JPWO2019216120A1 - 偏光板及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

一面にハードコート層と他面に粘着層とを有する偏光板を備え、偏光板の偏光子は、少なくとも一つの二色性染料を含有し、偏光板は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域の光に対して測定した視感度補正された単体透過率Ｙｓが４５％以上６０％以下及び偏光度Ｐｙが５０％以上９５％以下であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色相においてａ＊ｓが−３以上＋３以下及びｂ＊ｓが−３以上＋３以下であり、且つ、偏光フィルムを二枚で偏光軸を平行位にしたときの色相においてａ＊ｐが−３以上＋３以下及びｂ＊ｐが−３以上＋３以下である。

Description

本開示は、偏光板及びそれを用いた表示装置に関する。

近年、鏡（ミラー）とディスプレイ（画像表示装置）とを組み合わせて一体化したミラーディスプレイが広く用いられるようになっている。特に、自動車のバックミラー（後写鏡）をミラーディスプレイとする場合、自動車の後方外部に備えたカメラで当該後方視界を映し出して、後部座席や車両のピラーによって遮られる死角を補うことができるため、より安全な運転が可能となる。

ミラーディスプレイは、代表的にはハーフミラー方式が知られており、ハーフミラー下部に表示装置を備え、鏡の中から浮かび上がるように映像を表示、又は鏡の状態と画像表示の状態を切り替えることができる表示装置である。

一方、表示装置の前面に表示モードとミラーモードを切り替えるためのシャッター機構を備えたミラーディスプレイが提案されている（以下、液晶シャッター方式という）。当該方式は吸収型偏光板と反射型偏光板とを備えた液晶セルを表示装置部の前面に備え、液晶セルを駆動させることによって画像表示モードとミラーモードを切り替えることができる。これにより、液晶シャッター方式では、ハーフミラー方式で課題であった二重映り（画像表示像と反射像が同時に見える現象）が軽減されるため、特に、自動車用バックミラーとして好ましい。

このようなミラーディスプレイの視認側に用いられる吸収型偏光板としては、ヨウ素又は染料等の二色性色素をポリビニルアルコールに染着し延伸してなる偏光子を備えた偏光板が用いられる。このとき、ミラーディスプレイの画像表示性やミラー表示時の反射特性から高透過率でも高偏光度を有する偏光板としてもよい。したがって、染料系偏光板よりも光学特性が優位であるヨウ素系偏光板が用いられ、偏光特性と表示コントラストを兼ね備えるときの偏光板の単体透過率は４２〜４５％及び偏光度９６．６〜９９．５％であるとされている。これにより、画像表示部からの直線偏光光を高透過に出射することができる。

解決しようとする課題

前記高偏光度のヨウ素系偏光板は、一般に、短波長側（４２０ｎｍ付近）の透過率特性が低いため、当該ミラーディスプレイのシャッター用の偏光部材に前記偏光板を用いると、表示モードやミラーモードにおいて表示像が黄味色を帯びてしまう問題があり、従来からあるガラス板と金属光沢からなる鏡よりも見栄えが悪くなってしまう。偏光板の波形バランスや色相は、一般には、二色性色素の配合条件や偏光フィルムの染色条件等を調整することにより行われるが、ヨウ素系色素のみによる偏光板では、偏光板をニュートラルな色相に調整することは容易ではない。

また、鏡としての機能を向上させるため、偏光板の透過率を上げることでミラーモードにおける反射率を向上させることができる。この場合、ヨウ素系偏光板では偏光フィルム中のヨウ素の染着量を減らすことによって高透過率化することができる。しかしながら、ヨウ素量を減らして高透過化された偏光フィルムを含む偏光板は、高温や高温高湿に対する光学耐久性が著しく低下してしまう。したがって、自動車等の高耐久性が要求される部材として相応しくない。

以上のことから、液晶シャッター部の吸収型偏光板にヨウ素系偏光板を用いることは、上記の要件を満たすことはできないため、当該方式に相応しい特性を有する偏光板が求められている。また、鏡部材は偏光板等のフィルムを積層して構成されるため、フィルムの平滑性が悪かったり、歪み（うねり）を有していたりすると表示像に揺らぎが生じてしまう。そのため、当該方式のミラーディスプレイでは、従来の平滑なガラス面を用いた鏡と遜色のない表示品位を保つことが必要である。

本開示の目的は、液晶シャッター方式ミラーディスプレイにおける当該シャッター部の吸収型偏光板であって、光学特性、耐久性及び表示品位に優れた偏光部材を提供することである。すなわち、本開示の１つの態様は、一面にハードコート層と他面に粘着層とを有する偏光板を備え、前記偏光板の偏光子は、少なくとも一つの二色性染料を含有し、前記偏光板は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域の光に対して測定した視感度補正された単体透過率Ｙｓが４５％以上６０％以下及び偏光度Ｐｙが５０％以上９５％以下であり、前記偏光板は、単体のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色相においてａ＊ｓが−３以上＋３以下及びｂ＊ｓが−３以上＋３以下であり、且つ、前記偏光板を二枚で偏光軸を平行位にしたときの色相においてａ＊ｐが−３以上＋３以下及びｂ＊ｐが−３以上＋３以下であることを特徴とする偏光部材である。

ここで、前記粘着層は、うねり度が７以下であり、前記偏光部材は、うねり度が１５以下であってもよい。

また、前記二色性染料は、化学式（１）で表される水溶性ジスアゾ化合物又はその銅錯塩化合物を含んでもよい。

（ただし、Ｘは水素原子、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基を表し、Ｙはメトキシ基又はエトキシ基を表す。Ｒ_１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ基、置換又は無置換のフェニル基、カルボキシ基で置換されたフェニル基、スルホン基で置換されたフェニル基を表す。）

