JP2002258043A

JP2002258043A - 偏光板及びそれを用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002258043A
Application number: JP2001057942A
Authority: JP
Inventors: Senri Yoshikawa; せんり吉川; Yuji Saiki; 雄二済木; Yoichiro Sugino; 洋一郎杉野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】明るく色再現性の良い液晶表示装置を提供す
ることのできる偏光板、およびそれを用いた液晶表示装
置を提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系フィルムから形
成された偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを積層
した、単体透過率４４．０％以上、偏光度９９．６％以
上の偏光板であって、前記偏光板の波長４４０ｎｍにお
ける平行透過率Ｔp440および直交透過率Ｔc440と、波長
５５０ｎｍにおける平行透過率Ｔp550および直交透過率
Ｔc550と、波長６１０ｎｍにおける平行透過率Ｔp610お
よび直交透過率Ｔc610とが、下記式（１）、（２）、
（３）、（４）を同時に満足する偏光板とする。０．８５≦Ｔp440／Ｔp550≦１．１０（１）０．９０≦Ｔp610／Ｔp550≦１．１０（２）１．０≦Ｔc440／Ｔc550≦８．０（３）０．０８≦Ｔc610／Ｔc550≦１．１０（４）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（以
下、ＬＣＤと略称することがある。）に使用される偏光
板及びそれを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、卓上電子計算機、電子
時計、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサ、
自動車や機械の計器類等に使用されており、この液晶表
示装置には偏光板が使用されている。偏光板としては、
ヨウ素又は二色性染料を吸着配向させたポリビニルアル
コール系フィルムからなる偏光フィルムの両面に、トリ
アセチルセルロース等の保護フィルムを積層したもの等
が使用されており、明るく、色の再現性が良い液晶表示
装置を提供するために、高い透過率と高い偏光度を兼ね
備えた偏光板が必要とされている。

【０００３】明るくかつ色の再現性が良い液晶表示装置
を提供するためには、単体透過率及びコントラストが高
く、吸収軸を平行にして２枚重ねたときの光の透過率
（平行透過率）と、吸収軸を直交にして２枚重ねたとき
の光の透過率（直交透過率）が、可視光領域において波
長に依存せずバラツキの少ないことが必要である。表示
装置の好ましい色相範囲は、白及び黒表示においてＸＹ
Ｚ表色系（ＣＩＥ１９３１表色系）上で０．２７≦ｘ≦
０．３１、０．２７≦ｙ≦０．３１である。

【０００４】一般に液晶表示装置に使用されるバックラ
イトは、４４０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍの３つの
波長に輝線ピークを持つため、これらの３波長での透過
率を同じにすることが色再現性を良くするための重要な
ポイントとなる。また、十分な明るさと偏光度を兼ね備
えるためには、単体透過率が４４．０％以上で偏光度が
９９．６％以上であることが必要である。

【０００５】しかし、従来の技術で得られる偏光板は、
可視光領域においてパネルの明るさと色再現性の両立が
困難であった。例えば、パネルの明るさを得るために偏
光板の単体透過率を高くすると、直交状態での短波長及
び長波長の光ヌケが大きくなる。逆に、直交状態での短
波長側及び長波長側の光ヌケを小さくしようとすると、
単体透過率が低くなりパネルの明るさを十分得ることが
できない問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記課題を解決するた
め、パネルの明るさと色再現性に優れた液晶表示装置を
提供するため鋭意検討した結果、偏光板の単体透過率４
４．０％以上、偏光度９９．６％以上であることが必要
であり、また、平行透過率が０．８５≦Ｔp440／Ｔp550
≦１．１０かつ０．９０≦Ｔp610／Ｔp550≦１．１０の
関係を満足する場合は、バックライトが輝線ピークを持
つ３つの波長でバラツキが少なく、しかも直交透過率も
１．０≦Ｔc440／Ｔc550≦８．０かつ０．０８≦Ｔc610
／Ｔc550≦１．１０の関係を満足する場合は、直交透過
率のバラツキが少なく、十分な明るさと色再現性を実現
できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の偏光板は、ポリ
ビニルアルコール系フィルムから形成された偏光子の少
なくとも片面に保護フィルムを積層した、単体透過率４
４．０％以上、偏光度９９．６％以上の偏光板であっ
て、前記偏光板の波長４４０ｎｍにおける平行透過率Ｔ
p440および直交透過率Ｔc440と、波長５５０ｎｍにおけ
る平行透過率Ｔp550および直交透過率Ｔc550と、波長６
１０ｎｍにおける平行透過率Ｔp610および直交透過率Ｔ
c610とが下記式（１）、（２）、（３）、（４）を同時
に満足することを特徴とする。０．８５≦Ｔp440／Ｔp550≦１．１０（１）０．９０≦Ｔp610／Ｔp550≦１．１０（２）１．０≦Ｔc440／Ｔc550≦８．０（３）０．０８≦Ｔc610／Ｔc550≦１．１０（４）

