WO2004023173A1 - 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004023173A1
WO2004023173A1 PCT/JP2003/011333 JP0311333W WO2004023173A1 WO 2004023173 A1 WO2004023173 A1 WO 2004023173A1 JP 0311333 W JP0311333 W JP 0311333W WO 2004023173 A1 WO2004023173 A1 WO 2004023173A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polarizer
film
polarizing plate
liquid crystal
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/011333
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Minoru Miyatake
Takashi Kamijo
Original Assignee
Nitto Denko Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corporation filed Critical Nitto Denko Corporation
Priority to US10/526,876 priority Critical patent/US7248331B2/en
Publication of WO2004023173A1 publication Critical patent/WO2004023173A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3008Polarising elements comprising dielectric particles, e.g. birefringent crystals embedded in a matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/42Polarizing, birefringent, filtering
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to a polarizer.
  • the present invention also relates to a polarizing plate and an optical film using the polarizer.
  • the present invention relates to an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, a CRT, and a PDP using the polarizing plate and the optical film.
  • a liquid crystal display device visualizes a change in polarization state due to switching of liquid crystal, and a polarizer is used based on its display principle.
  • polarizers with higher brightness (high transmittance) and higher contrast (high polarization) have been developed and introduced. I have.
  • extremely high heat-resistant reliability is required for liquid crystal displays intended for use in harsh outdoor environments such as mobile phones and PDAs, as well as for in-vehicle navigation and liquid crystal projectors. Is done.
  • an iodine-based polarizer having a structure in which iodine is adsorbed on polybutyl alcohol and stretched is widely used because of its high transmittance and high degree of polarization.
  • the iodine compound formed as a dichroic material in the stretching step has poor thermal stability. For example, if a test is performed in which the device is left for a long time in an atmosphere of 100 ° C assuming on a dashboard in a car in the middle of summer, etc., the iodine compound will be denatured and the dichroism will be significantly reduced. There was a problem that the function was greatly reduced.
  • dye-based polarizers using dichroic dyes in place of iodine compounds have been used in fields requiring high heat resistance reliability, such as in-vehicle applications (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-124). See No. 05.).
  • dichroic dyes have a lower absorption dichroic ratio than iodine compounds. for that reason, Dye-based polarizers are slightly inferior in properties to iodine-based polarizers. In addition, when the dye is adsorbed, uneven dyeing and uneven dispersion are likely to occur. In particular, in the liquid crystal display device, there is a problem that when black is displayed, black is displayed in a mottled shape, and visibility is significantly reduced.
  • dye-based polarizers have been proposed in which the amount of dye adsorbed or added is increased so that the transmittance during black display is lower than the human eye's perception limit.
  • this dye-based polarizer also reduces the transmittance of white display as well as the transmittance of black display, and the display itself becomes dark.
  • a method for producing a dye-based polarizer using a stretching process that is less likely to cause unevenness has been proposed (for example,
  • 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 polarizer, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to a polarizer comprising a film having a structure in which minute regions are dispersed in a matrix formed of a translucent thermoplastic resin containing an absorbing dichroic dye.
  • a polarizer characterized by having a transmittance of at least 80% for linearly polarized light in the transmission direction and a haze value of at most 10%, and a haze value of at least 50% for linearly polarized light in the absorption direction.
  • the minute region of the polarizer is formed of an oriented birefringent material.
  • the birefringent material preferably exhibits liquid crystallinity at least at the time of the alignment treatment.
  • the polarizer of the present invention assures heat resistance reliability by using a dye-based polarizer formed of a translucent thermoplastic resin and an absorbing dichroic dye as a matrix.
  • minute regions are dispersed in the matrix.
  • the minute region is preferably formed of an oriented birefringent material, and in particular, the minute region is preferably formed of a material exhibiting liquid crystallinity.
  • the polarization performance is improved by the synergistic effect of the two functions, and the transmittance is improved.
  • a polarizer with good visibility that achieves both a good polarization and a good degree of polarization has been obtained.
  • the polarizer has a transmittance of 80% or more for linearly polarized light in the transmission direction and a haze value of 10% or less, and a haze value of 50% or more for linearly polarized light in the absorption direction.
  • the dye-based polarizer of the present invention having the above transmittance and haze value has high transmittance and good visibility with respect to linearly polarized light in the transmission direction, and has strong light with respect to linearly polarized light in the absorption direction. It has diffusibility. Therefore, a high transmittance and a high degree of polarization can be achieved by a simple method without sacrificing other optical properties, and it is possible to suppress unevenness in transmittance during black display.
  • the polarizer of the present invention preferably has as high a transmittance as possible with respect to linearly polarized light in the transmission direction, that is, linearly polarized light in a direction orthogonal to the maximum absorption direction of the absorption dichroic dye, Assuming that the light intensity of the incident linearly polarized light is 100, it is preferable that the light transmittance is 80% or more.
  • the light transmittance is more preferably 85% or more, and further preferably the light transmittance is 88% or more.
  • the light transmittance is a spectral transmittance at 550 nm measured using a spectrophotometer with an integrating sphere. Since about 8% to 10% is reflected by the air interface on the front and back surfaces of the polarizer, the ideal limit is 100% minus this surface reflection.
  • the haze value for linearly polarized light in the transmission direction is preferably 10% or less. It is more preferably at most 5%, further preferably at most 3%.
  • the polarizer absorbs linearly polarized light in the absorption direction, that is, linearly polarized light in the maximum absorption direction of the absorption dichroic dye scatters unevenness due to local transmittance variation. It is desirable that the light is scattered more strongly than from the viewpoint of more concealment. Therefore, the haze value for linearly polarized light in the absorption direction is preferably 50% or more. It is more preferably at least 60%, further preferably at least 70%. 'The haze value is a value measured based on JISK 713 (how to determine the haze of a plastic-transparent material).
  • the optical characteristics are caused by the function of scattering anisotropy in addition to the function of absorption dichroism of the polarizer.
  • the same thing is described in U.S. Pat. No. 2,123,902, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-274108 / Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-297204.
  • a scattering anisotropic film having a function of selectively scattering only linearly polarized light and a dichroic absorption polarizer are arranged such that the axis of maximum scattering and the axis of maximum absorption are parallel. It is considered that this can also be achieved by superimposing.
  • the birefringence of the minute region is 0.02 or more.
  • a material having the above-mentioned refractive index is preferably used from the viewpoint of obtaining a larger anisotropic scattering function.
  • the birefringent material forming the minute region the transmissive thermoplastic resin and the refractive index difference in each optical axis direction
  • the refractive index difference ( ⁇ 1 ) in the axial direction showing the maximum value is not less than 0.03, and the refractive index difference ( ⁇ 2 ) in two axial directions orthogonal to the ⁇ 1 direction is ⁇ ⁇ 1 Is preferably 50% or less.
  • ⁇ 1 As proposed in US Pat. No. 2,123,902 can be obtained.
  • a scattering anisotropic film having a function of selectively scattering only linearly polarized light in the direction can be obtained. That is, since a large difference in the refractive index in .DELTA..eta 1 direction to disturb dispersion linearly polarized light, whereas, because of their small refractive index difference in .DELTA..eta 2 direction can and this that transmits a linearly polarized light.
  • the refractive index difference in two axial directions orthogonal to the ⁇ 1 direction ( ⁇ n 2 ) are preferably equal to each other.
  • the refractive index difference ( ⁇ 1 ) in the ⁇ 1 direction is preferably at least 0.03, preferably at least 0.05, particularly preferably at least 0.10. . Further, the difference in the refractive index ( ⁇ 2 ) in two directions orthogonal to the ⁇ 1 direction is preferably 50% or less, more preferably 30% or less of ⁇ 1 .
  • the absorption axis of the material is preferably oriented in the .DELTA..eta 1 direction.
  • Absorption dichroic dye in the matrix by the absorption axis of the material is oriented to be parallel to the .DELTA..eta 1 direction, it is selectively absorb .DELTA..eta 1 direction of linearly polarized light is scattered polarization direction it can. As a result, linearly polarized light component .DELTA..eta 2 direction of the incident light is transmitted without being scattered. On the other hand, a linearly polarized light component in .DELTA..eta 1 direction is scattered, and is absorbed by the absorption dichroism dye. Usually, absorption is determined by the absorption coefficient and the thickness.
  • Polarization value of the present invention because the thicker apparent by the scattering, polarization components of .DELTA..eta 1 direction is excessively absorbed than the absence of scattering anisotropy. That is, a higher degree of polarization can be obtained with the same transmittance.
  • Polarization degree (k, -k 2) / (1 + k 2), in represented.
  • the above calculated values are theoretical values.
  • the function is somewhat reduced due to the effects of depolarization due to scattering, surface reflection, and backscattering. Therefore, in order to sufficiently exhibit the above function, it is better that the backscatter is small, and the ratio of the backscatter 3 ⁇ 4Jt to the incident light intensity is preferably 30% or less, more preferably 20% or less.
  • polarizer a film produced by stretching a film can be suitably used.
  • minute domains preferably has a length in .DELTA..eta 2 direction is 0.1 05 ⁇ 500 ⁇ M.
  • dispersed minute domains have the length of .DELTA..eta 2 direction 0. 05-5 00 m It is preferably controlled to be 0.5 to 100 m. Scattering may not fully provided the .DELTA..eta 2 length of the minute domains is too short a compared with wavelengths. On the other hand, if .DELTA..eta 2 length of the minute domains is too long Ri film strength is lowered, the liquid crystalline material forming minute domains is, there is a possibility that problems such as not fully oriented in the minute domains may arise.
  • a birefringent material forming a minute region is preferably a liquid crystalline thermoplastic resin in which a nematic phase or a smectic phase appears in a temperature range lower than the glass transition temperature of the translucent thermoplastic resin.
  • the birefringent material forming the minute region has a liquid crystal monomer in which a nematic phase or a smectic phase state appears in a temperature range lower than the glass transition temperature of the translucent thermoplastic resin. Later, the polymerized one is preferably used
  • the absorption dichroic dye is preferably a dye having at least one absorption band having a dichroic ratio of 3 or more in a visible light wavelength region.
  • a liquid crystal cell of homogenous orientation is prepared using an appropriate liquid crystal material in which a dye is dissolved, and the absorption maximum wavelength in the polarization absorption spectrum measured using the cell is measured. Is used.
  • the standard value of the dichroic ratio at the absorption wavelength is 3 or more, preferably 6 or more, as the dye to be used. It is preferably 9 or more.
  • the present invention also relates to a polarizing plate having a transparent protective layer provided on at least one surface of the polarizer.
  • the present invention also relates to an optical film, wherein at least one of the polarizer and the polarizing plate is laminated.
  • the present invention relates to an image display device using the knitted polarizer, the polarizing plate or the optical film.
  • FIG. 1 is a conceptual top view showing an example of the polarizer of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a conceptual top view of a polarizer of the present invention, in which a film is formed by a translucent thermoplastic resin 1 containing an absorbing dichroic dye 2, and the film is used as a matrix to form a fine region 3.
  • a translucent thermoplastic resin 1 containing an absorbing dichroic dye 2
  • the absorption dichroic dye 2 is more present in the translucent thermoplastic resin 1 that forms a film that is a matrix. Can be present to such an extent that they do not affect optically.
  • Figure 1 shows an example of a case where the minute domains 3, the refractive index difference between the transparent thermoplastic resin 1 in the axial direction (delta eta 1 direction) showing the maximum value, the absorption dichroic dye 2 is oriented It is.
  • the polarization component of .DELTA..eta 1 direction is scattered.
  • the The ⁇ 1 direction in one direction is the absorption axis.
  • the ⁇ 2 direction orthogonal to the ⁇ 1 direction in the film plane is the transmission axis.
  • .DELTA..eta 2 direction of one cormorants also perpendicular to .DELTA..eta 1 direction is the thickness direction.
  • thermoplastic resin 1 a resin having a light-transmitting property in a visible light region and capable of dispersing and adsorbing an absorbing two-color material can be used without particular limitation.
  • polyvinyl alcohol or a derivative thereof conventionally used for a polarizer can be mentioned.
  • Derivatives of polybutyl alcohol include polybutylformal, polybutylacetal, and the like, as well as ethylene, propylene and other olefins, unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, alkyl esters thereof, acrylamide, and the like. And denatured ones.
  • thermoplastic resin 1 examples include polyester resins such as polyethylene terephthalate poly (ethylene naphthalate); styrene resins such as polystyrene and atalylonitrile-styrene copolymer (AS resin); Examples include propylene, a polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, and an olefin resin such as an ethylene-propylene copolymer.
  • vinyl chloride resin cellulose resin, acrylic resin, amide resin, imide resin, sulfone polymer, polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin polymer, polyphenylene sulfide resin
  • examples include vinylidene chloride-based resin, vinyl butyral-based resin, arylate-based resin, polyoxymethylene-based resin, silicone-based resin, and urethane-based resin. These can be used alone or in combination of two or more.
  • a cured product of a thermosetting or ultraviolet curable resin such as a phenol-based, melamine-based, ataryl-based, urethane-based, acrylic urethane-based, epoxy-based, or silicone-based resin can also be used.
  • the translucent thermoplastic resin may be an isotropic resin that does not easily cause orientation birefringence due to molding distortion or the like, or may be an anisotropic resin that easily causes orientation birefringence.
  • the translucent thermoplastic resin preferably has a glass transition temperature of 110 ° C. or more, more preferably 115 ° C. or more, and particularly preferably 120 ° C. or more, from the viewpoint of heat resistance and workability. Further, those having a weight deflection ⁇ JS of 80 ° C or more are preferable. Weighted deflection temperature according to JISK 7 2 0 7, 1 8 1.
  • the material forming the minute region 3 is isotropic or birefringent is not particularly limited, but a birefringent material is preferable.
  • a birefringent material a material exhibiting liquid crystallinity at least at the time of the alignment treatment (hereinafter, referred to as a liquid crystalline material) is preferably used. That is, as long as the liquid crystalline material exhibits liquid crystallinity at the time of the alignment treatment, it may exhibit liquid crystallinity in the formed minute region 3 or may have lost liquid crystallinity.
  • the material forming the minute region 3 may be a birefringent material (liquid crystalline material) having any of a nematic liquid crystal property, a smectic liquid crystal property, and a cholesteric liquid crystal property, or a lyotropic liquid crystal property.
  • the birefringent material may be a liquid crystalline thermoplastic resin or may be formed by polymerization of a liquid crystalline monomer.
  • the liquid crystal material is a liquid crystal thermoplastic resin
  • a material having a high glass transition temperature is preferred from the viewpoint of heat resistance of the finally obtained structure. It is preferable to use one that is in a glassy state at least at room temperature.
  • the liquid crystalline thermoplastic resin is usually oriented by heating, fixed by cooling, and forms the microscopic region 3 while maintaining the liquid crystallinity. After the compounding of the liquid crystal monomer, the minute regions 3 can be formed in a state of being fixed by polymerization, cross-linking, or the like. However, the formed minute regions 3 may lose liquid crystallinity.
  • a liquid crystal thermoplastic resin which maintains the liquid crystallinity even in the minute region 3 is preferable.
  • the liquid crystalline thermoplastic resin polymers having various skeletons of a main chain type, a side chain type or a composite type thereof can be used without particular limitation.
  • a condensation type polymer having a structure in which mesogen groups composed of aromatic units are bonded for example, a polyester type, a polyamide type, a polycarbonate type, a polyester type polymer, etc.
  • the aromatic unit to be a mesogen group include phenyl, biphenyl and naphthalene-based aromatic units, and these aromatic units have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen group. It may be.
  • the side chain type liquid crystal polymer includes polyacrylate, polymethacrylate, poly- ⁇ -haloacrylate, polya-halo cyanoacrylate, polyacrylamide, polysiloxane, and polymalonate-based main chains.
  • the cyclic unit to be a mesogen group include biphenyl, phenyl benzoate, phenylcyclohexane, azoxybenzene, azomethine, azobenzene, phenylpyrimidine, and diphenylacetylene.
  • Diphenyl benzoate type bicyclohexane type, cyclohexylbenzene type, terphenyl type and the like.
  • the terminal of these cyclic units may have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, a halogen group, a haloalkyl group, a haloalkoxy group, a haloalkenyl group, and the like.
  • a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, a halogen group, a haloalkyl group, a haloalkoxy group, a haloalkenyl group, and the like.
  • mesogen group those having a halogen group can be used.
  • the mesogenic groups of any of the liquid crystal polymers may be bonded via a spacer that imparts flexibility.
  • the spacer include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain.
  • the number of repeating structural units that form part of the spacer is appropriately determined by the chemical structure of the mesogenic moiety, but the number of repeating units in the polymethylene chain is 0 to 20, preferably 2 to 12, The number of repeating units is from 0 to 10, preferably from 1 to 3.
  • the liquid crystalline thermoplastic resin preferably has a glass transition temperature of 50 ° C or higher, more preferably 80 ° C or higher. Further, those having a weight average molecular weight of 2,000 to 100,000 hectares are preferred.
  • liquid crystalline monomer examples include those having a polymerizable functional group such as an acryloyl group or a methacryloyl group at a terminal, and having a mesogen group composed of a self-cyclic unit or the like and a spacer portion. Further, a polymerizable functional group having two or more acryloyl groups, methacryloyl groups, or the like may be used to introduce a crosslinked structure to improve durability.
  • the material for forming the minute regions 3 is not limited to the liquid crystalline material, and any material different from the matrix material may be used.
  • the resin include polybutyl alcohol and derivatives thereof, polyolefin, polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylamide, polyethylene terephthalate, and acrylic styrene copolymer.
  • particles having no birefringence can be used as a material for forming the minute region 3.
  • the fine particles Examples thereof include resins such as polyatalylate and acrylic styrene copolymer.
  • the size of the fine particles is not particularly limited, a particle having a particle size of 0.5 to 500 m, preferably 0.5 to 100 m is used.
  • the material for forming the minute regions 3 is preferably the above-mentioned liquid crystalline material, but a non-liquid crystalline material can be mixed into the knitted liquid crystalline material. Further, a non-liquid crystal material can be used alone as a material for forming the minute regions 3.
  • the absorption dichroic dye a dye that has heat resistance and does not lose dichroism due to decomposition or deterioration even when the liquid crystal material of the birefringent material is heated to be oriented is preferably used.
  • the absorption dichroic dye is preferably a dye having at least one absorption band having a dichroic ratio of 3 or more in a visible light wavelength region.
  • the dye having such a high dichroic ratio include azo-, perylene- and anthraquinone-based dyes which are preferably used for a dye-based polarizer. These dyes include mixed dyes. These dyes are described in detail, for example, in JP-A-54-716171.
  • a dye having an absorption wavelength suitable for the characteristics can be used.
