JP2003279748A - 偏光フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
偏光フィルムおよび画像表示装置Info
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Abstract
する。 【解決手段】 未延伸フィルムに二色性物質を吸着さ
せ、延伸することによって、弾性率が3,500N/m
m2以下の偏光フィルムとする。前記偏光フィルムの光
学特性は、透過率43%以上、偏光度98%以上である
ことが好ましい。延伸により得られる延伸フィルム(偏
光子)は、厚み20μm以下のポリビニルアルコール系
フィルムが好ましい。この偏光子の少なくとも一方の表
面に透明保護層を積層することによって、偏光板が得ら
れる。
Description
下、「LCD」という)等の各種画像表示装置に使用す
る偏光フィルムに関する。
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いる。そして、近
年においては、その需要が急激に増加しており、パネル
の大型化、軽量化、薄型化等に対する要求がさらに強く
なっている。
化を可視化させるために、偏光子と透明保護層の積層体
である偏光板を備えており、この偏光板は、LCDの表
示特性に非常に大きな影響を与えている(例えば、特許
文献1および特許文献2)。しかし、従来の偏光板で
は、例えば、加熱条件下、加湿条件下における寸法挙動
が大きいという問題があった。このため、前記寸法挙動
が原因となって、前記偏光板に力が発生するため、例え
ば、液晶表示装置に使用した際に、液晶パネルに反りが
生じ、これによってパネル面内の透過率にバラツキが生
じる等、結果的に表示特性が問題となっている。
の寸法挙動を抑制する必要があるが、現在使用されてい
る偏光板はプラスチックフィルムが一般的であるため、
その寸法挙動を完全に無くすことは困難である。
は、液晶表示装置をはじめとする各種画像表示装置に使
用した際に、反りの発生を抑制できる偏光フィルムの提
供である。
に、本発明の偏光フィルムは、弾性率が3,500N/
mm2以下であることを特徴とする。そして、本発明の
偏光フィルムは、延伸フィルムを含むことが好ましく、
前記延伸フィルムは、二色性物質が吸着されたフィルム
であることが好ましい。
鋭意研究を重ねた結果、偏光子や、前記偏光子と透明保
護層とから形成される偏光板等の偏光フィルムに、寸法
変化が生じる際に発生する力が、前記偏光フィルムの寸
法変化量(面積変化量)と、その弾性率との積で表され
ることに着目した。そして、前記偏光フィルムの面積変
化を抑制することが困難であっても、前記弾性率を抑制
すれば、同じ寸法変化量であるにもかかわらず、寸法変
化の際に生じる力が小さくなることを見出した。そし
て、偏光フィルムの前記弾性率が3,500N/mm2
以下であれば、前記寸法変化の際に生じる力を十分に低
減できるとして、本発明に至ったのである。このように
前記弾性率を示す本発明の偏光フィルムによれば、前記
寸法変化の際に生じる力を低減できるため、例えば、偏
光板として液晶セルの表面に配置した場合でも、前記液
晶セルにかかる負荷を低減でき、これによって液晶パネ
ルの反りの発生も抑制されため、例えば、画像表示上の
ムラ等の欠点も解消できる。
下記式に示すように、寸法変化時の面積変化に基づいて
表すことができる。 寸法変化時に発生する力(N)= 偏光フィルム面積変
化量(mm2)×偏光フィルム弾性率(N/mm2)
化量は、例えば、次のようにして求めることができる。
まず、吸収軸角度0°の場合、偏光フィルムを、100
mm(MD方向と平行)×100mm(TD方向と平
行)の大きさに切り出す。この切片に、80℃で24時
間の加熱処理、または、60℃/90%RHで24時間
加熱加湿処理を施し、放置後のMD方向およびTD方向
の長さを測定する。そして、加熱処理前又は加熱加湿処
理前の偏光フィルムの面積と前記処理後の偏光フィルム
の面積とを求め、下記式に代入することによって面積変
化量を求めることができる。下記式において、Aは、加
熱処理前または加熱加湿処理前の偏光フィルムの面積で
あり、Bは、加熱処理後または加熱加湿処理後の偏光フ
ィルムの面積である。 面積変化量(mm2)=A−B
前記数値範囲であれば、その形態は特に制限されず、例
えば、前述のような二色性物質が吸着された延伸フィル
ムのみの単層体でもよいし、前記延伸フィルムに加え
て、さらに他の部材を有する積層体であってもよい。具
体的には、前記延伸フィルムのみの単層体は、偏光子と
して使用することができる。また、前記積層体として
は、例えば、前記延伸フィルムを偏光子として、さらに
透明保護層を含み、前記偏光子の少なくとも一方に前記
透明保護層が積層された偏光板であってもよい。
および偏光フィルムを含み、前記液晶セルの少なくとも
一方の表面に前記偏光フィルムが配置された液晶パネル
であって、前記偏光フィルムが前記本発明の偏光フィル
ムであることを特徴とする。また、本発明の液晶表示装
置は、液晶パネルを含む液晶表示装置であって、前記液
晶パネルが前記本発明の液晶パネルであることを特徴と
する。このように前記液晶セルの表面に本発明の偏光フ
ィルムが配置されていれば、例えば、加熱や加湿等によ
って寸法変化が生じても、寸法変化時に発生する力を低
減できる。このように、寸法変化時に発生する力が低減
されることによって、液晶パネルにおける反りの発生が
抑制されるため、例えば、液晶表示装置に使用した際に
表示特性に優れた装置となる。
ように、弾性率が3,500N/mm2以下であり、か
つ0N/mm2を越える範囲であることを特徴する。
ると、寸法変化時に発生する力が大きくなり、例えば、
液晶パネルに使用した際に、前記パネルのひずみ(反
り)が大きくなるというような問題があるが、前記数値
以下であればこのような問題が回避できる。前記弾性率
は、好ましくは2,800N/mm2以下であることが
好ましく、より好ましくは2,300N/mm2以下で
あり、特に好ましくは2000N/mm2以下である。
施例における方法によって測定できる。
以上であることが好ましく、より好ましくは43.0〜
45.5%の範囲であり、特に好ましくは43.3〜4
5.0%である。また、その偏光度は、98%以上であ
ることが好ましく、より好ましくは99.0〜100%
の範囲であり、特に好ましくは99.5〜100%であ
る。なお、前記透過率および偏光度は、後述の実施例に
示す方法等によって測定できる。
延伸フィルムを含むことが好ましく、前記延伸フィルム
は、二色性物質が吸着されたフィルムであることが好ま
しい。前記二色性物質が吸着された延伸フィルム(以
下、「偏光子」ともいう)は、例えば、ポリマー製フィ
ルム、具体的には、ポリマー製フィルムを膨潤させた
後、前記フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性物質
を吸着させて染色し、架橋、延伸、乾燥することによっ
て調製した延伸フィルムであることが好ましい。
ば、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分
ホルマール化PVA系フィルム、ポリエチレンテレフタ
レート(PTFE)系フィルム、エチレン・酢酸ビニル
共重合体系フィルムやこれらの部分ケン化フィルム、セ
ルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等があげ
られる。また、PVAポリマーとしては、例えば、酢酸
ビニルに、不飽和カルボン酸や不飽和スルホン酸等の共
重合可能なモノマーを少量共重合させたものも使用でき
る。これらの他に、例えば、PVA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配向フィルム等
も使用できる。これらの中でも、後述する二色性物質で
あるヨウ素による染色性に優れることから、PVA系フ
ィルムが好ましい。
ポリマーの重合度は、例えば、平均重合度500〜1
0,000の範囲であり、好ましくは1,000〜6.