【０００８】また、本発明の偏光板においては、偏光子
はヨウ素を吸着させたポリビニルアルコール系フィルム
であることが好ましく、保護フィルムはトリアセチルセ
ルロースフィルムであることが好ましい。

【０００９】また、本発明の偏光板は、前記の偏光板
と、位相差板、反射板、半透過反射板、視角補償フィル
ムおよび輝度向上フィルムから選ばれる少なくとも１つ
の光学層との積層体からなることを特徴とする。

【００１０】さらに、本発明の液晶表示装置は、前記い
ずれかの偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置した
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、ポリビニルアルコール
系フィルムから形成された偏光子の少なくとも片面に保
護フィルムを積層した偏光板であって、特定波長におけ
る平行透過率と直交透過率を一定の関係を満足する範囲
に限定することにより、パネルの明るさと色再現性を両
立し得る偏光板及びそれを用いた液晶表示装置を提供す
るものである。

【００１２】即ち、ポリビニルアルコール系フィルムか
ら形成された偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを
積層した偏光板の特性を、単体透過率４４．０％以上、
偏光度９９．６％以上で、かつ波長４４０ｎｍにおける
平行透過率Ｔp440および直交透過率Ｔc440と、波長５５
０ｎｍにおける平行透過率Ｔp550および直交透過率Ｔc5
50と、波長６１０ｎｍにおける平行透過率Ｔp610および
直交透過率Ｔc610とが、下記式（１）、（２）、
（３）、（４）を同時に満足する偏光板は、液晶ディス
プレイが明るくかつ色の再現性が良いことを確認した。０．８５≦Ｔp440／Ｔp550≦１．１０（１）０．９０≦Ｔp610／Ｔp550≦１．１０（２）１．０≦Ｔc440／Ｔc550≦８．０（３）０．０８≦Ｔc610／Ｔc550≦１．１０（４）

【００１３】本発明において、偏光板は、二色性物質含
有のポリビニルアルコール系偏光フィルム等からなる偏
光子の片側又は両側に、適宜の接着層を介して保護層と
なる透明保護フィルムを積層したものからなる。

【００１４】偏光子（偏光フィルム）は、例えばポリビ
ニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコー
ル等のポリビニルアルコール系ポリマーからなる、厚さ
が２００μｍ以下のフィルムに、膨潤処理、ヨウ素や二
色性染料等よりなる二色性物質による染色処理、延伸処
理、架橋処理を、適宜な順序や方式で施し、乾燥したも
のを用いることができる。染色、延伸、架橋の各工程
は、別々に行う必要はなく同時に行ってもよい。一般
に、自然光を入射させると直線偏光を透過するものであ
ればよく、特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ま
しい。偏光子の厚さは、特に限定されるものではない
が、５〜８０μｍが一般的で、特に１０〜４０μｍが好
ましい。

【００１５】ポリビニルアルコール系ポリマーとして
は、酢酸ビニルを重合した後にケン化したものや、酢酸
ビニルに少量の不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸等
の共重合可能なモノマーを共重合したもの等が挙げられ
る。フィルムの水への溶解度の点から、平均重合度は５
００〜１万が好ましく、より好ましくは１０００〜６０
００であり、ケン化度は７５モル％以上が好ましく、よ
り好ましくは９８モル％以上である。

【００１６】偏光子（偏光フィルム）の片側又は両側に
設ける透明保護層となる保護フィルム素材としては、適
宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明
性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリ
マーからなるフィルム等が好ましく用いられる。そのポ
リマーの例としては、トリアセチルセルロースの如きア
セテート系樹脂やポリエステル系樹脂、ポリエーテルス
ルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アク
リル系樹脂等があげられるが、これに限定されるもので
はない。

