WO2005098489A1

WO2005098489A1 - 偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置

Info

Publication number: WO2005098489A1
Application number: PCT/JP2005/004961
Authority: WO
Inventors: Masahiro Yoshioka; Minoru Miyatake
Original assignee: Nitto Denko Corporation
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2005-10-20
Also published as: US20080278673A1; CN1965251A; JP2005292719A; TW200613776A; KR20070003910A

Abstract

　本発明の偏光子は、透光性樹脂により形成されるマトリクス中に、少なくとも２種類の微小領域が分散された構造のフィルムからなり、その微小領域の少なくとも１種が液晶性複屈折材料により形成されており、他の微小領域の少なくとも１種が前記液晶性複屈折材料の液晶温度範囲で二色性を喪失しない二色性吸光体を含有するポリビニルアルコール系樹脂材料により形成されている。かかる偏光子は、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる高透過率、高偏光度を有し、かつ耐熱性に優れる。

Description

明細書

偏光子、偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置

技術分野

[0001] 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、光学フィルムに関する。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 EL 表示装置、 CRT, PDP等の画像表示装置に関する。

背景技術

[0002] 時計、携帯電話、 PDA,ノートパソコン、パソコン用モニタ、 DVDプレイヤー、 TV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、液晶のスィッチングによる偏光状態変化を可視化させたものであり、その表示原理力偏光子が用いられている。特に、 TV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。

[0003] 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、る（たとえば、特許文献 1参照)。しかし、ヨウ素系偏光子は短波長側の偏光度が相対的に低いため、短波長側では黒表示での青抜け、白表示での黄色みなどの色相上の問題点を有する。

[0004] またヨウ素系偏光子は、ヨウ素吸着の際にムラが発生しやすい。そのため、特に黒表示の際には、透過率のムラとして検出され、視認性を低下させるという問題があつた。この問題を解決する方法としては、たとえば、ヨウ素系偏光子に吸着させるヨウ素の吸着量を増力 tl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する方法や、ムラそのものを発生しにくい延伸プロセスを採用する方法などが提案されている。し力しながら、前者は、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問題がある。また、後者は、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問題があった。

[0005] 一方、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、る（たとえば、特許文献 2参照)。力かる偏光子は耐熱性を向上させたものであり、携帯電話や PDAなどの屋外使用を伴うものや、車載用ナビゲーシヨンや液晶プロジェクタ等の高温下での使用が予想されるものに対し、ヨウ素系偏光子ではヨウ素の昇華ゃ錯体状態の変化に伴う偏光分離機能の低下により使用に耐えないことから、その代替として提案されている。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、染料系偏光子はヨウ素系偏光子に比べて光透過率と偏光度の両立性に劣っている。すなわち、光透過率を優先して二色性色素の濃度を薄くするとコントラストに乏しくなり、濃度を高めるとコントラストは向上するものの光透過率が低下して暗くなるため、ヨウ素系偏光子のように光透過率と偏光度を両立させることが難しい。

[0006] これらの問題に対して、榭脂マトリクス中に液晶性複屈折材料と二色性染料との混合相を分散させた偏光子が開示されている (特許文献 3参照)。当該偏光子は、二色性染料に吸収される方向の偏光を散乱させて、その偏光吸収効率を高め、光透過率と偏光度を両立させている。特許文献 3では、微小領域として分散されている液晶性複屈折材料中に予め二色性染料を混合させて、その微小領域中で配向させている。しかし、その配向規制力はヨウ素系偏光子におけるヨウ素錯体に対する延伸ポリビニルアルコールの配向規制力に比べて低、ため、二色性染料が本来持ち合わせてヽる二色性を十分発現できず、偏光子としての特性向上の程度は限られている。

特許文献 1：特開 2001—296427号公報

特許文献 2 :特開昭 62— 123405号公報

特許文献 3：特開 2002— 207118号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる高透過率、高偏光度を有し、かつ耐熱性に優れる偏光子を提供することを目的とする。

[0008] 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表示装置を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0009] 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。

[0010] すなわち本発明は、透光性榭脂により形成されるマトリクス中に、少なくとも 2種類の微小領域が分散された構造のフィルム力なり、その微小領域の少なくとも 1種が液晶性複屈折材料により形成されており、他の微小領域の少なくとも 1種が前記液晶性複屈折材料の液晶温度範囲で二色性を喪失しない二色性吸光体を含有するポリビ -ルアルコール系榭脂材料により形成されてヽることを特徴とする偏光子、に関する

[0011] 前記微小領域を形成する液晶性複屈折材料は配向して、ることが好ま、。また前記液晶性複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すことが好ま、

[0012] 上記本発明の偏光子は、透光性榭脂により形成されるマトリクス中に、少なくとも 2 種類の微小領域を分散させている。その微小領域の少なくとも 1種は液晶性複屈折材料であり、他の微小領域の少なくとも 1種は二色性吸光体を含有するポリビニルァルコール系榭脂材料である。このように二色性吸光体による吸収二色性の機能にカロえて、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ヽる。また、二色性吸光体は液晶温度範囲で二色性を喪失せず、これを微小領域に含有させて!/、るため耐熱性にも優れる。