  • two or more dyes are appropriately mixed so that absorptivity occurs in the entire visible light region.
  • the polarizer of the present invention produces a film in which a matrix is formed by a translucent thermoplastic resin 1 containing an absorbing dichroic dye 2 and has a small region 3 (for example, formed of a liquid crystalline material) in the matrix.
  • the oriented birefringent material for example, formed of a liquid crystalline material
  • the resulting polarizer has a transmittance of at least 80% for linearly polarized light in the transmission direction, a haze value of at most 10%, and a haze value of at least 50% for linearly polarized light in the absorption direction.
  • the refractive index difference delta eta 1 direction (delta eta 1), preferably controlled so .DELTA..eta 2 directions of refractive index difference (.DELTA..eta 2) is within the above range.
  • the fi ⁇ step of the polarizer of the present invention is not particularly limited, for example,
  • the translucent thermoplastic resin serving as the matrix is mixed with a material (hereinafter referred to as fine A case where a liquid crystalline material is used as a material for a small region will be described as a typical example. In the case of other materials, it conforms to the liquid crystalline material.
  • a mixed solution is prepared by dispersing a liquid crystal material to be a micro region in a translucent thermoplastic resin forming a matrix.
  • the method of preparing the mixed solution is not particularly limited, and examples thereof include a method utilizing a phase separation phenomenon between the matrix component (light-transmitting thermoplastic resin) and a liquid crystal material.
  • a material that is hardly compatible with the matrix component is selected as the liquid crystal material, and a solution of the material forming the liquid crystal material is dispersed in an aqueous solution of the matrix component through a dispersant such as a surfactant. can give.
  • a dispersant may not be added depending on a combination of a light-transmitting material forming a matrix and a liquid crystal material forming a minute region.
  • the amount of the liquid crystalline material dispersed in the matrix is not particularly limited, but the liquid crystalline material is preferably used in an amount of 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the translucent thermoplastic resin. Or 0.1 to 10 parts by weight.
  • the liquid crystalline material is used with or without being dissolved in a solvent.
  • the solvent examples include water, toluene, xylene, hexane, cyclohexane, dichloromethane, trichloromethane, dichloroethane, trichloro mouth, tetrachloroethane, trichloroethylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and cyclopentane.
  • the solvent of the matrix component and the solvent of the liquid crystalline material may be the same or different.
  • a solvent for dissolving the liquid crystal material forming the minute regions is not used. Is more preferred.
  • a liquid crystal material is directly added to an aqueous solution of a translucent material forming a matrix.
  • a dispersing agent in the solution of the matrix component, the solution of the liquid crystal material, or the mixed solution, a dispersing agent, a surfactant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, an antioxidant, a plasticizer, a release agent, a lubricant, a coloring agent, etc.
  • a dispersing agent in the solution of the matrix component, the solution of the liquid crystal material, or the mixed solution, a dispersing agent, a surfactant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, an antioxidant, a plasticizer, a release agent, a lubricant, a coloring agent, etc.
  • the mixed solution is heated and dried to remove the solvent, thereby producing a film in which microscopic regions are dispersed in a matrix.
  • Various methods such as a casting method, an extrusion molding method, an injection molding method, a mouth molding method, and a casting method can be employed as a method for forming a film.
  • film molding a size of minute domains in the film is finally .DELTA..eta 1 direction 0 0 5 to 5 0 0;. Controlled to be um.
  • the size and dispersibility of the minute region can be controlled.
  • a mixed solution of a high-viscosity translucent thermoplastic resin that forms a matrix and is subjected to a high shearing force and a liquid crystal material that is a microscopic region is dispersed by a stirrer such as a homomixer while heating the mixed solution to a temperature exceeding the liquid crystal range.
  • the step (3) of orienting the film can be performed by stretching the film. Stretching includes uniaxial stretching, biaxial stretching, oblique stretching, and the like. Usually, uniaxial stretching is performed.
  • the stretching method may be dry stretching in the air, or wet stretching in a 7-system bath when the translucent thermoplastic resin is water-soluble such as polybutyl alcohol.
  • an additive a boron compound such as boric acid
  • the stretching ratio is not particularly limited, but is usually preferably 2 to 10 times.
  • the absorbing dichroic dye can be oriented in the stretching axis direction.
  • the liquid crystalline material that becomes a birefringent material in the minute region is oriented in the stretching direction in the minute region by the above-described stretching, and develops birefringence.
  • the minute region be deformed in accordance with the stretching. Minute area is made of non-liquid crystalline material
  • the stretching temperature is around the glass transition temperature of the resin, and if the microscopic region is a liquid crystalline material, the temperature at which the liquid crystalline material becomes a liquid crystal state such as a nematic phase or a smectic phase or an isotropic phase at the stretching temperature is selected. It is desirable to do. If the orientation is insufficient at the time of stretching, a separate step such as a heating orientation treatment may be added.
  • an external field such as an electric field or a magnetic field may be used in addition to the above stretching.
  • a photoreactive substance such as azobenzene is mixed with a liquid crystalline material, or a photoreactive group such as a cinnamoinole group is introduced into a liquid crystalline material, and the liquid crystalline material is oriented by orientation treatment such as light irradiation. Is also good.
  • the stretching treatment and the orientation treatment described above can be used in combination.
  • the liquid crystalline material is a liquid crystalline thermoplastic resin, after the orientation during stretching, the orientation is fixed and stabilized by cooling to room temperature.
  • the liquid crystal monomer does not necessarily have to be hardened because the desired optical characteristics are exhibited if the liquid crystal monomer is oriented.
  • a liquid crystalline monomer having a low isotropic transition temperature will be in an isotropic state by applying a little 3 ⁇ 4.
  • anisotropic scattering is not caused, and conversely, the polarization performance is not degraded.
  • many liquid crystal monomers crystallize when left at room temperature, which causes no anisotropic scattering and, conversely, does not deteriorate the polarization performance. Is preferred.
  • the liquid crystalline monomer in order for the alignment state to be stably present under any conditions.
  • the curing of the liquid crystalline monomer is carried out, for example, by mixing with a photopolymerization initiator, dispersing in a solution of a matrix component, and aligning, and then UV irradiation at any timing (before or after dyeing with an absorbing dichroic dye). Irradiation to stabilize the orientation. Desirably before dyeing with an absorbing dichroic dye.
  • the step (4) of dispersing the absorbing dichroic dye in the translucent thermoplastic resin serving as the matrix generally involves immersing the film in an aqueous bath in which the absorbing dichroic dye is dissolved. can give.
  • the immersion may be performed before or after the stretching step (3).
  • the ratio of the absorbing dichroic dye in the obtained polarizer is not particularly limited, the ratio of the translucent thermoplastic resin to the absorbing dichroic dye is 10%. About 0.1 to 100 parts by weight of the absorption dichroic dye, and It is preferable to control so as to be 50 parts by weight.
  • the absorption dichroic dye used for dyeing and boric acid used for cross-linking are mixed in step (1) instead of the method of immersing the film in an aqueous solution as described above, instead of making it into the film.
  • a method of adding an arbitrary amount and amount may be adopted prior to or after the preparation of the solution. Also, both methods may be used in combination.
  • step (3) when it is necessary to raise the temperature (for example, to 80 ° C. or more) during stretching or the like, and the absorption dichroic dye is deteriorated by ⁇ ,
  • the step (4) of disperse-dying the absorption dichroic dye is desirably performed after the step (3).
  • the mixing of the absorbing dichroic dye and the translucent thermoplastic resin before film formation is carried out, for example, by an ordinary method.
  • the absorption dichroic dye and the translucent thermoplastic resin are mixed by dissolving them in the same solvent.
  • a material in which the dichroic dye and the translucent thermoplastic resin are dissolved in the same solvent is appropriately selected.
  • the solvent used for mixing the absorbing dichroic dye and the translucent thermoplastic resin include water, toluene, xylene, hexane, cyclohexane, dichloromethane, trichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, and tetrachloromethane.
  • a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol
  • water is preferably used as the solvent.
  • concentration of the solution in which the absorbing dichroic dye and the translucent thermoplastic resin are dissolved in the solvent is preferably adjusted to about 1 to 50% by weight.
  • the absorbing dichroic dye when the absorbing dichroic dye is mixed with the translucent thermoplastic resin in advance and the film before stretching is dyed, the absorbing dichroic dye is heated during stretching. Those that do not decompose and degrade in ⁇ are used.
  • a process (5) for various purposes can be performed in addition to the processes (1) to (4).
  • the step (5) includes, for example, a step of immersing the film in a bath for swelling, mainly for the purpose of improving the dyeing efficiency of the film.
  • the process of immersing the film in an aqueous solution containing additives such as boric acid and borax is mainly used for crosslinking the water-soluble resin (matrix).
  • the step (3) of orienting (stretching) the film, the step (4) of disperse-dying an absorptive dichroic dye in a matrix resin, and the step (5) are performed at least once in steps (3) and (4). If so, the number of steps, the order, and the conditions (bath / immersion time, etc.) can be arbitrarily selected, and each step may be performed separately or a plurality of steps may be performed simultaneously. For example, the cross-linking step of step (5) and the stretching step (3) may be performed simultaneously. It is desirable that the film treated above is dried under appropriate conditions. Drying is done according to the usual method o
  • the thickness of the obtained polarizer (film) is not particularly limited, it is generally from 1 m to 3 mm, preferably from 5 m to 1 mm, and more preferably from 10 m to 500 m.
  • Polarizer obtained in this way is normally in the stretch direction, the refractive index of the folding material forming the minute domains and the magnitude relation between the refractive index of the matrix resin is not particularly, the stretching direction is in .DELTA..eta 1 direction .
  • Two perpendicular directions perpendicular to the stretching axis are ⁇ 2 directions.
  • the stretching direction of the absorption dichroic dye is the direction showing the maximum absorption, and the polarizer has the maximum absorption + scattering effect.
  • the polarizer obtained according to the present invention has the same function as an existing absorption-type polarizing plate, it can be used without any change in various application fields using the absorption-type polarizing plate.
  • 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.
  • the transparent protective layer can be provided as a coating layer of a polymer or as a laminate layer of a film.
  • 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 property, etc. is preferably used.
  • the material for forming the transparent protective layer include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; cellulosic polymers such as cellulose diacetate and cellulose triacetate; and polymethyl methacrylate.
  • Faku Examples include styrenic polymers, such as ril-based polymers, polystyrene acrylonitrile and styrene copolymer (AS resin), and polycarbonate-based polymers.
  • AS resin polystyrene acrylonitrile and styrene copolymer
  • polycarbonate-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, polyolefin-based polymers such as ethylene-propylene copolymers, amide-based polymers, amide-based polymers such as nylon and aromatic polyamides, and the like.
  • Imide-based polymers sulfone-based polymers, polyethersulfone-based polymers, polyether-teretone-based polymers, polyphenylene sulfide-based polymers, butyl alcohol-based polymers, vinylidene chloride-based polymers, vinyl butyral-based polymers
  • Polymers, arylate-based polymers, polyoxymethylene-based polymers, epoxy-based polymers, or blends of the above-mentioned polymers are also examples of the polymer forming the transparent protective layer.
  • a polymer film described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2001-334529 for example, (A) a side chain substituted and / or unsubstituted imide And a resin composition containing (B) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted phenyl and a nitrile group in a side chain.
  • a specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
  • a film made of a mixed extruded product of a resin composition or the like can be used.
  • a transparent protective layer that can be particularly preferably used in view of polarization characteristics and durability is a triacetyl cellulose film whose surface has been treated with alkali or the like.
  • the thickness of the transparent protective layer is arbitrary, but is generally 500 m or less, preferably 1 to 300 m, particularly preferably 5 to 300 m for the purpose of thinning the polarizing plate.
  • a transparent protective layer is provided on both sides of the polarizer, a transparent protective film made of a different polymer or the like can be used on the front and back sides.
  • a protective film having a retardation value in the thickness direction of the film represented by the formula (1) of from 190 nm to 1775 nm is preferably used.
  • the retardation value (R th) in the thickness direction is ⁇ 9
  • the retardation value in the thickness direction (Rth) is more preferably 180 nm to 160 nm, and particularly preferably 170 nm to 45 nm.
  • the surface of the transparent protective film on which the polarizer is not adhered may be subjected to a hard coat layer, an anti-reflection treatment, a treatment for preventing stateing, and a treatment for diffusion or anti-glare.
  • Hard coating is performed to prevent scratches on the polarizing plate surface.
  • 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.
  • the anti-stating treatment is performed to prevent adhesion to the adjacent layer.
  • the anti-glare treatment is performed to prevent external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and obstructing the visible light transmitted through the polarizing plate.
  • the transparent protective film is formed by applying a fine uneven structure to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a sandblasting method, a roughening method by an embossing method, or a compounding method of transparent fine particles.
  • an appropriate method such as a sandblasting method, a roughening method by an embossing method, or a compounding method of transparent fine particles.
  • Examples of the fine particles to be included in the formation of the surface fine uneven structure include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, oxidized dominium, and antimony oxide having an average particle size of 0.5 to 50 m.
  • Transparent fine particles such as inorganic fine particles which may be conductive and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used.
  • the amount of the fine particles used is generally 2 to 50 weight parts with respect to 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface uneven structure, and 5 to 25 Parts by weight are preferred.
  • the anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a viewing angle expansion function) for diffusing light transmitted through the polarizing plate to increase the viewing angle.
  • the anti-reflection layer, anti-stating layer, diffusion layer, anti-glare layer and the like can be provided on the transparent protective film itself. It can be provided separately from the protective layer.
  • An adhesive is used for the bonding between the polarizer and the transparent protective film.
  • the adhesive include an isocyanate-based adhesive, a polybutyl alcohol-based adhesive, a gelatin-based adhesive, a butyl-based latex-based adhesive, and a 7-based polyester.
  • the adhesive is usually used as an adhesive composed of a 7_ solution, and usually contains a solid content of 0.5 to 60% by weight.
  • the polarizing plate of the present invention is manufactured by laminating the transparent protective film and the polarizer using the adhesive.
  • the adhesive may be applied to either the transparent protective film or the polarizer, or may be applied to both.
  • 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 by roll laminating or the like.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 5 / im.
  • 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.
  • 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 1Z4), and a viewing angle compensation film.
  • 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 1Z4), and a viewing angle compensation film.
  • One or more optical layers that may be used may be used.
  • a reflective polarizing plate or a semi-transmitting 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 circular polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate
  • a polarizing plate, a wide-viewing-angle polarizing plate in which a viewing angle compensation film is further laminated on a polarizing plate, or a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on a polarizing plate are preferable.
  • the reflective polarizing plate is a polarizing plate provided with a reflective layer, and is used to form a liquid crystal display device or the like that reflects and reflects light incident from the viewing side (display side). It has the advantage that the built-in light source such as a light can be omitted and the thickness of the liquid crystal display device can be easily reduced.
  • the reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one side of the polarizing plate via a transparent protective layer or the like as necessary.
  • a reflective layer is formed by attaching a foil-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one side of a transparent protective film that has been matted as necessary. And those formed.
  • a transparent protective film having a fine irregular surface structure in which fine particles are contained therein and a reflective layer having a fine irregular structure thereon.
  • the reflective layer having the above-mentioned fine uneven structure has an advantage that the incident light is diffused by irregular reflection to prevent a directional glare and to suppress uneven brightness.
  • the transparent protective film containing fine particles has an advantage that the incident light and its reflected light are diffused when transmitted through the protective film, so that uneven brightness can be further suppressed.
  • the reflective layer of the fine uneven structure reflecting the fine uneven structure on the surface of the transparent protective film is formed by depositing the metal by an appropriate method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, or a sputtering method. It can be performed by, for example, directly attaching to the surface of the transparent protective layer.
  • the reflecting plate may be used as a reflecting sheet in which a reflecting layer is provided on an appropriate film corresponding to the transparent film, instead of the method of directly applying the reflecting plate to the transparent protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of metal, its use with its reflective surface covered with a transparent protective film ⁇ polarizing plate, etc., is intended to prevent the 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.
  • the transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half-mirror that reflects and transmits light on the reflective layer.
  • a transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device or the like 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 or the like 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.
  • a transflective polarizing plate can save energy for using a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
  • An elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate will be described.
  • change linearly polarized light to circularly polarized light or change circularly polarized light to linearly polarized light.
  • a so-called 1Z4 wavelength plate also referred to as L / 4 plate
  • a half-wave plate also called a ⁇ / 2 plate
  • ⁇ / 2 plate is usually used to change the polarization direction of linearly polarized light.
  • the elliptically polarizing plate compensates (prevents) the coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of the super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device, and is effective in the case of black-and-white display without the coloring. Used. Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring that 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 in which an image is displayed one by one, and has a function of preventing reflection.
  • a film made of an appropriate polymer such as polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene or other polyolefin, polyarylate, or polyamide is stretched.
  • Examples include a birefringent film, 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 be one having an appropriate retardation according to the intended use, such as, for example, various wavelength plates or ones for the purpose of compensating coloring or viewing angle due to birefringence of the liquid crystal layer. It may be one in which retardation plates are laminated to control optical characteristics such as retardation.