【００１７】偏光特性や耐久性などの点より、特に好ま
しく用いることができる透明保護フィルムは、表面をア
ルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフ
ィルムである。透明保護フィルムの厚さは、任意である
が一般には偏光板の薄型化などを目的に５００μｍ以
下、好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは５〜１
５０μｍとされる。なお、偏光フィルムの両側に透明保
護フィルムを設ける場合、その表裏で異なるポリマー等
からなる透明保護フィルムを用いてもよい。

【００１８】保護層に用いられる透明保護フィルムは、
本発明の目的を損なわない限り、ハードコート処理や反
射防止処理、スティッキングの防止や拡散ないしアンチ
グレア等を目的とした処理などを施したものであっても
よい。ハードコート処理は、偏光板表面の傷付き防止な
どを目的に施されるものであり、例えばシリコーン系、
ウレタン系、アクリル系、エポキシ系などの適宜な紫外
線硬化型樹脂による硬度や滑り性等に優れる硬化皮膜
を、透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形
成することができる。

【００１９】一方、反射防止処理は偏光板表面での外光
の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた
反射防止膜などの形成により達成することができる。ま
た、スティッキング防止は隣接層との密着防止を目的
に、アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して
偏光板透過光の視認を阻害することの防止などを目的に
施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエン
ボス加工方式等による粗面化方式や透明微粒子の配合方
式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細
凹凸構造を付与することにより形成することができる。

【００２０】前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が
０．５〜２０μｍのシリカやアルミナ、チタニアやジル
コニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸
化アンチモン等が挙げられ、導電性を有する無機系微粒
子を用いてもよく、また、架橋又は未架橋のポリマー粒
状物等からなる有機系微粒子等を用いることもできる。
透明微粒子の使用量は、透明樹脂１００質量部あたり２
〜７０質量部、特に５〜５０質量部が一般的である。

【００２１】透明微粒子配合のアンチグレア層は、透明
保護フィルムそのものとして、あるいは透明保護フィル
ム表面への塗工層等として設けることができる。アンチ
グレア層は、偏光板透過光を拡散して視角を拡大するた
めの拡散層（視角補償機能など）を兼ねるものであって
もよい。なお、上記の反射防止層やスティッキング防止
層、拡散層やアンチグレア層等は、それらの層を設けた
シートなどからなる光学層として透明保護フィルムとは
別体のものとして設けることもできる。

【００２２】本発明の偏光板は、例えば下記の方法にて
作製可能である。

【００２３】まず、Ｉ^-イオンを含む水溶液中に浸漬さ
せるなどの方法により偏光子中のＩ^-イオン含有量を調
整する。染色処理においては、ポリビニルアルコール系
フィルムを、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物質
が添加された２０〜７０℃の染色浴に１〜２０分間浸漬
し、ヨウ素や二色性染料を吸着させる。染色浴中のヨウ
素または二色性染料の濃度は、通常水１００質量部あた
り０．１〜１．０質量部である。なかでも、ヨウ素によ
る染色処理を施したものは、透過率が高く、高偏光度と
なる、即ち二色性が高いため好ましい。染色浴中には、
ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、
ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨウ化
銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化錫、ヨ
ウ化チタン等のヨウ化物等の助剤を２〜２０質量部、好
ましくは０．０２〜１０質量部添加してもよく、染色効
率を高める上で特に好ましい。また、染色処理をしつつ
延伸処理を行うこともできる。水溶媒以外に、水と相溶
性のある有機溶媒が少量含有されていてもよい。また、
ポリビニルアルコール系フィルムは、ヨウ素または二色
性染料含有水溶液中で染色させる前に、水浴等で２０〜
６０℃で０．１〜１０分間膨潤処理されていてもよい。

【００２４】ヨウ素または二色性染料含有水溶液（染色
浴）中での延伸は、例えば、ポリビニルアルコール系フ
ィルムを、ヨウ素または二色性染料含有水溶液に浸漬さ
せながら３〜７倍に延伸すればよい。また、ヨウ素また
は二色性染料含有水溶液を、ポリビニルアルコール系フ
ィルムに塗布、噴霧しながら延伸する方法でもよい。延
伸方法は特に限定されるものではなく、例えば、フィル
ムに付与する張力を適宜調整する方法等により延伸する
ことができる。