[0013] 異方散乱の散乱性能は、マトリクスと微小領域の屈折率差に起因する。微小領域を形成する液晶性複屈折材料は、マトリクスの透光性榭脂に比べて、 Δηの波長分散が高いため、散乱する軸の屈折率差が短波長側ほど大きくなり、短波長ほど散乱量が多い。そのため、短波長ほど偏光性能の向上効果が大きぐ全体として高偏光かつ色相のニュートラルな偏光子を実現できる。特に二色性吸光体としてヨウ素を用いたヨウ素系偏光子は、短波長側の偏光性能の相対的に低いことから、本発明による偏光性能向上、ニュートラルイ匕の効果が大きい。

[0014] 前記偏光子において、液晶性複屈折材料の複屈折が 0. 02以上であることが好ましい。微小領域に用いる液晶性複屈折材料は、より大きい異方散乱機能を獲得する、う観点力前記複屈折を有するものが好ましく用いられる。

[0015] 前記偏光子にお!ヽて、微小領域を形成する液晶性複屈折材料と、透光性榭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%以下であることが好ましい。

[0016] 各光軸方向に対する前記屈折率差（Δη¹)、 (Δη )を、前記範囲に制御することで、米国特許第 2123902号明細書で提案されるような、 Δη¹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、 Δη¹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、 Δη²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、 Δη¹方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差（Δη²)はともに等し、ことが好まし、。

[0017] 散乱異方性を高くするには、 Δη方向の屈折率差 (Δη )を、 0. 03以上、好ましくは 0. 05以上、特に好ましくは 0. 10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 30%以下であるのが好ましい。

[0018] 前記偏光子において、微小領域を形成するポリビニルアルコール系榭脂材料に含有されている二色性吸光体は、その吸収軸が、 Δη¹方向に配向していることが好ましい。

[0019] ポリビニルアルコール系榭脂材料中の二色性吸光体を、その材料の吸収軸が前記 △η¹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 Δη方向の直線偏光成分は、異方散乱性能を有しない従来型偏光子と同じぐ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、かつ二色性吸光体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。このように光が散乱された場合、散乱がない場合に比べて光路長が飛躍的に長くなる。結果として Δη¹ 方向の偏光成分は従来の偏光子と比べ、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。

[0020] 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主透過率 (第 1主透過率 k (透過率最大方位 = Δη²方向の直線偏光透過率）

1

、第 2主透過率 k (透過率最小方向二 !!¹方向の直線偏光透過率)）を用いて以下

2

aiffrnTヲる。

[0021] 市販のヨウ素系偏光子では二色性吸光体 (ヨウ素系吸光体）がー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. 5X ((k)²+(k)²)、

1 2

偏光度 = (k k ) Z (k + k )、で表される。

1 2 1 2

[0022] 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と仮定すると、その場合の主透過率はそれぞれ、 k、 k ' = 10^χ (但し、 χは a logkである）、で表される。

1 2 2

[0023] つまり、この場合の平行透過率、偏光度は、

平行透過率 =0. 5X ((k)²+(k，）²)、

1 2

偏光度 =(k k ')/(k +k ')、で表される。

1 2 1 2

[0024] 例えば、市販のヨウ素系偏光子（平行透過率 0. 385,偏光度 0. 965 :k =0. 877

1

, k =0.016)と同条件 (染色量、作製手順が同じ)で本発明の偏光子を作成したと

2

すると、計算上では αが 2倍の時、 k =0.0003まで低くなり、結果として平行透過率

2

は 0. 385のまま、偏光度は 0. 999に向上する。上記は、計算上であり、もちろん散乱による偏光解消や表面反射および後方散乱の影響などにより幾分機能が低下する。上式力も分力るように αが高い程良ぐ二色性吸光体の二色比が高いほど高機能が期待できる。 αを高くするには、散乱異方性機能をできるだけ高くし、 Δη¹方向の偏光を選択的に強く散乱させればよい。また、後方散乱は少ない方が良ぐ入射光強度に対する後方散乱強度の比率は 30%以下が好ましぐさらには 20%以下が好ましい。

[0025] 前記偏光子において、フィルム力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。

[0026] 前記偏光子において、偏光子の微小領域は、 Δη²方向の長さが 0.05-500 であることが好ましい。

[0027] 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. 05-500 ^ 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。

[0028] 前記偏光子において、二色性吸収体は、少なくとも 400— 700nmの波長帯域に吸収領域を有するものが用いられる。

[0029] 前記偏光子は、透過方向の直線偏光に対する透過率が 70%以上、かつヘイズ値力 S10%以下であり、吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 50%以上であることが好ましい。

[0030] 前記透過率、ヘイズ値を有する本発明の偏光子は、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、他の光学特性を犠牲にすることなぐ高透過率、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。