000の範囲であり、より好ましくは1500〜500
0の範囲である。また、ケン化フィルムの場合、そのケ
ン化度は、例えば、水への溶解性の点から、75モル以
上が好ましく、より好ましくは98モル以上であり、特
に好ましくは98.3〜99.8モルの範囲である。
延伸のフィルムを延伸することによって得られ、前記未
延伸のフィルムの厚みが、50μm以下であることが好
ましく、より好ましくは5〜40μmの範囲であり、特
に好ましくは5〜35μmの範囲である。前記厚みを5
0μmに設定することによって、本発明者らは、初め
て、形成される偏光フィルムの弾性率を前記値以下に設
定することができたのである。そして、このような条件
で製造した偏光フィルムを、例えば、偏光板として各種
画像表示装置に使用すれば、前述のような反りの発生を
防止することができる。
みは、例えば、20μm以下であることが好ましく、よ
り好ましくは1〜18μmであり、特に好ましくは、1
〜15μmの範囲である。前記厚みを20μm以下とす
れば、例えば、前述のような延伸、乾燥によって偏光子
に発生する力が十分に低減できるため、加熱や加湿等の
ストレスがかかった際の前記偏光子の収縮を十分に抑制
することができ、透明保護層への負荷もより一層低減さ
れ、例えば、偏光板全体としての寸法変化時における力
を十分に低減できる。
伸倍率(合計)は、例えば、前記未延伸フィルムの厚み
や、形成する偏光子の所望厚み等に応じて適宜決定でき
るが、その延伸方向(MD方向)において、前記未延伸
フィルムに対して、3.0〜7.0倍であることが好ま
しく、より好ましくは5.5倍〜6.0倍である。
記偏光子の製造方法の一例を示す。前記偏光子は、前述
のように、前記ポリマーフィルムに、膨潤処理、染色処
理、架橋処理、一軸延伸等の延伸処理を施した後、これ
を乾燥することによって製造できる。前記染色、架橋、
延伸の各処理工程は、別々に行っても同時に行ってもよ
く、また、各工程の順番も任意に決定できる。以下に具
体的に説明する。なお、本発明の偏光フィルムは、その
弾性率が前記条件を満たせばよく、以下に示す製造方法
には限定されない。
前記膨潤浴中で延伸処理を施す。前記ポリマーフィルム
の厚みは、前述のように、50μm以下であることが好
ましく、より好ましくは5〜40μmの範囲であり、特
に好ましくは5〜35μmの範囲である。
グリセリン水溶液、ヨウ化カリウム水溶液等が使用で
き、この中でも好ましくは水である。前記グリセリン水
溶液の場合、その濃度は5重量%以下であることが好ま
しく、前記ヨウ化カリウム水溶液の場合は、10重量%
以下であることが好ましい。この膨潤浴の温度は、例え
ば、20〜45℃の範囲であることが好ましく、より好
ましくは25〜40℃であり、特に好ましくは27〜3
7℃である。前記膨潤浴への浸漬時間は、特に制限され
ないが、例えば、2〜180秒の範囲であることが好ま
しく、より好ましくは10〜150秒であり、特に好ま
しくは60〜120秒である。
染色処理を行うこともできる。
ば、二色性物質を含む染色浴に浸漬させ、前記染色浴中
においてさらに一軸方向に延伸処理を行う。つまり、前
記浸漬によって、前記ポリマーフィルムに前記二色性物
質を吸着させ、延伸によって、前記二色性物質を一方向
に配向させるのである。
が使用でき、例えば、ヨウ素や有機染料等があげられ
る。前記有機染料としては、例えば、レッドBR、レッ
ドLR、レッドR、ピンクLB、ルビンBL、ボルドー
GS、スカイブルーLG、レモンエロー、ブルーBR、
ブルー2R、ネイビーRY、グリーンLG、バイオレッ
トLB、バイオレットB、ブラックH、ブラックB、ブ
ラックGSP、エロー3G、エローR、オレンジLR、
オレンジ3R、スカーレットGL、スカーレットKG
L、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットBK、
スプラブルーG、スプラブルーGL、ダイレクトスカイ
ブルー、ダイレクトファーストオレンジS、ファースト
ブラック、スプラオレンジGL等が使用できる。これら
の二色性物質の中でも、例えば、透過率が高く、高い偏
光度となることから、ヨウ素を使用することが好まし
い。
よいし、二種類以上を併用してもよい。前記有機染料を
用いる場合は、例えば、可視光領域のニュートラル化を
図る点より、二種類以上を組み合わせることが好まし
い。具体的には、例えば、コンゴーレッドとスプラブル
ーGとの組み合わせ、スプラオレンジGLとダイレクト
スカイブルーとの組み合わせ、ダイレクトスカイブルー
とファーストブラックとの組み合わせ等があげられる。
質を溶媒に溶解した溶液が使用できる。前記溶媒として
は、例えば、水が使用できるが、水と相溶性のある有機
溶媒がさらに添加されてもよい。前記溶液における二色
性物質の濃度は、特に制限されないが、例えば、0.0
10〜10重量%の範囲であることが好ましく、より好
ましくは0.020〜7重量%であり、特に好ましくは
0.025〜5重量%である。
する場合、染色効率をより一層向上できることから、ヨ
ウ素に加えて、助剤としてヨウ化物をさらに添加するこ
とが好ましい。前記ヨウ化物としては、例えば、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
ン等があげられる。これらのヨウ化物の添加割合は、前
記染色浴において、0.05〜10重量%であることが
好ましく、より好ましくは0.10〜5重量%である。
み合わせて使用する場合、前記溶液におけるヨウ素とヨ
ウ化カリウムの割合(重量比)は、例えば、1:5〜
1:100の範囲であることが好ましく、より好ましく
は1:7〜1:50であり、特に好ましくは1:10〜
1:30の範囲である。
間は、特に制限されないが、例えば、1〜20分の範囲
であることが好ましく、より好ましくは1.2〜15分
であり、特に好ましくは2〜10分である。また、前記
染色浴の温度は、例えば、5〜42℃の範囲であること
が好ましく、より好ましくは10〜35℃であり、特に
好ましくは12〜30℃である。また、この温度は、例
えば、前記膨潤処理の温度よりも3〜15℃低く設定す
ることが好ましく、より好ましくは5〜12℃低く設定
し、特に好ましくは8〜10℃低く設定する。
引き上げる際には、液だれの発生を防止するために、例
えば、従来公知の液切れロールを用いてもよいし、板に
フィルムを当てて、エアーナイフによって、液を削ぎ落
としてもよい。以下の処理工程においても同様である。
浴に浸漬する方法以外に、例えば、二色性物質を含む水
溶液を前記ポリマーフィルムに塗布または噴霧しなが
ら、延伸する方法であってもよい。なお、延伸方法は、
特に限定されず、例えば、ポリマーフィルムに与える張
力を適宜調整して延伸できる。
剤を含む架橋浴に浸漬させ、この架橋浴中において、さ
らに延伸処理を行う。架橋処理を施すことによって、走
行安定性を保持させるのである。
用でき、例えば、ホウ酸、ホウ砂、グリオキザール、グ
ルタルアルデヒド等のホウ素化合物等があげられる。こ
れらは一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよ
い。二種類以上を併用する場合、例えば、ホウ酸とホウ
砂との組み合わせが好ましく、また、その添加割合(モ
ル比)は、4:6〜9:1の範囲が好ましく、より好ま
しくは5.5:4.5〜7:3の範囲であり、特に好ま
しくは6:4である。前記架橋浴の溶液としては、前記
架橋剤を溶媒に溶解した溶液が使用できる。前記溶媒と
しては、例えば、水が使用できるが、さらに水と相溶性
のある有機溶媒を含んでもよい。
限されないが、例えば、1〜10重量%の範囲であるこ
とが好ましく、より好ましくは1.5〜8重量%であ
り、特に好ましくは2〜6重量%である。
一な特性が得られる点から、前記ホウ酸化合物の他に、
例えば、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含んでいても
よい。前記溶液における前記助剤の含有量は、例えば、
0.05〜15質量%であり、好ましくは0.5〜8質
量%である。
わせが好ましく、前記溶液におけるホウ酸とヨウ化カリ
ウムの割合(重量比)は、例えば、1:0.1〜1:
