WO2013157512A1 - 散乱型偏光子、及びこれを備えてなる液晶表示装置 - Google Patents

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隆敏 牟田
根本 友幸
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三菱樹脂株式会社
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    • 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
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    • 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 scattering polarizer that can be used as a brightness enhancement film and the like, and more specifically, has scattering anisotropy that transmits light in a specific polarization direction and reflects light in another polarization direction.
  • the present invention relates to a scattering polarizer.
  • a liquid crystal display As shown in FIG. 1, a glass substrate, a polarizing film, a brightness enhancement film, a diffusion film, a light guide plate and a light source, and a reflection are provided on the back side (back side) of the liquid crystal cell.
  • a configuration in which sheets or the like are sequentially laminated has been adopted.
  • the polarizing film transmits only light of a specific polarization direction (P wave, linearly polarized light) and supplies it to the liquid crystal cell, and absorbs light of other polarization directions (S wave). If only the polarizing film is used, the amount of light supplied to the liquid crystal cell is reduced and the image becomes dark. Therefore, by arranging a brightness enhancement film on the light source side of the polarizing film as in the above configuration, the amount of light in the polarization direction transmitted by the polarizing film is increased, and the amount of light that can be supplied to the liquid crystal cell is increased. Brightening is done.
  • P wave linearly polarized light
  • a film using a scattering polarizer As this kind of brightness enhancement film, a film using a scattering polarizer is known.
  • a scattering polarizer is used as a brightness enhancement film, if the polarization direction of light passing through the brightness enhancement film matches the polarization direction of light passing through the polarization film, light in the polarization direction absorbed by the polarization film can be obtained. The light is reflected on the light source side by the brightness enhancement film on the near side, and while the reflection and scattering are repeated between the brightness enhancement film and the reflection sheet, the polarization direction of the light changes and passes through the polarization film. As a result, the luminance of the image can be improved.
  • a scattering-type polarizer for example, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, a polarizer obtained by laminating two kinds of materials and stretching them is known. These polarizers use the reflection characteristics at the laminated interface to impart polarization reflection characteristics and to precisely control the thickness of each layer, thereby exhibiting high luminance enhancement characteristics.
  • a multilayer structure type polarizer requires uniform multilayer lamination and precise control of the thickness of each layer, so that there is a concern that the manufacturing process becomes complicated and productivity is remarkably lowered.
  • Patent Documents 4 and 5 include a continuous phase and a dispersed phase, and the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is greater than 0.05 along the first axis and orthogonal to the first axis.
  • Patent Document 6 includes a dispersed phase mainly composed of a polyethylene naphthalate resin and a continuous phase mainly composed of an acrylic resin and rubber, and is perpendicular to the orientation direction of the dispersed phase on the optical film surface.
  • An optical film having a parallel axis and a refractive index difference between a dispersed phase and a continuous phase of greater than 0.05 and less than 0.1 is disclosed.
  • JP-T 09-506984 JP-T 09-506985 JP-T 09-507308 Special Table 2000-506989 JP 2000-506990 Gazette JP 2011-197299 A
  • the polarizers disclosed in Patent Documents 4 to 6 have insufficient polarization transmission characteristics even if they are formed within a range that defines the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase. Furthermore, since the compatibility between the continuous phase and the dispersed phase is low, a relatively large dispersed phase is formed, and the dispersed phase is uniaxially stretched. There is a problem that tearing occurs.
  • Patent Document 5 In order to develop high brightness enhancement performance, as disclosed in Patent Document 5, it has been considered that high diffuse reflection characteristics with respect to polarized light are necessary. The inventors have come up with the idea that it is necessary to sufficiently enhance the characteristics in order to develop high brightness enhancement performance.
  • an object of the present invention is to provide a scattering polarizer that has high mechanical strength and high polarization transmission characteristics and is particularly suitable as a brightness enhancement film.
  • the present inventors have found that it is important to control the morphology of the dispersed phase as a factor that improves the mechanical strength of the polarizer and sufficiently enhances the transmission characteristics with respect to polarized light. It was discovered that the factor that controls the viscosity was derived from a specific diol residue in the polyester resin, and the present invention was completed.
  • the first embodiment of the present invention is a scattering polarizer comprising a uniaxially oriented film containing at least two thermoplastic resins and having a sea-island structure with a continuous phase (I) and a dispersed phase (II).
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is greater than 0.05 in the axis parallel to the orientation direction (S axis), And, the axis perpendicular to the orientation direction and parallel to the film surface (P axis) is larger than 0.05, the dispersion diameter of the dispersed phase (II) in the P axis direction is 10 nm or more and 200 nm or less, and the P axis In which the average polarization transmittance at a measurement wavelength of 400 nm to 700 nm is 80% or more, and the tear strength in the P-axis direction measured in accordance with JIS K7128-3 is 600 N / cm or more. Be a child
  • the second embodiment of the present invention is a scattering type polarized light comprising a uniaxially oriented film containing at least two thermoplastic resins and having a sea-island structure with a continuous phase (I) and a dispersed phase (II). And at least one of the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) has a diol residue derived from isosorbide. It is a scattering type polarizer characterized by being the polyester system resin which has.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) are both positive.
  • the dispersion phase (II) preferably has a dispersion diameter in the P-axis direction of 10 nm or more and 100 nm or less.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is a polyester resin.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) are both polyester resins, and the thermoplastic resin (A ) And the thermoplastic resin (B) are preferably different types of polyester resins.
  • the present invention relates to a polyester having a diol residue derived from isosorbide in the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II). It is preferable that the other resin is a polyethylene naphthalate resin.
  • the scattering type polarizer proposed by the present invention is suitable as a scattering type polarizer capable of improving luminance because it has low anisotropy in mechanical strength such as cracks and tears and has high polarization transmission performance. Can be used. Moreover, the liquid crystal display device provided with the scattering type polarizer of this invention can be provided.
  • the present polarizer a scattering polarizer (referred to as “the present polarizer”) as an example of an embodiment of the present invention will be described.
  • the present polarizer is a scattering polarizer comprising a uniaxially oriented film containing at least two kinds of thermoplastic resins and having a sea-island structure with a continuous phase (I) and a dispersed phase (II).
  • the thermoplastic resin forming the continuous phase (I) is referred to as a thermoplastic resin (A)
  • the thermoplastic resin forming the dispersed phase (II) is referred to as a thermoplastic resin (B). That is, the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) are mainly composed of different thermoplastic resins.
  • first polarizer contains at least two thermoplastic resins and has a sea-island structure with a continuous phase (I) and a dispersed phase (II).
  • a scattering polarizer comprising a film oriented in a uniaxial direction, wherein the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is parallel to the orientation direction Greater than 0.05 in the major axis (S-axis) and greater than 0.05 in the axis (P-axis) perpendicular to the orientation direction and parallel to the film surface, in the P-axis direction of the dispersed phase (II)
  • the dispersion diameter is 10 nm or more and 200 nm or less
  • the average polarization transmittance at a measurement wavelength of 400 nm to 700 nm on the P axis is 80% or more
  • the tear strength in the P axis direction measured according to JIS K7128-3 is 600 N / Cm or more It is what.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is 0.05 on the axis parallel to the orientation direction (S axis). It is important that it is larger than 0.05 in the axis (P axis) perpendicular to the orientation direction and parallel to the film surface.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is larger than 0.05 in the axis parallel to the orientation direction (S axis), the S A high scattering reflection characteristic is exhibited with respect to the polarized light in the axis, and the luminance improving ability of the obtained scattering polarizer can be improved.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is more preferably greater than 0.1 and further greater than 0.15 on the S axis. preferable.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is 0.05 on an axis (P axis) perpendicular to the orientation direction and parallel to the film surface. By being larger, it is possible to develop high transmission characteristics with respect to the polarized light on the P axis.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is preferably smaller than 0.1 on the P axis.
  • the scattering at the interface between the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) is suppressed and the transmission characteristic in the P-axis can be expressed.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is larger than 0.05 in the axis parallel to the orientation direction (S axis).
  • the absolute value of the difference in average refractive index between the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is larger than 0.05.
  • thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) and adjusting them to the range defined by the present invention free width uniaxial stretching, constant width uniaxial stretching, tensile stretching method, roll
  • the thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and / or the thermoplastic resin (B) that forms the disperse phase (II) is oriented by stretching such as an intermediate stretching method or a roll rolling method.
  • a method of adjusting the range defined by the present invention using the difference in birefringence Alternatively, the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and / or the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) are compatible with other thermoplastic resins and refractions.
  • regulates are mentioned.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is 0.05 on an axis (P axis) perpendicular to the orientation direction and parallel to the film surface.
  • the absolute value of the difference in average refractive index between the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is A method of selecting the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) so as to be larger than 0.05 and adjusting them to the range defined by the present invention, free width uniaxial stretching, constant width uniaxial Thermoplastic resin (A) for forming the continuous phase (I) and / or thermoplasticity for forming the dispersed phase (II) by stretching such as stretching, tensile stretching method, inter-roll stretching method, and roll rolling method.
  • the resin (B) is oriented and the difference in birefringence is used to define the present invention.
  • the intrinsic birefringence of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are both positive, and the refractive index magnitude relationship between the (A) and the (B),
  • the magnitude relationship between the birefringences of (A) and (B) is equal, the thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B that forms the dispersion layer (II)) ) Is oriented by stretching in the uniaxial direction, the absolute value of the refractive index difference of the axis parallel to the orientation direction (S axis) tends to be greater after stretching than before stretching. .
  • thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) having an average refractive index difference of 0.05 or more are selected and stretched, the absolute value of the S-axis refractive index difference is larger than 0.05. can do.
  • the absolute value of the refractive index difference of the axis (P axis) perpendicular to the orientation direction may be smaller after stretching than before stretching. Therefore, the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) having a difference in average refractive index of 0.05 or more are selected and stretched within a range where the absolute value of the difference in refractive index of the P axis is not smaller than 0.05. There is a need to.
  • the stretching ratio and the like are determined, and the film is stretched in a uniaxial direction and oriented, so that the absolute value of the difference in refractive index between the S axis and the P axis is larger than 0.05. be able to.
  • the dispersion phase (II) has a dispersion diameter in the P-axis direction of 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the dispersion diameter is measured by the method described later.
  • the dispersed phase (II) is a flat ellipsoid or a fiber. If the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is 10 nm or more and 200 nm or less, the dispersion phase (II) is sufficiently smaller than the wavelength order of light. Even if the refractive index difference between the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) is large, sufficient transmission characteristics can be exhibited.
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is 10 nm or more and 200 nm or less in order to develop higher polarization transmission characteristics with respect to the polarization in the P-axis. It is very important to be.
