２９】
化合物（２）としては、式（２−１）〜式（２−２４）でそれぞれ表される化合物などが挙げられる。かかる化合物（２）の具体例が、シクロヘキサン−１，４−ジイル基を有する場合、そのシクロヘキサン−１，４−ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
重合性スメクチック液晶化合物は、単独又は２種以上を混合して、偏光膜形成用組成物に用いることができる。
重合性スメクチック液晶化合物を偏光膜形成用組成物に用いる場合、予め重合性スメクチック液晶化合物の相転移温度を求め、その相転移温度を下回る温度条件下で、重合性スメクチック液晶化合物が重合するように、偏光膜形成用組成物の重合性スメクチック液晶化合物以外の成分を調整する。このような重合温度をコントロールし得る成分としては、後述する重合開始剤、増感剤及び重合禁止剤などが挙げられる。これらの種類及び量を適宜調節することで、重合性スメクチック液晶化合物の重合温度をコントロールできる。なお、偏光膜形成用組成物に、２種以上の重合性スメクチック液晶化合物を用いる場合、当該２種以上の重合性スメクチック液晶化合物の混合物の相転移温度を求めた後、上記と同様にして、重合温度をコントロールする。
【００３６】
例示した化合物（２）の中でも、それぞれ、式（２−２）、式（２−３）、式（２−４）、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）、式（２−１３）、式（２−１４）、式（２−１５）及び式（２−２４）で表されるものからなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましい。
重合性スメクチック液晶化合物は、混合することで、あるいは、ともに用いられる重合開始剤との相互作用により、容易に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、重合させることができる化合物であることが好ましい。より具体的には、重合性スメクチック液晶化合物は、重合開始剤との相互作用により、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化合物であることが好ましい。
【００３７】
前記偏光膜形成用組成物中に含有される重合性スメクチック液晶化合物は、単独種であっても、複数種であってもよいが、複数種であることが好ましい。
【００３８】
前記偏光膜形成用組成物における重合性スメクチック液晶化合物の含有割合は、当該偏光膜形成用組成物の固形分に対して、７０〜９９．９質量％が好ましく、９０〜９９．９質量％がより好ましい。重合性スメクチック液晶化合物の含有割合が上記範囲内であれば、重合性スメクチック液晶化合物の配向性が高くなる傾向がある。ここで、固形分とは、該偏光膜形成用組成物から溶剤などの揮発性成分を除いた成分の合計量のことをいう。なお、複数種の重合性スメクチック液晶化合物が該偏光膜形成用組成物に含有される場合、その合計含有割合が前記の範囲であればよい。
【００３９】
＜溶剤＞
偏光膜形成用組成物は、溶剤を含んでいてもよい。一般に重合性スメクチック液晶化合物の粘度が高いため、溶剤を含むことで塗布が容易になり、結果として偏光膜の形成がし易くなる場合が多い。溶剤としては、重合性スメクチック液晶化合物ならびにアゾ系色素（１）を完全に溶解し得る溶剤が好ましい。また、偏光膜形成用組成物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
溶剤としては、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などのアルコール溶剤；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−ブチロラクトン又は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などのエステル溶剤；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などのケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリルなどのニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタンなどのエーテル溶剤；クロロホルム及びクロロベンゼンなどの塩素含有溶剤；などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
溶剤の含有量は、前記偏光膜形成用組成物の総量に対して５０〜９８質量％が好ましい。換言すると、偏光膜形成用組成物における固形分は、２〜５０質量％が好ましい。固形分が２質量％以上であると、本発明の目的の一つである薄型の本偏光膜がより得られやすい傾向がある。一方、該固形分が５０質量％以下であると、偏光膜形成用組成物の粘度が低くなることから、偏光膜の厚みが略均一になることで、当該偏光膜にムラが生じにくくなる傾向がある。また、かかる固形分は、後述する偏光膜の厚みを形成できるようにして定めることができる。
【００４１】
＜重合反応助剤＞
前記偏光膜形成用組成物は、重合開始剤を含有すると好ましい。当該重合開始剤は、重合性スメクチック液晶化合物の重合反応を開始し得る化合物であり、より低温条件下で、当該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でき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、光の作用によりラジカルを発生するものがより好ましい。
【００４２】
前記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などが挙げられる。
【００４３】
以下、この重合開始剤の具体例を挙げる。
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【００４４】
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などが挙げられる。
【００４５】
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−オンのオリゴマーなどが挙げられる。
【００４６】
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、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などが挙げられる。
【００４７】
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−トリアジンなどが挙げられる。
【００４８】
重合開始剤は、市場から容易に入手できるものを用いることもできる。市販の重合開始剤としては、”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”（チバ・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））；”カヤキュアーＵＶＩ−６９９２”（ダウ社製）；”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”（日本シイベルヘグナー社）；及び”ＴＡＺ−１０４”（三和ケミカル社）などが挙げられる。
【００４９】
前記偏光膜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、当該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック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、例えば、重合性スメクチック液晶化合物の合計１００質量部に対する重合開始剤の含有量は、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。重合性開始剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性スメクチック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、該重合性スメクチック液晶化合物が高次のスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合することができる。
【００５０】
前記偏光膜形成用組成物が重合開始剤を含有する場合、該偏光膜形成用組成物には増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、光増感剤が好ましい。該増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントンなど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など）；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など)などのアントラセン化合物；フェノチアジン及びルブレンなどが挙げられる。
【００５１】
前記偏光膜形成用組成物が重合開始剤及び増感剤を含有するものである場合、当該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物の重合反応をより促進することができる。かかる増感剤の使用量は、併用する重合開始剤及び重合性スメクチック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、例えば、重合性スメクチック液晶化合物の合計１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。
【００５２】
前記偏光膜形成用組成物に増感剤を含有させることにより、重合性スメクチック液晶化合物の重合反応を促進できることを説明したが、該重合反応を安定的に進行させるために、該偏光膜形成用組成物には重合禁止剤を適度に含有させることもできる。重合禁止剤を含有することにより、重合性スメクチック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。
【００５３】
前記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、ブチルカテコールなど）、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などのラジカル補足剤；チオフェノール類；β−ナフチルアミン類及びβ−ナフトール類などが挙げられる。
【００５４】
前記偏光膜形成用組成物に重合禁止剤を含有させる場合、その含有量は、用いる重合性スメクチック液晶化合物の種類及びその量、並びに増感剤の使用量などに応じて適宜調節できるが、例えば、重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対する重合禁止剤の含有量が、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。重合禁止剤の含有量が、この範囲内であれば、該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック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、該重合性スメクチック液晶化合物がより一層、高次のスメクチック相の液晶状態を良好に保持したまま重合することができる。
【００５５】
＜レベリング剤＞
前記偏光膜形成用組成物は、レベリング剤を含有すると好ましい。該レベリング剤とは、偏光膜形成用組成物の流動性を調整し、偏光膜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、界面活性剤などを挙げることができる。該レベリング剤は、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からなる群から選ばれる少なくとも１種がさらに好ましい。
【００５６】
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、”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］などが挙げられる。
【００５７】
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、”メガファックＲ−０８”、同”Ｒ−３０”、同”Ｒ−９０”、同”Ｆ−４１０”、同”Ｆ−４１１”、同”Ｆ−４４３”、同”Ｆ−４４５”、同”Ｆ−４７０”、同”Ｆ−４７１”、同”Ｆ−４７７”、同”Ｆ−４７９”、同”Ｆ−４８２”及び同”Ｆ−４８３”［ＤＩＣ（株）］；”サーフロンＳ−３８１”、同”Ｓ−３８２”、同”Ｓ−３８３”、同”Ｓ−３９３”、同”ＳＣ−１０１”、同”ＳＣ−１０５”、”ＫＨ−４０”及び”ＳＡ−１００”［ＡＧＣセイミケミカル（株）］；”Ｅ１８３０”、”Ｅ５８４４”［（株）ダイキンファインケミカル研究所］；”エフトップＥＦ３０１”、同”ＥＦ３０３”、同”ＥＦ３５１”及び同”ＥＦ３５２”［三菱マテリアル電子化成（株）］などが挙げられる。
【００５８】
前記偏光膜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、重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対して、０．３質量部以上５質量部以下の範囲が好ましく、０．５質量部以上３質量部以下の範囲がさらに好ましい。レベリング剤の含有量が前記の範囲内であると、重合性スメクチック液晶化合物を水平配向させることが容易であり、かつ得られる偏光膜がより平滑となる傾向がある。重合性スメクチック液晶化合物に対するレベリング剤の含有量が前記の範囲を超えると、得られる本偏光膜にムラが生じやすい傾向がある。なお、該偏光膜形成用組成物は、レベリング剤を２種類以上含有していてもよい。
【００５９】
＜本偏光膜の形成方法＞
次に、前記偏光膜形成用組成物から本偏光膜を形成させる方法について説明する。かかる方法では、該偏光膜形成用組成物を基材上に、好ましくは透明基材上に塗布することにより本偏光膜を形成することが好ましい。
【００６０】
＜透明基材＞
前記透明基材とは光、特に可視光を透過し得る程度の透明性を有する基材である。該透明性とは、波長３８０〜７８０ｎｍに渡る光線に対しての透過率が８０％以上となる特性をいう。具体的に、かかる透明基材を例示すると、ガラス基材や、プラスチック製の透光性シート及び透光性フィルムを挙げることができる。なお、この透光性シートや透光性フィルムを構成するプラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマーなどのポリオレフィン；環状オレフィン系樹脂；ポリビニルアルコール；ポリエチレンテレフタレート；ポリメタクリル酸エステル；ポリアクリル酸エステル；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース及びセルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースエステル；ポリエチレンナフタレート；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリフェニレンスルフィド及びポリフェニレンオキシドなどのプラスチックが挙げられる。以上の透明基材の具体例の中で、好ましいプラスチック製の透光性シート及び透光性フィルムについてみれば、プラスチック製の透光性フィルム、すなわち、高分子フィルムが好ましいものである。該高分子フィルムの中では、市場から容易に入手できたり、透明性に優れていたりする点から、とりわけ好ましくは、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリメタクリル酸エステルからなる高分子フィルムが好ましい。かかる透明基材を用いて、本偏光膜を製造するに当たり、該透明基材を運搬したり、保管したりする際に破れなどの破損を起こすことなく容易に取り扱える点で、該透明基材に支持基材などを貼り付けておいてもよい。また、後述するが、本偏光膜から円偏光板を製造する際に、該透明基材に位相差性を付与することがある。この場合には、透明基材として高分子フィルムを準備し、該高分子フィルムを延伸処理などにより、当該高分子フィルムに位相差性を付与して、位相差性フィルムとした後、この位相差性フィルムを透明基材として用いればよい。なお、透明基材（高分子フィルム）に位相差性を付与する方法は追って説明する。
【００６１】
前記高分子フィルムの中では、位相差性を付与する場合に、その位相差値をコントロールし易い点で、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フィルム（セルロースエステルフィルム、環状オレフィン系樹脂フィルム）が好ましい。以下、この２種の高分子フィルムについて詳述する。
セルロースエステルフィルムを構成するセルロースエステルは、セルロースに含まれる水酸基の少なくとも一部が、酢酸エステル化されたものである。このようなセルロースエステルからなるセルロースエステルフィルムは市場から容易に入手することができる。市販のトリアセチルセルロースフィルムとしては、例えば、“フジタックフィルム”（富士写真フイルム（株））；“ＫＣ８ＵＸ２Ｍ”、“ＫＣ８ＵＹ”及び“ＫＣ４ＵＹ”（コニカミノルタオプト（株））などがある。このような市販トリアセチルセルロースフィルムは、そのまま又は必要に応じて位相差性を付与してから透明基材として用いることができる。また、準備した透明基材の表面に、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理又は反射防止処理などの表面処理を施してから、透明基材１として使用することができる。
【００６２】
高分子フィルムに位相差性を付与するには、上述のとおり、当該高分子フィルムを延伸するなどの方法による。プラスチック、すなわち熱可塑性樹脂からなる高分子フィルムは、いずれも延伸処理が可能であるが、位相差性を制御し易いという点で、環状オレフィン系樹脂フィルムは好ましいものである。環状オレフィン系樹脂フィルムを構成する環状オレフィン系樹脂とは例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーなどの環状オレフィンの重合体又は共重合体（環状オレフィン系樹脂）から構成されるものであり、当該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い。また、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。さらに、当該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、鎖状オレフィンや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、該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。
【００６３】
環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンや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、当該鎖状オレフィンとしては、エチレンやプロピレンなどであり、また、ビニル化芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン及びアルキル置換スチレンなどである。このような共重合体において、環状オレフィンに由来する構造単位の含有割合は、環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して、５０モル％以下、例えば、１５〜５０モル％程度の範囲である。環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンと、ビニル化芳香族化合物とから得られる三元共重合体である場合、例えば、鎖状オレフィン由来の構造単位の含有割合は、該環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して５〜８０モル％程度であり、ビニル化芳香族化合物由来の構造単位の含有割合は５〜８０モル％程度である。このような三元共重合体の環状オレフィン系樹脂は、該環状オレフィン系樹脂を製造する際に、高価な環状オレフィンの使用量を比較的少なくすることができるという利点がある。
【００６４】
環状オレフィン系樹脂フィルムを製造し得る環状オレフィン系樹脂は、市場から容易に入手できる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、“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］などが挙げられる。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）］；“アートンフィルム”［ＪＳＲ（株）］などが挙げられる。
【００６５】
続いて、高分子フィルムに位相差性を付与する方法について簡単に説明する。高分子フィルムは、公知の延伸方法により位相差性を付与することができる。例えば、高分子フィルムがロールに巻き取られているロール（巻き取り体）を準備し、かかる巻き取り体から、フィルムを連続的に巻き出し、巻き出されたフィルムを加熱炉へと搬送する。加熱炉の設定温度は、高分子フィルムのガラス転移温度近傍（℃）〜［ガラス転移温度＋１００］（℃）の範囲、好ましくは、ガラス転移温度近傍（℃）〜［ガラス転移温度＋５０］（℃）の範囲とする。当該加熱炉においては、フィルムの進行方向へ、又は進行方向と直交する方向へ延伸する際に、搬送方向や張力を調整し任意の角度に傾斜をつけて一軸又は二軸の熱延伸処理を行う。延伸の倍率は、通常１.１〜６倍程度の範囲であり、好ましくは１.１〜３.５倍程度の範囲である。また、斜め方向に延伸する方法としては、連続的に配向軸を所望の角度に傾斜させることができるものであれば、特に限定されず、公知の延伸方法が採用できる。このような延伸方法は例えば、特開昭５０−８３４８２号公報や特開平２−１１３９２０号公報に記載された方法を挙げることができる。
【００６６】
透明基材として用いるうえで、高分子フィルムの厚みは、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。そこで、これらのフィルムの適当な厚みは、例えば、５〜３００μm程度であり、好ましくは２０〜２００μmである。本偏光膜を、後述する円偏光板として使用する場合は、当該円偏光板を用いる表示装置がモバイル用途であることが想定されるため、フィルムの厚みは２０〜１００μｍ程度が特に好ましい。
なお、延伸することでフィルムに位相差性を付与する場合、延伸後の厚みは、延伸前のフィルムの厚みや延伸倍率によって決定される。
【００６７】
＜配向膜＞
本偏光膜の製造に用いる基材には、配向膜が形成されていることが好ましい。その場合、偏光膜形成用組成物は配向膜上に塗布することとなる。このため該配向膜は、偏光膜形成用組成物の塗布など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。かかる配向膜としては、配向性ポリマーを用いることができる。
【００６８】
上記配向性ポリマーとしては、例えば分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、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、ポリアクリル酸又はポリアクリル酸エステル類等のポリマー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。配向膜を形成する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。
【００６９】
配向性ポリマーは、溶剤に溶解した配向性ポリマー組成物（配向性ポリマーを含む溶液）として、基材上に塗布することにより、該基材上に配向膜を形成することができる。該配向性ポリマー組成物に用いる溶剤は、特に制限はないが、具体的には、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などのエステル溶剤；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；アセトニトリルなどのニトリル溶媒；テトラヒドロフラン及びはジメトキシエタンなどのエーテル溶媒；クロロホルム及びクロロベンゼンなどの塩素置換炭化水素溶媒；等が挙げられる。これら有機溶剤は、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。
【００７０】
また配向膜を形成するための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、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）などが挙げられる。