【００２５】次に、延伸処理したポリビニルアルコール
系フィルムを、ホウ素化合物含有水溶液中で総延伸倍率
が３〜７倍になるように延伸するのが好ましい。延伸倍
率が３倍未満の場合は、高偏光度の偏光板を得ることが
不可能となり、フィルムの膨潤によりしわが発生しやす
くなる。また、７倍を超える場合は、延伸切れが発生し
やすく、安定して高偏光度のフィルムが得られにくくな
る。

【００２６】前記の架橋処理を行うホウ素化合物含有水
溶液の組成は、通常水１００質量部あたりホウ酸、ホウ
砂、グリオキザール、グルタルアルデヒド等のＰＶＡ架
橋剤を単独又は混合で１〜１０質量部である。架橋浴中
には、ヨウ化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリ
ウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化鉛、ヨ
ウ化銅、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化
錫、ヨウ化チタン等のヨウ化物等の助剤を０．０５〜１
５質量％、好ましくは０．５〜８質量％添加してもよ
く、面内の均一な特性を得る点で特に好ましい。水溶液
の温度は通常２０〜７０℃の範囲である。浸漬時間は、
特に限定されないが、通常１秒〜１５分間、好ましくは
５秒〜１０分間である。水溶媒以外に、水と相溶性のあ
る有機溶媒が少量含有されていてもよい。

【００２７】ホウ素化合物含有水溶液中での延伸は、例
えば、延伸したポリビニルアルコール系フィルムを、ホ
ウ素化合物含有水溶液に浸漬させながら延伸すればよ
い。また、ホウ素化合物含有水溶液を、緩和したポリビ
ニルアルコール系フィルムに塗布、噴霧しながら延伸す
る方法であってもよい。延伸方法は特に限定されるもの
ではなく、例えば、フィルムに付与する張力を適宜調整
する方法、比率を固定して延伸する方法、またそれらを
多段に実施する方法等により延伸することができる。な
お、張力はホウ素化合物の種類、ホウ素化合物含有水溶
液の温度や濃度、ポリビニルアルコール系フィルムの平
均重合度、種類等に応じて調整される。

【００２８】上記の吸着配向処理を施したポリビニルア
ルコール系フィルムを、さらに水温１０〜６０℃、濃度
０．１〜１０質量％のヨウ化カリウム等のヨウ化物水溶
液に１秒〜１分間浸漬した後、水洗し、２０〜８０℃で
１分〜１０分間乾燥して偏光子を得る。

【００２９】前記偏光子（偏光フィルム）と保護層であ
る透明保護フィルムとの接着処理は、特に限定されるも
のではないが、例えば、ビニルアルコール系ポリマーか
らなる接着剤、あるいは、ホウ酸やホウ砂、グルタルア
ルデヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール
系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤等
を介して行うことができる。かかる接着層は、水溶液の
塗布乾燥層等として形成されるものであるが、その水溶
液の調製に際しては必要に応じて、他の添加剤や、酸等
の触媒も配合することができる。

【００３０】偏光子と保護層を貼り合わせた後に、湿度
や熱の影響で剥がれにくく、光透過率や偏光度に優れる
ものとするため、温度２０〜９０℃、好ましくは３０〜
６０℃で乾燥する。乾燥温度が２０℃未満の場合は、乾
燥に時間がかかったり、充分に乾燥できず、加熱に対す
る耐久性が低くなり、９０℃を超えると、変色してしま
ったり、加湿に対する耐久性が低くなる。乾燥時間は、
一般に、１〜２０分、好ましくは３〜１０分である。

【００３１】また、偏光子と保護層を貼り合わせた後
に、光透過率や偏光度に優れるものとするため、４０〜
８０℃、好ましくは５０〜７０℃、湿度５０〜１００％
ＲＨ、好ましくは６０〜９５％ＲＨの条件下で、１分〜
２４時間加湿処理する。加湿処理時間は、加湿前の偏光
板の特性や加湿条件にもよるが、加湿処理前の偏光板の
単体透過率が４２〜４５％で偏光度９９．５％以上であ
る場合に、６０℃９０％ＲＨ加湿下で３０分〜１０時間
放置するのがよい。