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is preferably 10 nm or more and 100 nm or less, because higher transmission characteristics are expressed with respect to the polarized light on the P-axis.
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the disperse phase (II) exceeds 200 nm, scattering at the interface between the continuous phase (I) and the disperse phase (II) tends to occur, and the polarization transmission characteristic is deteriorated. In addition, anisotropy of mechanical properties of the scattering polarizer is likely to occur, and defects such as cracking and tearing are likely to occur.
  • the thickness is less than 10 nm, the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) can be regarded as being compatible with each other, and it is difficult to develop the polarization characteristics.
  • thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) are formed.
  • a method of sufficiently kneading the thermoplastic resin (B) to be incompatible with a biaxial extruder or the like, and a thermoplastic resin (B) that forms the dispersed phase (II) by uniaxial stretching When forming a film in a sufficiently extending method or T-die casting method, the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is sufficiently extended by increasing the take-up speed (cast roll speed).
  • thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) by increasing the take-up speed when forming a film by an inflation method, and a fiber diameter of 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the first polarizer has an average polarization transmittance of 80% or more at a measurement wavelength of 400 nm to 700 nm on the P axis.
  • a high diffuse reflection characteristic with respect to polarized light was necessary in order to develop a high brightness enhancement capability.
  • the present inventors have a transmission characteristic with respect to the polarized light on the P axis. It has been found that making a sufficient increase contributes greatly to improving the luminance improvement capability.
  • the average polarization transmittance is more preferably 82% or more, and particularly preferably 84% or more.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II), or the P of the dispersed phase (II) This can be achieved by setting the axial dispersion diameter within the range specified in the present invention.
  • the first polarizer preferably has a tear strength in the P-axis direction measured in accordance with JIS K7128-3 of 600 N / cm or more. More specifically, a test piece is prepared according to JIS K7128-3, and evaluated by the tear strength measured by the right-angled tearing method at a temperature of 23 ° C. and a test speed of 200 mm / min.
  • the tear strength is 600 N / cm or more
  • the first polarizer has excellent mechanical strength when used as a brightness enhancement film. For example, the first polarizer breaks during handling when incorporated in a liquid crystal display device. Is very unlikely to occur.
  • the conventional polarizer has low compatibility between the continuous phase and the dispersed phase, so a relatively large dispersed phase is formed, and the dispersed phase is uniaxially stretched. Anisotropy also occurs, and when a load is applied in the P-axis direction, there is a problem that cracks and tears easily occur along the S-axis.
  • the first polarizer surprisingly has a mechanical strength that could not be achieved conventionally, and the tear strength in the P-axis direction measured according to JIS K7128-3 is It is preferably 700 N / cm or more, more preferably 800 N / cm or more, still more preferably 900 N / cm or more, and particularly preferably 1000 N / cm or more.
  • the thermoplastic resin constituting the first polarizer has a positive intrinsic birefringence. It is sufficient when selecting, selecting those having good compatibility, setting the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) to 10 nm or more and 200 nm or less, or using a crystalline thermoplastic resin. Crystallization can be mentioned, and these means can also be achieved in combination.
  • thermoplastic resin used for the first polarizer The thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) that forms the dispersed phase (II) are not particularly limited, and the thermoplastic resin (A) and It is preferable that the intrinsic birefringence of the thermoplastic resin (B) is both positive.
  • a thermoplastic resin having a negative intrinsic birefringence such as a polystyrene resin or an acrylic resin can also be used for the first polarizer.
  • a thermoplastic resin having a negative intrinsic birefringence such as a polystyrene resin or an acrylic resin can also be used for the first polarizer.
  • a thermoplastic resin having a negative intrinsic birefringence such as a polystyrene resin or an acrylic resin
  • thermoplastic resin having a positive intrinsic birefringence from the viewpoint of preventing a decrease in mechanical strength when a polarizer is formed.
  • this does not prevent the use of a thermoplastic resin having excellent mechanical strength and a negative intrinsic birefringence.
  • the absolute value of the difference between the average refractive index of the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the average refractive index of the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is 0. A value larger than 05 is preferred.
  • the absolute value of the average refractive index difference between the (A) and the (B) is 0.05.
  • the orientation is below, it is considered that a difference in refractive index in the axis (S axis) parallel to the orientation direction of the continuous phase (I) and the disperse phase (II) is unlikely to occur.
  • the magnitude relationship of the average refractive index of said (A) and said (B) and the magnitude relationship of the birefringence of said (A) and said (B) are equal. That is, if the magnitude relationship of the average refractive index between (A) and (B) is (A)> (B), the magnitude relationship between the birefringence of (A) and (B) is It is preferable that (A)> (B). If the magnitude relationship does not match, it is considered that a difference in refractive index between the axis (S axis) parallel to the orientation direction of the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) is unlikely to occur.
  • the first polarizer oriented in the uniaxial direction belongs to the range defined by the present invention, the absolute value of the average refractive index difference between (A) and (B), the average refractive index, and This is not the case with the coincidence of the magnitude relationship of the birefringence.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is a crystalline thermoplastic resin.
  • the polymer chains are easily oriented when oriented in a uniaxial direction, and the refractive index of the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) with respect to the axis (S axis) parallel to the orientation direction. This is preferable because the difference is easily increased and the polarization reflection characteristics on the S axis are easily improved.
  • the crystalline thermoplastic resin generally refers to a thermoplastic resin that has a crystal melting peak temperature (melting point), and more specifically, in differential scanning calorimetry (DSC) performed in accordance with JIS K7121.
  • Thermoplastic resins whose melting point is observed include those in a so-called semi-crystalline state. Conversely, a thermoplastic resin whose melting point is not observed in DSC is referred to as “amorphous”.
  • Such crystalline thermoplastic resin is not particularly limited, but for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, poly-1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate, polyethylene succinate Polyester resins such as polybutylene succinate, polylactic acid, poly- ⁇ -caprolactam, polyethylene resins such as high-density polyethylene, low-density polyethylene, and linear polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- ( (Meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate-carbon monoxide copolymer, ethylene- Biacetate Ethylene copolymers such as ru-vinyl chloride copolymer, ethylene- ⁇ olefin
  • polyester-based resins often have a positive intrinsic birefringence, and among them aromatic polyester-based resins have a high birefringence, so that the continuous phase (I) with respect to the axis parallel to the orientation direction (S-axis) This is preferable because the refractive index difference of the dispersed phase (II) can be easily increased and the polarization reflection characteristics on the S axis can be easily improved.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is crystallized.
  • the other thermoplastic resin is preferably an amorphous thermoplastic resin.
  • the amorphous thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin, and a polyphenylene ether. Among these, an amorphous polyester resin is preferable.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is a polyester resin.
  • thermoplastic resin (A) forming (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) are polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B ) Are preferably different types of polyester resins.
  • thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are different types of polyester resins. In this case, since the compatibility between (A) and (B) is high, the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) are easy to form and have a fine sea-island structure.
  • the dispersion in the axis (P-axis) direction perpendicular to the orientation direction of the dispersed phase (II) and parallel to the film surface The diameter is likely to be in the range of 10 nm or more and 200 nm or less, which brings about an effect of facilitating the improvement in luminance in the first polarizer.
  • thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) that forms the dispersed phase (II) are both polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and When the thermoplastic resin (B) is a different type of polyester resin, one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) is a crystalline polyester resin, particularly a crystalline fragrance. It is preferable that the other is a polyester-based resin and the other is an amorphous polyester-based resin.
  • Polyester resins that can be preferably used in the first polarizer include those derived from dicarboxylic acid residues and diol residues, those derived from hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, and those derived from ⁇ -caprolactam. There are no particular restrictions. Specifically, aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, poly-1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate, polyethylene succinate, polybutylene succinate In addition to aliphatic polyester resins such as polylactic acid and poly- ⁇ -caprolactam, the concept includes polyester carbonates having a carbonate bond. In addition to the above, copolymers obtained by various combinations of various dicarboxylic acid residues and diol residues and polymer blends are also included.
  • dicarboxylic acid residues examples include terephthalic acid, isophthalic acid, 2-chloroterephthalic acid, 2,5-dichloroterephthalic acid, 2-methylterephthalic acid, 4,4-stilbene dicarboxylic acid, 4,4-biphenyldicarboxylic acid Acid, orthophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, bisbenzoic acid, bis (p-carboxyphenyl) methane, anthracene dicarboxylic acid, 4,4-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4- Aromatic dicarboxylic acids such as diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-Na sulfoisophthalic acid, ethylene-bis-p-benzoic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, 1,3-cyclo
  • Preferred mixtures of diol residues include, for example, ethylene glycol residues as the first residue, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, isosorbide, diethylene glycol, polytetramethylene glycol, and 1,4 as the second residue.
  • ethylene glycol residues as the first residue
  • 1,4-butanediol 1,4-butanediol
  • neopentyl glycol isosorbide
  • diethylene glycol polytetramethylene glycol
  • 1,4 as the second residue.
  • a residue derived from at least one selected from the group consisting of cyclohexanedimethanol, spiroglycol, 2,2,4,4-tetramethylcyclobutane-1,3-diol preferably examples thereof include those using an ethylene glycol residue as the first residue, an isosorbide residue and / or a 1,4-cyclohexanedimethanol residue as the second residue.
  • thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) is a polyethylene naphthalate resin. It is preferable because it has a high average refractive index and a high birefringence.
  • the weight average molecular weight is preferably 30,000 or more
  • the intrinsic viscosity is preferably 0.5 dl / g or more
  • the glass transition temperature is preferably in the range of 70 ° C. to 120 ° C.
  • the melting point is preferably in the range of 240 ° C to 270 ° C.
  • a polyethylene naphthalate resin when used, it is preferable to use one having a YI value in the range of -10 to 10, particularly in the range of -3 to 3.
  • the YI value is preferably in the range of -10 to 10 for each resin. If the YI value is in the range of -10 to 10, for example, by incorporating it into a liquid crystal display or the like as a brightness enhancement film, it is possible to further improve the image clarity and to further increase the brightness improvement rate. it can.
  • a commercial item can also be used as a polyethylene naphthalate-type resin.
  • Teonex TN8065S polyethylene naphthalate homopolymer, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., intrinsic viscosity 0.71 dl / g
  • Teonex TN8065SC polyethylene naphthalate homopolymer, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., intrinsic viscosity 0.55 dl) / G
  • Teonex TN8756C polyethylene naphthalate and polyethylene terephthalate copolymer, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., intrinsic viscosity 0.65 dl / g
  • Teonex TN8065S polyethylene naphthalate homopolymer, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., intrinsic viscosity 0.71 dl / g
  • Teonex TN8065SC polyethylene naphthalate homopolymer, manufactured by Teijin Chemicals Ltd., intrinsic viscosity 0.55 d
  • the first polarizer may contain other thermoplastic resin as long as it contains at least one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B), for example, Two or more thermoplastic resins corresponding to the thermoplastic resin (B) may be included.
