JP2003227933A - 輝度向上フィルム、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

輝度向上フィルム、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置

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JP2003227933A
JP2003227933A JP2002027628A JP2002027628A JP2003227933A JP 2003227933 A JP2003227933 A JP 2003227933A JP 2002027628 A JP2002027628 A JP 2002027628A JP 2002027628 A JP2002027628 A JP 2002027628A JP 2003227933 A JP2003227933 A JP 2003227933A
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liquid crystal
layer
adhesive layer
film
brightness enhancement
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JP2002027628A
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English (en)
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Yoshinori Shiraokawa
美紀 白男川
Hironori Motomura
弘則 本村
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Satoshi Kawahara
聡 河原
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護フィルム、コレステリック液晶、1/4
波長板をこの順で粘着剤層を介して積層した輝度向上フ
ィルムであって、コレステリック液晶層で凝集破壊が生
じ難い耐衝撃性の良好な輝度向上フィルムを提供するこ
と。 【解決手段】 保護フィルム、第1粘着剤層、コレステ
リック液晶層、第2粘着剤層、1/4 波長板がこの順で
積層されている輝度向上フィルムにおいて、第1粘着剤
層と第2粘着剤層の25℃における動的貯蔵せん断弾性
率の差が0.2MPa以上であることを特徴とする輝度
向上フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は輝度向上フィルムお
よびその製造方法に関する。また本発明は輝度向上フィ
ルムに、少なくとも1つの光学フィルムが積層されてい
る光学フィルムに関する。さらには本発明は前記輝度向
上フィルム、光学フィルムを用いた液晶表示装置(LC
D)、有機EL表示装置、PDPなどの画像表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】LCDなどの画像表示装置には、明るい
表示を行うために輝度向上フィルムが用いられる。輝度
向上フィルムとしては、たとえば、保護フィルム、コレ
ステリック液晶、1/4 波長板をこの順で粘着剤層を介
して積層したものが用いられる。かかる輝度向上フィル
ムには各種性能が要求されるが、たとえば、携帯電話や
カーナビゲーションなどに用いるLCDなどに用いられ
た場合には、携帯することのない液晶モニターなどと異
なり、特に耐衝撃性が重要な要求特性となる。前記輝度
向上フィルムにおいて耐衝撃性の最も弱い部分はコレス
テリック液晶層の部分であり、衝撃が加わるとコレステ
リック液晶層で凝集破壊を生じる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、保護フィル
ム、コレステリック液晶、1/4 波長板をこの順で粘着
剤層を介して積層した輝度向上フィルムであって、コレ
ステリック液晶層で凝集破壊が生じ難い、耐衝撃性の良
好な輝度向上フィルムおよびその製造方法を提供するこ
とを目的とする。さらには当該輝度向上フィルムを用い
た光学フィルム、さらには当該輝度向上フィルム、光学
フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解消するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す輝度向上
フィルムおよびその製造方法により、前記目的を達成で
きることを見出し本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は、保護フィルム、第1粘
着剤層、コレステリック液晶層、第2粘着剤層、1/4
波長板がこの順で積層されている輝度向上フィルムにお
いて、第1粘着剤層と第2粘着剤層の25℃における動
的貯蔵せん断弾性率の差が0.2MPa以上であること
を特徴とする輝度向上フィルム、に関する。
【0006】上記本発明の輝度向上フィルムは、第1粘
着剤層と第2粘着剤層の動的貯蔵せん断弾性率に差をつ
けることにより、コレステリック液晶層での凝集破壊を
防止したものである。第1粘着剤層と第2粘着剤層の間
に、動的貯蔵せん断弾性率差が全くない場合には、コレ
ステリック液晶層がいずれの粘着剤層に対しても同様の
接合状態となるため、衝撃に対して緩和する方向がなく
凝集破壊しやすなる。第1粘着剤層と第2粘着剤層の前
記動的貯蔵せん断弾性率差は大きいほうが好ましく、前
記動的貯蔵せん断弾性率差は0.2MPa以上、好まし
くは0.6MPa以上、さらに好ましくは1MPa以上
である。なお、前記動的貯蔵せん断弾性率差が大きくな
