JP2004294600A - Polymer film, polarizer, polarizing plate, optical film, and image display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer film exhibiting light absorbing performance in a wide wavelength range, to provide a polarizer which comprises the polymer film and exhibits dichroism in a wide wavelength range, to provide a polarizing plate using the polarizer, to provide an optical film using the polarizer or the polarizing plate and, further, to provide an image display device using the polarizer, the polarizing plate or the optical film. <P>SOLUTION: The polymer film has a structure where metallic fine particles are dispersed in a polymer matrix and, therein, a polymer forming the polymer matrix comprises polysulfone polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

（式中、ｎは１０００〜１０００００の整数である。）
前記ポリスルホン系ポリマーを用いることにより、さらに高分子フィルムの耐熱性を向上させることができ、耐熱性の要求される用途において好適に用いることができる。また、ｎは２０００〜１００００の整数であることが好ましい。
【００１３】
前記高分子フィルムにおいて、少なくとも２００ｎｍの波長幅において０．３以上の吸光度を有することが好ましい。波長幅は３００〜７００ｎｍであることがさらに好ましく、特に好ましくは３５０〜５００ｎｍである。吸光度は０．５以上であることがさらに好ましく、特に好ましくは１．０以上である。
【００１４】
本発明の偏光子は、前記高分子フィルムを一軸延伸してなるものであり、媒質であるポリスルホン系ポリマーが一軸延伸処理により一軸性の複屈折を有することから光学異方性を発現し、これにより偏光特性が発現する。偏光特性を持つ波長領域は、金属性微粒子のプラズモン吸収波長と、媒質であるポリスルホン系ポリマーの屈折率等の特性により決定されるため、ポリスルホン系ポリマーの複屈折性を利用することにより任意の光学特性を持つ偏光子の設計が可能である。さらに、媒質中の金属性微粒子の分布状態によっても吸収波長範囲は異なる。凝集微粒子の延伸により一方向に配列した場合、その粒子分布の異方性は大きくなり、これに伴い吸収の異方性も大きくなり、吸収異方性の高い偏光子を得ることができる。
【００１５】
通常、吸収物質としてはヨウ素や二色染料が使用されるが、本発明においては金属性微粒子の特性を利用しており、金属性微粒子を吸収物質として用いている。
【００１６】
前記偏光子において、金属性微粒子により形成される微小領域が平均粒径１００ｎｍ以下であり、かつアスペクト比（最大長／最小長）が２以下であることが好ましい。微小領域の平均粒径は５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、アスペクト比は１．８以下であるのことがさらに好ましい。なお、微小領域の平均粒径、アスペクト比は詳しくは実施例の記載による。
【００１７】
前記偏光子は、偏光子に対する入射偏光面の方位を変化させた場合に測定される光吸収スペクトルの吸収ピーク波長が最も長波長（この波長をλ１とする）になるときの入射偏光面の方位を０°とする（ＭＤ方向）とき、
当該偏光面の方位を０°から徐々に増大させると吸収ピーク波長もこれに伴って短波長側へシフトし、
入射偏光面の方位が９０°のとき（ＴＤ方向）に吸収ピーク波長が最も短波長（この波長をλ２とする）になることを特徴とする。
【００１８】
前記偏光子は、λ１−λ２＝５０〜２５０ｎｍであることをが好ましい。さらに好ましくはλ１−λ２＝８０〜２５０ｎｍであり、最も好ましくはλ１−λ２＝８０〜１００ｎｍである。λ１−λ２の値が５０ｎｍ未満の場合には、シフトすべき２つの光吸収スペクトルが殆ど重なるので偏光特性が発揮し難くなる。本発明の偏光子は、広い光吸収波長範囲を有し、ＭＤ方向とＴＤ方向とで光吸収波長の位置が大きく変化するため広い波長範囲で吸収二色性を示す。
【００１９】
ここに述べたような本発明の偏光子の光吸収特性は、ヨウ素系偏光子や二色性色素を用いた偏光子の光吸収特性と明らかに異なる。
【００２０】
本発明は、前記偏光子の少なくとも片面に透明保護層を設けた偏光板に関する。また本発明は、前記偏光子又は偏光板が少なくとも１枚積層されている光学フィルムに関する。さらに本発明は、前記偏光子、偏光板、又は光学フィルムを用いた画像表示装置に関する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の高分子フィルムの形成材料であるポリスルホン系ポリマーは特に制限されず、公知の化合物を用いることができる。
【００２２】
本発明においては、ポリスルホン系ポリマーとして上記一般式（１）で表される化合物を用いることが好ましい。
【００２３】
上記一般式（１）で表されるポリスルホン系ポリマーは公知の方法により合成することができる。例えば、ジチオアルコール系化合物のナトリウム塩（ＮａＳ−Ｒ−ＳＮａ）とジブロミド系化合物（Ｂｒ−Ｒ−Ｂｒ）を反応させてポリチオエーテルとし、このギ酸溶液を過酸化水素により酸化させることにより合成することができる。
【００２４】
また、市販されている公知のポリスルホン系ポリマーを使用することもできる。市販されているポリスルホン系ポリマーとしては、例えば、ソルベイアドバンスドポリマー社製のユーデル、ポリエーテルスルホンレーデルＡ、ポリフェニルスルホンレーデルＲなどが挙げられる。
【００２５】
また本発明においては、ポリマーマトリクスを形成するポリマーが、前記ポリスルホン系ポリマーのみであることが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲で適宜透光性ポリマーを添加してもよい。
【００２６】
透光性ポリマーとしては、たとえば、ポリビニルアルコールまたはその誘導体があげられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。ポリビニルアルコールの重合度は、１０００〜１００００程度、ケン化度は８０〜１００モル％程度のものが一般に用いられる。
【００２７】
また透光性ポリマーとしては、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樹脂；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）等のスチレン系樹脂；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等のオレフィン系樹脂等があげられる。さらには、塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等があげられる。また、フェノール系、メラミン系、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または紫外線硬化型の樹脂の硬化物を用いることもできる。
【００２８】
なお、前記高分子フィルム中には可塑剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、ポリオールおよびその縮合物等があげられ、たとえばグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等があげられる。可塑剤の使用量は、特に制限されないが高分子フィルム中に２０重量％以下とするのが好適である。
【００２９】
前記ポリマーマトリクス中に分散され、微小領域を形成している金属性微粒子は、可視光域に吸収を持つものであれば特に制限されない。金属としては、例えば、銀、銅、金、白金、アルミニウム、パラジウム、鉄、クロム、ニッケル、マンガン、スズ、コバルト、チタン、マグネシウム、及びリチウムなどが例示できる。
【００３０】
ポリマーマトリクス中に分散している金属性微粒子の割合は、耐熱性、高い吸光度、及び広い波長範囲で二色性を示す偏光子を得る観点から、高分子フィルムを形成するポリマー１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部である。なお、金属性微粒子により形成される微小領域は、特定の方向へ配向していないことが好ましく、また平均粒径１００ｎｍ以下であり、かつアスペクト比が２以下であることが好ましい。
【００３１】
本発明の高分子フィルム及び偏光子の製造方法は特に制限されないが、例えば、前記ポリスルホン系ポリマーを含有するポリマー溶液に、金属性微粒子を分散含有させた混合溶液を調製し、その混合溶液を製膜して高分子フィルムを形成する。その後、一軸延伸処理することにより偏光子を作製することができる。
【００３２】
前記ポリマー溶液に用いる溶媒としては、ポリマーが溶解するものであれば特に制限はない。例えば、トルエン等の芳香族類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘプタノン、２−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン、ブチルラクトン等のケトン類；メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル類等があげられる。ポリマー溶液の濃度は、通常、０．０５〜３０重量％程度に調整するのが好ましい。一方、金属性微粒子は、通常、分散溶液として前記ポリマー溶液に混合される。金属性微粒子の分散溶液の濃度は、通常、０．０１〜１０重量％程度に調整するのが好ましい。
【００３３】
また、予め形成されている金属性微粒子の代わりに、還元・析出等により金属性微粒子を形成することができる金属性ドーパントを用いることができる。金属性ドーパントは、ポリスルホン系ポリマーを含有する溶液に混合したのち、還元等により金属性微粒子を析出し、分散させることができる。金属性ドーパントとしては、無機金属化合物、有機金属化合物、無機金属化合物と有機金属化合物の錯体、有機金属化合物と有機金属化合物の錯体があげられる。金属性ドーパントとしては、金属のハロゲン化物、金属の硝酸化合物、金属の酢酸化合物、金属のトリフルオロ酢酸化合物、金属のアセチルアセトン化合物、金属のトリフルオロアセチルアセトン化合物、金属のへキサフルオロアセチルアセトン化合物等があげられる。また、以上の化合物とアセチルアセトン、１，１，１−トリフルオロアセチルアセトン、１，１，１，５，５，５−へキサフルオロアセチルアセトンを混合することによって得られた錯体なども使用可能である。
【００３４】
ポリマー溶液と、金属性微粒子を分散させた溶液（又は金属性ドーパントを含有する溶液）の混合割合は、得られる偏光子において、ポリマーマトリクス中に分散している金属性微粒子の割合が前記範囲となるように適宜に調整される。
【００３５】
なお、前記溶液中には、分散剤、界面活性剤、色相調整剤、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、増粘剤・可塑剤等の各種の添加剤を含有させることもできる。
【００３６】
前記ポリマー溶液に金属性微粒子を分散含有させた混合溶液を製膜し、フィルム化する。フィルムの形成方法としては、キャスティング法、押出成形法、ラミネート成形法、射出成形法、ロール成形法、流延成形法などの各種の方法を採用できる。フィルム成形にあたっては、溶液の粘度、乾燥速度を調整することにより、微小領域の大きさや分散性を制御することができる。
【００３７】
次いで、一軸延伸処理することにより、ポリマーマトリクスを形成するポリマーに一軸性の複屈折を付与する。偏光特性を持つ波長領域は、金属性微粒子のプラズモン吸収波長と、ポリスルホン系ポリマーなどの屈折率等の特性により決定されるため、一軸延伸処理によるポリマーの複屈折を制御することにより偏光子の光学特性を制御できる。
【００３８】
一軸延伸処理は、延伸方法は空気中での延伸、金属ロールへの接触等による乾式延伸、又は湿式延伸でもよい。なお、延伸は使用するポリマーに応じて、そのガラス転移温度の付近において伸長が可能である温度にて行う。延伸倍率は特に制限されないが、通常、１．１〜１２倍程度、さらには、３〜１０倍とするのが好ましい。
【００３９】
偏光子の厚さは特に制限されないが、通常、５〜８０μｍ程度である。得られた偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に透明保護層を設けた偏光板とすることができる。
【００４０】
透明保護層はポリマーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護層を形成する透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性、機械的強度、熱安定性、及び水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。前記透明保護層を形成する材料としては、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、二酢酸セルロースや三酢酸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も前記透明保護層を形成するポリマーの例としてあげられる。
【００４１】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニル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あげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチル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含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【００４２】
偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる透明保護層は、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムである。透明保護層の厚さは、任意であるが一般には偏光板の薄型化などを目的に５００μｍ以下、さらには１〜３００μｍ、特に５〜３００μｍが好ましい。なお、偏光子の両側に透明保護層を設ける場合は、その表裏で異なるポリマー等からなる透明保護フィルムを用いるができる。
【００４３】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００４４】
前記透明保護フイルムの偏光子を接着させない面には、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であってもよい。
【００４５】
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透明保護フイ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。
【００４６】
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透明保護フイ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。
【００４７】
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、透明保護フイ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。
【００４８】
前記偏光子と透明保護フイルムとの接着処理には、接着剤が用いられる。接着剤としては、イソシアネート系接着剤、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、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、０．５〜６０重量％の固形分を含有してなる。
【００４９】
本発明の偏光板は、前記透明保護フイルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。接着剤の塗布は、透明保護フイルム、偏光子のいずれに行ってもよく、両者に行ってもよい。貼り合わせ後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着層を形成する。偏光子と透明保護フイルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常０．１〜５μｍ程度である。
【００５０】
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フイルムとして用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２ や１／４等の波長板を含む）、視角補償フイルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、本発明の偏光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、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フイルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フイルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【００５１】
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。
【００５２】
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透明保護フイルムの片面に、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。また前記透明保護フイ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。また微粒子含有の透明保護フイルムは、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。透明保護フイ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。
【００５３】
反射板は前記の偏光板の透明保護フイルムに直接付与する方式に代えて、その透明フイルムに準じた適宜なフイ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、その反射面が透明保護フイ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。
【００５４】
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。
【００５５】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。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（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。
【００５６】
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。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフイルムを延伸処理してなる複屈折性フイルムや液晶ポリマーの配向フイルム、液晶ポリマーの配向層をフイルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、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の使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、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。
【００５７】
また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によっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フイルムとしたものは、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。
【００５８】
視角補償フイルムは、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イルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フイルム、液晶ポリマー等の配向フイルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフイルムが用いられるのに対し、視角補償フイルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフイルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フイルムのような二方向延伸フイルムなどが用いられる。傾斜配向フイルムとしては、例えばポリマーフイルムに熱収縮フイ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イルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、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た適宜なものを用いうる。
【００５９】
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イ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。
【００６０】
偏光板と輝度向上フイ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。輝度向上フイルムは、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、輝度向上フイ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。この輝度向上フイ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イルムに再入射させ、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イ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、輝度向上フイルムを使用せずに、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。輝度向上フイルムは、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イ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イ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、輝度向上フイ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。
【００６１】
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、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を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、再び拡散板を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。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を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、均一で明るい画面を提供することができる。かかる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。
【００６２】
前記の輝度向上フイルムとしては、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イルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フイルムやその配向液晶層をフイルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００６３】
従って、前記した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イルムでは、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投下するタイプの輝度向上フイルムでは、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。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。
【００６４】
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。従って、偏光板と輝度向上フイ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、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が、予め積層して光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の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。
【００６８】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フイルムには、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。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、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、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００６９】
また上記に加えて、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が好ましい。
【００７０】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、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や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００７１】
偏光板や光学フィルムの片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。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１０〜４０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偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学フィルム上に移着する方式などがあげられる。
【００７２】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板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、偏光板や光学フィルム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。