  • an additive such as a compatibilizing agent (C) may be added to the first polarizer as necessary.
  • the compatibilizing agent (C) can be selected from conventional compatibilizing agents depending on the type of continuous phase and dispersed phase.
  • the compatibilizing agent (C) has a polycarbonate resin, an ester resin, a resin having an epoxy group, or an oxazoline ring.
  • examples thereof include a block copolymer or a graft copolymer comprising at least one resin selected from a resin and a resin having an azlactone group, and at least one resin selected from a styrene resin, polyphenylene oxide, and polyamide.
  • a resin having an epoxy group or an oxazoline group is particularly preferable, and an epoxy-modified one is particularly preferable.
  • the blending ratio is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0 with respect to 100 parts by mass in total of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B). 2 to 15 parts by mass, particularly 0.2 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass.
  • additives other than the compatibilizing agent (C) various additives such as antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, hydrolysis inhibitors, impact modifiers, etc., do not impair the characteristics of the present invention. Can be added.
  • a mixed resin composition containing at least two kinds of thermoplastic resins may be melted to form a sheet.
  • the method for forming the film is not particularly limited, and examples thereof include a T-die casting method, a calendar method, and an inflation method.
  • the T die casting method is preferable from the viewpoints of film formation stability and production efficiency.
  • the T-die casting method for example, at least two kinds of thermoplastic resins are dried, supplied to an extruder, and heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin to be melted. Then, the cast composition may be formed by extruding the melted composition from the slit-shaped discharge port of the T die and firmly solidifying it on a cooling roll.
  • the first polarizer is made of a film oriented in a uniaxial direction as described above.
  • the orientation direction may be either the film take-up (flow) direction (MD) or the direction perpendicular to MD (TD).
  • MD is used.
  • Orientation is preferred. That is, in this polarizer, it is preferable that the axis parallel to the alignment direction (S axis) is MD, and the axis perpendicular to the alignment direction and parallel to the film surface (P axis) is TD.
  • the orientation method is not particularly limited.
  • a sheet formed by the T die casting method is uniaxially stretched to MD or TD, or when the film is formed by the T die casting method, the sheet is taken up.
  • Examples thereof include a method of drafting MD by increasing the speed (cast roll speed) and a method of drafting MD by increasing the take-up speed when forming a film by the inflation method.
  • seat formed by the T die-casting method to MD or TD as mentioned above is preferable from a viewpoint of film forming stability or production efficiency improvement.
  • “uniaxial stretching” means stretching that is positively performed in only one direction.
  • the direction is naturally different from the one direction. It is intended to include the case of being stretched. Objectively, this is a case where the stretching ratio in one direction is two times or more of the stretching ratio in the direction orthogonal thereto.
  • the dispersed phase By uniaxially stretching in this manner, the dispersed phase can be arranged and fixed in a substantially constant direction in the continuous phase, and the anisotropic scattering function can be exhibited.
  • the refractive index difference between the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) is increased in the stretching direction, and the dispersed phase (II) is elongated in the stretching direction. Is included within the scope of the present invention. Therefore, the polarized light in the direction in which the refractive index difference with respect to the S axis increases is scattered, and the dispersion diameter is sufficiently small with respect to the wavelength order of light for the P axis, so that the polarized light is transmitted.
  • a scattering type polarizing element can be produced.
  • the stretching method may be any of free-width uniaxial stretching and constant-width uniaxial stretching, and any of a stretching method, an inter-roll stretching method, a roll rolling method, and other methods may be employed.
  • the stretching temperature is preferably a temperature within the range of the glass transition temperature (Tg) of the resin to (Tg + 50 ° C.). When the stretching temperature is within this range, stretching can be performed stably without breaking during stretching.
  • the draw ratio is not particularly limited, but for example, it is preferably 2 times or more for MD or TD, preferably 3 to 9 times for MD or TD, particularly 4 to 7 times for MD or TD.
  • dispersed phase (II) in order to reduce the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) and adjust it to the range defined by the present invention by extending the dispersed phase (II) when formed with the unstretched sheet formed into a film. In particular, it is particularly preferable to stretch in the MD.
  • the stretched sheet is preferably heat-treated to impart heat resistance and dimensional stability.
  • the heat treatment temperature is preferably 180 to 230 ° C, more preferably 180 to 200 ° C.
  • the treatment time required for the heat treatment is preferably 1 second to 5 minutes.
  • the thickness of the first polarizer is not particularly limited.
  • the thickness is preferably 50 ⁇ m to 250 ⁇ m, particularly 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • S axis alignment direction
  • P axis polarization transmission characteristic in an axis perpendicular to the direction and parallel to the film surface
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is 10 nm or more and 200 nm or less, the polarization reflection characteristic on the S-axis is improved with respect to the increase in thickness, and The effect of suppressing the decrease in the polarization transmission characteristic on the P-axis is brought about.
  • the second form of the present polarizer contains at least two thermoplastic resins, and has a sea-island structure with a continuous phase (I) and a dispersed phase (II).
  • a scattering polarizer comprising a film oriented in a uniaxial direction, wherein the thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) that forms the dispersed phase (II)
  • One is a polyester-based resin having a diol residue derived from isosorbide.
  • the second polarizer is preferably a polyester resin in which at least one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) has a diol residue derived from isosorbide.
  • the second polarizer is preferably a polyester resin in which at least one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) has a diol residue derived from isosorbide.
  • the heat resistance of the polyester resin is improved, so that the deflection and dimensional stability of the second polarizer due to heat can be improved.
  • the compatibility between the polyester resin having a diol residue derived from isosorbide and another thermoplastic resin is improved, and the thermoplastic resin (A) and the dispersed phase (II) forming the continuous phase (I) are formed.
  • the formation of a fine sea-island structure of the thermoplastic resin (B) that forms) can be achieved.
  • Polyester resins having diol residues derived from isosorbide are aromatic polyester resins and aliphatic polyester resins derived from dicarboxylic acid residues and diol residues, polyester carbonates having carbonate bonds, etc. Is also included. In addition to the above, copolymers obtained by various combinations of various dicarboxylic acid residues and diol residues and polymer blends are also included.
  • Examples of preferred dicarboxylic acid residues for constituting a polyester resin having a diol residue derived from isosorbide include terephthalic acid, isophthalic acid, 2-chloroterephthalic acid, 2,5-dichloroterephthalic acid, 2- Methyl terephthalic acid, 4,4-stilbene dicarboxylic acid, 4,4-biphenyl dicarboxylic acid, orthophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, bisbenzoic acid, bis (p-carboxyphenyl) Aromatic dicarboxylic acids such as methane, anthracene dicarboxylic acid, 4,4-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4-diphenoxyethane dicarboxylic acid, 5-Na sulfoisophthalic acid, ethylene-bis-p-benzoic acid, succinic acid, adipine Acid, se
  • a preferable mixture of diol residues for constituting a polyester resin having a diol residue derived from isosorbide includes, for example, an ethylene glycol residue as the first residue and 1,4-as the second residue. Selected from the group consisting of butanediol, neopentyl glycol, isosorbide, diethylene glycol, polytetramethylene glycol, and 1,4-cyclohexanedimethanol, spiroglycol, 2,2,4,4-tetramethylcyclobutane-1,3-diol It is important to include isosorbide by using residues derived from at least one selected from the above.
  • Preferred diol residues constituting a polyester resin having a diol residue derived from isosorbide include an ethylene glycol residue as the first residue, an isosorbide residue as the second residue, and / or 1,4- The thing using a cyclohexane dimethanol residue is mentioned.
  • thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) can be the same as the thermoplastic resin shown in the first polarizer, but forms the continuous phase (I).
  • the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) are both polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are different types.
  • a polyester resin is preferred.
  • thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are different types of polyester resins. In this case, since the compatibility between (A) and (B) is high, the continuous phase (I) and the dispersed phase (II) are easy to form and have a fine sea-island structure.
  • the dispersion in the axis (P-axis) direction perpendicular to the orientation direction of the dispersed phase (II) and parallel to the film surface The diameter is likely to be in the range of 10 nm or more and 200 nm or less, which brings about an effect of facilitating improvement in luminance in the second polarizer.
  • polyester resins having a diol residue derived from isosorbide show good compatibility with other polyester resins. Therefore, in an island structure elongated in the orientation direction of the dispersed phase (II) generated when oriented in the uniaxial direction, the dispersion in the axis (P-axis) direction perpendicular to the orientation direction of the dispersed phase (II) and parallel to the film surface
  • the diameter tends to be in a range equal to or less than the wavelength of visible light, and the effect of facilitating the improvement in luminance of the polarizer is brought about.
  • thermoplastic resin (A) that forms the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) that forms the dispersed phase (II) are both polyester resins, and the thermoplastic resin (A) and When the thermoplastic resin (B) is a different type of polyester resin, one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) is a crystalline polyester resin, particularly a crystalline fragrance. It is preferable that the other is a polyester-based resin and the other is an amorphous polyester-based resin.
  • Polyester resins that can be preferably used in the second polarizer include those derived from dicarboxylic acid residues and diol residues, those derived from hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, and those derived from ⁇ -caprolactam. There are no particular restrictions. Specifically, for example, the same materials as those shown in the first polarizer can be used.
  • a polyester system having a diol residue derived from isosorbide in the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase (I) and the thermoplastic resin (B) forming the dispersed phase (II) It is preferable that it is a resin and the other is a polyethylene naphthalate resin because it has a high average refractive index and a high birefringence.
  • polyethylene naphthalate-based resin As this polyethylene naphthalate-based resin, the same ones as those shown in the first polarizer can be used.
  • the present polarizer may contain other thermoplastic resin as long as it contains at least one of the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B). Two or more thermoplastic resins corresponding to the plastic resin (B) may be included.
  • an additive such as a compatibilizing agent (C) similar to the first polarizer is added to the second polarizer as necessary. May be.
  • the following properties of the second polarizer are preferably in the following ranges for the same reason as the first polarizer.
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is greater than 0.05 on an axis parallel to the alignment direction (S axis), and the alignment direction Is preferably larger than 0.05 in an axis perpendicular to the film and parallel to the film surface (P-axis).
  • the absolute value of the difference between the refractive index of the continuous phase (I) and the refractive index of the dispersed phase (II) is more preferably greater than 0.1 and greater than 0.15 on the S axis. Is more preferable, and is preferably smaller than 0.1 on the P-axis.
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and particularly preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the average polarization transmittance at a measurement wavelength of 400 nm to 700 nm on the P axis is preferably 80% or more.