【００７１】
上記基材上に配向膜を形成する方法としては、例えば上記基材上に、上記配向性ポリマー組成物や市販の配向膜材料を塗布し、その後、アニール処理することにより、上記基材上に配向膜を形成することができる。このようにして得られる配向膜の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
【００７２】
上記配向膜に対して配向規制力を付与するために、必要に応じてラビングを行うこと（ラビング法）が好ましい。配向規制力を付与することにより重合性スメクチック液晶化合物を所望の方向に配向させることができる。
【００７３】
ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、例えばラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを準備し、基材上に配向膜形成用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、該配向膜形成用塗布膜と、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。
【００７４】
また、いわゆる光配向膜も利用することができる。光配向膜は光配向誘起層を形成して、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することもある。光配向誘起層形成に当たっては、まず、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「光配向膜形成用組成物」という）を準備する。光反応性基とは、光を照射すること（光照射）により液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光を照射することで生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応、あるいは光分解反応のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じるものである。当該光反応性基の中でも、二量化反応又は光架橋反応を利用したものが、配向性に優れ、偏光膜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。以上のような反応を生じうる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特に好ましい。
【００７５】
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などが挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基及び芳香族ヒドラゾンなど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、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ものが挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する光反応性基としては、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などが挙げられる。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、スルホン酸基及びハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。
中でも、光二量化反応を生じ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膜が得られやすいため好ましい。さらにいえば、光反応性基を有するポリマーとしては、当該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特に好ましい。
【００７６】
光反応性基を有するポリマー又はモノマーは溶剤に溶解した光配向膜形成用組成物として、透明基材上に塗布することにより、該透明基材上に光配向誘起層（膜）を形成することができる。該組成物に用いる溶剤については、特に限定はされず、光反応性基を有するポリマーあるいはモノマーの溶解性に応じて、上述の配向性ポリマー組成物に用いたような溶剤が適用できる。
【００７７】
光配向膜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、当該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膜の厚みによって適宜調節できるが、固形分濃度で表して、少なくとも０．２質量％とすることが好ましく、０．３〜１０質量％の範囲が特に好ましい。また、光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、該光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコ−ルやポリイミドなどの高分子材料や増感剤が含まれていてもよい。
【００７８】
前記配向性ポリマーあるいは光反応性基を有するポリマー又はモノマーを透明基材上に塗布する方法としては、スピンコ−ティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法などの塗布法や、フレキソ法などの印刷法などの公知の方法が採用される。なお、本偏光膜製造を、後述するＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式の連続的製造方法により実施する場合、当該塗布方法は通常、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などの印刷法が採用される。
【００７９】
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。
【００８０】
＜本偏光膜の製造方法＞
前記（透明）基材上に形成された配向膜上に、本発明の偏光膜形成用組成物を塗布して塗布膜を得る。該配向膜上に偏光膜形成用組成物を塗布する方法（塗布方法）としては例えば、配向性ポリマーあるいは光反応性基を有するポリマー（モノマー）を透明基材上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。
【００８１】
次に、該塗布膜中に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物が重合しない条件で溶剤を乾燥除去することにより、乾燥被膜が形成される。乾燥方法としては、例えば自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法等が挙げられる。この際、一旦、当該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態をネマチック相（ネマチック液晶状態）にした後、当該ネマチック相をスメクチック相に転移させると好ましい。このようにネマチック相を経由してスメクチック相を形成するためには、例えば、乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物がネマチック相の液晶状態に相転移する温度以上に加熱し、次いで該重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を示す温度まで冷却するといった方法が採用される。
【００８２】
前記乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態としたり、該重合性スメクチック液晶化合物を、ネマチック液晶状態を経由してスメクチック液晶状態としたりする場合、用いる重合性スメクチック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）を容易に求めることができる。この相転移温度測定の測定条件は本願の実施例で説明する。
【００８３】
前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させる際、スメクチック相の液晶状態を良好に保持するためにも、当該重合性スメクチック液晶化合物として、２種以上の重合性スメクチック液晶化合物を含む偏光膜形成用組成物を用いることが好ましい。当該２種以上の重合性スメクチック液晶化合物の含有量比を調整した偏光膜形成用組成物を用いると、ネマチック相を経由してスメクチック相の液晶状態を形成した後に、一時的に過冷却状態を形成することが可能であり、高次のスメクチック相の液晶状態を容易に保持し易いという利点がある。
【００８４】
次に、重合性スメクチック液晶化合物の重合工程について説明する。ここでは、前記偏光膜形成用組成物に光重合開始剤を含有させ、乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態をスメクチック相にした後、このスメクチック相の液晶状態を保持したまま、該重合性スメクチック液晶化合物を光重合させる方法について詳述する。光重合において、乾燥被膜に照射する光としては、当該乾燥被膜に含まれる光重合開始剤の種類、又は重合性スメクチック液晶化合物の種類（特に、該重合性スメクチック液晶化合物が有する光重合基の種類）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、前記偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択しておくと好ましい。また、重合させる際には、紫外光照射とともに適当な冷却手段により、乾燥被膜を冷却することで重合温度をコントロールすることもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性スメクチック液晶化合物の重合を実施できれば、上述の透明基材が比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に本偏光膜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などによって、パターニングされた本偏光膜を得ることもできる。
【００８５】
以上のような光重合を行うことにより、前記重合性スメクチック液晶化合物は、スメクチック相、好ましくは、すでに例示したような高次のスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合し、本偏光膜が形成される。重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合して得られる本偏光膜は、前記アゾ系色素（１）の作用にも伴い、従来のホストゲスト型偏光膜、すなわち、ネマチック相の液晶状態を保持したままで重合性ネマチック液晶化合物などを重合させて得られる偏光膜と比較してはるかに偏光性能が高いという利点がある。さらに、二色性色素やリオトロピック液晶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。
【００８６】
かくして形成された本偏光膜の厚みは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がさらに好ましい。したがって、本偏光膜形成用の塗布膜の厚みは、得られる本偏光膜の厚みを考慮して定められる。なお、本偏光膜の厚みは、干渉膜厚計やレーザー顕微鏡あるいは触針式膜厚計の測定で求められるものである。
【００８７】
また、かくして形成された本偏光膜は上述のとおり、Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られるものであると特に好ましい。このようなブラッグピークが得られる本偏光膜としては、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本偏光膜を挙げることができる。
【００８８】
以上説明した本偏光膜の製造においては、本偏光膜／（光）配向膜／透明基材がこの順で備えられた部材となる。かかる部材はそのまま、液晶表示装置に用いられる偏光子になり得る。これまで説明してきた偏光子の製造方法を簡単に示すと、かかる製造方法は以下の（１）〜（５）を含むものである。
（１）透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程；
（２）前記積層体の前記配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物からなる膜を形成する工程；
（３）前記膜から溶剤を除去する工程；
（４）前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程；
（５）前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程
【００８９】
＜本偏光膜の連続的製造方法＞
以上、本偏光膜の製造方法の概要を説明したが、商業的に本偏光膜を製造する際には、連続的に本偏光膜を製造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、本製造方法では基材が透明基材である場合を中心に説明する。
【００９０】
本製造方法は例えば、
透明基材が第１の巻芯に巻き取られている第１ロールを準備する工程と、
該第１ロールから、該透明基材を連続的に送り出す工程と、
前記光反応性基を有するポリマーと溶剤とを含有する組成物を塗布して、該透明基材上に第１塗布膜を連続的に形成する工程と、
該第１塗布膜から該溶剤を乾燥除去して、該透明基材上に第１乾燥被膜を形成して、第１積層体を連続的に得る工程と、
該第１乾燥被膜に偏光ＵＶを照射することにより、光配向膜を形成して、第２積層体を連続的に得る工程と、
該光配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、二色性色素及び溶剤を含有する組成物を塗布して、該光配向膜上に第２塗布膜を連続的に形成する工程と
該第２塗布膜を、該第２塗布膜中に含まれる該重合性スメクチック液晶化合物が重合しない条件で乾燥することにより、該光配向膜上に第２乾燥被膜を形成して第３積層体を連続的に得る工程と、
該第２乾燥被膜中に含まれる該重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とした後、該スメクチック液晶状態を保持したまま、該重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、偏光膜を連続的に得る工程と、
連続的に得られた偏光膜を第２の巻芯に巻き取り、第２ロールを得る工程と
を有する。ここで図１を参照して、本製造方法の要部を説明する。
【００９１】
透明基材が第１の巻芯２１０Ａに巻き取られている第１ロール２１０は例えば、市場から容易に入手できる。このようなロールの形態で市場から入手できる透明基材としては、すでに例示した透明基材の中でも、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリメタクリル酸エステルからなるフィルムなどが挙げられる。また、本偏光膜を円偏光板として用いるに当たり、予め位相差性が付与された透明基材も、市場から容易に入手でき、例えば、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位相差フィルムなどが挙げられる。
【００９２】
続いて、前記第１ロール２１０から透明基材を巻き出す。透明基材を巻き出す方法は該第１ロール２１０の巻芯２１０Ａに適当な回転手段を設置し、当該回転手段により第１ロール２１０を回転させることにより行われる。また、第１ロール２１０から透明基材を搬送する方向に、適当な補助ロール３００を設置し、当該補助ロール３００の回転手段で透明基材を巻き出す形式でもよい。さらに、第１の巻芯２１０Ａ及び補助ロール３００ともに回転手段を設置することで、透明基材に適度な張力を付与しながら、透明基材を巻き出す形式でもよい。
【００９３】
前記第１ロール２１０から巻き出された透明基材は、塗布装置２１１Ａを通過する際に、その表面上に当該塗布装置２１１Ａにより前記光配向膜形成用組成物が塗布される。このように連続的に光配向膜形成用組成物を塗布するために上述のとおり、当該塗布装置２１１Ａは、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、フレキソ法などの印刷法である。
【００９４】
塗布装置２１１Ａを経たフィルムは、上述の透明基材上と第１塗布膜との積層体に該当するものである。かくして第１塗布膜が形成（積層）された透明基材は、乾燥炉２１２Ａへと搬送され、この乾燥炉２１２Ａにより加熱されて、透明基材と第１乾燥被膜とからなる第１積層体へと転化する。乾燥炉２１２Ａとしては例えば、熱風式乾燥炉などが用いられる。乾燥炉２１２Ａの設定温度は、塗布装置２１１Ａにより塗布された前記光配向膜形成用組成物に含まれる溶剤の種類などに応じて定められる。また乾燥炉２１２Ａは、適当なゾーンに区分し、区分された複数のゾーンごとに設定温度が異なる形式であってもよく、複数個の乾燥炉を直列に配置し、互いに異なる設定温度で各乾燥炉を運転しながら、この複数個の乾燥炉をフィルムが順次搬送されるという形式でもよい。
【００９５】
加熱炉２１２Ａを通過することにより連続的に形成された第１積層体は、続いて、偏光ＵＶ照射装置２１３Ａにより、該積層体の第１乾燥被膜側の表面又は透明基材側の表面に偏光ＵＶが照射され、該第１乾燥被膜は光偏光膜に転化する。その際、フィルムの搬送方向Ｄ１と、形成される光配向膜の配向方向Ｄ２とがなす角度が略４５°となるようにする。図５は、偏光ＵＶ照射後に形成された光配向膜の配向方向Ｄ２と、フィルムの搬送方向Ｄ１との関係を模式的に表す図である。すなわち、図１は偏光ＵＶ照射装置２１３Ａ通過後の第１積層体の表面を、フィルムの搬送方向Ｄ１と、光配向膜の配向方向Ｄ２とを見たとき、それらのなす角度が略４５°を示すことを表している。
【００９６】
かくして連続的に形成された第１積層体は、続いて塗布装置２１１Ｂを通過することにより、該第１積層体の光配向膜上に偏光膜形成用組成物が塗布された後、乾燥炉２１２Ｂを通過することにより、第２積層体又は該第２積層体の第２乾燥被膜中に含まれる重合性スメクチック液晶化合物が、スメクチックの液晶状態を形成した積層体となる。乾燥炉２１２Ｂは、光配向膜上に塗布された前記偏光膜形成用組成物から溶剤を乾燥除去する役割とともに、前記第２乾燥被膜中に含まれる重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態となるように熱エネルギーを、該第２乾燥被膜に与える役割とを担う。また、すでに説明したように、重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック相の液晶状態とするために、一旦、該重合性スメクチック液晶化合物をネマチック相の液晶状態とするためには、前記第１積層体には異なる加熱条件により、多段階の加熱処理を前記第１積層体に対して行う必要がある。そのため、乾燥炉２１２Ｂは、乾燥炉２１２Ａで説明したとおり、互いに異なる設定温度の複数のゾーンからなるものか、互いに異なる設定温度の乾燥炉を複数個準備し、該複数個の乾燥炉を直列に設置するという形式であると好ましい。
【００９７】
前記乾燥炉２１２Ｂを経たフィルムは、偏光膜形成用組成物に含まれていた溶剤が十分除去され、第２乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を保持したまま、光照射装置２１３Ｂへと搬送される。該光照射装置２１３Ｂによる光照射により、該重合性スメクチック液晶化合物は前記液晶状態を保持したまま、光重合して、本偏光膜が配向膜上に連続的に形成される。
【００９８】
かくして連続的に形成された本偏光膜は、透明基材及び配向膜を含んだ積層体の形態で第２の巻芯２２０Ａに巻き取られ、第２ロール２２０の形態が得られる。形成された本偏光膜を巻き取って第２ロールを得る際、適当なスペーサを用いた供巻きを行ってもよい。
【００９９】
このように、透明基材が、第１ロール／塗布装置２１１Ａ／乾燥炉２１２Ａ／偏光ＵＶ照射装置２１３Ａ／塗布装置２１１Ｂ／乾燥炉２１２Ｂ／光照射装置２１３Ｂの順で通過することで、透明基材上の光配向膜上に本偏光膜が連続的に製造される。
【０１００】
また、図１に示す本製造方法では、透明基材から本偏光膜までを連続的に製造する方法を示したが、例えば、透明基材が、第１ロール／塗布装置２１１Ａ／乾燥炉２１２Ａ／偏光ＵＶ照射装置２１３Ａの順で通過させることで、連続的に形成された第１積層体を巻芯に巻き取って、第１積層体をロールの形態で製造し、該ロールから第１積層体を巻き出し、巻き出された第１積層体を、塗布装置２１１Ｂ／乾燥炉２１２Ｂ／光照射装置２１３Ｂの順で通過させ、本偏光膜を製造してもよい。
【０１０１】
本製造方法により得られる本偏光膜は、その形状がフィルム状且つ長尺状のものである。この本偏光膜は、後述する液晶表示装置などに用いる場合には、当該液晶表示装置のスケールなどに合わせ、所望の寸法になるように裁断されて用いられる。
【０１０２】
以上、透明基材／光配向膜／本偏光膜の積層体の形態である場合を中心に、本偏光膜の構成及び製造方法を説明してきたが、上述のとおり、本偏光膜は、かかる積層体から光配向膜や透明基材を剥離してもよいし、該積層体に、透明基材／光配向膜／本偏光膜本以外の層又は膜を積層した形態にしてもよい。これらの層及び膜としては、すでに述べたように、本偏光膜は位相差フィルムをさら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さらに備えていてもよい。
【０１０３】
また、透明基材自体を位相差フィルムとすることで、位相差フィルム／光配向膜／本偏光膜の形態の円偏光板あるいは楕円偏光板とすることもできる。例えば、位相差フィルムとして１軸延伸した１／４波長板を用いた場合、偏光ＵＶの照射方向を透明基材の搬送方向に対して略４５°となるように設定することで、Ｒｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌで円偏光板を作製することが可能である。このように円偏光板を製造する際に用いられる１／４波長板は、可視光に対する面内位相差値が、波長が短くなるに従って小さくなる特性を有するものが好ましい。
【０１０４】
また、位相差フィルムとして１／２波長板を用いて、その遅相軸と偏光膜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、該偏光膜を形成した面と反対側に１／４波長板をさら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。
【０１０５】
＜本偏光膜の用途＞
本偏光膜は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、電子放出表示装置（例えば電場放出表示装置（ＦＥＤ）、表面電界放出表示装置（ＳＥＤ））、電子ペーパー（電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置（例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有する表示装置）及び圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置及び投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、２次元画像を表示する表示装置であってもよいし、３次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。
本偏光膜は、特に有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置又は無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の表示装置に有効に用いることができる。
【０１０６】
図２及び図５は、本偏光膜を用いた液晶表示装置（以下、場合により「本液晶表示装置」という。）１０の断面構成を模式的に表す概略図である。液晶層１７は、２枚の基板１４ａ及び基板１４ｂで挟まれている。
図８及び図１０は、本偏光膜を用いたＥＬ表示装置（以下、場合により「本ＥＬ表示装置」という。）の断面構成を模式的に表す概略図である。
図１１は、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置の構成を模式的に表す概略図である。
【０１０７】
まずは、図２に示す本液晶表示装置１０について説明する。
基板１４ａの液晶層１７側には、カラーフィルタ１５が配置されている。カラーフィルタ１５が、液晶層１７をはさんで画素電極２２に対向する位置に配置され、ブラックマトリクス２０が画素電極間の境界に対向する位置に配置されている。透明電極１６がカラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０を覆うように液晶層１７側に配置されている。