[0031] 本発明の偏光子は、透過方向の直線偏光、すなわち前記二色性吸光体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ぐ入射した直線偏光の光強度を 100としたとき 70%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 75%以上がより好ましぐさらには光線透過率 80%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 380nm— 780nmの分光透過率より CIE1931 XYZ表色系に基づき算出した Y値に相当する。なお、偏光子の表裏面の空気界面により約 8%— 10%が反射されるため、理想的極限は 100%からこの表面反射分を差し引いたものとなる。

[0032] また本発明の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、 10%以下であることが好ましい。より好ましくは 8%以下、さらに好ましくは 5% 以下である。一方、偏光子は吸収方向の直線偏光、すなわち前記二色性吸光体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 30%以上であることが好ましい。より好ましくは 40%以上、さらに好ましくは 50%以上である。なお、ヘイズ値は、 JIS K 7136 (プラスチック一透明材料の - ^一ズの求め方）に基づいて測定した値である。

[0033] 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 21239 02号明細書や、特開平 9— 274108号公報ゃ特開平 9— 297204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ィルムと、二色性吸収型偏光子とを散乱最大の軸と吸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。

[0034] また本発明は、前記偏光子に、透明保護層が設けられていない偏光板、に関する

[0035] 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。

[0036] 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。

[0037] さらに本発明は、前記偏光子、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

[0038] [図 1]本発明の偏光子の一例を示す概念図である。

符号の説明

[0039] 1 透光性榭脂

2a 液晶性複屈折材料の微小領域 2b ポリビニルアルコール系榭脂材料の微小領域

3 二色性吸光体

発明を実施するための最良の形態

[0040] 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図である。図 1においては、透光性榭脂 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、少なくとも 2種類の微小領域 2が分散された構造を有する。微小領域 2は、少なくとも 1種は液晶性複屈折材料により形成される微小領域 2aであり、他の少なくとも 1種は二色性吸光体 3を含有するポリビニルアルコール系榭脂材料により形成される微小領域 2bである。なお二色性吸光体 3は、マトリクスとなる透光性榭脂 1中に分散されて、てもよ、。

[0041] 図 1は、微小領域 2aと透光性榭脂 1との屈折率差が最大値を示す軸方向（Δη方向）に、微小領域 2bに含まれる二色性吸光体 3が配向している場合の例である。微小領域 2aでは、 Δη¹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 Δη¹方向は吸収軸となって、る。フィルム面内にぉ、て Δη¹方向に直交する Δη²方向は透過軸となっている。なお、 Δη¹方向に直交するもう一つの Δη²方向は厚み方向である。

[0042] 透光性榭脂 1は、可視光領域において透光性を有し、二色性吸光体を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。透光性榭脂 1としては、透光性の水溶性榭脂があげられる。ただし、微小領域 2bとして、ポリビニルアルコール系榭脂を分散させるため、ポリビニルアルコール系榭脂以外のものが用いられる。マトリクスがポリビニルアルコ一ル系榭脂以外の榭脂を用いるため耐熱性、耐湿性がよい。特に水溶性以外の榭脂を用いる場合に耐熱性、耐湿性がよい。透光性榭脂 1としては、例えばポリビニルピロリドン系榭脂、アミロース系榭脂等の水溶性榭脂があげられる。また透光性榭脂 1 としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系榭脂；ポリスチレンやアクリロニトリル 'スチレン共重合体 (AS榭脂）等のスチレン系榭脂；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、エチレン 'プロピレン共重合体等のォレフィン系榭脂等があげられる。さら〖こは、塩ィ匕ビ二ル系榭脂、セルロース系榭脂、アクリル系榭脂、アミド系榭脂、イミド系榭脂、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系榭脂、ポリエーテルエーテルケトン系榭脂ポリマー、ポリフエ二レンスルフイド系榭脂、塩化ビニリデン系榭脂、ビニルブチラール系榭脂、ァリレート系榭脂、ポリオキシメチレン系榭脂、シリコーン系榭脂、ウレタン系榭脂等があげられる。これらは押出し成形可能な榭脂を好適に用いることができる。前記透光性榭脂 1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、異方性を有するものでもよ、。

[0043] 微小領域 2aの形成には液晶性複屈折材料が用いられる。液晶性複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すものが好ましく用いられる。すなわち、液晶性複屈折材料は、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 2a にお、ては液晶性を示して、てもよく、液晶性を喪失して!/、てもよ!/、。

[0044] 微小領域 2aを形成する液晶性複屈折材料は、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よぐまたリオトロピック液晶性のものでもよい。また、液晶性複屈折材料は、液晶性熱可塑樹脂でもよぐ液晶性単量体の重合により形成されていてもよい。液晶性複屈折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、ものが好ま、。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、。液晶性熱可塑性榭脂は、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 2a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 2aを形成させることができるが、形成した微小領域 2aでは液晶性が喪失されてしまうものがある。