りすぎると屈曲性、作業性が悪くなるため、前記動的貯
蔵せん断弾性率差は100MPa以下、さらには50M
Pa以下であるのが好ましい。また、第1粘着剤層と第
2粘着剤層はいずれの粘着剤層の前記動的貯蔵せん断弾
性率が大きくてもよいが、第1粘着剤層の動的貯蔵せん
断弾性率が大きくなりすぎるとコレステリック液晶層へ
転写できなくなる場合があるので第2粘着剤層の動的貯
蔵せん断弾性率が大きいのが好ましい。
【0007】一般的に、第1粘着剤層の前記動的貯蔵せ
ん断弾性率は、0.1〜15MPaの範囲のものを用い
るのが好適である。粘着剤層は熱により大きく影響を受
けやすく、高温でのコレステリック液晶層でのクラック
を防止するには、第1粘着剤層は前記範囲の動的貯蔵せ
ん断弾性率を有するものが好ましい。第1粘着剤層の動
的貯蔵せん断弾性率が低くなると、加熱によって第1粘
着剤層が流動しやすくなり、コレステリック液晶層が第
1粘着剤層の動きに追随してクラックを生じてしまう。
かかる観点より前記動的貯蔵せん断弾性率は0.1MP
a以上、さらには1MPa以上であるのが好ましい。一
方、第1粘着剤層の動的貯蔵せん断弾性率が高くなる
と、輝度向上フィルムを屈曲させた時に粘着剤が応力を
緩和できないためにコレステリック液晶層でクラックを
生じてしまう。かかる観点より前記動的貯蔵せん断弾性
率は15MPa以下、13.5MPa以下、さらには1
0MPa以下であるのが好ましい。また、第2粘着剤層
の前記動的貯蔵せん断弾性率は、0.1〜100MPa
の範囲のものを用いるのが一般的に好適である。
【0008】前記輝度向上フィルムにおいて、保護フィ
ルムの材料としてはトリアセチルセルロースを好ましく
用いられる。
【0009】前記輝度向上フィルムにおいて、コレステ
リック液晶層は、液晶ポリマーの配向物、液晶モノマー
の配向物の重合層またはこれらの複合層により形成する
ことができる。
【0010】また本発明は、配向基板上に形成、配向し
たコレステリック液晶層を、第1粘着剤層を介して保護
フィルムへ、または第2粘着剤層を介して1/4 波長板
へ転写した後、前記コレステリック液晶層の片面に第1
粘着剤層が積層され、もう一方の片面に第2粘着剤層が
積層されるように、前記転写により露出したコレステリ
ック液晶層面に、第2粘着剤層を介して1/4 波長板
を、または第1粘着剤層を介して保護フィルムを貼り合
せることを特徴とする前記輝度向上フィルムの製造方
法、に関する。
【0011】また本発明は、前記輝度向上フィルムに、
さらに少なくとも1つの光学フィルムが積層されている
ことを特徴とする光学フィルム、に関する。
【0012】さらには、前記輝度向上フィルム、または
光学フィルムを適用した画像表示装置、に関する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の輝度向上フィルムを
図1を参照しながら説明する。図1に示す通り、輝度向
上フィルムは、保護フィルム1、第1粘着剤層a1、コ
レステリック液晶層2、第2粘着剤層a2、1/4 波長
板3がこの順で積層されている。かかる輝度向上フィル
ムを形成する各材料は、第1粘着剤層a1、第2粘着剤
層の25℃における動的貯蔵せん断弾性率の差が0.2
MPa以上であること以外は、輝度向上フィルムに使用
される各種のものを特に制限なく使用できる。
【0014】保護フィルムとしては、透明性、機械的強
度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが
好ましい。前記保護フィルムの材料としては、例えばポ
リエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート
等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースや
トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポ
リメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリ
スチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS
樹脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポ
リマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、シクロ系ないし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の如き
ポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナ
イロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミ
ド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスル
ホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマ
ー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアル
コール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニル
ブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオ
キシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるい
は前記ポリマーのブレンド物などが保護フィルムを形成
するポリマーの例としてあげられる。その他、アクリル
系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シ
リコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などを
フィルム化したものなどがあげられる。これらのなかで
もセルロース系ポリマー、特にトリアセチルセルロース
が、等方性の点で好ましい。保護フィルムの厚さは、一
般には500μm以下であり、1〜300μmが好まし
い。特に5〜200μmとするのが好ましい。
【0015】コレステリック液晶層は、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があげられる。コレステリック液晶
層は、液晶ポリマーの配向物、液晶モノマーの配向物の
重合層により形成することができる。またコレステリッ
ク液晶層はこれらの複合層により形成することができ
る。
【0016】液晶ポリマーの配向物は、光学活性基含有
モノマーをモノマーユニットとして含有するコレステリ
ック液晶ポリマーを配向することにより得られる。コレ
ステリック液晶ポリマーとしては、コレステリック性の
液晶配向を示す主鎖型、側鎖型またはこれらの複合型の
各種骨格のポリマーを特に制限なく使用できる。なお、
ネマチック系液晶ポリマーに、低分子カイラル剤を含有
させたり、ポリマー成分中にキラル成分を導入すること
によりコレステリック系液晶ポリマーとすることができ
る。
【0017】液晶モノマーの配向物の重合層は、光学活
性基含有のコレステリック液晶モノマーを含む液晶モノ
マーを配向し、さらに重合することにより形成すること
ができる。液晶モノマーは、液晶配向を示す各種骨格を
有し、かつ末端に、アクリロイル基、メタクリロイル
基、ビニル基等の不飽和二重結合やエポキシ基等の重合
性官能基を少なくとも1つ有する化合物である。得られ
るコレステリック液晶層の耐久性を向上させるには、液
晶モノマーとして重合性官能基を2つ以上有するものを
用い、重合とともに架橋させるのが好ましい。なお、液
晶モノマーを用いる場合には、通常、重合開始剤を含有
する。重合開始剤は、液晶モノマーの重合方法に応じた
ものが適宜に選択される。液晶モノマーの重合方法とし
ては、たとえば、紫外線重合があげられ、この場合には
光重合開始剤が用いられる。
【0018】前記液晶ポリマー、液晶モノマーの配向
は、配向能を有する面を備えた基材の配向能を有する面
(配向膜)上にこれらを塗工することにより行う。配向
膜としては、従来より知られている各種のものを使用で
き、たとえば、透明な基材上にポリイミドやポリビニル
アルコール等からなる薄膜を形成してそれをラビングす
る方法により形成したもの、透明なフィルムを延伸処理
した延伸フィルム、シンナメート骨格やアゾベンゼン骨
格を有するポリマーまたはポリイミドに偏光紫外線を照
射したもの等を用いることができる。なお、配向膜の形
成に用いる透明基材は前記混合物を配向させる温度で変
化しないものであれば特に制限はなく、たとえば、単層
または積層の各種プラスチックフィルムやガラス板、金
属等を使用できる。前記液晶ポリマー、液晶モノマーの
配向は、通常、熱処理により行う。当該熱処理終了後に
は、冷却により配向が固定化される。
【0019】コレステリック液晶層は、光学活性基を含
有するモノマーユニットの含有率に基づいてコレステリ
ック液晶のピッチが変化するため、前記モノマーユニッ
トの含有率により円偏光二色性を制御することができ
る。コレステリック液晶層の厚さは、通常1〜50μm
であることが好ましく、特に2〜20μmであることが
好ましい。なおコレステリック液晶層には前記液晶ポリ
マー以外のポリマーや安定剤、可塑剤などの無機化合
物、有機化合物、金属やその化合物などの1種以上の添
加剤を必要に応じて配合することができる。
【0020】またコレステリック液晶層は、反射波長が
相違するものの組み合わせにして2層又は3層以上重畳
した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波
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。
【0021】コレステリック液晶層の如く円偏光を投下
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。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。
【0022】1/4波長板は、使用目的に応じた適宜な
位相差板が用いられる。1/4波長板は、2種以上の位
相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することが
できる。位相差板としては、ポリカーボネート、ノルボ
ルネン系樹脂(ノルボルネン骨格を持ったポリマー)、
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
や液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、
液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどがあ
げられる。1/4波長板の厚さは、通常20〜200μ
mであることが好ましく、特に30〜100μmである
ことが好ましい。
【0023】なお、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550n
mの淡色光に対して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。
【0024】第1粘着剤層、第2粘着剤層を形成する粘
着剤は、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテ
ル、ゴムなどの各種のポリマーをベースポリマーとする