【００７３】
粘着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イルム、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。
【００７４】
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フイルムや光学フイルム等、また粘着層などの各層には、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。
【００７５】
本発明の偏光子、偏光板、又は光学フイ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、液晶セルと偏光板または光学フイルム、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偏光子、偏光板、又は光学フイ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。
【００７６】
液晶セルの片側又は両側に偏光板または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、本発明による偏光板または光学フイ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。両側に偏光板または光学フイルムを設ける場合、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
【実施例】
以下に、実施例を記載して、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
【００８６】
実施例１
上記一般式（１）で表されるポリスルフォン系ポリマー（テイジン・アモコエンジニアリングプラスチック社製、重合度１０００）１００重量部をシクロペンタノンに加え、２０重量％のポリスルフォン系ポリマー溶液を得た。該ポリスルフォン系ポリマー溶液中に銀微粒子（平均粒径１０ｎｍ）を銀濃度１重量％となるよう加え、十分に分散させて混合溶液を調製した。該混合溶液をアプリケータを用いて離型処理を施した平板上へ展開し、室温で２時間、さらに８０℃で１時間乾燥し、高分子フィルム（厚さ２０μｍ）を作製した。分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ４１００）を用いて作製した高分子フィルムの吸光度を測定したところ、３００〜６２０ｎｍ程度に吸光度０．３以上の光吸収が確認された（図１参照）。
得られた高分子フィルムを２００℃に熱した金属ロールに接触させながら延伸倍率１０倍で一軸延伸処理し、厚さ１０μｍの偏光子を得た。得られた偏光子について、金属性微粒子により形成される微小領域について、平均粒径及びアスペクト比を測定した。平均粒径及びアスペクト比はＴＥＭにより測定した。平均粒径は２０ｎｍ、アスペクト比は１．０であった。また、得られた偏光子について、前記分光光度計を用いて吸光特性を測定した。
図１に示すように、本発明の偏光子は広い波長範囲で吸収二色性を示すことがわかる。また、入射偏光面が延伸方向に平行な場合（ＭＤ偏光）に、吸収ピーク波長は最も長波長（λ１：４９０ｎｍ）であり、入射偏光面の方位を回転させるとともにピーク波長は短波長側にシフトし（たとえば４５°偏光）、延伸方向に垂直な偏光（ＴＤ偏光）では吸収ピークは最も短波長（λ２：４００ｎｍ）になった。（λ１−λ２）は９０ｎｍであった。
【００８７】
比較例１
ＰＭＭＡ（三菱レイヨン社製、アクリベツトＶＨ）１００重量部をシクロペンタノンに加え、２０重量％のポリメタクリレート系ポリマー溶液を得た。該ポリメタクリレート系ポリマー溶液中に銀微粒子（平均粒径１０ｎｍ）を銀濃度１重量％となるよう加え、十分に分散させて混合溶液を調製した。該混合溶液をアプリケータを用いて離型処理を施した平板上へ展開し、室温で２時間、さらに８０℃で１時間乾燥し、高分子フィルム（厚さ４５μｍ）を作製した。分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ４１００）を用い、作製した高分子フィルムの吸光度を測定したところ、３８０〜５２０ｎｍ程度に吸光度１．０％以上の光吸収が確認され（図２参照）、実施例１の高分子フィルムに比べて光吸収波長範囲が狭いことがわかる。
得られた高分子フィルムを２００℃に熱した金属ロールに接触させながら延伸倍率５倍で一軸延伸処理し、厚さ１８μｍの偏光子を得た。得られた偏光子について、金属性微粒子により形成される微小領域について、平均粒径及びアスペクト比を測定した。平均粒径及びアスペクト比はＴＥＭにより測定した。平均粒径は１０ｎｍ、アスペクト比は１．０であった。また、得られた偏光子について、前記分光光度計を用いて吸光特性を測定した。図２に示すように、偏光子が吸収二色性を示す波長範囲は狭いことがわかる。また、（λ１−λ２）は３０ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の高分子フィルム及び偏光子の光吸収スペクトル
【図２】比較例１の高分子フィルム及び偏光子の光吸収スペクトル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polymer film having a structure in which metallic fine particles are dispersed in a polymer matrix. The polymer film is suitably used, for example, as a material for forming a polarizer or an optical film. The present invention also relates to a polarizer, a polarizing plate, and an optical film using the polymer film. Furthermore, the present invention relates to an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP using the polarizer, the polarizing plate, and the optical film.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A polarizer (polarizing plate) is used in an image display device such as a liquid crystal display device because of its display principle. In recent years, as the area and diversification of image display devices have increased, the demand for polarizers has also increased, and demands for quality improvement and durability have increased. In particular, liquid crystal display devices intended for use in harsh outdoor environments such as mobile phones and PDAs, as well as liquid crystal display devices for in-vehicle navigation and liquid crystal projectors, require extremely high heat resistance.
[0003]
Conventionally, as a polarizer for an image display device, a polarizer having a structure in which a stretched polyvinyl alcohol film is dyed with iodine or a dichroic dye is used. An iodine-based polarizer is obtained by dyeing a film with an aqueous solution mixed with amorphous iodine, and then subjecting the film to a stretching treatment, which has a high polarization property with respect to visible light, and is capable of producing a large-sized polarizer. . However, it is difficult for an iodine-based polarizer to maintain polarization performance because iodine sublimates at a high temperature or a complex structure changes. On the other hand, dye-based polarizers using dichroic dyes have better heat resistance than iodine-based polarizers, but have a poor dichroic ratio of the dye and are inferior in weather resistance, etc. It has not been widely adopted except for its use. As the film material of the polarizer, in addition to polyvinyl alcohol, polystyrene, cellulose derivatives, polyvinyl chloride, polypropylene, acrylic polymers, polyamides, polyesters, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like are also used. I have.
[0004]
In addition, as a polarizer used in the field of optical devices such as optical communication and optical recording / reproducing devices that require heat resistance at high temperatures, metallic fine particles having light absorption anisotropy are dispersed on an isotropic substrate. A polarized polarizer is used. As such a polarizer, for example, one obtained by depositing metal particles in a glass by a reduction reaction or the like and stretching the glass is used. However, a polarizer in which metallic fine particles are dispersed on an isotropic substrate requires a high thermal process because the metallic fine particles are arranged by a vacuum deposition method or the like, and is not suitable for mass production. It is also known that a polarizing film having good heat resistance can be obtained by dispersing metallic fine particles having anisotropy in polyimide and performing a uniaxial stretching treatment (Patent Document 1). However, since such a polarizing film is formed of polyimide, it has a yellow color even after the uniaxial stretching treatment, and has a problem of poor transmittance.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-184701
[Problems to be solved by the invention]
To solve this problem, the present applicant has already filed an application for a polarizer obtained by uniaxially stretching a film in which metallic fine particles are dispersed in a translucent polymer matrix (not disclosed at the time of filing). However, since a film in which metallic fine particles are dispersed in a light-transmitting polymer matrix as described above exhibits relatively sharp light absorption characteristics based on plasmon absorption of metallic fine particles, a polarizer made of the film has a narrow wavelength. It showed dichroism in the range.