  • the above-mentioned elliptically polarizing plate or 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 can also be formed by sequentially and separately laminating a (reflection type) polarizing plate and a retardation plate in the manufacturing process of a liquid crystal display device so as to form a combination.
  • the use of an optical film such as an elliptically polarizing plate in advance has an advantage that the efficiency of a liquid crystal display device and the like can be improved due to its excellent quality stability and laminating workability.
  • the viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that the image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed not obliquely but perpendicularly to the screen.
  • 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.
  • An ordinary retardation plate has a birefringence that is uniaxially stretched in the plane direction.
  • a retardation plate used as a viewing angle compensation film includes a birefringent polymer film biaxially stretched in a plane direction or a uniaxially stretched birefringent film in a plane direction.
  • a birefringent polymer such as a polymer having birefringence and having a controlled refractive index in the thickness direction and a bidirectionally stretched film such as an obliquely oriented film may be used.
  • the skew-oriented film examples include, for example, a film obtained by adhering a heat or shrink film to a polymer film and stretching or shrinking the polymer film under the action of the shrinkage force caused by heat D, or a liquid crystal polymer film.
  • a film obtained by adhering a heat or shrink film to a polymer film and stretching or shrinking the polymer film under the action of the shrinkage force caused by heat D or a liquid crystal polymer film.
  • the raw material polymer for the retardation plate the same polymer as that described for the retardation plate is used to prevent coloration and the like due to a change in viewing angle based on the phase difference due to the liquid crystal cell, and to provide a viewing angle for good visibility.
  • An appropriate one for the purpose of expansion of the size and the like can be used.
  • the optically anisotropic layer comprising a liquid crystal polymer alignment layer, particularly an optically anisotropic layer consisting of a discotic liquid crystal polymer inclined alignment layer, supported by a triacetyl cellulose film.
  • a retardation plate can be preferably used.
  • 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 the back of a backlight of a liquid crystal display device, etc., and exhibits the property of transmitting other light.
  • the polarizing plate in which the brightness enhancement film is laminated with the polarizing plate, receives light from a light source such as a backlight to obtain transmitted light of a predetermined polarization state, and does not transmit light other than the predetermined polarization state.
  • the light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted via 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 of a predetermined polarization state to thereby obtain brightness.
  • the luminance 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.
  • the brightness enhancement film reflects light having a polarization direction that can be absorbed by the polarizer without being incident on the polarizer, but once reflects on the brightness enhancement film, and further inverts the light through a reflective layer provided behind it. And then re-incident on the brightness enhancement film, and only the polarized light whose polarization direction is reflected or inverted between the two so that it can pass through the polarizer is changed to the brightness enhancement film. Since the light is transmitted to the polarizer and 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.
  • 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 passing light and simultaneously 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, repeatedly travels toward the reflection layer and the like, is reflected through the reflection layer and the like, passes through the diffuser again, and reenters the brightness enhancement film.
  • a brightness enhancement film for example, a film exhibiting a characteristic 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.
  • An oriented film of a cholesteric liquid crystal polymer such as one in which the oriented liquid crystal layer is supported on a film substrate, and exhibits the property of reflecting either left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting other light. Any suitable material such as a material can be used.
  • the transmitted light is directly incident on the polarization plate with the polarization axis aligned, thereby efficiently absorbing the polarization plate while suppressing the absorption loss.
  • a brightness enhancement film that emits circularly polarized light such as a cholesteric liquid crystal layer, does not.
  • the light can be incident on the polarizer as it is, it is preferable that the circularly polarized light be linearly polarized through the phase difference plate and incident on the polarizer from the viewpoint of suppressing the absorption loss.
  • a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
  • a retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as the visible light region is, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for light-colored light with a wavelength of 550 nm and other retardation layers. It can be obtained by a method in which a retardation layer exhibiting characteristics, for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate is overlapped. Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers.
  • the cholesteric liquid crystal layer is also composed of two or three or more layers that are superimposed on each other with different reflection wavelengths to obtain circularly polarized light in a wide wavelength range such as the visible light region. Based on this, it is possible to obtain transmission circularly polarized light in a wide wavelength range.
  • the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarization separation 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.
  • An optical film in which the optical layer is laminated on a polarizing plate can also be formed by a method in which the optical film is sequentially laminated separately in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. It is excellent in quality stability, assembling work, and the like, and has an advantage that a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like can be improved.
  • Appropriate bonding means such as an adhesive layer can be used for lamination.
  • the above-mentioned polarizing plate or the 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 for forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, but for example, an acrylic polymer, a silicone-based polymer, a polyester, a polyurethane, a polyamide, a polyether, a fluorine-based or rubber-based polymer appropriately used as a base polymer may be used. Select and use Can be. In particular, those having excellent optical transparency, such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesiveness and exhibiting excellent weather resistance and heat resistance can be preferably used.
  • an adhesive layer having a low moisture absorption rate and excellent heat resistance is preferred.
  • the adhesive layer is made of, for example, natural or synthetic resins, particularly, tackifier resins, fillers, pigments, coloring agents, and antioxidants made of glass fibers, glass beads, metal powders, and other inorganic powders.
  • the adhesive may contain an additive to be added to the pressure-sensitive adhesive layer. Further, it may be a pressure-sensitive adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility.
  • the attachment of the adhesive layer to one or both sides of the polarizing plate or the optical film can be performed by an appropriate method.
  • examples thereof include dissolving or dispersing a base polymer or a composition thereof in a solvent consisting of a single solvent or a mixture of appropriate solvents such as toluene and ethyl acetate.
  • An example is a method in which an adhesive layer is formed on a separator, and the adhesive layer is transferred onto a polarizing plate or optically.
  • the adhesive layer can also be provided on one or both sides of a polarizing plate or an optical element as a superposed layer of different compositions or types. In the case where the adhesive layer is provided, it is also possible to form an adhesive layer having a different composition and a different thickness 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 m, preferably 5 to 200 m, and particularly preferably 10 to 100 m. I like it.
  • a separator is temporarily attached to the exposed surface of the adhesive layer for the purpose of preventing contamination and covered. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state.
  • a suitable thin leaf such as a plastic film, rubber sheet, paper, cloth, nonwoven fabric, net, foam sheet or metal foil, or a laminate thereof may be used as the separator, if necessary.
  • Silicone or long Appropriate conventional ones, such as those coated with an appropriate release agent such as mirror alkyl, fluorine, or molybdenum sulfide, can be used.
  • each layer such as a polarizer, a transparent protective film, an optical film, or the like, which forms the above-mentioned polarizing plate, and an adhesive layer, for example, includes a salicylate-based compound, a benzophenol-based compound, a benzotriazole-based compound, and a cyanoacrylic compound.
  • a compound having an ultraviolet absorbing ability according to a method such as a method of treating with an ultraviolet absorber such as a nickel compound or a nickel complex compound may be used.
  • the 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 and a polarizing plate or an optical film, and, if necessary, an illumination system and incorporating a drive circuit.
  • a polarizing plate or an optical film according to the present invention is used, and it can be in accordance with the conventional art.
  • any type such as TN type, STN type, and r type can be used.
  • 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 reflecting plate can be formed.
  • 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.
  • polarizing plates or optical films are provided on both sides, they may be the same or different.
  • appropriate components such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an anti-reflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight are placed at appropriate positions in one layer. Or, two or more layers can be arranged.
  • organic electroluminescence device organic EL display device
  • a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a metal electrode are sequentially laminated on a transparent substrate to form a light emitting body (organic electroluminescent light emitting body).
  • 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.
  • 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 is emitted. It emits light based on the principle that it excites materials and emits light when the excited fluorescent substance returns to the ground state.
  • the mechanism of recombination on the way is similar to that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity with rectification with respect to the applied voltage.
  • At least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer.
  • a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used. Used as anode.
  • ITO indium tin oxide
  • metal electrodes such as Mg-Ag and A1-Li are usually used.
  • the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. For this reason, the organic light emitting layer transmits light almost completely as well as the transparent electrode. As a result, the light that enters from the surface of the transparent substrate during non-light emission, passes through the transparent electrode and the organic light emitting layer, and is reflected by the metal electrode, returns to the surface side of the transparent substrate again, so that when viewed from the outside, However, the display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
  • an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous element 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 may be provided on the side, and a retardation plate may be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
  • 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 polarization action.
  • the phase difference plate is composed of a 1/4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is adjusted to 7C / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. .
  • This circularly polarized light passes 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 is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate, and cannot pass through the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
  • Polyvinyl alcohol resin with a degree of polymerization of 2400 and a degree of genification of 98.5% Aqueous polyvinyl alcohol aqueous solution with a solid content of 13% by weight, and a liquid crystalline monomer having one acryloyl group at each end of the mesogen group (Nematic liquid crystal range is 40 ⁇ 70 ° C) and glycerin are mixed so as to obtain polybutyl alcohol: liquid crystal 4 raw monomer: glycerin-100: 3: 15 (weight ratio), and the liquid crystal temperature range
  • the mixture was heated as above and stirred with a homomixer to obtain a mixed solution.
  • the above mixed film After swelling the above mixed film by immersing it in a water bath at 30 ° C, it consists of a descendant night (concentration 1% by weight) of a commercially available dichroic dye (Congo Red, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.).
  • the film was stretched about 3 times in a dyeing bath at ° C. Thereafter, the film was stretched in a crosslinking bath composed of a 3% by weight aqueous solution of boric acid at 50 ° C. so that the total stretching ratio became 6 times.
  • Crosslinking was further carried out with a 4% by weight 7_K solution of boric acid at 30 ° C.
  • the polarizer was dried at 50 t for 4 minutes to obtain the polarizer of the present invention.
  • Abbe refractometer measuring light 589 nm
  • a mixed solution was obtained in the same manner as in Example 1 except for mixing as described above.
  • aqueous solution containing 10 parts of polybutyl alcohol and 10 parts of a water-soluble absorption type dichroic dye (manufactured by Kishida Chemical Co., Congo Red) at a solid content of 10% by weight (1) was prepared.
  • toluene firewood (2) containing 30 parts of a liquid crystalline thermoplastic resin represented by the following chemical formula (1) and having a solid content concentration of 20% by weight was prepared.
  • the aqueous solution (1) and the toluene solution (2) were mixed together with 3 parts of a surfactant (Kao, Emazol L-10).
  • the mixed venom was stirred using a homomixer to obtain a 7 Om thick film by a solvent casting method.
  • a film in which both solvents were sufficiently dried was subjected to a uniaxial stretching treatment at a stretching ratio of 3 at 120 ° C., and then rapidly cooled to obtain a polarizer (film).
  • the refractive indices of the matrix and the minute region were measured separately as in Example 1.
  • the refractive index in the stretching direction ( ⁇ ⁇ n 1 direction) of the polyvinyl alcohol film alone stretched under the same stretching conditions was 1.54, and the refractive index in the ⁇ 2 .direction was 1.52.
  • the refractive index of the liquid crystal monomer eta beta: extraordinary refractive index and eta:. Ordinary refractive index
  • ns corresponding to .DELTA..eta 1 direction refractive index
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed, except that a film was prepared using the polybutyl alcohol aqueous solution itself. Further, the obtained film was subjected to wet stretching in the same manner as in Example 1 to obtain a polarizer.
  • Example 1 was repeated except that a film was prepared using an aqueous solution of potassium iodide (potassium iodide: 0.05% by weight, potassium iodide: 0.35% by weight) in place of the dichroic dye aqueous solution. The same operation as in Example 1 was performed. A polarizer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained film was subjected to wet stretching in the same manner as in Example 1, and that the color tone was adjusted using an aqueous solution of potassium iodide during washing with water. Was obtained.
  • potassium iodide potassium iodide
  • the optical properties of the polarizers (samples) obtained in Examples and Comparative Examples were measured with a spectrophotometer with an integrating sphere (U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the transmittance for each linearly polarized light (550 ⁇ m) was measured with 100% of the completely polarized light obtained through a Glan-Thompson prism polarizer.
  • the degree of polarization P was calculated as ⁇ (k, one k 2 ) / (k, + k 2 ) ⁇ ⁇ 100.
  • a haze value for linearly polarized light in the direction of maximum transmittance and a haze value for linearly polarized light in the absorption direction (the direction orthogonal thereto) were measured.
  • the haze value is measured using a haze meter 1 (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) according to JISK 7136 (How to determine the haze of a transparent material, plastic).
  • -SEG 1224 DU Single transmittance 43%, degree of polarization 99.96%) is placed on the sample measurement light incident surface side, and the stretching direction of the commercially available polarizing plate and the sample (polarizer) are measured perpendicularly. The haze value at the time of performing is shown.
  • the amount of light at the time of orthogonality becomes less than the sensitivity limit of the detector.
  • light from a separately provided high-intensity halogen lamp is incident using an optical fiber.
  • the shirt was manually opened and closed overnight to calculate the haze value.
  • the ratio of backscattered ⁇ to the incident light ⁇ J ⁇ was measured.
  • the backscattering intensity The degree was measured by reflection measurement using a spectrophotometer with a 5 ° tilting integrating sphere (U-4100, manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • a black acrylic plate was bonded to the back surface of the sample via an acrylic adhesive, and all reflections on the back surface were absorbed, and only the reflection and scattering intensity from the front surface and the inside of the sample to the rear were obtained.
  • a sample (polarizer) was placed on the upper surface of a backlight used for a liquid crystal display in a dark room, and a commercially available polarizing plate (NPF-SEG1224DU manufactured by Nitto Denko) was inspected. The photons were stacked so that the polarization axes were orthogonal to each other, and the level was visually observed based on the following criteria.
  • the heat resistance was evaluated by bonding a triacetyl cellulose film (8 ⁇ m thick) to both surfaces of the polarizer using a water-soluble adhesive, followed by drying to prepare a polarizing plate. After leaving this polarizing plate in an atmosphere of 10 ° C. for 1 hour, the degree of deterioration was visually evaluated according to the following criteria.
  • the polarization was evaluated by confirming the light passing condition and the color when the polarization axes of the same two samples were arranged orthogonally.
  • the dye-based polarizer of the example had a higher haze value of the transmissivity at the time of orthogonality than the dye-based polarizer of Comparative Example 1, and the unevenness due to the variation was hidden by scattering and confirmed. You can see that it is no longer possible. Further, it can be seen that the dye-based polarizer of the example also secures the heat resistance, which is a characteristic of the dye-based polarizer, in comparison with the comparative example.
  • Example 1 and Comparative Example 1 were mounted side by side by replacing the polarizing plate on the backlight side of a commercially available twisted nematic liquid crystal panel.
  • this was displayed in black in a dark room and the level of unevenness was confirmed, no unevenness was observed when the polarizing plate of Example 1 was mounted compared to the polarizing plate of Comparative Example 1, and visibility was low.
  • the polarizer obtained was very good. Since the absorption dichroic dye was present in the matrix, the optical path length of light passing through the absorption layer was long. The effect of improving the polarization performance is greater than that of the polarizer described in JP-A-118. Further, the manufacturing process is simple.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-207718 discloses a mixture of a liquid crystalline birefringent material and an absorbing dichroic material in a resin matrix. Dispersed phases are disclosed. The effect is the same as that of the present invention. However, as compared with the case where the absorbing dichroic material is present in the dispersed phase as in JP-A-2002-207118, the absorption dichroic material is present in the matrix layer as in the present invention. The presence of the conductive material allows the scattered polarized light to pass through the absorption layer but increases the optical path length, so that more scattered light can be absorbed. Therefore, the effect of improving the polarization performance is much higher in the present invention. Also! 3 ⁇ 4t process is simple.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59069 discloses an optical body in which a dichroic dye is added to either a continuous phase or a dispersed phase.
  • Aphonin et al. Describe the optical properties of a stretched film in which liquid crystal droplets are arranged in a polymer matrix. It is stated that.
  • Aphonin et al. Referred to an optical film consisting of a matrix phase and a dispersed phase (liquid crystal component) without using a dichroic dye, and the liquid crystal component was a polymer of a liquid crystal polymer or a liquid crystal monomer.
  • the present invention provides a polarizer consisting of a film having a structure in which minute regions are dispersed in a matrix formed of a translucent thermoplastic resin containing an absorbing dichroic dye.
  • the liquid crystalline material of the present invention is a liquid crystal polymer in which the orientation is fixed within a range of liquid crystal and then cooled to room temperature, and the orientation of the liquid crystal monomer is similarly fixed, and the orientation is fixed by ultraviolet curing or the like.
  • the birefringence of a minute region formed of a liquid crystalline material does not change with temperature.
  • the present invention is useful as a polarizer, and a polarizing plate or an optical film using the polarizer can be suitably applied to an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a CRT.PDP.
  • an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a CRT.PDP.