また、上記偏光部材であって、液晶シャッター方式のミラーディスプレイに用いられてもよい。

本開示の別の態様は、上記偏光部材と、シャッター用液晶セルと、反射型偏光板と、画像表示装置と、が視認側からこの順に配置されていることを特徴とする液晶シャッター方式ミラーディスプレイである。

効果

本開示によれば、高偏光度のヨウ素系偏光板と同等の出射輝度を維持しつつ、表示像や反射像の色付きを抑え且つ高耐久であり、表示に揺らぎのない偏光部材を提供することができる。これにより、高品位な画像や反射像を表示する液晶シャッター方式のミラーディスプレイを実現することができる。

本開示の実施の形態における偏光部材の構成を示す断面模式図である。 実施例１及び比較例１における波長に対する直線偏光光透過率の測定結果を示す図である。

実施するための形態

本開示の実施の形態における偏光部材１００は、図１の断面模式図に示すように、粘着層１０、第１支持フィルム１２ａ、偏光フィルム１４、第２支持フィルム１２ｂ及びハードコート層１６を含んで構成される。図１はあくまで模式図であり、実際の各層の膜厚等については図示のとおりではない。

偏光部材１００は、液晶シャッター方式のミラーディスプレイの部材とすることができ、例えば、自動車のバックミラー等に搭載されるミラーディスプレイの視認側に設けられる。ミラーディスプレイは、当該全面に表示装置を備え、ミラーと表示画像が全面又は部分的に切り替わるものでもよいし、当該全面の一部に少なくとも１つの表示装置を備え、当該箇所が部分的にミラーと表示画像を切り替わるものでもよい。尚、表示画像とは、表示装置部で表示される情報であり、画像や動画等のカラー表示、又は英数字などのドットやセグメントによる単純表示等を指す。

液晶シャッター方式のミラーディスプレイは、液晶表示装置等の前面にシャッター部材として吸収型偏光板、液晶セル及び反射型偏光板を視認側からこの順に設け、鏡の状態と画像表示の状態を切り替えることができる表示装置である。

表示装置から出射される光は、直線偏光光である。当該ディスプレイの表示モード（表示装置に画像がモニターされる）の場合は、表示装置前面の偏光板、反射型偏光板及び吸収型偏光板の透過軸が平行の関係となる。すなわち、当該方式はハーフミラー方式に比べ、表示装置からの光量低下を抑えることができる。このとき、吸収型偏光板の吸収軸は、反射型偏光板の透過軸と直交の関係となるため、反射型偏光板の反射光（反射偏光光）は、吸収型偏光板に吸収される。これにより、表示モードにおける二重映りが軽減される。

ミラーモードの場合は反射型偏光板と吸収型偏光板の透過軸は直交の関係となる。この場合、外光（自然光）反射は、吸収型偏光板から透過し（直線偏光光となる）、その後、反射型偏光板で反射し、再度、吸収型偏光板を透過することになる。したがって、より高い反射率を得るためには、吸収型偏光板はより高透過とすることが好ましく、これにより、視認性の高いミラーとなる。

液相セルは、液晶層を透明電極で挟持したものであって、詳細には、入射した直線偏光光が透過する際にその偏光軸を変化させる状態と、偏光軸を変化させない状態とを、電気的な切り替えにより選択できる構造を有する素子である。これにより、吸収型偏光板と反射型偏光板との偏光軸の関係が切り替わり、鏡の状態と画像表示の状態を切り替えることができる。液晶セルは、代表的には、ＴＮ（ツイストネマティック）型液晶が用いられる。

反射型偏光板は透過軸に平行な偏光光を透過し、透過軸に直交する偏光光は反射する機能を有する偏光子を備え、本実施の形態に係るミラーディスプレイにおいて鏡の役割をする。当該偏光板としては、例えば、異なる複屈折性高分子フィルムを交互に複数層積層した複屈折反射型偏光フィルムを用いることができ、市販の反射型偏光フィルムとしては３Ｍ社製のＤＢＥＦシリーズが挙げられる。その他の反射型偏光フィルムとしては、コレステリック液晶層の表と裏に１／４波長の位相差層を配置した構成のフィルムが挙げられる。さらに、ワイヤーグリット型の無機偏光板を反射型偏光板として用いることができる。これらのフィルムは、粘着層または接着層を介して液晶セルに貼り合せて使用される。尚、表示装置部と液晶シャッター部との間、すなわち、反射型偏光板との間は、内部反射を低減するため、例えば、光学粘着層設けて積層してもよいし、両表面に反射防止層を設けてもよい。

本開示に係る偏光板（吸収型偏光板）について、以下に説明する。

［偏光板］
偏光板は、偏光子を有する偏光フィルム１４の片面又は両面に支持フィルム１２（図１では、両面にそれぞれ第１支持フィルム１２ａ，第２支持フィルム１２ｂ）を貼り合せた構成を有する。偏光フィルム１４のみを使用することもできるが、偏光フィルム１４の両面を第１支持フィルム１２ａ及び第２支持フィルム１２ｂで挟持した偏光板として用いる方が好ましい。なぜなら、偏光フィルム１４は、一般に、二色性色素を染着したポリビニルアルコール系樹脂（ＰＶＡ）フィルムを一軸延伸されたものであり、且つ薄膜状のものであるから、第１支持フィルム１２ａ及び第２支持フィルム１２ｂで挟持されていない状態では、熱や水分により容易に変形し、さらには当該偏光特性を損ねてしまうおそれがあるからである。