各種の粘着剤を使用できるが、無色透明で、接着性の良
好なアクリル系粘着剤が一般的には用いられる。なお、
第1粘着剤層を形成する粘着剤と、第2粘着剤層を形成
する粘着剤は、25℃における動的貯蔵せん断弾性率の
差が0.2MPa以上となうように適宜に選択される。
【0025】アクリル系粘着剤は、アルキル(メタ)ア
クリレートのモノマーユニットを主骨格とするアクリル
系ポリマーをベースポリマーとする。なお、(メタ)ア
クリレートはアクリレートおよび/またはメタクリレー
トをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。ア
クリル系ポリマーの主骨格を構成する、アルキル(メ
タ)アクリレートのアルキル基の平均炭素数は1〜12
程度のものであり、アルキル(メタ)アクリレートの具
体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等を例示で
き、これらは単独または組合せて使用できる。これらの
なかでもアルキル基の炭素数1〜8のアルキル(メタ)
アクリレートが好ましい。
【0026】アクリル系ポリマーは、アルキル(メタ)
アクリレートのモノマーユニットの他に、官能基を有す
るモノマーのモノマーユニットを含有してもよい。官能
基を有するモノマーとしては、たとえば、カルボキシル
基含有モノマー、水酸基含有モノマー等があげられる。
カルボキシル基含有モノマーの具体例としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン
酸等があげられる。水酸基含有モノマーの具体例として
は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−
ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキ
シヘキシル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メ
タ)アクリルアミド等があげられる。その他、官能基を
有するモノマーとしてはグリシジル(メタ)アクリレー
ト等のエポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N
−ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロ
イルモルホリン、(メタ)アセトニトリル、ビニルピロ
リドン、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミ
ド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルア
ミド等のN元素含有モノマー等があげられる。さらに、
アクリル系ポリマーには、粘着剤の性能を損なわない範
囲で酢酸ビニル、スチレン等を用いることもできる。
【0027】アクリル系ポリマー中の前記官能基を有す
るモノマーユニット(a)の割合は特に制限されない
が、耐熱性の点からアクリル系ポリマーを構成するモノ
マーユニット(A)(但し、前記モノマーユニット
(a)を除く)との重量比(a/A)で、0.001〜
0.12程度、特に0.005〜0.08とするのが好
ましい。
【0028】アクリル系ポリマーの平均分子量は特に制
限されないが、重量平均分子量は、30万〜250万程
度であるのが好ましい。
【0029】前記アクリル系ポリマーの製造は、各種公
知の方法により製造でき、たとえば、バルク重合法、溶
液重合法、懸濁重合法等のラジカル重合法を適宜選択で
きる。ラジカル重合開始剤としては、アゾ系、過酸化物
系の各種公知のものを使用でき、反応温度は通常50〜
85℃程度、反応時間は1〜8時間程度とされる。ま
た、前記製造法のなかでも溶液重合法が好ましく、アク
リル系ポリマーの溶媒としては一般に酢酸エチル、トル
エン等の極性溶剤が用いられる。溶液濃度は通常20〜
80重量%程度とされる。
【0030】粘着剤には各種の多官能性化合物を架橋剤
として配合することができる。前記アクリル系ポリマー
と架橋しうる多官能性化合物としては、有機系架橋剤や
多官能性金属キレートがあげられる。有機系架橋剤とし
ては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、イ
ミン系架橋剤などのカルボキシル基、水酸基等の官能基
と反応する官能基を1分子中に2つ以上有しているもの
があげられる。有機系架橋剤としては、イソシアネート
系架橋剤が好ましい。多官能性金属キレートは、多価金
属が有機化合物と共有結合または配位結合しているもの
である。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、C
o、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、
Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti
等があげられる。これらのなかでも、Al、Zr、Ti
が好ましい。また、共有結合または配位結合する有機化
合物中の原子としては酸素原子等があげられ、有機化合
物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カル
ボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等があげ
られる。
【0031】アクリル系ポリマーと多官能性化合物の配
合割合は特に制限されず、アクリル系ポリマー中の官能
基を有するモノマーユニットの割合や種類、多官能性化
合物の種類等により決定されるが、通常、アクリル系ポ
リマー (固形分)100重量部に対して、多官能性化合
物(固形分)0.01〜6重量部程度、好ましくは0.