なお、カラーフィルタ１５と透明電極１６との間にオーバーコート層（図示せず）を有していてもよい。
【０１０８】
基板１４ｂの液晶層１７側には、薄膜トランジスタ２１と画素電極２２とが規則正しく配置されている。画素電極２２は、液晶層１７をはさんでカラーフィルタ１５に対向する位置に配置されている。薄膜トランジスタ２１と画素電極２２との間には、接続孔（図示せず）を有する層間絶縁膜１８が配置されている。
【０１０９】
基板１４ａ及び基板１４ｂとしては、ガラス基板及びプラスチック基板が用いられる。
かかるガラス基板やプラスチック基板は、本偏光膜製造に用いる透明基材として例示したものと同じ材質のものが採用できる。また、本偏光膜の透明基板１が基板１４ａ及び基板１４ｂを兼ねていてもよい。基板上に形成されるカラーフィルタ１５や薄膜トランジスタ２１を製造する際、高温に加熱する工程が必要である場合は、ガラス基板や石英基板が好ましい。
【０１１０】
薄膜トランジスタは、基板１４ｂの材質に応じて最適なものを採用できる。薄膜トランジスタ２１としては、石英基板上に形成する高温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板上に形成する低温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板又はプラスチック基板上に形成するアモルファスシリコントランジスタが挙げられる。本液晶表示装置をより小型化するため、ドライバＩＣが基板１４ｂ上に形成されていてもよい。
【０１１１】
透明電極１６と、画素電極２２との間には、液晶層１７が配置されている。液晶層１７には、基板１４ａ及び基板１４ｂ間の距離を一定に保つために、スペーサ２３が配置されている。なお、図２では柱状のスペーサで図示するが、当該スペーサは柱状に限定されるものではなく、基板１４ａ及び基板１４ｂ間の距離を一定に保つことができれば、その形状は任意である。
【０１１２】
基板１４ａ及び基板１４ｂに形成された層のうち液晶層１７と接触する面には、液晶を所望の方向へ配向させるための配向膜が各々配置されていてもよい。なお、本偏光膜を液晶セル内部に配置する、すなわち、液晶層１７に接する面側に本偏光膜を配置することもできる。このような形式を以下、「インセル形式」という。このインセル形式の詳細は後述する。
【０１１３】
各部材は、基板１４ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、並びに基板１４ｂの順番で積層されている。
【０１１４】
このような液晶層１７を挟んでいる基板１４ａ及び基板１４ｂのうち、基板１４ｂの外側には、偏光子１２ａ及び１２ｂが設けられており、これらのうち、少なくとも１つの偏光子に本偏光膜が含まれている。
さらに、位相差層（例えば、１／４波長板や光学補償フィルム）１３ａ及び１３ｂが、積層されていると好ましい。偏光子１２ａ及び１２ｂのうち、本偏光膜を偏光子１２ｂに配置することで、入射光を直線偏光に変換する機能を本液晶表示装置１０に付与することができる。なお、位相差フィルム１３ａ及び１３ｂは、液晶表示装置の構造や、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよく、透明基板が位相差フィルムであり、本偏光膜を含む円偏光板を用いた場合は、該位相差フィルムを位相差層とすることができるので、図２の位相差層１３ａ及び／又は１３ｂを省略することもできる。本偏光膜を含む偏光子の光出射側（外側）にさらに偏光フィルムを設けてもよい。
また、本偏光膜を含む偏光子の外側に（本偏光膜にさらに偏光フィルムを設けた場合は、その外側に）、外光の反射を防ぐための反射防止膜が配置されていてもよい。
【０１１５】
上述のとおり、図２の本液晶表示装置１０の偏光子１２ａ又は１２ｂに、本偏光膜を用いることができる。本偏光膜を、偏光子１２ａ及び／又は１２ｂに設けることにより、本液晶表示装置１０の薄型化が達成できるという効果がある。
【０１１６】
本偏光膜を偏光子１２ａ又は１２ｂに用いる場合、その積層順は特に限定されない。これを図２の点線で囲まれたＡ及びＢの部分の拡大図を参照して説明する。
【０１１７】
図３は、図２のＡの部分の拡大模式断面図である。図３の（Ａ１）は、偏光子１００を偏光子１２ａとして用いる場合、位相差層１３ａ側から、本偏光膜３、光配向膜２及び透明基材１がこの順に配置されるように設けられていることを示す。また、図３の（Ａ２）は、位相差層１３ａ側から、透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３がこの順に配置されるように設けられていることを示す。
【０１１８】
図４は、図２のＢの部分の拡大模式図である。図４の（Ｂ１）は、偏光子１００を偏光子１２ｂとして用いる場合、位相差フィルム１３ｂ側から、透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３がこの順に配置されるように設けられる。図４の（Ｂ２）は、偏光子１００を偏光子１２ｂとして用いる場合、位相差フィルム１３ｂ側から、本偏光膜３、光配向膜２及び透明基材１がこの順に配置されるように設けられる。
【０１１９】
偏光子１２ｂの外側には、発光源であるバックライトユニット１９が配置されている。
バックライトユニット１９は、光源、導光体、反射板、拡散シート及び視野角調整シートを含む。光源としては、エレクトロルミネッセンス、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー光源及び水銀ランプなどが挙げられる。また、このような光源の特性に合わせて本偏光膜の種類を選択することができる。
【０１２０】
本液晶表示装置１０が透過型液晶表示装置である場合、バックライトユニット１９中の光源から発せられた白色光は導光体に入射し、反射板によって進路を変えられて拡散シートで拡散されている。拡散光は視野角調整シートによって所望の指向性を持つように調整されたのちにバックライトユニット１９から偏光子１２ｂに入射する。
【０１２１】
無偏光である入射光のうち、ある一方の直線偏光のみが液晶パネルの偏光子１２ｂを透過する。この直線偏光は位相差層１３ｂによって円偏光あるいは楕円偏光に変換され、基板１４ｂ、画素電極２２などを順次透過して液晶層１７に到る。
【０１２２】
ここで画素電極２２と対向する透明電極１６との間の電位差の有無により、液晶層１７に含まれる液晶分子の配向状態が変化して、本液晶表示装置１０から出射される光の輝度が制御される。液晶層１７が、偏光をそのまま透過させる配向状態である場合、その偏光は液晶層１７、透明電極１６を透過し、ある特定の波長範囲の光がカラーフィルタ１５を透過して偏光子１２ａに到り、液晶表示装置は、カラーフィルタで決まる色を最も明るく表示する。
【０１２３】
逆に、液晶層１７が、偏光を変換して透過させる配向状態である場合、液晶層１７、透明電極１６及びカラーフィルタ１５を透過した光は、偏光子１２ａに吸収される。このことにより、この画素は黒を表示する。これら２つの状態の中間の配向状態では、本液晶表示装置１０から出射される光の輝度も上記両者の中間となるため、この画素は中間色を表示する。
【０１２４】
本液晶表示装置１０が半透過型液晶表示装置の場合、本偏光膜にさらに１／４波長板を積層させたもの（円偏光板）を用いることが好ましい。このとき、画素電極２２は透明な材料で形成された透過部と、光を反射する材料で形成された反射部を有し、透過部では、前述の透過型液晶表示装置と同様にして画像が表示される。一方反射部では、外光が液晶表示装置に入射し、本偏光膜にさらに備えられた１／４波長板の作用により、本偏光膜を透過した円偏光が液晶層１７を通過し、画素電極２２によって反射されて表示に利用される。
【０１２５】
次に、本偏光膜を用いた、インセル形式の好適な液晶表示装置（本液晶表示装置２４）について、図５を参照して説明する。
本液晶表示装置２４では、基板１４ａ、偏光子１２ａ、位相差フィルム１３ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、位相差フィルム１３ｂ、偏光子１２ｂ、基板１４ｂ、並びにバックライトユニット１９の順番で積層され、この構成では、本偏光膜は偏光子１２ａとして用いられることが好ましい。この構成では、本偏光膜は、偏光子にある透明基材が、基板１４ａを兼ねるように透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３の順に配置されていてもよい。かかる構成で本偏光膜を備えた本液晶表示装置２４では、入射光を直線偏光にする機能が付与されている。なお、本液晶表示装置１０と同様に、位相差層１３ａ及び１３ｂは、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよい。
【０１２６】
次に、本偏光膜を用いた、本ＥＬ表示装置３０について、図８を参照して説明する。本ＥＬ表示装置に、本偏光膜を用いる場合、本偏光膜を円偏光板（以下、場合により「本円偏光板」という。）にしてから用いることが好ましい。本円偏光板には２つの実施形態がある。そこで、本ＥＬ表示装置３０の構成などを説明する前に、本円偏光板の２つの実施形態について、図６を参照して説明する。
【０１２７】
図６の（Ａ）は本円偏光板１１０の第１実施形態を模式的に表す断面図である。この第１実施形態は、偏光子１００中の本偏光膜３上にさらに位相差層（位相差フィルム）４を設けた本円偏光板１１０である。図６の（Ｂ）は本円偏光板１１０の第２実施形態を模式的に表す断面図である。この第２実施形態は、偏光子１００を製造する際に用いた透明基材１として、予め位相差性が付与されている透明基材１（位相差フィルム４）を用いることで、透明基材１自体が位相差層４としての機能を兼ね備えたものとした本円偏光板１１０である。
【０１２８】
ここで、本円偏光板１１０の製造方法に関して説明しておく。円偏光板１１０の第２実施形態はすでに説明したとおり、本偏光膜１００を製造する本製造方法において、透明基材１として予め位相差性を付与された透明基材１、すなわち位相差フィルムを用いることで製造できる。円偏光板１１０の第１実施形態は、本製造方法により製造された本偏光膜３上に、位相差フィルムを貼合することで位相差層４を形成すればよい。なお、本製造方法により第２ロール２２０の形態で、本偏光膜１００を製造した場合には、該第２ロール２２０から本偏光膜１００を巻き出し、所定の寸法に裁断してから、裁断された本偏光膜１００に位相差フィルムを貼合する形態でもよいが、位相差フィルムが巻芯に巻き取られている第３ロールを準備することで、形状がフィルム状且つ長尺状である本円偏光板１１０を連続的に製造することもできる。
【０１２９】
円偏光板１１０の第１実施形態を連続的に製造する方法について、図７を参照して説明する。かかる製造方法は、
前記第２ロール２２０から連続的に本偏光膜１００を巻き出すとともに、位相差フィルムが巻き取られている第３ロール２３０から連続的に前記位相差フィルムを巻き出す工程と、
前記第２ロール２２０から巻き出された本偏光膜１００に設けられた偏光膜と、前記第３ロールから巻き出された前記位相差フィルムとを連続的に貼合して本円偏光板１１０を形成する工程と、
形成された本円偏光板１１０を第４の巻芯２４０Ａに巻き取り、第４ロール２４０を得る工程とからなる。
【０１３０】
本円偏光板の好ましい実施態様は例えば、以下の＜Ｘ１＞及び＜Ｘ２＞などを挙げることができる。
＜Ｘ１＞本偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす本円偏光板
（Ａ１）本偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
＜Ｘ２＞本偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ４）の要件をいずれも満たす円偏光板
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【０１３１】
以上、本円偏光板１１０の第１実施形態の製造方法を説明したが、偏光子１００中の本偏光膜３と、位相差フィルムとを貼合する際には、適当な粘着剤を用い、該粘着剤から形成される粘着層を介して、本偏光膜３と、位相差フィルムとを貼合してもよい。
【０１３２】
続いて、本円偏光板１１０を備えた本ＥＬ表示装置を、図８を参照して説明する。
本ＥＬ表示装置３０は、画素電極３５が形成された基板３３上に、発光源である有機機能層３６、及びカソード電極３７が積層されたものである。基板３３を挟んで有機機能層３６と反対側に、円偏光板３１が配置され、かかる円偏光板３１として本円偏光板１１０が用いられる。画素電極３５にプラスの電圧、カソード電極３７にマイナスの電圧を加え、画素電極３５及びカソード電極３７間に直流電流を印加することにより、有機機能層３６が発光する。発光源である有機機能層３６は、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層などからなる。有機機能層３６から出射した光は、画素電極３５、層間絶縁膜３４、基板３３、円偏光板３１（本円偏光板１１０）を通過する。有機機能層３６を有する有機ＥＬ表示装置について説明するが、無機機能層を有する無機ＥＬ表示装置にも適用してもよい。
【０１３３】
本ＥＬ表示装置３０を製造するには、まず、基板３３上に薄膜トランジスタ４０を所望の形状に形成する。そして層間絶縁膜３４を成膜し、次いで画素電極３５をスパッタ法で成膜し、パターニングする。その後、有機機能層３６を積層する。
【０１３４】
次いで、基板３３の薄膜トランジスタ４０が設けられている面の反対の面に、円偏光板３１（本円偏光板１１０）を設ける。
【０１３５】
本円偏光板１１０を円偏光板３１として用いる場合、その積層順を図８の点線で囲まれたＣの部分の拡大図を参照して説明する。本円偏光板１１０を円偏光板３１として用いる場合、該本円偏光板１１０にある位相差層４が、基板３３側に配置される。図９の（Ｃ１）は、本円偏光板１１０の第１実施形態を円偏光板３１として用いた拡大図であり、図９の（Ｃ２）は、本円偏光板１１０の第２実施形態を円偏光板３１として用いた拡大図である。
【０１３６】
次に、本ＥＬ表示装置３０の本偏光膜３１（円偏光板１１０）以外の部材について簡単に説明する。
【０１３７】
基板３３としては、サファイアガラス基板、石英ガラス基板、ソーダガラス基板及びアルミナなどのセラミック基板；銅などの金属基板；プラスチック基板などが挙げられる。
図示はしないが、基板３３上に熱伝導性膜を形成してもよい。熱伝導性膜としては、ダイヤモンド薄膜（ＤＬＣなど）などが挙げられる。画素電極３５を反射型とする場合は、基板３３とは反対方向へ光が出射する。したがって、透明材料だけでなく、ステンレスなどの非透過材料を用いることができる。基板は単一で形成されていてもよく、複数の基板を接着剤で貼り合わせて積層基板として形成されていていてもよい。また、これらの基板は、板状のものに限定するものではなく、フィルムであってもよい。
【０１３８】
薄膜トランジスタ４０としては例えば、多結晶シリコントランジスタなどを用いればよい。薄膜トランジスタ４０は、画素電極３５の端部に設けられ、その大きさは１０〜３０μｍ程度である。なお、画素電極３５の大きさは２０μｍ×２０μｍ〜３００μｍ×３００μｍ程度である。
【０１３９】
基板３３上には、薄膜トランジスタ４０の配線電極が設けられている。配線電極は抵抗が低く、画素電極３５と電気的に接続して抵抗値を低く抑える機能があり、一般的にはその配線電極は、Ａｌ、Ａｌ及び遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉ又は窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種又は２種以上を含有するものが使われる。
【０１４０】
薄膜トランジスタ４０と画素電極３５との間には層間絶縁膜３４が設けられる。層間絶縁膜３４は、ＳｉＯ２などの酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機系材料をスパッタや真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジスト、ポリイミド及びアクリル樹脂などの樹脂系材料の塗膜など、絶縁性を有するものであればいずれであってもよい。
【０１４１】
層間絶縁膜３４上に、リブ４１を形成する。リブ４１は、画素電極３５の周辺部（隣接画素間）に配置されている。リブ４１の材料としては、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂などが挙げられる。リブ４１の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上３．５μｍ以下であり、より好ましくは１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。
【０１４２】
次に、透明電極である画素電極３５と、発光源である有機機能層３６と、カソード電極３７とからなるＥＬ素子について説明する。有機機能層３６は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層及び発光層を有し、例えば、電子注入輸送層、発光層、正孔輸送層及び正孔注入層を順次有する。
【０１４３】
画素電極３５としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２及びＩｎ２Ｏ３などが挙げられるが、特にＩＴＯやＩＺＯが好ましい。画素電極３５の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すればよく、１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
画素電極３５は、蒸着法（好ましくはスパッタ法）により形成することができる。スパッタガスとしては、特に制限するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ及びＸｅなどの不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。
【０１４４】
カソード電極３７の構成材料としては例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＺｒなどの金属元素が用いられればよいが、電極の作動安定性を向上させるためには、例示した金属元素から選ばれる２成分又は３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）及びＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）などが好ましい。
カソード電極３７は、蒸着法及びスパッタ法などにより形成される。カソード電極３７の厚さは、０．１ｎｍ以上、好ましくは１〜５００ｎｍ以上であることが好ましい。
【０１４５】
正孔注入層は、画素電極３５からの正孔の注入を容易にする機能を有し、正孔輸送層は、正孔を輸送する機能及び電子を妨げる機能を有し、電荷注入層や電荷輸送層とも称される。
発光層の厚さ、正孔注入層と正孔輸送層とを併せた厚さ、及び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、５〜１００ｎｍ程度とすることが好ましい。正孔注入層や正孔輸送層には、各種有機化合物を用いることができる。正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できる点で真空蒸着法を用いることができる。
【０１４６】
発光源である有機機能層３６としては、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するもの、３重項励起子からの発光（燐光）を利用するもの、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するものと３重項励起子からの発光（燐光）を利用するものとを含むもの、有機物によって形成されたもの、有機物によって形成されたものと無機物によって形成されたものとを含むもの、高分子の材料、低分子の材料、高分子の材料と低分子の材料とを含むものなどを用いることができる。ただし、これに限定されず、ＥＬ素子用として公知の様々なものを用いた有機機能層３６を、本ＥＬ表示装置３０に用いることができる。
【０１４７】
カソード電極３７と封止フタ３９との空間には乾燥剤３８を配置する。これは、有機機能層３６は湿度に弱いためである。乾燥剤３８により水分を吸収し有機機能層３６の劣化を防止する。
【０１４８】
図１０は、本ＥＬ表示装置３０の別態様の断面構成を表す概略図である。この本ＥＬ表示装置３０は、薄膜封止膜４１を用いた封止構造を有し、アレイ基板の反対面からも出射光を得ることができる。
薄膜封止膜４１としては電解コンデンサのフィルムにＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を蒸着したＤＬＣ膜を用いることが好ましい。ＤＬＣ膜は水分浸透性が極めて悪いという特性があり、防湿性能が高い。また、ＤＬＣ膜などをカソード電極３７の表面に直接蒸着して形成してもよい。また、樹脂薄膜と金属薄膜とを多層に積層して、薄膜封止膜４１を形成してもよい。
【０１４９】
以上のようにして、本発明に係る新規な偏光膜（本偏光膜）、及び本偏光膜を備えた新規な表示装置（本液晶表示装置及び本ＥＬ表示装置）が提供される。
【０１５０】
最後に、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置について説明する。
図１１は、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置を示す概略図である。
この投射型液晶表示装置の偏光子１４２及び／又は偏光子１４３として、本偏光膜は用いられる。
【０１５１】
発光源である光源（例えば、高圧水銀ランプ）１１１から出射された光線束は、まずは第１のレンズアレイ１１２、第２のレンズアレイ１１３、偏光変換素子１１４、重畳レンズ１１５を通過することにより、反光線束断面での輝度の均一化と偏光化が行われる。
【０１５２】
具体的には光源１１１から出射された光線束は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に形成された第１のレンズアレイ１１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及び重畳レンズ１１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体を照射するように備えられており、このため、各液晶パネル入射側表面は全体がほぼ均一な照度となる。
【０１５３】
偏光変換素子１１４は、偏光ビームスプリッタアレイにより構成され、第２のレンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置される。これにより光源からのランダム偏光をあらかじめ特定の偏光方向を有する偏光に変換し、後述する入射側偏光子での光量損失を低減して、画面の輝度を向上させる役割を果たしている。
【０１５４】
上記のように輝度均一化および偏光化された光は、反射ミラー１２２を経由してＲＧＢの３原色に分離するためのダイクロイックミラー１２１，１２３，１３２により順次、レッドチャンネル、グリーンチャンネル、ブルーチャンネルに分離され、それぞれ液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに入射する。
【０１５５】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂには、その入射側には偏光子１４２が配置され、出射側には偏光子１４３がそれぞれ配置されている。この偏光子１４２、偏光子１４３に本偏光膜を用いることができる。
【０１５６】
ＲＧＢ各光路に配置される偏光子１４２及び偏光子１４３は、それぞれの吸収軸が直交するように配置されている。各光路に配置される各液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂは、画像信号により画素ごとに制御された偏光状態を光量に変換する機能を有する。
【０１５７】
本偏光膜１００は、対応するチャンネルに適した二色性色素の種類を選択することで、ブルーチャンネル、グリーンチャンネル及びレッドチャンネルのどの光路においても耐久性の優れた偏光フィルムとして有用である。
【０１５８】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって作成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム１５０により合成され、投写レンズ１７０によって、スクリーン１８０に拡大投写される。
【０１５９】
