JP2007156322A

JP2007156322A - 偏光子、及び光学フィルム、及び液晶パネル、及び画像表示装置

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Publication number: JP2007156322A
Application number: JP2005354854A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Iwakawa; 康子岩河; Shusaku Nakano; 秀作中野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: JP4756639B2

Abstract

【課題】本発明は、薄型軽量化に優れ、可視光域に於いて高い偏光性能を示す偏光子を提供することを課題とする。
【解決手段】５５０〜６５０ｎｍの範囲で最大吸収波長を示す二色性色素（Ａ）を含むコーティング層２１と、４５０〜５５０ｎｍの範囲で最大吸収波長を示す二色性色素（Ｂ）を含むコーティング層２２との少なくとも２層を有する偏光子。
【選択図】図１

Description

本発明は、最大吸収波長の異なる二色性色素のコーティング層を２層以上有する偏光子、及び該偏光子を備える光学フィルム等に関する。

偏光子は、特定の振動方向の光（偏光）を透過させる光学部材であり、偏光板、偏光フィルム等とも呼ばれている。
従来、ヨウ素で染色された延伸ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光子が知られている。ヨウ素染色ポリビニルアルコールフィルムは、耐熱性、耐湿性に劣るため、通常、該フィルムの両面に保護層としてトリアセチルセルロースフィルムが積層されている。
しかしながら、かかる偏光子は、依然として耐熱性、耐湿性に劣り、保護層を含めて膜厚２００μｍ以上であるため、薄型軽量化を図ることが難しい。
一方、特許文献１には、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により表面の濡れ性が変化する濡れ性変化層を有する基材に、アントラキノン系色素などの平板状色素を含有する偏光層が設けられた偏光子が開示されている。かかる偏光子は、二色性色素を基材にコーティングすることにより偏光子として機能するものであるが、偏光度が低く、可視光域に於いて良好な偏光性能を示さないという問題点がある。

特開２００４−３４８０４３公報

そこで、本発明は、薄型軽量化に優れ、可視光域に於いて高い偏光性能を示す偏光子を提供することを課題とする。さらに、本発明は、この偏光子を備える光学フィルム、液晶パネル、及び画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明は、可視光域に於いて最大吸収波長の異なる二色性色素をそれぞれ塗工して得られた２層以上のコーティング層を有する偏光子を提供する。

また、本発明は、前記偏光子を備える光学フィルム、前記偏光子又は光学フィルムを備える液晶パネル及び画像表示装置を提供する。

本発明によれば、可視光域に於いて偏光度の高い偏光子を提供できる。また、この偏光子は、最大吸収波長の異なる二色性色素をそれぞれ塗工したコーティング層で構成されているので、薄型軽量化の偏光子を提供できる。
本発明の偏光子を備える光学フィルム、液晶パネル及び画像表示装置は、偏光子の偏光性能に従い、コントラストに優れたものを提供できる。

本発明の偏光子は、可視光域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に於いて最大吸収波長の異なる二色性色素をそれぞれ塗工して得られた２層以上のコーティング層を有する。
本発明の偏光子は、可視光域に於いて最大吸収波長の異なる二色性色素を塗り分けて、それぞれの二色性色素からなるコーティング層が少なくとも２層積層されていることが重要であり、最大吸収波長の異なる３種以上の二色性色素からなる３層以上のコーティング層から形成されていてもよい。
この偏光子は、例えば、基材上に、可視光域に於いて最大吸収波長を示す二色性色素を塗工して一のコーティング層を形成し、このコーティング層の上側に、可視光域に於いて前記二色性色素とは異なる最大吸収波長を示す二色性色素を塗工して他のコーティング層を順次形成することにより作製される。
ここで、一般に、分子構造の異なる二色性色素は、最大吸収波長が異なる。本発明の偏光子は、可視光域内に於いて最大吸収波長を示す二色性色素であって、それぞれ最大吸収波長が異なる二色性色素が用いられる。
尚、最大吸収波長とは、可視光域（波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に於いて吸光度が最も大きくなる波長をいい、積分球付分光光度計（株式会社日立製作所製、商品名：Ｕ−４１００）で測定されたものを言う。