1〜3重量部程度である。
【0032】さらには、前記粘着剤には、必要に応じ
て、粘着付与剤、可塑剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、
金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着
色剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカッ
プリング剤等を、また本発明の目的を逸脱しない範囲で
各種の添加剤を適宜に使用することもできる。また微粒
子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などとしてもよ
い。
【0033】粘着剤層の形成は、適宜な方式で行うこと
ができる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチ
ル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベ
ースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた1
0〜40重量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延
方式や塗工方式等の適宜な展開方式で、各基材上に直接
付設する方式、または前記に準じセパレータ上に粘着剤
層を形成してそれを基材に転写する方式などがあげられ
る。第1粘着剤層の厚みは1〜50μm程度、さらには
2〜30μmが好ましい。また、第2粘着剤層の厚みは
1〜50μm程度、さらには2〜30μmが好ましい。
【0034】本発明の輝度向上フィルムは、保護フィル
ム、第1粘着剤層、コレステリック液晶層、第2粘着剤
層、1/4 波長板が、この順で積層されているものであ
れば、その製造方法は特に制限されず、保護フィルム、
コレステリック液晶層、1/4 波長板のいずれかに第1
粘着剤層または第2粘着剤層を形成した後に、これらを
貼り合せることにより得られる。
【0035】また、輝度向上フィルムの製造方法として
は、配向基板上に形成、配向したコレステリック液晶層
を、第1粘着剤層を介して保護フィルムへ貼り付けた
後、配向基板を剥離することにより転写し、次いで前記
転写により露出したコレステリック液晶層面に、第2粘
着剤層を介して1/4 波長板を貼り合せる方法(1)が
あげられる。また、前記方法(1)とは逆に第2粘着剤
層を介して1/4 波長板をコレステリック液晶層へ転写
した後に、第1粘着剤層を介して保護フィルムを貼り合
せる方法(2)があげられる。
【0036】液晶表示装置等の画像表示装置に適用され
る光学フィルムには偏光板が用いられる。得られた輝度
向上フィルムは、偏光板等の光学フィルムを積層して用
いられる。
【0037】偏光板と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また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フ
ィルムに再入射させ、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、偏光子に吸収させにくい偏光を供給
して液晶表示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。すなわち、
輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液
晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合に
は、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する
光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透
過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によって
も異なるが、およそ50%の光が偏光子に吸収されてし
まい、その分、液晶画像表示当に利用しうる光量が減少
し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸
収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させ
ずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側
に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィ
ルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反
射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るよ
うな偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは
透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの
光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画
面を明るくすることができる。
【0038】なお、前記で示した輝度向上フィルム以外
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
る特性を示すものがあげられる。所定偏光軸の直線偏光
を透過させ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。
【0039】偏光板は、通常、偏光子の片側または両側
に保護フィルムを有するものである。偏光子は、特に制
限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、
たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホル
マール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・
酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高
分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を
吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの
脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエ
ン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポ
リビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料
(沃素、染料)を吸着・配向したものが好適に用いられ
る。偏光子の厚さも特に制限されないが、5〜80μm
程度が一般的である。
【0040】ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素
で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニル
アルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染
色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することが
できる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水
溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色
の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して
水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水
洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚
れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほか
に、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させること
で染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸
はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら
延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色しても
よい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中
でも延伸することができる。
【0041】前記偏光子の片側または両側に設けられて
いる保護フィルムは、輝度向上フィルムに用いたものと
同様のものを例示できる。保護フィルムの厚さは、一般
には500μm以下であり、1〜300μmが好まし
い。特に5〜200μmとするのが好ましい。輝度向上
フィルムの保護フィルムは、偏光板の保護フィルムを兼
ねることもできる。