偏光フィルム１４は、自然光を直線偏光に変換する機能を有するフィルムであり、ＰＶＡフィルムに二色性染料を吸着配向させたものとしてもよい。二色性染料としては、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物又はテトラジン系等が挙げられ、特にアゾ系化合物の二色性染料を用いた場合には、高温条件下や、高温高湿条件下における光学特性の耐久性が優れ、色相調整が容易となる。そのため、二色性染料を用いた場合、表示装置上に偏光フィルム１４を重ねて配置しても、ヨウ素系偏光フィルムよりも黄色味の色付きの影響を抑制することができる。

偏光フィルム１４に用いる二色性染料としては、光学特性や耐久性の観点から、アゾ化合物系染料が好ましく、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２８、 Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ １０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ７９、特開２００３−２１５３３８号公報に記載の染料、ＷＯ２００７／１３８９８０号公報に記載の染料などが挙げられる。

市販染料ではＫａｙａｆｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ Ｐ Ｌｉｑｕｉｄ（日本化薬社製）、ＫａｙａｆｅｃｔＹｅｌｌｏｗ Ｙ及びＫａｙａｆｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ Ｇ、Ｋａｙａｆｅｃｔ Ｂｌｕｅ ＫＷ及びＫａｙａｆｅｃｔ Ｂｌｕｅ Ｌｉｑｕｉｄ ４００等を挙げることができる。

さらに、ＷＯ２０１５／１８６６８１号、ＷＯ２０１４／１６２６３４号等に記載の無彩色な偏光板の色相を得るために最適化された二色性染料を用いてもよい。

このとき、可視域の各波長における偏光特性を補うようにこれらの染料を２種又は３種以上配合しＰＶＡに染着することによって、ニュートラルグレーを呈する色相とすることが好ましい。例えば、ブルー系の二色性染料を含む３種以上の染料配合とする場合、特に、ブルー系の二色性染料の配合量を調節することにより、偏光フィルム１４を表示装置に重ねて配置したときの黄味色の色付きの程度を最適にしたり青味よりの色付きに合わたりすることができる。また、無彩色な色相を得るために最適化された二色性染料を用いることで、ニュートラルグレー色の調整をより容易にすることができる。市販の前記染料系偏光板としては、例えば、(株)ポラテクノ社製「無彩色」シリーズが挙げられる。

アゾ系化合物としては、化学式（２）で表される水溶性ジスアゾ化合物又はこの銅錯塩化合物を含むことが、耐久性の観点から特に好ましい。

ここで、Ｘは水素原子、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基を表し、Ｙはメトキシ基又はエトキシ基を表す。Ｒ_１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ基、置換又は無置換のフェニル基、カルボキシ基で置換されたフェニル基、スルホン基で置換されたフェニル基を表す。

当該化合物は、市販のものを使用してもよく、また公知の製法、例えば、特開昭５９−１４５２５５号公報に記載された製法により製造することができる。

さらに、アゾ系化合物として、化学式（３）で表される水溶性化合物又はその銅錯塩化合物を含むことが好ましい。

ここで、Ａはメチル基で置換されたフェニル基又はナフチル基を表し、Ｒはアミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基又はフェニルアミノ基を表す。

当該化合物は、市販のものを使用してもよく、公知の製造方法、例えば、特開平３−１２６０６号公報に記載された製法により製造することができる。

二色性色素として二色性染料を用いた場合、高温条件下や高温高湿条件下における光学特性の耐久性がヨウ素よりも優れ、また、成形時での色変化もヨウ素より少ない。したがって、偏光フィルム１４における色相調整が容易と共に、二色性色素としてヨウ素を用いた場合に比べて黄色味を低くすることができる。

偏光部材１００に適した偏光フィルム１４または偏光板は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域の光に対して測定した視感度補正された単体透過率Ｙｓが４５％以上６０％以下及び偏光度Ｐｙが５０％以上９５％以下であることが好ましい。ただし、単体透過率Ｙｓと偏光度Ｐｙの光学特性の関係は、一般的な二色性染料を用いた偏光フィルムの場合である。個々の二色性染料の高性能化や配向性の向上等により、光学特性が向上する可能性がある。その場合、上記Ｙｓの範囲に対して、Ｐｙは上記範囲を上方に超えても良い。

単体透過率Ｙｓが４５％未満の場合、偏光度Ｐｙは９５％を超えることとなる。この場合の直線偏光光の透過率は約８５％以下である。したがって、ヨウ素系偏光板（単体透過率Ｙｓ：４３％、直線偏光透過率：約８６％の場合）と同等の表示輝度を得ることができず、また、表示像の色付きを改善することができない。

単体透過率Ｙｓが６０％を超える偏光板の場合、偏光度Ｐｙは５０％未満となり、十分な偏光特性が得られないのでミラーディスプレイのシャッター機能が十分に作用しないおそれがある。

したがって、偏光フィルム１４の好ましい光学特性は単体透過率Ｙｓが４５％以上６０％以下、特に５０％以上５５％以下である。これにより、直線偏光光透過率は８７％以上となり、ヨウ素系偏光板と同等または同等以上の表示輝度を得ることができる。この場合、ヨウ素系偏光板よりも表示像の色付きを抑えることができる。さらに、より高透過率な偏光板であるから自然光の反射率が向上し、ミラーモードの視認性がより良くなる。

偏光板が表示装置の前面に配置されることによって、画像表示像や反射像が黄味等に色付かないようにするためには、偏光板は、色付きのないニュートラルな色相を有していることが好ましい。具体的には、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色相において、偏光板のａ＊及びｂ＊の値が共に０、または０に近い値を有していることであるが、偏光板加工や各種染料の特性上の観点から、このような色相値を有する偏光板を作製することは容易でない。したがって、ミラーディスプレイへ適用した場合において色付きが視認され難い色相値とすることが好ましい。当該色相値の範囲は、偏光板単体（s）の場合、ａ＊ｓが−３以上＋３以下及びｂ＊ｓが−３以上＋３以下であることが好ましい。これにより、情報装置からの画像表示像に色付きを抑えることができる。さらに、偏光板を二枚で偏光軸を平行位(p)にしたときの色相値の場合、ａ＊ｐが−３以上＋３以下及びｂ＊ｐが−３以上＋３以下であることが好ましい。これにより、ミラーの反射像に色付きを抑えることができる。