電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示されるもの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示されるもの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示されるものなどが挙げられる。より具体的には、マイクロカプセル型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどが挙げられる。電子ペーパーは、テキストや画像を個人的に利用するものだけでなく、広告表示（サイネージ）等に利用されるものであってもよい。本偏光膜によれば、電子ペーパーの厚みを薄くすることができる。
【０１６０】
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、本発明の光学フィルムを偏光フィルムとして用いると、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。
【実施例】
【０１６１】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
【０１６２】
本実施例においては、下記の重合性スメクチック液晶化合物を用いた。
化合物（２−６）（下記式（２−６）で表される化合物）
化合物（２−６）は、Ｌｕｂ eｔ aｌ. Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５, ３２１−３２８（１９９６）記載の方法で合成した。
【０１６３】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）の相転移温度は、化合物（２−６）からなる膜の相転移温度を求めることで確認した。その操作は以下のとおりである。
配向膜を形成したガラス基板上に、化合物（２−６）からなる膜を形成し、加熱しながら、偏光顕微鏡（ＢＸ−５１、オリンパス社製）によるテクスチャー観察によって相転移温度を確認した。化合物（２−６）からなる膜は、１２０℃まで昇温後、降温時において、１１２℃でネマチック相に相転移し、１１０℃でスメクチックＡ相に相転移し、９４℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６４】
化合物（２−８）（下記式（２−８）で表される化合物）
化合物（２−８）は、上述の化合物（２−６）の合成を参考として合成した。
【０１６５】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）の相転移温度測定と同様にして、化合物（２−８）の相転移温度を確認した。化合物（２−８）は、１４０℃まで昇温後、降温時において、１３１℃でネマチック相に相転移し８０℃でスメクチックＡ相に相転移し、６８℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６６】
実施例１
〔偏光膜形成用組成物の調製〕
下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、偏光膜形成用組成物を得た。
重合性スメクチック液晶化合物；化合物（２−６） ７５部
化合物（２−８） ２５部
アゾ系色素（１）；化合物（１−８） ２．５部
特開平８−２７８４０９号記載のＤ１０の色素
重合開始剤；
２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（イルガキュア３６９；チバスペシャルティケミカルズ社製） ６部
レベリング剤；
ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ−３６１Ｎ；ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）
１．２部
溶剤；シクロペンタノン ２５０部
【０１６７】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）及び化合物（２−８）を、質量比が７５部：２５部の割合で混合した。
化合物（２−６）及び化合物（２−８）の場合と同様に、上記のようにして調製した混合物の相転移温度を求めた。この混合物は、１４０℃まで昇温後、降温時において、１１５℃でネマチック相に相転移し１０５℃でスメクチックＡ相に相転移し、７５℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６８】
〔本偏光膜の製造及び評価〕
１．配向膜の形成
透明基材としてガラス基板を用いた。
該ガラス基板上に、ポリビニルアルコール（ポリビニルアルコール１０００完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製）の２質量％水溶液（配向性ポリマー組成物）をスピンコート法により塗布し、乾燥後、厚さ１００ｎｍの膜を形成した。続いて、得られた膜の表面にラビング処理を施すことにより配向膜を形成した。ラビング処理は、半自動ラビング装置（商品名：ＬＱ−００８型、常陽工学株式会社製）を用いて、布（商品名：ＹＡ−２０−ＲＷ、吉川化工株式会社製）によって、押し込み量０．１５ｍｍ、回転数５００ｒｐｍ、１６．７ｍｍ／ｓの条件で行った。かかるラビング処理により、ガラス基板上に配向膜が形成された積層体１を得た。
【０１６９】
２．偏光膜の形成
積層体１の配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物をスピンコート法により塗布し、１２０℃のホットプレート上で３分間加熱乾燥した後、速やかに室温まで冷却して、前記配向膜上に乾燥被膜を形成した。かかる乾燥被膜において、重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態は、スメクチックＢ相であった。次いで、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用い、紫外線を、露光量２４００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）で乾燥被膜に照射することにより、該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物を、液晶状態を保持したまま重合させ、該乾燥被膜から偏光膜を形成した。この際の偏光膜の厚みをレーザー顕微鏡（オリンパス株式会社社製 ＯＬＳ３０００）により測定したところ、１．７μｍであった。
【０１７０】
３．Ｘ線回折測定
得られた積層体２の偏光膜に対して、Ｘ線回折装置Ｘ’Pert PRO MPD（スペクトリス株式会社製）を用いてＸ線回折測定を行った。ターゲットとしてＣｕを用いてＸ線管電流４０ｍＡ、Ｘ線管電圧４５ｋＶの条件で発生したＸ線を固定発散スリット１／２°を介してラビング方向（予め、偏光膜下にある配向膜のラビング方向を求めておく。）から入射させ、走査範囲２θ＝４．０〜４０．０°の範囲で２θ＝０．０１６７１°ステップで走査して測定を行った結果、２θ＝２０．０８°付近にピーク半価幅（ＦＷＨＭ）＝約０．３１２°のシャープな回折ピークが得られた。また、ラビング垂直方向からの入射でも同等な結果を得た。ピーク位置から求めた秩序周期（ｄ）は約４．４２Åであり、高次スメクチック相を反映した構造を形成していることがわかった。
【０１７１】
４．二色比の測定
本偏光子の有用性を確認するため、以下のようにして二色比を測定した。
極大吸収波長における透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）を、分光光度計（島津製作所株式会社製 ＵＶ−３１５０）に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いてダブルビーム法で測定した。該フォルダーは、リファレンス側は光量を５０％カットするメッシュを設置した。測定された透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の値から、比（Ａ２／Ａ１）を算出し、二色比とした。結果を表に示す。二色比が高いほど、偏光フィルムとして有用であるといえる。吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の極大吸収波長ならびに、その波長での二色比の測定結果を表１に示す。
【０１７２】
実施例２〜９ならびに比較例１〜３、参考例１〜４もアゾ系色素（１）の種類を変えた以外は実施例１と同様にして偏光膜を作製し、吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の極大吸収波長λMAXならびに、その波長での二色比を測定した。その結果を表１に示す。
【０１７３】
【表１】
【０１７４】
実施例１０
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例１と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=５１８ｎｍにおける二色比は３６であった。
【０１７５】
【０１７６】
【０１７７】
実施例１１
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例２と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=３９２ｎｍにおける二色比は２２であった。
【０１７８】
実施例１２
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例３と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=５３６ｎｍにおける二色比は４０であった。
【０１７９】
実施例１３
〔偏光膜形成用組成物の調製〕
下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、偏光膜形成用組成物を得た。
重合性スメクチック液晶化合物；化合物（２−６） ７５部
化合物（２−８） ２５部
アゾ系色素（１）；化合物（１−８） ２．５部
化合物（１−５） ２．５部
化合物（１−１５） ２．５部
重合開始剤；
２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（イルガキュア３６９；チバスペシャルティケミカルズ社製） ６部
レベリング剤；
ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ−３６１Ｎ；ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）
１．２部
溶剤；シクロペンタノン ２５０部
【０１８０】
〔位相差フィルム上への光配向膜の作製〕
透明基材として位相差フィルム（一軸延伸フィルムＷＲＦ−Ｓ（変性ポリカーボネート系樹脂）、位相差値１３７．１ｎｍ、厚み５０μｍ、帝人化成（株）製）を用い、下記式（３）の光配向ポリマーをシクロペンタノンに５％溶解させた液（光配向膜形成用組成物）をバーコート法により塗布して、１２０℃で乾燥して乾燥被膜を得た。この乾燥被膜上に該位相差フィルムの遅相軸に対して４５°の方向に偏光ＵＶを照射して光配向膜を得た。偏光ＵＶ処理は、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用いて、波長３６５ｎｍで測定した強度が１００ｍＪの条件で行った。
【０１８１】
〔円偏光板の作製〕
該光配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、１２０℃の乾燥オーブンにて１分間加熱乾燥した後、室温まで冷却した。かかる乾燥被膜において、含まれる重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態は、スメクチックＢ相であった。次いで、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用いて、露光量２４００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）の紫外線を、偏光膜形成用組成物から形成された層に照射することにより、該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物を、前記重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態を保持したまま重合させ、該乾燥被膜から偏光膜を形成した。この際の偏光膜の膜厚をレーザー顕微鏡（オリンパス株式会社社製 ＯＬＳ３０００）により測定したところ、１．６μｍであった。
【０１８２】
＜光学特性の測定＞
上記にて得られた円偏光板に対して波長４５０．９ｎｍ、４９８．６ｎｍ、５４９．４ｎｍ、５８７．７ｎｍ、６２７．８ｎｍでの楕円率を測定したところ、いずれの波長でもほぼ円偏光となることを確認した。
４５０．９ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８４１
４９８．６ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８８９
５４９．４ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．９６８
５８７．７ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．９２４
６２７．８ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８５２
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本偏光膜は、液晶表示装置、（有機）ＥＬ表示装置及び投射型液晶表示装置を製造するうえで極めて有用である。
【符号の説明】
【０１８４】
１ 透明基材
２ 光配向膜
３ 本偏光膜
１００ 偏光子
１０１ 第１積層体
１０２ 第２積層体
１０３ 第３積層体
２１０ 第１ロール ２１０Ａ 巻芯
２２０ 第２ロール ２２０Ａ 巻芯
２１１Ａ，２１１Ｂ 塗布装置
２１２Ａ，２１２Ｂ 乾燥炉
２１３Ａ 偏光ＵＶ照射装置
２１３Ｂ 光照射装置
３００ 補助ロール
１０ 液晶表示装置
１２ａ、１２ｂ 偏光フィルム
１３ａ、１３ｂ 位相差フィルム
１４ａ、１４ｂ 基板
１５ カラーフィルタ
１６ 透明電極
１７ 液晶層
１８ 層間絶縁膜
１９ バックライトユニット
２０ ブラックマトリクス
２１ 薄膜トランジスタ
２２ 画素電極
２３ スペーサ
２４ 液晶表示装置
３０ ＥＬ表示装置
３１ 偏光フィルム
３２ 位相差フィルム
３３ 基板
３４ 層間絶縁膜
３５ 画素電極
３６ 発光層
３７ カソード電極
３８ 乾燥剤
３９ 封止フタ
４０ 薄膜トランジスタ
４１ リブ
４２ 薄膜封止膜
４４ ＥＬ表示装置
１１１ 光源
１１２ 第１のレンズアレイ
１１２ａ レンズ
１１３ 第２のレンズアレイ
１１４ 偏光変換素子
１１５ 重畳レンズ
１２１，１２３，１３２ ダイクロイックミラー
１２２ 反射ミラー
１４０Ｒ、１４０Ｇ，１４０Ｂ 液晶パネル
１４２，１４３ 偏光子
１５０ クロスダイクロイックプリズム
１７０ 投写レンズ
１８０ スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光膜、円偏光板及びそれらの製造方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられる偏光子は、通常、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールからなるフィルムが用いられている。一方で、昨今の液晶表示装置は、その薄膜化が強く要求されており、それに伴い偏光子もより薄型のものが求められている。薄型偏光子が有する薄型偏光膜は、例えば、特許文献１に、重合性ネマチック液晶化合物と二色性色素とを含む組成物から形成されるものが記載されている。また、該二色性色素として例えば、特許文献２には、蒸着による偏光膜形成用として特定のポリアゾ系色素が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１０９４６号公報
【特許文献２】特開平８−２７８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より薄膜であることが求められる偏光膜は、偏光性能が高いこと、特に二色比が高いことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の発明を含む。
〔１〕波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、
重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜。
［式（１）中、
ｎは１又は２である。
Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
（ｍは０〜１０の整数であり、同一の基中にｍが２つある場合、この２つのｍは互いに同一又は相異なる。）］
〔２〕厚みが、１μｍ以上１０μｍ以下である前記〔１〕記載の偏光膜。
〔３〕Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られる前記〔１〕又は〔２〕記載の偏光膜。
〔４〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子。
〔５〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子の製造方法であり、
前記透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、前記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素、重合開始剤及び溶剤を含む膜を形成する工程と、
前記膜から前記溶剤を除去する工程と、
前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程と、
前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程とを有する製造方法。
〔６〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜を備えた液晶表示装置。
〔７〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす円偏光板。
（Ａ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
〔８〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の要件を満たす円偏光板。
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
〔９〕前記〔７〕又は〔８〕記載の円偏光板と、有機ＥＬ素子とを備えた有機ＥＬ表示装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、薄型かつ二色比が高い偏光膜、当該偏光膜を含む偏光子、液晶表示装置、円偏光板及び有機ＥＬ表示装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本偏光膜の連続的製造方法（Ｒｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式）の要部を示す模式断面図である。
【図２】本偏光膜を含む偏光子を用いた液晶表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図３】液晶表示装置に設けられた本偏光膜を含む偏光子の層順を示す拡大模式断面図である。
【図４】液晶表示装置に設けられた本偏光膜を含む偏光子の層順を示す拡大模式断面図である。
【図５】本偏光膜を含む偏光子を用いた液晶表示装置（インセル形式）の断面構成を示す模式断面図である。
【図６】本偏光膜を含む円偏光板の最も簡単な構成を示す断面模式図である。
【図７】本偏光膜を含む円偏光板の連続的製造方法の要部を示す模式断面図である。
【図８】本偏光膜を含む円偏光板を用いたＥＬ表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図９】ＥＬ表示装置に設けられた本偏光膜を含む円偏光板の層順を示す拡大模式断面図である。
【図１０】本偏光膜を含む円偏光板を用いたＥＬ表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【図１１】本偏光膜を含む偏光子を用いた投射型液晶表示装置の断面構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の偏光膜（以下、場合により「本偏光膜」という。）は、前記式（１）で表されるポリアゾ系色素と、重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物（以下、場合により「偏光膜形成用組成物」という）から形成されることを特徴とする。本偏光膜は、液晶表示装置に好適に用いられるのみならず、後述するように本偏光膜を用いることにより、有機ＥＬ表示装置に好適に用いられる偏光子（以下、場合により「本偏光子」という。）又は円偏光板（以下、場合により「本円偏光板」という。）を製造することもできる。以下、必要に応じて図面を参照しながら、本偏光膜及びその製造方法、本偏光子及びその製造方法、並びに、本円偏光板及びその製造方法を説明する。なお、本明細書に添付された図面は、見易さのために寸法は任意になっている。
【０００９】
＜ポリアゾ系色素＞
本偏光膜の製造に用いるポリアゾ系色素（以下、場合により「アゾ系色素（１）」という）は、式（１）で表され、アゾ系色素（１）は波長４００〜８００ｎｍの範囲内に吸収を有する。
【００１０】
アゾ系色素（１）のアゾベンゼン部位の位置異性は、トランスであることが好ましい。
【００１１】
アゾ系色素（１）としては、式（１−１）〜式（１−２７）でそれぞれ表される化合物などが挙げられる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
以上のアゾ系色素（１）の具体例の中でも、式（１−２）、式（１−５）、式（１−６）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１２）、式（１−１３）、式（１−１５）、式（１−１６）、式（１−１９）、式（１−２０）、式（１−２１）、式（１−２２）、式（１−２３）、式（１−２４）及び式（１−２６）でそれぞれ表されるものより好ましく、式（１−２）、式（１−５）、式（１−８）、式（１−１０）、式（１−１５）、式（１−２１）、式（１−２２）及び式（１−２６）でそれぞれ表されるものが特に好ましい。
【００１８】
前記偏光膜形成用組成物におけるアゾ系色素（１）の含有量は、後述する重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対する含有量で表して、５０質量部以下が好ましく、０．１質量部以上２０質量部以下がより好ましく、０．１質量部以上１０質量部以下がさらに好ましい。上記範囲内であれば、偏光膜形成時に、重合性スメクチック液晶化合物を重合する際、その配向を乱すことがないという利点がある。偏光膜形成用組成物に含有されるアゾ系色素（１）は１種であってもよく、２種以上であってもよい。偏光膜形成用組成物に含有されるアゾ系色素（１）が２種以上である場合、その合計量が上記範囲であればよい。
【００１９】
＜重合性スメクチック液晶化合物＞
前記偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物とは、重合性基を有し、かつスメクチック相の液晶状態を示す化合物である。重合性基とは、該重合性スメクチック液晶化合物の重合反応に関与する基を意味する。
【００２０】
前記重合性スメクチック液晶化合物が示す液晶状態は、高次のスメクチック相であることが好ましい。ここでいう高次のスメクチック相とは、スメクチックＢ相、スメクチックＤ相、スメクチックＥ相、スメクチックＦ相、スメクチックＧ相、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチックＪ相、スメクチックＫ相及びスメクチックＬ相であり、中でも、スメクチックＢ相、スメクチックＦ相及びスメクチックＩ相がより好ましい。重合性スメクチック液晶化合物が示す液晶状態により、配向秩序度の高い本偏光膜を得ることができる。また、このように配向秩序度の高い本偏光膜はＸ線回折測定においてブラッグピークが得られるものである。
ブラッグピークとは、分子配向の面周期構造に由来するピークであり、偏光膜形成用組成物によれば、周期間隔が３．０〜５．０Åである本偏光膜を得ることができる。
【００２１】
好ましい重合性スメクチック液晶化合物としては、例えば、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。
Ｕ１−Ｖ１−Ｗ１−Ｘ１−Ｙ１−Ｘ２−Ｙ２−Ｘ３−Ｗ２−Ｖ２−Ｕ２ （２）