【0042】保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性
などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース
系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフ
ィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィル
ムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる
保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等か
らなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護
フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着してい
る。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着
剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポ
リウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【0043】前記保護フィルムとしては、ハードコート
層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないし
アンチグレアを目的とした処理を施したものを用いるこ
とができる。
【0044】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、例えばアクリル
系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による
硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表
面に付加する方式などにて形成することができる。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
処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【0045】また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
等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。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子と
しては、例えば平均粒径が0.5〜50μmのシリカ、
アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジ
ウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電
性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマ
ー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられ
る。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量
は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂100重量部
に対して一般的に2〜50重量部程度であり、5〜25
重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を
拡散して視角などを拡大するための拡散層(視角拡大機
能など)を兼ねるものであってもよい。
【0046】なお、前記反射防止層、スティッキング防
止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムその
ものに設けることができるほか、別途光学層として透明
保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【0047】前記偏光板は、位相差板を積層された楕円
偏光板または円偏光板として用いることができる。前記
楕円偏光板または円偏光板について説明する。これらは
位相差板により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。特に、直線偏光を
円偏光に変えたり、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 波長板が用いられる。1/2
波長板は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用
いられる。
【0048】楕円偏光板はス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り生じ
た着色(青又は黄)を補償(防止)して、前記着色のな
い白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三
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
とができて好ましい。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。
【0049】位相差板には、例えば各種波長板や液晶層
の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものな
どを使用することができ、また使用目的に応じた適宜な
位相差を有する2種以上の位相差板を積層して位相差等
の光学特性を制御することができる。
【0050】また前記位相差板は、視角補償フィルムと
して偏光板に積層して広視野角偏光板として用いられ
る。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
比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィル
ムである。
【0051】このような視角補償位相差板としては、他
に二軸延伸処理や直交する二方向に延伸処理等された複
屈折を有するフィルム、傾斜配向フィルムのような二方
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、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接
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。視角補償
フィルムは、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変
化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目
的として適宜に組み合わせることができる。
【0052】また良視認の広い視野角を達成する点など
より、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液
晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリ
アセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相
差板が好ましく用いうる。
【0053】前記のほか実用に際して積層される光学層
については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板
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、
楕円偏光板または円偏光板に、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型偏
光板があげられる。
【0054】反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けた
もので、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するためのもの
であり、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。反
射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して
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。
【0055】反射型偏光板の具体例としては、必要に応
じマット処理した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あげられる。また前記保護フィルム
に微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に
微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。
前記した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。また微粒子含
有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透
過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点な