本実施の形態における透過率（単位：％）及び偏光度（単位：％）は、日本分光株式会社製Ｖ−７１００または株式会社日立製作所製Ｕ−４１００により測定された値である。具体的には、偏光板を作製し、該偏光板を１枚使用したときの透過率を単体透過率Ｙｓ、２枚の該偏光板を吸収軸方向が同一となるように重ねた場合の透過率を平行位透過率Ｙｐ、２枚の該偏光板を吸収軸が直交するように重ねた場合の透過率を直交位透過率Ｙｃとする。それぞれの透過率は、３８０〜７８０ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）おきに分光透過率τλを求め、数式（１）により算出する。数式（１）において、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表し、τλは分光透過率を表す。

また偏光度Ｐｙを、平行位透過率Ｙｐ及び直交位透過率Ｙｃから、数式（２）により求める。

直線偏光光の透過率は、偏光板に絶対偏光光を入射し、その絶対偏光光の振動方向と偏光板の吸収軸方向が直交となるようにして測定して得られる透過率であり、絶対平行透過率Ｋｙと表す。ここで、絶対平行透過率Ｋｙは、上記で求めた単体透過率Ｙｓ及び直交位透過率Ｙｃを数式（３）に代入して求めることができる。尚、絶対平行透過率Ｋｙは、当該表示装置の設計や偏光板の波形特性に応じて、例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の各波長の所定の波長の透過率のみを求めてもよいし、所定の波長範囲の平均値で表してもよい。

偏光板として支持フィルム１２を用いる場合、接着層を介して偏光フィルム１４の片面又は両面に支持フィルム１２を貼り合せる。支持フィルム１２（第１支持フィルム１２ａ，第２支持フィルム１２ｂ）としては、シクロオレフィン系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリサルホン系樹脂フィルム、脂環式ポリイミド系樹脂フィルム、アセチルセルロース系樹脂フィルム等を適用することができる。偏光フィルムと容易に接着し偏光板を得るという観点では、アセチルセルロース系樹脂、より好ましくはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を用いることが好ましい。

なお、支持体フィルムに添加されているＵＶ吸収剤等の種類によって、短波長側（４２０ｎｍ付近）の透過率が低下し、結果、偏光板としてのｂ＊ｓが増加に影響することになる。この増加の度合いは、支持体フィルムの厚みに比例する。したがって、支持体フィルムの厚みは１００μｍ以下が好ましく、より好ましくは４０〜８０μｍであり、色付きの影響を抑えた偏光板構成とすることが好ましい。

自動車の運転者らが偏光サングラスを装着した場合、偏光部材１００の偏光フィルム１８と偏光サングラスとの偏光軸が一致し、表示画像が視認できなくなったり、ミラーとして使用できなくなったりするおそれがある。そこで、偏光部材１００の視認側、すなわち偏光板の視認側に位相差フィルムを設けることによって視認性の問題を解消することができる。本実施の形態では、偏光板の視認側に接着または粘着層を介して貼り合せてもよく、また、偏光板の支持フィルム１２ｂとして用いてもよい。この場合、位相差フィルムの視認側となる面には、ハードコート層を設けることが好ましい。

位相差フィルムとは、複屈折材料でできたフィルム状の光学部材である。位相差フィルムの厚さは、５μｍ以上２００μｍ以下としてもよく、さらに１０μｍ以上１５０μｍ以下としてもよい。位相差フィルムの厚さが５μｍ未満であると、工業材料としての取り扱い性が低下する。また、膜厚が２００μｍを超える場合では、フィルム製膜に伴う歪みやうねりが現れ易くなり、ミラーディスプレイの表示像の品位を損ねるおそれがある。

位相差フィルムの材料は、例えば、ポリカーボネート系樹脂やポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等を主成分とするフィルムを延伸したもの、あるいは、透明なフィルム上に紫外線硬化性の高分子液品がコーティングされ配向したものを選択することができる。

位相差フィルムのレターデーションは、１００ｎｍ以上３００００ｎｍ以下の範囲にしてもよい。位相差フィルムとしては、例えば、λ／４位相差フィルムやλ／２位相差フィルム、その他に、超複屈折を有する高位相差フィルムが挙げられる。

位相差フィルムは、遅相軸と偏光板１００の吸収軸とで成す角度の関係が０°より大きく９０°未満の角度範囲内とすることが好ましい。すなわち、位相差フィルムの遅相軸と偏光板１００の吸収軸とが一致する場合（関係角度は０°）及び直交する場合（関係角度は９０°）を除くことが好ましく、一態様においては、４０〜５０度、より好ましくは４５度となるように位相差フィルムと偏光板１００を積層することが好ましい。このような関係において、ミラーディスプレイから出射又は反射する偏光光は、偏光サングラスの吸収軸ですべて吸収されないため、偏光サングラス着用時でも当該装置の表示情報を視認できるようになる。

位相差フィルムを備える偏光部材１００は、後述で定義するうねり度が１５以下となるように、前述の位相差フィルム、接着または粘着層、ハードコート層等において材料や製法を選定することが好ましい。特に、偏光板と位相差フィルムとの積層において粘着層を用いる場合は、後述する「うねり」の発生を抑えた粘着層を用いることが好ましい。これにより、位相差フィルムを備える偏光部材１００においても、歪みの少ない高品位な鏡面を有するミラーディスプレイを得ることができる。