［式（２）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ｐ−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。ただし、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ｐ−フェニレン基である。
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。
Ｕ１は、水素原子又は重合性基を表す。
Ｕ２は、重合性基を表す。
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯＯ−を表す。
Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−に置き換わっていてもよい。］
【００２２】
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ｐ−フェニレン基であることが好ましい。
ｐ−フェニレン基は、無置換であることが好ましい。シクロへキサン−１，４−ジイル基は、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、このトランス−シクロへキサン−１，４−ジイル基も無置換であることがより好ましい。
【００２３】
ｐ−フェニレン基又はシクロへキサン−１，４−ジイル基が有する置換基としては、メチル基、エチル基及びブチル基などの炭素数１〜４のアルキル基；シアノ基；ハロゲン原子などが挙げられる。なお、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。
【００２４】
Ｙ１は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−又は単結合であると好ましく、Ｙ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−であると好ましい。
【００２５】
Ｕ２は、重合性基である。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。Ｕ１及びＵ２は、ともに重合性基であると好ましい。重合性基は光重合性基であることが好ましい。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や酸など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スメクチック液晶化合物を用いると、より低温条件下で該重合性スメクチック液晶化合物を重合させることができる点でも有利である。
【００２６】
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、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、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、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。
【００２７】
Ｖ１及びＶ２のアルカンジイル基としては、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−ジイル基などが挙げられる。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。
アルカンジイル基が有する置換基としては、シアノ基及びハロゲン原子などを挙げることができる。アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状のアルカンジイル基であることがより好ましい。
【００２８】
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、好ましくは単結合又は−Ｏ−である。
【００２９】
化合物（２）としては、式（２−１）〜式（２−２４）でそれぞれ表される化合物などが挙げられる。かかる化合物（２）の具体例が、シクロヘキサン−１，４−ジイル基を有する場合、そのシクロヘキサン−１，４−ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
重合性スメクチック液晶化合物は、単独又は２種以上を混合して、偏光膜形成用組成物に用いることができる。
重合性スメクチック液晶化合物を偏光膜形成用組成物に用いる場合、予め重合性スメクチック液晶化合物の相転移温度を求め、その相転移温度を下回る温度条件下で、重合性スメクチック液晶化合物が重合するように、偏光膜形成用組成物の重合性スメクチック液晶化合物以外の成分を調整する。このような重合温度をコントロールし得る成分としては、後述する重合開始剤、増感剤及び重合禁止剤などが挙げられる。これらの種類及び量を適宜調節することで、重合性スメクチック液晶化合物の重合温度をコントロールできる。なお、偏光膜形成用組成物に、２種以上の重合性スメクチック液晶化合物を用いる場合、当該２種以上の重合性スメクチック液晶化合物の混合物の相転移温度を求めた後、上記と同様にして、重合温度をコントロールする。
【００３６】
例示した化合物（２）の中でも、それぞれ、式（２−２）、式（２−３）、式（２−４）、式（２−６）、式（２−７）、式（２−８）、式（２−１３）、式（２−１４）、式（２−１５）及び式（２−２４）で表されるものからなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましい。
重合性スメクチック液晶化合物は、混合することで、あるいは、ともに用いられる重合開始剤との相互作用により、容易に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、重合させることができる化合物であることが好ましい。より具体的には、重合性スメクチック液晶化合物は、重合開始剤との相互作用により、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化合物であることが好ましい。
【００３７】
前記偏光膜形成用組成物中に含有される重合性スメクチック液晶化合物は、単独種であっても、複数種であってもよいが、複数種であることが好ましい。
【００３８】
前記偏光膜形成用組成物における重合性スメクチック液晶化合物の含有割合は、当該偏光膜形成用組成物の固形分に対して、７０〜９９．９質量％が好ましく、９０〜９９．９質量％がより好ましい。重合性スメクチック液晶化合物の含有割合が上記範囲内であれば、重合性スメクチック液晶化合物の配向性が高くなる傾向がある。ここで、固形分とは、該偏光膜形成用組成物から溶剤などの揮発性成分を除いた成分の合計量のことをいう。なお、複数種の重合性スメクチック液晶化合物が該偏光膜形成用組成物に含有される場合、その合計含有割合が前記の範囲であればよい。
【００３９】
＜溶剤＞
偏光膜形成用組成物は、溶剤を含んでいてもよい。一般に重合性スメクチック液晶化合物の粘度が高いため、溶剤を含むことで塗布が容易になり、結果として偏光膜の形成がし易くなる場合が多い。溶剤としては、重合性スメクチック液晶化合物ならびにアゾ系色素（１）を完全に溶解し得る溶剤が好ましい。また、偏光膜形成用組成物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
溶剤としては、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などのアルコール溶剤；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−ブチロラクトン又は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などのエステル溶剤；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などのケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリルなどのニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタンなどのエーテル溶剤；クロロホルム及びクロロベンゼンなどの塩素含有溶剤；などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
溶剤の含有量は、前記偏光膜形成用組成物の総量に対して５０〜９８質量％が好ましい。換言すると、偏光膜形成用組成物における固形分は、２〜５０質量％が好ましい。固形分が２質量％以上であると、本発明の目的の一つである薄型の本偏光膜がより得られやすい傾向がある。一方、該固形分が５０質量％以下であると、偏光膜形成用組成物の粘度が低くなることから、偏光膜の厚みが略均一になることで、当該偏光膜にムラが生じにくくなる傾向がある。また、かかる固形分は、後述する偏光膜の厚みを形成できるようにして定めることができる。
【００４１】
＜重合反応助剤＞
前記偏光膜形成用組成物は、重合開始剤を含有すると好ましい。当該重合開始剤は、重合性スメクチック液晶化合物の重合反応を開始し得る化合物であり、より低温条件下で、当該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でき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、光の作用によりラジカルを発生するものがより好ましい。
【００４２】
前記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などが挙げられる。
【００４３】
以下、この重合開始剤の具体例を挙げる。
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【００４４】
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などが挙げられる。
【００４５】
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−オンのオリゴマーなどが挙げられる。
【００４６】
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、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などが挙げられる。
【００４７】
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−トリアジンなどが挙げられる。
【００４８】
重合開始剤は、市場から容易に入手できるものを用いることもできる。市販の重合開始剤としては、”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”（チバ・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））；”カヤキュアーＵＶＩ−６９９２”（ダウ社製）；”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”（日本シイベルヘグナー社）；及び”ＴＡＺ−１０４”（三和ケミカル社）などが挙げられる。
【００４９】
前記偏光膜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、当該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック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、例えば、重合性スメクチック液晶化合物の合計１００質量部に対する重合開始剤の含有量は、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。重合性開始剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性スメクチック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、該重合性スメクチック液晶化合物が高次のスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合することができる。
【００５０】
前記偏光膜形成用組成物が重合開始剤を含有する場合、該偏光膜形成用組成物には増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、光増感剤が好ましい。該増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントンなど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など）；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など)などのアントラセン化合物；フェノチアジン及びルブレンなどが挙げられる。
【００５１】
前記偏光膜形成用組成物が重合開始剤及び増感剤を含有するものである場合、当該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物の重合反応をより促進することができる。かかる増感剤の使用量は、併用する重合開始剤及び重合性スメクチック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、例えば、重合性スメクチック液晶化合物の合計１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。
【００５２】
前記偏光膜形成用組成物に増感剤を含有させることにより、重合性スメクチック液晶化合物の重合反応を促進できることを説明したが、該重合反応を安定的に進行させるために、該偏光膜形成用組成物には重合禁止剤を適度に含有させることもできる。重合禁止剤を含有することにより、重合性スメクチック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。
【００５３】
前記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、ブチルカテコールなど）、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などのラジカル補足剤；チオフェノール類；β−ナフチルアミン類及びβ−ナフトール類などが挙げられる。
【００５４】
前記偏光膜形成用組成物に重合禁止剤を含有させる場合、その含有量は、用いる重合性スメクチック液晶化合物の種類及びその量、並びに増感剤の使用量などに応じて適宜調節できるが、例えば、重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対する重合禁止剤の含有量が、０．１〜３０質量部の範囲が好ましく、０．５〜１０質量部の範囲がより好ましく、０．５〜８質量部の範囲がさらに好ましい。重合禁止剤の含有量が、この範囲内であれば、該偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック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、該重合性スメクチック液晶化合物がより一層、高次のスメクチック相の液晶状態を良好に保持したまま重合することができる。
【００５５】
＜レベリング剤＞
前記偏光膜形成用組成物は、レベリング剤を含有すると好ましい。該レベリング剤とは、偏光膜形成用組成物の流動性を調整し、偏光膜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、界面活性剤などを挙げることができる。該レベリング剤は、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からなる群から選ばれる少なくとも１種がさらに好ましい。
【００５６】
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、”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］などが挙げられる。
【００５７】
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、”メガファックＲ−０８”、同”Ｒ−３０”、同”Ｒ−９０”、同”Ｆ−４１０”、同”Ｆ−４１１”、同”Ｆ−４４３”、同”Ｆ−４４５”、同”Ｆ−４７０”、同”Ｆ−４７１”、同”Ｆ−４７７”、同”Ｆ−４７９”、同”Ｆ−４８２”及び同”Ｆ−４８３”［ＤＩＣ（株）］；”サーフロンＳ−３８１”、同”Ｓ−３８２”、同”Ｓ−３８３”、同”Ｓ−３９３”、同”ＳＣ−１０１”、同”ＳＣ−１０５”、”ＫＨ−４０”及び”ＳＡ−１００”［ＡＧＣセイミケミカル（株）］；”Ｅ１８３０”、”Ｅ５８４４”［（株）ダイキンファインケミカル研究所］；”エフトップＥＦ３０１”、同”ＥＦ３０３”、同”ＥＦ３５１”及び同”ＥＦ３５２”［三菱マテリアル電子化成（株）］などが挙げられる。
【００５８】
前記偏光膜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、重合性スメクチック液晶化合物１００質量部に対して、０．３質量部以上５質量部以下の範囲が好ましく、０．５質量部以上３質量部以下の範囲がさらに好ましい。レベリング剤の含有量が前記の範囲内であると、重合性スメクチック液晶化合物を水平配向させることが容易であり、かつ得られる偏光膜がより平滑となる傾向がある。重合性スメクチック液晶化合物に対するレベリング剤の含有量が前記の範囲を超えると、得られる本偏光膜にムラが生じやすい傾向がある。なお、該偏光膜形成用組成物は、レベリング剤を２種類以上含有していてもよい。
【００５９】
＜本偏光膜の形成方法＞
次に、前記偏光膜形成用組成物から本偏光膜を形成させる方法について説明する。かかる方法では、該偏光膜形成用組成物を基材上に、好ましくは透明基材上に塗布することにより本偏光膜を形成することが好ましい。
【００６０】
＜透明基材＞
前記透明基材とは光、特に可視光を透過し得る程度の透明性を有する基材である。該透明性とは、波長３８０〜７８０ｎｍに渡る光線に対しての透過率が８０％以上となる特性をいう。具体的に、かかる透明基材を例示すると、ガラス基材や、プラスチック製の透光性シート及び透光性フィルムを挙げることができる。なお、この透光性シートや透光性フィルムを構成するプラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマーなどのポリオレフィン；環状オレフィン系樹脂；ポリビニルアルコール；ポリエチレンテレフタレート；ポリメタクリル酸エステル；ポリアクリル酸エステル；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース及びセルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースエステル；ポリエチレンナフタレート；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリフェニレンスルフィド及びポリフェニレンオキシドなどのプラスチックが挙げられる。以上の透明基材の具体例の中で、好ましいプラスチック製の透光性シート及び透光性フィルムについてみれば、プラスチック製の透光性フィルム、すなわち、高分子フィルムが好ましいものである。該高分子フィルムの中では、市場から容易に入手できたり、透明性に優れていたりする点から、とりわけ好ましくは、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリメタクリル酸エステルからなる高分子フィルムが好ましい。かかる透明基材を用いて、本偏光膜を製造するに当たり、該透明基材を運搬したり、保管したりする際に破れなどの破損を起こすことなく容易に取り扱える点で、該透明基材に支持基材などを貼り付けておいてもよい。また、後述するが、本偏光膜から円偏光板を製造する際に、該透明基材に位相差性を付与することがある。この場合には、透明基材として高分子フィルムを準備し、該高分子フィルムを延伸処理などにより、当該高分子フィルムに位相差性を付与して、位相差性フィルムとした後、この位相差性フィルムを透明基材として用いればよい。なお、透明基材（高分子フィルム）に位相差性を付与する方法は追って説明する。
【００６１】
前記高分子フィルムの中では、位相差性を付与する場合に、その位相差値をコントロールし易い点で、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フィルム（セルロースエステルフィルム、環状オレフィン系樹脂フィルム）が好ましい。以下、この２種の高分子フィルムについて詳述する。
セルロースエステルフィルムを構成するセルロースエステルは、セルロースに含まれる水酸基の少なくとも一部が、酢酸エステル化されたものである。このようなセルロースエステルからなるセルロースエステルフィルムは市場から容易に入手することができる。市販のトリアセチルセルロースフィルムとしては、例えば、“フジタックフィルム”（富士写真フイルム（株））；“ＫＣ８ＵＸ２Ｍ”、“ＫＣ８ＵＹ”及び“ＫＣ４ＵＹ”（コニカミノルタオプト（株））などがある。このような市販トリアセチルセルロースフィルムは、そのまま又は必要に応じて位相差性を付与してから透明基材として用いることができる。また、準備した透明基材の表面に、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理又は反射防止処理などの表面処理を施してから、透明基材１として使用することができる。
【００６２】
高分子フィルムに位相差性を付与するには、上述のとおり、当該高分子フィルムを延伸するなどの方法による。プラスチック、すなわち熱可塑性樹脂からなる高分子フィルムは、いずれも延伸処理が可能であるが、位相差性を制御し易いという点で、環状オレフィン系樹脂フィルムは好ましいものである。環状オレフィン系樹脂フィルムを構成する環状オレフィン系樹脂とは例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーなどの環状オレフィンの重合体又は共重合体（環状オレフィン系樹脂）から構成されるものであり、当該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い。また、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。さらに、当該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、鎖状オレフィンや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、該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。
【００６３】
環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンや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、当該鎖状オレフィンとしては、エチレンやプロピレンなどであり、また、ビニル化芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン及びアルキル置換スチレンなどである。このような共重合体において、環状オレフィンに由来する構造単位の含有割合は、環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して、５０モル％以下、例えば、１５〜５０モル％程度の範囲である。環状オレフィン系樹脂が、環状オレフィンと、鎖状オレフィンと、ビニル化芳香族化合物とから得られる三元共重合体である場合、例えば、鎖状オレフィン由来の構造単位の含有割合は、該環状オレフィン系樹脂の全構造単位に対して５〜８０モル％程度であり、ビニル化芳香族化合物由来の構造単位の含有割合は５〜８０モル％程度である。このような三元共重合体の環状オレフィン系樹脂は、該環状オレフィン系樹脂を製造する際に、高価な環状オレフィンの使用量を比較的少なくすることができるという利点がある。
【００６４】
環状オレフィン系樹脂フィルムを製造し得る環状オレフィン系樹脂は、市場から容易に入手できる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、“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］などが挙げられる。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）］；“アートンフィルム”［ＪＳＲ（株）］などが挙げられる。
【００６５】