各コーティング層の形成に用いられる二色性色素は、最大吸収波長が異なるものであって、塗工することで層状（膜状）に形成でき且つ偏光を得ることができるものであれば特に限定されない。もっとも、２種以上の異なる二色性色素は、その最大吸収波長の差が余りに小さいと、偏光性能の向上を期待できないことから、各コーティング層を形成するそれぞれの二色性色素は、その色素間に於ける最大吸収波長の差が、５０〜２００ｎｍ、好ましくは、８０〜１２０ｎｍ程度のものを用いることが好ましい。

各二色性色素によるコーティング層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、各二色性色素を適当な溶媒に溶解させて基材に塗工する溶液塗工法によって形成することができる。
かかる溶液塗工法によってコーティング層を形成する場合、各二色性色素は、それぞれ水溶性又は非水溶性の何れかのものを用いることが好ましい。水溶性の二色性色素と非水溶性の二色性色素を用いることで、水溶性の二色性色素を用いてコーティング層を形成した後、その上から非水溶性の二色性色素を用いてコーティング層を直接形成することもできるからである。

本発明の偏光子が、例えば、２層のコーティング層で構成される場合、一方のコーティング層を構成する二色性色素（Ａ）としては、最大吸収波長が５５０〜６５０ｎｍ、更に、５７０〜６３０ｎｍのものが好ましく、他方のコーティング層を構成する二色性色素（Ｂ）としては、最大吸収波長が４５０〜５５０ｎｍ、更に、４７０〜５３０ｎｍのものを用いることが好ましい。
以下、上記二色性色素（Ａ）を塗工して得られるコーティング層を便宜上「第１のコーティング層」といい、上記二色性色素（Ｂ）を塗工して得られるコーティング層を便宜上「第２のコーティング層」という。

波長５５０〜６５０ｎｍで最大吸収波長を示す二色性色素（Ａ）は、特に限定されず、各種のものを用いることができ、例えば、水溶性のリオトロピック液晶性の有機色素などが挙げられる。中でも、耐熱性、耐光堅牢度に優れていることから、下記一般式（１）で表されるリトロピック液晶性の二色性色素を用いることが好ましい。
式（１）：（クロモゲン）（ＳＯ_３Ｍ）_ｎ（但し、Ｍは、カチオンを示す）
式（１）のＭとしては、水素イオン、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓのような第一族金属のイオン、アンモニウムイオンなどが好ましい。

上記一般式（１）で表される二色性色素（Ａ）は、溶液中に於いてアゾ化合物や多環式化合物構造などのクロモゲンが疎水性部位となり、且つスルホン酸及びその塩が親水性部位となり、両者のバランスによって疎水性部位同士及び親水性部位同士が集まり、全体としてリオトロピック液晶を発現するものである。

一般式（１）で表される有機色素の具体例としては、下記一般式（２）〜（８）で表される化合物などが例示される。

式（２）中、Ｒ^１は水素又は塩素であり、Ｒ^２は水素、アルキル基、ＡｒＮＨ又はＡｒＣＯＮＨである。このアルキル基としては炭素数が１〜４のアルキル基が好ましく、中でもメチル基やエチル基がより好ましい。アリール基（Ａｒ）としては置換又は無置換のフェニル基が好ましく、中でも無置換又は４位を塩素で置換したフェニル基がより好ましい。また、Ｍは上記一般式（１）と同様である。

式（３）〜（５）において、Ａは、式（ａ）又は（ｂ）で表されるものであり、ｎは２又は３である。ＡのＲ^３は水素、アルキル基、ハロゲン又はアルコキシ基、Ａｒは置換又は無置換のアリール基を示す。アルキル基としては炭素数が１〜４のアルキル基が好ましく、中でもメチル基やエチル基がより好ましい。ハロゲンは臭素又は塩素が好ましい。また、アルコキシ基は炭素数が１又は２個のアルコキシ基が好ましく、中でもメトキシ基がより好ましい。アリール基としては置換又は無置換のフェニル基が好ましく、中でも無置換あるいは４位をメトキシ基、エトキシ基、塩素若しくはブチル基で、又は３位をメチル基で置換したフェニル基が好ましい。Ｍは、上記一般式（１）と同様である。