Abstract

本発明の偏光子は、吸収二色性染料を含有する透光性熱可塑性樹脂により形成されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造のフィルムからなる偏光子であって、透過方向の直線偏光に対する透過率が80%以上、かつへイズ値が10%以下であり、吸収方向の直線偏光に対するへイズ値が50%以上であることを特徴とする。本発明の偏光子は、高透過率、かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる耐熱信頼性のよい染料系偏光子である。

Description

明細書 偏光子、 光学フィルムおよび画像表示装置 技術分野
本発明は、偏光子に関する。 また本発明は当該偏光子を用いた偏光板、光学フ イルムに関する。 さらには当該偏光板、光学フィルムを用いた液晶表示装置、 有 機 E L表示装置、 C RT、 P D P等の画像表示装置に関する。 背景技術
時計、携帯電話、 P D A. ノートパソコン、 パソコン用モニタ、 D V Dプレイ ャ一、 T Vなどでは液晶表示装置が急速に市場展開している。 液晶表示装置は、 液晶のスィツチングによる偏光状態変化を可視化させたものであり、 その表示原 理から偏光子が用いられている。 特に、 T V等の用途にはますます高輝度かつ高 コントラストな表示が求められ、偏光子にも、 より明るく (高透過率) 、 より高 コントラスト (高偏光度) のものが開発され導入されている。 特に、携帯電話、 P D Aなどの屋外での過酷な環境下での使用を想定した液晶表示装置や、車載用 ナビゲ一シヨン、液晶プロジェクタ用の液晶表示装置等には非常に高い耐熱信頼 性が要求される。
偏光子としては、 たとえば、 ポリビュルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸 した構造のヨウ素系偏光子が高透過率、高偏光度を有することから広く用いられ ている。 しかし、 ヨウ素系偏光子は、延伸工程で形成された、二色性材料として 機能するヨウ素化合物が熱安定性に乏しい。 たとえば、 真夏の自動車内のダッシ ュボード上などを想定した 1 0 0 °Cの雰囲気下において長時間放置する試験など を実施すると、 ヨウ素化合物が変性し著しく二色性が低下し、偏光子としての機 能が大きく低下する問題があった。 そのため、 車載用途等の耐熱信頼性の要求の 高い分野では、 ヨウ素化合物の代わりに二色性染料を用いた染料系偏光子が用い られている (たとえば、特開昭 6 2 - 1 2 3 4 0 5号公報参照。 ) 。
しかし、 ヨウ素化合物に比べて、二色性染料は吸収二色比が低い。 そのため、 染料系偏光子は特性的にはヨウ素系偏光子に比べて若干劣っている。 また、染料 を吸着する場合、染めムラゃ不均一分散状態が発生しやすい。 特に液晶表示装置 において、 黒表示をしたときに黒がまだら状に表示されて著しく視認性が低下す る問題があった。
この問題に対して、 染料の吸着量または添加量を増加させて、黒表示の際の透 過率を人間の目の感知限界以下にした染料系偏光子が提案されている。 しかし、 この染料系偏光子は、黒表示の透過率と同時に白表示の際の透過率も低下させて しまい、表示そのものが暗くなつてしまう。 また、 ムラそのものを発生しにくい 延伸プロセスを採用した、染料系偏光子の製造方法が提案されている (たとえば
、特開平 8— 1 9 0 0 1 5号公報。 ) 。 しかし、 この方法では、 プロセスそのも のを置き換える必要があり、生産性を悪くしてしまう。 発明の開示
本発明は、高透過率、 かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑え ることができる耐熱信頼性のよい染料系偏光子を提供することを目的とする。 また本発明は、 当該偏光子を用いた偏光板、光学フィルムを提供することを目 的とする。 さらには当該偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた画像奉示装置を 提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、 以下に示す偏光 子により前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 吸収二色性染料を含有する透光性熱可塑性樹脂により形成 されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造のフィルムからなる偏光子で あつてヽ
透過方向の直線偏光に対する透過率が 8 0 %以上、 かつヘイズ値が 1 0 %以下 であり、 吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 5 0 %以上であることを特徴と する偏光子、 に関する。
前記偏光子の微小領域は、配向された複屈折材料により形成されていることが 好ましい。 また前記複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すこと が好ましい。 上記本発明の偏光子は、透光性熱可塑性樹脂と吸収二色性染料で形成される染 料系偏光子をマトリクスとすることで耐熱信頼性を確保している。 また前記マト リクス中に、微小領域を分散させている。 微小領域は配向された複屈折材料によ り形成されていることが好ましく、特に微小領域は液晶性を示す材料により形成 されていることが好ましい。 このように吸収二色性染料による吸収二色性の機能 に加えて、散乱異方性の機能を合わせ持たせることにより、 2つの機能の相乗効 果によつて偏光性能が向上し、透過率と偏光度を両立した視認性の良好な偏光子 を得ている。
前記偏光子は、透過方向の直線偏光に対する透過率が 8 0 %以上、 かつヘイズ 値が 1 0 %以下であり、 吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 5 0 %以上であ ることが好ましい。
前記透過率、 ヘイズ値を有する本発明の染料系偏光子は、透過方向の直線偏光 に対しては高い透過率と良好な視認性を保有し、 かつ吸収方向の直線偏光に対し ては強い光拡散性を有している。 したがって、簡便な方法にて、他の光^ 性を 犠牲にすることなく、 高透過率、 かつ高偏光度を有し、 黒表示の際の透過率のム ラを抑えることができる。
本発明の偏光子は、 透過方向の直線偏光、 すなわち前記吸収二色性染料の最大 吸収方向とは直交する方向の直線偏光に対しては、可及的に高い透過率を有する ものが好ましく、入射した直線偏光の光強度を 1 0 0としたとき 8 0 %以上の光 線透過率を有することが好ましい。 光線透過率は 8 5 %以上がより好ましく、 さ らには光線透過率 8 8 %以上であるのが好ましい。 ここで光線透過率は、積分球 付き分光光度計を用いて測定された 5 5 0 n mでの分光透過率である。 なお、偏 光子の表裏面の空気界面により約 8 %〜1 0 %が反射されるため、理想的極限は 1 0 0 %からこの表面反射分を差し引いたものとなる。
また、偏光子は透過方向の直線偏光は表示画像の視認性の明瞭性の観点より散 乱されないことが望ましい。 そのため、透過方向の直線偏光に対するヘイズ値は 、 1 0 %以下であることが好ましい。 より好ましくは 5 %以下、 さらに好ましく は 3 %以下である。 一方、偏光子は吸収方向の直線偏光、 すなわち前記吸収二色 性染料の最大吸収方向の直線偏光は局所的な透過率バラツキによるムラを散乱に より隠蔽する観点より強く散乱されることが望ましい。 そのため、 吸収方向の直 線偏光に対するヘイズ値は 5 0 %以上であることが好ましい。 より好ましくは 6 0 %以上、 さらに好ましくは 7 0 %以上である。'なお、 ヘイズ値は、 J I S K 7 1 3 6 (プラスチック一透明材料のヘーズの求め方) に基づいて測定した 値である。
前記光学特性は、 偏光子の吸収二色性の機能に加えて、散乱異方性の機能が複 合ィ匕されたことによって引き起こされるものである。 同様のことが、米国特許第 2 1 2 3 9 0 2号明細書や、特開平 9— 2 7 4 1 0 8号公報ゃ特開平 9— 2 9 7 2 0 4号公報に記載されている、 直線偏光のみを選択的に散乱させる機能を有し た散乱異方性フイルムと、 二色性吸収型偏光子とを散乱最大の軸と Β及収最大の軸 が平行となるような軸配置にて重畳することによつても達成可能と考えられる。 しかし、 これらは、 別途、散乱異方性フィルムを形成する必要性があることや、 重畳の際の軸合わせ精度が問題となること、 さらに単に、重ね置いた場合は、前 述した吸収される偏光の光路長増大効果が期待できず、 高透過、高偏光度が達成 されにくい。
前記偏光子において、微小領域の複屈折が 0 . 0 2以上であることが好ましい 。 微小領域に用いる材料は、 より大きい異方散乱機能を獲得するという観点から 前記ネ Ι 折を有するものが好ましく用いられる。
前記偏光子において、微小領域を形成する複屈折材料と、透光性熱可塑性樹脂 との各光軸方向に対する屈折率差は、
最大値を示す軸方向における屈折率差 (Δη 1 ) が 0 . 0 3以上であり、 かつ Δη 1 方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差 (Δη 2 ) が、前 記△ η 1 の 5 0 %以下であることが好ましい。
各光軸方向に対する前記屈折率差(Δη 1 ) 、 (Δη 2 ) を、前記範囲に制御 することで、米国特許第 2 1 2 3 9 0 2号明細書で提案されるような、 Δη 1 方 向の直線偏光のみを選択的に散乱させた機能を有する散乱異方性フィルムとする ことができる。 すなわち、 Δη 1 方向では屈折率差が大きいため、 直線偏光を散 乱させ、一方、 Δη 2 方向では屈折率差が小さいため、 直線偏光を透過させるこ とができる。 なお、 Δη 1 方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差 (Δ n2 ) はともに等しいことが好ましい。
散乱異方性を高くするには、 Δη1 方向の屈折率差 (Δη1 ) を、 0. 03以 上、好ましくは 0. 0 5以上、特に好ましくは 0. 1 0以上とするのが好ましい 。 また Δη1 方向と直交する二方向の屈折率差(Δη2 ) は、前記 Δη1 の 50 %以下、 さらには 3 0 %以下であるのが好ましい。
前記偏光子において、 吸収二色性染料は、 当該材料の吸収軸が、 Δη1 方向に 配向していることが好ましい。
マトリクス中の吸収二色性染料を、 その材料の吸収軸が前記 Δη1 方向に平行 になるように配向させることにより、散乱偏光方向である Δη1 方向の直線偏光 を選択的に吸収させることができる。 その結果、 入射光のうち Δη2 方向の直線 偏光成分は、 散乱されることなく透過する。 一方、 Δη1 方向の直線偏光成分は 散乱され、 かつ吸収二色性染料によって吸収される。 通常、 吸収は、 吸収係数と 厚み.によって決定される。 本発明の偏光ネは、散乱によって見かけの厚みが厚い ため、 Δη1 方向の偏光成分は散乱異方性のない状態よりも余分に吸収される。 つまり同じ透過率でより高い偏光度が得られる。
以下、理想的なモデルについて詳細に説明する。 一般に、 直線偏光子に用いら れる二つの ¾1過率 (第 1¾1過率
Figure imgf000007_0001
方向の直線偏 光透過率) 、第 2主透過率 k2 (透過率最小方向 =An! 方向の直線偏光透過率 ) ) を用いて以下議論する。
市販の染料系偏光子では吸収型二色性材料が一方向に配向しているとすれば、 平行透過率、偏光度はそれぞれ、
平行透過率 =0. 5 X ( ( " + (k2 ) 2 ) 、
偏光度 = (k, -k2 ) / ( 1 +k2 ) 、 で表される。
一方、 本発明の偏光子では Δη1 方向の偏光は散乱され、平均光路長は α (> 1) 倍になっていると仮定し、散乱による偏光解消は無視できる過程すると、 そ の場合の主透過率はそれぞれ、 、 k2 ' = 1 0Χ (但し、 χは α 1 o g k2 である) 、 で表される。
つまり、 この の平行透過率、偏光度は、
平行透過率 =0. 5 X ( (k, ) 2 + (k2 , ) 2 ) 、 偏光度 = (k! - (k2 ' ) 2 ) / ( (k, + (k2 ' ) 2 ) . で表される。 例えば、市販の染料系偏光子 (平行透過率 0. 32 1, 偏光度 0. 90 : k, =0. 80, k2 =0. 04) に用いられている吸収型二色性材料と同量の同材 料を用いて本発明の偏光子を作成したとすると、計算上では aが 2倍の時、平行 透過率は 0. 3 20、 偏光度は 0. 996の特性が得られることになる。 偏光度 を 0. 90に固定して吸収型二色性材料の濃度を薄くすると平行透過率は 0. 4 06まで明るくすることができる。
上記計算上値は理論値であり、 もちろん散乱による偏光解消や表面反射、 後方 散乱の影響などにより幾分かは機能が低下する。 したがって、上記機能を十分に 発現させるためには、 後方散乱は少ない方がよく、入射光強度に対する後方散乱 ¾Jtの比率は 30 %以下が好ましく、 さらには 20 %以下が好ましい。
前記偏光子としては、 フィルムが、 延伸によって製造されたものを好適に用い ることができる。
前記偏光子において、微小領域は、 Δη2 方向の長さが 0. 05〜500〃m であることが好ましい。
可視光領域の波長のうち、振動面を Δη1 方向に有する直線偏光を強く散乱さ せるためには、 分散分布している微小領域は、 Δη2 方向の長さが 0. 05〜5 00 m、好ましくは 0. 5〜100 mとなるように制御されることが好まし い。 微小領域の Δη 2 方向の長さが波長に比べて短すぎると十分に散乱が起こら ない。 一方、微小領域の Δη2 方向の長さが長すぎるとフィルム強度が低下した り、微小領域を形成する液晶性材料が、微小領域中で十分に配向しないなどの問 題が生じるおそれがある。
前記偏光子において、微小領域を形成する複屈折材料が、透光性熱可塑性樹脂 のガラス転移温度よりも低い温度領域において、 ネマチック相またはスメクチッ ク相の状態が出現する液晶性熱可塑樹脂が好適に用いられる。
前記偏光子において、微小領域を形成する複屈折材料が、透光性熱可塑性樹脂 のガラス転移温度よりも低い温度領域において、 ネマチック相またはスメクチッ ク相状態が出現する液晶単量体を配向させた後に、重合したものが好適に用いら
«q る ο 前記偏光子において、 吸収二色性染料が、可視光波長領域に二色比 3以上の吸 収帯を少なくとも 1箇所以上有する染料であることが好ましい。
二色比を評価する尺度としては、 たとえば、染料を溶解させた適当な液晶材料 を用いてホモジニァス配向の液晶セルを作成し、 そのセルを用いて測定した偏光 吸収スぺクトルにおける吸収極大波長での吸収二色比が用いられる。 当該評価法 において、例えば標準液晶としてメルク社製の E _ 7を使用した場合には、 用い る染料としては、 吸収波長での二色比の目安値は 3以上、好ましくは 6以上、 さ らに好ましくは 9以上である。
また本発明は、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、 前記偏光板が、少なくとも 1枚積層されているこ とを特徴とする光学フィルム、 に関する。
さらには本発明は、 編己偏光子、前記偏光板または前記光学フィルムが用いら れていることを特徴とする画像表示装置、 に関する。 図面の簡単な説明
図 1は、本発明の偏光子の一例を示す概念上面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の偏光子を図面を参照しながら説明する。 図 1は、本発明の偏 光子の概念上面図であり、 吸収二色性染料 2を含有する透光性熱可塑性樹脂 1に よりフィルムが形成されており、 当該フィルムをマトリクスとして、微小領域 3 が分散された構造を有する。 このように本発明の偏光子は、 吸収二色性染料 2が 、 マトリクスであるフィルムを形成する透光性熱可塑性樹脂 1中により存在する が、 吸収二色性染料 2は、微小領域 3にも光学的に影響を及ぼさない程度に存在 させることもできる。
図 1は、微小領域 3と、透光性熱可塑性樹脂 1との屈折率差が最大値を示す軸 方向 (Δ η 1 方向) に、 吸収二色性染料 2が配向している場合の例である。 微小 領域 3では、 Δη 1 方向の偏光成分は散乱している。 図 1では、 フィルム面内の 一方向にある Δη 1 方向は吸収軸となっている。 フィルム面内において Δη 1 方 向に直交する Δη 2 方向は透過軸となっている。 なお、 Δη 1 方向に直交するも う一つの Δη 2 方向は厚み方向である。
透光性熱可塑性樹脂 1としては、可視光領域において透光性を有し、 吸収二色 '^料を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。 たとえば、 従来より偏光 子に用いられている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 ビュルアルコールの誘導体としては、 ポリビュルホルマール、 ポリビュルァセタ —ル等があげられる他、 エチレン、 プロピレン等のォレフィン、 アクリル酸、 メ タクリル酸、 クロトン酸等の不飽和力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。
また透光性熱可塑性樹脂 1としては、例えばポリエチレンテレフタレ一トゃポ リエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリスチレンやアタリロニト リル -スチレン共重合体(A S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イン、 ェチ レン ·プロピレン共重合体等のォ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、 スルホン系ポリマー、 ポリエーテルスルホン系樹脂、 ポリエーテルエ一 テルケトン系樹脂ポリマー、 ポリフエ二レンスルフィド系樹脂、塩化ビニリデン 系樹脂、 ビニルプチラール系樹脂、 ァリレート系樹脂、 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。 これらは 1種または 2 種以上を組み合わせることができる。 また、 フエノール系、 メラミン系、 アタリ 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。