続いて、高分子フィルムに位相差性を付与する方法について簡単に説明する。高分子フィルムは、公知の延伸方法により位相差性を付与することができる。例えば、高分子フィルムがロールに巻き取られているロール（巻き取り体）を準備し、かかる巻き取り体から、フィルムを連続的に巻き出し、巻き出されたフィルムを加熱炉へと搬送する。加熱炉の設定温度は、高分子フィルムのガラス転移温度近傍（℃）〜［ガラス転移温度＋１００］（℃）の範囲、好ましくは、ガラス転移温度近傍（℃）〜［ガラス転移温度＋５０］（℃）の範囲とする。当該加熱炉においては、フィルムの進行方向へ、又は進行方向と直交する方向へ延伸する際に、搬送方向や張力を調整し任意の角度に傾斜をつけて一軸又は二軸の熱延伸処理を行う。延伸の倍率は、通常１.１〜６倍程度の範囲であり、好ましくは１.１〜３.５倍程度の範囲である。また、斜め方向に延伸する方法としては、連続的に配向軸を所望の角度に傾斜させることができるものであれば、特に限定されず、公知の延伸方法が採用できる。このような延伸方法は例えば、特開昭５０−８３４８２号公報や特開平２−１１３９２０号公報に記載された方法を挙げることができる。
【００６６】
透明基材として用いるうえで、高分子フィルムの厚みは、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。そこで、これらのフィルムの適当な厚みは、例えば、５〜３００μm程度であり、好ましくは２０〜２００μmである。本偏光膜を、後述する円偏光板として使用する場合は、当該円偏光板を用いる表示装置がモバイル用途であることが想定されるため、フィルムの厚みは２０〜１００μｍ程度が特に好ましい。
なお、延伸することでフィルムに位相差性を付与する場合、延伸後の厚みは、延伸前のフィルムの厚みや延伸倍率によって決定される。
【００６７】
＜配向膜＞
本偏光膜の製造に用いる基材には、配向膜が形成されていることが好ましい。その場合、偏光膜形成用組成物は配向膜上に塗布することとなる。このため該配向膜は、偏光膜形成用組成物の塗布など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。かかる配向膜としては、配向性ポリマーを用いることができる。
【００６８】
上記配向性ポリマーとしては、例えば分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、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、ポリアクリル酸又はポリアクリル酸エステル類等のポリマー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。配向膜を形成する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。
【００６９】
配向性ポリマーは、溶剤に溶解した配向性ポリマー組成物（配向性ポリマーを含む溶液）として、基材上に塗布することにより、該基材上に配向膜を形成することができる。該配向性ポリマー組成物に用いる溶剤は、特に制限はないが、具体的には、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などのエステル溶剤；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；アセトニトリルなどのニトリル溶媒；テトラヒドロフラン及びはジメトキシエタンなどのエーテル溶媒；クロロホルム及びクロロベンゼンなどの塩素置換炭化水素溶媒；等が挙げられる。これら有機溶剤は、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。
【００７０】
また配向膜を形成するための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、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）などが挙げられる。
【００７１】
上記基材上に配向膜を形成する方法としては、例えば上記基材上に、上記配向性ポリマー組成物や市販の配向膜材料を塗布し、その後、アニール処理することにより、上記基材上に配向膜を形成することができる。このようにして得られる配向膜の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１００００ｎｍの範囲であり、好ましくは１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲である。
【００７２】
上記配向膜に対して配向規制力を付与するために、必要に応じてラビングを行うこと（ラビング法）が好ましい。配向規制力を付与することにより重合性スメクチック液晶化合物を所望の方向に配向させることができる。
【００７３】
ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、例えばラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを準備し、基材上に配向膜形成用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、該配向膜形成用塗布膜と、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。
【００７４】
また、いわゆる光配向膜も利用することができる。光配向膜は光配向誘起層を形成して、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することもある。光配向誘起層形成に当たっては、まず、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「光配向膜形成用組成物」という）を準備する。光反応性基とは、光を照射すること（光照射）により液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光を照射することで生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応、あるいは光分解反応のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じるものである。当該光反応性基の中でも、二量化反応又は光架橋反応を利用したものが、配向性に優れ、偏光膜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。以上のような反応を生じうる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特に好ましい。
【００７５】
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などが挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基及び芳香族ヒドラゾンなど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、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ものが挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する光反応性基としては、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などが挙げられる。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、スルホン酸基及びハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。
中でも、光二量化反応を生じ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膜が得られやすいため好ましい。さらにいえば、光反応性基を有するポリマーとしては、当該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特に好ましい。
【００７６】
光反応性基を有するポリマー又はモノマーは溶剤に溶解した光配向膜形成用組成物として、透明基材上に塗布することにより、該透明基材上に光配向誘起層（膜）を形成することができる。該組成物に用いる溶剤については、特に限定はされず、光反応性基を有するポリマーあるいはモノマーの溶解性に応じて、上述の配向性ポリマー組成物に用いたような溶剤が適用できる。
【００７７】
光配向膜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、当該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膜の厚みによって適宜調節できるが、固形分濃度で表して、少なくとも０．２質量％とすることが好ましく、０．３〜１０質量％の範囲が特に好ましい。また、光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、該光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコ−ルやポリイミドなどの高分子材料や増感剤が含まれていてもよい。
【００７８】
前記配向性ポリマーあるいは光反応性基を有するポリマー又はモノマーを透明基材上に塗布する方法としては、スピンコ−ティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法などの塗布法や、フレキソ法などの印刷法などの公知の方法が採用される。なお、本偏光膜製造を、後述するＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌ形式の連続的製造方法により実施する場合、当該塗布方法は通常、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などの印刷法が採用される。
【００７９】
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。
【００８０】
＜本偏光膜の製造方法＞
前記（透明）基材上に形成された配向膜上に、本発明の偏光膜形成用組成物を塗布して塗布膜を得る。該配向膜上に偏光膜形成用組成物を塗布する方法（塗布方法）としては例えば、配向性ポリマーあるいは光反応性基を有するポリマー（モノマー）を透明基材上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。
【００８１】
次に、該塗布膜中に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物が重合しない条件で溶剤を乾燥除去することにより、乾燥被膜が形成される。乾燥方法としては、例えば自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法等が挙げられる。この際、一旦、当該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態をネマチック相（ネマチック液晶状態）にした後、当該ネマチック相をスメクチック相に転移させると好ましい。このようにネマチック相を経由してスメクチック相を形成するためには、例えば、乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物がネマチック相の液晶状態に相転移する温度以上に加熱し、次いで該重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を示す温度まで冷却するといった方法が採用される。
【００８２】
前記乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態としたり、該重合性スメクチック液晶化合物を、ネマチック液晶状態を経由してスメクチック液晶状態としたりする場合、用いる重合性スメクチック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）を容易に求めることができる。この相転移温度測定の測定条件は本願の実施例で説明する。
【００８３】
前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させる際、スメクチック相の液晶状態を良好に保持するためにも、当該重合性スメクチック液晶化合物として、２種以上の重合性スメクチック液晶化合物を含む偏光膜形成用組成物を用いることが好ましい。当該２種以上の重合性スメクチック液晶化合物の含有量比を調整した偏光膜形成用組成物を用いると、ネマチック相を経由してスメクチック相の液晶状態を形成した後に、一時的に過冷却状態を形成することが可能であり、高次のスメクチック相の液晶状態を容易に保持し易いという利点がある。
【００８４】
次に、重合性スメクチック液晶化合物の重合工程について説明する。ここでは、前記偏光膜形成用組成物に光重合開始剤を含有させ、乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態をスメクチック相にした後、このスメクチック相の液晶状態を保持したまま、該重合性スメクチック液晶化合物を光重合させる方法について詳述する。光重合において、乾燥被膜に照射する光としては、当該乾燥被膜に含まれる光重合開始剤の種類、又は重合性スメクチック液晶化合物の種類（特に、該重合性スメクチック液晶化合物が有する光重合基の種類）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、前記偏光膜形成用組成物に含有される重合性スメクチック液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択しておくと好ましい。また、重合させる際には、紫外光照射とともに適当な冷却手段により、乾燥被膜を冷却することで重合温度をコントロールすることもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性スメクチック液晶化合物の重合を実施できれば、上述の透明基材が比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に本偏光膜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などによって、パターニングされた本偏光膜を得ることもできる。
【００８５】
以上のような光重合を行うことにより、前記重合性スメクチック液晶化合物は、スメクチック相、好ましくは、すでに例示したような高次のスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合し、本偏光膜が形成される。重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合して得られる本偏光膜は、前記アゾ系色素（１）の作用にも伴い、従来のホストゲスト型偏光膜、すなわち、ネマチック相の液晶状態を保持したままで重合性ネマチック液晶化合物などを重合させて得られる偏光膜と比較してはるかに偏光性能が高いという利点がある。さらに、二色性色素やリオトロピック液晶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。
【００８６】
かくして形成された本偏光膜の厚みは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲が好ましく、１μｍ以上５μｍ以下がさらに好ましい。したがって、本偏光膜形成用の塗布膜の厚みは、得られる本偏光膜の厚みを考慮して定められる。なお、本偏光膜の厚みは、干渉膜厚計やレーザー顕微鏡あるいは触針式膜厚計の測定で求められるものである。
【００８７】
また、かくして形成された本偏光膜は上述のとおり、Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られるものであると特に好ましい。このようなブラッグピークが得られる本偏光膜としては、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本偏光膜を挙げることができる。
【００８８】
以上説明した本偏光膜の製造においては、本偏光膜／（光）配向膜／透明基材がこの順で備えられた部材となる。かかる部材はそのまま、液晶表示装置に用いられる偏光子になり得る。これまで説明してきた偏光子の製造方法を簡単に示すと、かかる製造方法は以下の（１）〜（５）を含むものである。
（１）透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程；
（２）前記積層体の前記配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物からなる膜を形成する工程；
（３）前記膜から溶剤を除去する工程；
（４）前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程；
（５）前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程
【００８９】
＜本偏光膜の連続的製造方法＞
以上、本偏光膜の製造方法の概要を説明したが、商業的に本偏光膜を製造する際には、連続的に本偏光膜を製造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、本製造方法では基材が透明基材である場合を中心に説明する。
【００９０】
本製造方法は例えば、
透明基材が第１の巻芯に巻き取られている第１ロールを準備する工程と、
該第１ロールから、該透明基材を連続的に送り出す工程と、
前記光反応性基を有するポリマーと溶剤とを含有する組成物を塗布して、該透明基材上に第１塗布膜を連続的に形成する工程と、
該第１塗布膜から該溶剤を乾燥除去して、該透明基材上に第１乾燥被膜を形成して、第１積層体を連続的に得る工程と、
該第１乾燥被膜に偏光ＵＶを照射することにより、光配向膜を形成して、第２積層体を連続的に得る工程と、
該光配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、二色性色素及び溶剤を含有する組成物を塗布して、該光配向膜上に第２塗布膜を連続的に形成する工程と
該第２塗布膜を、該第２塗布膜中に含まれる該重合性スメクチック液晶化合物が重合しない条件で乾燥することにより、該光配向膜上に第２乾燥被膜を形成して第３積層体を連続的に得る工程と、
該第２乾燥被膜中に含まれる該重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とした後、該スメクチック液晶状態を保持したまま、該重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、偏光膜を連続的に得る工程と、
連続的に得られた偏光膜を第２の巻芯に巻き取り、第２ロールを得る工程と
を有する。ここで図１を参照して、本製造方法の要部を説明する。
【００９１】
透明基材が第１の巻芯２１０Ａに巻き取られている第１ロール２１０は例えば、市場から容易に入手できる。このようなロールの形態で市場から入手できる透明基材としては、すでに例示した透明基材の中でも、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリメタクリル酸エステルからなるフィルムなどが挙げられる。また、本偏光膜を円偏光板として用いるに当たり、予め位相差性が付与された透明基材も、市場から容易に入手でき、例えば、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位相差フィルムなどが挙げられる。
【００９２】
続いて、前記第１ロール２１０から透明基材を巻き出す。透明基材を巻き出す方法は該第１ロール２１０の巻芯２１０Ａに適当な回転手段を設置し、当該回転手段により第１ロール２１０を回転させることにより行われる。また、第１ロール２１０から透明基材を搬送する方向に、適当な補助ロール３００を設置し、当該補助ロール３００の回転手段で透明基材を巻き出す形式でもよい。さらに、第１の巻芯２１０Ａ及び補助ロール３００ともに回転手段を設置することで、透明基材に適度な張力を付与しながら、透明基材を巻き出す形式でもよい。
【００９３】
前記第１ロール２１０から巻き出された透明基材は、塗布装置２１１Ａを通過する際に、その表面上に当該塗布装置２１１Ａにより前記光配向膜形成用組成物が塗布される。このように連続的に光配向膜形成用組成物を塗布するために上述のとおり、当該塗布装置２１１Ａは、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、フレキソ法などの印刷法である。
【００９４】
塗布装置２１１Ａを経たフィルムは、上述の透明基材上と第１塗布膜との積層体に該当するものである。かくして第１塗布膜が形成（積層）された透明基材は、乾燥炉２１２Ａへと搬送され、この乾燥炉２１２Ａにより加熱されて、透明基材と第１乾燥被膜とからなる第１積層体へと転化する。乾燥炉２１２Ａとしては例えば、熱風式乾燥炉などが用いられる。乾燥炉２１２Ａの設定温度は、塗布装置２１１Ａにより塗布された前記光配向膜形成用組成物に含まれる溶剤の種類などに応じて定められる。また乾燥炉２１２Ａは、適当なゾーンに区分し、区分された複数のゾーンごとに設定温度が異なる形式であってもよく、複数個の乾燥炉を直列に配置し、互いに異なる設定温度で各乾燥炉を運転しながら、この複数個の乾燥炉をフィルムが順次搬送されるという形式でもよい。
【００９５】
加熱炉２１２Ａを通過することにより連続的に形成された第１積層体は、続いて、偏光ＵＶ照射装置２１３Ａにより、該積層体の第１乾燥被膜側の表面又は透明基材側の表面に偏光ＵＶが照射され、該第１乾燥被膜は光偏光膜に転化する。その際、フィルムの搬送方向Ｄ１と、形成される光配向膜の配向方向Ｄ２とがなす角度が略４５°となるようにする。図５は、偏光ＵＶ照射後に形成された光配向膜の配向方向Ｄ２と、フィルムの搬送方向Ｄ１との関係を模式的に表す図である。すなわち、図１は偏光ＵＶ照射装置２１３Ａ通過後の第１積層体の表面を、フィルムの搬送方向Ｄ１と、光配向膜の配向方向Ｄ２とを見たとき、それらのなす角度が略４５°を示すことを表している。
【００９６】
かくして連続的に形成された第１積層体は、続いて塗布装置２１１Ｂを通過することにより、該第１積層体の光配向膜上に偏光膜形成用組成物が塗布された後、乾燥炉２１２Ｂを通過することにより、第２積層体又は該第２積層体の第２乾燥被膜中に含まれる重合性スメクチック液晶化合物が、スメクチックの液晶状態を形成した積層体となる。乾燥炉２１２Ｂは、光配向膜上に塗布された前記偏光膜形成用組成物から溶剤を乾燥除去する役割とともに、前記第２乾燥被膜中に含まれる重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態となるように熱エネルギーを、該第２乾燥被膜に与える役割とを担う。また、すでに説明したように、重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック相の液晶状態とするために、一旦、該重合性スメクチック液晶化合物をネマチック相の液晶状態とするためには、前記第１積層体には異なる加熱条件により、多段階の加熱処理を前記第１積層体に対して行う必要がある。そのため、乾燥炉２１２Ｂは、乾燥炉２１２Ａで説明したとおり、互いに異なる設定温度の複数のゾーンからなるものか、互いに異なる設定温度の乾燥炉を複数個準備し、該複数個の乾燥炉を直列に設置するという形式であると好ましい。
【００９７】
前記乾燥炉２１２Ｂを経たフィルムは、偏光膜形成用組成物に含まれていた溶剤が十分除去され、第２乾燥被膜中の重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を保持したまま、光照射装置２１３Ｂへと搬送される。該光照射装置２１３Ｂによる光照射により、該重合性スメクチック液晶化合物は前記液晶状態を保持したまま、光重合して、本偏光膜が配向膜上に連続的に形成される。
【００９８】
かくして連続的に形成された本偏光膜は、透明基材及び配向膜を含んだ積層体の形態で第２の巻芯２２０Ａに巻き取られ、第２ロール２２０の形態が得られる。形成された本偏光膜を巻き取って第２ロールを得る際、適当なスペーサを用いた供巻きを行ってもよい。
【００９９】
このように、透明基材が、第１ロール／塗布装置２１１Ａ／乾燥炉２１２Ａ／偏光ＵＶ照射装置２１３Ａ／塗布装置２１１Ｂ／乾燥炉２１２Ｂ／光照射装置２１３Ｂの順で通過することで、透明基材上の光配向膜上に本偏光膜が連続的に製造される。
【０１００】
また、図１に示す本製造方法では、透明基材から本偏光膜までを連続的に製造する方法を示したが、例えば、透明基材が、第１ロール／塗布装置２１１Ａ／乾燥炉２１２Ａ／偏光ＵＶ照射装置２１３Ａの順で通過させることで、連続的に形成された第１積層体を巻芯に巻き取って、第１積層体をロールの形態で製造し、該ロールから第１積層体を巻き出し、巻き出された第１積層体を、塗布装置２１１Ｂ／乾燥炉２１２Ｂ／光照射装置２１３Ｂの順で通過させ、本偏光膜を製造してもよい。
【０１０１】