[0006]
An object of the present invention is to provide a polymer film exhibiting light absorption characteristics in a wide wavelength range. Another object of the present invention is to provide a polarizer comprising the polymer film and exhibiting dichroism in a wide wavelength range, a polarizing plate using the polarizer, and an optical film using the polarizer or the polarizing plate. And Still another object is to provide an image display device using the polarizer, the polarizing plate, or the optical film.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that the above object can be achieved by the following polymer film, and have completed the present invention.
[0008]
That is, the present invention is a polymer film having a structure in which metallic fine particles are dispersed in a polymer matrix, wherein the polymer forming the polymer matrix contains a polysulfone-based polymer, About.
[0009]
It is presumed that the metallic fine particles dispersed in the polymer matrix cause surface plasmon absorption and absorb light of a certain wavelength, and the light absorption wavelength range is generally narrow. The plasmon absorption is due to the resonance between the vibration of the incident light at the interface of the fine particles and the plasma vibration due to the electrons in the fine particles. At this time, the metal exhibits large absorption characteristics.
[0010]
The present invention is characterized in that the light absorption wavelength range is broadened by using the polysulfone-based polymer having the specific structure as the polymer forming the polymer matrix. The reason why such a remarkable effect is exhibited is not clear, but it is considered that due to the properties of the polysulfone-based polymer having a specific structure, the metallic fine particles are present in a specific shape in an aggregated manner. Further, the heat resistance of the polymer film can be improved by using a polysulfone-based polymer.
[0011]
In the present invention, the polysulfone-based polymer is preferably a polymer represented by the following general formula (1).
[0012]
Embedded image

(In the formula, n is an integer of 1000 to 100,000.)
By using the polysulfone-based polymer, the heat resistance of the polymer film can be further improved, and it can be suitably used in applications requiring heat resistance. Further, n is preferably an integer of 2,000 to 10,000.
[0013]
The polymer film preferably has an absorbance of 0.3 or more in a wavelength width of at least 200 nm. The wavelength width is more preferably from 300 to 700 nm, and particularly preferably from 350 to 500 nm. The absorbance is more preferably 0.5 or more, and particularly preferably 1.0 or more.
[0014]
The polarizer of the present invention is obtained by uniaxially stretching the polymer film, and expresses optical anisotropy because the polysulfone-based polymer as a medium has uniaxial birefringence by uniaxial stretching treatment. As a result, polarization characteristics are developed. Since the wavelength region having the polarization characteristic is determined by the plasmon absorption wavelength of the metallic fine particles and the characteristics such as the refractive index of the polysulfone polymer as the medium, an arbitrary optical property can be obtained by utilizing the birefringence of the polysulfone polymer. It is possible to design a polarizer having characteristics. Further, the absorption wavelength range varies depending on the distribution state of the metallic fine particles in the medium. When the aggregated fine particles are arranged in one direction by stretching, the anisotropy of the particle distribution increases, and the anisotropy of absorption also increases, whereby a polarizer having high absorption anisotropy can be obtained.
[0015]
Usually, iodine or a dichroic dye is used as the absorbing substance, but in the present invention, the characteristics of metallic fine particles are used, and metallic fine particles are used as the absorbing substance.
[0016]
In the polarizer, it is preferable that the minute region formed by the metallic fine particles has an average particle diameter of 100 nm or less and an aspect ratio (maximum length / minimum length) of 2 or less. More preferably, the average particle size of the minute region is 50 nm or less. Further, the aspect ratio is more preferably 1.8 or less. The average particle size and the aspect ratio of the minute region are described in detail in Examples.
[0017]
The polarizer has an orientation of the incident polarization plane when the absorption peak wavelength of the light absorption spectrum measured when the orientation of the incident polarization plane with respect to the polarizer is the longest wavelength (this wavelength is λ1). Is 0 ° (MD direction),
When the direction of the polarization plane is gradually increased from 0 °, the absorption peak wavelength also shifts to the shorter wavelength side accordingly,
When the direction of the incident polarization plane is 90 ° (TD direction), the absorption peak wavelength becomes the shortest wavelength (this wavelength is set to λ2).
[0018]
It is preferable that the polarizer has λ1−λ2 = 50 to 250 nm. More preferably, λ1-λ2 = 80-250 nm, and most preferably, λ1-λ2 = 80-100 nm. When the value of [lambda] 1- [lambda] 2 is less than 50 nm, the two light absorption spectra to be shifted almost overlap each other, so that it becomes difficult to exhibit the polarization characteristics. The polarizer of the present invention has a wide light absorption wavelength range, and exhibits absorption dichroism in a wide wavelength range because the position of the light absorption wavelength greatly changes in the MD and TD directions.
[0019]
The light absorption characteristics of the polarizer of the present invention as described herein are clearly different from the light absorption characteristics of an iodine polarizer or a polarizer using a dichroic dye.
[0020]
The present invention relates to a polarizing plate provided with a transparent protective layer on at least one surface of the polarizer. The present invention also relates to an optical film on which at least one polarizer or polarizing plate is laminated. Further, the present invention relates to an image display device using the polarizer, the polarizing plate, or the optical film.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polysulfone-based polymer that is a material for forming the polymer film of the present invention is not particularly limited, and a known compound can be used.
[0022]
In the present invention, it is preferable to use the compound represented by the general formula (1) as the polysulfone-based polymer.
[0023]
The polysulfone-based polymer represented by the general formula (1) can be synthesized by a known method. For example, the compound is synthesized by reacting a sodium salt of a dithioalcohol compound (NaS-R-SNa) with a dibromide compound (Br-R-Br) to form a polythioether, and oxidizing the formic acid solution with hydrogen peroxide. Can be.
[0024]
In addition, a commercially available known polysulfone-based polymer can also be used. Examples of commercially available polysulfone-based polymers include Udel, Polyethersulfone Redel A, and Polyphenylsulfone Redel R manufactured by Solvay Advanced Polymers.
[0025]
Further, in the present invention, the polymer forming the polymer matrix is preferably only the polysulfone-based polymer, but a light-transmitting polymer may be appropriately added as long as the effects of the present invention are not impaired.
[0026]
Examples of the translucent polymer include polyvinyl alcohol and derivatives thereof. Derivatives of polyvinyl alcohol include polyvinyl formal, polyvinyl acetal, etc., and olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, alkyl esters thereof, and those modified with acrylamide. can give. Polyvinyl alcohol having a polymerization degree of about 1,000 to 10,000 and a saponification degree of about 80 to 100 mol% is generally used.