  • the average polarization transmittance is more preferably 82% or more, and particularly preferably 84% or more.
  • the tear strength in the P-axis direction measured in accordance with JIS K7128-3 is preferably 600 N / cm or more.
  • the tear strength is preferably 700 N / cm or more, more preferably 800 N / cm or more, further preferably 900 N / cm or more, and particularly preferably 1000 N / cm or more.
  • Each physical property value can be adjusted by the same means as the first polarizer, and the tear strength in the P-axis direction measured in accordance with JIS K7128-3 is 600 N / cm or more. It can also be adjusted by selecting a polyester resin having a diol residue derived from isosorbide.
  • the second polarizer As a method of manufacturing the second polarizer, it can be manufactured by a film forming method similar to that of the first polarizer.
  • the extrusion temperature of the sheet depends on the flow characteristics of each resin, but when a polyethylene naphthalate resin is used, it is preferably about 270 ° C. to 340 ° C., more preferably 280 ° C. to 320 ° C. If the extrusion temperature is 270 ° C. or higher, the sheet can be formed sufficiently for the molten resin to flow. On the other hand, if it is 340 ° C. or lower, the sheet characteristics are less likely to deteriorate due to thermal decomposition of the resin.
  • the ratio of the discharge amount Q (kg / h) to the screw rotation speed N (rpm); Q / N (kg / h / rpm) is preferably in the range of 0.16 to 1.00, 0.18 More preferably, it is in the range of ⁇ 0.90.
  • the compatibility of the mixed resin composition can be controlled by adjusting the extrusion temperature and the discharge amount Q to suitable ranges.
  • the second polarizer can be oriented and stretched by the same method as the first polarizer.
  • the draw ratio is not particularly limited, but for example, it is preferably 2 times or more for MD or TD, preferably 3 to 9 times for MD or TD, particularly 4 to 7 times for MD or TD.
  • the thickness of the second polarizer is not particularly limited.
  • the thickness is preferably 50 ⁇ m to 250 ⁇ m, particularly 100 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • S axis alignment direction
  • P axis polarization transmission characteristic in an axis perpendicular to the direction and parallel to the film surface
  • the dispersion diameter in the P-axis direction of the dispersed phase (II) is 10 nm or more and 200 nm or less, the polarization reflection characteristic on the S-axis is improved with respect to the increase in thickness, and The effect of suppressing the decrease in the polarization transmission characteristic on the P-axis is brought about.
  • the form of the scattering polarizer is not particularly limited, and includes a plate form, a sheet form, a film form, and other forms.
  • film refers to a thin flat product that is extremely small compared to its length and width and whose maximum thickness is arbitrarily limited, and is usually supplied in the form of a roll (Japan) Industrial standard JISK6900), and in general, “sheet” refers to a product that is thin by definition in JIS and generally has a thickness that is small instead of length and width.
  • sheet refers to a product that is thin by definition in JIS and generally has a thickness that is small instead of length and width.
  • main component in the present specification includes the meaning of allowing other components to be contained within a range that does not hinder the function of the main component unless otherwise specified.
  • the main component (when two or more components are main components, the total amount thereof) is 50% by mass or more, preferably 70% in the composition. It occupies at least 90% by mass, particularly preferably at least 90% by mass (including 100%).
  • X is preferably greater than X” and “preferably Y”, with the meaning of “X to Y” unless otherwise specified. It means “smaller”.
  • X or more when expressed as “X is an arbitrary number), it means “preferably larger than X” unless otherwise specified, and “Y or less” (Y is an arbitrary number). ) Includes the meaning of “preferably smaller than Y” unless otherwise specified.
  • the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples, and various applications are possible without departing from the technical idea of the present invention.
  • MD take-up (flow) direction of the sheet or film when the sheet or film is manufactured
  • TD orthogonal direction thereof
  • the average refractive index is a raw material used in Examples and Comparative Examples according to JIS K7124, using an Abbe refractometer manufactured by Atago, using sodium D line (589 nm) as a light source. The average refractive index of was measured.
  • the intrinsic birefringence is a refractive index value representing the polarizability per monomer that is a structural unit of a molecular chain, and can be estimated by the Lorentz-Lorentz equation represented by the following equation (1).
  • the polarized light transmittance was measured by attaching an integrating sphere to a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd .: U-4000).
  • a polarizing film is attached to the incident light side of a light source having a wavelength of 300 nm to 800 nm, an absorbing polarizing film is inserted on the light source side, and the light source is only linearly polarized light vertically polarized.
  • a polarizer was inserted, and the polarization transmittance of the scattering polarizer was measured with respect to an axis (P axis) perpendicular to the stretching direction and parallel to the film surface (P axis) and a parallel axis (S axis) to the stretching direction.
  • the evaluation criteria for the P-axis were evaluated as “ ⁇ ” when the average polarization transmittance at 400 nm to 700 nm was 80% or more, and “X” when the average was less than 80%.
  • Dispersion diameter of dispersed phase (II) in the P-axis direction The cross section of the film obtained with a scanning electron microscope (SEM) was observed, and judged according to the following criteria.
  • X The dispersion diameter in the P-axis direction of the resin forming the dispersed phase (II) is less than 10 nm or greater than 200 nm.
  • Luminance evaluation In a backlight unit (Century's “plus one VGA” 8 inch, model number: LCD-8000V), a reflection sheet, a light guide plate with an LED light source, a diffusion sheet, two prism sheets, a sample ( The brightness enhancement film) and the polarizing film were sequentially laminated and fixed, and the central brightness of the screen at a distance of about 50 cm was measured with a brightness meter (Minolta, model: LS-100). The luminance (reference) when the sample sheet was not incorporated was measured, and the ratio to the luminance was calculated as the luminance improvement rate (see the following formula (2)). The larger this value, the higher the brightness.
  • Brightness improvement rate (luminance when the sample sheet is assembled / luminance before incorporation of the sample sheet)
  • Tear strength is 1000 N / cm or more.
  • Tear strength is 600 N / cm or more and less than 1000 N / cm.
  • X Tear strength is less than 600 N / cm.
  • Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 shown below were prepared, and the above various physical property values were measured.
  • Examples 1 to 3 Polyethylene naphthalate resin (average refractive index: 1.646, intrinsic birefringence: positive, Tg: 120 ° C., intrinsic viscosity 0.71 dl / g, hereinafter referred to as A-1) and amorphous polyester resin (average) Refractive index: 1.568, intrinsic birefringence: positive, Tg: 109 ° C., dicarboxylic acid unit: terephthalic acid 100 wt%, diol unit: ethylene glycol 30 wt%, 1,4-cyclohexanedimethanol 45 wt%, isosorbide 25%, In the following, B-1 is blended at a mass mixing ratio shown in Table 1, and after sufficient mixing, extrusion kneading (discharging amount) at 290 ° C.
  • Example 4 Polyethylene naphthalate resin (A-1) and amorphous polyester resin (average refractive index: 1.566, intrinsic birefringence: positive, Tg: 97 ° C., dicarboxylic acid unit: terephthalic acid 100 wt%, diol unit: ethylene
  • B-2 37 wt% of glycol, 50 wt% of 1,4-cyclohexanedimethanol, 13% of isosorbide, hereinafter referred to as B-2) were blended in the weight mixing ratio shown in Table 2.
  • B-2 the weight mixing ratio shown in Table 2.
  • the scattering polarizer of the present invention is a scattering polarizer that has high mechanical strength and high polarization transmission characteristics and is particularly suitable as a brightness enhancement film.
  • the sheet of the comparative example was insufficient in both mechanical strength and polarization transmission characteristics.
  • the scattering polarizer of the present invention can exhibit excellent handling properties and brightness enhancement characteristics when incorporated into a liquid crystal display device as a brightness enhancement film.