【００３２】偏光板の乾燥及び加湿処理は、どちらか一
方のみを実施しても、双方実施してもよい。双方実施す
ることにより、本発明の目的をより達成することが可能
となる。これらの方法により偏光板の色相が改善される
理由は明らかではないが、ＴＡＣ貼り合せ後６０℃より
も高い温度での加熱により乾燥させた偏光板に対し、低
温乾燥や加湿処理により得られる偏光板は、偏光子中に
存在するヨウ素（錯体またはイオン）や、ヨウ素を取り
巻くＰＶＡ分子及び水分子または他の分子・イオンの存
在状態の自由度が増しており、ヨウ素の吸収波長域が広
がるためと考えられる。

【００３３】本発明の偏光板は、実用に際して他の光学
層と積層した光学部材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く、例えば位相差板（１
／２波長板、１／４波長板などのλ板も含む）、反射板
や半透過反射板、視角補償フィルムや輝度向上フィルム
などの、液晶表示装置等の形成に用いられることのある
適宜な光学層の１層または２層以上を用いることができ
る。特に、前述した偏光子と保護層からなる偏光板に更
に位相差板が積層されている楕円偏光板または円偏光
板、前述した偏光子と保護層からなる偏光板に更に反射
板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板ま
たは半透過反射型偏光板、前述した偏光子と保護層から
なる偏光板に更に視角補償フィルムが積層されている偏
光板、あるいは、前述した偏光子と保護層からなる偏光
板に更に輝度向上フィルムが積層されている偏光板が好
ましい。

【００３４】前記の反射板について説明すると、反射板
は、それを偏光板に設けて反射型偏光板を形成するため
のものであり、反射型偏光板は、通常液晶セルの裏側に
設けられ、視認側（表示側）からの入射光を反射させて
表示するタイプの液晶表示装置などを形成でき、バック
ライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型
化を図りやすいなどの利点を有する。

【００３５】反射型偏光板の形成は、必要に応じ上記し
た透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等か
らなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行う
ことができる。その具体例としては、必要に応じマット
処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の
反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成
したものなどが挙げられる。

【００３６】また、微粒子を含有させて表面を微細凹凸
構造とした上記の透明保護フィルムの上に、その微細凹
凸構造を反映させた反射層を有する反射型偏光板なども
挙げられる。表面微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱
反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防
止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。透明
保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸
構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプ
レーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式や
メッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護フィルム
の表面に直接付設する方法などにより行うことができ
る。

【００３７】また、反射板は、上記した偏光板の透明保
護フィルムに直接付設する方式に代えて、その透明保護
フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる
反射シートなどとして用いることもできる。反射板の反
射層は、通常、金属からなるので、その反射面がフィル
ムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化によ
る反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の
点や、保護層の別途付設の回避の点などから好ましい。

【００３８】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲
気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節
約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用い
て使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用で
ある。

【００３９】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に位相差板が積層されている楕円偏光板また
は円偏光板について説明する。

【００４０】直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えた
り、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、ある
いは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板など
が用いられ、特に、直線偏光を楕円偏光または円偏光に
変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変える位
相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも
言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言
う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用い
られる。

【００４１】楕円偏光板は、スーパーツイストネマチッ
ク（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折によって
生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色
のない白黒表示にする場合などに有効に用いられる。更
に、３次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の
画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防
止）することができ好ましい。円偏光板は、例えば画像
がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を
整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機
能も有する。

【００４２】前記位相差板の具体例としては、ポリカー
ボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリ
オレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜な
ポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性
フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマー
の配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられ
る。また、傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマー
フィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるその
収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及
び収縮処理したものや液晶ポリマーを斜め配向させたも
のなどが挙げられる。

【００４３】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に視角補償フィルムが積層されている偏光板
について説明する。

【００４４】視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面
を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合で
も、画像が比較的鮮明に見えるように視角を広げるため
のフィルムである。このような視角補償フィルムとして
は、トリアセチルセルロースフィルムなどにディスコテ
ィック液晶を塗工したものや、位相差板が用いられる。
通常の位相差板には、その面方向に一軸に延伸された複
屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、
視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方
向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルム
とか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された
厚さ方向の屈折率を制御した傾斜配向ポリマーフィルム
のような２方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配
向フィルムとしては、前述したように、例えばポリマー
フィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるその
収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及
び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させた
ものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマー
は、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用
いられる。

