JP2004021146A

JP2004021146A - Wide view angle polarizing plate and image display device using it

Info

Publication number: JP2004021146A
Application number: JP2002179326A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Too; 東尾　和広; Hisafumi Mihara; 三原　尚史; Seiichi Kusumoto; 楠本　誠一
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: JP4109913B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wide view angle polarizing plate whose front contrast of a polarizing plate is high, which has optimum optical characteristics, and which has characteristics of wide angle of view field, in a polarizing plate which is formed by using an optical compensation phase difference film where an optical anisotropic layer, which is formed by making discotheque liquid crystal polymer inclinedly oriented, is held by a cellulose triacetate film, and to provide a liquid crystal display device using it; and a self-luminous display device using the same. <P>SOLUTION: In a wide view angle polarizing plate, an optical compensation phase difference film where an optical anisotropic layer, which has a discotic liquid crystal polymer inclinedly oriented so as to incline toward thickness direction, is held by a transparent film is laminated with a polarizer or a protection film via an adhesion layer. They are so laminated that the angle between the orientation angle direction of the optical compensation phase difference film and the drawing direction of the polarizing film becomes 0±10°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる広視野角偏光板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、偏光板は液晶表示装置として多く用いられており、近年急激にその需要が増加している。さらに、偏光板として光学補償機能を付加したものなど付加価値の高いものが使用されてきており、広視野角などの点で表示品位に対する要求がますます強く望まれる傾向にある。
【０００３】
このような中、ディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させてなる光学的異方性層を三酢酸セルロースフィルムにて支持した光学補償位相差フィルムが知られており、これを偏光板と接着させて広視野角偏光板としたものや、それを接着剤を介し直接偏光フィルムと一体化させた広視野角偏光板などがある（特開平６−７５１１６号公報、特開平８−９４８３８号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の光学補償位相差フィルムを偏光フィルムと積層した場合、偏光フィルムの延伸方向に対する積層角度によっては、液晶表示装置の正面におけるコントラストが低下することが認められた。これを改善させるために、偏光板を形成する偏光フィルムの特性を向上させることも考えられるが、かかる手段のみではコントラストの更なる向上を望むことは難しく、最近のパネルに対する要求であるコントラストの向上を求める要望に対して十分に応えることができないため、コントラストの改善が急務となっていた。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、ディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させてなる光学的異方性層を三酢酸セルロースフィルムにて支持した光学補償位相差フィルムを用いてなる偏光板において、偏光板の正面コントラストが高く、最適な光学特性を有すると共に、広い視野角特性を有する広視野角偏光板を提供することを目的とする。また、本発明は、当該偏光板を用いた液晶表示装置、自発光型表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明者らは上記した正面コントラストの低下を克服するために鋭意研究を重ねる中で、正面コントラストは、偏光フィルムの延伸方向と光学補償位相差フィルムを複屈折計にて測定したときの配向角方向とのなす角度と密接な関係があることを究明し、本発明を完成するに至った。従って、偏光フィルムの延伸方向と光学補償位相差フィルムを複屈折計にて測定したときの配向角方向とのなす角度を規定することによって、高い正面コントラストを維持しつつ広い視野角特性を有する偏光板を提供することが可能となる。
【０００７】
すなわち、本発明の偏光板は、偏光フィルムの両側に透明保護フィルムを積層し、その上に接着層を介し光軸が厚み方向に傾斜するようにディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させた光学異方性層を透明フィルムにて支持してなる光学補償位相差フィルムを積層してなる偏光板であって、
前記光学補償位相差フィルムの配向角方向と前記偏光フィルムの延伸方向とのなす角度が、０±１０°となるように積層したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のもう一つの偏光板は、偏光フィルムの少なくとも片側に透明保護フィルムを積層してなる偏光板であって、
その透明保護フィルムの少なくとも一方が、光軸が厚み方向に傾斜するようにディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させた光学異方性層を透明フィルムにて支持してなる光学補償位相差フィルムであり、
この光学補償位相差フィルムの配向角方向と前記偏光フィルムの延伸方向とのなす角度が、０±１０°となるように積層したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光板は、厚み方向に傾斜するようにディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させた光学異方性層を透明フィルムにて支持してなる光学補償位相差フィルムを、接着層を介し偏光子または保護フィルムと積層してなり、前記光学補償位相差フィルムの配向角方向と前記偏光フィルムの延伸方向とのなす角度が、０±１０°となるように積層したものである。
【００１０】
本発明の偏光板で用いられる偏光子（偏光フィルム）としては、適宜なものを用いることができ、その種顛について特に限定されない。ちなみにその例としては、ポリピニルアルコール系フィルムや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やセルロース系フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素及び／又は二色性染料を吸着させて延伸したもの、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の如きポリエン配向フィルムなどからなる偏光フィルムがあげられる。偏光フィルムの厚さは通例５〜８０μｍであるが、これに限定されない。
【００１１】
偏光子の片側または両側に積層する保護フィルムは、透明性や機械的確度、熱安定性や水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましく用いうる。その例としては、三酢酸セルロールの如きセルロース系樹脂やポリエステル、ポリカーボネートやポリアミド、ポリイミドやポリエーテルスルホン、ポリスルホンやポリスチレン、アクリル系樹脂やアセテート系樹脂などのプラスチック、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、シリコーン系などの熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などがあげられる。また、光学補償機能を付加させた透明保護フィルムであってもよい。
【００１２】
光学補償機能を付加させたものとして、例えば透明プラスチックの一軸や二軸などによる延伸フィルム、液晶ポリマーなどの配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマーなどの配向層を支持したものなどからなる、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などの防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００１３】