式（６）において、ｎは３〜５であり、Ｍは上記一般式（１）と同様である。

式（７）において、Ｍは上記一般式（１）と同様である。

式（８）において、Ｍは上記一般式（１）と同様である。

次に、波長４５０〜５５０ｎｍで最大吸収波長を示す二色性色素（Ｂ）は、特に限定されず、各種のものを用いることができ、例えば、非水溶性の液晶性有機色素などが挙げられる。かかる非水溶性の液晶性二色性色素（Ｂ）としては、例えばアゾ系のサーモトロピック液晶性二色性色素（三菱化学（株）製のＬＳＲ−４０６、ＬＳＲ−４０５、ＬＳＲ−６５１、ＬＳＹ−１１６、ＬＳＹ−１２０、ＬＳＹ−１０８、ＬＳＲ−６５２等）などが挙げられる。このうち、三菱化学（株）製のＬＳＲ−４０６、ＬＳＲ−４０５、ＬＳＲ−６５１、ＬＳＹ−１１６、ＬＳＹ−１２０、ＬＳＹ−１０８は、波長５００〜５１０ｎｍで最大吸収波長を示すアゾ系のサーモトロピック液晶性二色性色素であり、本発明で好適に使用できる。

尚、上記二色性色素（Ｂ）が、重合性官能基を有する場合には、硬化処理を行うことで、第２のコーティング層の耐久性をより向上させることができる。重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、ビニルエーテル基などがあげられる。重合性官能基の硬化は、紫外線や電子線の活性光線を照射することにより行なうことができる。紫外線を使用する場合には光重合開始剤が配合される。電子線の場合、開始剤は不要である。光重合開始剤は、硬化後に可視光領域に吸収を有しなければ特に限定されず、汎用の光重合開始剤を使用できる。光重合開始剤としては、重合性官能基が（メタ）アクリロイル基の場合には、例えば、チバ・スベシャリティ・ケミカルズ社製のイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７、同１８４、同６５１、同３６９、同８１９などを例示できる。重合性官能基が、エポキシ基、ビニルエーテル基の場合には、光カチオン系開始剤が使用される。光重合開始剤の添加量は、二色性色素（Ｂ）の配向を損ねない程度に加えられる。通常、二色性色素（Ｂ）１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部程度、更に、０．１〜１０質量部程度が好ましく、特に０．２〜５質量部程度がより好ましい。

本発明の偏光子が、上記第１及び第２のコーティング層の２層で構成される場合、例えば、下記の方法によって作製することができる。
まず、上記一般式（１）で表されるリオトロピック液晶性の二色性色素（Ａ）の１種又は２種以上を適当な水系溶媒に溶解し、この溶液を剪断力が作用するように基材に塗工し、色素を固定することにより、偏光機能を有する第１のコーティング層を得ることができる。剪断力が作用するように基材に塗工することで、二色性色素（Ａ）の分子が剪断方向と直交する方向に配列し、偏光性能を示す第１のコーティング層を得ることができる。

上記水系溶媒としては、水のほか、エタノール、プロパノール等の炭素数１〜３の脂肪族アルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸エチル等のエステル類；ジオキサン等の極性有機溶媒などを用いることができ、通常、これら極性有機溶媒は水と混合して用いられる。
上記二色性色素（Ａ）を含む溶液の濃度は、用いる色素の溶解性及び第１のコーティング層の層厚に応じて適宜設定されるものであるが、好ましくは固形分濃度で１〜２５質量％程度に調整される。一般式（２）、（４）、（５）及び（６）の二色性色素（Ａ）は、濃度５〜２５質量％程度で安定な液晶性を示し、一般式（３）、（７）及び（８）の二色性色素（Ａ）は、濃度１６〜２０質量％程度で安定な液晶性を示す。