［粘着層１０］
粘着層１０は、偏光部材１００を他の部材に貼り合わせる際に使用する層として設けられる。粘着層１０は、第１支持フィルム１２ａにおいて偏光フィルム１４と反対側の面に設けられる。粘着層１０は、例えば、アクリル系又はポリエステル系の粘着剤の固形成分をトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤で希釈した粘着剤を離型フィルムに塗布し、乾燥させることによって形成される。粘着剤は、アクリル系、ポリエステル系であれば特に限定されるものではなく、さらにこれら以外の粘着剤を使用してもよい。また、粘着剤中には硬化剤やシランカップリング剤などの添加剤を配合し、被着体との密着性を調整したり、耐久性において剥がれや発泡の発生を抑えた特性にしたりすることができる。ここで、溶剤による固形成分の希釈率は５倍以下としてもよい。これにより、後述する「うねり」の発生を抑えた粘着層とすることができる。

次に、当該配合された粘着剤を離型フィルムに塗布し、乾燥工程において溶剤を揮発させる。乾燥工程は、それぞれ４０℃から１００℃の温度範囲に設定された複数の乾燥炉を用いて、粘着剤を塗布した離型フィルムから溶剤を揮発させてもよい。

このとき、乾燥後の粘着剤の厚みが１μｍ以上３０μｍ以下となるよう、より好ましくは５μｍ以上２５μm以下となるように塗布量を調整する。その後、粘着剤側を第１支持フィルム１２ａに向けて貼り合わせる。

［ハードコート層１６］
ハードコート層１６は、偏光部材１００の表面を保護するための層である。ハードコート層１６は、第２支持フィルム１２ｂの偏光フィルム１４の反対側の面に設けられる。ハードコート層１６は、例えば、紫外線硬化樹脂を第２支持フィルム１２ｂの表面に塗布し、紫外線を照射することによって硬化させることで得ることができる。具体的には、例えば、溶剤であるメチルエチルケトンに１〜２種以上の多官能（メタ）アクリレート、重合開始剤、及び表面調整剤と共に混合して塗料を作製してＴＡＣフィルムの片面に塗布し、４０〜８０℃で溶媒を乾燥させたうえで高圧水銀灯を用いて紫外線照射して硬化することでハードコート層１６を形成することができる。ハードコート層１６の膜厚は、当該硬度、硬化後の反り（カール）の観点から１μｍ以上２０μｍ以下としてもよい。膜厚が２０μｍ以上では高硬度性が得られるが、フィルムが激しく反ってしまい、これにより容易に偏光フィルムに貼り合せることができなくなるだけでなく、加工時の曲げによってハードコート層にクラックが入るおそれがあったり、耐久性試験の剥がれの原因になったりする。したがって、膜厚は２μｍ以上１０μｍ以下としてもよく、硬度と加工性を兼ね備えたハードコート層を得ることができる。なお、硬度の向上や反りの軽減には、ナノレベルのコロイダルシリカを分散させた溶剤（例えば、日産化学工業（株）製オルガノシリカゾル）を配合してもよい。

このとき、支持フィルムに対して浸食性のある希釈溶剤を用いることによって、形成されるハードコート層と支持フィルムのとの界面が混ざり合い、ハードコート層と支持フィルムとの間で発生する反射光の薄膜干渉（干渉縞）を抑制することができる。

また、紫外線照射を窒素雰囲気下で行うことによって、耐擦傷性を高めることができる。耐擦傷性は、例えば、スチールウールによる擦傷試験（＃００００、２５０ｇ荷重、１０〜１００往復）により評価され、当該試験によりハードコート表面に傷が付かないことが好ましい。

ハードコート層の硬度は、ＪＩＳ５６００−５−４に基づく、鉛筆硬度試験（引っかき硬度（鉛筆法））により評価される。例えば、ハードコート層を形成した支持フィルムがＴＡＣフィルム（４０〜８０μ）の場合では、前記硬度は当該評価法において、一般に、７５０ｇ荷重２Ｈ以上を有していることが好ましく、より好ましくは７５０ｇ荷重４Ｈ以上を有していることよって、高硬度のハードコート層を有すると判定される。ただし、当該評価法による硬度は、ハードコート層の膜厚だけでなく、下地となる支持フィルムの厚みや押し硬度（潰れやすさ）等の物性に依存するため、上記の指標に限定されるものではない。

ハードコート層１６には表面調整剤を含有させてもよい。これにより、塗布された塗工液のレベリングを促して平滑な表面を形成させ、ミラーディスプレイ用の部材として面感の優れた表面を形成することができる。また、シリコン系やフッ素系の表面調整剤を用いることによって、ハードコート層１６に対して防汚性や耐指紋性の機能付与することができる。

［うねり度について］
支持フィルム１２や他の膜等が、特に溶剤で希釈した樹脂等がキャスト法により製膜された場合、製膜時に溶剤が除去され濃度が濃縮していく過程で樹脂と溶剤が対流し、この対流による揺らぎが製膜後も残存する場合がある。その他には、風乾時の風の影響等によって揺らぎが発生することもある。「うねり」は、このような膜厚の揺らぎの分布や位相差の不均一な分布の状態を意味する。

偏光部材１００の支持フィルム１２や粘着層１０にうねりが存在する場合、偏光部材１００を適用した液晶ディスプレイにおいて表示画像の歪みの原因となる。したがって、偏光部材１００に用いられる部材は、うねり度が極力低いものが好ましい。