[0027]
Examples of the light-transmitting polymer include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin); and polyethylene, polypropylene, cyclo or norbornene structures. Examples include olefin-based resins such as polyolefin and ethylene-propylene copolymer. Furthermore, vinyl chloride resin, cellulose resin, acrylic resin, amide resin, imide resin, polyetheretherketone resin polymer, polyphenylene sulfide resin, vinylidene chloride resin, vinyl butyral resin, arylate resin And polyoxymethylene resins, silicone resins, urethane resins and the like. In addition, a cured product of a thermosetting or ultraviolet curable resin such as a phenolic, melamine, acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone resin can also be used.
[0028]
Note that the polymer film may contain additives such as a plasticizer. Examples of the plasticizer include polyols and condensates thereof, such as glycerin, diglycerin, triglycerin, ethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol. The use amount of the plasticizer is not particularly limited, but is preferably 20% by weight or less in the polymer film.
[0029]
The metallic fine particles dispersed in the polymer matrix to form the fine regions are not particularly limited as long as they have absorption in the visible light region. Examples of the metal include silver, copper, gold, platinum, aluminum, palladium, iron, chromium, nickel, manganese, tin, cobalt, titanium, magnesium, and lithium.
[0030]
The proportion of the metallic fine particles dispersed in the polymer matrix is, from the viewpoint of obtaining a heat resistance, high absorbance, and a polarizer exhibiting dichroism in a wide wavelength range, based on 100 parts by weight of the polymer forming the polymer film. 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight. It is preferable that the minute region formed by the metallic fine particles is not oriented in a specific direction, and it is preferable that the fine particle has an average particle diameter of 100 nm or less and an aspect ratio of 2 or less.
[0031]
The method for producing the polymer film and the polarizer of the present invention is not particularly limited. For example, a mixed solution in which metallic fine particles are dispersed and contained in a polymer solution containing the polysulfone-based polymer is prepared, and the mixed solution is prepared. Film to form a polymer film. Thereafter, a polarizer can be produced by performing a uniaxial stretching treatment.
[0032]
The solvent used for the polymer solution is not particularly limited as long as the polymer can be dissolved. For example, aromatics such as toluene; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, cycloheptanone, 2-heptanone, methyl isobutyl ketone, and butyl lactone; methanol, ethanol, n-propyl alcohol, and iso-propyl Alcohols such as alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol and tert-butyl alcohol; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate; Usually, the concentration of the polymer solution is preferably adjusted to about 0.05 to 30% by weight. On the other hand, metallic fine particles are usually mixed with the polymer solution as a dispersion solution. The concentration of the dispersion solution of metallic fine particles is usually preferably adjusted to about 0.01 to 10% by weight.
[0033]
Further, instead of the previously formed metallic fine particles, a metallic dopant capable of forming metallic fine particles by reduction, precipitation, or the like can be used. After the metallic dopant is mixed with the solution containing the polysulfone-based polymer, metallic fine particles can be precipitated and dispersed by reduction or the like. Examples of the metallic dopant include an inorganic metal compound, an organic metal compound, a complex of an inorganic metal compound and an organic metal compound, and a complex of an organic metal compound and an organic metal compound. Examples of the metallic dopant include a metal halide, a metal nitrate compound, a metal acetate compound, a metal trifluoroacetate compound, a metal acetylacetone compound, a metal trifluoroacetylacetone compound, and a metal hexafluoroacetylacetone compound. Can be Further, a complex obtained by mixing the above compound with acetylacetone, 1,1,1-trifluoroacetylacetone, 1,1,1,5,5,5-hexafluoroacetylacetone or the like can also be used.
[0034]
The mixing ratio of the polymer solution and the solution in which the metallic fine particles are dispersed (or the solution containing the metallic dopant) is such that the ratio of the metallic fine particles dispersed in the polymer matrix in the obtained polarizer is within the above range. It is adjusted appropriately so that
[0035]
The solution may contain various additives such as a dispersant, a surfactant, a hue adjuster, an ultraviolet absorber, a flame retardant, an antioxidant, a thickener and a plasticizer.
[0036]
A mixed solution in which metallic fine particles are dispersed and contained in the polymer solution is formed into a film to form a film. Various methods such as a casting method, an extrusion molding method, a laminate molding method, an injection molding method, a roll molding method, and a casting method can be employed as a method for forming a film. In forming the film, the size and the dispersibility of the minute region can be controlled by adjusting the viscosity and the drying speed of the solution.
[0037]
Next, the polymer forming the polymer matrix is given uniaxial birefringence by a uniaxial stretching treatment. The wavelength region having polarization characteristics is determined by the plasmon absorption wavelength of the metallic fine particles and the characteristics such as the refractive index of the polysulfone-based polymer. Can control characteristics.
[0038]
In the uniaxial stretching treatment, the stretching method may be stretching in air, dry stretching by contact with a metal roll, or wet stretching. The stretching is performed at a temperature at which stretching is possible in the vicinity of the glass transition temperature, depending on the polymer used. Although the stretching ratio is not particularly limited, it is usually preferably about 1.1 to 12 times, more preferably 3 to 10 times.
[0039]
The thickness of the polarizer is not particularly limited, but is usually about 5 to 80 μm. The obtained polarizer can be made into a polarizing plate having a transparent protective layer provided on at least one surface thereof according to a conventional method.
[0040]
The transparent protective layer can be provided as a coating layer of a polymer or as a laminate layer of a film. As the transparent polymer or film material for forming the transparent protective layer, an appropriate transparent material can be used, but a material having excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture barrier properties and the like is preferably used. Examples of the material for forming the transparent protective layer include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose polymers such as cellulose diacetate and cellulose triacetate, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, polystyrene and acrylonitrile. Styrene-based polymers such as styrene copolymer (AS resin), polycarbonate-based polymers, and the like. In addition, polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, polyolefin-based polymers such as ethylene-propylene copolymer, vinyl chloride-based polymers, amide-based polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide-based polymers, and sulfone-based polymers , Polyether sulfone polymer, polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or the above Blends of polymers and the like are also examples of the polymer forming the transparent protective layer.
[0041]
Further, polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) a thermoplastic resin having a side chain And / or an unsubstituted phenyl and a resin composition containing a thermoplastic resin having a nitrile group. A specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. As the film, a film composed of a mixed extruded product of a resin composition or the like can be used.
[0042]
A transparent protective layer that can be particularly preferably used in view of polarization characteristics and durability is a triacetylcellulose film whose surface is saponified with an alkali or the like. The thickness of the transparent protective layer is arbitrary, but is generally 500 μm or less, preferably 1 to 300 μm, particularly preferably 5 to 300 μm for the purpose of reducing the thickness of the polarizing plate. When transparent protective layers are provided on both sides of the polarizer, transparent protective films made of different polymers or the like can be used on the front and back sides.