前記透光性熱可塑性樹脂は、 成形歪み等による配向複屈折を生じにくい等方性 を有するものでもよく、配向複屈折を生じやすい異方性を有するものでもよい。 透光性熱可塑性樹脂は、耐熱性、 加工性の点からガラス転移温度が 1 1 0 °C以上 、 さらには 1 1 5 °C以上、特に 1 2 0 °C以上を有するものが好ましい。 また加重 撓み ^JSが 8 0 °C以上を有するものが好ましい。 加重撓み温度は、 J I S K 7 2 0 7に準じ、 1 8 1 . 4 N/ c m2 の曲げ応力を、 加熱浴中の高さ 1 O mm の試験片に加えながら、 2 °C /分で伝熱媒体を昇温させ、試験片の撓み量が 0 . 3 2 mmに達したときに伝 ,体の温度である。
微小領域 3を形成する材料は、等方性か複屈折を有するかは特に限定されるも のではないが、 複屈折材料が好ましい。 また複屈折材料は、少なくとも配向処理 時点で液晶性を示すもの (以下、液晶性材料という) が好ましく用いられる。 す なわち、液晶性材料は、配向処理時点で液晶性を示していれば、形成された微小 領域 3においては液晶性を示していてもよく、液晶性を喪失していてもよい。 微小領域 3を形成する材料は複屈折材料 (液晶性材料) は、 ネマチック液晶性 、 スメクチック液晶性、 コレステリック液晶性のいずれでもく、 またリオトロピ ック液晶性のものでもよい。 また、複屈折材料は、液晶性熱可塑樹脂でもよく、 液晶性単量体の重合により形成されていてもよい。 液晶性材料が液晶性熱可塑樹 脂の場合には、 最終的に得られる構造体の耐熱性の観点から、 ガラス転移温度の 高いものが好ましい。 少なくとも室温ではガラス状態であるものを用いるのが好 ましい。 液晶性熱可塑性樹脂は、 通常、加熱により配向し、 冷却して固定させて 、液晶性を維持したまま微小領域 3を形成する。 液晶性単量体は配合後に、重合 、架橋等により固定した状態で微小領域 3を形成させることができるが、形成し た微小領域 3では液晶性が喪失されてしまうものがある。 液晶性材料としては、 微小領域 3においても液晶性を維持する、液晶性熱可塑性樹脂が好ましい。 前記液晶性熱可塑性樹脂としては、 主鎖型、側鎖型またはこれらの複合型の各 種骨格のポリマ一を特に制限なく使用できる。 主鎖型の液晶ポリマ一としては、 芳香族単位等からなるメソゲン基を結合した構造を有する縮合系のポリマー、 た とえば、 ポリエステル系、 ポリアミド系、 ポリカーボネート系、 ポリエステルイ ミド系などのポリマーがあげられる。 メソゲン基となる前記芳香族単位としては 、 フエニル系、 ビフヱニル系、 ナフタレン系のものがあげられ、 これら芳香族単 位は、 シァノ基、 アルキル基、 アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有してい てもよい。
側鎖型の液晶ポリマ一としては、 ポリアクリレート系、 ポリメタクリレート系 、 ポリ一 α—ハローァクリレ一ト系、 ポリ一a—ハローシァノアクリレート系、 ポリアクリルアミド系、 ポリシロキサン系、 ポリマロネート系の主鎖を骨格とし 、 側鎖に環状単位等からなるメソゲン基を有するものがあげられる。 メソゲン基 となる前記環状単位としては、 たとえば、 ビフエ二ル系、 フヱニルペンゾエート 系、 フエニルシクロへキサン系、 ァゾキシベンゼン系、 ァゾメチン系、 ァゾベン ゼン系、 フヱニルピリミジン系、 ジフエニルアセチレン系、 ジフエ二ルペンゾェ —ト系、 ビシクロへキサン系、 シクロへキシルベンゼン系、 タ一フヱニル系等が あげられる。 なお、 これら環状単位の末端は、 たとえば、 シァノ基、 アルキル基 、 アルケニル基、 アルコキシ基、 ハロゲン基、 ハロアルキル基、 ハロアルコキシ 基、 ハロアルケニル基等の置換基を有していてもよい。 またメソゲン基のフエ二 ル基は、 ハロゲン基を有するものを用いることができる。
また、 いずれの液晶ポリマーのメソゲン基も屈曲性を付与するスぺ一サ部を介 して結合していてもよい。 スぺ一サ一部としては、 ポリメチレン鎖、 ポリオキシ メチレン鎖等があげられる。 スぺーサ一部を形成する構造単位の繰り返し数は、 メソゲン部の化学構造により適宜に決定されるがポリメチレン鎖の繰り返し単位 は 0〜 2 0、 好ましくは 2〜 1 2、 ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は 0〜 1 0、好ましくは 1〜 3である。
前記液晶性熱可塑樹脂は、 ガラス転移温度 5 0 °C以上、 さらには 8 0 °C以上で あることが好ましい。 また、 重量平均分子量が 2千〜 1 0万禾號のものが好まし い。
液晶性単量体としては、 末端にァクリロイル基、 メタクリロイル基等の重合性 官能基を有し、 これに ΙΐίΙ己環状単位等からなるメソゲン基、 スぺ一サ部を有する ものがあげられる。 また重合性官能基として、 ァクリロイル基、 メタァクリロイ ル基等を 2つ以上有するものを用いて架橋構造を導入して耐久性を向上させるこ ともできる。
微小領域 3を形成する材料は、 前記液晶性材料に全てが限定されるものではな く、 マトリクス材料と異なる素材であれば、 夜晶性の樹脂を用いることができ る。 樹脂としては、 ポリビュルアルコールとその誘導体、 ポリオレフイン、 ポリ ァリレート、 ポリメタクリレート、 ポリアクリルアミ ド、 ポリエチレンテレフタ レート、 アクリルスチレン共重合体などがあげられる。 また微小領域 3を形成す る材料としては、 複屈折を持たない粒子などを用いることができる。 当該微粒子 としては、 たとえば、 ポリアタリレート、 アクリルスチレン共重合体などの樹脂 があげられる。 微粒子のサイズは特に制限されないが、 0 . 0 5〜5 0 0 m、 好ましくは 0 . 5〜1 0 0 mの粒子径のものが用いられる。 微小領域 3を形成 する材料は、前記液晶性材料が好ましいが、編己液晶性材料には非液晶性材料を 混入して用いることができる。 さらには微小領域 3を形成する材料にて、非液晶 性材料を単独で使用することもできる。
吸収二色性染料としては、耐熱性を有し、 複屈折材料の前記液晶性材料を加熱 して配向させる場合にも、 分解や変質により二色性を喪失しないものが好ましく 用いられる。 前記の通り、 吸収二色性染料は、可視光波長領域に二色比 3以上の 吸収帯を少なくとも 1箇所以上有する染料であることが好ましい。 かかる高二色 比を有する染料としては、染料系偏光子に好ましく用いられているァゾ系、 ペリ レン系、 アントラキノン系の染料があげられる、 これら染料は混合系染料などが として用いることができる。 これら染料は、例えば、 特開昭 5 4— 7 6 1 7 1号 公報等に詳しい。
なお、 カラ一偏光子を形成する場合には、 その特性に見合った吸収波長を有す る染料を用いることができる。 また、 ニュートラルグレーの偏光子を形成する場 合には、 可視光全域に吸収力起こるように、 二種類以上の染料を適宜混合して用 いる。
本発明の偏光子は、 吸収二色性染料 2を含有する透光性熱可塑性樹脂 1により マトリクスを形成したフィルムを作製するとともに、 当該マトリクス中に、微小 領域 3 (たとえば、 液晶性材料により形成された、配向された複屈折材料) を分 散させる。
得られる偏光子は、透過方向の直線偏光に対する透過率が 8 0 %以上、 かつへ ィズ値が 1 0 %以下であり、 吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 5 0 %以上 になるように制御する。 また、 フィルム中において、 前記 Δ η 1 方向の屈折率差 (Δ η 1 ) 、 Δη 2 方向の屈折率差(Δη 2 ) が前記範囲になるように制御する のが好ましい。
かかる本発明の偏光子の fi^工程は、特に制限されないが、 たとえば、
( 1 ) マトリクスとなる透光性熱可塑性樹脂に、微小領域となる材料(以下、微 小領域となる材料として液晶性材料を用いた場合を代表例として説明する。 他の 材料の場合も液晶性材料に準ずる。 ) が分散された混合溶液を製造する工程、
( 2 )前記 ( 1 ) の混合溶液をフィルム化する工程、
( 3 ) 前記 ( 2 ) で得られたフィルムを配向 (延伸) する工程、
( 4 ) 前記マトリクスとなる透光性熱可塑性樹脂に、 吸収二色性染料を分散させ る (染色する) 工程、
を施すことにより得られる。 なお、工程( 1 ) 乃至(4 ) の順序は適宜に決定で きる。
前記工程 ( 1 ) では、 まず、 マトリクスを形成する透光性熱可塑性樹脂に、微 小領域となる液晶性材料を分散した混合溶液を調製する。 当該混合溶液の調製法 は、特に制限されないが、 前記マトリクス成分 (透光性熱可塑性樹脂) と液晶性 材料の相分離現象を利用する方法があげられる。 たとえば、液晶性材料としてマ トリクス成分とは相溶しにくい材料を選択し、 マトリクス成分の水溶液に液晶性 材料を形成する材料の溶液を界面活性剤などの分散剤を介して分散させる方法な どあげられる。 前記混合溶液の調製において、 マトリクスを形成する透光性材料 と微小領域となる液晶材料の組み合わせによっては分散剤を入れなくてもよい。 マトリクス中に分散させる液晶性材料の使用量は、特に制限されないが、透光性 熱可塑性樹脂 1 0 0重量部に対して、液晶性材料を 0 . 0 1〜 1 0 0重量部、好 ましくは 0 . 1〜 1 0重量部である。 液晶性材料は溶媒に溶解し、 または溶解す ることなく用いられる。 溶媒としては、 たとえば、水、 トルエン、 キシレン、 へ キサン、 シクロへキサン、 ジクロロメタン、 トリクロロメタン、 ジクロロエタン 、 トリクロ口ェタン、 テトラクロロェタン、 トリクロロエチレン、 メチルェチル ケトン、 メチルイソブチルケトン、 シクロへキサノン、 シクロペンタノン、 テト ラヒドロフラン、酢酸ェチル等があげられる。 マトリクス成分の溶媒と、液晶性 材料の溶媒とは同一でもよく異種でもよい。
前記工程 (2 ) において、 フィルム形成後の乾燥工程で発泡を低減させるため には、工程 ( 1 ) における混合溶液の調製において、微小領域を形成する液晶性 材料を溶解するための溶媒を用いない方が好ましい。 たとえば、溶媒を用いない 場合には、 マトリクスを形成する透光性材料の水溶液に液晶性材料を直接添加し 、液晶性材料をより小さく均一に分散させるために液晶^範囲以上でカロ熱し分 散させる方法等などがあげられる。
なお、 マトリクス成分の溶液、液晶性材料の溶液、 または混合溶液中には、 分 散剤、界面活性剤、 紫外線吸収剤、難燃剤、 酸化防止剤、可塑剤、離型剤、 滑剤 、着色剤等の各種の添加剤を本発明の目的を阻害しない範囲で含有させることが できる。
前記混合溶液をフィルム化する工程 ( 2 ) では、前記混合溶液を加熱乾燥し、 溶媒を除去することにより、 マトリクス中に微小領域が分散されたフィルムを作 製する。 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、射出成 形法、 口一ル成形法、 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、 フィルム中の微小領域のサイズが、最終的に Δη 1 方向が 0 . 0 5〜5 0 0; u mになるように制御する。 混合溶液の粘度、混合溶液の溶媒の選択 、組み合わせ、 分散剤、混合溶媒の熱プロセス (冷却速度) 、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。 たとえば、 マトリクスを形成する高せん断力のかかるような高粘度の透光性熱可塑性樹脂と 微小領域となる液晶性材料の混合溶液を液晶 範囲以上に加熱しながらホモミ キサ一等の撹拌機により分散させることによって微小領域を、 より小さく分散さ せることができる。
前記フィルムを配向する工程 ( 3 ) は、 フィルムを延伸することにより行うこ とができる。 延伸は、一軸延伸、 二軸延伸、斜め延伸などがあげられるが、 通常 、一軸延伸を行う。 延伸方法は、空気中での乾式延伸でもよいし、透光性熱可塑 性樹脂がポリビュルアルコールのような水溶性の場合には、 7系浴中での湿式延 伸でもよい。 湿式延伸を採用する場合には水系浴中に適宜に添加剤 (ホウ酸等の ホウ素化合物) を含有させることができる。 延伸倍率は特に制限されないが、 通 常、 2〜1 0倍禾號とするのが好ましい。
かかる延伸により、 吸収二色性染料を延伸軸方向に配向させることができる。 また、微小領域において複屈折材料となる液晶性材料は、上記延伸により微小領 域中で延伸方向に配向され複屈折を発現させる。
微小領域は延伸に応じて変形することが望ましい。 微小領域が非液晶性材料の 場合は延伸温度が樹脂のガラス転移温度付近、微小領域が液晶性材料の場合は延 伸時の温度で液晶性材料がネマチック相またはスメクチック相等の液晶状態また は等方相状態になる温度を選択するのが望ましい。 延伸時点で配向が不十分な場 合には、 別途、 加熱配向処理などの工程を加えてもよい。
液晶性材料の配向には上記延伸に加え、 電場や磁場などの外場を用いてもよい 。 また液晶性材料にァゾベンゼンなどの光反応性物質を混合したり、液晶性材料 にシンナモイノレ基等の光反応性基を導入したものを用い、 これを光照射などの配 向処理によって配向きせてもよい。 さらには延伸処理と以上に述べた配向処理を 併用することもできる。 液晶性材料が、液晶性熱可塑樹脂の場合には、延伸時に 配向させた後、 室温に冷却させることにより配向が固定ィ匕され安定化される。 液 晶性単量体は、 配向していれば目的の光学特性が発揮されるため、 必ずしも硬ィ匕 している必要はない。 だたし、液晶性単量体で等方転移温度が低いものは、少し ¾ がかかることにより等方状態になつてしまう。 こうなると異方散乱でなくな つて、逆に偏光性能が悪くなくので、 このような場合には硬ィ匕させるのが好まし い。 また液晶性単量体には室温で放置すると結晶化するものが多くあり、 こうな ると異方散乱でなくなって、逆に偏光性能が悪くなくので、 このような場合にも 硬ィ匕させるのが好ましい。 かかる観点からすれば、配向状態をどのような条件下 においても安定に存在させるためには、液晶性単量体を硬化することが好ましい 。 液晶性単量体の硬化は、 たとえば、光重合開始剤と混合してマトリタス成分の 溶液中に分散し、配向後、 いずれかのタイミング (吸収二色性染料による染色前 、染色後) において紫外線等を照射して硬ィ匕し、配向を安定化させる。 望ましく は、 吸収二色性染料による染色前である。
前記マトリクスとなる透光性熱可塑性樹脂に、 吸収二色性染料を分散させるェ 程(4 ) は、一般には、 吸収二色性染料を溶解させた水系浴に前記フィルムを浸 漬する方法があげられる。 浸漬させるタイミングとしては、前記延伸工程 ( 3 ) の前でも後でもよい。
また得られる偏光子中における吸収二色性染料の割合は特に制限されないが、 透光性熱可塑性樹脂と吸収二色性染料の割合が、透光性熱可塑性樹脂 1 0。重量 部に対して、 吸収二色性染料が 0 . 0 1〜 1 0 0重量部程度、 さらには 0 . 0 5 〜 5 0重量部となるように制御するのが好ましい。
また、染色に用いる吸収二色性染料や、架橋に用いるホウ酸などは、 上記のよ うにフィルムを水溶液への浸漬させることによって、 フィルム中へ させる方 法の代わりに、 工程( 1 ) において混合溶液を調製前または調製後で、 工程 ( 2 ) のフィルム化前に任意の禾顧、量を添加する方法を採用することもできる。 ま た両方法を併用してもよい。 ただし、 工程 (3 ) において、延伸時等に高温 (例 えば 8 0 °C以上) にする必要がある場合であって、 吸収二色性染料が該^^で劣 化してしまう場合には、 吸収二色性染料を分散染色する工程 ( 4 ) は工程(3 ) の後にするのが望ましい。
フィルム化前における、 吸収二色性染料および透光性熱可塑性樹脂の混合は、 たとえば、 常法により行なう。 たとえば、 吸収二色性染料と透光性熱可塑性樹脂 の混合は、 これらを同一の溶媒に溶解させることにより行う。 通常は、 二色性染 料と透光性熱可塑性樹脂が同一の溶媒に溶解するものを適宜に選択する。 吸収二 色性染料と透光性熱可塑性樹脂の混合に用いる溶媒としては、たとえば、水、 ト ルェン、 キシレン、 へキサン、 シクロへキサン、 ジクロロメタン、 トリクロロメ タン、 ジクロロエタン、 トリクロロェタン、 テトラクロ口ェタン、 トリクロロェ チレン、 メチルェチルケトン、 メチルイソブチルケトン、 シクロへキサノン、 シ クロペン夕ノン、 テトラヒドロフラン、酢酸ェチル等があげられる。 なお、 透光 性熱可塑性樹脂として、 ポリビニルアルコール等の水溶性のものを用いる場合に は、溶媒としては水が好適に用いられる。 吸収二色性染料および透光性熱可塑性 樹脂を溶媒に溶解した溶液の濃度は、 通常、 1〜5 0重量%程度に調整するのが 好ましい。
なお、上言己のように、 吸収二色性染料を透光性熱可塑性樹脂と予め混合して、 延伸前のフィルムを染色する場合には、 吸収二色性染料としては、 延伸時の加熱 ^で分解、劣化しないものが用いられる。
偏光子の作製にあたっては、 前記工程 (1 ) 乃至 (4 ) の他に様々な目的のた めの工程 ( 5 ) を施すことができる。 工程(5 ) としては、 たとえば、 主にフィ ルムの染色効率を向上させる目的として、 7]浴にフィルムを浸漬して膨潤させる 工程があげられる。 また、任意の添加物を溶解させた水浴に浸漬する工程等があ げられる。 主に水溶性樹脂 (マトリクス) に架橋を施す目的のため、 ホウ酸、 ホ ゥ砂などの添加剤を含有する水溶液にフィルムを浸漬する工程があげられる。 前記フィルムを配向 (延伸) 延伸する工程 (3 ) 、 マトリクス樹脂に吸収二色 性染料を分散染色する工程 ( 4 ) および上記工程( 5 ) は、 工程 ( 3 ) 、 ( 4 ) が少なくとも 1回ずつあれば、工程の回数、 順序、条件 (浴 ゃ浸漬時間など ) は任意に選択でき、各工程は別々に行ってもよく、 複数の工程を同時に行って もよい。 例えば、 工程 (5 ) の架橋工程と延伸工程 ( 3 ) を同時に行ってもよい 以上の処理をしたフィルムは、 適当な条件で乾燥されることが望ましい。 乾燥 は常法に従つて行われる o
得られた偏光子 (フィルム) の厚さは特に制限されないが、通常、 l〃mから 3 mm、好ましくは 5 mから 1 mm、 さらに好ましくは 1 0〜 5 0 0〃mであ る。
このようにして得られた偏光子は、 通常、 延伸方向において、微小領域を形成 する 折材料の屈折率とマトリクス樹脂の屈折率の大小関係は特になく、延伸 方向が Δη 1 方向になっている。 延伸軸と直交する二つの垂直方向は Δη 2 方向 となっている。 また、 吸収二色性染料は延伸方向が、 最大吸収を示す方向になつ ており、 吸収 +散乱の効果が最大限発現された偏光子になっている。
本発明によつて得られた偏光子は、 既存の吸収型偏光板と同様の機能を有する ため、 吸収型偏光板を用いた様々な応用分野へ何ら変更することなく用いること ができる。