上記二色性色素を含む溶液を剪断力が作用するように塗工する方式としては、特に限定されず、例えば、バーコート方式、ロールコート方式、リップコート方式、コンマコート方式、グラビアコート方式などの公知の手法で行うことができる。そして、溶媒を除去する（例えば、自然乾燥、温風を当てるなど）ことによって色素を固定でき、基材の一面に第１のコーティング層を形成することができる。
かかる第１のコーティング層は、その厚みを２０μｍ以下とすることができ、更に、好ましくは厚み０．１〜１０μｍ、特に厚み０．２〜５μｍとすることができる。

コーティング層を形成するために用いられる基材としては、コーティング層の形成温度で変化せず、且つ透明性に優れたものであれば特に限定されず、例えば、合成樹脂フィルム（一般にシートと言われるものを含む意味である）、ガラス板などを用いることができる。中でも、基材としては、機械的強度、熱安定性、厚さの均一性に優れる合成樹脂フィルムを用いることが好ましい。基材に使用される合成樹脂フィルムの例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系；ポリカーボネート系；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状又はノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系；塩化ビニル系；ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系；イミド系；ポリエーテルスルホン系；ポリエーテルエーテルケトン系；ポリフェニレンスルフィド系；ビニルアルコール系；塩化ビニリデン系；ビニルブチラール系；アクリレート系；ポリオキシメチレン系；エポキシ系などの合成樹脂フィルムや、これらの２種以上の混合物からなる合成樹脂フィルム等が挙げられる。また、基材は、２以上の積層フィルムを用いることもできる。
基材の厚みは、強度等に応じて適宜に設計しうるが、一般的には薄型軽量化を目的に３００μｍ以下、更に、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。

基材と上記一般式（１）で表される二色性色素（Ａ）の密着性が悪い場合には、基材の塗工面に、必要に応じて、密着性や濡れ性の向上させるため、適宜な表面処理あるいはオーバーコート層を施すことができる。オーバーコート層としては特に限定されないが、アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート樹脂などが例示される。
尚、コーティング層を形成しない基材の他面（視認側表面）には、必要に応じて、ハードコート層や防眩層、反射防止層などを適宜設けることができる。ハードコート層としては、例えば多官能性モノマーを光触媒等を介して紫外線照射により三次元架橋し、透明な硬化膜を形成するような架橋性透明樹脂（例えばウレタンアクリル系やエポキシ系等の紫外線硬化樹脂など）が好ましく用いられる。防眩層は、基材の他面に微細な凹凸構造を形成すること等を目的とし、従来公知の方法、例えば、サンドブラスト法やエンボス加工等による粗面化方式や、前述のような透明樹脂に透明微粒子を配合して前記透明な硬化膜を形成する方式等があげられる。透明微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドニウム、酸化アンチモン等の無機系微粒子、架橋または未架橋のポリマー粒状物からなる有機系微粒子等を使用することができる。透明微粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、０．５〜２０μｍの範囲である。また、透明微粒子の配合割合は、特に限定されないが、−般に、前述のような透明樹脂１００質量部あたり２〜７０質量部の範囲が好ましく、より好ましくは５〜５０質量部の範囲である。反射防止層は、屈折率の異なる薄層を複数形成することで得られる。この層の形成方法としては蒸着、塗工などがあるが、生産性、コストの点から塗工方式が好適に用いられる。

上記二色性色素（Ａ）を塗工して第１のコーティング層を形成した後、この上側に、二色性色素（Ｂ）を塗工して第２のコーティング層を形成する。

二色性色素（Ｂ）の塗工は、これを適当な溶媒に溶解させて塗工する溶液塗工法のほか、二色性色素（Ｂ）を液晶温度以上に加温して溶融塗工する方法などが挙げられる。比較的簡易に塗工できることから、二色性色素（Ｂ）は、溶液塗工法によって塗工することが好ましい。

溶液塗工法では、非水溶性の二色性色素（Ｂ）の１種又は２種以上を適当な有機溶媒に溶解させ、この溶液を第１のコーティング層の上に直接、又は第１のコーティング層の上に形成された配向膜の上に塗工した後、固化させることにより、偏光機能を有する第２のコーティング層を得ることができる。