[0043]
Further, it is preferable that the transparent protective film has as little coloring as possible. Therefore, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d (where nx and ny are the main refractive indices in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness). A protective film having a retardation value in the film thickness direction of -90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a retardation value (Rth) in the thickness direction of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The thickness direction retardation value (Rth) is more preferably -80 nm to +60 nm, and particularly preferably -70 nm to +45 nm.
[0044]
The surface of the transparent protective film on which the polarizer is not adhered may be subjected to a hard coat layer, an antireflection treatment, a treatment for preventing sticking, and a treatment for diffusion or antiglare.
[0045]
The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate, and for example, a transparent protective film is formed by applying a suitable ultraviolet-curable resin such as an acrylic or silicone resin to a cured film having excellent hardness and sliding properties. It can be formed by a method of adding to the surface of. The anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the polarizing plate surface, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art. In addition, the anti-sticking treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to an adjacent layer.
[0046]
The anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the visibility of light transmitted through the polarizing plate, and is, for example, a roughening method using a sand blast method or an embossing method. The transparent protective film can be formed by imparting a fine uneven structure to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a method of mixing transparent fine particles. As the fine particles to be contained in the formation of the surface fine uneven structure, for example, a conductive material composed of silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide and the like having an average particle size of 0.5 to 50 μm. Transparent fine particles such as inorganic fine particles that may be used and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used. When forming the fine surface unevenness structure, the amount of the fine particles to be used is generally about 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface unevenness structure. The anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a viewing angle expanding function) for diffusing light transmitted through the polarizing plate to increase the viewing angle or the like.
[0047]
The anti-reflection layer, anti-sticking layer, diffusion layer, anti-glare layer and the like can be provided on the transparent protective film itself, or can be provided as an optical layer separately from the transparent protective layer.
[0048]
An adhesive is used for the bonding between the polarizer and the transparent protective film. Examples of the adhesive include an isocyanate-based adhesive, a polyvinyl alcohol-based adhesive, a gelatin-based adhesive, a vinyl latex-based adhesive, and a water-based polyester. The adhesive is generally used as an adhesive composed of an aqueous solution, and usually contains a solid content of 0.5 to 60% by weight.
[0049]
The polarizing plate of the present invention is manufactured by bonding the transparent protective film and the polarizer using the adhesive. The application of the adhesive may be performed on either the transparent protective film or the polarizer, or may be performed on both. After bonding, a drying step is performed to form an adhesive layer composed of a coating and drying layer. The bonding of the polarizer and the transparent protective film can be performed using a roll laminator or the like. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 5 μm.
[0050]
The polarizing plate of the present invention can be used as an optical film laminated with another optical layer in practical use. The optical layer is not particularly limited. For example, the optical layer is used for forming a liquid crystal display device such as a reflection plate, a semi-transmission plate, a retardation plate (including a wavelength plate such as 1/2 or 1/4), a viewing angle compensation film, and the like. One or more optical layers that may be used may be used. In particular, a reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate in which a reflecting plate or a transflective reflecting plate is further laminated on the polarizing plate of the present invention, an elliptically polarizing plate or a circularly polarized light in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate A wide viewing angle polarizing plate in which a viewing angle compensating film is further laminated on a plate or a polarizing plate, or a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on a polarizing plate is preferable.
[0051]
The reflection type polarizing plate is provided with a reflection layer on a polarizing plate, and is used to form a liquid crystal display device of a type that reflects incident light from a viewing side (display side) and displays the reflected light. There is an advantage that the built-in light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thinner. 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 surface of the polarizing plate via a transparent protective layer or the like as necessary.
[0052]
Specific examples of the reflective polarizing plate 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 to one surface of the transparent protective film. Further, there may be mentioned, for example, a transparent protective film in which fine particles are contained to form a fine surface unevenness structure, and a reflective layer having a fine unevenness structure is provided thereon. The reflective layer having the above-mentioned fine uneven structure has an advantage of diffusing incident light by irregular reflection, preventing directivity and glare, and suppressing unevenness in brightness and darkness. Further, the transparent protective film containing fine particles also has an advantage that the incident light and the reflected light thereof are diffused when passing through the film, so that unevenness in brightness and darkness can be further suppressed. The reflective 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 carried out by a method of directly attaching to the surface of the protective layer.
[0053]
The reflection plate can be used as a reflection sheet or the like in which a reflection layer is provided on an appropriate film according to the transparent film, instead of the method of directly applying the reflection film to the transparent protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of a metal, the use form in which the reflective surface is covered with a transparent protective film, a polarizing plate, or the like is intended to prevent a decrease in reflectance due to oxidation, and to maintain the initial reflectance over a long period of time. It is more preferable to avoid separately providing a protective layer.
[0054]
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 use of 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.
[0055]
An elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate will be described. When changing linearly polarized light to elliptically or circularly polarized light, 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. In particular, a so-called quarter-wave plate (also referred to as a λ / 4 plate) is used as a retardation plate that converts linearly polarized light into circularly polarized light or converts circularly polarized light into linearly polarized light. A half-wave plate (also referred to as a λ / 2 plate) is usually used to change the polarization direction of linearly polarized light.
[0056]
The elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of the Spartist Nematic (STN) type liquid crystal display device, and is effectively used in the case of black-and-white display without the coloring. Can be Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring which occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented). 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. Specific examples of the above retardation plate include a birefringent film obtained by stretching a film made of a suitable polymer such as polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene and other polyolefins, polyarylate and polyamide. And an alignment film of a liquid crystal polymer, and an alignment layer of a liquid crystal polymer supported by a film. The retardation plate may have an appropriate retardation depending on the purpose of use, such as one for the purpose of compensating coloring or viewing angle or the like due to birefringence of various wavelength plates or liquid crystal layers, and may have two or more types. A device in which optical characteristics such as a phase difference are controlled by laminating a phase difference plate may be used.
[0057]
Further, the elliptically polarizing plate or the reflection type elliptically polarizing plate is obtained by laminating a polarizing plate or a reflection type polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination. Such an elliptically polarizing plate or the like may be formed by sequentially and separately laminating a (reflection type) polarizing plate and a retardation plate in the process of manufacturing a liquid crystal display device so as to form a combination. An optical film such as a polarizing plate has an advantage that it is excellent in quality stability, laminating workability, and the like, and can improve manufacturing efficiency of a liquid crystal display device and the like.
[0058]
The viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that an image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed from a direction not perpendicular to the screen but slightly oblique. Such a viewing angle compensating retardation plate includes, for example, a retardation film, an alignment film such as a liquid crystal polymer, or a film in which an alignment layer such as a liquid crystal polymer is supported on a transparent substrate. The ordinary retardation film is a polymer film having birefringence uniaxially stretched in the plane direction, whereas the retardation film used as the viewing angle compensation film is biaxially stretched in the plane direction. Polymer films having birefringence, biaxially stretched films such as uniaxially stretched in the plane direction and birefringent polymer in which the refractive index in the thickness direction which is also stretched in the thickness direction and the refractive index in the thickness direction are controlled. Used. Examples of the obliquely oriented film include a film obtained by bonding a heat shrinkable film to a polymer film and subjecting the polymer film to a stretching treatment and / or a shrinking treatment under the action of the shrinkage force caused by heating, or a film obtained by obliquely aligning a liquid crystal polymer. No. As the raw material polymer of the retardation plate, the same polymer as described in the above retardation plate is used to prevent coloring or the like due to a change in the viewing angle based on the phase difference due to the liquid crystal cell and to enlarge the viewing angle for good visibility. Any appropriate one for the purpose can be used.