Abstract

 本発明は、高い機械的強度と、高い偏光透過特性を有し、輝度向上フィルムとして特に好適な散乱型偏光子を提供する。 散乱型偏光子は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率の差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きく、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であり、P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率が80%以上であり、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度が600N/cm以上であることを特徴とする。

Description

散乱型偏光子、及びこれを備えてなる液晶表示装置
 本発明は、輝度向上フィルム等として利用することができる散乱型偏光子に関し、より詳細には、特定の偏光方向の光を透過させ、他の偏光方向の光を反射させる散乱異方性を備えた散乱型偏光子に関する。
 従来、液晶ディスプレイ(LCD)の構成例として、図1に示すように、液晶セルの背面側(裏面側)に、ガラス基板、偏光フィルム、輝度向上フィルム、拡散フィルム、導光板と光源、および反射シートなどを順次積層してなる構成が採用されてきた。
 かかる構成において、偏光フィルムは、特定の偏光方向の光(P波、直線偏光)のみを透過させて液晶セルに供給し、その他の偏光方向の光(S波)を吸収する役割を果たすため、偏光フィルムのみでは液晶セルに供給する光量が減少し、画像が暗くなってしまう。 
 そこで、上記構成のように、偏光フィルムの光源側に輝度向上フィルムを配設することにより、偏光フィルムが透過する偏光方向の光量を増加させて液晶セルに供給し得る光量を増大させ、画像を明るくすることが行なわれている。
 この種の輝度向上フィルムとして、散乱型偏光子を利用したものが知られている。
 散乱型偏光子を輝度向上フィルムとして利用すると、輝度向上フィルムを通過する光の偏光方向と偏光フィルムを通過する光の偏光方向とを合致させれば、偏光フィルムに吸収される偏光方向の光が手前側の輝度向上フィルムで光源側に反射され、輝度向上フィルムと反射シートとの間で反射及び散乱が繰り返されるうちに光の偏光方向が変化して偏光フィルムを通過するようになり、偏光フィルムを通過する光の光量が増大して画像の輝度を向上させることができる。
 このような散乱型偏光子としては、例えば、特許文献1~3に開示されているように、2種の材料を多層積層し、延伸した偏光子が知られている。これらの偏光子は積層界面での反射特性を用いて、偏光反射特性を付与し、各層の厚みを緻密に制御することにより、高い輝度向上特性を発現させるものである。しかしながら、このような多層構造型の偏光子は、均一な多層積層化や各層厚みの緻密な制御が必要とされるために、製造工程が複雑化し、生産性を著しく落とす懸念点がある。
 また、従来においては、複屈折性が異なる2種類のポリマーからなる相分離構造を有するポリマーブレンドを一軸延伸してなる散乱型偏光子が知られている。
 このような散乱型偏光子は、延伸方向と垂直方向で偏光の散乱度合いが異なる散乱異方性を備えているため、特定の偏光方向の光を選択的に透過し、他の偏光方向の光を選択的に反射又は散乱させることができる。例えば、特許文献4及び5には、連続相と分散相からなり、連続相と分散相との屈折率の差が第1の軸に沿って0.05より大きく、第1の軸に直交した第2の軸に沿って0.05より小さく、偏光に対する拡散反射率が少なくとも30%である偏光子、及びその製造方法が開示されている。
 さらに、特許文献6には、ポリエチレンナフタレート系樹脂を主成分とする分散相と、アクリル系樹脂及びゴムを主成分とする連続相とからなり、分散相の配向方向に垂直で光学フィルム面に平行な軸の、分散相と連続相との屈折率差が、0.05より大きく0.1より小さい光学フィルムが開示されている。
 これらの偏光子は、連続相と分散相との界面での散乱反射を利用して偏光特性を発現することを特徴としており、先に述べた多層構造型の偏光子と比較し、生産上の制御が比較的安易であるため、生産性が高いといった特徴を有している。
特表平09-506984号公報 特表平09-506985号公報 特表平09-507308号公報 特表2000-506989号公報 特表2000-506990号公報 特開2011-197299号公報
 しかしながら、上記特許文献4~6に開示されている偏光子では、連続相と分散相の屈折率差を定める範囲に形成させても、偏光透過特性が不十分である。さらには、連続相と分散相の相溶性が低い為、比較的、大きな分散相が形成され、その分散相が一軸に伸長されることから、機械的強度にも異方性が生じ、割れや裂けなどが生じるといった課題を有する。
 また従来、高い輝度向上性能を発現させるためには、上記特許文献5に開示されているように、偏光に対する高い拡散反射特性が必要と考えられていたが、本発明者らは、偏光に対する透過特性を十分に高めることが、高い輝度向上性能を発現させるために必要であることに想到したのである。
 すなわち、本発明の目的は、高い機械的強度と、高い偏光透過特性を有し、輝度向上フィルムとして特に好適な散乱型偏光子を提供することにある。
 本発明者らは、偏光子の機械的強度を向上し、かつ偏光に対する透過特性を十分に高める因子として、分散相のモルフォロジーを制御することが重要であることを究明し、さらには、そのモルフォロジーを制御する因子がポリエステル系樹脂における特定のジオール残差に由来することを発見し、本発明を完成するに至った。
 すなわち本発明の第一形態は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きく、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であり、P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率が80%以上であり、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度が600N/cm以上であることを特徴とする散乱型偏光子である。
 また、本発明の第二形態は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方が、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であることを特徴とする散乱型偏光子である。
 本発明は、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の固有複屈折率が共に正であることが好ましい。
 本発明は、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、100nm以下であることが好ましい。
 本発明は、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方がポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 本発明は、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 本発明は、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)において、一方がイソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であり、もう一方がポリエチレンナフタレート系樹脂であることが好ましい。
 本発明が提案する散乱型偏光子は、従来のような割れや裂けなどの機械的強度の異方性が少なく、高い偏光透過性能を有するため、輝度を向上させ得る散乱型偏光子として好適に用いることができる。また、本発明の散乱型偏光子を備えてなる液晶表示装置を提供することができる。
液晶ディスプレイ(LCD)の一般的な構成の一例を示した断面図である。
 以下、本発明の実施形態の一例としての散乱型偏光子(「本偏光子」と称する)について説明する。
<本偏光子>
 本偏光子は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子である。
 この時、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂(B)と称することとする。すなわち前記連続相(I)と前記分散相(II)は異なる熱可塑性樹脂を主成分とすることとなる。
(本偏光子の第一形態)
 本偏光子の第一形態(以下、「第一の偏光子」と称する)は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きく、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であり、P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率が80%以上であり、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度が600N/cm以上であることを特徴とするものである。
(屈折率差)
 第一の偏光子は、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きいことが重要である。
 前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きいことにより、前記S軸における偏光に対して高い散乱反射特性が発現し、得られる散乱型偏光子の輝度向上能力を向上させることができる。前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値は、前記S軸において、0.1より大きいことがより好ましく、0.15より大きいことが更に好ましい。
 また、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値が、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きいことにより、前記P軸における偏光に対して高い透過特性を発現させることができる。
 一方、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値は、前記P軸において、0.1より小さいことが好ましい。0.1より小さいことにより、後述する分散相(II)のP軸方向の分散径が本発明の規定する範囲の場合において、連続相(I)と分散相(II)との界面における散乱が抑制され、前記P軸における透過特性を発現できる。
 前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値を、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きくする手段としては、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)との平均屈折率の差の絶対値が0.05より大きくなるように、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)を選択し、本発明の規定する範囲に調整する方法や、自由幅1軸延伸、一定幅1軸延伸、引っ張り延伸法、ロール間延伸法、ロール圧延法などの延伸により、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)、及び/又は、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)を配向させ、複屈折率の違いを利用して、本発明の規定する範囲に調整する方法、あるいは、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)、及び/又は、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)に、相溶する他の熱可塑性樹脂や屈折率調整剤などを添加し、本発明の規定する範囲に調整する方法などが挙げられる。
 また、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値を、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きくする手段としては、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)との平均屈折率の差の絶対値が0.05より大きくなるように、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)を選択し、本発明の規定する範囲に調整する方法や、自由幅1軸延伸、一定幅1軸延伸、引っ張り延伸法、ロール間延伸法、ロール圧延法などの延伸により、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)、及び/又は、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)を配向させ、複屈折率の違いを利用して、本発明の規定する範囲に調整する方法、あるいは、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)、及び/又は、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)に、相溶する他の熱可塑性樹脂や屈折率調整剤などを添加し、本発明の規定する範囲に調整する方法などが挙げられる。
 前記手法において、例えば、前記熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の固有複屈折率が共に正であり、前記(A)と前記(B)との屈折率の大小関係と、前記(A)と前記(B)の複屈折率の大小関係とが等しい場合、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)及び前記分散層(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)からなるフィルムを1軸方向の延伸により配向させると、配向方向に対して平行な軸(S軸)の屈折率差の絶対値は、延伸前よりも延伸後の方が大きくなる傾向にある。そのため、平均屈折率の差が0.05以上の熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)とを選択して延伸すれば、S軸の屈折率差の絶対値を0.05より大きくすることができる。一方、配向方向に対して垂直な軸(P軸)の屈折率差の絶対値は、延伸前よりも延伸後の方が小さくなる場合もある。そのため、平均屈折率の差が0.05以上の熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)とを選択し、P軸の屈折率差の絶対値が0.05より小さくならない範囲で延伸する必要がある。これらの点を考慮して延伸倍率などを決定し、フィルムを1軸方向に延伸して配向させることにより、S軸及びP軸における屈折率の差の絶対値をともに0.05よりも大きくすることができる。
(分散相(II)のP軸方向の分散径)
 第一の偏光子は、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であることが重要である。分散径は、後述する方法により測定される。
 第一の偏光子は、一軸方向に配向してなるため、分散相(II)は、扁平した楕円体、又は、繊維状となる。前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であれば、光の波長オーダーよりも十分小さい為、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)における連続相(I)と分散相(II)の屈折率差が大きくても、十分な透過特性を発現させることが可能となる。
 また、第一の偏光子において、前記P軸における偏光に対して、より高い偏光透過特性を発現させる為にも、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であることが非常に重要である。中でも、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、100nm以下であることが、前記P軸における偏光に対して、より高い透過特性を発現する為、好ましい。