就中、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系やネマティック系の液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学補償層を三酢酸セルロースフィルムなどで支持した光学補償位相差フィルムが好ましく用いられる。かかる光学補償位相差フィルムには、例えば富士写真フィルム社製ＷＶフィルムなどの市販物もある。用いる光学補償位相差フィルムは位相差板やフィルム支持体を２層以上重畳させて位相差などの光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００１４】
透明保護フィルムはポリマーの塗布方式、フィルムとしたものや上記した光学補償位相差フィルムの積層方式などの適宜な方式で形成することができ、厚さも位相差や保護強度などに応じて適宜に決定することができる。一般には５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは１〜５００μｍの厚さとされる。
【００１５】
また、透明保護フィルムはハードコート処理や反射防止処理、拡散ないしアンチグレアなど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、偏光板の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などに優れる硬化皮膜を、透明保護層の表面に付加する方式などにて形成することができる。
【００１６】
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することができる。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妨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、サンドプラスト方式やエンボス加工方式など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層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。
【００１７】
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などが挙げられ、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などからなる有機系微粒子など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重量部あたり２〜７０重量部、好ましくは５〜５０重量部が一般的である。
【００１８】
透明微粒子配合のアンチグレア層は、透明保護層そのものとして、あるいは透明保護層表面への塗工層など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を兼ねるものであってもよい。なお、上記反射防止層や拡散層、アンチグレア層などは、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層とは別体のものとして設けることもできる。
【００１９】
偏光フィルムと透明保護フィルム、とりわけ、光学補償位相差フィルムとの接着処理は適宜な方式で行うことができる。一般には、粘着剤やその他の接着剤などにより接着処理される。とりわけ、偏光フィルムがポリビニルアルコール系フィルムからなる場合には、接着処理の安定性などの点よりポリビニルアルコール系接着剤が好ましく用いうる。
【００２０】
偏光板の片面又は両面への粘着剤層の形成は、例えば粘着剤の溶液ないし溶融液を流延方式や塗工方式などの適宜な展開方式で偏光板又は／及び光学補償位相差フィルムの所定面に直接付設する方式、あるいはそれに準じセパレータ上に接着層を形成させてそれを偏光板又は／及び光学補償位相差フィルムの所定面に移着する方式などの適宜な方式で行うことができる。
【００２１】
粘着剤層は異なる組成又は種類などのものの重畳層として偏光板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、偏光板の表裏において異なる組成又は種類などの粘着剤層とすることもできる。粘着剤層の厚さは、被着体などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍとされる。
【００２２】
前記粘着剤層を形成する粘着剤は、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性と接着性の粘着特性を示すものが好ましい。その例として、アクリル系重合体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーをベースポリマーに用いてなる粘着剤などがあげられる。
【００２３】
粘着剤層の粘着特性の制御は、例えば粘着剤におけるベースポリマーの組成や分子量、架橋方式や架橋性官能基の含有割合、架橋剤の配合割合などによる架橋度ないし分子量の調節などの従来に準じた適宜な方式で行うことができる。
【００２４】
本発明において偏光板と光学補償位相差フィルムまたは偏光フィルムと光学補償位相差フィルムを接着、積層させる方法としては、ロール状またはシート状にて行うが、目的に応じて使用方法を適宜使い分けるのが望ましい。
【００２５】
本発明にて施される接着方法の条件として、光学補償位相差フィルムを複屈折計にて測定したときの配向角方向と偏光フィルムの延伸方向とのなす角度が、０±１０°、好ましくは０±８°を満足するよう貼り合せるのが望ましい。この条件を逸脱すると正面コントラストと視野角特性の両立が期待できず、表示特性上使用は困難となる。
【００２６】
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、例えば反射板や半透過反射板、位相差板（１／２波長板、１／４波長板などのλ板も含む）、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、特に、前述した本発明の偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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、前述した偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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、あるいは、前述した偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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。
【００２７】
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。
【００２８】
反射型偏光板の形成は、必要に応じて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なうことができる。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。
【００２９】
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を緩和したり、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、且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。即ち、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。
【００３２】
次に、前述した偏光フィルムと保護フィルムからなる偏光板に、更に位相差板又はλ板が積層されている楕円偏光板又は円偏光板について説明する。
【００３３】
直線偏光を楕円偏光又は円偏光に変えたり、楕円偏光又は円偏光を直線偏光に変えたり、或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又は円偏光に変えたり、楕円偏光又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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、ポリノルボルネン等の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、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。
【００３６】
位相差板は、例えば１／２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など、使用目的に応じた位相差を有するものであってよく、厚さ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て位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００３７】
前記の傾斜配向フィルムは、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／及び収縮処理する方式や、液晶ポリマーを斜め配向させる方式などにより得ることができる。
【００３８】
次に、前述した偏光フィルムと保護フィルムからなる偏光板に、更に輝度向上フィルムが積層されている偏光板について説明する。
【００３９】
前述した偏光フィルムと保護フィルムからなる偏光板に、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フィルム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、偏光フィルム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。即ち、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フィルムを通して光を入射した場合には、偏光フィルム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フィルムに吸収されてしまい、偏光フィルムを透過してこない。即ち、用いた偏光フィルムの特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光フィルム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。輝度向上フィルムは、偏光フィルムに吸収されるような偏光方向を有する光を偏光フィルム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板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フィルム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フィルムに供給するので、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のである。