[0059]
In addition, because of achieving a wide viewing angle with good visibility, the optically compensated retardation, in which an optically anisotropic layer composed of a liquid crystal polymer alignment layer, particularly a discotic liquid crystal polymer tilt alignment layer, is supported by a triacetyl cellulose film A plate can be preferably used.
[0060]
A polarizing plate obtained by laminating a polarizing plate and a brightness enhancement film is usually used by being provided on the back side of a liquid crystal cell. The brightness enhancement film reflects linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light enters due to reflection from a backlight or a back side of a liquid crystal display device, and has a characteristic of transmitting other light. A polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film and a polarizing plate, while receiving light from a light source such as a backlight to obtain transmitted light of a predetermined polarization state, is reflected without transmitting light other than the predetermined polarization state. You. 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-entered on the brightness enhancement film, and a part or all of the light is transmitted as light in a predetermined polarization state to thereby improve brightness. The brightness can be improved by increasing the amount of light transmitted through the enhancement film and by increasing the amount of light that can be used for liquid crystal display image display by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizer. In other words, when light is incident through a polarizer from the back side of a liquid crystal cell with a backlight or the like without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not match the polarization axis of the polarizer is almost completely polarized. Is absorbed by the polarizer and does not pass through the polarizer. That is, although it depends on the characteristics of the polarizer used, about 50% of the light is absorbed by the polarizer, and accordingly, the amount of light available for liquid crystal image display and the like decreases, and the image becomes darker. The brightness enhancement film is such that light having a polarization direction that is absorbed by the polarizer is once reflected by the brightness enhancement film without being incident on the polarizer, and 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 polarizer. Since light is supplied to the polarizer, 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.
[0061]
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 uniformly diffuses the light passing therethrough, and at the same time, eliminates the polarization state and becomes a non-polarization state. That is, the diffuser returns the polarized light to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the light in the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer and the like, reflected through the reflection layer and the like, again passed through the diffusion plate and re-incident on the brightness enhancement film. Thus, while maintaining the brightness of the display screen by providing a diffusion plate that returns polarized light to the original natural light state between the brightness enhancement film and the reflective layer, etc., at the same time, reducing unevenness in the brightness of the display screen, A uniform and bright screen can be provided. It is considered that by providing such a diffusion plate, the number of repetitions of the reflection of the first incident light is moderately increased, and a uniform bright display screen can be provided in combination with the diffusion function of the diffusion plate.
[0062]
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 anisotropy. As shown in the figure, such as an alignment film of a cholesteric liquid crystal polymer and an alignment liquid crystal layer supported on a film substrate, it exhibits a characteristic of reflecting either left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting other light. Any suitable one such as one can be used.
[0063]
Therefore, in a brightness enhancement film of the type that transmits linearly polarized light having a predetermined polarization axis, the transmitted light is incident on the polarization plate as it is, with the polarization axis aligned, thereby efficiently transmitting the light while suppressing absorption loss by the polarization plate. Can be done. On the other hand, in a brightness enhancement film of the type that emits circularly polarized light, such as a cholesteric liquid crystal layer, it can be directly incident on a polarizer, but from the viewpoint of suppressing absorption loss, the circularly polarized light is linearly polarized through a phase difference plate. It is preferable that the light is incident on a polarizing plate. By using a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
[0064]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region exhibits, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for light-color light having a wavelength of 550 nm and other retardation characteristics. It can be obtained by a method of superimposing a retardation layer, 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.
[0065]
The cholesteric liquid crystal layer is also configured such that two or three or more cholesteric liquid crystal layers are superimposed on each other 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.
[0066]
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.
[0067]
An optical film in which the optical layer is laminated on a polarizing plate can also be formed by a method of sequentially laminating the optical film in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. It has the advantage of being excellent in stability and assembly work and can improve the manufacturing process of a liquid crystal display device and the like. Appropriate bonding means such as an adhesive layer can be used for lamination. When bonding the polarizing plate and other optical films, their optical axes can be set at an appropriate angle depending on the intended retardation characteristics and the like.
[0068]
The above-described polarizing plate or an optical film in which at least one polarizing plate is laminated may be provided with an adhesive layer for bonding to another member such as a liquid crystal cell. The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and for example, an acrylic polymer, a silicone-based polymer, a polyester, a polyurethane, a polyamide, a polyether, and a polymer having a fluorine-based or rubber-based polymer as a base polymer are appropriately selected. Can be used. In particular, an acrylic adhesive having excellent optical transparency, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesive adhesive properties and having excellent weather resistance and heat resistance can be preferably used.
[0069]
In addition to the above, prevention of foaming and peeling phenomena due to moisture absorption, reduction of optical characteristics due to thermal expansion difference and the like, prevention of warpage of the liquid crystal cell, and, in view of the formability of a liquid crystal display device having high quality and excellent durability, etc. An adhesive layer having low moisture absorption and excellent heat resistance is preferred.
[0070]
The adhesive layer is, for example, a natural or synthetic resin, in particular, a tackifier resin, or a filler, a pigment, a colorant, an antioxidant, or the like made of glass fiber, glass beads, metal powder, other inorganic powder, and the like. May be added to the pressure-sensitive adhesive layer. In addition, an adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility may be used.
[0071]
The attachment of the adhesive layer to one or both surfaces of the polarizing plate or the optical film can be performed by an appropriate method. As an example thereof, for example, an adhesive solution of about 10 to 40% by weight is prepared by dissolving or dispersing a base polymer or a composition thereof in a solvent composed of a single solvent or a mixture of appropriate solvents such as toluene and ethyl acetate, A method of directly attaching it on a polarizing plate or an optical film by an appropriate developing method such as a casting method or a coating method, or forming an adhesive layer on a separator according to the above and forming it on a polarizing plate or an optical film. There is a method of transferring to the top.
[0072]
The pressure-sensitive adhesive layer may be provided on one or both sides of a polarizing plate or an optical film as a superposed layer of different compositions or types. When provided on both surfaces, an adhesive layer having a different composition, type, thickness, etc. may be formed on the front and back of the polarizing plate or the optical film. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, adhesive strength, and the like, and is generally 1 to 500 µm, preferably 5 to 200 µm, particularly preferably 10 to 100 µm.