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。 透明保護層はポリマ一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 や機械的強度、 熱安定性や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一トゃ ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマ一、 二酢酸セルロースや三 酢酸セル口一ス等のセルロース系ポリマ一、 ポリメチルメタクリレート等のァク リル系ポリマー、 ポリスチレンゃァクリロニトリル.スチレン共重合体( A S樹 脂) 等のスチレン系ポリマ一、 ポリカーボネート系ポリマ一などがあげられる。 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 するポリオレフイン、 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 リマ一、塩ィヒビニル系ポリマー、 ナイロンや芳香族ポリアミ ド等のアミ ド系ポリ マ一、 イミド系ポリマ一、 スルホン系ポリマー、 ポリエーテルスルホン系ポリマ 一、 ポリエ一テルエ一テルケトン系ポリマ一、 ポリフヱニレンスルフィド系ポリ マ一、 ビュルアルコール系ポリマ一、塩化ビニリデン系ポリマ一、 ビニルブチラ —ル系ポリマ一、 ァリレ一ト系ポリマー、 ポリオキシメチレン系ポリマ一、 ェポ キシ系ポリマ一、 あるいは前記ポリマ一のプ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。
また、特開 2 0 0 1— 3 4 3 5 2 9号公報 (WO O 1 / 3 7 0 0 7 ) 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/非置換フエニルならびに二 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ァクリロニト 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。 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ィ匕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ィ匕などを目的に 5 0 0 m以下、 さらには 1〜 3 0 0 m、特に 5〜 3 0 0 m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一等から なる透明保護フィルムを用いることができる。
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 つて、 R t h = [ ( n x + n y) / 2 - n z ] · d (ただし、 n x、 n yはフィ ルム平面内の主屈折率、 n z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一 9 0 n m〜十 7 5 nm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 (R t h ) がー 9 0 n m〜十 7 5 nm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 ( R t h ) は、 さらに好ましくは一 8 0 n m〜十 6 0 nm、特に一 7 0 nm〜十 4 5 nmが好ましい。
前記透明保護フィ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、 ステイツキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を 施したものであつてもよい。
ハ—ドコ—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ィルムの表面に付加する方式などにて 形成することができる。 反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に 施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することが できる。 また、 ステイツ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 またァ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、例えばサンドプラスト方式 ゃェ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 にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成すること ができる。 前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平 均粒径が 0 . 5〜 5 0 mのシリカ、 アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、酸化錫 、酸ィ匕インジウム、 酸化力ドミゥム、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一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 1 0 0重量部に対して一般的に 2〜 5 0重 量部體であり、 5〜 2 5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。
なお、前記反射防止層、 ステイツキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は 、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、 別途光学層として透明 保護層とは別体のものとして設けることもできる。
前記偏光子と透明保護フィ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、 イソシァネート系接着剤、 ポリビュルアルコール系接着剤、 ゼラチ ン系接着剤、 ビュル系ラテックス系、 7系ポリエステル等を例示できる。 前記接 着剤は、通常、 7_溶液からなる接着剤として用いられ、 通常、 0 . 5〜6 0重量 %の固形分を含有してなる。
本発明の偏光板は、 前記透明保護フィルムと偏光子を、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、透明保護フィルム、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ィルムの貼り合 わせは、 ロールラミネ一夕一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 . l〜5 /i m程度である。
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ィルムとして用 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 Z 4等の波長板を含む) 、視角補償フィルムなど の液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を 1層または 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ィルムが積層さ 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ィルムが積層されて なる偏光板が好ましい。
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。
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマツト処理した透明保護フィルム の片面に、 アルミニゥム等の反射性金属からなる箔ゃ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。 また編己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 指向性ゃ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ィルムは、 入射光及びその反射光がそれを透過 する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。 透明保護 フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例え ば真空蒸着方式、 イオンプレーティング方式、 スパッタリング方式等の蒸着方式 ゃ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。
反射板は前記の偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、 その 透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとし て用いることもできる。 なお反射層は、通常、金属からなるので、 その反射面が 透明保護フィルムゃ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。
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 —フミラ一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ィプの液晶表示装置などの形成に有用である。 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 Z4波長板 (; L /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。 '
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック (S T N) 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、例えば画像がカラ一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 の他のポリオレフイン、 ポリアリレート、 ポリアミドの如き適宜なポリマ一から なるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマ一の配向フィル ム、液晶ポリマ一の配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。 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つてよく、 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つてもよ い。
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つても形成しうるが、 前記の如く予め楕円偏光板等の光 学フィルムとしたものは、 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 効率を向上させうる利点がある。
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、 画面に垂直でなくやや斜めの方 向から見た場合でも、 画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフ イルムである。 このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、 液晶ポリマ一等の配向フィルムゃ透明基材上に液晶ポリマ一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 を有するポリマ一フィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用い 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一フィル 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ィルム などが用いられる。 頁斜配向フィルムとしては、例えばポリマ一フィルムに熱 4又 縮フィルムを接着して力 D熱によるその収縮力の作用下にポリマ一フィルムを延伸 処理又は/及び収縮処理したものや、液晶ポリマ一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一 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。 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一の傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリァセ チルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。 偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、 通常液晶セルの裏側サイ ドに設けられて使用される。 輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックラ ィトゃ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。 この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられ た反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、 その一部又は全部 を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図 ると共に、 偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用し うる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。 すなわち、輝 度向上フィルムを使用せずに、 バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を 通して光を入射した場合には、 偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有す る光は、 ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。 すなわ ち、 用いた偏光子の特性によっても異なるが、 およそ 5 0 %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、画像が喑く なる。 輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏 光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、 更にその後ろ側に設けら れた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返 し、 この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような 偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給する ので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、 画面を明るくすることができる。
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 前記の輝度向上フィルムとしては、 例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が 相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、 所定偏光軸の直線偏光を透過して他 の光は反射する特性を示すもの、 コレステリック液晶ポリマ一の配向フィルムゃ その配向液晶層をフィ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。
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ィル ムでは、 その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、 偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。 一方、 コ レステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、 そ のまま偏光子に入射させることもできるが、 吸収ロスを抑制する点よりその円偏 光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。 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。
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 5 5 0 nm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ィルムの間 に配置する位相差板は、 1層又は 層以上の位相差層からなるものであってよい
S
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。
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。
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 J 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。
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ィルムには 、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 ポリマ一、 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。
また上記に加えて、 吸湿による発泡現象ゃ剝がれ現象の防止、 熱膨張差等によ る光 寺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。
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塡剤や顔料、 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つてもよい。