【００４０】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された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。すなわち元の自然光状態にもどす。この非偏光状態すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射して、拡散板を再び通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。元の自然光状態にもどす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少なくし、均一の明るい画面を提供することができる。元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００４１】
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（３Ｍ社製「Ｄ−ＢＥＦ」等）、コレステリック液晶層、就中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（日東電工社製「ＰＣＦ３５０」、Ｍｅｒｃｋ社製「Ｔｒａｎｓｍａｘ」）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うる。
【００４２】
従って、前記した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、そのまま偏光フィルム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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
また、偏光板は、上記した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。
【００４６】
前述した光学部材には、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など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い。
【００４７】
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。
【００４８】
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、光学層や粘着層などの各層は、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などの適宜な方式により紫外線吸収能を持たせたものなどであってもよい。
【００４９】
本発明の偏光板は、液晶表示装置等の各種画像表示装置の形成などに好ましく用いることができ、例えば、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、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。
【００５０】
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。更に、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。
【００５１】
さらに、本発明の偏光板は、プラズマディスプレイ表示装置（ＰＤＰ）や、エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置等の自発光型表示装置等にも用いることができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。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。
【００５４】
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（ＩＴＯ）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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。なお、偏光フィルムの延伸方向とディスコティック液晶層の配向角方向とのなす角度は、以下のようにして測定した。
【００６１】
（貼り合せ角度の測定）
自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を使用した。偏光フィルムの延伸方向と上記装置によって測定されたディスコティック液晶層の配向角方向とのなす角度を分度器で測定した。
【００６２】
（実施例１〜２、比較例１〜３）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中にて５倍延伸処理して得た偏光フィルムの両側に、ポリビニルアルコール系接着層を介し三酢酸セルロースフィルムを接着し、さらにアクリル系粘着剤層を介してディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させてなる光学的異方性層を三酢酸セルロースフィルムにて支持した光学補償位相差フィルムを（表１）に示す条件にて貼り合わせ、ディスコティック液晶層の露出面にセパレータ上に設けた厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を移着し、広視野角偏光板を得た。
【００６３】
【表１】
偏光フィルムの延伸方向とディスコティック
液晶層の配向角方向とのなす角度〔ｄｅｇ〕
実施例１　　　　　　　　３．８
実施例２　　　　　　　　９．１
比較例１　　　　　　　４８．３
比較例２　　　　　　　１５．７
比較例３　　　　　　　９２．８　　　　　　　　　　　
【００６４】
（実施例３〜４、比較例４〜６）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中にて５倍延伸処理して得た偏光フィルムの片側に、ポリビニルアルコール系接着層を介し三酢酸セルロースフィルムを接着し、他方側にポリビニルアルコール系接着層を介し、ディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させてなる光学的異方性層を三酢酸セルロースフィルムにて支持した光学補償位相差フィルムを、（表２）に示す条件にて貼り合わせ、ディスコティック液晶層の露出面にセパレータ上に設けた厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を移着し、広視野角偏光板を得た。
【００６５】
【表２】
偏光フィルムの延伸方向とディスコティック
液晶層の配向角方向とのなす角度〔ｄｅｇ〕
実施例３　　　　　　　　１．７
実施例４　　　　　　　　７．３
比較例４　　　　　　　８７．９
比較例５　　　　　　　４７．１
比較例６　　　　　　　１３．９　　　　　　　　　　　
【００６６】
（コントラスト試験）
実施例、比較例で得た偏光板より、その偏光板の吸収軸に対して４５度の角度となるように２００ｍｍ×１５０ｍｍサイズのサンプルを切り出して、その粘着剤層を介し液晶セルに装着し、透過率の比（白輝度）／（黒輝度）をコントラストとして測定した。視野角はコントラストが１０以上を示す角度とした。評価結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】

【００６８】
表３から明らかなように、光学補償位相差フィルムの配向角方向と偏光フィルムの延伸方向とのなす角度を±１０°以内とした本実施例の偏光板は、正面コントラストが高く、広視野角のものであった。これに対し、前記の角度が±１０°を超える比較例の場合は、正面コントラストと広視野角の両方を満足し得なかった。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ディスコティック液晶ポリマーを傾斜配向させてなる光学的異方性層を三酢酸セルロースフィルムにて支持した光学補償位相差フィルムを用いてなる偏光板において、高い正面コントラストと広い視野角特性を両立しうる広視野角偏光板が得られる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wide viewing angle polarizing plate used for a liquid crystal display device or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a polarizing plate has been widely used as a liquid crystal display device, and its demand has been rapidly increasing in recent years. Further, a polarizing plate having a high added value, such as one having an optical compensation function, has been used, and there is a tendency that demands for display quality in view of a wide viewing angle and the like have been increasingly desired.