有機溶媒としては、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素；フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼンなどの芳香族炭化水素類；その他、アセトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素などを用いることができる。二色性色素（Ｂ）の溶媒としては、二色性色素（Ｂ）を含む溶液を第１のコーティング層の上に直接塗工することもできることから、二色性色素（Ａ）が溶解しないものを選択することが好ましい。
上記二色性色素（Ｂ）を含む溶液は、用いる色素の溶解性及び第２のコーティング層の層厚に応じて適宜設定されるものであるが、固形分濃度で０．１〜５０質量％程度、好ましくは０．５〜２０質量％程度に調整される。

二色性色素（Ａ）が溶解しない溶媒を用いる場合、二色性色素（Ｂ）を含む溶液は、第１のコーティング層に直接塗工することもできる。該溶液を第１のコーティング層の上に直接塗工し、溶媒を除去して色素を固定することにより、第２のコーティング層を形成することができる。該二色性色素（Ｂ）は、第１のコーティング層を構成する二色性色素（Ａ）の分子の配向方向に従って配向し、第１のコーティング層と透過軸が平行になった第２のコーティング層を得ることができる。

二色性色素（Ｂ）を含む溶液の塗工方法としては、例えばスピンコート法、バーコート法、グラビアコート法、リップコート法などを採用することができる。溶媒の除去条件は特に限定されず、例えば、室温での乾燥、温風を当てる、乾燥炉での乾燥、ホットプレートによる乾燥などを利用できる。
次いで、塗工した二色性色素（Ｂ）を加熱して液晶状態とし、配向させる。加熱方法としては、上記の乾燥方法と同様の方法で行なうことができる。熱処理温度は使用する二色性色素（Ｂ）の種類等により異なるが、通常、６０〜３００℃程度、好ましくは７０〜２００℃の範囲において行われる。また、加熱時間は、加熱温度及び使用する二色性色素（Ｂ）の種類等によって異なるが、通常５秒〜１時間程度、好ましく１０秒〜１０分の範囲において行われる。

加熱後、冷却することにより、二色性色素（Ｂ）の配向を固定する。冷却する際の冷却速度が遅すぎると微細な結晶が析出して、二色比が低下するおそれがあるため、冷却速度は１℃／秒以上、更に、冷却速度５℃／秒以上が好ましく、１０℃／秒以上がより好ましい。冷却手段としては、空冷や水冷などの強制冷却を用いるのが好ましい。但し、冷却速度は速すぎても特に問題はない。
二色性色素（Ｂ）が重合性官能基を有する場合には、冷却後、例えば、紫外線照射などで重合開始剤を活性化させる。紫外線照射条件は、十分に反応を促進させるために、不活性気体雰囲気中とすることが好ましい。通常、８０〜１６０ｍＷ／ｃｍ^２の照度を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。メタハライドＵＶランプや白熱管などの別種ランプを使用することもできる。なお、紫外線照射時、二色性色素（Ｂ）の表面温度が上昇しないように、コールドミラー、水冷その他の冷却処理あるいはライン速度を速くするなどして適宜に調整する。電子線照射は不活性気体雰囲気下で行なうことが望ましい。

以上のようにして、二色性色素（Ｂ）を配向させた後、冷却して、配向を固定することにより、第２のコーティング層を形成することができる。
かかる第２のコーティング層は、その厚みを２０μｍ以下とすることができ、更に、好ましくは厚み０．１〜１０μｍ、特に厚み０．２〜５μｍとすることができる。

また、第２のコーティング層の形成に際しては、第１のコーティング層に配向膜を形成し、この配向膜の上に二色性色素（Ｂ）を含む溶液を塗工することにより、第２のコーティング層を形成することもできる。
例えば、第１のコーティング層を形成した後、この上に、二色性色素（Ａ）が溶解しないような樹脂、例えば、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート樹脂などを用いてオーバーコート層を形成した後、更に、この上に配向膜を形成する。配向膜としては、特に限定されないが、この上に形成する二色性色素（Ｂ）を溶解させた有機溶剤で溶解しないような水溶性樹脂、例えば、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系；変性ポリアクリルアミドなどのポリアクリルアミド系；カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等のアルキルセルロース系；アクリルアミド・アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。