3.5の範囲であることが好ましく、より好ましくは
1:0.2〜1:3であり、特に好ましくは1:0.5
〜1:2.5の範囲である。
の範囲であり、前記ポリマーフィルムの浸漬時間は、特
に限定されないが、通常、1秒〜15分間であり、好ま
しくは5秒〜10分間である。
に、例えば、前記架橋浴中にポリマーフィルムを浸漬さ
せながら行うことができる。また、前記染色処理と同様
に、例えば、前記架橋剤含有溶液を、緩和した前記ポリ
マーフィルムに塗布または噴霧しながら延伸する方法で
もよい。また、延伸方法は、特に限定されず、例えば、
フィルムに与える張力を適宜調整する方法、延伸倍率を
固定して延伸する方法等があげられ、これらの方法を複
数回行ったり、併用して行ってもよい。なお、前記張力
は、例えば、架橋剤の種類、前記架橋浴の温度や架橋剤
の濃度、ポリマーフィルムの種類や平均重合度等に応じ
て、適宜調整できる。
浴に浸漬させて、この延伸浴中においてさらに延伸処理
を行う。
ないが、例えば、ホウ酸、ヨウ化カリウム、各種金属塩
やその他のヨウ化化合物、亜鉛化合物等を含む溶液が使
用できる。この溶液の溶媒としては、例えば、水、エタ
ノール等が使用できる。具体的には、例えば、ホウ酸お
よびヨウ化カリウムを含むことが好ましく、前記両者の
含有量は、例えば、合計2〜18重量%の範囲であるこ
とが好ましく、より好ましくは4〜17重量%であり、
特に好ましくは6〜15重量%である。また、前記ホウ
酸とヨウ化カリウムとの含有割合(重量比)は、例え
ば、1:0.1〜1:4の範囲であることが好ましく、
より好ましくは1:0.2〜1:3.5であり、特に好
ましくは1:0.5〜1:3の範囲である。
℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは45〜
65℃であり、特に好ましくは50〜62℃である。
化物含有溶液に浸漬させた後、水洗を行い、前記ポリマ
ーフィルムを乾燥する。これによって、偏光子が製造で
きる。
しては、前述のようなものが使用でき、その中でも、例
えば、ヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウム等が好まし
い。この溶媒としては、通常、水が使用できる。このヨ
ウ化物含有溶液によって、前記延伸処理において使用し
た残存するホウ酸を、ポリマーフィルムから洗い流すこ
とができる。
合、その濃度は、例えば、1〜8重量%の範囲であるこ
とが好ましく、より好ましくは2〜7重量%であり、特
に好ましくは3〜5重量%である。前記水溶液の温度
は、例えば、15〜40℃の範囲であることが好まし
く、より好ましくは20〜37℃であり、特に好ましく
は25〜35℃である。
おける水洗の回数は、特に制限されないが、例えば、1
〜5回であることが好ましく、より好ましくは1〜4回
であり、特に好ましくは2〜3回である。
燥等、特に制限されないが、加熱乾燥の場合は、温度2
5〜45℃の範囲が好ましく、より好ましくは26〜4
2℃であり、特に好ましくは28〜38℃である。
すことができ、また、各工程における延伸倍率は特に制
限されないが、例えば、前述のように、延伸方向(MD
方向)における最終的な延伸倍率が、前記未延伸フィル
ムに対して、3.0倍〜7.0倍の範囲であることが好
ましく、より好ましくは5.5〜6.0倍の範囲であ
る。
色工程、延伸工程および架橋工程等は、別々に行っても
よいが、同時に行うこともできる。また、各工程ごとに
水洗工程を追加してもよい。
ず、例えば、乾式延伸等によって延伸を行ってもよい。
この場合の最終的な延伸倍率も、前述と同様の範囲であ
ることが好ましい。
た偏光子の他にも、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)等に二色性物質を練り込み製膜、延伸した
ようなものでもよいし、延伸配向されたポリビニレン系
フィルムや、これに二色性物質を練りこんだフィルムを
偏光子としても良い。また、一軸方向に配向した液晶を
ホストとして、そこに二色性染料をゲストにしたような
Oタイプの偏光子(米国特許5,523,863号、特
表平3−503322号公報)や、二色性のライオトロ
ピック液晶等を用いたEタイプの偏光子等でもよい(米
国特許6,049,428号)。
ように、前記延伸フィルム(偏光子)を含む積層体であ
ってもよい。前記積層体としては、前述のような偏光板
があげられ、具体的には、例えば、前述のような偏光子
と透明保護層とを含み、前記偏光子の少なくとも一方の
表面に前記透明保護層が積層された偏光板であり、その
弾性率が3,500N/mm2以下であることを特徴と
する。
光子の一方の表面にのみに配置されてもよいし、両面に
配置されてもよい。
来公知の透明フィルムを使用できるが、例えば、透明
性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに
優れるポリマーフィルムであることが好ましい。このよ
うな透明保護層の材質の具体例としては、トリアセチル
セルロール等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、
ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポ
リエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン
系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル
系、アセテート系等の透明樹脂等があげられる。また、
前記アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エ
ポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線
硬化型樹脂等もあげられる。この中でも、偏光特性や耐
久性の点から、表面をアルカリ等でケン化処理したTA
Cフィルムが好ましい。
(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムが
あげられる。このポリマー材料としては、例えば、側鎖
に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂
と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニト
リル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使
用でき、例えば、イソブテンとN−メチレンマレイミド
からなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン
共重合体とを有する樹脂組成物があげられる。なお、前
記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出
成形物であってもよい。
いことが好ましい。具体的には、下記式で表されるフィ
ルム厚み方向の位相差値(Rth)が、−90nm〜+7
5nmの範囲であることが好ましく、より好ましくは−
80nm〜+60nmであり、特に好ましくは−70n
m〜+45nmの範囲である。前記位相差値が−90n
m〜+75nmの範囲であれば、十分に保護フィルムに
起因する偏光板の着色(光学的な着色)を解消できる。 Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]・d
り、nx,ny,nzとは、前記保護層におけるX軸、
Y軸およびZ軸の屈折率をそれぞれ示す。前記X軸と
は、前記保護層面内において最大の屈折率を示す軸方向
であり、Y軸は、前記面内において前記X軸に対して垂
直な軸方向であり、Z軸は、前記X軸およびY軸に垂直
な厚み方向を示す。
機能を有するものでもよい。このように光学補償機能を
有する透明保護層としては、例えば、液晶セルにおける
位相差に基づく視認角の変化が原因である、着色等の防
止や、良視認の視野角の拡大等を目的とした公知のもの
が使用できる。具体的には、例えば、前述した透明樹脂
を一軸延伸または二軸延伸した各種延伸フィルムや、液