[0073]
A separator is temporarily attached to the exposed surface of the adhesive layer for the purpose of preventing contamination and the like until it is practically used and covered. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state. Except for the above thickness conditions, the separator may be, for example, a plastic film, a rubber sheet, paper, cloth, a nonwoven fabric, a net, a foamed sheet or a metal foil, a suitable thin body such as a laminate thereof, or a silicone-based material as necessary. Appropriate conventional ones, such as those coated with an appropriate release agent such as long mirror alkyl, fluorine or molybdenum sulfide, can be used.
[0074]
In the present invention, a polarizer, a transparent protective film, an optical film, or the like forming the above-described polarizing plate, and each layer such as an adhesive layer, for example, a salicylate compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, and a cyanoacrylate. It may be a compound having an ultraviolet absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorbent such as a system compound and a nickel complex compound.
[0075]
The polarizer, polarizing plate, or optical film of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. The formation of the liquid crystal display device can be performed according to a conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate or an optical film, and an illumination system as needed, and incorporating a drive circuit. There is no particular limitation except that a polarizer, a polarizing plate, or an optical film according to the present invention is used, and the present invention can be applied to a conventional method. As for the liquid crystal cell, any type such as TN type, STN type and π type can be used.
[0076]
An appropriate liquid crystal display device such as a liquid crystal display device in which a polarizing plate or an optical film is arranged on one or both sides of a liquid crystal cell, or a lighting system using a backlight or a reflector can be formed. In that case, the polarizing plate or the optical film according to the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell. When a polarizing plate or an optical film is provided on both sides, they may be the same or different. Further, when forming the liquid crystal display device, for example, a suitable component such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an antireflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, etc. Two or more layers can be arranged.
[0077]
Next, an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described. 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. Have been.
[0078]
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.
[0079]
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.
[0080]
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.
[0081]
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.
[0082]
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 1/4 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. .
[0083]
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. This linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by the phase difference plate, but becomes circularly polarized light particularly when the phase difference plate is a １ wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is π / 4. .
[0084]
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.
[0085]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0086]
Example 1
100 parts by weight of a polysulfone polymer represented by the general formula (1) (manufactured by Teijin Amoko Engineering Plastics, polymerization degree: 1000) was added to cyclopentanone to obtain a 20% by weight polysulfone polymer solution. Silver fine particles (average particle size: 10 nm) were added to the polysulfone-based polymer solution so as to have a silver concentration of 1% by weight, and sufficiently dispersed to prepare a mixed solution. The mixed solution was spread on a flat plate subjected to a release treatment using an applicator, and dried at room temperature for 2 hours and further at 80 ° C. for 1 hour to prepare a polymer film (thickness: 20 μm). When the absorbance of the produced polymer film was measured using a spectrophotometer (UV4100, manufactured by Shimadzu Corporation), light absorption with an absorbance of 0.3 or more was confirmed at about 300 to 620 nm (see FIG. 1).
The obtained polymer film was uniaxially stretched at a stretching magnification of 10 while being in contact with a metal roll heated to 200 ° C., to obtain a polarizer having a thickness of 10 μm. About the obtained polarizer, the average particle diameter and aspect ratio were measured about the micro area | region formed by a metallic fine particle. The average particle size and aspect ratio were measured by TEM. The average particle size was 20 nm, and the aspect ratio was 1.0. Further, the absorption characteristics of the obtained polarizer were measured using the spectrophotometer.
As shown in FIG. 1, the polarizer of the present invention shows absorption dichroism in a wide wavelength range. When the incident polarization plane is parallel to the stretching direction (MD polarization), the absorption peak wavelength is the longest wavelength (λ1: 490 nm), and the peak wavelength shifts to the short wavelength side while rotating the direction of the incident polarization plane. (E.g., 45 [deg.] Polarization), the absorption peak of the polarization perpendicular to the stretching direction (TD polarization) was the shortest wavelength ([lambda] 2: 400 nm). (Λ1-λ2) was 90 nm.
[0087]
Comparative Example 1
100 parts by weight of PMMA (Acrivet VH, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was added to cyclopentanone to obtain a 20% by weight polymethacrylate-based polymer solution. Silver fine particles (average particle diameter: 10 nm) were added to the polymethacrylate-based polymer solution so as to have a silver concentration of 1% by weight, and sufficiently dispersed to prepare a mixed solution. The mixed solution was spread on a flat plate subjected to a release treatment using an applicator, and dried at room temperature for 2 hours and further at 80 ° C. for 1 hour to prepare a polymer film (thickness: 45 μm). Using a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV4100), the absorbance of the produced polymer film was measured. As a result, light absorption with an absorbance of 1.0% or more was confirmed at about 380 to 520 nm (see FIG. 2). It can be seen that the light absorption wavelength range is narrower than that of the polymer film of Example 1.
The obtained polymer film was uniaxially stretched at a stretch ratio of 5 while being in contact with a metal roll heated to 200 ° C., to obtain a polarizer having a thickness of 18 μm. About the obtained polarizer, the average particle diameter and aspect ratio were measured about the micro area | region formed by a metallic fine particle. The average particle size and aspect ratio were measured by TEM. The average particle size was 10 nm, and the aspect ratio was 1.0. Further, the absorption characteristics of the obtained polarizer were measured using the spectrophotometer. As shown in FIG. 2, it can be seen that the wavelength range in which the polarizer exhibits absorption dichroism is narrow. (Λ1-λ2) was 30 nm.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a light absorption spectrum of a polymer film and a polarizer of Example 1.
FIG. 2 shows light absorption spectra of a polymer film and a polarizer of Comparative Example 1.

Claims (10)

A polymer film having a structure in which metallic fine particles are dispersed in a polymer matrix, wherein the polymer forming the polymer matrix contains a polysulfone-based polymer. The polymer film according to claim 1, wherein the polysulfone-based polymer is a polymer represented by the following general formula (1).

(In the formula, n is an integer of 1000 to 100,000.) 3. The polymer film according to claim 1, which has an absorbance of 0.3 or more in a wavelength width of at least 200 nm. A polarizer obtained by uniaxially stretching the polymer film according to claim 1. 5. The polarizer according to claim 4, wherein the minute region formed by the metallic fine particles has an average particle diameter of 100 nm or less, and an aspect ratio (maximum length / minimum length) of 2 or less. When the orientation of the incident polarization plane with respect to the polarizer is changed, the orientation of the incident polarization plane when the absorption peak wavelength of the measured light absorption spectrum becomes the longest wavelength (this wavelength is λ1) is 0 °. and when,
When the direction of the polarization plane is gradually increased from 0 °, the absorption peak wavelength also shifts to the shorter wavelength side accordingly,
The polarizer according to claim 4 or 5, wherein the absorption peak wavelength becomes the shortest wavelength (this wavelength is λ2) when the direction of the incident polarization plane is 90 °. The polarizer according to claim 6, wherein? 1-? 2 = 50 to 250 nm. A polarizing plate comprising the polarizer according to claim 4 and a transparent protective layer provided on at least one surface. An optical film comprising the polarizer according to claim 4 or at least one polarizing plate according to claim 8. An image display device using the polarizer according to claim 4, the polarizing plate according to claim 8, or the optical film according to claim 9.

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