[0045] 前記液晶性熱可塑性榭脂としては、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ーを特に制限なく使用できる。主鎖型の液晶ポリマーとしては、芳香族単位等力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、ポリエステノレ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-ル系、ビフエ-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。

[0046] 側鎖型の液晶ポリマーとしては、ポリアタリレート系、ポリメタタリレート系、ポリひーハローアタリレート系、ポリ _α—ノヽ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、ビフェ-ル系、フエ-ルペンゾエート系、フエ-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、フエ-ルピリミジン系、ジフエ-ルアセチレン系、ジフエ-ノレベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロへキシノレベンゼン系、ターフェ -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-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-ル基は、ハロゲン基を有するものを用いることができる。

[0047] また、、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ーサ部を介して結合していてもよい。スぺーサ部としては、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— 20、好ましくは 2— 12 、ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は 0— 10、好ましくは 1一 3である。

[0048] 前記液晶性熱可塑樹脂は、ガラス転移温度 50°C以上、さらには 80°C以上であることが好ましい。また、重量平均分子量が 2千一 10万程度のものが好ましい。

[0049] 液晶性単量体としては、末端にアタリロイル基、メタクリロイル基等の重合性官能基を有し、これに前記環状単位等力なるメソゲン基、スぺー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、アタリロイル基、メタクリロイル基等を 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。

[0050] 微小領域 2aを形成する材料は、前記液晶性複屈折材料に全てが限定されるものではなぐマトリクス材料と異なる素材であれば、非液晶性の榭脂を用いることができる。榭脂としては、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリカーボネート、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 2a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力 S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榭脂があげられる。微粒子のサイズは特に制限されないが、 0. 05-500 、好ましくは 0. 5— 100 /z mの粒子径のものが用いられる。微小領域 2aを形成する材料は、前記液晶性複屈折材料が好ましいが、前記液晶性複屈折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 2aを形成する材料は、非液晶性材料を単独で使用することもできる。

[0051] 微小領域 2bは、二色性吸光体 3を含有するポリビニルアルコール系榭脂材料により形成される c

[0052] 前記微小領域 2bに用いるポリビュルアルコール系榭脂材料は、前記二色性吸光体 3によって染色されるものを特に制限なく使用できる。例えば、従来より偏光子に用 V、られて、るポリビュ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誘導体としては、ポリビュルホルマール、ポリビニルァセター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、クロトン酸などの不飽和カルボン酸やそのアルキルエステル、アクリルアミドなどで変性したものがあげられる。

[0053] 二色性吸光体 3は、耐熱性を有し、微小領域 2aを形成する液晶性複屈折材料を液晶温度範囲で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。力かる二色性吸光体 3としては、ヨウ素系吸光体、吸収二色性染料や顔料があげられる。

[0054] 吸収二色性染料としては、従来よりポリビニルアルコール系榭脂に添加することにより二色性を発現させるものが好ましく用いられる。例えば、特開平 5— 296281号公報、特開平 5— 295282号公報、特開平 5 - 311086号公報、特開平 6— 122830号公報、特開平 6— 128498号公報、特開平 7-3172号公報、特開平 8—67824号公報、特開平 8— 73762号公報、特開平 8— 127727号公報などに示されている二色性染料は限定なく使用できる。また、特開平 5— 53014号公報、特開平 5— 53015号公報、特開平 6— 122831号公報、特開平 6— 265723号公報、特開平 6— 337312号公報、特開平 7-159615号公報、特開平 7-318728号公報、特開平 7-325215号公報、特開平 7— 325220号公報、特開平 8— 225750号公報、特開平 8— 291259 号公報、特開平 8— 302219号公報、特開平 9— 73015号公報、特開平 9— 132726 号公報、特開平 9— 302249号公報、特開平 9— 302250号公報、特開平 10—2593 11号公報、特開 2000— 319633号公報、特開 2000— 327936号公報、特開 2001 —2631号公報、特開 2001— 4833号公報、特開 2001— 108828号公報、特関 200 1—240762号公報、特開 2002— 105348号公報、特開 2002— 155218号公報、特開 2002— 179937号公報、特開 2002— 220544号公報、特開 2002— 275381号公報、特開 2002— 357719号公報、特開 2003— 64276号公報、特開平 2— 13903号公報、特開平 2-89008号公報、特開平 3-89203号公報、特開 2003— 313451号公報、特開 2003— 327858号公報などに示される二色性染料や、特開平 9— 23014 2号公報、特開平 11 218610号公報、特開平 11 218611号公報、特開 2001— 2 7708号公報、特開 2001— 33627号公報、特開 2001— 56412号公報、特開 2002 —296417号公報、特開平 1—313568号公報、特開平 3— 12606号公報、特開 200 3— 215338号公報、 WO00Z37973号パンフレットなどに示される二色性染料も好適に使用できる。無論、本発明においては吸収二色性染料はこれらに限定される訳ではなぐポリビニルアルコール系榭脂を染色できるものを、ずれも好適に使用できる。