晶ポリマー等の配向フィルム、透明基材上に液晶ポリマ
ー等の配向層を配置した積層体等があげられる。これら
の中でも、良視認の広い視野角を達成できることから、
前記液晶ポリマーの配向フィルムが好ましく、特に、デ
ィスコティック系やネマチック系の液晶ポリマーの傾斜
配向層から構成される光学補償層を、前述のトリアセチ
ルセルロースフィルム等で支持した光学補償位相差板が
好ましい。このような光学補償位相差板としては、例え
ば、富士写真フィルム株式会社製「WVフィルム」等の
市販品があげられる。なお、前記光学補償位相差板は、
前記位相差フィルムやトリアセチルセルロースフィルム
等のフィルム支持体を2層以上積層させることによっ
て、位相差等の光学特性を制御したもの等でもよい。
ず、例えば、位相差や保護強度等に応じて適宜決定でき
るが、通常、5mm以下であり、好ましくは1mm以
下、より好ましくは1〜500μm、特に好ましくは5
から150μmの範囲である。
各種透明樹脂を塗布する方法、前記偏光子に前記透明樹
脂製フィルムや前記光学補償位相差板等を積層する方法
等の従来公知の方法によって適宜形成でき、また市販品
を使用することもできる。
ば、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング
の防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理等が施
されたものでもよい。前記ハードコート処理とは、偏光
板表面の傷付き防止等を目的とし、例えば、前記透明保
護層の表面に、硬化型樹脂から構成される、硬度や滑り
性に優れた硬化被膜を形成する処理である。前記硬化型
樹脂としては、例えば、シリコーン系、ウレタン系、ア
クリル系、エポキシ系等の紫外線硬化型樹脂等が使用で
き、前記処理は、従来公知の方法によって行うことがで
きる。スティッキングの防止は、隣接する層との密着防
止を目的とする。前記反射防止処理とは、偏光板表面で
の外光の反射防止を目的とし、従来公知の反射防止層等
の形成により行うことができる。
おいて外光が反射することによる、偏光板透過光の視認
妨害を防止すること等を目的とし、例えば、従来公知の
方法によって、前記透明保護層の表面に、微細な凹凸構
造を形成することによって行うことができる。このよう
な凹凸構造の形成方法としては、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保護層を形
成する方式等があげられる。
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、酸化アンチモン等があげら
れ、この他にも導電性を有する無機系微粒子や、架橋ま
たは未架橋のポリマー粒状物等から構成される有機系微
粒子等を使用することもできる。前記透明微粒子の平均
粒径は、特に制限されないが、例えば、0.5〜20μ
mの範囲である。また、前記透明微粒子の配合割合は、
特に制限されないが、一般に、前述のような透明樹脂1
00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。
は、例えば、透明保護層そのものとして使用することも
でき、また、透明保護層表面に塗工層等として形成され
てもよい。さらに、前記アンチグレア層は、偏光板透過
光を拡散して視角を拡大するための拡散層(視覚補償機
能等)を兼ねるものであってもよい。
止層、拡散層、アンチグレア層等は、前記透明保護層と
は別個に、例えば、これらの層を設けたシート等から構
成される光学層として、偏光板に積層してもよい。
は、特に制限されず、従来公知の方法によって行うこと
ができる。一般には、前述と同様の粘着剤や接着剤等が
使用でき、その種類は、前記偏光子や透明保護層の材質
等によって適宜決定できる。前記接着剤としては、例え
ば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、
ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等の
ポリマー製接着剤や、ゴム系接着剤等があげられる。ま
た、ホウ酸、ホウ砂、グルタルアルデヒド、メラミン、
シュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋
剤等から構成される接着剤等も使用できる。前述のよう
な粘着剤、接着剤は、例えば、湿度や熱の影響によって
も剥がれ難く、光透過率や偏光度にも優れる。具体的に
は、前記偏光子がPVA系フィルムの場合、例えば、接
着処理の安定性等の点から、PVA系接着剤が好まし
い。これらの接着剤や粘着剤は、例えば、そのまま偏光
子や透明保護層の表面に塗布してもよいし、前記接着剤
や粘着剤から構成されたテープやシートのような層を前
記表面に配置してもよい。また、例えば、水溶液として
調製した場合、必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触
媒を配合してもよい。なお、前記接着剤を塗布する場合
は、例えば、前記接着剤水溶液に、さらに、他の添加剤
や、酸等の触媒を配合してもよい。このような接着層の
厚みは、特に制限されないが、例えば、1nm〜500
nmであり、好ましくは10nm〜300nmであり、
より好ましくは20nm〜100nmである。
ば、さらに他の光学層を含む光学部材であってもよい。
前記光学層としては、特に制限されないが、例えば、以
下に示すような、反射板、半透過反射板、1/2波長
板、1/4波長板等の波長(λ)板等を含む位相差板、
視角補償フィルム、輝度向上フィルム等、液晶表示装置
等の形成に使用される光学層があげられる。そして、こ
れらの光学層は、一種類でもよいし、二種類以上を併用
してもよく、また、一層でもよいし二層以上積層しても
よい。このような光学部材としては、特に、反射型偏光
板、半透過反射型偏光板、楕円偏光板、円偏光板、視角
補償フィルムが積層された偏光板、輝度向上フィルムが
積層された偏光板等が好ましい。
る。
反射型偏光板の一例について説明する。前記反射型偏光
板は、前述のような弾性率を示す偏光板にさらに反射板
が、前記半透過反射型偏光板は、前述のような弾性率を
有する偏光板にさらに半透過反射板が、それぞれ積層さ
れている。
側に配置され、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(反射型液晶表示装
置)等に使用できる。このような反射型偏光板は、例え
ば、バックライト等の光源の内蔵を省略できるため、液
晶表示装置の薄型化を可能にする等の利点を有する。
を示す偏光板の片面に、金属等から構成される反射板を
形成する方法等、従来公知の方法によって作製できる。
具体的には、例えば、前記偏光板における透明保護層の
片面(露出面)を、必要に応じてマット処理し、前記面
に、アルミニウム等の反射性金属からなる金属箔や蒸着
膜を反射板として形成した反射型偏光板等があげられ
る。
を含有させて表面を微細凹凸構造とした透明保護層の上
に、その微細凹凸構造を反映させた反射板を形成した、
反射型偏光板等もあげられる。その表面が微細凹凸構造
である反射板は、例えば、入射光を乱反射により拡散さ
せ、指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラ
を抑制できるという利点を有する。このような反射板
は、例えば、前記透明保護層の凹凸表面に、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等、従来公知の方法により、直
接、前記金属箔や金属蒸着膜として形成することができ
る。
前記反射板を直接形成する方式に代えて、反射板とし
て、前記透明保護フィルムのような適当なフィルムに反
射層を設けた反射シート等を使用してもよい。前記反射
板における前記反射層は、通常、金属から構成されるた
め、例えば、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や、透明保護層の別途形成を回避す
る点等から、その使用形態は、前記反射層の反射面が前
記フィルムや偏光板等で被覆された状態であることが好
ましい。
偏光板において、反射板に代えて、半透過型の反射板を