【００４５】前述した偏光子と保護層からなる偏光板
に、輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液
晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上
フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側か
らの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直
線偏光又は所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過す
る特性を示すもので、輝度向上フィルムを前述した偏光
子と保護層とからなる偏光板と積層した偏光板は、バッ
クライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の
透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過
せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した
光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転さ
せて輝度向上板に再入射させ、その一部又は全部を所定
偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過
する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収されにくい偏
光を供給して液晶画像表示等に利用しうる光量の増大を
図ることにより輝度を向上させうるものである。

【００４６】前記の輝度向上フィルムとしては、例えば
誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィル
ムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過し
て他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液
晶層、特にコレステリック液晶ポリマーの配向フィルム
やその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如
き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射し
て他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを
用いることができる。

【００４７】従って、所定偏光軸の直線偏光を透過する
タイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま
偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板
による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることが
できる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透
過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子
に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よ
りその透過円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光
板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板と
して１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏
光に変換することができる。

【００４８】可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板
として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの光
等の単色光に対して１／４波長板として機能する位相差
層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長
板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより
得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルム
の間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差
層からなるものであってよい。

【００４９】なお、コレステリック液晶層についても、
反射波長が相違するものの組合せにして２層又は３層以
上重畳した配置構造とすることにより、可視光域等の広
い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、
それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることが
できる。

【００５０】また、偏光板は、偏光分離型偏光板の如
く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したも
のからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板
や半透過型偏光板と位相差板を組合せた反射型楕円偏光
板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。２層又は
３層以上の光学層を積層した光学部材は、液晶表示装置
等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成する
ことができるものであるが、予め積層して光学部材とし
たものは、品質の安定性や組立作業性等に優れて液晶表
示装置などの製造効率を向上させることができる利点が
ある。なお、積層には、粘着層等の適宜な接着手段を用
いることができる。

【００５１】前述した偏光板や光学部材には、液晶セル
等の他部材と接着するための粘着層を設けることもでき
る。その粘着層は、アクリル系等の従来に準じた適宜な
粘着剤にて形成することができる。特に、吸湿による発
泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性
の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性
に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が
低くて耐熱性に優れる粘着層であることが好ましい。ま
た、微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層等とするこ
ともできる。粘着層は必要に応じて必要な面に設ければ
よく、例えば、偏光子と保護層からなる偏光板の保護層
について言及するならば、必要に応じて、保護層の片面
又は両面に粘着層を設ければよい。

【００５２】偏光板や光学部材に設けた粘着層が表面に
露出する場合には、その粘着層を実用に供するまでの
間、汚染防止等を目的にセパレータにて仮着カバーする
ことが好ましい。セパレータは、上記の透明保護フィル
ム等に準じた適宜な薄葉体に、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
な剥離剤による剥離コートを設ける方式などにより形成
することができる。

【００５３】なお、上記の偏光板や光学部材を形成する
偏光フィルムや透明保護フィルム、光学層や粘着層等の
各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフ
ェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノ
アクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外
線吸収剤で処理する方式等の適宜な方式により紫外線吸
収能を持たせたもの等であってもよい。

【００５４】本発明の偏光板は、液晶表示装置等の各種
装置の形成などに用いることができ、特に、偏光板を液
晶セルの片側又は両側に配置してなる反射型や半透過型
の液晶表示装置に好ましく用いることができる。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アクティブマトリクス駆動型
のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマ
チック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よい。

【００５５】また、液晶セルの両側に偏光板や光学部材
を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、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、光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層又は２層以上配置することができる。

【００５６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさ
らに具体的に説明する。（実施例１）平均重合度２４００のポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水で１分間膨潤さ
せ、３０℃のヨウ化カリウム／ヨウ素（質量比１０：
１）水溶液に浸漬し３倍に延伸した。この時のヨウ化カ
リウム／ヨウ素（質量比１０：１）水溶液の濃度はヨウ
素濃度０．２８質量％とした。次いで、５０℃の４質量
％ホウ酸水溶液中で、総延伸倍率が６倍になるように延
伸し、３０℃の３質量％ヨウ化カリウム水溶液中に５秒
間浸漬した後、５０℃で４分間加熱処理することにより
乾燥させ、偏光子を得た。得られた偏光子の両面に、Ｐ
ＶＡ系接着剤を用いてトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）フィルムを貼り合せ、８０℃で４分間加熱すること
により乾燥させて偏光板を作製した。さらに、得られた
偏光板を６０℃９０％ＲＨに４時間放置し偏光板を得
た。