[0055] 本発明の偏光子は、透光性榭脂 1によりマトリクスを形成したフィルムを作製すると共に、ポリビュルアルコール系榭脂材料で形成される分散された微小領域 2bに二色性吸光体 3を含有させ、さらに液晶性複屈折材料で形成される微小領域 2aを分散させる。また、フィルム中において、前記 Δη¹方向の屈折率差（ !!¹)、 Δη²方向の屈折率差（Δη²)が前記範囲になるように制御する。

[0056] 力かる本発明の偏光子の製造工程は、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榭脂に、微小領域となる液晶性複屈折材料、二色性吸光体により染色されたポリビニルアルコール系材料が分散された混合溶液または溶融榭脂を製造する工程、

(2)前記（1)の混合溶液または溶融榭脂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（1)の工程にぉ、て二色性吸光体を添加しな、場合には、微小領域となるポリビニルアルコール系榭脂材料に、二色性吸光体を分散させる (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。 [0057] 前記工程（1)では、まず、マトリクスを形成する透光性榭脂に、微小領域となる液晶性複屈折材料、二色性吸光体により染色されたポリビニルアルコール系材料が分散された混合溶液または溶融榭脂を調製する。

[0058] 混合溶液を調製する場合、その調製法は特に制限されないが、前記マトリクス成分

(透光性榭脂）と液晶性複屈折材料およびポリビュルアルコール系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、液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系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、マトリクス成分の溶液に液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系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。二色性吸光体も併せて分散させる場合には、マトリクスを形成する材料、液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系材料と二色性吸光体を一度に混合する方法や、予めポリビュルアルコール系榭脂材料に二色性吸光体を分散させた後、マトリクスを形成する材料、液晶性複屈折材料と混合する方法などがあげられるが、調製法はこれらに限定されず適宜な方法を採用できる。

[0059] 前記工程 (1)において溶融榭脂を調製する場合、その調製法は特に制限されない力前記マトリクス成分と液晶性複屈折材料およびポリビュルアルコール系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、液晶性複屈折材料およびポリビ- ルアルコール系材料としてマトリクス成分とは相溶しにく、材料を選択し、マトリクス成分の溶液に液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系材料の溶液を界面活性剤などの分散剤を介して溶融混練'分散させる方法などあげられる。二色性吸光体も併せて分散させる場合には、マトリクスを形成する材料、液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系材料と二色性吸光体を一度に混合する方法や、予めポリビュルアルコール系榭脂材料と二色性吸光体を溶融混練後、あらためてマトリクスを形成する材料、液晶性複屈折材料を紺練する方法などがあげられるが、調製法はこれらに限定されず適宜な方法を採用できる。

[0060] マトリクス中に分散させる液晶性複屈折材料の使用量は、特に制限されないが、透光性榭脂 100重量部に対して、液晶性複屈折材料を 0. 01— 100重量部、好ましくは 0. 1— 10重量部である。またマトリクス中に分散させるポリビニルアルコール系榭脂材料の使用量は、特に制限されないが、透光性榭脂 100重量部に対して、ポリビ -ルアルコール系榭脂材料を 0. 001— 5000重量部、好まし <は 0. 1— 1000重量部である。

[0061] 液晶性複屈折材料およびポリビニルアルコール系榭脂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。溶液による調製の場合には、マトリクス成分の溶媒と、液晶性複屈折材料およびポリビュルアルコール系榭脂材料は溶媒とは同一でもよく異種でもよい。

[0062] なお、マトリクス成分の溶液もしくは溶融榭脂、液晶性複屈折材料やポリビニルアルコール系榭脂材料の溶液もしくは溶融榭脂、またはこれらの混合溶液中もしくは混合溶融榭脂中には、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。

[0063] 前記混合溶液または混合溶融榭脂をフィルム化する工程 (2)では、前記混合溶液を使用する場合には加熱乾燥し、溶媒を除去することにより、マトリクス中に 2種以上の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、キャステイング法、押出成形法、射出成形法、ロール成形法、流延成形法などの各種の方法を採用できる。また混合溶融榭脂を使用する場合には、そのまま圧延、押出し成形、射出成形、ロール成形、流延成形などの各種の方法を採用できる。

[0064] 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力最終的に Δη方向が 0. 05— 500 /z 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。

[0065] 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、水系浴中での湿式延伸のいずれでもよい。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— 10倍程度とするのが好ましい。

[0066] 力かる延伸により、二色性吸光体を延伸軸方向に配向させることができる。また、微小領域を形成する液晶性複屈折材料は、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。

[0067] 微小領域は延伸に応じて変形することが望ま、。微小領域が非液晶性材料の場合は延伸温度が榭脂のガラス転移温度付近、微小領域が液晶性複屈折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。