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ェ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一またはその組成物を溶解又は分散させた
1 0〜4 0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 記に準じセパレ一タ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学- に移着する方式などがあげられる。
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- の片面又は両面に設けることもできる。 また 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 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 〜5 0 0 mであり、 5 ~ 2 0 0 mが好ましく、特に 1 0〜 1 0 0 mが好ま しい。
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 セパレ一タが仮着されてカバ一される。 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。 セパレ一タとしては、上記厚さ条件を除き、例えば プラスチックフィルム、 ゴムシート、紙、 布、不織布、 ネット、 発泡シートや金 属箔、 それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長 鏡アルキル系、 フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剝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。
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ィルムや 光学フィルム等、 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ァノアクリレ —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。
本発明の偏光板または光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに 好ましく用いることができる。 液晶表示装置の形成は、 従来に準じて行いうる。 すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板または光学フィルム、及び必 要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むこと などにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光板または光学フィ ルムを用いる点を除いて特に限定はなく、 従来に準じうる。 液晶セルについても
、例えば T N型や S T N型、 r型などの任意なタイプのものを用いうる。
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 ィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。 両側に偏光板または 光学フィルムを設ける場合、 それらは同じものであってもよいし、異なるもので あってもよい。 さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、 アンチ グレア層、反射防止膜、保護板、 プリズムアレイ、 レンズアレイシート、光拡散 板、 バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に 1層又は 2層以上配置するこ とができる。
次いで有機エレクトロルミネセンス装置 (有機 E L表示装置) について説明す る。 一般に、有機 E L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、例えばトリフエ二 ルァ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孑し注入層、 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つた構成が知られている。
有機 E L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 じるエネルギーが觉光物資を励起し、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。
有機 E L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 (I T O) な どの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。 一方、電子注入を 容易にして発光効率を上げるには、 陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが 重要で、 通常 M g— A g、 A 1—L iなどの金属電極を用いている。
このような構成の有機 E L表示装置において、 有機発光層は、厚さ 1 0 nm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 E L表示装置の表示面が鏡面の ように見える。
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 E L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。
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、 その偏光作用によつ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 7C /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。
すなわち、 この有機 E L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。
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。 実施例
以下に、 この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。 なお、以下にお いて、部とあるのは重量部を意味する。 実施例 1
重合度 2400、 ゲン化度 9 8. 5%のポリビュルアルコール樹脂を溶解した 固形分 1 3重量%のポリビニルアルコール水溶液と、 メソゲン基の両末端に一つ ずつァクリロイル基を有する液晶性単量体(ネマチック液晶 範囲が 40〜7 0 °C ) とグリセリンとを、 ポリビュルアルコール:液晶 4生単量体:グリセリン- 100 : 3 : 1 5 (重量比) になるように混合し、液晶温度範囲以上に加熱して ホモミキサ一にて撹拌して混合溶液を得た。 当該混合溶液中に存在している気泡 を室温 (23°C) で放置することにより脱泡した後に、 キャスト法にて塗工、 続 いて乾燥後に、 白濁した厚さ 70; umの混合フィルムを得た。 この混合フィルム を 1 30°Cで 1 0分間 理した。
上記混合フィルムを、 30°Cの水浴に浸漬して膨潤させた後、市販の二色性染 料(キシダ化学社製, Cong o Re d) の水裔夜 (濃度 1重量%) からなる 30 °Cの染色浴中で約 3倍に延伸した。 その後、 50 °Cのホウ酸 3重量%水溶液 からなる架橋浴にて総延伸倍率が 6倍になるように延伸した。 さらに、 30°Cの ホウ酸 4重量%7_K溶液で架橋した。 続いて 50tにて 4分間乾燥し、本発明の偏 光子を得た。
(異方散乱発現の確認と屈折率の測定) 得られた偏光子を偏光顕微鏡観察したところ、 ポリビニルアルコールマトリク ス中に無数に分散された液晶性単量体の微小領域が形成されていることが確認で きた。 この液晶性単量体は延伸方向に配向しており、微小領域の延伸方向 (Δη 2 方向) の平均長さは l〜2 mであった。
マトリクスと微小領域の屈折率については、各々別々に測定した。 測定は 20 °Cで行なった。 まず、 同一延伸条件で延伸したポリビニルアルコールフィルム単 独の屈折率をアッベ屈折計 (測定光 589 nm) で測定したところ、延伸方向 ( △ n1 方向) の屈折率 = 1. 54, Δη2 方向の屈折率 = 1. 52であった。 ま た液晶性単量体の屈折率 ( η β :異常光屈折率および η。 :常光屈折率) を測定 した。 no は、 垂直配向処理を施した高屈折率ガラス上に液晶性単量体を配向塗 設し、 アッベ屈折計 (測定光 589 nm) で測定した。 一方、水平配向処理した 液晶セルに液晶性単量体を注入し、 自動複屈折測定装置 (王子計測機器株式会社 製, 自動複屈折計 KOBRA21 ADH) にて位相差 (AnXd) を測定し、 ま た別途、 光干渉法によりセルギャップを (d) を測定し、位相差/セルギャップ から Δηを算出し、 この Δηと η。 の和を ne とした。 ηβ (Δη1 方向の屈折 率に相当) -1. 64、 η。 (Δη2 方向の屈折率に相当) =1. 52, であつ た。 従って、 An' =l. 64 - 1. 54 = 0. 10、 Δη2 =1. 52-1. 52 = 0. 00と算出された。
実施例 2
実施例 1において、液晶性単量体の代わりに、屈折率 1 · 51のアクリルスチ レンの球形微粒子 (平均径 2〃m) を用い、 ポリビニルアルコール:球形微粒子 = 100 : 2 (重量比) になるように混合したこと以外は実施例 1と同様にして 、混合溶液を得た。 また当該混合溶液を用いて実施例 1と同様にして混合フィル ムを作製した。 また得られた混合フィルムに実施例 1と同様にして湿式延伸を行 い偏光子を得た。 Δη1 =0. 03、 Δη2 =0. 01であった。 以上から所望 の異方散乱が発現していることが確認できた。
実施例 3
ポリビュルアルコール 1000部と水溶性吸収型二色性色素 (キシダ化学社製 , Congo Re d) 10部を含有する固形分濃度 10重量%の水溶液 ( 1 ) を調製した。 また、下式化学式 (1) で表される液晶性熱可型樹脂を 30部含有 する固形分濃度 20重量%のトルエン薪夜 (2) を調製した。 前記水溶液 (1) と前記トルエン辯夜 (2) を、 3部の界面活性剤 (花王難, ェマゾール L一 1 0) とともに混合した。 この混合辯夜をホモミキサ一を用いて撹禅し、溶媒キヤ スト法にて厚さ 7 O mのフィルムを得た。 両溶媒を十分に乾燥させたフィルム を、 12 0°Cで延伸倍率 3倍で一軸延伸処理した後、 急冷し、 偏光子 (フィルム ) を得た。 ·
化学式 ( 1 )
Figure imgf000032_0001
式中、 「6 5」 、 「3 5」 はモル比を表し、便宜的にブロック体として表して いる。
マトリクスと微小領域の屈折率については、実施例 1と同様に各々別々に測定 した。 同一延伸条件で延伸したポリビニルアルコールフィルム単独の、延伸方向 (△n1 方向) の屈折率 = 1. 54, Δη2.方向の屈折率 = 1. 52であった。 まだ液晶性単量体の屈折率 (ηβ :異常光屈折率および η。 :常光屈折率) を測 定した。 ns (Δη1 方向の屈折率に相当) = 1. 72 0、 η。 (Δίι2 方向の 屈折率に相当) = 1. 523, であった。 従って、 Δη1 = 1. 720 - 1. 5 4 = 0. 1 8. Δη 2 = 1. 5 23 - 1. 5 2 = 0. 00.3と算出された。 また二色' f生色素の吸収軸と Δη 1 方向を示す光軸方向とがほぼ一致していた。 また偏光顕微鏡を用い位相差による着色によって分散分布している液晶性熱可塑 性樹脂の微小領域の大きさを見積もったところ Δη2 方向の平均長さが 1; Lzmで あった。 比較例 1
実施例 1において、 ポリビュルアルコール水溶液そのものを用いてフィルムを 作製したこと以外は実施例 1と同様の操作を行なった。 また得られたフィルムに 実施例 1と同様にして、湿式延伸を行い偏光子を得た。
比較例 2
実施例 1において、 二色性染料水溶液の代わりに、 ヨウ素ーョゥ化カリゥム水 溶液 (ヨウ素濃度 0. 05重量%, ヨウ化カリウム 0. 35重量%) を用いてフ イルムを作製したこと以外は実施例 1と同様の操作を行なった。 また得られたフ イルムに実施例 1と同様にして、 湿式延伸を行い、 さらに水洗の際に、 ヨウ化力 リウム水溶液を用いて色調を調整したこと以外は実施例 1と同様にして偏光子を 得た。
mm)
実施例及び比較例で得られた偏光子 (サンプル) の光 寺性を、積分球付き分 光光度計 (日立製作所製の U— 4100) にて測定した。 各直線偏光 ( 550 η m) に対する透過率はグラントムソンプリズム偏光子を通して得られた完全偏光 を 100%として測定した。
偏光度 Pは、 { (k, 一 k2 ) / (k, +k2 ) } x 100、 で算出した 。 単体透過率 Tは、. T= (ki +k2 ) / 1、で算出した。
ヘイズ値は、 最大透過率方向の直線偏光に対するヘイズ値および吸収方向 (そ の直交方向) の直線偏光に対するヘイズ値を測定した。 ヘイズ値の測定は、 J I S K 7136 (プラスチック一透明材料のヘーズの求め方) に従って、 へ ィズメータ一 (村上色彩研究所製の HM— 150) を用いて、市販の偏光板 (日 東電工社製 NPF - SEG 1224 DU:単体透過率 43%, 偏光度 99. 96 %) を、 サンプルの測定光の入射面側に配置し、市販の偏光板とサンプル (偏光 子) の延伸方向を直交させて測定した時のヘイズ値を示す。 ただし、市販のヘイ ズメ一ターの光源では直交時の光量が検出器の感度限界以下となってしまうため 、別途設けた高光強度のハロゲンランプの光を光ファイバ一を用いて入光させ、 検出感度内とした後、手動にてシャツ夕一開閉を行い、 ヘイズ値を算出した。 また、 入射光 ¾J¾に対する後方散乱^ ¾の比率を測定した。 なお、後方散乱強 度は、 5° 傾斜積分球付き分光光度計 (日立製作所製, U-4 1 00) により反 射測定して求めた。 サンプルの裏面には、 黒アクリル板をアクリル系粘着剤を介 して貼り合わせ、裏面での反射は全て吸収させて、表面およびサンプル内部から の後方への反射および散乱強度のみを求めた。
ムラの評価は、 暗室において、液晶ディスプレイに用いられるバックライトの 上面にサンプル (偏光子) を配置しさらに、 市販の偏光板(日東電工社製の NP F-SEG 1 2 2 4 DU) を検光子として偏光軸が直交するように積層し、 目視 にて下記基準にて、 そのレベルを確認した。
X:目視にてムラが確認できるレベル。
〇:目視にてムラが確認できないレベル。
耐熱性の評価は、 偏光子の両面に、 トリァセチルセルロースフィルム (厚さ 8 um) を水溶性接着剤を用いて接着し、乾燥して偏光板を作成した。 この偏光 板を 1 0°Cの雰囲気下で 1時間放置した後に劣化の程度を目視にて以下の基準 で評価した。 偏光の評価は、 同じ 2枚のサンプルをの偏光軸を直交に配置した場 合の光の抜け具合と色合いを確認することにより行なつた。
X:試験の前後で偏光性能の劣化が目視で確認できる。
〇:試験の前後で偏光性能の劣化が目視で確認できない。
Figure imgf000035_0001
上記第 1表に示す通り、実施例の染料系偏光子は比較例 1の染料系偏光子に比 ベて、 直交時の透過率のヘイズ値が高く、 バラツキによるムラが散乱によって隠 蔽され確認できなくなつていることが分かる。 また実施例の染料系偏光子は、 比 較例 との対比により染料系偏光子の特徴である耐熱性も確保していることが分 かる。
次に、実施例 1と比較例 1の偏光板を、市販のツイストネマチック液晶パネル のバックライト側の偏光板と取り替えて並べて実装した。 これを暗室にて黒表示 してムラのレベルを確認したところ、 比較例 1の偏光板に比べて、実施例 1の偏 光板を実装した場合には、全くムラが確認されず、視認性が非常に良好であった 得られた偏光子は、 マトリクス中に吸収二色性染料が存在するため、光が吸収 層を通過する光路長が長くなるため、特開 2 0 0 2— 2 0 7 1 1 8号公報に記載 の偏光子よりも偏光性能の向上効果が大きい。 また製造工程が簡単である。 本発明の偏光子の構造と類似する偏光子として、特開 2 0 0 2— 2 0 7 1 1 8 号公報には、樹脂マトリクス中に液晶性複屈折材料と吸収二色性材料との混合相 を分散させたものが開示されている。 その効果は本発明と同 asのものである。 しかし、特開 2 0 0 2 - 2 0 7 1 1 8号公報のように分散相に吸収二色性材料が 存在している場合に比較して、 本発明のようにマトリクス層に吸収二色性材料が 存在する方が、散乱した偏光が吸収層を通過するが光路長が長くなるため、 より 散乱した光を吸収することができる。 ゆえに、本発明のほうが偏光性能の向上の 効果がはるかに高い。 また! ¾t工程が簡単である。
また特表 2 0 0 0 - 5 0 6 9 9 0号公報には、 連続相または分散相のいずれか に二色性染料が添加された光学体が開示されている。 特表 2 0 0 0— 5 0 6 9 9 0号公報に記載の発明の背景には、 A p h o n i nらによって、液晶液滴をポリ マーマトリクス中に配置してなる延伸フィルムの光学特性について記載されてい ることが述べられている。 しかし、 A p h o n i nらは、 二色性染料を用いるこ となくマトリクス相と分散相 (液晶成分) とからなる光学フィルムに言及したも のであつて、液晶成分は液晶ポリマ一または液晶モノマ一の重合物ではないため 、 当該フィルム中の液晶成分の複屈折は典型的に温度に依存し敏感である。 一方 、本発明は吸収二色性染料を含有する透光性熱可塑性樹脂により形成されるマト リクス中に、微小領域が分散された構造のフィルムからなる偏光子を提供するも のであり、 さらには本発明の液晶性材料は、液晶ポリマーでは液晶^範囲で配 向させた後、室温に冷却して配向が固定され、液晶モノマーでは同様に配向させ た後、紫外線硬化等によって配向が固定されるものであり、液晶性材料により形 成された微小領域の複屈折は温度によつて変化するものではない。 産業上の利用可能性
本発明は偏光子として有用であり、 当該偏光子を用いた偏光板や光学フィルム は、液晶表示装置、 有機 E L表示装置、 C RT. P D P等の画像表示装置に好適 に適用できる。