[0003]
Under such circumstances, an optically compensatory retardation film in which an optically anisotropic layer formed by tilting a discotic liquid crystal polymer and supported by a cellulose triacetate film is known. There are a viewing angle polarizing plate and a wide viewing angle polarizing plate in which the polarizing plate is directly integrated with a polarizing film via an adhesive (JP-A-6-75116, JP-A-8-94838, etc.).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the optical compensation retardation film was laminated on a polarizing film, it was recognized that the contrast in front of the liquid crystal display device was reduced depending on the laminating angle with respect to the stretching direction of the polarizing film. In order to improve this, it is conceivable to improve the characteristics of the polarizing film forming the polarizing plate, but it is difficult to further improve the contrast only by such means, and it is difficult to improve the contrast which is a recent demand for a panel. Therefore, it has been urgently necessary to improve the contrast because it is not possible to sufficiently satisfy the demand for the image quality.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and uses an optically-compensated retardation film in which an optically anisotropic layer formed by tilting a discotic liquid crystal polymer is supported by a cellulose triacetate film. It is an object of the present invention to provide a polarizing plate having a wide viewing angle, which has a high front contrast, optimal optical characteristics, and wide viewing angle characteristics. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a self-luminous display device using the polarizing plate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies to overcome the decrease in the front contrast described above, and the front contrast is determined by applying the stretching direction of the polarizing film and the optical compensation retardation film to a birefringence meter. The present inventors have found that there is a close relationship with the angle formed by the orientation angle direction when the measurement is performed, and have completed the present invention. Therefore, by defining the angle between the stretching direction of the polarizing film and the orientation angle direction when the optically-compensated retardation film is measured with a birefringence meter, polarized light having a wide viewing angle characteristic while maintaining high front contrast. It is possible to provide a board.
[0007]
That is, the polarizing plate of the present invention has an optically anisotropic structure in which a transparent protective film is laminated on both sides of a polarizing film, and a discotic liquid crystal polymer is tilted and oriented such that the optical axis is tilted in the thickness direction via an adhesive layer thereon. A polarizing plate formed by laminating an optical compensation retardation film supporting the transparent layer with a transparent film,
The optical compensatory retardation film is laminated so that an angle between an orientation angle direction of the optical compensation retardation film and a stretching direction of the polarizing film is 0 ± 10 °.
[0008]
Further, another polarizing plate of the present invention is a polarizing plate obtained by laminating a transparent protective film on at least one side of the polarizing film,
At least one of the transparent protective films is an optically-compensated retardation film in which an optically anisotropic layer in which a discotic liquid crystal polymer is tilted and aligned so that an optical axis is tilted in a thickness direction is supported by a transparent film,
The optical compensatory retardation film is laminated so that an angle between an orientation angle direction of the optical compensation retardation film and a stretching direction of the polarizing film is 0 ± 10 °.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polarizing plate of the present invention, an optically-compensatory retardation film comprising a transparent film supporting an optically anisotropic layer in which a discotic liquid crystal polymer is tilted so as to be tilted in the thickness direction, a polarizer through an adhesive layer Alternatively, it is laminated with a protective film, and laminated so that the angle between the orientation angle direction of the optical compensation retardation film and the stretching direction of the polarizing film is 0 ± 10 °.
[0010]
As the polarizer (polarizing film) used in the polarizing plate of the present invention, an appropriate polarizer can be used, and the type thereof is not particularly limited. Incidentally, examples thereof include iodine and / or two-color hydrophilic polymer films such as a polypinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film, and a cellulose-based film. And a polarizing film formed of a polyene-oriented film such as a product obtained by adsorbing and stretching a hydrophilic dye, a dehydration product of polyvinyl alcohol, or a dehydrochlorination product of polyvinyl chloride. The thickness of the polarizing film is usually 5 to 80 μm, but is not limited thereto.
[0011]
As the protective film laminated on one side or both sides of the polarizer, those having excellent transparency, mechanical accuracy, heat stability, moisture blocking property, isotropy, and the like can be preferably used. Examples thereof include cellulose resins such as cellulose triacetate and polyesters, polycarbonates and polyamides, polyimides and polyethersulfones, polysulfones and polystyrenes, plastics such as acrylic resins and acetate resins, acrylics and urethanes, and acrylic urethanes. And thermosetting or ultraviolet curable resins such as epoxy and silicone resins. Further, a transparent protective film having an optical compensation function may be added.
[0012]
As a material having an optical compensation function, for example, a uniaxially or biaxially stretched film of transparent plastic, an alignment film such as a liquid crystal polymer, and a liquid crystal comprising an alignment layer such as a liquid crystal polymer supported on a transparent base material. Appropriate materials may be used for the purpose of preventing coloring due to a change in the viewing angle based on the phase difference due to the cell, or expanding the viewing angle for good visibility.
[0013]
In particular, an optical compensation layer composed of a liquid crystal polymer alignment layer, especially a tilted alignment layer of a discotic or nematic liquid crystal polymer, was supported by a cellulose triacetate film or the like to achieve a wide viewing angle with good visibility. An optical compensation retardation film is preferably used. There is a commercially available optical compensation retardation film such as a WV film manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. The optical compensation retardation film to be used may be a film in which two or more layers of a retardation plate or a film support are superposed to control optical characteristics such as retardation.
[0014]
The transparent protective film can be formed by an appropriate method such as a coating method of a polymer, a film, or a lamination method of the optical compensation retardation film described above, and the thickness is appropriately determined according to the retardation, the protection strength, and the like. can do. Generally, the thickness is 5 mm or less, preferably 1 mm or less, and more preferably 1 to 500 μm.
[0015]
The transparent protective film may have been subjected to a hard coat treatment, an antireflection treatment, a treatment for diffusion or anti-glare, and the like. The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing the surface of the polarizing plate from being damaged, and for example, the hardness and the slipperiness of an appropriate ultraviolet curable resin such as a silicone-based, urethane-based, acrylic-based, or epoxy-based resin. A cured film having excellent properties can be formed on the surface of the transparent protective layer.