本製造方法により得られる本偏光膜は、その形状がフィルム状且つ長尺状のものである。この本偏光膜は、後述する液晶表示装置などに用いる場合には、当該液晶表示装置のスケールなどに合わせ、所望の寸法になるように裁断されて用いられる。
【０１０２】
以上、透明基材／光配向膜／本偏光膜の積層体の形態である場合を中心に、本偏光膜の構成及び製造方法を説明してきたが、上述のとおり、本偏光膜は、かかる積層体から光配向膜や透明基材を剥離してもよいし、該積層体に、透明基材／光配向膜／本偏光膜本以外の層又は膜を積層した形態にしてもよい。これらの層及び膜としては、すでに述べたように、本偏光膜は位相差フィルムをさら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さらに備えていてもよい。
【０１０３】
また、透明基材自体を位相差フィルムとすることで、位相差フィルム／光配向膜／本偏光膜の形態の円偏光板あるいは楕円偏光板とすることもできる。例えば、位相差フィルムとして１軸延伸した１／４波長板を用いた場合、偏光ＵＶの照射方向を透明基材の搬送方向に対して略４５°となるように設定することで、Ｒｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌで円偏光板を作製することが可能である。このように円偏光板を製造する際に用いられる１／４波長板は、可視光に対する面内位相差値が、波長が短くなるに従って小さくなる特性を有するものが好ましい。
【０１０４】
また、位相差フィルムとして１／２波長板を用いて、その遅相軸と偏光膜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、該偏光膜を形成した面と反対側に１／４波長板をさら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。
【０１０５】
＜本偏光膜の用途＞
本偏光膜は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、電子放出表示装置（例えば電場放出表示装置（ＦＥＤ）、表面電界放出表示装置（ＳＥＤ））、電子ペーパー（電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置（例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有する表示装置）及び圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置及び投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、２次元画像を表示する表示装置であってもよいし、３次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。
本偏光膜は、特に有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置又は無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の表示装置に有効に用いることができる。
【０１０６】
図２及び図５は、本偏光膜を用いた液晶表示装置（以下、場合により「本液晶表示装置」という。）１０の断面構成を模式的に表す概略図である。液晶層１７は、２枚の基板１４ａ及び基板１４ｂで挟まれている。
図８及び図１０は、本偏光膜を用いたＥＬ表示装置（以下、場合により「本ＥＬ表示装置」という。）の断面構成を模式的に表す概略図である。
図１１は、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置の構成を模式的に表す概略図である。
【０１０７】
まずは、図２に示す本液晶表示装置１０について説明する。
基板１４ａの液晶層１７側には、カラーフィルタ１５が配置されている。カラーフィルタ１５が、液晶層１７をはさんで画素電極２２に対向する位置に配置され、ブラックマトリクス２０が画素電極間の境界に対向する位置に配置されている。透明電極１６がカラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０を覆うように液晶層１７側に配置されている。
なお、カラーフィルタ１５と透明電極１６との間にオーバーコート層（図示せず）を有していてもよい。
【０１０８】
基板１４ｂの液晶層１７側には、薄膜トランジスタ２１と画素電極２２とが規則正しく配置されている。画素電極２２は、液晶層１７をはさんでカラーフィルタ１５に対向する位置に配置されている。薄膜トランジスタ２１と画素電極２２との間には、接続孔（図示せず）を有する層間絶縁膜１８が配置されている。
【０１０９】
基板１４ａ及び基板１４ｂとしては、ガラス基板及びプラスチック基板が用いられる。
かかるガラス基板やプラスチック基板は、本偏光膜製造に用いる透明基材として例示したものと同じ材質のものが採用できる。また、本偏光膜の透明基板１が基板１４ａ及び基板１４ｂを兼ねていてもよい。基板上に形成されるカラーフィルタ１５や薄膜トランジスタ２１を製造する際、高温に加熱する工程が必要である場合は、ガラス基板や石英基板が好ましい。
【０１１０】
薄膜トランジスタは、基板１４ｂの材質に応じて最適なものを採用できる。薄膜トランジスタ２１としては、石英基板上に形成する高温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板上に形成する低温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板又はプラスチック基板上に形成するアモルファスシリコントランジスタが挙げられる。本液晶表示装置をより小型化するため、ドライバＩＣが基板１４ｂ上に形成されていてもよい。
【０１１１】
透明電極１６と、画素電極２２との間には、液晶層１７が配置されている。液晶層１７には、基板１４ａ及び基板１４ｂ間の距離を一定に保つために、スペーサ２３が配置されている。なお、図２では柱状のスペーサで図示するが、当該スペーサは柱状に限定されるものではなく、基板１４ａ及び基板１４ｂ間の距離を一定に保つことができれば、その形状は任意である。
【０１１２】
基板１４ａ及び基板１４ｂに形成された層のうち液晶層１７と接触する面には、液晶を所望の方向へ配向させるための配向膜が各々配置されていてもよい。なお、本偏光膜を液晶セル内部に配置する、すなわち、液晶層１７に接する面側に本偏光膜を配置することもできる。このような形式を以下、「インセル形式」という。このインセル形式の詳細は後述する。
【０１１３】
各部材は、基板１４ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、並びに基板１４ｂの順番で積層されている。
【０１１４】
このような液晶層１７を挟んでいる基板１４ａ及び基板１４ｂのうち、基板１４ｂの外側には、偏光子１２ａ及び１２ｂが設けられており、これらのうち、少なくとも１つの偏光子に本偏光膜が含まれている。
さらに、位相差層（例えば、１／４波長板や光学補償フィルム）１３ａ及び１３ｂが、積層されていると好ましい。偏光子１２ａ及び１２ｂのうち、本偏光膜を偏光子１２ｂに配置することで、入射光を直線偏光に変換する機能を本液晶表示装置１０に付与することができる。なお、位相差フィルム１３ａ及び１３ｂは、液晶表示装置の構造や、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよく、透明基板が位相差フィルムであり、本偏光膜を含む円偏光板を用いた場合は、該位相差フィルムを位相差層とすることができるので、図２の位相差層１３ａ及び／又は１３ｂを省略することもできる。本偏光膜を含む偏光子の光出射側（外側）にさらに偏光フィルムを設けてもよい。
また、本偏光膜を含む偏光子の外側に（本偏光膜にさらに偏光フィルムを設けた場合は、その外側に）、外光の反射を防ぐための反射防止膜が配置されていてもよい。
【０１１５】
上述のとおり、図２の本液晶表示装置１０の偏光子１２ａ又は１２ｂに、本偏光膜を用いることができる。本偏光膜を、偏光子１２ａ及び／又は１２ｂに設けることにより、本液晶表示装置１０の薄型化が達成できるという効果がある。
【０１１６】
本偏光膜を偏光子１２ａ又は１２ｂに用いる場合、その積層順は特に限定されない。これを図２の点線で囲まれたＡ及びＢの部分の拡大図を参照して説明する。
【０１１７】
図３は、図２のＡの部分の拡大模式断面図である。図３の（Ａ１）は、偏光子１００を偏光子１２ａとして用いる場合、位相差層１３ａ側から、本偏光膜３、光配向膜２及び透明基材１がこの順に配置されるように設けられていることを示す。また、図３の（Ａ２）は、位相差層１３ａ側から、透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３がこの順に配置されるように設けられていることを示す。
【０１１８】
図４は、図２のＢの部分の拡大模式図である。図４の（Ｂ１）は、偏光子１００を偏光子１２ｂとして用いる場合、位相差フィルム１３ｂ側から、透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３がこの順に配置されるように設けられる。図４の（Ｂ２）は、偏光子１００を偏光子１２ｂとして用いる場合、位相差フィルム１３ｂ側から、本偏光膜３、光配向膜２及び透明基材１がこの順に配置されるように設けられる。
【０１１９】
偏光子１２ｂの外側には、発光源であるバックライトユニット１９が配置されている。
バックライトユニット１９は、光源、導光体、反射板、拡散シート及び視野角調整シートを含む。光源としては、エレクトロルミネッセンス、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー光源及び水銀ランプなどが挙げられる。また、このような光源の特性に合わせて本偏光膜の種類を選択することができる。
【０１２０】
本液晶表示装置１０が透過型液晶表示装置である場合、バックライトユニット１９中の光源から発せられた白色光は導光体に入射し、反射板によって進路を変えられて拡散シートで拡散されている。拡散光は視野角調整シートによって所望の指向性を持つように調整されたのちにバックライトユニット１９から偏光子１２ｂに入射する。
【０１２１】
無偏光である入射光のうち、ある一方の直線偏光のみが液晶パネルの偏光子１２ｂを透過する。この直線偏光は位相差層１３ｂによって円偏光あるいは楕円偏光に変換され、基板１４ｂ、画素電極２２などを順次透過して液晶層１７に到る。
【０１２２】
ここで画素電極２２と対向する透明電極１６との間の電位差の有無により、液晶層１７に含まれる液晶分子の配向状態が変化して、本液晶表示装置１０から出射される光の輝度が制御される。液晶層１７が、偏光をそのまま透過させる配向状態である場合、その偏光は液晶層１７、透明電極１６を透過し、ある特定の波長範囲の光がカラーフィルタ１５を透過して偏光子１２ａに到り、液晶表示装置は、カラーフィルタで決まる色を最も明るく表示する。
【０１２３】
逆に、液晶層１７が、偏光を変換して透過させる配向状態である場合、液晶層１７、透明電極１６及びカラーフィルタ１５を透過した光は、偏光子１２ａに吸収される。このことにより、この画素は黒を表示する。これら２つの状態の中間の配向状態では、本液晶表示装置１０から出射される光の輝度も上記両者の中間となるため、この画素は中間色を表示する。
【０１２４】
本液晶表示装置１０が半透過型液晶表示装置の場合、本偏光膜にさらに１／４波長板を積層させたもの（円偏光板）を用いることが好ましい。このとき、画素電極２２は透明な材料で形成された透過部と、光を反射する材料で形成された反射部を有し、透過部では、前述の透過型液晶表示装置と同様にして画像が表示される。一方反射部では、外光が液晶表示装置に入射し、本偏光膜にさらに備えられた１／４波長板の作用により、本偏光膜を透過した円偏光が液晶層１７を通過し、画素電極２２によって反射されて表示に利用される。
【０１２５】
次に、本偏光膜を用いた、インセル形式の好適な液晶表示装置（本液晶表示装置２４）について、図５を参照して説明する。
本液晶表示装置２４では、基板１４ａ、偏光子１２ａ、位相差フィルム１３ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、位相差フィルム１３ｂ、偏光子１２ｂ、基板１４ｂ、並びにバックライトユニット１９の順番で積層され、この構成では、本偏光膜は偏光子１２ａとして用いられることが好ましい。この構成では、本偏光膜は、偏光子にある透明基材が、基板１４ａを兼ねるように透明基材１、光配向膜２及び本偏光膜３の順に配置されていてもよい。かかる構成で本偏光膜を備えた本液晶表示装置２４では、入射光を直線偏光にする機能が付与されている。なお、本液晶表示装置１０と同様に、位相差層１３ａ及び１３ｂは、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよい。
【０１２６】
次に、本偏光膜を用いた、本ＥＬ表示装置３０について、図８を参照して説明する。本ＥＬ表示装置に、本偏光膜を用いる場合、本偏光膜を円偏光板（以下、場合により「本円偏光板」という。）にしてから用いることが好ましい。本円偏光板には２つの実施形態がある。そこで、本ＥＬ表示装置３０の構成などを説明する前に、本円偏光板の２つの実施形態について、図６を参照して説明する。
【０１２７】
図６の（Ａ）は本円偏光板１１０の第１実施形態を模式的に表す断面図である。この第１実施形態は、偏光子１００中の本偏光膜３上にさらに位相差層（位相差フィルム）４を設けた本円偏光板１１０である。図６の（Ｂ）は本円偏光板１１０の第２実施形態を模式的に表す断面図である。この第２実施形態は、偏光子１００を製造する際に用いた透明基材１として、予め位相差性が付与されている透明基材１（位相差フィルム４）を用いることで、透明基材１自体が位相差層４としての機能を兼ね備えたものとした本円偏光板１１０である。
【０１２８】
ここで、本円偏光板１１０の製造方法に関して説明しておく。円偏光板１１０の第２実施形態はすでに説明したとおり、本偏光膜１００を製造する本製造方法において、透明基材１として予め位相差性を付与された透明基材１、すなわち位相差フィルムを用いることで製造できる。円偏光板１１０の第１実施形態は、本製造方法により製造された本偏光膜３上に、位相差フィルムを貼合することで位相差層４を形成すればよい。なお、本製造方法により第２ロール２２０の形態で、本偏光膜１００を製造した場合には、該第２ロール２２０から本偏光膜１００を巻き出し、所定の寸法に裁断してから、裁断された本偏光膜１００に位相差フィルムを貼合する形態でもよいが、位相差フィルムが巻芯に巻き取られている第３ロールを準備することで、形状がフィルム状且つ長尺状である本円偏光板１１０を連続的に製造することもできる。
【０１２９】
円偏光板１１０の第１実施形態を連続的に製造する方法について、図７を参照して説明する。かかる製造方法は、
前記第２ロール２２０から連続的に本偏光膜１００を巻き出すとともに、位相差フィルムが巻き取られている第３ロール２３０から連続的に前記位相差フィルムを巻き出す工程と、
前記第２ロール２２０から巻き出された本偏光膜１００に設けられた偏光膜と、前記第３ロールから巻き出された前記位相差フィルムとを連続的に貼合して本円偏光板１１０を形成する工程と、
形成された本円偏光板１１０を第４の巻芯２４０Ａに巻き取り、第４ロール２４０を得る工程とからなる。
【０１３０】
本円偏光板の好ましい実施態様は例えば、以下の＜Ｘ１＞及び＜Ｘ２＞などを挙げることができる。
＜Ｘ１＞本偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす本円偏光板
（Ａ１）本偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
＜Ｘ２＞本偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ４）の要件をいずれも満たす円偏光板
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【０１３１】
以上、本円偏光板１１０の第１実施形態の製造方法を説明したが、偏光子１００中の本偏光膜３と、位相差フィルムとを貼合する際には、適当な粘着剤を用い、該粘着剤から形成される粘着層を介して、本偏光膜３と、位相差フィルムとを貼合してもよい。
【０１３２】
続いて、本円偏光板１１０を備えた本ＥＬ表示装置を、図８を参照して説明する。
本ＥＬ表示装置３０は、画素電極３５が形成された基板３３上に、発光源である有機機能層３６、及びカソード電極３７が積層されたものである。基板３３を挟んで有機機能層３６と反対側に、円偏光板３１が配置され、かかる円偏光板３１として本円偏光板１１０が用いられる。画素電極３５にプラスの電圧、カソード電極３７にマイナスの電圧を加え、画素電極３５及びカソード電極３７間に直流電流を印加することにより、有機機能層３６が発光する。発光源である有機機能層３６は、電子輸送層、発光層及び正孔輸送層などからなる。有機機能層３６から出射した光は、画素電極３５、層間絶縁膜３４、基板３３、円偏光板３１（本円偏光板１１０）を通過する。有機機能層３６を有する有機ＥＬ表示装置について説明するが、無機機能層を有する無機ＥＬ表示装置にも適用してもよい。
【０１３３】
本ＥＬ表示装置３０を製造するには、まず、基板３３上に薄膜トランジスタ４０を所望の形状に形成する。そして層間絶縁膜３４を成膜し、次いで画素電極３５をスパッタ法で成膜し、パターニングする。その後、有機機能層３６を積層する。
【０１３４】
次いで、基板３３の薄膜トランジスタ４０が設けられている面の反対の面に、円偏光板３１（本円偏光板１１０）を設ける。
【０１３５】
本円偏光板１１０を円偏光板３１として用いる場合、その積層順を図８の点線で囲まれたＣの部分の拡大図を参照して説明する。本円偏光板１１０を円偏光板３１として用いる場合、該本円偏光板１１０にある位相差層４が、基板３３側に配置される。図９の（Ｃ１）は、本円偏光板１１０の第１実施形態を円偏光板３１として用いた拡大図であり、図９の（Ｃ２）は、本円偏光板１１０の第２実施形態を円偏光板３１として用いた拡大図である。
【０１３６】
次に、本ＥＬ表示装置３０の本偏光膜３１（円偏光板１１０）以外の部材について簡単に説明する。
【０１３７】
基板３３としては、サファイアガラス基板、石英ガラス基板、ソーダガラス基板及びアルミナなどのセラミック基板；銅などの金属基板；プラスチック基板などが挙げられる。
図示はしないが、基板３３上に熱伝導性膜を形成してもよい。熱伝導性膜としては、ダイヤモンド薄膜（ＤＬＣなど）などが挙げられる。画素電極３５を反射型とする場合は、基板３３とは反対方向へ光が出射する。したがって、透明材料だけでなく、ステンレスなどの非透過材料を用いることができる。基板は単一で形成されていてもよく、複数の基板を接着剤で貼り合わせて積層基板として形成されていていてもよい。また、これらの基板は、板状のものに限定するものではなく、フィルムであってもよい。
【０１３８】
薄膜トランジスタ４０としては例えば、多結晶シリコントランジスタなどを用いればよい。薄膜トランジスタ４０は、画素電極３５の端部に設けられ、その大きさは１０〜３０μｍ程度である。なお、画素電極３５の大きさは２０μｍ×２０μｍ〜３００μｍ×３００μｍ程度である。
【０１３９】
基板３３上には、薄膜トランジスタ４０の配線電極が設けられている。配線電極は抵抗が低く、画素電極３５と電気的に接続して抵抗値を低く抑える機能があり、一般的にはその配線電極は、Ａｌ、Ａｌ及び遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉ又は窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種又は２種以上を含有するものが使われる。
【０１４０】
薄膜トランジスタ４０と画素電極３５との間には層間絶縁膜３４が設けられる。層間絶縁膜３４は、ＳｉＯ２などの酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機系材料をスパッタや真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジスト、ポリイミド及びアクリル樹脂などの樹脂系材料の塗膜など、絶縁性を有するものであればいずれであってもよい。
【０１４１】
層間絶縁膜３４上に、リブ４１を形成する。リブ４１は、画素電極３５の周辺部（隣接画素間）に配置されている。リブ４１の材料としては、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂などが挙げられる。リブ４１の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上３．５μｍ以下であり、より好ましくは１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。
【０１４２】
次に、透明電極である画素電極３５と、発光源である有機機能層３６と、カソード電極３７とからなるＥＬ素子について説明する。有機機能層３６は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層及び発光層を有し、例えば、電子注入輸送層、発光層、正孔輸送層及び正孔注入層を順次有する。
【０１４３】
画素電極３５としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２及びＩｎ２Ｏ３などが挙げられるが、特にＩＴＯやＩＺＯが好ましい。画素電極３５の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すればよく、１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
画素電極３５は、蒸着法（好ましくはスパッタ法）により形成することができる。スパッタガスとしては、特に制限するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ及びＸｅなどの不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。
【０１４４】
カソード電極３７の構成材料としては例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＺｒなどの金属元素が用いられればよいが、電極の作動安定性を向上させるためには、例示した金属元素から選ばれる２成分又は３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）及びＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）などが好ましい。
カソード電極３７は、蒸着法及びスパッタ法などにより形成される。カソード電極３７の厚さは、０．１ｎｍ以上、好ましくは１〜５００ｎｍ以上であることが好ましい。
【０１４５】
正孔注入層は、画素電極３５からの正孔の注入を容易にする機能を有し、正孔輸送層は、正孔を輸送する機能及び電子を妨げる機能を有し、電荷注入層や電荷輸送層とも称される。
発光層の厚さ、正孔注入層と正孔輸送層とを併せた厚さ、及び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、５〜１００ｎｍ程度とすることが好ましい。正孔注入層や正孔輸送層には、各種有機化合物を用いることができる。正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できる点で真空蒸着法を用いることができる。
【０１４６】
発光源である有機機能層３６としては、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するもの、３重項励起子からの発光（燐光）を利用するもの、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するものと３重項励起子からの発光（燐光）を利用するものとを含むもの、有機物によって形成されたもの、有機物によって形成されたものと無機物によって形成されたものとを含むもの、高分子の材料、低分子の材料、高分子の材料と低分子の材料とを含むものなどを用いることができる。ただし、これに限定されず、ＥＬ素子用として公知の様々なものを用いた有機機能層３６を、本ＥＬ表示装置３０に用いることができる。
【０１４７】
カソード電極３７と封止フタ３９との空間には乾燥剤３８を配置する。これは、有機機能層３６は湿度に弱いためである。乾燥剤３８により水分を吸収し有機機能層３６の劣化を防止する。
【０１４８】
図１０は、本ＥＬ表示装置３０の別態様の断面構成を表す概略図である。この本ＥＬ表示装置３０は、薄膜封止膜４１を用いた封止構造を有し、アレイ基板の反対面からも出射光を得ることができる。
薄膜封止膜４１としては電解コンデンサのフィルムにＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を蒸着したＤＬＣ膜を用いることが好ましい。ＤＬＣ膜は水分浸透性が極めて悪いという特性があり、防湿性能が高い。また、ＤＬＣ膜などをカソード電極３７の表面に直接蒸着して形成してもよい。また、樹脂薄膜と金属薄膜とを多層に積層して、薄膜封止膜４１を形成してもよい。