うねり度は、ミラーディスプレイの表示画像の品位を数値的に評価するための評価値である。支持フィルム１２、偏光板、粘着層１０等のうねり度は、株式会社フュージョン社製の偏光板うねり検査装置を用いて測定することができる。

うねり度の測定について説明する。４Ｋ解像度のモニターディスプレイに等間隔のドットパターンを表示させ、４５度の角度設置された平滑ミラーを介してミラー部に映るドットパターンのモニター像をカメラで撮影する。これをブランク測定とする。次に、ミラーとカメラの間に支持フィルム１２、偏光板、粘着層１０等の被測定物を配置し、被測定物を透過させた時のドットパターンの画像をカメラで測定する。このとき、被測定物は平滑なガラス板に粘着剤を用いて貼合したものを使用する。撮影されたドットパターンを画像解析することにより、ドットパターンのずれの標準偏差（Ｔｏｔａｌσ）を求めてその値をうねり度とする。

うねり度は、ブランク時において５程度となる。すなわち、うねり度が５に近いほどうねりが殆ど無く、５より大きくなるほど被測定物に光学的な歪みが内在することを示す。

液晶ディスプレイに適用される一般的な偏光部材（偏光板及び粘着層を含む）のうねり度は２０以上２３以下である。このような偏光部材をミラーディスプレイの部材として用いた場合、液晶ディスプレイを直視する場合に比べてうねりが認識され易い。その理由は、ミラーディスプレイでは画像表示のないミラー状態で使用することが多く、反射された像を観察することになるから、表面形状が重要になるためである。したがって、鏡面となる偏光部材１００のうねりがあると、反射像として映る風景像が歪んで見えてしまい、ミラーディスプレイとして十分な機能を果たすことができない。

そこで、ミラーディスプレイに適した偏光部材１００のうねり度は、１５以下であることが好ましく、８以下であることがより好ましい。このようなうねり度とすることで、偏光部材１００を用いたミラーディスプレイにおいて歪みの少ない高品位な鏡面を得ることができる。

このような偏光部材１００のうねり度を実現するためには、支持フィルム１２は、うねり度が小さいものを使用してもよい。支持フィルム１２は、うねり度が１２以下、より好ましくは７以下としてもよい。この場合のうねり度は、うねり度が６以下の粘着剤層（粘着層の寄与が殆どない）を使用して測定した場合の値である。支持フィルム１２のうねり度はその厚みに依存するので、支持フィルム１２の厚みは２００μｍ以下としてもよく、さらに８０μｍ以下が好ましく、４０〜６０μｍがより好ましい。

また、粘着層１０は、粘着層のうねり度が７以下であってもよい。

［耐久性について］
自動車の内装に用いられる部材は、高い耐久性が要求される。例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置は、乾熱試験９５℃において１０００時間以上、湿熱試験６５℃及び９３％において１０００時間以上の信頼性を満たすことが要求されている。これは、表示装置部に使用されるＴＦＴ液晶表示装置等の部材の耐久性が基準となっている。当該表示装置に用いる偏光部材においても同等または同等以上の信頼性を有することが好ましい。その場合の耐久性は、例えば、乾熱試験は１０５℃において１０００時間以上、湿熱試験は８５℃及び８５％において２４０時間以上が挙げられる。したがって、偏光部材としては二色性染料を含む染料系偏光フィルムを用いることが好ましい。尚、偏光部材の耐久性の評価項目としては、例えば、光学特性の変化や、変色、剥がれ及び変形等の外観変化である。

［偏光フィルム１４の作製］
ポリビニルアルコール樹脂製フィルム（株式会社クラレ製ＶＦ−ＰＳ（７５μｍ））を３０℃の水中で５分間膨潤させた後、３０℃の染色液（水１０００重量部、トリポリリン酸ナトリウム０．３重量部に対して、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９を０．１１重量部、シー・アイ・ダイレクト・レッド８１を０．１１重量部、特開平３−１２６０６号公報に記載の方法より得たブルー系染料を０．１０重量部、特開昭５９−１４５２５５号公報の記載の方法より得たグリーン系染料を０．１１重量部の中に５分間浸して染料による染色処理を行い、次いで５０℃の３重量％硼酸水溶液中で５．５倍に延伸し延伸フィルムを得た。延伸処理の後、５０℃の５重量％硼酸水溶液中に延伸フィルムを２分間浸し、水洗後、３０〜８０℃の空気中で乾燥して本開示の偏光フィルム１４を得た。得られた偏光フィルム１４の厚さは３０μｍであった。

［ハードコート層の作製］
多官能（メタ）アクリレートとしてペンタエリスリトールトリアクリレート（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０）を４０重量部、溶剤としてメチルエチルケトンを６０重量部、アクリルポリマー系のレベリング剤を０．２重量部、及び重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）を２重量部を混合して塗料を作製し、マイクログラビアコーターにて６０μ厚のＴＡＣフィルムの片面に塗布した。その後、溶媒を４０〜８０℃で２分間乾燥して除去した後、窒素雰囲気下で塗膜に高圧水銀灯により紫外線照射し、塗膜を硬化させ、ＴＡＣフィルム上にハードコート層を形成した。得られたハードコート層の膜厚は約５μであった。このハードコート層の鉛筆硬度は７５０ｇ荷重で２Ｈであった。

［偏光板の作製］
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含む水系接着剤を用いて上記方法によって得られた偏光フィルムの両面に６０μｍ厚のＴＡＣフィルムをラミネートした。その後、７０℃で５分間乾燥して偏光板を得た。このとき、ラミネートする片側には上記方法にて得られたハードコート層付のＴＡＣフィルムを第２支持フィルム１２ｂとして使用し、ハードコート層の無いＴＡＣフィルムを第１支持フィルム１２ａとして偏光フィルムに接着した。得られた偏光板の光学特性を日立製作所製分光光度計Ｕ−４１００を用いて測定を行った結果を表１に示す。この時、当該偏光板の単体透過率Ｙｓは５０．１％、偏光度Ｐｙは７３．７％であった。また、日本分光製Ｖ−７１００を用いて直線偏光光透過率の測定し、可視光域における当該偏光板の透過率波形を図１に示す。