有するものである。前記半透過型反射板としては、例え
ば、反射層で光を反射し、かつ、光を透過するハーフミ
ラー等があげられる。
裏側に設けられ、液晶表示装置等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
反射して画像を表示し、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
液晶表示装置等に使用できる。すなわち、前記半透過型
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、一方、比較的暗い雰囲気
下においても、前記内蔵光源を用いて使用できるタイプ
の液晶表示装置等の形成に有用である。
板の一例について説明する。これらの偏光板は、前述の
ような弾性率を示す偏光板にさらに位相差板またはλ板
が積層されている。
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等に有効に用い
られる。さらに、3次元の屈折率を制御した楕円偏光板
は、例えば、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)できるため好ましい。一
方、前記円偏光板は、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等に
有効であり、反射防止の機能も有する。
は円偏光に変換したり、楕円偏光または円偏光を直線偏
光に変換したり、あるいは直線偏光の偏光方向を偏光す
る場合に用いられる。特に、直線偏光を楕円偏光もしく
は円偏光に、楕円偏光もしくは円偏光を直線偏光に、そ
れぞれ変換する位相差板としては、例えば、1/4波長
板(「λ/4板」とも言う)等が用いられ、直線偏光の
偏光方向を変換する場合には、通常、1/2波長板
(「λ/2板」とも言う)が使用される。
リカーボネート、PVA、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、ポリノルボルネン等
のポリマーフィルムを延伸処理した複屈折性フィルム、
液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層を
フィルムで支持した積層体等があげられる。
2や1/4等の各種波長板、液晶層の複屈折による着色
の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたもの
等、使用目的に応じた位相差を有するものでもよく、厚
み方向の屈折率を制御した傾斜配向フィルムであっても
よい。また、2種以上の位相差板を積層し、位相差等の
光学特性を制御した積層体等でもよい。
ーフィルムに熱収縮性フィルムを接着して、加熱による
その収縮力の作用の下に、前記ポリマーフィルムに延伸
処理や収縮処理を施す方法や、液晶ポリマーを斜め配向
させる方法等によって得ることができる。
に視角補償フィルムが積層された偏光板の一例について
説明する。
示装置の画面を、前記画面に垂直ではなく、やや斜め方
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、例えば、トリアセチルセルロース
フィルム等にディスコティック液晶やネマチック液晶を
塗工したものや、位相差板が用いられる。通常の位相差
板としては、例えば、その面方向に一軸延伸された、複
屈折を有するポリマーフィルムが使用されるのに対し、
前記視角補償フィルムとしては、例えば、面方向に二軸
延伸された、複屈折を有するポリマーフィルムや、面方
向に一軸延伸され、かつ、厚み方向にも延伸された、厚
み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方向延伸フィルム等の位相差板が使用され
る。前記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、加熱によるその
収縮力の作用の下、前記ポリマーフィルムを延伸処理や
収縮処理したもの、液晶ポリマーを斜め配向させたもの
等があげられる。なお、前記ポリマーフィルムの素材原
料としては、先に延べた、前記位相差板のポリマー材料
と同様のものが使用できる。
らに輝度向上フィルムが積層された偏光板の一例を説明
する。
ドに配置されて使用される。前記輝度向上フィルムは、
例えば、液晶表示装置等のバックライトや、その裏側か
らの反射等によって、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ある。バックライト等の光源か
らの光を入射させ、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する。
この輝度向上フィルム面で反射した光を、さらにその後
ろ側に設けられた反射板等を介して反転させて、輝度向
上フィルムに再入射させ、その一部または全部を所定偏
光状態の光として透過させ、輝度向上フィルムを透過す
る光の増量を図ると共に、偏光フィルム(偏光子)に吸
収され難い偏光を供給して、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るもので
ある。前記輝度向上フィルムを使用せずに、バックライ
ト等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、前記偏光子の偏光軸に一致しない偏光方向を有す
る光は、ほとんど前記偏光子に吸収されてしまい、前記
偏光子を透過してこない。すなわち、使用する偏光子の
特性によっても異なるが、およそ50%の光が前記偏光
子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用
しうる光量が減少し、画像が暗くなる。前記輝度向上フ
ィルムは、前記偏光子に吸収されるような偏光方向を有
する光を、前記偏光子に入射させずに、前記輝度向上フ
ィルムで一旦反射させ、さらにその後ろ側に設けられた
反射板等を介して反転させ、前記輝度向上フィルムに再
入射させることを繰り返す。そして、この両者間で反
射、反転している光の偏光方向が、前記偏光子を通過し
得るような偏光方向になった偏光のみを透過させ、前記
偏光子に供給するので、バックライト等の光を効率的に
液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくす
ることができるのである。
等の反射層との間に、拡散板を設けることもできる。前
記輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は、
前記反射層に向うが、設置された前記拡散板は、通過す
る光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏
光状態とする。すなわち、光を元の自然光状態に戻すの
である。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が、
前記反射層に向かい、前記反射層を介して反射し、前記
拡散板を再度通過して前記輝度向上フィルムに再入射す
ることが繰り返される。このように元の自然光状態を戻
す前記拡散板を設けることにより、表示画面の明るさを
維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを減少し、
均一の明るい表示画面を提供できる。これは、元の自然
光状態に戻す拡散板を設けることによって、初回の入射
光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、前記拡散板の
拡散機能と相俟って、均一の明るい表示画面が提供でき
たものと考えられる。
されず、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ような、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
もの等が使用できる。また、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等のよう
に、左右一方の円偏光を反射して、他の光は透過する特