【００５７】（実施例２）平均重合度２４００のポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水で
１分間膨潤させ、３０℃のヨウ化カリウム／ヨウ素（質
量比１０：１）水溶液に浸漬し３倍に延伸した。この時
のヨウ化カリウム／ヨウ素（質量比１０：１）水溶液の
濃度はヨウ素濃度０．２８質量％とした。次いで、５０
℃の４質量％ホウ酸水溶液中で、総延伸倍率が６倍にな
るように延伸し、３０℃の３質量％ヨウ化カリウム水溶
液中に５秒間浸漬した後、５０℃で４分間加熱処理する
ことにより乾燥させ、偏光子を得た。得られた偏光子の
両面に、ＰＶＡ系接着剤を用いてトリアセチルセルロー
ス（ＴＡＣ）フィルムを貼り合せ、６０℃で４分間加熱
することにより乾燥させて偏光板を作製した。

【００５８】（比較例１）平均重合度２４００のＰＶＡ
フィルムを、３０℃の温水で１分間膨潤させ、３０℃の
ヨウ化カリウム／ヨウ素（質量比１０：１）水溶液に浸
漬し３倍に延伸した。この時のヨウ化カリウム／ヨウ素
（質量比１０：１）水溶液の濃度はヨウ素濃度０．２８
質量％とした。次いで、５０℃の４質量％ホウ酸水溶液
中で、総延伸倍率が６倍になるように延伸し、３０℃の
３質量％ヨウ化カリウム水溶液中に５秒間浸漬した後、
５０℃で４分間加熱処理することにより乾燥させ、偏光
子を得た。得られた偏光子の両面に、ＰＶＡ系接着剤を
用いてＴＡＣフィルムを貼り合せ、８０℃で４分問加熱
することにより乾燥させて偏光板を作製した。

【００５９】（比較例２）平均重合度２４００のＰＶＡ
フィルムを、３０℃の温水で１分間膨潤させ、３０℃の
ヨウ化カリウム／ヨウ素（質量比１０：１）水溶液に浸
漬し３倍に延伸した。この時のヨウ化カリウム／ヨウ素
（質量比１０：１）水溶液の濃度はヨウ素濃度０．３質
量％とした。次いで、５０℃の４質量％ホウ酸水溶液中
で、総延伸倍率が６倍になるように延伸し、３０℃の４
質量％ヨウ化カリウム水溶液中に５秒間浸漬した後、５
０℃で４分間加熱処理することにより乾燥させ、偏光子
を得た。得られた偏光子の両面にＰＶＡ系接着剤を用い
てＴＡＣフィルムを貼り合せ、８０℃で４分間加熱する
ことにより乾燥させて偏光板を作製した。さらに得られ
た偏光板を６０℃９０％ＲＨに４時間放置し偏光板を得
た。

【００６０】（比較例３）平均重合度２４００のＰＶＡ
フィルムを、３０℃の温水で１分間膨潤させ、３０℃の
ヨウ化カリウム／ヨウ素（質量比１０：１）水溶液に浸
漬し３倍に延伸した。この時のヨウ化カリウム／ヨウ素
（質量比１０：１）水溶液の濃度はヨウ素濃度０．２５
質量％とした。次いで、５０℃の４質量％ホウ酸水溶液
中で、総延伸倍率が６倍になるように延伸し、３０℃の
２質量％ヨウ化カリウム水溶液中に５秒間浸漬した後、
５０℃で４分問加熱処理することにより乾燥させ、偏光
子を得た。得られた偏光子の両面にＰＶＡ系接着剤を用
いてＴＡＣフィルムを貼り合せ、８０℃で４分間加熱す
ることにより乾燥させて偏光板を作製した。さらに得ら
れた偏光板を６０℃９０％ＲＨに４時間放置し偏光板を
得た。