 一方、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が200nmを超える場合、連続相(I)と分散相(II)の界面における散乱が生じやすくなり、偏光透過特性を低下させる。また、散乱型偏光子の機械的物性の異方性が生じやすくなり、割れや裂けといった不具合が生じやすい。また、10nm未満の場合、事実上、連続相(I)と分散相(II)は相溶化していると見なすことができ、偏光特性の発現が困難である。
 前記分散相(II)のP軸方向の分散径を10nm以上、200nm以下とする手段としては、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)とを、二軸押出機等を用いて相溶しない程度に十分に混錬する方法、1軸延伸により前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)を十分に伸長する方法、Tダイキャスト法において製膜する際に、引き取り速度(キャストロールの速度)を速くすることによって前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)を十分に伸長する方法、インフレーション法によって製膜する際に、引き取り速度を速くすることによって前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)を十分に伸長する方法、繊維径が10nm以上、200nm以下の繊維を、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)に含浸する方法などが挙げられる。
(偏光透過率)
 第一の偏光子は、P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率が80%以上であることが重要である。従来、高い輝度向上能力を発現させるためには、偏光に対する高い拡散反射特性が必要と考えられていたが、本発明者等は、その理由は定かではないものの、前記P軸における偏光に対する透過特性を十分に高めることにより、輝度向上能力向上への寄与が大きいことを見出した。
 前記平均偏光透過率は82%以上であることがさらに好ましく、84%以上であることが特に好ましい。前記平均偏光透過率を80%以上とするためには、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値や、前記分散相(II)のP軸方向の分散径を、本発明において特定する範囲とすることにより、達成可能である。
(機械的強度)
 第一の偏光子は、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度が600N/cm以上であることが好ましい。より具体的には、JIS K7128-3に準拠して試験片を作成し、温度23℃、試験速度200mm/分の条件で直角形引裂法により測定した引き裂き強度をもって評価する。
 引き裂き強度が600N/cm以上であることにより、第一の偏光子は輝度向上フィルムとして使用する際に優れた機械的強度を有し、例えば液晶表示装置に組み込む場合のハンドリング時に破損するなどの問題が生じる可能性が極めて小さくなる。
 従来技術として述べたように、従来の偏光子は連続相と分散相の相溶性が低い為、比較的、大きな分散相が形成され、その分散相が一軸に伸長されることから、機械的強度にも異方性が生じ、P軸方向に荷重がかかると、S軸に沿って容易に割れや裂けなどが生じるという課題があった。
 これに対し、第一の偏光子は驚くべきことに、従来達成し得なかったような機械的強度を有するものであり、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度は、700N/cm以上であることが好ましく、800N/cm以上であることがより好ましく、900N/cm以上であることがさらに好ましく、1000N/cm以上であることが特に好ましい。
 JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度を600N/cm以上とする手段としては、第一の偏光子を構成する熱可塑性樹脂について、正の固有複屈折率を有するものを選択することや、相溶性が良いものを選択すること、前記分散相(II)のP軸方向の分散径を10nm以上、200nm以下とすること、結晶性の熱可塑性樹脂を用いる場合において十分に結晶化させることなどが挙げられ、これらの手段を組み合わせて達成することもできる。
(第一の偏光子に用いる熱可塑性樹脂)
 前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)としては、特に限定するものではないが、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)の固有複屈折率が共に正であることが好ましい。
 熱可塑性樹脂(A),熱可塑性樹脂(B)として、例えば、ポリスチレン系樹脂やアクリル系樹脂といった固有複屈折率が負である熱可塑性樹脂も第一の偏光子に使用することができる。しかし、これらは分子鎖の側鎖に嵩高い分子構造を有するため、機械的強度に不安が残る。従って、偏光子を形成した場合の機械的強度の低下を防ぐ観点から、固有複屈折率が正である熱可塑性樹脂を用いることが好適である。但し、機械的強度に優れた、固有複屈折率が負である熱可塑性樹脂を用いることを妨げるものではない。
 また、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)の平均屈折率と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の平均屈折率との差の絶対値が0.05より大きい方が好ましい。
 前記熱可塑性組成物(A)と前記熱可塑性樹脂(B)の固有複屈折率がともに正である場合、前記(A)と前記(B)との平均屈折率差の絶対値が0.05以下であると、配向した際に、連続相(I)と分散相(II)の配向方向に平行な軸(S軸)における屈折率差が生じにくいと考えられる。
 また、前記(A)と前記(B)との平均屈折率の大小関係と、前記(A)と前記(B)の複屈折率の大小関係とが等しいことが好ましい。すなわち、仮に、前記(A)と前記(B)との平均屈折率の大小関係が(A)>(B)とした場合、前記(A)と前記(B)の複屈折率の大小関係は(A)>(B)であることが好ましい。該大小関係が合致しない場合、連続相(I)と分散相(II)の配向方向に平行な軸(S軸)における屈折率差が生じにくいと考えられる。
 しかしながら、一軸方向に配向した第一の偏光子が、本発明の規定する範囲に属するのであれば、前記(A)と前記(B)との平均屈折率差の絶対値や、平均屈折率と複屈折率の大小関係の合致はこの限りではない。
 また、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方が、結晶性の熱可塑性樹脂であることが好ましい。結晶性の熱可塑性樹脂であれば、一軸方向に配向した際、高分子鎖が配向しやすく、配向方向に平行な軸(S軸)に対する連続相(I)と分散相(II)の屈折率差を増大させやすく、上記S軸における偏光反射特性を向上させやすいため、好ましい。
 なお、結晶性の熱可塑性樹脂とは、一般に結晶融解ピーク温度(融点)が存在するとされる熱可塑性樹脂を指し、より具体的にはJIS K7121に準拠して行う示差走査熱量測定(DSC)において融点が観測される熱可塑性樹脂であって、いわゆる半結晶性の状態のものを包含する。逆に、DSCにおいて融点が観測されない熱可塑性樹脂を「非晶性」と称する。
 このような結晶性の熱可塑性樹脂としては特に限定はないが、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ-1,4-シクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸、ポリ-ε-カプロラクタム等のポリエステル系樹脂、高密度ポリエチレンや低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体や、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-塩化ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル-一酸化炭素共重合体、エチレン-酢酸ビニル-塩化ビニル共重合体、エチレン-αオレフィン共重合体等のエチレン系共重合体、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリテトラフルオロエチレンや、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエーテルエーテルケトンやポリエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等のエンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。これらの中でもポリエステル系樹脂が好ましく、結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂であることがさらに好ましい。
 一般に、ポリエステル系樹脂は固有複屈折率が正となることが多く、中でも芳香族ポリエステル系樹脂は高い複屈折率を有する為、配向方向に平行な軸(S軸)に対する連続相(I)と分散相(II)の屈折率差を増大させやすく、上記S軸における偏光反射特性を向上させやすいため、好ましい。
 また第一の偏光子においては、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)のうち、一方の熱可塑性樹脂が結晶性あるいは半結晶性の熱可塑性樹脂の場合、もう一方の熱可塑性樹脂は、非晶性の熱可塑性樹脂であることが好ましい。
 後述するが、第一の偏光子は一軸方向に配向した後、寸法安定性の観点から熱処理を行うことが好ましく、熱処理の際に、結晶性の熱可塑性樹脂は、配向結晶化しやすくなり、配向方向に平行な軸(S軸)、配向方向に垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)に対する屈折率の異方性が大きな状態で熱固定される。一方、非晶性の熱可塑性樹脂は熱処理の際に、配向が緩和しやすくなる傾向となり、結果的に、上記S軸に対する連続相(I)と分散相(II)の屈折率差を増大させやすくする傾向となるため、好ましい。
 非晶性の熱可塑性樹脂としては特に限定は無いが、例えばポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテルなどを挙げることができる。これらの中でも、非晶性のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 さらに、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方がポリエステル樹脂であることが好ましく、特に、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 前述の通り、一般に、ポリエステル系樹脂は、固有複屈折率が正となることが多く、高い複屈折率を有するため、配向方向に平行な軸(S軸)に対する連続相(I)と分散相(II)の屈折率差を増大させやすい。
 加えて、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂である場合、(A)と(B)との相溶性が高い為、連続相(I)と分散相(II)が均一、かつ、微細な海島構造を形成しやすい。
 そのため、一軸方向に配向した際に生じる分散相(II)の配向方向に伸長した島構造において、前記分散相(II)の配向方向に垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)方向の分散径が10nm以上、200nm以下の範囲となりやすくなり、第一の偏光子における輝度の向上を発現しやすくする効果をもたらす。
 また、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂である場合、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)のうち、一方が結晶性のポリエステル系樹脂、特には結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂であり、もう一方が非晶性のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 第一の偏光子において好ましく使用できるポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸残基とジオール残基とから誘導されるものや、乳酸などのヒドロキシカルボン酸から誘導されるもの、ε-カプロラクタムから誘導されるものなど、特に制限されない。具体的に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、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ-1,4-シクロへキシレンジメチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル系樹脂や、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸、ポリ-ε-カプロラクタム等の脂肪族ポリエステル系樹脂のほか、カーボネート結合を有するポリエステルカーボネート等も概念として含まれる。また、上記のほか各種ジカルボン酸残基とジオール残基を種々組み合わせた共重合体や、ポリマーブレンドも含まれる。
 好ましいジカルボン酸残基の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2-クロロテレフタル酸、2,5-ジクロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、4,4-スチルベンジカルボン酸、4,4-ビフェニルジカルボン酸、オルトフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、ビス安息香酸、ビス(p-カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4-ジフェノキシエタンジカルボン酸、5-Naスルホイソフタル酸、エチレン-ビス-p-安息香酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸またはそれらのエステル誘導体から誘導される残基が挙げられる。これらのジカルボン酸残基は、1種を単独で、または2種以上を含有していてもよい。
 好ましいジオール残基の混合物としては、例えば、第1残基としてエチレングリコール残基、第2残基として1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、イソソルビド、ジエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及び1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、2,2,4,4-テトラメチルシクロブタン-1,3-ジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種から誘導される残基を用いたものが挙げられ、好ましくは第1残基としてエチレングリコール残基、第2残基としてイソソルビド残基、及び/又は、1,4-シクロヘキサンジメタノール残基を用いたものが挙げられる。
 中でも、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)のうち、少なくとも一方がポリエチレンナフタレート系樹脂であることが、高い平均屈折率と高い複屈折率を有することから好ましい。
 ポリエチレンナフタレート系樹脂を使用する場合、重量平均分子量としては、3万以上が好ましく、固有粘度としては0.5dl/g以上が好ましく、ガラス転移温度としては70℃~120℃の範囲が好ましく、融点としては240℃~270℃の範囲が好ましい。
 また、ポリエチレンナフタレート系樹脂を使用する場合、YI値が-10~10の範囲内、特に-3~3の範囲内であるものを用いるのが好ましい。また、ポリエチレンナフタレート系樹脂が各々混合物からなる場合には、各樹脂ともにYI値が-10~10の範囲内であることが好ましい。YI値が-10~10の範囲内であれば、例えば輝度向上フィルムとして液晶ディスプレイ等に組み込むことにより、画像の精彩性をより一層良好にすることができ、輝度向上率をより一層高めることができる。
 ポリエチレンナフタレート系樹脂としては、市販品を用いることもできる。