［粘着層１０の作製］
公知の文献（特開２０１６−２０６４６８号）に従って、離型フィルム上にアクリル系粘着剤を塗布し、乾燥することで粘着層１０を作製した。得られた塗布面を第１支持フィルム１２ａに向けて貼合することで偏光部材１００に粘着層１０を付与した。その後、粘着層１０中の硬化剤の架橋反応を促進させるため、３日以上３５℃で保持させ本実施例における偏光部材１００を得た。

得られた粘着層１０の膜厚は２０μｍであった。この粘着層１０のみをガラス板上に貼合し、株式会社フュージョン社製の偏光板うねり検査装置で測定したところうねり度は６．６であった。また、同様に測定した上記の６０μｍ厚のＴＡＣフィルムは６．５であり及び偏光部材１００のうねり度は７．４であった。

ポリビニルアルコール樹脂製フィルム（株式会社クラレ製 ＶＦ−ＰＳ（７５μｍ））を３０℃の水中で５分間膨潤させた後、３０℃の染色液（水１０００重量部、トリポリリン酸ナトリウム０．３重量部に対して、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９を０．０．１０重量部、シー・アイ・ダイレクト・レッド８１を０．１０重量部、特開平３−１２６０６号公報に記載の方法より得たブルー系染料を０．１３重量部、特開昭５９−１４５２５５号公報に記載の方法より得たグリーン系染料を０．１０重量部の中に５分間浸して染料による染色処理を行い、次いで５０℃の３重量％硼酸水溶液中で５．５倍に延伸し延伸フィルムを得た。延伸処理の後、５０℃の５重量％硼酸水溶液中に延伸フィルムを２分間浸し、水洗後、３０〜８０℃の空気中で乾燥して本開示の偏光フィルム１４を得た。得られた偏光フィルム１４の厚さは３０μｍであった。日立製作所製分光光度計Ｕ−４１００を用いて得られた偏光フィルムの光学特性の測定を行ったところ、単体透過率Ｙｓは５０．１％、偏光度Ｐｙは７３．８％であった。また、染料配合においてブルー系染料の割合を増やしたため、実施例１の色相よりも青味にシフトさせることができた。

偏光板の作製及び偏光部材の作製は、実施例１に記載の方法と同じである。

比較例

市販の偏光部材であるハードコート付ヨウ素系偏光板ＳＫＮ−１８２４３Ｔ−ＨＣ（ポラテクノ製）を使用した。当該製品の厚み（保護フィルム、離型フィルムを含まない）は２２０μｍであり、詳細にはハードコート層の膜厚は５μｍ、支持フィルムは８０μｍ厚のＴＡＣフィルム、粘着層は２５μｍである。当該偏光部材の光学特性をしたところ、単体透過率Ｙｓは４２．８％、偏光度Ｐｙは９９.９％であった。また、日本分光製Ｖ−７１００を用いて直線偏光光透過率の測定し、可視光域における当該偏光板の透過率波形を図１に示す。

実施例１と同様に、当該偏光部材をガラス板上に貼合しうねり度を測定したところ、うねり度は２２.２であった。

［光学特性の評価］
厚さ１．１ｍｍの白板ガラスの片面に実施例１及び比較例１の偏光部材を貼合し、ガラス板の反対の面には反射型偏光板３Ｍ社製ＤＢＥＦを前述の粘着層を用いて貼合し、液晶シャッター部に見立てた評価サンプルを作製した。このとき、偏光部材の偏光軸と反射型偏光板の透過軸の関係が、直交、平行となるものをそれぞれ作製した。直交の関係の場合がミラーディスプレイにおけるミラーモードの態様に相当し、この時のサンプルの偏光板部材面の全光線反射率を測定し反射の色相（ａ＊ｒ、ｂ＊ｒ）を算出した。全光線反射率Ｙｒ（単位：％）は、日立製作所製分光光度計Ｕ−４１００を用いて測定し、当該積分球の白色板の箇所に評価サンプルの偏光部材面を積分球側に向け設置し測定した。式（１）の計算方法と同様に全光線反射率Ｙｒを求めた。

また、平行の関係の場合はミラーディスプレイにおける表示モードの態様に相当する。この時のサンプルの透過率を測定しその色相を算出した。その測定結果を表２に示す。

［耐久性試験］
上記より得た偏光部材を４５×４０ｍｍサイズ（吸収軸は長辺に平行）にカットし、白板ガラス（厚さ１．１ｍｍ）上に貼り合せたものを耐久性試験用サンプルとした。その後、当該サンプルをオートクレーブに投入し、気圧０．５ＭＰａ、温度６０℃の下で１５分間の加圧処理を施し、偏光部材の粘着層とガラスを十分に密着させた。

耐久性試験の条件は、乾熱試験として１０５℃、及び湿熱試験として８５℃湿度８５％とし、それぞれの条件にサンプルを投入した。耐久性能の評価は、耐久試験器投入の前後におけるサンプルの光学特性を分光光度計Ｕ−４１００を用いて測定し、投入前後の透過率（Ｙｓ）及び色相（ａ＊ｓ、ｂ＊ｓ）の変化量（投入後−投入前）を求めることにより行った。