オーバーコート層上に配向膜を形成した後、該配向膜に公知のラビング処理を施す。ラビング処理は、該配向膜の配向方向が第１のコーティング層の二色性色素（Ａ）の配向方向と平行となるように施される。
該配向膜の上に、二色性色素（Ｂ）を塗工し、以後、上記と同様にして、二色性色素（Ｂ）を固定することにより、第２のコーティング層を得ることができる。
３層以上のコーティング層からなる偏光子の場合には、該第２のコーティング層の上に、順次３層目以降のコーティング層が形成される。
尚、最も外側に位置するコーティング層の表面には、必要に応じて上記オーバーコート層が設けられる。

上記のようにして得られた２層のコーティング層は、偏光子として用いられる。該２層のコーティング層は、基材から剥離して使用してもよいし、剥離することなく基材と共に使用してもよい。
尚、上記では、先ず二色性色素（Ａ）を塗工して第１のコーティング層を形成し、この上に二色性色素（Ｂ）を塗工して第２のコーティング層を形成したが、反対に、基材上に二色性色素（Ｂ）を塗工して第２のコーティング層を形成し、この上に二色性色素（Ａ）を塗工して第１のコーティング層を形成してもよい。つまり、各コーティング層は、どのような順序に積層されていても構わない。

本発明によって得られた偏光子は、偏光度が高く、極めて優れた偏光性能を有し、様々な応用分野へ利用することができる。

本発明の偏光子は、実用に際して、粘着剤層が設けられる。粘着剤層は、コーティング層側に設けられる。
図１に本発明の偏光子を示す。同図（ａ）は、２層のコーティング層２１，２２を有する偏光子１を示し、図１（ｂ）は、３層のコーティング層２１，２２，２３を有する偏光子１を示し、３は、基材を、４は、粘着剤層を、５は、離型シートを示す。

前記粘着剤層には、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の各種のものを例示できるが、これらのなかでもアクリル系粘着剤が好ましく、そのベースポリマーの重量平均分子量は、３０万〜２５０万程度のものが好ましい。
尚、アクリル系粘着剤のベースポリマーであるアクリル系重合体に使用きれるモノマーとしては、各種（メタ）アクリル酸エステル（（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルをいい、以下（メタ）とは同様の意味である）を併用できる。かかる（メタ）アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル等を例示でき、これらを単独もしくは組み合わせて使用できる。

また、得られるアクリル酸重合体に極性を付与するために前記（メタ）アクリル酸エステルの一部に代えて（メタ）アクリル酸を少量使用することもできる。さらに、架橋性単量体として（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等も併用しうる。さらに所望により、（メタ）アクリル酸エステル重合体の粘着特性を損なわない程度において他の共重合可能な単量体、例えば、酢酸ビニル、スチレン等を併用しうる。
ゴム系粘着剤のベースポリマーとしては、例えば天然ゴム、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、再生ゴム、ポリイソブチレン系ゴム、さらにはスチレン−イソプレンスチレン系ゴム、ステレン−ブタジエンスチレン系ゴムなどがあげられるシリコーン系粘着剤のべ一スポリマーとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
また、前記粘着剤は、架橋剤を含有することができる。架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、ポリアミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹胎等があげられる。さらに前記粘着剤には必要に応じて、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を適宜使用することもできる。

粘着剤層の形成方法は特に制限されず、粘着剤（溶液）を塗布し乾燥する方法、粘着剤層を設けた離型シートにより転写する方法等が挙げられる。粘着剤層の厚さは特に限定されないが、１０〜４０μｍ程度とするのが好ましい。
前記粘着剤層に仮接着する離型シートは、厚みが４０μｍ以上のものを特に制限なく使用できる。離型シートは、上記厚さ条件を除き、従来に公知のものを用いることができる。離型シートとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シート、金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどが挙げられる。これら離型シートのなかでも、プラスチックフィルムが剛性やハンドリングの点から好ましい。