【００６１】[評価]実施例、比較例で作製した偏光板の
各波長における単体透過率、平行透過率、直交透過率を
それぞれ測定し、Ｔp440／Ｔp550、Ｔp610／Ｔp550、
Ｔc440／Ｔc550、Ｔc610／Ｔc550を算出した。また、各
透過率から偏光度を算出した。その結果を表１に示す。
なお、測定は以下の方法で行った。

【００６２】（単体透過率）偏光板１枚を、分光光度計
（(株)村上色彩技術研究所製、ＤＯＴ−３）を用いて測
定し、ＪｌＳＺ８７０１の２度視野（Ｃ光源）によ
り、視感度補正を行ったＹ値である。

【００６３】（偏光度）２枚の同じ偏光板を偏光軸が平
行になるように重ね合わせた場合の透過率（Ｈ ₀）と直
交に重ね合わせた場合の透過率（Ｈ₉₀）を、上記の透過
率の測定方法に準じて測定し、以下の式から偏光度を求
めた。なお、平行の透過率（Ｈ₀）と直交の透過率（Ｈ
₉₀）は、視感度補正したＹ値である。

【００６４】

【数１】

【００６５】さらに、実施例、比較例で作製した偏光板
を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin-film−transisto
r）型液晶表示装置に実装し、株式会社トプコン製の輝
度計ＢＭ−５Ａ色度測定装置を用いて、液晶表示パネル
の白表示と黒表示のＣＩＥ１９３１表色系（２度視野Ｘ
ＹＺ表色系）の色度座標を測定し、色再現性を評価し
た。その結果を表２に示す。

【００６６】

【表１】単体透過率偏光度 Tp440 Tp610 Tc440 Tc610 （％）（％） /Tp550 /Tp550 /Tc550 /Tc550 実施例１ 44.6 99.8 0.90 1.00 7.46 0.08 実施例２ 44.3 99.9 0.88 1.01 7.38 0.10 比較例１ 44.9 99.6 0.84 1.00 4.63 0.21 比較例２ 44.4 99.9 0.81 1.00 4.71 1.29比較例３ 44.4 99.6 0.92 0.99 21.10 0.21

【００６７】

【表２】

【００６８】表１、２から明らかなように、本発明の偏
光板は明るく偏光度も高い上に、前述した３つの波長に
おける平行透過率と直交透過率との関係が一定範囲内に
ある。また、黒表示と白表示のバランスも良好で、ＸＹ
Ｚ表色系上で０．２７≦ｘ≦０．３１、０．２７≦ｙ≦
０．３１となっている。

【００６９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の偏光板は、
単体透過率が４４．０％以上、偏光度９９．６％以上で
あって、４４０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍにおける
平行透過率、直交透過率のバラツキが少ない。そのた
め、液晶表示装置に用いることで、明るくかつ高い色再
現性を可能とする。よって、その工業的価値は大であ
る。

フロントページの続き (72)発明者杉野洋一郎大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA27 BB33 BB43 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA41Z FB02 FB12 FC01 FC14 KA10 LA04 LA06 LA16 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルアルコール系フィルムから形
成された偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを積層
した、単体透過率４４．０％以上、偏光度９９．６％以
上の偏光板であって、前記偏光板の波長４４０ｎｍにおける平行透過率Ｔp440
および直交透過率Ｔc440と、波長５５０ｎｍにおける平
行透過率Ｔp550および直交透過率Ｔc550と、波長６１０
ｎｍにおける平行透過率Ｔp610および直交透過率Ｔc610
とが下記式（１）、（２）、（３）、（４）を同時に満
足することを特徴とする偏光板。０．８５≦Ｔp440／Ｔp550≦１．１０（１）０．９０≦Ｔp610／Ｔp550≦１．１０（２）１．０≦Ｔc440／Ｔc550≦８．０（３）０．０８≦Ｔc610／Ｔc550≦１．１０（４）
【請求項２】前記偏光子がヨウ素を吸着させたポリビ
ニルアルコール系フィルムである請求項１に記載の偏光
板。
【請求項３】前記保護フィルムがトリアセチルセルロ
ースフィルムである請求項１または２に記載の偏光板。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板
と、位相差板、反射板、半透過反射板、視角補償フィル
ムおよび輝度向上フィルムから選ばれる少なくとも１つ
の光学層との積層体からなる偏光板。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
を液晶セルの少なくとも片側に配置したことを特徴とす
る液晶表示装置。