[0016]
On the other hand, the anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the surface of the polarizing plate, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art. The anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and interfering with the visible light transmitted through the polarizing plate, for example, by a sand-plast method or an embossing method. The transparent protective layer can be formed by giving a fine uneven structure to the surface of the transparent protective layer by an appropriate method such as a roughening method or a method of blending transparent fine particles.
[0017]
Examples of the transparent fine particles include silica and alumina having an average particle diameter of 0.5 to 20 μm, titania and zirconia, tin oxide and indium oxide, cadmium oxide and antimony oxide, and inorganic fine particles having conductivity. Alternatively, organic fine particles made of crosslinked or uncrosslinked polymer particles or the like may be used. The amount of the transparent fine particles used is generally 2 to 70 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the transparent resin.
[0018]
The anti-glare layer containing the transparent fine particles can be provided as the transparent protective layer itself or as a coating layer on the surface of the transparent protective layer. The anti-glare layer may also serve as a diffusion layer for expanding the viewing angle by diffusing the light transmitted through the polarizing plate. In addition, the antireflection layer, the diffusion layer, the antiglare layer, and the like can be provided separately from the transparent protective layer as an optical layer made of a sheet or the like provided with the layers.
[0019]
The bonding treatment between the polarizing film and the transparent protective film, particularly, the optical compensation retardation film can be performed by an appropriate method. Generally, an adhesive treatment is performed using an adhesive or another adhesive. In particular, when the polarizing film is formed of a polyvinyl alcohol-based film, a polyvinyl alcohol-based adhesive can be preferably used from the viewpoint of the stability of the bonding treatment and the like.
[0020]
The formation of the pressure-sensitive adhesive layer on one side or both sides of the polarizing plate may be performed, for example, by applying a solution or a melt of the pressure-sensitive adhesive to the polarizing plate or / and the optically compensating retardation film by an appropriate developing method such as a casting method or a coating method. An appropriate method such as a method of directly attaching to a surface, or a method of forming an adhesive layer on a separator according to the method and transferring it to a predetermined surface of a polarizing plate and / or an optical compensation retardation film can be used.
[0021]
The pressure-sensitive adhesive layer may be provided on one side or both sides of the polarizing plate as a superposed layer of different compositions or types. Further, when provided on both surfaces, the pressure-sensitive adhesive layers having different compositions or types may be formed on the front and back of the polarizing plate. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined according to the adherend and the like, and is generally 1 to 500 μm.
[0022]
The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is preferably one having excellent optical transparency and exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesive pressure-sensitive adhesive properties. Examples thereof include pressure-sensitive adhesives using an appropriate polymer such as an acrylic polymer or a silicone polymer, polyester, polyurethane, polyether or synthetic rubber as a base polymer.
[0023]
The control of the adhesive properties of the pressure-sensitive adhesive layer is in accordance with conventional methods such as control of the degree of cross-linking or molecular weight by the composition and molecular weight of the base polymer in the pressure-sensitive adhesive, the cross-linking method, the content of the cross-linkable functional group, and the mixing ratio of the cross-linking agent. It can be performed by any appropriate method.
[0024]
In the present invention, the method of bonding and laminating the polarizing plate and the optical compensation retardation film or the polarizing film and the optical compensation retardation film is performed in a roll shape or a sheet shape. desirable.
[0025]
As a condition of the bonding method applied in the present invention, the angle between the orientation angle direction and the stretching direction of the polarizing film when the optically-compensated retardation film is measured with a birefringence meter is 0 ± 10 °, preferably It is desirable to bond them so as to satisfy 0 ± 8 °. If the condition is not satisfied, it is not possible to expect both the front contrast and the viewing angle characteristics, and it is difficult to use the display characteristics.
[0026]
The polarizing plate of the present invention can be used as an optical member laminated with another optical layer in practical use. The optical layer is not particularly limited. For example, a liquid crystal display such as a reflector, a semi-transmissive reflector, a retardation plate (including a λ plate such as a 板 wavelength plate and a 波長 wavelength plate), and a brightness enhancement film. One or more suitable optical layers that may be used for forming a device or the like can be used. In particular, a polarizing plate comprising the polarizing film of the present invention and the protective film described above, and further a reflecting plate or A reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate in which a semi-transmissive reflecting plate is laminated, an elliptically polarizing plate or a circularly polarized light in which a retardation plate is further laminated on the above-described polarizing plate comprising a polarizing film and a protective film. A polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on a plate or a polarizing plate comprising the above-described polarizing film and a protective film is preferable.
[0027]
Describing the above-mentioned reflection plate, the reflection plate is provided on a polarizing plate to form a reflection-type polarization plate, and the reflection-type polarization plate is usually provided on the back side of the liquid crystal cell, and is provided on the viewing side ( It is possible to form a liquid crystal display device of a type that reflects and reflects incident light from the display side, etc., and has a merit that a built-in light source such as a backlight can be omitted and the liquid crystal display device can be easily made thin.
[0028]
The reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one side of the polarizing plate via the transparent protective film or the like as necessary. Specific examples thereof include a transparent protective film that has been matted as required, and a reflective layer formed by attaching a foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one surface.
[0029]
Further, a reflective polarizing plate having a reflective layer on which the fine uneven structure is reflected on the transparent protective film having a fine uneven structure on the surface by containing fine particles, and the like are also included. The reflective layer having a fine surface irregularity structure has the advantages of diffusing incident light by diffuse reflection to reduce directivity, preventing glare, and suppressing unevenness in brightness. The reflection layer having a fine uneven structure reflecting the fine uneven structure on the surface of the transparent protective film can be formed by, for example, making the metal transparent by an appropriate method such as an evaporation method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, or a sputtering method, or a plating method. It can be performed by a method of directly attaching to the surface of the protective film.