本発明の偏光子は、他の光学層と積層した光学フィルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、本発明の偏光子に反射板または半透過反射板を積層した反射型偏光板又は半透過型偏光板、偏光子に位相差板を積層した楕円偏光板または円偏光板、偏光子に視角補償フィルムを積層した広視野角偏光板などの各種の光学フィルムとして用いることができる。
例えば、上記粘着剤層が設けられた偏光子は、粘着剤層を介して、上記位相差板の一面に接着することにより、楕円偏光板または円偏光板を得ることができる。
尚、本発明の偏光子と他の光学層の接着は、粘着剤に限られず、接着剤を用いて行うこともできる。

本発明の偏光子や光学フィルムは、例えば、液晶パネルや液晶表示装置、その他の画像表示装置に使用でき、その使用方法や配置は、従来の液晶パネルや液晶表示装置などと同様である。
本発明の液晶パネルは、例えば、液晶セルの片面又は両面、特に、少なくとも表示画面側に、本発明の光学フィルムが配置されていることが好ましく、本発明の液晶表示装置は、このような液晶パネルを備えていればよい。
例えば、位相差板に本発明の偏光子が積層された楕円偏光板又は円偏光板は、位相差板側を液晶セルの片面（表示画面側）に接着することにより、液晶パネルの態様で使用される。

本発明の液晶表示装置は、本発明の光学フィルム（楕円偏光板または円偏光板など）を液晶セルの片面又は両面に配置してなる透過型や反射型、あるいは透過・反射両用型等の従来に準じた適宜な構造とすることができる。従って、液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表される単純マトリクス駆動型のものなどの適宜なタイプの液晶セルを用いたものであっても良い。また、液晶セルの両面に本発明の光学フィルムを設ける場合、それらは同じ物であってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えばプリズムアレイシートやレンズアレイシート、拡散板やバックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。

また、本発明の偏光子や光学フィルムの用途は、前述のような液晶表示装置に限られず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ）およびＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Field Emission Display）等の自発光型の画像表示装置などにも使用できる。これらの各種画像表示装置に本発明の光学フィルムを使用する際には、これを表示画面側に配置することが好ましい。これによって、例えば、電極により反射された外光を除去し、明るい環境下であっても視認性を向上できる。なお、本発明の画像表示装置は、従来公知の構成、配置が適用できる。

つぎに本発明の偏光子を以下の実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施例１
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレート製二軸延伸フィルム（東レ（株）製、商品名：ルミラー）の一面に、バーコーティング法にて二色性色素を含む溶液（ＯＰＴＩＶＡ社製、商品名：ＬＣポラライザーＴＣＦ。二色性色素が水に１２質量％溶解された溶液。この二色性色素の最大吸収波長は、６１１ｎｍ。但し、積分球付分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ−４１００）にて測定）を厚み１μｍに塗工し、自然乾燥した。この上にアクリル樹脂をスピンコート法にて厚み０．５μｍに塗工した。更に、このアクリル樹脂層の上からスピンコート法にてポリビニルアルコールを厚み０．５μｍに塗工し、１００℃で１時間加熱した後、このＰＶＡ層の上に、前記二色性色素のコーティング方向と直交する方向にラビング処理を施した。ラビング処理を施したＰＶＡ層の上に、液晶性二色性色素（三菱化学（株）製、商品名：ＬＳＲ−４０６。この二色性色素の最大吸収波長は、５０６ｎｍ）を含む溶液（該色素が１，１，２，２−テトラクロロエタンに３質量％溶解された溶液）を２０００ｒｐｍ２秒でスピンコートした後、１３０℃で２分加熱後、１０℃／秒の冷却速度で冷却し、該色素を配向させた。この２層目のコーティング層の上に転写法により厚み２０μｍの粘着剤層を積層することにより、偏光子を作製した。得られた偏光子は、厚み６３μｍ（ＰＥＴフィルムから粘着剤まで）であった。