[0068] 液晶性複屈折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。また液晶性複屈折材料にァゾベンゼンなどの光反応性物質を混合したり、液晶性複屈折材料にシンナモイル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させてもよい。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。液晶性複屈折材料が、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化され安定ィ匕される。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クス成分の溶液中に分散し、配向後、いずれかのタイミングにおいて紫外線等を照射して硬化し、配向を安定ィ匕させる。

[0069] 前記（2)にてフィルム化を行なった後、ポリビュルアルコール系榭脂材料により形成される微小領域に、二色性吸光体を分散させる (染色する）工程 (4)は必要に応じて行なうことができる。たとえば、二色性吸光体を溶媒に溶解した浴中に前記フィルムを浸漬する方法や、二色性吸光体を含む溶液を前記フィルムにコーティングする方法などがあげられる。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。このとき用いる二色性染料の溶液の濃度や助剤などの使用に関しては任意に行なうことができる。

[0070] 得られる偏光子中における二色性吸光体の割合は特に制限されな!、が、透光性榭脂と吸収二色性吸光体の割合が、透光性榭脂 100重量部に対して、二色性吸光体が 0. 05— 100重量部程度、さらには 0. 1— 50重量部となるように制御するのが好ましい。

[0071] 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、フィルムを適宜の溶媒で浸漬して膨潤させる工程があげられる。また、主に水溶性榭脂 (マトリクス）に架橋させて信頼性を向上する目的のためや、二色性吸光体の量バランスを調節し、色相を調節することを目的として、添加剤の添加や添加剤を含む溶液へのフィルム浸漬工程があげられる。

[0072] 前記フィルムを配向（延伸）延伸する工程 (3)、ポリビニルアルコール系榭脂材料で形成される微小領域に二色性吸光体を分散染色する工程 (4)および上記工程 (5) は、工程の回数、順序、条件 (浴温度ゃ浸漬時間など）は任意に選択でき、各工程は別々に行ってもよぐ複数の工程を同時に行ってもよい。また工程（1)において二色性吸光体を予め分散させた後、さらに工程 (4)において二色性吸光体を分散染色することもできる。この場合工程（1)、（4)における二色性吸光は同じでもよぐ異なっていてもよい。

[0073] 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。乾燥は常法に従って行われる。

[0074] 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、 1 μ mから 5mm、好ましくは 5 μ mから 3mm、さらに好ましくは 10 μ m— lmmである。

[0075] 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液晶性複屈折材料の屈折率とマトリクス榭脂の屈折率の大小関係は特になぐ延伸方向が Δη¹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方向となつている。また、二色性吸光体は延伸方向が、最大吸収を示す方向になっており、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。

[0076] 本発明によっ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。

[0077] 得られた偏光子は、マトリクスがポリビュルアルコール榭脂でないためそのまま偏光板として用いることができ、必要に応じ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ーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護層を形成する、透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性や機械的強度、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ートやポリエチレンナフタレート等のポリエステノレ系ポリマー、二酢酸セノレロースや三酢酸セノレロース等のセノレロース系ポリマー、ポリメチルメタタリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアタリ口- トリル'スチレン共重合体 (AS榭脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフイン、エチレン ·プロピレン共重合体の如きポリオレフイン系ポリマー、塩ィ匕ビュル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スノレホン系ポリマー、ポリエーテノレスノレホン系ポリマー、ポリエーテノレエーテノレケトン系ポリマー、ポリフエ二レンスルフイド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、ァリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護層を形成するポリマーの例としてあげられる。

[0078] また、特開 2001— 343529号公報（WO01Z37007)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 Zまたは非置^ミド基を有する熱可塑性榭脂と、 (B)側鎖に置換および Zまたは非置換フ -ルならびに-トリル基を有する熱可塑性榭脂を含有する榭脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンと N—メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル 'スチレン共重合体とを含有する榭脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは榭脂組成物の混合押出品など力ゝらなるフィルムを用いることができる。

[0079] 偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる透明保護層は、表面をアルカリなどでケン化処理したトリァセチルセルロースフィルムである。透明保護層の厚さは、任意であるが一般には偏光板の薄型化などを目的に 500 m以下、さらには 1一 300 /ζ πι、特に 5— 300 /z 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ー等力もなる透明保護フィルムを用いることができる。

[0080] また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがな、ことが好ま、。したがって、 Rt h= [ (nx+ny) /2-nz] . d (ただし、 nx、 nyはフィルム平面内の主屈折率、 nzはフィルム厚方向の屈折率、 dはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値カ 90nm— + 75nmである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値 (Rth)が— 90nm— + 75nmのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色 (光学的な着色)をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値 (Rth)は、さらに好ましくは— 80nm—" h60nm、特に— 70nm—" h45nmが好ましい。

[0081] 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ってもよい。

[0082] ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型榭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。

[0083] またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式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— 50 μ mのシリカ、アルミナ、チタ二了、ジルコ -ァ、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸ィ匕アンチモン等力なる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等力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榭脂 100重量部に対して一般的に 2— 50重量部程度であり、 5— 25重量部が好ましい。アンチグレア層は偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など)を兼ねるものであってもよい。