[0030]
In addition, instead of the method of directly attaching the reflective plate to the transparent protective film of the polarizing plate, the reflective plate can be used as a reflective sheet in which a reflective layer is provided on an appropriate film according to the transparent protective film. Since the reflection layer of the reflection plate is usually made of a metal, the use form in which the reflection surface is covered with a film, a polarizing plate, or the like is intended to prevent a decrease in the reflectance due to oxidation and to maintain the initial reflectance for a long time. It is preferable from the viewpoint of avoiding separately providing a protective layer.
[0031]
The transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light with the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed. That is, the transflective polarizing plate can save energy for using a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0032]
Next, an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate or a λ plate is further laminated on the above-mentioned polarizing plate comprising a polarizing film and a protective film will be described.
[0033]
When changing linearly polarized light to elliptically or circularly polarized light, or changing elliptically or circularly polarized light to linearly polarized light, or changing the polarization direction of linearly polarized light, a phase difference plate or the like is used. Alternatively, a so-called quarter-wave plate (also referred to as a λ / 4 plate) is used as a phase difference plate that converts circularly polarized light or elliptically polarized light or circularly polarized light into linearly polarized light. A half-wave plate (also referred to as a λ / 2 plate) is generally used to change the polarization direction of linearly polarized light.
[0034]
An elliptically polarizing plate is effective for compensating (preventing) coloring (blue or yellow) caused by birefringence of a liquid crystal layer of a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device to provide a monochrome display without the coloring. Used for Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because it can also compensate (prevent) coloring caused when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction. The circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflection type liquid crystal display device that displays an image in color, and also has an antireflection function.
[0035]
As a specific example of the retardation plate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene and other polyolefins, polyarylate, polyamide, birefringent film obtained by stretching a polymer film such as polynorbornene And an alignment film of a liquid crystal polymer, and an alignment layer of a liquid crystal polymer supported by a film.
[0036]
Retardation plates include various wavelength plates such as や and 、, for example, for compensation of coloring due to birefringence of a liquid crystal layer and compensation of a viewing angle such as expansion of a viewing angle. The film may have a phase difference, and may be an obliquely oriented film in which the refractive index in the thickness direction is controlled. Further, two or more kinds of retardation plates may be laminated to control optical characteristics such as retardation.
[0037]
For example, a method in which a heat-shrinkable film is adhered to a polymer film and the polymer film is stretched and / or shrunk under the action of its shrinking force by heating, or a method in which a liquid crystal polymer is obliquely oriented. Can be obtained by
[0038]
Next, a description will be given of a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on the above-described polarizing plate including the polarizing film and the protective film.
[0039]
A polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film on the above-mentioned polarizing plate comprising a polarizing film and a protective film is usually used by being provided on the back side of a liquid crystal cell. The brightness enhancement film has a property of reflecting linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light is incident due to reflection from a backlight or a back side of a liquid crystal display device, and other light is transmitted. A polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film with a polarizing plate comprising the above-described polarizing film and a protective layer, the light from a light source such as a backlight is incident to obtain transmitted light of a predetermined polarization state, and the predetermined polarization state is obtained. Other light is reflected without transmitting. The light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflection layer or the like provided on the rear side thereof and re-incident on the brightness enhancement plate, and a part or all of the light is transmitted as light of a predetermined polarization state to achieve brightness. In addition to increasing the amount of light transmitted through the enhancement film, the polarization can be increased by increasing the amount of light that can be used for liquid crystal image display by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizing film. That is, when light is incident through the polarizing film from the back side of the liquid crystal cell with a backlight or the like without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not coincide with the polarizing axis of the polarizing film is hardly polarized film. And does not pass through the polarizing film. That is, although it varies depending on the characteristics of the polarizing film used, about 50% of the light is absorbed by the polarizing film, and accordingly, the amount of light that can be used for liquid crystal image display and the like decreases, and the image becomes dark. The brightness enhancement film reflects light having a polarization direction that is absorbed by the polarization film, is reflected by the brightness enhancement film once without being incident on the polarization film, and is further inverted through a reflection layer or the like provided on the rear side thereof. The brightness enhancement film transmits only the polarized light whose polarization direction has been changed so that the polarization direction of the light reflected and inverted between the two can pass through the polarizing film. Since the light is supplied to the polarizing film, light from a backlight or the like can be efficiently used for displaying an image on the liquid crystal display device, and the screen can be brightened.
[0040]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like. The light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided diffuses the passing light evenly, and at the same time, eliminates the polarization state and changes to a non-polarization state. That is, it returns to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer or the like, reflected through the reflection layer or the like, passed through the diffusion plate again, and re-enters the brightness enhancement film. By providing the diffuser for returning to the original natural light state, it is possible to maintain the brightness of the display screen, reduce unevenness in the brightness of the display screen, and provide a uniform bright screen. By providing a diffuser plate that returns to the original natural light state, the number of repetitions of reflection of the first incident light increases moderately, and together with the diffusion function of the diffuser plate, a uniform bright display screen can be provided. it is conceivable that.