実施例２
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレート製二軸延伸フィルム（東レ（株）製、商品名：ルミラー）の一面に、バーコーティング法にて二色性色素を含む溶液（ＯＰＴＩＶＡ社製、商品名：ＬＣポラライザーＴＣＦ。実施例１と同じもの）を厚み１μｍに塗工し、自然乾燥した。この第１のコーティング層の上に、液晶性二色性色素（三菱化学（株）製、商品名：ＬＳＲ−４０６）を含む溶液（実施例１と同じもの）を２０００ｒｐｍ、２秒でスピンコートした後、１３０℃で２分加熱後、１０℃／秒の冷却速度で冷却した。この第２のコーティング層の上に転写法により厚み２０μｍの粘着剤層を積層することにより、偏光子を作製した。得られた偏光子は、厚み６３μｍ（ＰＥＴフィルムから粘着剤まで）であった。

比較例１
厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレート製二軸延伸フィルム（東レ（株）製、商品名：ルミラー）の一面に、バーコーティング法にて二色性色素（ＯＰＴＩＶＡ社製、商品名：ＬＣポラライザーＴＣＦ。実施例１と同じもの）を厚み１μｍに塗工し、自然乾燥した。この上に転写法により厚み２０μｍの粘着剤層を積層することにより、偏光子を作製した。得られた偏光子は、厚み５９μｍ（ＰＥＴフィルムから粘着剤まで）であった。

比較例２
ヨウ素で染色されたポリビニルアルコール製の延伸フィルム（厚み２５μｍ）の両面に、トリアセチルセルロースが積層され、一方のトリアセチルセルロースの表面に厚み２０μｍの粘着剤層が積層された偏光子（日東電工（株）製、商品名：偏光板ＳＥＧ１４２５）をそのまま使用した。この偏光子は、厚み２０５μｍであった。

試験例
実施例及び比較例の各偏光子の偏光性質を、積分球付分光光度計（（株）日立製作所製、商品名：Ｕ−４１００）を用いて測定し、波長５５０ｎｍの偏光度及び単体透過率を測定した。各偏光子の偏光度及び単体透過率の結果を表１に示す。
尚、偏光度Ｐ及び単体透過率Ｔは、下記の式で求めた。
Ｐ＝｛（Ｋ１−Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）｝×１００。
Ｔ＝（Ｋ１＋Ｋ２）／２。
但し、Ｋ１は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を、Ｋ２は、その直交方向の直線偏光の透過率を表す。Ｋ１及びＫ２の透過率は、グラントムソンプリズム偏光子を通して得られた完全偏光を１００％として測定した。

実施例１及び２の偏光子は、９９％を超える極めて高い偏光度を示し、単体透過率も優れている。一方、比較例１の偏光子は、偏光度が低く、比較例２の偏光子は、厚みが非常に厚いため、軽量化できない。

本発明の偏光子の一実施形態を示す縦断面図。

符号の説明

１…偏光子、２１，２２，２３…コーティング層、３…基材、４…粘着剤層、５…離型シート

Claims

可視光域に於いて最大吸収波長の異なる二色性色素を、それぞれ塗工して得られた２層以上のコーティング層を有することを特徴とする偏光子。
各コーティング層を構成するそれぞれの二色性色素は、最大吸収波長の差が５０〜２００ｎｍである請求項１記載の偏光子。
５５０〜６５０ｎｍの範囲で最大吸収波長を示す二色性色素（Ａ）を含むコーティング層と、４５０〜５５０ｎｍの範囲で最大吸収波長を示す二色性色素（Ｂ）を含むコーティング層と、の少なくとも２層を有する請求項１又は２記載の偏光子。
二色性色素（Ａ）及び二色性色素（Ｂ）のうち、何れか一方が水溶性のリオトロピック液晶性色素で、他方が非水溶性の液晶性色素である請求項３記載の偏光子。
二色性色素（Ａ）が、下記一般式（１）で表される色素を含む請求項３又は４記載の偏光子。
式（１）：（クロモゲン）（ＳＯ_３Ｍ）_ｎ（但し、Ｍは、カチオンを示す）
請求項１〜５の何れかに記載の偏光子を備える光学フィルム。
請求項１〜５の何れかに記載の偏光子又は請求項６記載の光学フィルムを備える液晶パネル。
請求項１〜５の何れかに記載の偏光子又は請求項６記載の光学フィルムを備える画像表示装置。