[0084] 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。

[0085] 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、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液力もなる接着剤として用いられ、通常、 0. 5— 60重量％の固形分を含有してなる。

[0086] 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ぐ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、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常 0. 1一 5 m程度である。

[0087] 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（1Z2や 1Z4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 2層以上用いることができる。特に、本発明の偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フ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、。

[0088] 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力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。

[0089] なお、半透過型偏光板は、上記にお!、て反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は

、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側 (表示側)からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的喑、雰囲気にぉ、ては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されて、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

[0090] 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 1Z4波長板（λ Ζ4板とも言う）が用いられる。 1Z2波長板（ λ Ζ2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。

[0091] 楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（STN)型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色 (青又は黄)を補償 (防止)して、前記着色のな!、白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償 (防止)することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビュルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタタリレート、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ー力も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ーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。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ゃ視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、 2種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。

[0092] 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み合わせで積層したものである。力かる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組み合わ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製造効率を向上させうる利点がある。

[0093] 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力見た場合でも、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ィルムである。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、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフ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ーフィルムとか、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一や傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は Z及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。

[0094] また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフ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。

[0095] 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イトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィ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。

[0096] 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ーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、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。

[0097] 偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができる力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。

[0098] 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ー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをべ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。

[0099] また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひ、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。

[0100] 粘着層は、例えば天然物や合成物の榭脂類、特に、粘着性付与榭脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有して、てもよ、。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよヽ。

[0101] 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ーまたはその組成物を溶解又は分散させた 10— 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ータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学フィルム上に移着する方式などがあげられる。

[0102] 粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏にぉヽて異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には 1一 500 mであり、 5— 200 m力好ましく、特に 10— 100 m力好まし!/、。

[0103] 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ノルータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフイルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系ゃ硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。

[0104] なお本発明におヽて、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ベンゾフエノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物ゃシァノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよ、。

[0105] 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、本発明におヽ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ぐ従来に準じうる。液晶セルについても、例えば TN型や S TN型、 π型などの任意なタイプのものを用いうる。

[0106] 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、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、ノ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。

[0107] 次、で有機エレクトロルミネセンス装置 (有機 EL表示装置）につ、て説明する。一般に、有機 EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体 (有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフニ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力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力なる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られて、る。

[0108] 電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機 EL表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。

[0109] 位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を 1Z4波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角を π Z4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さる。

実施例

[0110] 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。

[0111] 実施例 1

重合度 500のポリエチレン変性ポリビュルアルコール榭脂 (株式会社クラレ製，「ェクセバール RS-4105」） 100部と、親水性二色性染料 (クラリアント 'ジャパン株式会社製， ΓΙΝΚ GREY B」） 17部を、 220°Cで溶融混練し、ペレタイザ一を用いてぺレツトイ匕した。一方、シクロォレフイン系榭脂（Ticona社製、 TOPAS) 100部と、下記式：

[0112] [化 1]

[0113] で表される液晶高分子 (式は便宜的にブロック体としている。重量平均分子量 5000) 5部を、 250°Cにて溶融混練し、ペレタイザ一を用いてペレツトイ匕した。前記シクロォレフイン系榭脂含有ペレット 100部とポリビュルアルコール榭脂含有ペレット 30部を二軸押出し機 (ダイ温度 240°C)にて厚み 200 mのフィルム状に成型した。得られたフィルムを乾式延伸法（170°C)にて 6倍に延伸し、本発明の偏光子を得た。

[0114] (異方散乱発現の確認と屈折率の測定）

また得られた偏光子を偏光顕微鏡観察したところ、シクロォレフイン系榭脂中に無数に分散された液晶高分子とポリビュルアルコール榭脂の微小領域が形成されていることが確認できた。この液晶高分子は延伸方向に配向しており、微小領域の延伸方向（Δη¹方向）の平均サイズは 5— 10 mであった。また、延伸方向と直交する方向（Δη²方向）の平均サイズは 0. 5— 3 μ mであった。

[0115] マトリクスと液晶高分子の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シクロォレフイン系榭脂単独の屈折率をアッベ屈折計 (測定光 589nm)で測定したところ、延伸方向（Δη¹方向）の屈折率 = 1. 53, Δη²方向の屈折率 = 1. 53であった。また液晶高分子の屈折率 ( ne:異常光屈折率および no :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 589nm) 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 KOBRA21ADH)にて位相差（AnX d)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 noの和を neとした。 ne An¹方向の屈折率に相当） = 1. 72、 no (Δη²方向の屈折率に相当） = 1. 53,であった。従って、 Δη = 1. 72-1. 53 = 0. 19、 Δη = 1. 53—1. 53 = 0と算出された。以上力ら所望の異方散乱が発現して、ることが確認できた。