[0041]
The brightness enhancement film has a property of transmitting linearly polarized light having a predetermined polarization axis and reflecting other light, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies. (Such as "D-BEF" manufactured by 3M), a cholesteric liquid crystal layer, especially an oriented film of a cholesteric liquid crystal polymer, and a substrate having the oriented liquid crystal layer supported on a film substrate ("PCF350" manufactured by Nitto Denko Corporation, Merck An appropriate material such as “Transmax” manufactured by the company, which exhibits a characteristic of reflecting one of the left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting the other light, may be used.
[0042]
Therefore, in a brightness enhancement film of a type that transmits linearly polarized light having a predetermined polarization axis, the transmitted light is incident on the polarizing plate as it is, with the polarization axis aligned, thereby efficiently transmitting light while suppressing absorption loss by the polarizing plate. Can be done. On the other hand, a brightness enhancement film that transmits circularly polarized light, such as a cholesteric liquid crystal layer, can be directly incident on the polarizing film.However, from the viewpoint of suppressing absorption loss, the transmitted circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. It is preferable that the light is incident on the polarizing plate. By using a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
[0043]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region is, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for monochromatic light such as light having a wavelength of 550 nm, and another phase difference layer. It can be obtained by a method of superimposing a retardation layer exhibiting characteristics, for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate. Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers.
[0044]
Note that the cholesteric liquid crystal layer also has a configuration in which two or three or more cholesteric liquid crystal layers are superimposed on one another to reflect circularly polarized light in a wide wavelength range such as a visible light region. Based on this, it is possible to obtain circularly polarized light transmitted in a wide wavelength range.
[0045]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a transflective elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate and retardation plate may be used. The optical member in which two or three or more optical layers are laminated can be formed by a method in which the optical members are sequentially laminated separately in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. This has the advantage that the stability of quality and the workability of assembly are excellent and the manufacturing efficiency of a liquid crystal display device or the like can be improved. Note that an appropriate bonding means such as an adhesive layer can be used for lamination.
[0046]
The above-described optical member may be provided with an adhesive layer for bonding to another member such as a liquid crystal cell. The pressure-sensitive adhesive layer can be formed with an appropriate pressure-sensitive adhesive, such as an acrylic resin, according to the related art. In particular, from the viewpoint of preventing foaming and peeling phenomena due to moisture absorption, preventing deterioration of optical characteristics due to a difference in thermal expansion, preventing warpage of a liquid crystal cell, and thus forming a high quality and durable liquid crystal display device, the moisture absorption rate is high. It is preferable that the pressure-sensitive adhesive layer is low and has excellent heat resistance. In addition, an adhesive layer or the like that contains fine particles and exhibits light diffusibility can be used. The adhesive layer may be provided on a necessary surface as needed.
[0047]
When the adhesive layer provided on the polarizing plate or the optical member is exposed on the surface, it is preferable to temporarily cover the adhesive layer with a separator until the adhesive layer is put to practical use for the purpose of preventing contamination and the like. The separator is formed by a method of providing a release coat with a suitable release agent such as a silicone-based or long-chain alkyl-based, fluorine-based or molybdenum sulfide as needed, on an appropriate thin leaf according to the transparent protective film or the like. be able to.
[0048]
In addition, each layer such as a polarizing film or a transparent protective film, an optical layer or an adhesive layer forming the above-described polarizing plate or optical member is, for example, a salicylate compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, nickel It may have an ultraviolet absorbing ability by an appropriate method such as a method of treating with an ultraviolet absorbing agent such as a complex salt compound.
[0049]
The polarizing plate of the present invention can be preferably used for forming various image display devices such as a liquid crystal display device, for example, a reflection type or a semi-transmission type in which a polarizing plate is arranged on one side or both sides of a liquid crystal cell, or It can be used for a liquid crystal display device such as a transmissive / reflective type. The liquid crystal cell forming the liquid crystal display device is arbitrary, for example, an appropriate type such as an active matrix drive type represented by a thin film transistor type, a simple matrix drive type represented by a twisted nematic type or a super twisted nematic type, or the like. May be used.
[0050]
When a polarizing plate or an optical member is provided on both sides of the liquid crystal cell, they may be the same or different. Further, in forming the liquid crystal display device, one or more layers of appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight can be arranged at appropriate positions.
[0051]
Further, the polarizing plate of the present invention can be used for a self-luminous display device such as a plasma display device (PDP) and an electroluminescence (organic EL) display device.
[0052]
In general, in an organic EL display device, a luminous body (organic electroluminescent luminous body) is formed by sequentially laminating a transparent electrode, an organic luminescent layer, and a metal electrode on a transparent substrate. Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like, and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a configuration having various combinations such as a stacked body of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, or a stacked body of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer thereof is known. Has been.
[0053]
In an organic EL display device, holes and electrons are injected into an organic light emitting layer by applying a voltage to a transparent electrode and a metal electrode, and energy generated by recombination of these holes and electrons excites a fluorescent substance. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent substance emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination on the way is the same as that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity accompanied by rectification with respect to the applied voltage.
[0054]
In an organic EL display device, at least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Usually, a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. Used as On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually a metal electrode such as Mg-Ag or Al-Li is used.
[0055]
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. Therefore, the organic light emitting layer transmits light almost completely, similarly to the transparent electrode. As a result, when light is incident from the surface of the transparent substrate during non-light emission, light transmitted through the transparent electrode and the organic light-emitting layer and reflected by the metal electrode again exits to the surface side of the transparent substrate, and when viewed from the outside, The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0056]
In an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous body having a transparent electrode on the front side of an organic luminescent layer that emits light by applying a voltage and a metal electrode on the back side of the organic luminescent layer, the surface of the transparent electrode A polarizing plate can be provided on the side, and a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
[0057]
Since the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized by the polarizing function. In particular, if the retardation plate is formed of a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is adjusted to π / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. .