 例えば、テオネックスTN8065S(ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度0.71dl/g)、テオネックスTN8065SC(ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度0.55dl/g)、テオネックスTN8756C(ポリエチレンナフタレートとポリエチレンテレフタレートのコポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度0.65dl/g)などを好ましい例として挙げることができる。
(第一の偏光子の組成割合)
 第一の偏光子を構成する、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の混合質量比は、(A)/(B)=10質量%/90質量%~90質量%/10質量%であることが好ましい。このような混合質量比とすることにより、分散相が少なくなり過ぎず、連続相と分散相との界面における散乱が小さくなり偏光反射特性が低下するなどのおそれがないため好ましい。
 なお、第一の偏光子は、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)を少なくとも1種ずつ含有していれば、さらに他の熱可塑性樹脂を含有しても構わず、例えば前記熱可塑性樹脂(B)に該当する熱可塑性樹脂を2種以上含んでいても構わない。
(その他成分)
 第一の偏光子には、前記分散相(II)の分散性を向上させる目的で、必要に応じて相溶化剤(C)などの添加剤を添加してもよい。
 相溶化剤(C)としては、連続相及び分散相の種類に応じて慣用の相溶化剤から選択することができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、エステル系樹脂、エポキシ基を持つ樹脂、オキサゾリン環を持つ樹脂、アズラクトン基を持つ樹脂から選ばれた少なくとも1つの樹脂と、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド、ポリアミドから選ばれた少なくとも1つの樹脂とからなるブロックコポリマー、あるいはグラフトコポリマーを挙げることができる。中でも、分散性向上の点で、エポキシ基やオキサゾリン基を持つ樹脂などが特に好ましく、特にエポキシ変性のものが好ましい。
 相溶化剤(C)を添加する場合の配合割合は、前記熱可塑性樹脂(A)及び前記熱可塑性樹脂(B)の合計100質量部に対して、0.1~20質量部、好ましくは0.2~15質量部、特に0.2~10質量部、さらに好ましくは1~10質量部とするのが好ましい。
 また、前記相溶化剤(C)以外の添加剤として、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、加水分解防止剤、衝撃改良剤などの各種添加剤を、本発明の特性を阻害しない範囲で添加することができる。
(製膜方法)
 第一の偏光子を製造する方法としては、まず、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有する混合樹脂組成物を、溶融してシート状に製膜すればよい。この時、製膜する方法としては特に限定されず、Tダイキャスト法、カレンダー法、インフレーション法などを例示できる。これらの中でも、製膜安定性や生産効率化の観点から、Tダイキャスト法が好ましい。
 Tダイキャスト法を採用する場合には、例えば、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を乾燥させ、押出機に供給し、樹脂の融点以上の温度に加熱して溶融する。そして、溶融した組成物をTダイのスリット状の吐出口から押し出し、冷却ロールに密着固化させてキャストシートを形成すればよい。
(配向方法)
 第一の偏光子は、前述の通り1軸方向に配向したフィルムからなる。配向させる方向としては、フィルムの引き取り(流れ)方向(MD)と、MDに直交する方向(TD)のいずれでもよいが、本偏光子の有する特性をより効果的に発現させるために、MDに配向することが好ましい。すなわち、本偏光子において、配向方向に対して平行な軸(S軸)がMDであり、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)がTDであることが好ましい。
 また、配向させる方法としては特に限定されないが、例えば前記の通りTダイキャスト法によって製膜したシートを、MD又はTDに1軸延伸する方法や、Tダイキャスト法において製膜する際に、引き取り速度(キャストロールの速度)を速くすることによってMDにドラフトをかける方法、インフレーション法によって製膜する際に、引き取り速度を速くすることによってMDにドラフトをかける方法などを例示できる。
 中でも、前記の通りTダイキャスト法によって製膜したシートを、MD又はTDに1軸延伸する方法が、製膜安定性や生産効率化の観点から好ましい。
(延伸方法)
 ここで「1軸延伸」とは、積極的に一方向のみに行う延伸を意味するものであり、例えば、製膜、熱処理或いは巻き取りなどの過程で、前記一方向とは異なる方向に自然に延伸されるような場合も包含する意である。客観的には、一方向の延伸倍率が、これと直交する方向の延伸倍率の2倍以上である場合である。
 このように1軸延伸することにより、連続相中に分散相をほぼ一定方向に配列させて固定させることができ、異方性散乱機能を発揮させることができる。
 1軸延伸によって、連続相(I)と分散相(II)との屈折率差は延伸方向に大きくなるとともに、分散相(II)が延伸方向に伸長され、分散相のP軸方向の分散径が、本発明の規定する範囲内に含まれてくる。そのため、前記S軸に対する屈折率差が大きくなる方向の偏光は散乱し、前記P軸に対しては、分散径が光の波長オーダーに対し、十分小さくなることから、偏光は透過する特性を備えた散乱型偏光素子を作製することができる。
 延伸方法は、自由幅1軸延伸、一定幅1軸延伸のいずれでもよく、また、引っ張り延伸法、ロール間延伸法、ロール圧延法、その他の方法のいずれを採用してもよい。
 延伸温度は、樹脂のガラス転移温度(Tg)程度から(Tg+50℃)の範囲内の温度とするのが好ましい。延伸温度がこの範囲であれば、延伸時に破断することなく安定して延伸を行うことができる。
 延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、MD又はTDに2倍以上、好ましくはMD又はTDに3~9倍、特にMD又はTDに4~7倍とするのが好ましい。中でも、製膜した未延伸シートにて形成されたと分散相(II)を伸長させることにより、前記分散相(II)のP軸方向の分散径を低減し、本発明の定める範囲に調整するために、MDに延伸することが特に好ましい。
 延伸したシートは、耐熱性及び寸法安定性を付与するべく、熱処理するのが好ましい。
 例えば、ポリエチレンナフタレート系樹脂を使用する場合、熱処理温度は180~230℃とするのが好ましく、180~200℃とするのがさらに好ましい。熱処理に要する処理時間は、好ましくは1秒~5分である。
(厚み)
 第一の偏光子の厚みは、特に限定するものではない。例えば輝度向上フィルムに用いる場合には、50μm~250μm、特に100μm~200μmとするのが好ましい。一般的に、散乱型偏光子は、厚みを増大させた場合、散乱回数が増大する為、配向方向に対して平行な軸(S軸)における偏光反射特性が向上するものの、相反して、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)における偏光透過特性が低下する傾向がある。
 しかしながら、本発明のように、前記分散相(II)のP軸方向の分散径を10nm以上、200nm以下とすることにより、厚みの増大に対し、前記S軸における偏光反射特性は向上し、かつ、前記P軸における偏光透過特性の低下を抑制できる効果をもたらす。
(本偏光子の第二形態)
 本偏光子の第二形態(以下、「第二の偏光子」と称する)は、少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方が、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であることを特徴とするものである。
 以下、上記第一の偏光子と同様の箇所については詳しい説明は省略する。
(イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂)
 第二の偏光子は、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方が、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 イソソルビドから誘導されるジオール残基を有することにより、ポリエステル系樹脂の耐熱性が向上するため、第二の偏光子の熱による撓みや寸法安定性を向上することが出来る。
 また、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂と、他の熱可塑性樹脂との相溶性を高め、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の微細な海島構造の形成を達成することができる。
 イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂とは、ジカルボン酸残基とジオール残基とから誘導される芳香族ポリエステル系樹脂や脂肪族ポリエステル系樹脂の他、カーボネート結合を有するポリエステルカーボネート等も含まれる。また、上記のほか各種ジカルボン酸残基とジオール残基を種々組み合わせた共重合体や、ポリマーブレンドも含まれる。
 イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂を構成するのに好ましいジカルボン酸残基の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2-クロロテレフタル酸、2,5-ジクロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸、4,4-スチルベンジカルボン酸、4,4-ビフェニルジカルボン酸、オルトフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、ビス安息香酸、ビス(p-カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4-ジフェノキシエタンジカルボン酸、5-Naスルホイソフタル酸、エチレン-ビス-p-安息香酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸またはそれらのエステル誘導体から誘導される残基が挙げられる。これらのジカルボン酸残基は、1種を単独で、または2種以上を含有していてもよい。
 さらに、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂を構成するのに好ましいジオール残基の混合物としては、例えば、第1残基としてエチレングリコール残基、第2残基として1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、イソソルビド、ジエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及び1,4-シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、2,2,4,4-テトラメチルシクロブタン-1,3-ジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種から誘導される残基を用いたものが挙げられ、イソソルビドを必ず含むことが重要である。イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂を構成する好ましいジオール残基としては、第1残基としてエチレングリコール残基、第2残基としてイソソルビド残基、及び/又は、1,4-シクロヘキサンジメタノール残基を用いたものが挙げられる。
 前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)の他方は、上記第一の偏光子で示した熱可塑性樹脂と同様のものを用いることができるが、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 前述の通り、一般に、ポリエステル系樹脂は、固有複屈折率が正となることが多く、高い複屈折率を有するため、配向方向に平行な軸(S軸)に対する連続相(I)と分散相(II)の屈折率差を増大させやすい。
 加えて、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂である場合、(A)と(B)との相溶性が高い為、連続相(I)と分散相(II)が均一、かつ、微細な海島構造を形成しやすい。
 そのため、一軸方向に配向した際に生じる分散相(II)の配向方向に伸長した島構造において、前記分散相(II)の配向方向に垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)方向の分散径が10nm以上、200nm以下の範囲となりやすくなり、第二の偏光子における輝度の向上を発現しやすくする効果をもたらす。
 イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂は、他のポリエステル系樹脂と良好な相溶性を示すことが分かった。
 そのため、一軸方向に配向した際に生じる分散相(II)の配向方向に伸長した島構造において、前記分散相(II)の配向方向に垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)方向の分散径が可視光の波長以下の範囲となりやすくなり、本偏光子における輝度の向上を発現しやすくする効果をもたらす。
 また、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂である場合、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)のうち、一方が結晶性のポリエステル系樹脂、特には結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂であり、もう一方が非晶性のポリエステル系樹脂であることが好ましい。
 第二の偏光子において好ましく使用できるポリエステル系樹脂は、ジカルボン酸残基とジオール残基とから誘導されるものや、乳酸などのヒドロキシカルボン酸から誘導されるもの、ε-カプロラクタムから誘導されるものなど、特に制限されない。具体的には、例えば、上記第一の偏光子において示したものと同様のものを用いることができる。
 中でも、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と、前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)において、一方がイソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であり、もう一方がポリエチレンナフタレート系樹脂であることが、高い平均屈折率と高い複屈折率を有することから好ましい。
 このポリエチレンナフタレート系樹脂としては、上記第一の偏光子において示したものと同様のものを用いることができる。
(第二の偏光子の組成割合)
 第二の偏光子を構成する、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の混合質量比は、(A)/(B)=10質量%/90質量%~90質量%/10質量%であることが好ましい。このような混合質量比とすることにより、分散相が少なくなり過ぎず、連続相と分散相との界面における散乱が小さくなり偏光反射特性が低下するなどのおそれがないため好ましい。
 なお、本偏光子は、前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性樹脂(B)を少なくとも1種ずつ含有していれば、さらに他の熱可塑性樹脂を含有しても構わず、例えば前記熱可塑性樹脂(B)に該当する熱可塑性樹脂を2種以上含んでいても構わない。
(その他の成分)
 第二の偏光子には、前記分散相(II)の分散性を向上させる目的で、必要に応じて、上記第一の偏光子と同様の相溶化剤(C)などの添加剤を添加してもよい。
(各物性値)
 第二の偏光子は、以下の物性値が、上記第一の偏光子と同様の理由により、以下の範囲であることが好ましい。