【０１４９】
以上のようにして、本発明に係る新規な偏光膜（本偏光膜）、及び本偏光膜を備えた新規な表示装置（本液晶表示装置及び本ＥＬ表示装置）が提供される。
【０１５０】
最後に、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置について説明する。
図１１は、本偏光膜を用いた投射型液晶表示装置を示す概略図である。
この投射型液晶表示装置の偏光子１４２及び／又は偏光子１４３として、本偏光膜は用いられる。
【０１５１】
発光源である光源（例えば、高圧水銀ランプ）１１１から出射された光線束は、まずは第１のレンズアレイ１１２、第２のレンズアレイ１１３、偏光変換素子１１４、重畳レンズ１１５を通過することにより、反光線束断面での輝度の均一化と偏光化が行われる。
【０１５２】
具体的には光源１１１から出射された光線束は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に形成された第１のレンズアレイ１１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及び重畳レンズ１１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体を照射するように備えられており、このため、各液晶パネル入射側表面は全体がほぼ均一な照度となる。
【０１５３】
偏光変換素子１１４は、偏光ビームスプリッタアレイにより構成され、第２のレンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置される。これにより光源からのランダム偏光をあらかじめ特定の偏光方向を有する偏光に変換し、後述する入射側偏光子での光量損失を低減して、画面の輝度を向上させる役割を果たしている。
【０１５４】
上記のように輝度均一化および偏光化された光は、反射ミラー１２２を経由してＲＧＢの３原色に分離するためのダイクロイックミラー１２１，１２３，１３２により順次、レッドチャンネル、グリーンチャンネル、ブルーチャンネルに分離され、それぞれ液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに入射する。
【０１５５】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂには、その入射側には偏光子１４２が配置され、出射側には偏光子１４３がそれぞれ配置されている。この偏光子１４２、偏光子１４３に本偏光膜を用いることができる。
【０１５６】
ＲＧＢ各光路に配置される偏光子１４２及び偏光子１４３は、それぞれの吸収軸が直交するように配置されている。各光路に配置される各液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂは、画像信号により画素ごとに制御された偏光状態を光量に変換する機能を有する。
【０１５７】
本偏光膜１００は、対応するチャンネルに適した二色性色素の種類を選択することで、ブルーチャンネル、グリーンチャンネル及びレッドチャンネルのどの光路においても耐久性の優れた偏光フィルムとして有用である。
【０１５８】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって作成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム１５０により合成され、投写レンズ１７０によって、スクリーン１８０に拡大投写される。
【０１５９】
電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示されるもの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示されるもの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示されるものなどが挙げられる。より具体的には、マイクロカプセル型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどが挙げられる。電子ペーパーは、テキストや画像を個人的に利用するものだけでなく、広告表示（サイネージ）等に利用されるものであってもよい。本偏光膜によれば、電子ペーパーの厚みを薄くすることができる。
【０１６０】
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、本発明の光学フィルムを偏光フィルムとして用いると、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。
【実施例】
【０１６１】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
【０１６２】
本実施例においては、下記の重合性スメクチック液晶化合物を用いた。
化合物（２−６）（下記式（２−６）で表される化合物）
化合物（２−６）は、Ｌｕｂ eｔ aｌ. Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５, ３２１−３２８（１９９６）記載の方法で合成した。
【０１６３】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）の相転移温度は、化合物（２−６）からなる膜の相転移温度を求めることで確認した。その操作は以下のとおりである。
配向膜を形成したガラス基板上に、化合物（２−６）からなる膜を形成し、加熱しながら、偏光顕微鏡（ＢＸ−５１、オリンパス社製）によるテクスチャー観察によって相転移温度を確認した。化合物（２−６）からなる膜は、１２０℃まで昇温後、降温時において、１１２℃でネマチック相に相転移し、１１０℃でスメクチックＡ相に相転移し、９４℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６４】
化合物（２−８）（下記式（２−８）で表される化合物）
化合物（２−８）は、上述の化合物（２−６）の合成を参考として合成した。
【０１６５】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）の相転移温度測定と同様にして、化合物（２−８）の相転移温度を確認した。化合物（２−８）は、１４０℃まで昇温後、降温時において、１３１℃でネマチック相に相転移し８０℃でスメクチックＡ相に相転移し、６８℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６６】
実施例１
〔偏光膜形成用組成物の調製〕
下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、偏光膜形成用組成物を得た。
重合性スメクチック液晶化合物；化合物（２−６） ７５部
化合物（２−８） ２５部
アゾ系色素（１）；化合物（１−８） ２．５部
特開平８−２７８４０９号記載のＤ１０の色素
重合開始剤；
２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（イルガキュア３６９；チバスペシャルティケミカルズ社製） ６部
レベリング剤；
ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ−３６１Ｎ；ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）
１．２部
溶剤；シクロペンタノン ２５０部
【０１６７】
〔相転移温度の測定〕
化合物（２−６）及び化合物（２−８）を、質量比が７５部：２５部の割合で混合した。
化合物（２−６）及び化合物（２−８）の場合と同様に、上記のようにして調製した混合物の相転移温度を求めた。この混合物は、１４０℃まで昇温後、降温時において、１１５℃でネマチック相に相転移し１０５℃でスメクチックＡ相に相転移し、７５℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１６８】
〔本偏光膜の製造及び評価〕
１．配向膜の形成
透明基材としてガラス基板を用いた。
該ガラス基板上に、ポリビニルアルコール（ポリビニルアルコール１０００完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製）の２質量％水溶液（配向性ポリマー組成物）をスピンコート法により塗布し、乾燥後、厚さ１００ｎｍの膜を形成した。続いて、得られた膜の表面にラビング処理を施すことにより配向膜を形成した。ラビング処理は、半自動ラビング装置（商品名：ＬＱ−００８型、常陽工学株式会社製）を用いて、布（商品名：ＹＡ−２０−ＲＷ、吉川化工株式会社製）によって、押し込み量０．１５ｍｍ、回転数５００ｒｐｍ、１６．７ｍｍ／ｓの条件で行った。かかるラビング処理により、ガラス基板上に配向膜が形成された積層体１を得た。
【０１６９】
２．偏光膜の形成
積層体１の配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物をスピンコート法により塗布し、１２０℃のホットプレート上で３分間加熱乾燥した後、速やかに室温まで冷却して、前記配向膜上に乾燥被膜を形成した。かかる乾燥被膜において、重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態は、スメクチックＢ相であった。次いで、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用い、紫外線を、露光量２４００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）で乾燥被膜に照射することにより、該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物を、液晶状態を保持したまま重合させ、該乾燥被膜から偏光膜を形成した。この際の偏光膜の厚みをレーザー顕微鏡（オリンパス株式会社社製 ＯＬＳ３０００）により測定したところ、１．７μｍであった。
【０１７０】
３．Ｘ線回折測定
得られた積層体２の偏光膜に対して、Ｘ線回折装置Ｘ’Pert PRO MPD（スペクトリス株式会社製）を用いてＸ線回折測定を行った。ターゲットとしてＣｕを用いてＸ線管電流４０ｍＡ、Ｘ線管電圧４５ｋＶの条件で発生したＸ線を固定発散スリット１／２°を介してラビング方向（予め、偏光膜下にある配向膜のラビング方向を求めておく。）から入射させ、走査範囲２θ＝４．０〜４０．０°の範囲で２θ＝０．０１６７１°ステップで走査して測定を行った結果、２θ＝２０．０８°付近にピーク半価幅（ＦＷＨＭ）＝約０．３１２°のシャープな回折ピークが得られた。また、ラビング垂直方向からの入射でも同等な結果を得た。ピーク位置から求めた秩序周期（ｄ）は約４．４２Åであり、高次スメクチック相を反映した構造を形成していることがわかった。
【０１７１】
４．二色比の測定
本偏光子の有用性を確認するため、以下のようにして二色比を測定した。
極大吸収波長における透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）を、分光光度計（島津製作所株式会社製 ＵＶ−３１５０）に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いてダブルビーム法で測定した。該フォルダーは、リファレンス側は光量を５０％カットするメッシュを設置した。測定された透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の値から、比（Ａ２／Ａ１）を算出し、二色比とした。結果を表に示す。二色比が高いほど、偏光フィルムとして有用であるといえる。吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の極大吸収波長ならびに、その波長での二色比の測定結果を表１に示す。
【０１７２】
実施例２〜９ならびに比較例１〜３、参考例１〜４もアゾ系色素（１）の種類を変えた以外は実施例１と同様にして偏光膜を作製し、吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の極大吸収波長λMAXならびに、その波長での二色比を測定した。その結果を表１に示す。
【０１７３】
【表１】
【０１７４】
実施例１０
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例１と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=５１８ｎｍにおける二色比は３６であった。
【０１７５】
【０１７６】
【０１７７】
実施例１１
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例２と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=３９２ｎｍにおける二色比は２２であった。
【０１７８】
実施例１２
重合性スメクチック液晶化合物として化合物（２−６）の代わりに（２−１４）を用い、化合物（２−８）の代わりに（２−２４）を用いた以外は実施例３と同様にして偏光膜を形成したところ、λMAX=５３６ｎｍにおける二色比は４０であった。
【０１７９】
実施例１３
〔偏光膜形成用組成物の調製〕
下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、偏光膜形成用組成物を得た。
重合性スメクチック液晶化合物；化合物（２−６） ７５部
化合物（２−８） ２５部
アゾ系色素（１）；化合物（１−８） ２．５部
化合物（１−５） ２．５部
化合物（１−１５） ２．５部
重合開始剤；
２−ジメチルアミノ−２−ベンジル−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（イルガキュア３６９；チバスペシャルティケミカルズ社製） ６部
レベリング剤；
ポリアクリレート化合物（ＢＹＫ−３６１Ｎ；ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）
１．２部
溶剤；シクロペンタノン ２５０部
【０１８０】
〔位相差フィルム上への光配向膜の作製〕
透明基材として位相差フィルム（一軸延伸フィルムＷＲＦ−Ｓ（変性ポリカーボネート系樹脂）、位相差値１３７．１ｎｍ、厚み５０μｍ、帝人化成（株）製）を用い、下記式（３）の光配向ポリマーをシクロペンタノンに５％溶解させた液（光配向膜形成用組成物）をバーコート法により塗布して、１２０℃で乾燥して乾燥被膜を得た。この乾燥被膜上に該位相差フィルムの遅相軸に対して４５°の方向に偏光ＵＶを照射して光配向膜を得た。偏光ＵＶ処理は、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用いて、波長３６５ｎｍで測定した強度が１００ｍＪの条件で行った。
【０１８１】
〔円偏光板の作製〕
該光配向膜上に、前記偏光膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、１２０℃の乾燥オーブンにて１分間加熱乾燥した後、室温まで冷却した。かかる乾燥被膜において、含まれる重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態は、スメクチックＢ相であった。次いで、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ ＣＵＲＥ ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用いて、露光量２４００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）の紫外線を、偏光膜形成用組成物から形成された層に照射することにより、該乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物を、前記重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態を保持したまま重合させ、該乾燥被膜から偏光膜を形成した。この際の偏光膜の膜厚をレーザー顕微鏡（オリンパス株式会社社製 ＯＬＳ３０００）により測定したところ、１．６μｍであった。
【０１８２】
＜光学特性の測定＞
上記にて得られた円偏光板に対して波長４５０．９ｎｍ、４９８．６ｎｍ、５４９．４ｎｍ、５８７．７ｎｍ、６２７．８ｎｍでの楕円率を測定したところ、いずれの波長でもほぼ円偏光となることを確認した。
４５０．９ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８４１
４９８．６ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８８９
５４９．４ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．９６８
５８７．７ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．９２４
６２７．８ｎｍ ＝ ａ／ｂ ＝ ０．８５２
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本偏光膜は、液晶表示装置、（有機）ＥＬ表示装置及び投射型液晶表示装置を製造するうえで極めて有用である。
【符号の説明】
【０１８４】
１ 透明基材
２ 光配向膜
３ 本偏光膜
１００ 偏光子
１０１ 第１積層体
１０２ 第２積層体
１０３ 第３積層体
２１０ 第１ロール ２１０Ａ 巻芯
２２０ 第２ロール ２２０Ａ 巻芯
２１１Ａ，２１１Ｂ 塗布装置
２１２Ａ，２１２Ｂ 乾燥炉
２１３Ａ 偏光ＵＶ照射装置
２１３Ｂ 光照射装置
３００ 補助ロール
１０ 液晶表示装置
１２ａ、１２ｂ 偏光フィルム
１３ａ、１３ｂ 位相差フィルム
１４ａ、１４ｂ 基板
１５ カラーフィルタ
１６ 透明電極
１７ 液晶層
１８ 層間絶縁膜
１９ バックライトユニット
２０ ブラックマトリクス
２１ 薄膜トランジスタ
２２ 画素電極
２３ スペーサ
２４ 液晶表示装置
３０ ＥＬ表示装置
３１ 偏光フィルム
３２ 位相差フィルム
３３ 基板
３４ 層間絶縁膜
３５ 画素電極
３６ 発光層
３７ カソード電極
３８ 乾燥剤
３９ 封止フタ
４０ 薄膜トランジスタ
４１ リブ
４２ 薄膜封止膜
４４ ＥＬ表示装置
１１１ 光源
１１２ 第１のレンズアレイ
１１２ａ レンズ
１１３ 第２のレンズアレイ
１１４ 偏光変換素子
１１５ 重畳レンズ
１２１，１２３，１３２ ダイクロイックミラー
１２２ 反射ミラー
１４０Ｒ、１４０Ｇ，１４０Ｂ 液晶パネル
１４２，１４３ 偏光子
１５０ クロスダイクロイックプリズム
１７０ 投写レンズ
１８０ スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、
重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜。
［式（１）中、
ｎは１又は２である。
Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
（ｍは０〜１０の整数であり、同一の基中にｍが２つある場合、この２つのｍは互いに同一又は相異なる。）］
【請求項２】
厚みが、１μｍ以上５μｍ以下である請求項１記載の偏光膜。
【請求項３】
Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られる請求項１又は２記載の偏光膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子の製造方法であり、
前記透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、前記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素、重合開始剤及び溶剤を含む膜を形成する工程と、
前記膜から前記溶剤を除去する工程と、
前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程と、
前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程と
を有する製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜を備えた液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす円偏光板。
（Ａ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の要件を満たす円偏光板。
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【請求項９】
請求項７又は８記載の円偏光板と、有機ＥＬ素子とを備えた有機ＥＬ表示装置。
【請求項１】
波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、下記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素の少なくとも１種と、
重合性スメクチック液晶化合物とを含有する組成物から形成される偏光膜。
［式（１）中、
ｎは１又は２である。
Ａｒ１及びＡｒ３は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａｒ２は下記に示す基から選ばれる基を表す。
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる基を表す。
（ｍは０〜１０の整数であり、同一の基中にｍが２つある場合、この２つのｍは互いに同一又は相異なる。）］
【請求項２】
厚みが、１μｍ以上５μｍ以下である請求項１記載の偏光膜。
【請求項３】
Ｘ線回折測定においてブラッグピークが得られる請求項１又は２記載の偏光膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜、配向膜及び透明基材をこの順で備えた偏光子の製造方法であり、
前記透明基材上に、前記配向膜を備えた積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記配向膜上に、重合性スメクチック液晶化合物、波長４００〜８００ｎｍの範囲に吸収を有し、前記一般式（１）で表されるポリアゾ系色素、重合開始剤及び溶剤を含む膜を形成する工程と、
前記膜から前記溶剤を除去する工程と、
前記溶剤を除去した膜に含まれる前記重合性スメクチック液晶化合物をスメクチック液晶状態とする工程と、
前記重合性スメクチック液晶化合物が前記スメクチック液晶状態を保持したまま、前記重合性スメクチック液晶化合物を重合させることにより、前記配向膜上に偏光膜を形成する工程と
を有する製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜を備えた液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜と、λ/４層とを有し、以下の（Ａ１）及び（Ａ２）の要件を満たす円偏光板。
（Ａ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略４５°であること；
（Ａ２）波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか記載の偏光膜と、λ/２層と、λ/４層とをこの順で有し、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｂ３）及び（Ｂ４）の要件を満たす円偏光板。
（Ｂ１）前記偏光膜の吸収軸と、前記λ/２層の遅相軸とのなす角度が、略１５°であること；
（Ｂ２）前記λ/２層の遅相軸と、前記λ/４層の遅相軸とのなす角度が、略６０°であること；
（Ｂ３）前記λ/２層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が２００〜３００ｎｍの範囲であること；
（Ｂ４）前記λ/４層が、波長５５０ｎｍの光で測定した、前記λ/４層の正面リタデーションの値が１００〜１５０ｎｍの範囲であること
【請求項９】
請求項７又は８記載の円偏光板と、有機ＥＬ素子とを備えた有機ＥＬ表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０１３２８（Ｐ２０１３−１０１３２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２６６９１（Ｐ２０１２−２２６６９１）
【出願日】平成２４年１０月１２日（２０１２．１０．１２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１２日（２０１２．１０．１２）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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