性を示すものであってもよい。
タイプの輝度向上フィルムであれば、例えば、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
によって、前記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
液晶層のような円偏光を透過するタイプの輝度向上フィ
ルムであれは、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から、その透過円偏光を、
位相差板を介して直線偏光化し、前記偏光板に入射させ
ることが好ましい。なお、前記位相差板として、例え
ば、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。
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)とを積層すること等に
よって得られる。従って、偏光板と輝度向上フィルムと
の間に配置する位相差板としては、1層または2層以上
の位相差層からなる積層体であってもよい。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
を組み合わせて、2層以上を積層した積層構造とするこ
ともできる。それにより、可視光域等の広い波長範囲で
円偏光を反射する偏光板を得ることができ、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。
ば、前記弾性率を示す偏光板と、さらに2層以上の光学
層とを積層した光学部材であってもよい。具体的には、
例えば、前記反射型偏光板や半透過型偏光板と、位相差
板とを組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏
光板等があげられる。
光学部材は、例えば、液晶表示装置等の製造過程におい
て、順次別個に積層する方式によっても形成できるが、
予め積層体同士を積層して光学部材としたものであれ
は、例えば、品質の安定性や組立作業性等に優れ、液晶
表示装置等の製造効率を向上できるという利点がある。
なお、積層には、前述と同様に、粘着層等の各種接着手
段を用いることができる。
等の他の部材への積層が容易になることから、さらに粘
着層を有していることが好ましく、前記偏光板の片面ま
たは両面に配置することができる。前記粘着層の材料と
しては、特に制限されず、アクリル系ポリマー等の従来
公知の材料が使用でき、特に、吸湿による発泡や剥離の
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
の形成性等の点より、例えば、吸湿率が低くて耐熱性に
優れる粘着層となることが好ましい。また、微粒子を含
有して光拡散性を示す粘着層等でもよい。前記偏光板表
面への前記粘着剤層の形成は、例えば、各種粘着材料の
溶液または溶融液を、流延や塗工等の展開方式により、
前記偏光板の所定の面に直接添加して層を形成する方式
や、同様にして後述するセパレータ上に粘着剤層を形成
させて、それを前記偏光板の所定面に移着する方式等に
よって行うことができる。なお、このような層は、偏光
板のいずれの表面に形成してもよく、例えば、偏光板に
おける前記位相差板の露出面に形成してもよい。
が露出する場合は、前記粘着層を実用に供するまでの
間、汚染防止等を目的として、セパレータによって前記
表面をカバーすることが好ましい。このセパレータは、
前記透明保護フィルム等のような適当なフィルムに、必
要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素
系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設け
る方法等によって形成できる。
し、積層体でもよい。前記積層体としては、例えば、異
なる組成や異なる種類の単層を組み合わせた積層体を使
用することもできる。また、前記偏光板の両面に配置す
る場合は、例えば、それぞれ同じ粘着剤層でもよいし、
異なる組成や異なる種類の粘着剤層であってもよい。
構成等に応じて適宜に決定でき、一般には、1〜500
μmである。
例えば、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性や
接着性の粘着特性を示すものが好ましい。具体的な例と
しては、アクリル系ポリマーやシリコーン系ポリマー、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、合成ゴム
等のポリマーを適宜ベースポリマーとして調製された粘
着剤等があげられる。
ば、前記粘着剤層を形成するベースポリマーの組成や分
子量、架橋方式、架橋性官能基の含有割合、架橋剤の配
合割合等によって、その架橋度や分子量を調節するとい
うような、従来公知の方法によって適宜行うことができ
る。
層した各種偏光板)を形成する偏光フィルム、透明保護
層、光学層、粘着剤層等の各層は、例えば、サリチル酸
エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾト
リアゾール系化合物、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適宜処理するこ
とによって、紫外線吸収能を持たせたものでもよい。
液晶表示装置等の各種装置の形成に使用することが好ま
しく、例えば、偏光板を液晶セルの片側または両側に配
置して液晶パネルとし、反射型や半透過型、あるいは透
過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができ
る。液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、任
意で選択でき、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等、種々のタイプの液晶セル
が使用できる。
晶セル基板の間隙に液晶が注入された構造であって、前
記液晶セル基板としては、特に制限されず、例えば、ガ
ラス基板やプラスチック基板が使用できる。なお、前記
プラスチック基板の材質としては、特に制限されず、従
来公知の材料があげられる。
ルムを設ける場合、それらは同じ種類のものでもよい
し、異なっていてもよい。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等の適当な部品
を、適当な位置に1層または2層以上配置することがで
きる。
ルを含み、前記液晶パネルとして、本発明の液晶パネル
を使用する以外は、特に制限されない。また、さらに光
源を備えてもよい。
例えば、光のエネルギーが有効に使用できることから、
例えば、偏光を出射する平面光源であることが好まし
い。
ィルム(偏光板)の上に、例えば、さらに拡散板、アン
チグレア層、反射防止膜、保護層や保護板を配置した
り、または液晶パネルにおける液晶セルと偏光板との間
に補償用位相差板等を適宜配置することもできる。
うな液晶表示装置には限定されず、その他のプラズマデ
ィスプレイ装置やエレクトロルミネッセンス(EL)表
示装置、FED(電界放出ディスプレイ)等の画像表示
装置にも使用することができる。以下に、本発明の偏光
フィルムを備えるEL表示装置について説明する。
を有する表示装置であり、このEL装置は、有機ELお
よび無機ELのいずれでもよい。
おける電極からの反射防止として、例えば、偏光子や偏
光板等の光学フィルムをλ/4板とともに使用すること
が提案されている。本発明の偏光フィルムは、特に、E
L層から、直線偏光、円偏光もしくは楕円偏光のいずれ
かの偏光が発光されている場合、あるいは、正面方向に
自然光を発光していても、斜め方向の出射光が部分偏光
している場合等に、非常に有用である。
ついて説明する。前記有機EL表示装置は、一般に、透
明基板上に、透明電極、有機発光層および金属電極がこ
の順序で積層された発光体(有機EL発光体)を有して
いる。前記有機発光層は、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有機固体からなる発光