前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値は、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きいことが好ましい。特に、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率との差の絶対値は、前記S軸において、0.1より大きいことがより好ましく、0.15より大きいことが更に好ましく、前記P軸において、0.1より小さいことが好ましい。
 前記分散相(II)のP軸方向の分散径は、10nm以上、200nm以下であることが好ましく、なかでも、10nm以上、100nm以下であることが好ましい。
 P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率は、80%以上であることが好ましい。平均偏光透過率は、82%以上であることがさらに好ましく、84%以上であることが特に好ましい。
 JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度は、600N/cm以上であることが好ましい。この引き裂き強度は、700N/cm以上であることが好ましく、800N/cm以上であることがより好ましく、900N/cm以上であることがさらに好ましく、1000N/cm以上であることが特に好ましい。
 各物性値は、上記第一の偏光子と同様の手段により調整することができ、また、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度は、600N/cm以上とする手段として、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂を選択することによっても、調整することができる。
(製膜方法)
 第二の偏光子を製造する方法としては、上記第一の偏光子と同様の製膜方法で製造できる。シートの押出温度は、各樹脂の流動特性にもよるが、ポリエチレンナフタレート系樹脂を使用する場合、概ね270℃~340℃が好ましく、280℃~320℃の範囲にあることがより好ましい。押出温度が270℃以上であれば、溶融樹脂が流動するに十分シート成形が可能であり、一方、340℃以下であれば、樹脂の熱分解などによるシートの特性低下が生じにくいため好ましい。
 また、吐出量Q(kg/h)とスクリュー回転数N(rpm)の比;Q/N(kg/h/rpm)は0.16~1.00の範囲にあることが好ましく、0.18~0.90の範囲にあることがより好ましい。
 このように、押出温度および吐出量Qを好適な範囲に調整することにより、前記混合樹脂組成物の相溶性を制御することができる。
 第二の偏光子は、上記第一の偏光子と同様の方法により配向、延伸することができる。延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、MD又はTDに2倍以上、好ましくはMD又はTDに3~9倍、特にMD又はTDに4~7倍にするのが好ましい。
(厚み)
 第二の偏光子の厚みは、特に限定するものではない。例えば輝度向上フィルムに用いる場合には、50μm~250μm、特に100μm~200μmとするのが好ましい。一般的に、散乱型偏光子は、厚みを増大させた場合、散乱回数が増大する為、配向方向に対して平行な軸(S軸)における偏光反射特性が向上するものの、相反して、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)における偏光透過特性が低下する傾向がある。
 しかしながら、本発明のように、前記分散相(II)のP軸方向の分散径を10nm以上、200nm以下とすることにより、厚みの増大に対し、前記S軸における偏光反射特性は向上し、かつ、前記P軸における偏光透過特性の低下を抑制できる効果をもたらす。
<用語の説明>
 本発明において、散乱型偏光子の形態は特に限定するものではなく、板状、シート状、フィルム状その他の形態を包含する。
 一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚みが極めて小さく、最大厚みが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい(日本工業規格JISK6900)、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚みが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
 また、本明細書において「主成分」と表現した場合、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含する。
 この際、当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分(2成分以上が主成分である場合には、これらの合計量)は組成物中の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上(100%含む)を占めるものである。
 本発明において、「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」及び「好ましくはYより小さい」の意を包含する。
 また、本発明において、「X以上」(Xは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはXより大きい」の意を包含し、「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはYより小さい」の意を包含する。
 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。
 ここで、シート乃至フィルムを製造する際のシート乃至フィルムの引き取り(流れ)方向をMD、その直交方向をTDと表示する。
<測定及び評価方法>
 先ずは、実施例・比較例で得たサンプルの各種物性値の測定方法及び評価方法について説明する。
(1)平均屈折率・固有複屈折率
 平均屈折率は、アタゴ製アッベ屈折率計を用い、ナトリウムD線(589nm)を光源とし、JIS K7124により、実施例、及び、比較例に用いた原料の平均屈折率を測定した。
 固有複屈折率は、分子鎖の構成単位であるモノマー当たりの分極率を屈折率値で表したものであり、下記式(1)で表されるローレンツ-ローレンツの式により推定出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 代表的なポリマーの固有複屈折率の推定値を下記に記す。
 ・ポリエチレンナフタレート:0.33
 ・ポリエチレンテレフタレート:0.23
 ・ポリ1,4-シクロへキシレンジメチレンテレフタレート:0.17
 ・ポリメタクリル酸メチル:-0.0043
(2)偏光透過率の評価方法
 偏光透過率は、分光光度計((株)日立製作所製:U-4000)に積分球を取り付け、測定を行った。300nmから800nmの波長の光源の入射光側に偏光フィルムを取り付け、その光源側に吸収型偏光フィルムを挿入し、光源を鉛直方向に偏光する直線偏光のみにして実施例及び比較例の散乱型偏光子を挿入して、散乱型偏光子の偏光透過率を、延伸方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)、延伸方向に対して平行軸(S軸)についてそれぞれ測定した。
 前記P軸についての評価基準は、400nm~700nmの偏光透過率の平均が80%以上の場合を「○」、80%未満の場合を「×」と評価した。
(3)分散相(II)のP軸方向の分散径
 走査型電子顕微鏡(SEM)にて得られたフィルムの断面を観察し、下記基準にて判断した。
◎:分散相(II)を形成する樹脂のP軸方向の分散径が10nm以上、100nm以下。
○:分散相(II)を形成する樹脂のP軸方向の分散径が100nmより大きく、200nm以下。
×:分散相(II)を形成する樹脂のP軸方向の分散径が10nm未満、又は200nmより大きい。
(4)輝度評価
 バックライトユニット(センチュリー社製「plus one VGA」8インチ、型番:LCD-8000V)内に、反射シート、LED光源付き導光板、拡散シート、プリズムシート(2枚)、サンプル(輝度向上フィルム)及び偏光フィルムを順次積層して固定し、約50cm離れたその画面の中央輝度を輝度計(ミノルタ社製、型式:LS-100)によって測定した。
 試料シートを組み込まないときの輝度(基準)を測定し、この輝度に対する割合を輝度向上率として算出した(下記式(2)参照)。この値が大きいほど、高輝度である。
式(2): 輝度向上率=(試料シート組み込済時の輝度/試料シート組み込前の輝度)
(5)引き裂き強度
 JIS K7128-3(1998年)に準拠して試験片を作成し、温度23℃、試験速度200mm/分の条件でP軸方向、及びS軸方向について、直角形引裂法による引き裂き強度測定を行い、下記基準にて判断した。
◎:引き裂き強度が1000N/cm以上。
○:引き裂き強度が600N/cm以上、1000N/cm未満。
×:引き裂き強度が600N/cm未満。
 まず、以下に示す実施例1~3、比較例1を作製して上記の各種物性値を測定した。
<実施例1~3>
 ポリエチレンナフタレート樹脂(平均屈折率:1.646、固有複屈折率:正、Tg:120℃、固有粘度0.71dl/g、以下、A-1と表記)と、非晶性ポリエステル樹脂(平均屈折率:1.568、固有複屈折率:正、Tg:109℃、ジカルボン酸ユニット:テレフタル酸100wt%、ジオールユニット:エチレングリコール30wt%、1,4-シクロヘキサンジメタノール45wt%、イソソルビド25%、以下、B-1と表記)とを表1に示す質量混合比で配合し、十分混合した後、定質量フィーダーにて供給しながら、φ40mm二軸押出機にて290℃で押出混練(吐出量Q(kg/h)とスクリュー回転数N(rpm)の比;Q/N=0.26(kg/h/rpm))し、冷却固化して厚さ600μmのシートを作製した。得られたシートを切り出して、90°傾けた後、予熱温度145℃、延伸温度130℃、熱処理温度180℃(熱処理時間32秒)に昇温したテンターに通紙し、MDに6倍延伸して、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表1に示す。
<実施例4>
 ポリエチレンナフタレート樹脂(A-1)と、非晶性ポリエステル樹脂(平均屈折率:1.566、固有複屈折率:正、Tg:97℃、ジカルボン酸ユニット:テレフタル酸100wt%、ジオールユニット:エチレングリコール37wt%、1,4-シクロヘキサンジメタノール50wt%、イソソルビド13%、以下、B-2と表記)とを表2に示す重量混合比で配合した以外は、実施例1~3と同様の手法により、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表1に示す。
<比較例1>
 ポリエチレンナフタレート(A-1)と、ポリメタクリル酸メチル樹脂(クラレ社製、パラペットHR-1000L、平均屈折率:1.496、固有複屈折率:負、Tg:115℃、以下、C-1と表記)とを表1に示す重量混合比で配合した以外は、実施例1~3と同様の手法により、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表1に示す。
<比較例2、3>
 ポリエチレンナフタレート樹脂(A-1)と、非晶性ポリエステル樹脂(平均屈折率:1.551、固有複屈折率:正、Tg:110℃、ジカルボン酸ユニット:テレフタル酸100wt%、ジオールユニット:1,4-シクロヘキサンジメタノール79wt%、2,2,4,4-テトラメチルシクロブタン-1,3-ジオール21wt%、固有粘度0.77dl/g、以下、B-3と表記)とを表2に示す重量混合比で配合した以外は、実施例4、5と同様の手法により、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表2に示す。
<比較例4、5>
 ポリエチレンナフタレート樹脂(A-1)と、非晶性ポリエステル樹脂(平均屈折率:1.552、固有複屈折率:正、Tg:117℃、ジカルボン酸ユニット:テレフタル酸100wt%、ジオールユニット:1,4-シクロヘキサンジメタノール65wt%、2,2,4,4-テトラメチルシクロブタン-1,3-ジオール35wt%、固有粘度0.69dl/g、以下、B-4と表記)とを表2に示す重量混合比で配合した以外は、実施例4、5と同様の手法により、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表2に示す。
<比較例6>
 ポリエチレンナフタレート樹脂(A-1)と、非晶性ポリエステル樹脂(平均屈折率:1.539、固有複屈折率:正、Tg:109℃、ジカルボン酸ユニット:テレフタル酸100wt%、ジオールユニット:エチレングリコール52wt%、ジエチレングリコール5wt%、スピログリコール43wt%、固有粘度0.72dl/g、以下、B-5と表記)とを表2に示す重量混合比で配合した以外は、実施例4、5と同様の手法により、シート状の偏光子を得た。得られた偏光子の評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上記結果より明らかであるように、本発明の散乱型偏光子は、高い機械的強度と、高い偏光透過特性を有し、輝度向上フィルムとして特に好適な散乱型偏光子であることがわかる。これに対し、比較例のシートは、機械的強度と偏光透過特性が共に不十分であった。
 すなわち、本発明の散乱型偏光子は、これを輝度向上フィルムとして液晶表示装置に組み込む場合に、優れたハンドリング性と、輝度向上特性を発現することができる。

Claims (8)

  1.  少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)の屈折率と前記分散相(II)の屈折率の差の絶対値が、配向方向に対して平行な軸(S軸)において0.05より大きく、かつ、配向方向に対して垂直でフィルム面に平行な軸(P軸)において0.05より大きく、前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、200nm以下であり、P軸における、測定波長400nm~700nmの平均偏光透過率が80%以上であり、JIS K7128-3に準拠して測定したP軸方向の引き裂き強度が600N/cm以上であることを特徴とする散乱型偏光子。
  2.  少なくとも2種の熱可塑性樹脂を含有し、連続相(I)と分散相(II)による海島構造を有する、1軸方向に配向したフィルムからなる散乱型偏光子であって、前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方が、イソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であることを特徴とする散乱型偏光子。
  3.  前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の固有複屈折率が共に正であることを特徴とする請求項1又は2に記載の散乱型偏光子。
  4.  前記分散相(II)のP軸方向の分散径が10nm以上、100nm以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の散乱型偏光子。
  5.  前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)の少なくとも一方がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の散乱型偏光子。
  6.  前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)が共にポリエステル系樹脂であり、かつ、熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)が異なる種類のポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の散乱型偏光子。
  7.  前記連続相(I)を形成する熱可塑性樹脂(A)と前記分散相(II)を形成する熱可塑性樹脂(B)において、一方がイソソルビドから誘導されるジオール残基を有するポリエステル系樹脂であり、もう一方がポリエチレンナフタレート系樹脂であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の散乱型偏光子。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の散乱型偏光子を備えてなる液晶表示装置。
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