Claims

請求の範囲
. 1. 吸収二色性染料を含有する透光性熱可塑性樹脂により形成されるマトリク ス中に、微小領域が分散された構造のフィルムからなる偏光子であつて、 透過方向の直線偏光に対する透過率が 80%以上、 かつヘイズ値が 10%以下 であり、 吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 50%以上であることを特徴と する偏光子。
2. 微小領域は、配向された複屈折材料により形成されていることを特徴とす る請求の範囲第 1項に記載の偏光子。
3. 複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すことを特徴とする 請求の範囲第 2項に記載の偏光子。
4. 微小領域の複屈折が 0. 02以上であることを特徴とする請求の範囲第 2 項または第 3項に記載の偏光子。
5. 微小領域を形成する複屈折材料と、透光性熱可塑性樹脂との各光軸方向に 対する屈折率差は、
最大値を示す軸方向における屈折率差(Δη1 ) が 0. 03以上であり、 かつ Δη1 方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差 (Δη2 ) が、前 記 Δη1 の 50%以下であることを特徴とする請求の範囲第 2項〜第 4項のいず れかに記載の偏光子。
6. 入射光強度に対する後方散乱強度の比率が、 30%以下であることを特徴 とする請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載の偏光子。
7. 吸収二色性染料は、 その吸収軸が、 Δη1 方向に配向していることを特徴 とする請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれかに記載の偏光子。
8. 前記フィルムが、延伸によって^されたものであることを特徴とする請 求の範囲第 1項〜第 7項のいずれかに記載の偏光子。
9. 微小領域は、 Δη2 方向の長さが 0. 0 5〜500 mであることを特徴 とする請求の範囲第 1項〜第 8項のいずれかに記載の偏光子。
1 0. 微小領域を形成する複屈折材料が、 透光性熱可塑性樹脂のガラス転移温 度よりも低い温度領域において、 ネマチック相またはスメクチック相の状態が出 現する液晶性熱可塑樹脂であることを特徴とする請求の範囲第 3項〜第 9項のい ずれかに記載の偏光子。
1 1 . 微小領域を形成する複屈折材料が、 透光性熱可塑性樹脂のガラス転移温 度よりも低い温度領域において、 ネマチック相またはスメクチック相状態が出現 する液晶単量体を配向させた後に、重合したものであることを特徼とする請求の 範囲第 3項〜第 9項のいずれかに記載の偏光子。
1 2 · 吸収二色性染料が、可視光波長領域に二色比 3以上の吸収帯を少なくと も 1箇所以上有する染料であることを特徴とする請求の範囲 1〜 1 1のいずれか に記載の偏光子。
1 3 . 請求の範囲第 1項〜第 1 2項のいずれかに記載の偏光子の少なくとも片 面に、透明保護層を設けた偏光板。
1 4 . 請求の範囲第 1項〜第 1 2項のいずれかに記載の偏光子または請求の範 囲第 1 3項に記載の偏光板が、少なくとも 1枚積層されていることを特徴とする 光学フィルム。
1 5 . 請求の範囲第 1項〜第 1 2項のいずれかに記載の偏光子、 請求の範囲第 1 3項に記載の偏光板または請求の範囲第 1 4項に記載の光学フィルムが用いら れていることを特徴とする画像表示装置。
PCT/JP2003/011333 2002-09-09 2003-09-05 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置 WO2004023173A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/526,876 US7248331B2 (en) 2002-09-09 2003-09-05 Polarizer, optical film, and image display

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-262403 2002-09-09
JP2002262403 2002-09-09
JP2003-294274 2003-08-18
JP2003294274 2003-08-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004023173A1 true WO2004023173A1 (ja) 2004-03-18

Family

ID=31980598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/011333 WO2004023173A1 (ja) 2002-09-09 2003-09-05 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7248331B2 (ja)
KR (1) KR20050034719A (ja)
TW (1) TWI276849B (ja)
WO (1) WO2004023173A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005093473A1 (ja) * 2004-03-29 2005-10-06 Nitto Denko Corporation 楕円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
WO2006025282A1 (ja) * 2004-09-01 2006-03-09 Nitto Denko Corporation 偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
US7429753B2 (en) 2005-05-20 2008-09-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Display device
CN100434950C (zh) * 2004-03-23 2008-11-19 日东电工株式会社 偏振片、光学薄膜以及图像显示装置
US7630027B2 (en) 2005-05-20 2009-12-08 Epson Imaging Devices Corporation Display device having a metal polarizing layer disposed between a first substrate and a common electrode which itself is disposed between a liquid crystal layer and the first substrate
US7847883B2 (en) 2005-05-20 2010-12-07 Epson Imaging Devices Corporation Reflective liquid crystal display device

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7256921B2 (en) * 2003-07-01 2007-08-14 Transitions Optical, Inc. Polarizing, photochromic devices and methods of making the same
US9096014B2 (en) 2003-07-01 2015-08-04 Transitions Optical, Inc. Oriented polymeric sheets exhibiting dichroism and articles containing the same
KR101174749B1 (ko) * 2003-11-06 2012-08-17 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 배향된 중합체막을 포함하는 이색성 게스트 호스트 편광체
JP4394479B2 (ja) * 2004-02-26 2010-01-06 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
US20080231793A1 (en) * 2004-03-08 2008-09-25 Nitto Denko Corporation Methods for Manufacturing Polarizers, Polarizing Plates and Laminated Optical Films, and Polarizers, Polarizing Plates, Laminated Optical Films, and Image Displays
JP2005292225A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nitto Denko Corp 光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005292719A (ja) * 2004-04-05 2005-10-20 Nitto Denko Corp 偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
US20060051586A1 (en) * 2004-08-28 2006-03-09 Park Sang H Film for PDP filter, PDP filter comprising the same and plasma display panel produced by using the PDP filter
US7486442B2 (en) * 2004-09-30 2009-02-03 Industrial Technology Research Institute Polarizer protective film, polarizing plate, and visual display
KR20060060583A (ko) * 2004-11-30 2006-06-05 산요덴키가부시키가이샤 조명 장치 및 그 조명 장치를 이용한 반사형 액정 표시장치
KR100604735B1 (ko) * 2004-12-20 2006-07-28 에스케이씨 주식회사 편광성이 우수한 폴리에스테르계 광학 필름
TWI417564B (zh) 2005-02-21 2013-12-01 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method and manufacturing apparatus for optical laminate
TW200641387A (en) 2005-02-21 2006-12-01 Dainippon Printing Co Ltd Anti-glare optical multilayer body
KR100679851B1 (ko) * 2005-09-15 2007-02-07 주식회사 디엠에스 평판 인쇄용 소프트 몰드의 제조방법
JP4664260B2 (ja) * 2005-09-21 2011-04-06 シャープ株式会社 表示装置
KR100773993B1 (ko) * 2006-03-10 2007-11-08 (주)케이디티 광여기 시트
US7773834B2 (en) 2006-08-30 2010-08-10 3M Innovative Properties Company Multilayer polarizing fibers and polarizers using same
US20080055724A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Optical devices containing birefringent polymer fibers
US20080057277A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers
US7599592B2 (en) * 2006-08-30 2009-10-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers with aligned fibers
WO2008027769A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Direct-lit backlight with angle-dependent birefringent diffuser
JP4751312B2 (ja) * 2006-12-22 2011-08-17 日東電工株式会社 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP4609529B2 (ja) * 2008-06-11 2011-01-12 ソニー株式会社 偏光板、表示装置および電子機器
TW201009401A (en) * 2008-07-04 2010-03-01 Mitsui Chemicals Inc Polarizing diffuser film and fabricating method thereof and liquid crystal display device including polarizing diffuser film
US9513524B2 (en) 2010-10-04 2016-12-06 Alphamicron Incorporated Wide band variable transmittance optical device
US9134551B2 (en) 2010-10-04 2015-09-15 Alphamicron Incorporated Wide band variable transmittance optical device and mixture
JP2014197163A (ja) * 2013-01-17 2014-10-16 株式会社ダイセル 半透明拡散型偏光積層体及びその用途
TWI656011B (zh) * 2014-03-14 2019-04-11 日東電工股份有限公司 層合體、延伸層合體、延伸層合體之製造方法、使用此等之包括偏光膜之光學膜層合體之製造方法、及偏光膜
KR102289904B1 (ko) 2015-01-23 2021-08-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2017110084A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 富士フイルム株式会社 直下型バックライトユニット
CN109154685B (zh) * 2016-03-31 2022-04-19 日产化学株式会社 配向层形成组合物
US10627556B2 (en) 2017-09-08 2020-04-21 Apple Inc. Electronic devices with optical component windows
US10866455B2 (en) 2017-10-19 2020-12-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Display devices including photochromic-dichroic compounds and dichroic compounds
JP7160899B2 (ja) * 2018-03-23 2022-10-25 富士フイルム株式会社 偏光子、偏光子の製造方法、積層体および画像表示装置
CN111886527B (zh) * 2018-03-23 2022-05-24 富士胶片株式会社 偏振器、偏振器的制造方法、层叠体及图像显示装置
US20230194764A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-22 Meta Platforms Technologies, Llc Active modulation of the refractive index in organic thin films via charge injection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002207118A (ja) * 2001-01-05 2002-07-26 Nitto Denko Corp 偏光フィルム及び液晶表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1269555A (en) 1984-11-16 1990-05-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Light-polarizing film
JP3569560B2 (ja) 1995-01-24 2004-09-22 東燃化学株式会社 無機フィラー強化樹脂組成物
US5825543A (en) * 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
US5867316A (en) * 1996-02-29 1999-02-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer film having a continuous and disperse phase

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002207118A (ja) * 2001-01-05 2002-07-26 Nitto Denko Corp 偏光フィルム及び液晶表示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100434950C (zh) * 2004-03-23 2008-11-19 日东电工株式会社 偏振片、光学薄膜以及图像显示装置
WO2005093473A1 (ja) * 2004-03-29 2005-10-06 Nitto Denko Corporation 楕円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
WO2006025282A1 (ja) * 2004-09-01 2006-03-09 Nitto Denko Corporation 偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
US7429753B2 (en) 2005-05-20 2008-09-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Display device
US7557874B2 (en) 2005-05-20 2009-07-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Display device
US7630027B2 (en) 2005-05-20 2009-12-08 Epson Imaging Devices Corporation Display device having a metal polarizing layer disposed between a first substrate and a common electrode which itself is disposed between a liquid crystal layer and the first substrate
US7847883B2 (en) 2005-05-20 2010-12-07 Epson Imaging Devices Corporation Reflective liquid crystal display device
US8536568B2 (en) 2005-05-20 2013-09-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Display device
US8841837B2 (en) 2005-05-20 2014-09-23 Epson Imaging Devices Corporation Display device
US8970104B2 (en) 2005-05-20 2015-03-03 Epson Imaging Devices Corporation Display device
US9357612B2 (en) 2005-05-20 2016-05-31 Epson Imaging Devices Corporation Display device

Also Published As

Publication number Publication date
US20060007371A1 (en) 2006-01-12
US7248331B2 (en) 2007-07-24
KR20050034719A (ko) 2005-04-14
TWI276849B (en) 2007-03-21
TW200407568A (en) 2004-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004023173A1 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP4583982B2 (ja) 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
US20070206282A1 (en) Circularly Polarizing Plate, Optical Film and Image Display
WO2005093473A1 (ja) 楕円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
US20070279741A1 (en) Polarizing Plate, Optical Film and Image Display
JP3724801B2 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
WO2005098488A1 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
US20070195244A1 (en) Optical Film And Image Display
KR20070003816A (ko) 편광자의 제조 방법, 편광판의 제조 방법, 적층 광학필름의 제조 방법, 편광자, 편광판, 적층 광학 필름 및화상 표시 장치
WO2005093474A1 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
WO2005098489A1 (ja) 偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2007140127A (ja) 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005037890A (ja) 偏光子の製造方法、偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP3779723B2 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
KR100822688B1 (ko) 편광자, 편광판, 광학 필름, 화상 표시장치, 및 편광자의 제조 방법
US20070159580A1 (en) Polarizing plate, optical film and image display
JP4335618B2 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2007025089A (ja) 透光性フィルム、その製造方法、偏光子、その製造方法、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
WO2004038463A1 (ja) 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005202368A (ja) 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
JP4233443B2 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
WO2005062086A1 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005202146A (ja) 偏光子の製造方法、偏光板の製造方法、積層光学フィルムの製造方法、偏光子、偏光板、積層光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005242044A (ja) 偏光子の製造方法、偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2005202367A (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020057001266

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 20038195720

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006007371

Country of ref document: US

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10526876

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020057001266

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10526876

Country of ref document: US