層との積層体や、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との積層体や、また、前記正孔注入
層と発光層と電子注入層との積層体等、種々の組み合わ
せがあげられる。
前記陽極と陰極とに電圧を印加することによって、前記
有機発光層に正孔と電子とが注入され、前記正孔と電子
とが再結合することによって生じるエネルギーが、蛍光
物質を励起し、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。前記正孔と
電子と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、電流と発光強度とは、印加電圧に対して
整流性を伴う強い非線形性を示す。
機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の
電極が透明であることが必要なため、通常、酸化インジ
ウムスズ(ITO)等の透明導電体で形成された透明電
極が陽極として使用される。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あり、通常、Mg−Ag、Al
−Li等の金属電極が使用される。
て、前記有機発光層は、例えば、厚み10nm程度の極
めて薄い膜で形成されることが好ましい。これは、前記
有機発光層においても、透明電極と同様に、光をほぼ完
全に透過させるためである。その結果、非発光時に、前
記透明基板の表面から入射して、前記透明電極と有機発
光層とを透過して前記金属電極で反射した光が、再び前
記透明基板の表面側へ出る。このため、外部から視認し
た際に、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見え
るのである。
記有機発光層の表面側に透明電極を備え、前記有機発光
層の裏面側に金属電極を備えた前記有機EL発光体を含
む有機EL表示装置において、前記透明電極の表面に、
本発明の偏光フィルム(偏光板等)が配置されることが
好ましく、さらにλ/4板を偏光板とEL素子との間に
配置することが好ましい。このように、本発明の偏光フ
ィルムを配置することによって、外界の反射を抑え、視
認性向上が可能であるという効果を示す有機EL表示装
置となる。また、前記透明電極と偏光フィルムとの間
に、さらに位相差板が配置されることが好ましい。
や偏光板等)は、例えば、外部から入射して前記金属電
極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その
偏光作用によって前記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、位相差板として1/4
波長板を使用し、かつ、前記偏光板と前記位相差板との
偏光方向のなす角をπ/4に調整すれば、前記金属電極
の鏡面を完全に遮蔽することができる。すなわち、この
有機EL表示装置に入射する外部光は、前記偏光板によ
って直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は、前
記位相差板によって、一般に楕円偏光となるが、特に前
記位相差板が1/4波長板であり、しかも前記角がπ/
4の場合には、円偏光となる。
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、前記位相差板
で再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、前記
偏光板の偏光方向と直交しているため、前記偏光板を透
過できず、その結果、前述のように、金属電極の鏡面を
完全に遮蔽することができるのである。
本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
なお、以下に弾性率の測定方法と透過率の測定方法とを
示す。
(MD方向)×5mm(TD方向)の大きさに切り出
し、この切片を引張試験装置(商品名オートグラフAG
−1:島津製作所製)に供し、室温、ロードセル 50
0N、引張速度5mm/minの条件で弾性率(N/m
m2)を測定した。なお、この測定方法は、偏光板のサ
ンプルを前記サイズに設定した以外は、JIS K71
27の引張り試験法に従った。
C:村上色彩技術研究所製)を用いて測定し、JlS
Z 8701の2度視野(C光源)によって、視感度補
正を行ったY値で示した。
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)とを、前記透
過率の測定方法に準じて測定し、下記の式から偏光度を
求めた。なお、平行の透過率(H0)と直交の透過率
(H90)は、前述と同様に視感度補正したY値である。
ム(重合度2,400、ケン化度99.9%)を純水中
で膨潤させてから、ヨウ素1重量%とヨウ化カリウム3
重量%の混合水溶液(以下同じ)に浸漬し、前記フィル
ムを染色した。次に、このフィルムを4.5重量%ホウ
酸水溶液(以下同じ)に浸漬し、前記溶液中で長手方向
に5.3倍延伸し、続いて5重量%ホウ砂水溶液(以下
同じ)に浸漬し、前記溶液中でさらに延伸し、長手方向
における総延伸倍率5.5倍とした。前記延伸後、前記
フィルム表面の水分を取り除き、50℃で乾燥させた。
この延伸フィルムは、厚み18μmであり、これを偏光
子として使用した。前記偏光子の両面に水溶性PVA系
接着剤(以下同じ)を介して、厚み80μmのTACフ
ィルムを貼り合わせ、さらに70℃で6分間乾燥させ、
偏光板を作製した。
(N/mm2)、光学特性透過率は43.3(%)、偏
光度は99.98(%)であった。
ム(重合度2,400、ケン化度99.9%)を、前記
実施例1と同様にして染色した。そして、前記ホウ酸水
溶液中での延伸倍率を5.7倍、ホウ砂水溶液中での延
伸により総延伸倍率を6.0倍とした以外は、同様にし
て偏光子(厚み11μm)を作製した。前記偏光子の両
面に、前記粘着剤を介して、厚み75μmの無延伸PE
Tフィルムを貼り合わせてから、さらに65℃で6分間
乾燥させ、偏光板を作製した。
/mm2)、光学特性透過率は43.3(%)、偏光度
は99.95(%)であった。
ム(重合度2,400、ケン化度99.9%)を、乾式
延伸により長手方向に5倍延伸し、このフィルムを前記
実施例1と同様に染色し、さらに、前記ホウ酸水溶液に
浸漬して長手方向に1.2倍に延伸を行った。このフィ
ルムを、表面の水分を取り除いた後、50℃で乾燥し、
偏光子とした(厚み8μm)。前記偏光子を一度巻き芯
に巻き取り、40℃で乾燥しながら、その両面に、前記
粘着剤を介して、ポリオレフィン系の透明フィルム(厚
み50μm)を貼り合わせ、偏光板を作製した。
製した。まず、イソブテンとN−メチルマレイミドとの
交互共重合体(N−メチルマレイミド含量:50モル
%)75質量部と、アクリロニトリル−スチレン共重合
体(アクリロニトリル含量:28質量%)25質量部と
を塩化メチレンに溶解し、固形分濃度15質量%の溶液
を調製した。この溶液を、水平なガラス板上に配置した
PETフィルムに流延し、室温で60分間放置して乾燥
させた。放置後、前記PETフィルムから形成されたフ
ィルムを剥離し、100℃で10分間乾燥し、続いて1
40℃で10分間、さらに160℃で30分間乾燥した
ものを、透明フィルムとして使用した。
(N/mm2)、光学特性透過率は43.6(%)、偏
光度は99.91(%)であった。
ム(重合度2,400、ケン化度99.9%)を、前記
実施例1と同様にして染色した。そして、前記ホウ酸水
溶液中での延伸倍率を5.7倍とし、前記ホウ砂水溶液
中での延伸を行わなかった以外は前記実施例1と同様に
して偏光子(厚み27μm)を作製した。前記偏光子の
両面に、前記粘着剤を介してTACフィルム(厚み80
μm)を貼り合わせてから、さらに60℃で6分間乾燥
させて偏光板を作製した。
0(N/mm2)、光学特性透過率は43.6(%)、
偏光度は99.96(%)であった。
板について、以下に示すようにして加熱処理ならびに加
湿処理をそれぞれ施し、各種耐久性を評価した。
度45°となるように、234mm×310mmの大き
さに切断し、これをアクリル系粘着剤を介して厚み0.