[0116] 比較例 1

ポリビニルアルコール榭脂 850を含有する 10重量％水溶液、前記実施例 1で用いた液晶高分子 100部と、吸収型二色性色素 (Μ86,三井化学株式会社製) 50部を含有する 10重量％トルエン溶液をホモミキサーにて撹拌混合し、キャスト法にて厚さ 80 /z mのフィルムを得た。次いで、水とトルエンの両溶媒を十分に乾燥させた後、 16 0°Cで 2倍に延伸と 6倍に延伸し、急冷して偏光子を得た。

[0117] (光学特性評価）

実施例 1及び比較例 1で得られた偏光子の光学特性を、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。なお、透過率は、 CIE1931表色系に基づいて算出した、視感度補正した Y値で示した。 kは最

1 大透過率方向の直線偏光の透過率、 kはその直交方向の直線偏光の透過率を表

2

す。結果を表 1に示す。 [0118] 偏光度 Pは、 P= { (k— k ) Z (k +k ) } X 100、で算出した。単体透過率 Tは、 T=

1 2 1 2

(k +k ) Z2、で算出した。

1 2

[0119] 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、 JIS K 7 136 (プラスチック一透明材料の^ ^一ズの求め方）に従って、ヘイズメーター（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-SEG122 4DU :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 (偏光板)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、市販のヘイズメー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ィバーを用いて入光させ、検出感度内とした後、手動にてシャッター開閉を行い、へィズ値を算出した。

[0120] ムラ (延伸ムラ）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 NPF — SEG1224DU)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、レベル。

[0121] [表 1]

[0122] 上記表 1に示す通り、実施例 1は透過率、偏光度ともに優れている。また延伸ムラもない。

[0123] (耐熱性 Z耐湿性）

サイズ 25mm X 50mmの大きさに切断した偏光子の両面に、保護フィルムとして厚さ 80 μ mのトリアセチルセルロースフィルムをポリウレタン系接着剤を介して貼り合せて偏光板を得た。この偏光板をスライドガラスにアクリル系粘着剤を用いて貼り付け、初期の光学特性 (単体透過率，偏光度)を測定した。その後、耐熱性試験として、 80 °Cの乾燥機に 1000時間投入した。別途、耐湿性試験として、 60°C、 95%RHの恒温恒湿器に 1000時間投入した。耐熱性試験後、耐湿性試験後の偏光板の光学特性をそれぞれ測定し、その変化量:試験後の値 -初期値、を求めた。結果を表 2に示す。

[0124] 耐熱性試験においては、偏光度変化量（％)が ± 2%以内であることが好ましぐ士

1%以下であることがさらに好ましい。耐熱性を有する良好な偏光板や光学フィルムを提供できるからである。また耐湿性試験においては、偏光度変化量（％)が ± 3% 以下であることが好ましく、 ± 2%以下であることがさらに好ましい。耐湿性を有する良好な偏光板や光学フィルムを提供できるからである。

[0125] [表 2]

産業上の利用可能性

[0126] 本発明の偏光子、またはこれを用いた偏光板、光学フィルムは、液晶表示装置、有機 EL表示装置、 CRT, PDP等の画像表示装置に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲

[1] 透光性榭脂により形成されるマトリクス中に、少なくとも 2種類の微小領域が分散された構造のフィルム力なり、その微小領域の少なくとも 1種が液晶性複屈折材料により形成されており、他の微小領域の少なくとも 1種が前記液晶性複屈折材料の液晶温度範囲で二色性を喪失しない二色性吸光体を含有するポリビュルアルコール系榭脂材料により形成されていることを特徴とする偏光子。

[2] 微小領域を形成する液晶性複屈折材料が配向していることを特徴とする請求項 1 記載の偏光子。

[3] 液晶性複屈折材料は、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項 2記載の偏光子。

[4] 液晶性複屈折材料の複屈折が 0. 02以上であることを特徴とする請求項 2記載の偏光子。

[5] 微小領域を形成する液晶性複屈折材料と、透光性榭脂との各光軸方向に対する屈折率差は、

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項 2記載の偏光子。

[6] 微小領域を形成するポリビュルアルコール系榭脂材料に含有されて、る二色性吸光体は、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項 5記載の偏光子。

[7] 前記フィルムが、延伸によって製造されたものであることを特徴とする請求項 1記載の偏光子。

[8] 偏光子の微小領域は、 Δη²方向の長さが 0. 05— 500 μ mであることを特徴とする請求項 5記載の偏光子。

[9] 二色性吸収体は、少なくとも 400— 700nmの波長帯域に吸収領域を有することを特徴とする請求項 1記載の偏光子。

[10] 透過方向の直線偏光に対する透過率が 70%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 30%以上であることを特徴とする請求項 1記載の偏光子。

[11] 請求項 1記載の偏光子に、透明保護層が設けられていない偏光板。

[12] 請求項 1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。

[13] 請求項 1記載の偏光子が、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ノレム。

[14] 請求項 1一 10のいずれかに記載の偏光子、請求項 11もしくは 12記載の偏光板または請求項 13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