[0058]
That is, as for the external light incident on the organic EL display device, only the linearly polarized light component is transmitted by the polarizing plate. The linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by the phase difference plate, but becomes a circularly polarized light particularly when the phase difference plate is a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is π / 4. .
[0059]
This circularly polarized light transmits through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate again, and becomes linearly polarized light again by the phase difference plate. The linearly polarized light cannot pass through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0060]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the Examples. The angle between the stretching direction of the polarizing film and the orientation angle direction of the discotic liquid crystal layer was measured as follows.
[0061]
(Measurement of bonding angle)
An automatic birefringence meter KOBRA-21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) was used. The angle between the stretching direction of the polarizing film and the orientation angle direction of the discotic liquid crystal layer measured by the above apparatus was measured with a protractor.
[0062]
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-3)
A cellulose triacetate film is adhered to both sides of a polarizing film obtained by stretching a polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 μm by 5 times in an aqueous iodine solution via a polyvinyl alcohol-based adhesive layer, and further via an acrylic pressure-sensitive adhesive layer. The optically anisotropic layer formed by tilting the discotic liquid crystal polymer is supported by a cellulose triacetate film, and an optically compensatory retardation film is attached under the conditions shown in Table 1 to expose the discotic liquid crystal layer. A 25-μm-thick acrylic pressure-sensitive adhesive layer provided on the separator was transferred to the surface to obtain a wide-viewing-angle polarizing plate.
[0063]
[Table 1]
Polarizing film stretching direction and discotic
Angle [deg] with the orientation angle direction of the liquid crystal layer
Example 1 3.8
Example 2 9.1
Comparative Example 1 48.3
Comparative Example 2 15.7
Comparative Example 3 92.8
[0064]
(Examples 3 and 4, Comparative Examples 4 and 6)
A cellulose triacetate film is adhered to one side of a polarizing film obtained by stretching a polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 μm by 5 times in an aqueous iodine solution via a polyvinyl alcohol-based adhesive layer, and a polyvinyl alcohol-based adhesive layer is attached to the other side. An optically-compensatory retardation film, in which an optically anisotropic layer formed by tilting a discotic liquid crystal polymer and supported by a cellulose triacetate film, is adhered under the conditions shown in Table 2 through a discotic liquid crystal. An acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 25 μm provided on the separator was transferred to the exposed surface of the layer to obtain a wide viewing angle polarizing plate.
[0065]
[Table 2]
Polarizing film stretching direction and discotic
Angle [deg] with the orientation angle direction of the liquid crystal layer
Example 3 1.7
Example 4 7.3
Comparative Example 4 87.9
Comparative Example 5 47.1
Comparative Example 6 13.9
[0066]
(Contrast test)
From the polarizing plate obtained in Examples and Comparative Examples, a sample of 200 mm × 150 mm size was cut out at an angle of 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizing plate, and attached to a liquid crystal cell via the adhesive layer. The ratio of transmittance (white luminance) / (black luminance) was measured as contrast. The viewing angle was set to an angle at which the contrast was 10 or more. Table 3 shows the evaluation results.
[0067]
[Table 3]

[0068]
As is clear from Table 3, the polarizing plate of this example in which the angle between the orientation angle direction of the optical compensation retardation film and the stretching direction of the polarizing film is within ± 10 ° has a high front contrast and a wide viewing angle. It was. On the other hand, in the case of the comparative example in which the angle exceeds ± 10 °, both the front contrast and the wide viewing angle could not be satisfied.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a polarizing plate using an optically-compensatory retardation film supported by a cellulose triacetate film, an optically anisotropic layer obtained by tilting a discotic liquid crystal polymer, A wide viewing angle polarizing plate that can achieve both front contrast and wide viewing angle characteristics can be obtained.

Claims

A transparent protective film is laminated on both sides of the polarizing film, and an optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystal polymer is tilted and oriented so that the optical axis is tilted in the thickness direction via an adhesive layer is supported on the transparent protective film with the transparent film. A polarizing plate obtained by laminating optical compensation retardation films,
A wide viewing angle polarizing plate, wherein the polarizer is laminated such that an angle between an orientation angle direction of the optical compensation retardation film and a stretching direction of the polarizing film is 0 ± 10 °.

A polarizing plate obtained by laminating a transparent protective film on at least one side of the polarizing film,
At least one of the transparent protective films is an optically compensatory retardation film formed by supporting a transparent film with an optically anisotropic layer in which a discotic liquid crystal polymer is obliquely oriented so that an optical axis is inclined in a thickness direction,
A wide viewing angle polarizing plate, wherein the polarizing plate is laminated so that the angle between the orientation angle direction of the optical compensation retardation film and the stretching direction of the polarizing film is 0 ± 10 °.

A wide viewing angle polarizing plate obtained by laminating a retardation plate on the wide viewing angle polarizing plate according to claim 1.

A wide viewing angle polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film on the polarizing plate according to claim 1.

The wide viewing angle polarizing plate according to any one of claims 1 to 4, wherein an adhesive layer is provided on one side or both sides of the polarizing plate.

A liquid crystal display device comprising the wide-viewing-angle polarizing plate according to claim 1 arranged on at least one side of a liquid crystal cell.

A self-luminous display device using the wide-viewing-angle polarizing plate according to claim 1.