ども有している。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
透明保護層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。
【0056】反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直
接付与する方式に代えて、その透明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。なお反射層は、通常、金属から
なるので、その反射面が保護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より好ましい。
【0057】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。
【0058】また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板
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み合わせた反射型
楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【0059】上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、
偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積
層したものである。かかる楕円偏光板等は、(反射型)
偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表
示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成
することができるが、予め積層して楕円偏光板等の光学
フィルムとしたのものは、品質の安定性や積層作業性等
に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利
点がある。
【0060】本発明の輝度向上フィルム、光学フィルム
には、さらに粘着剤層を設けることもできる。粘着剤層
は、液晶セルへの貼着に用いることができる他、光学層
の積層に用いられる。前記光学フィルムの接着に際し、
それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適
宜な配置角度とすることができる。粘着剤層を形成する
粘着剤は特に制限されないが、前記例示ものと同様のも
のを例示できる。また、同様の方式にて設けることがで
きる。
【0061】粘着剤層は、異なる組成又は種類等のもの
の重畳層として輝度向上フィルムや光学フィルムの片面
又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合
に、光学フィルム等の表裏において異なる組成や種類や
厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着剤層の厚さ
は、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一
般には1〜500μmであり、5〜200μmが好まし
く、特に10〜100μmが好ましい。
【0062】粘着剤層の露出面に対しては、実用に供す
るまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着
されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘
着層に接触することを防止できる。セパレータとして
は、上記厚さ条件を除き、例えば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
や金属箔、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鏡アルキル系、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
などの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【0063】なお本発明において、上記した輝度向上フ
ィルムや光学フィルム等、また粘着剤層などの各層に
は、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノ
ール系化合物、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などの方式により紫外線吸収能を
もたせたものなどであってもよい。
【0064】本発明の輝度向上フィルム、光学フィルム
は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用い
ることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて
行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと
光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構
成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどによ
り形成されるが、本発明においては本発明による、輝度
向上フィルム、光学フィルムを用いる点を除いて特に限
定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例え
ばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを
用いうる。
【0065】液晶セルの片側又は両側に偏光板、光学フ
ィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバッ
クライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶
表示装置を形成することができる。その場合、光学フィ
ルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができ
る。両側に、偏光板、光学フィルムを設ける場合、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
拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズ
ムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、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。
【0066】次いで有機エレクトロルミネセンス装置
(有機EL表示装置)について説明する。一般に、有機
EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と
金属電極とを順に積層して発光体(有機エレクトロルミ
ネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層
は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニ
ルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン
等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あ
るいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電
子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入
層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み
合わせをもった構成が知られている。
【0067】有機EL表示装置は、透明電極と金属電極
とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と
電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によっ
て生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍
光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原
理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般
のダイオードと同様であり、このことからも予想できる
ように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴
う強い非線形性を示す。
【0068】有機EL表示装置においては、有機発光層
での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透
明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ(IT
O)などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として
用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上
げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが
重要で、通常Mg−Ag、Al−Liなどの金属電極を
用いている。
【0069】このような構成の有機EL表示装置におい
て、有機発光層は、厚さ10nm程度ときわめて薄い膜
で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と
同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に
透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを
透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面
側へと出るため、外部から視認したとき、有機EL表示
装置の表示面が鏡面のように見える。
【0070】電圧の印加によって発光する有機発光層の
表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面
側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス
発光体を含む有機EL表示装置において、透明電極の表
面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光
板との間に位相差板を設けることができる。
【0071】位相差板および偏光板は、外部から入射し
て金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するた
め、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視
認させないという効果がある。特に、位相差板を1 /4
波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向の
なす角をπ/4 に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に
遮蔽することができる。
【0072】すなわち、この有機EL表示装置に入射す
る外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過す
る。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光とな
るが、とくに位相差板が1 /4 波長板でしかも偏光板と
位相差板との偏光方向のなす角がπ/4 のときには円偏
光となる。
【0073】この円偏光は、透明基板、透明電極、有機
薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透
明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光
となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と
直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、
金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【0074】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明の一態様につい
て説明するが、本発明は実施例に限定されないことはい
うまでもない。
【0075】(動的貯蔵せん断弾性率の測定)下記粘着
剤層の弾性率の評価は、ディスポカップに粘着剤溶液を
流し入れた後、65℃で24時間、さらに110℃で1
時間乾燥機に入れて水分を除去して厚みを1mmとした
ものを直径8mmのポンチで打ち抜きサンプルとした。
このサンプルを、ARES(ANEST IWATA
Corporation製 粘弾性測定装置)により測
定した(周波数1Hz)で測定した。
【0076】各例において用いた粘着剤層A〜Eには粘
着剤として下記のものを用いた。それらの動的貯蔵せん
断弾性率とともに示す。 粘着剤層A:ウレタン系粘着剤。動的貯蔵せん断弾性率
7.0MPa。 粘着剤層B:アクリル系粘着剤。動的貯蔵せん断弾性率
1.27MPa。 粘着剤層C:アクリル系粘着剤。動的貯蔵せん断弾性率
0.4MPa。 粘着剤層D:アクリル系粘着剤。動的貯蔵せん断弾性率
0.34MPa。 粘着剤層E:アクリル系粘着剤。動的貯蔵せん断弾性率
0.2MPa。
【0077】実施例1(輝度向上フィルムの作製) 配向処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フ
ィルム上に、コレステリック液晶ポリマーとして選択反
射中心波長が450nm、550nm、610nmのも
のを各層の厚み2μmで順次に形成配向させたものを用
い、このコレステリック液晶面と、トリアセチルセルロ
ースフィルム(40μm)を、第1粘着剤層として厚み
10μmの粘着剤層A(動的貯蔵せん断弾性率7.0M
Pa)を介して貼り合わせた後、前記PETフィルムの
みを静かに剥離して、コレステリック液晶層をトリアセ
チルセルロースフィルムに転写した。次いで、転写によ
り露出したコレステリック液晶層側に、上記第2粘着剤
層として厚み25μmの粘着剤層B(動的貯蔵せん断弾
性率1.27MPa)を介して1 /4 波長板(ポリカー
ボネートフィルムを延伸配向物,40μm)を貼り合わ
せて、輝度向上フィルムを作製した。
【0078】実施例2〜3、比較例1〜3 実施例1において、第1粘着剤層、第2粘着剤層の種類
を表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様に
して輝度向上フィルムを作製した。
【0079】実施例および比較例で得られた輝度向上フ
ィルムについて、以下の試験を行った。結果を表1に示
す。
【0080】(凝集破壊試験)常温(25℃)におい
て、輝度向上フィルムの保護フィルム側をガラス板に、
粘着剤により貼り付けて固定した。その後、輝度向上フ
ィルムにきっかけをつくり、輝度向上フィルムを剥がし
た際にコレステリック層の凝集破壊の状態を目視により
観察し、以下の基準で評価した。
【0081】 ○:凝集破壊なし。 △:凝集破壊が部分的に起こる。 ×:凝集破壊全面にあり。
【0082】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】輝度向上フィルムの断面図である。
【符合の説明】
1 保護フィルム 2 コレステリック液晶層 3 1/4波長板 a1 第1粘着剤層 a2 第2粘着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 直樹 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 (72)発明者 河原 聡 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 BA07 BA42 BB03 BB33 BB51 BC22 2H088 EA31 EA32 EA37 EA44 EA47 GA03 GA06 GA08 HA10 HA17 HA18 MA06 5G435 AA03 AA06 BB05 BB06 BB12 CC09 DD11 GG11 GG42 HH18 LL06 LL07 LL08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保護フィルム、第1粘着剤層、コレステ
    リック液晶層、第2粘着剤層、1/4 波長板がこの順で
    積層されている輝度向上フィルムにおいて、第1粘着剤
    層と第2粘着剤層の25℃における動的貯蔵せん断弾性
    率の差が0.2MPa以上であることを特徴とする輝度
    向上フィルム。
  2. 【請求項2】 保護フィルムの材料がトリアセチルセル
    ロースであることを特徴とする請求項1記載の輝度向上
    フィルム。
  3. 【請求項3】 コレステリック液晶層が、液晶ポリマー
    の配向物、液晶モノマーの配向物の重合層またはこれら
    の複合層により形成されていることを特徴とする請求項
    1または2記載の輝度向上フィルム。
  4. 【請求項4】 配向基板上に形成、配向したコレステリ
    ック液晶層を、第1粘着剤層を介して保護フィルムへ、
    または第2粘着剤層を介して1/4 波長板へ転写した
    後、前記コレステリック液晶層の片面に第1粘着剤層が
    積層され、もう一方の片面に第2粘着剤層が積層される
    ように、前記転写により露出したコレステリック液晶層
    面に、第2粘着剤層を介して1/4 波長板を、または第
    1粘着剤層を介して保護フィルムを貼り合せることを特
    徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の輝度向上フィ
    ルムの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の輝度向
    上フィルムに、さらに少なくとも1つの光学フィルムが
    積層されていることを特徴とする光学フィルム。
  6. 【請求項6】 請求項1〜3のいずれかに記載の輝度向
    上フィルム、または請求項5記載の光学フィルムを適用
    した画像表示装置。
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