表１〜表４及び図２は、各実施例及び比較例１に対する測定結果を示す。

実施例１及び２より得た偏光板の色相値は、表１に示す通りヨウ素系の偏光板を用いた比較例１よりも小さかった。図２の分光波形に示す通り、短波長側の透過率が比較例１よりも向上し、可視光域全体で平坦な波形となっており、比較例１よりもニュートラルな色相が達成することができた。また、単体透過率Ｙｓを５０．１％とすることで、比較例１と同等の直線偏光光透過率を得ることができている。したがって、表示装置部からの光量は、高偏光度のヨウ素系偏光板を用いた場合と遜色はないため、同等の表示輝度を得ることができる。

液晶シャッター部に見立てた評価サンプルの光学特性の評価結果を表２に示す。ミラーモードの反射率はヨウ素系の偏光板を用いた比較例１における偏光部材よりも高かった。すなわち、実施例１における偏光部材１００ではミラー状態での視認性が向上できる。また、実施例１における偏光部材１００のｂ＊ｒの値は比較例１よりも低かった。すなわち、実施例１における偏光部材１００を用いることによってミラーの色付きを抑制することができる。また、表示モードにおいて、実施例１における偏光部材１００は比較例１の色相値は小さかった。したがって、ミラーモードと同様に色付きの小さい表示画像をもたらすことができる。

耐久性試験結果を表３及び表４に示す。乾熱試験（表３に示す）においては、実施例１及び２は、比較例１よりもｂ＊ｓの変化が小さい。すなわち、長期期間、高温に晒されても表示に黄味掛かる程度が少ない。また、湿熱試験（表４に示す）においては、実施例１及び２では透過率の変化量は少なく偏光性能が維持されているが、比較例１においては偏光度Ｐｙが大きく低下しており偏光性能が消失した状態となっている。

したがって、染料系の偏光板である実施例１及び２は、高温及び高湿の両条件において優れた光学耐久性を有している。

以上のように、本実施の形態における偏光部材１００によれば、うねり度の低い偏光部材であるから、表示像や反射像の揺らぎを抑えることが可能となる。また、偏光部材１００を用いることによって、自動車用等のバックミラーとして用いられる液晶シャッター式ミラーディスプレイにおいて、ミラーモード時に高い反射率を与え、また、表示モードにおいても偏光板による色づきの影響が少なくすることができる。さらに、長期の使用において優れた耐久性を有するミラーディスプレイ用の染料系偏光板及びそれを用いたミラーディスプレイを提供することができる。

位相差フィルムの材料は、例えば、ポリカーボネート系樹脂やポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等を主成分とするフィルムを延伸したもの、あるいは、透明なフィルム上に紫外線硬化性の高分子液晶がコーティングされ配向したものを選択することができる。

Claims (11)

1. 偏光部材であって、
   一面にハードコート層と他面に粘着層と有する偏光板を備え、
   前記偏光板の偏光子は、少なくとも一つの二色性染料を含有し、
   前記偏光板は、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域の光に対して測定した視感度補正された単体透過率Ｙｓが４５％以上６０％以下及び偏光度Ｐｙが５０％以上９５％以下であり、
   前記偏光板は、単体のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色相においてａ＊ｓが−３以上＋３以下及びｂ＊ｓが−３以上＋３以下であり、且つ、前記偏光板を二枚で偏光軸を平行位にしたときの色相においてａ＊ｐが−３以上＋３以下及びｂ＊ｐが−３以上＋３以下である。
2. 請求項１に記載の偏光部材であって、
   前記粘着層は、うねり度が７以下であり、
   前記偏光部材は、うねり度が１５以下である。
3. 請求項１に記載の偏光部材であって、
   前記二色性染料は、化学式（１）で表される水溶性ジスアゾ化合物又はその銅錯塩化合物を含む。
   

   

   
   （ただし、Ｘは水素原子、メチル企、メトキシ基又はエトキシ基を表し、Ｙはメトキシ基又はエトキシ基を表す。Ｒ_１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ基、置換又は無置換のフェニル基、カルボキシ基で置換されたフェニル基、スルホン基で置換されたフェニル基を表す。）
4. 請求項２に記載の偏光部材であって、
   前記二色性染料は、化学式（２）で表される水溶性ジスアゾ化合物又はその銅錯塩化合物を含む。
   

   

   
   （ただし、Ｘは水素原子、メチル企、メトキシ基又はエトキシ基を表し、Ｙはメトキシ基又はエトキシ基を表す。Ｒ_１は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ_２は水素原子、メチル基、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ基、置換又は無置換のフェニル基、カルボキシ基で置換されたフェニル基、スルホン基で置換されたフェニル基を表す。）
5. 請求項１に記載の偏光部材であって、
   液晶シャッター方式のミラーディスプレイに用いられる。
6. 請求項２に記載の偏光部材であって、
   液晶シャッター方式のミラーディスプレイに用いられる。
7. 請求項３に記載の偏光部材であって、
   液晶シャッター方式のミラーディスプレイに用いられる。
8. 請求項１に記載の偏光部材と、
   シャッター用液晶セルと反射型偏光板と画像表示装置とが視認側からこの順に配置されていることを特徴とする液晶シャッター方式ミラーディスプレイ。
9. 請求項２に記載の偏光部材と、
   シャッター用液晶セルと反射型偏光板と画像表示装置とが視認側からこの順に配置されていることを特徴とする液晶シャッター方式ミラーディスプレイ。
10. 請求項３に記載の偏光部材と、
    シャッター用液晶セルと反射型偏光板と画像表示装置とが視認側からこの順に配置されていることを特徴とする液晶シャッター方式ミラーディスプレイ。
11. 請求項４に記載の偏光部材と、
    シャッター用液晶セルと反射型偏光板と画像表示装置とが視認側からこの順に配置されていることを特徴とする液晶シャッター方式ミラーディスプレイ。
    

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