7mmのガラス板(250mm×350mm)に貼り合
わせ、評価用の積層体を作製した。そして、前記各積層
体に、80℃で24時間加熱処理を施した後、前記積層
体を、平滑で水平な測定台に置き、前記積層体の4角に
おける前記測定台に対する反り量(mm)、つまり、前
記積層体の4角が前記測定台からどれだけ離れているか
(空間距離)を測定した。また、別の積層体について、
新たに、60℃/90%RHで24時間加湿処理を施
し、これについても同様に前記反り量を測定した。そし
て、前記4角における反り量のうち最も大きい値を最大
反り量(mm)とした。
理を施す前後における、前記積層体の透過率を測定し
た。そして、各処理後の透過率(Ta)から各処理前の
透過率(Tb)を引いた値(Ta−Tb)を透過率変化量
として求めた。
処理を施す前後における、前記積層体について偏光度を
求め、各処理後の偏光度(Pa)から各処理前の偏光度
(Pb)を引いた値(P a−Pb)を、偏光度変化量とし
て算出した。前記偏光度は、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(H0)
と、直交に重ね合わせた場合の透過率(H90)とを、前
記透過率の測定方法に準じて測定し、前述の偏光度の算
出式から求めることができる。なお、平行の透過率(H
0)と直交の透過率(H90)は、前述と同様に視感度補
正したY値である。
理を施す前後における、前記積層体について色相b値
(NBS)を求め、各処理後の色相b値から各処理前の
色相b値を引いた値を、色相変化量として算出した。前
記色相b値は、積分球式分光透過率測定器(商品名DO
T−3C:村上色彩技術研究所製)を用いて測定でき
る。
加湿処理後における偏光板を用いて、パネル面内の周辺
ムラを評価した。まず、前記各偏光板を、吸収軸角度4
5°となるように320mm×235mmの大きさに切
断し、これをアクリル系粘着剤を介して厚み0.7mm
のガラス板350mm×250mmに貼り合わせ、積層
体を作製した。これらの積層体に、前述と同様の条件で
加熱処理または加湿処理を施した。そして、前記積層体
のガラス板側表面にバックライトを配置し、前記積層体
の偏光板側から、色彩輝度計(商品名BM-5A:トプコ
ン社製)を用いて輝度を測定した。輝度の測定は、前記
積層体の偏光板面内において合計9点(測定点(1)〜
(9))行った(図1参照)。図1において、測定点
(5)は偏光板1の面内中心であり、前記測定点(5)
以外は、それぞれ偏光板の端辺から5mmの位置であっ
て、中でも測定点(2)および(8)は、幅方向の中央
であり、測定点(4)および(6)は、長さ方向の中央
である。なお、前記積層体を配置していないバックライ
トのみの輝度を同様にして9点測定した。
イトの光を前記積層体に通した際の輝度(A)と、同じ
測定点におけるバックライトのみの輝度(B)とを下記
式に代入し、各測定点の透過率(T1〜T9)を算出し
た。 透過率(%) = A(cd/m2)/B(cd/m2)
1〜T9)を用いて、下記式より周辺ムラ値(%)を算
出した。前記周辺ムラ値が相対的に低い程、面内におい
て透過率のバラツキが抑制され、光学的に優れると評価
できる。 周辺ムラ値(%) = [(T2+T4+T6+T8)/4]-[(T1+T3+
T5+T7+T9)/5]
偏光板について、加熱処理または加湿処理を施さない以
外は、同様にして積層体を作製し、その周辺ムラ値を同
様にして求めた。
を示し、下記表2に加湿処理による耐久性の結果を示
す。
うに、比較例と異なり、実施例のように偏光板の弾性率
が3,500N/mm2以下であると、前記積層体の反
り量を十分に低減することができた。このことから、前
記弾性率の条件を満たす実施例の偏光板によれば、加熱
や加湿等の影響による寸法変化時に発生する力を低減で
きるため、前記偏光板とガラス板との積層体に、前記寸
法変化時に発生する力が原因となる反りが発生すること
を抑制できたといえる。なお、実施例の偏光板は、実用
上、十分な透過率変化量、偏光度変化量、色相変化量を
示した。さらに、前記表1および表2に示すように、各
偏光板に加熱処理または加湿処理を施した結果、実施例
における周辺ムラは、比較例に比べて格段に抑制できた
ことがわかる。また、加熱処理や加湿処理を施していな
い場合の対照の周辺ムラは、実施例および比較例ともに
0.0020未満であったことからも、比較例は周辺ムラが極
めて発生し易いのに対して、実施例であれば十分に周辺
ムラが抑制されたことがわかる。以上のように、実施例
によれば反りの発生が抑制できたため、前記反りが原因
となる面内のムラ(歪み)も抑制できた。このため、本
発明の偏光フィルムによれば、光学特性のバラツキに関
する従来の問題を解消でき、例えば、表示特性に優れる
液晶表示装置等の画像表示装置の形成が可能になるとい
える。
は、例えば、加熱や加湿等が原因となって寸法変化が起
こる場合でも、その弾性率が3,500N/mm2以下
に設定されていることによって、前記寸法変化時に発生
する力を低減することができる。このため、例えば、偏
光板として、液晶セル表面に実装して液晶パネルとした
際にも、前記寸法変化時に発生する力が原因となるパネ
ルの反り発生を抑制でき、これによって、パネル面内に
おける表示ムラを軽減できる。このように、光学特性の
変化を抑制できるという光学的耐久性にも優れることか
ら、その工業的に非常に有用である。
度測定の測定点の位置を示す平面図である。
Claims (20)
- 【請求項1】 弾性率が3,500N/mm2以下であ
ることを特徴とする偏光フィルム。 - 【請求項2】 二色性物質が吸着された延伸フィルムを
含む請求項1記載の偏光フィルム。 - 【請求項3】 前記延伸フィルムが偏光子である請求項
2記載の偏光フィルム。 - 【請求項4】 前記延伸フィルムが偏光子であって、さ
らに透明保護層を含み、前記偏光子の少なくとも一方の
表面に前記透明保護層が積層されている請求項2または
3記載の偏光フィルム。 - 【請求項5】 透過率が、43%以上である請求項1〜
4のいずれか一項に記載の偏光フィルム。 - 【請求項6】 偏光度が、98%以上である請求項1〜
5のいずれか一項に記載の偏光フィルム。 - 【請求項7】 前記延伸フィルムが、ポリビニルアルコ
ール系フィルムである請求項2〜6のいずれか一項に記
載の偏光フィルム。 - 【請求項8】 前記延伸フィルムの厚みが、20μm以
下である請求項2〜7のいずれか一項に記載の偏光フィ
ルム。 - 【請求項9】 未延伸のフィルムを延伸することによっ
て得られる延伸フィルムであって、前記未延伸のフィル
ムの厚みが、50μm以下である請求項2〜8のいずれ
か一項に記載の偏光フィルム - 【請求項10】 前記延伸フィルムの延伸方向(MD方
向)における延伸倍率が、前記未延伸フィルムに対し
て、3.0倍〜7.0倍の範囲である請求項9記載の偏
光フィルム。 - 【請求項11】 前記透明保護層が、ポリマーフィルム
である請求項4〜10のいずれか一項に記載の偏光フィ
ルム。 - 【請求項12】 さらに、反射板および半透過反射板の
少なくとも一方を含む請求項1〜11のいずれか一項に
記載の偏光フィルム。 - 【請求項13】 さらに、位相差板を含む請求項1〜1
2のいずれか一項に記載の偏光フィルム。 - 【請求項14】 さらに、視角補償フィルムを含む請求
項1〜13のいずれか一項に記載の偏光フィルム。 - 【請求項15】 さらに、輝度向上フィルムを含む請求
項1〜14のいずれか一項に記載の偏光フィルム。 - 【請求項16】 液晶セルおよび偏光フィルムを含み、
前記液晶セルの少なくとも一方の表面に前記偏光フィル
ムが配置された液晶パネルであって、前記偏光フィルム
が、請求項1〜15のいずれか一項に記載の偏光フィル
ムである液晶パネル。 - 【請求項17】 液晶セルが、液晶セル基板および液晶
を含み、前記液晶セル基板が、ガラス基板およびプラス
チック基板の少なくとも一方である請求項16記載の液
晶パネル。 - 【請求項18】 液晶パネルを含む液晶表示装置であっ
て、前記液晶パネルが請求項16記載の液晶パネルであ
る液晶表示装置。 - 【請求項19】 さらに光源を備える請求項18記載の
液晶表示装置。 - 【請求項20】 液晶表示装置、プラズマディスプレイ
装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置からなる
群から選択された少なくとも一つの画像表示装置であっ
て、請求項1〜15のいずれか一項に記載の偏光フィル
ムを含むことを特徴とする画像表示装置。
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