WO2004079414A1 - 高輝度偏光板、それを用いた液晶パネルおよび画像表示装置 - Google Patents

高輝度偏光板、それを用いた液晶パネルおよび画像表示装置 Download PDF

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Tadayuki Kameyama
Naoki Takahashi
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Nitto Denko Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a high-brightness polarizing plate in which a polarizing plate and a brightness enhancement film are laminated.
  • the high-brightness polarizing plate of the present invention can be applied to various image display devices such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP alone or in combination with other optical films. Background art
  • a high-brightness polarizing plate in which a polarizing plate and a brightness enhancement film are bonded to each other is provided on the back side of the liquid crystal cell.
  • the brightness enhancement film reflects linearly polarized light with a predetermined polarization axis or circularly polarized light with a predetermined direction when natural light is incident due to reflection from the backlight of a liquid crystal display device, etc., and other light is transmitted.
  • a brightness enhancement film and a polarizing plate are laminated, a light from a light source such as a backlight is made incident to obtain transmitted light of a predetermined polarization state, and light other than the predetermined polarization state is not transmitted.
  • the light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted via a reflection layer or the like provided on the rear side thereof and re-entered on the brightness enhancement film, and a part or all of the light is transmitted as light in a predetermined polarization state, thereby obtaining brightness.
  • the brightness can be improved by increasing the amount of light transmitted through the enhancement film and by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizer to increase the amount of light that can be used for liquid crystal display image display and the like.
  • the polarization direction does not match the polarization axis of the polarizer.
  • the brightness enhancement film temporarily reflects light having a polarization direction that can be absorbed by the polarizer without being incident on the polarizer, and then reverses the light through a reflective layer and the like provided behind it. And then re-incident on the brightness enhancement film.
  • the brightness enhancement film only reflects polarized light whose polarization direction is reflected or inverted between the two so that it can pass through the polarizer. Since the light is transmitted and supplied to the polarizer, light from a backlight or the like can be efficiently used for displaying an image on the liquid crystal display device, and the screen can be brightened.
  • the brightness enhancement film has a property of transmitting linearly polarized light having a predetermined polarization axis and reflecting other light, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies. As shown, either left-handed or right-handed circularly polarized light is reflected and the other light is transmitted, such as an alignment film made of a cholesteric liquid crystal polymer or an alignment liquid crystal layer supported on a film substrate. Appropriate materials such as those showing characteristics can be used.
  • a brightness enhancement film of a type that transmits linearly polarized light having a predetermined polarization axis the transmitted light is directly incident on the polarization plate with the polarization axis aligned, thereby suppressing absorption by the polarization plate. It can be transmitted efficiently.
  • a brightness enhancement film that transmits circularly polarized light such as a cholesteric liquid crystal layer, can be incident on a polarizer as it is. It is preferable that the light is converted into linearly polarized light through the polarizer and incident on the polarizing plate.
  • a ⁇ / 4 plate as the phase difference plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
  • the light guide plate itself has a prism structure, and a prism-type condensing sheet or the like is used, a small amount of polarized light is emitted from the backlight.
  • Its polarization ability is 5% or more, preferably 10% or more, and preferably 15% or more, and the emission direction does not have to be normal to the backlight surface.
  • the polarization performance is measured by measuring the luminance change (maximum luminance, minimum luminance) in the polarization axis direction of the light emitted from the backlight through a Glan-Thompson prism. .
  • 11-64840 and 11-64841 discuss reducing the amount of color shift by combining a brightness enhancement film with a liquid crystal panel. ing.
  • a high-brightness polarizing plate in which a polarizing plate and a brightness enhancement film are bonded to each other cannot sufficiently reduce the amount of color shift.
  • a high-brightness polarizing plate in which a brightness enhancement film and a polarizer are compounded by impregnating iodine into a composite film of a multilayer interference laminate and a stretched polyvinyl alcohol-based film (for example, (See Table 1 on page 1).
  • a high-brightness polarizing plate can reduce the amount of color shift to some extent, however, it has a large degree of uneven dyeing of polarizers and cannot be used for an image display device of a liquid crystal display device.
  • the polyvinyl alcohol-based film is stretched 3 times or more (4 times or more, more preferably 5 times or more), and the moisture content is controlled to 10% or less.
  • the iodine dyeing speed is different due to the variation in the orientation of the polybutyl alcohol-based film in the width direction, the variation in the thickness in the width direction, and the variation in the crystallinity in the width direction.Thick parts are thicker and thinner parts are thinner. Due to the remarkable tendency to be stained, uneven dyeing occurs in the polarizer, and the in-plane unevenness does not sufficiently lower the luminance even during black display. It is practically difficult to apply such a composite film to a liquid crystal display device or the like. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that the above object can be achieved by the high-brightness polarizing plate described below, and have completed the present invention. That is, the present invention is as shown below.
  • a polarizing plate in which a protective film is provided on one or both sides of a polarizer, and a brightness enhancement film, wherein a high-brightness polarizing plate is laminated via an adhesive layer with the protective film interposed therebetween.
  • the direction in which the in-plane refractive index is the maximum is the X axis
  • the direction perpendicular to the X axis is the Y axis
  • the thickness direction of the film is the Z axis
  • the refractive index in each axial direction is nx, ny, nz, where the thickness of the transparent film is d (nm)
  • the protective film is composed of (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in a side chain, and (B) a thermal resin having a substituted and / or unsubstituted phenyl group and a nitrile group in a side chain.
  • A a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in a side chain
  • B a thermal resin having a substituted and / or unsubstituted phenyl group and a nitrile group in a side chain.
  • the anisotropic reflective polarizer is an anisotropic multiple thin film that transmits linearly polarized light in one vibration direction and reflects linearly polarized light in the other vibration direction.
  • Polarizer 8.
  • a high-brightness polarizing plate wherein at least one optical film is further combined with the high-brightness polarizing plate according to any one of the above 1 to 9.
  • a liquid crystal display wherein the high-brightness polarizing plate according to any one of 1 to 10 above is bonded to at least one surface of a liquid crystal cell. Flannel.
  • a high-brightness polarizing plate in which a polarizing plate and a brightness-enhancing film are laminated, light emitted from the brightness-enhancing film is converted into substantially linearly polarized light, which enters the polarizing plate.
  • the polarization axis direction of the brightness enhancement film and the transmission axis direction of the polarizing plate are arranged so as to be substantially parallel.
  • a polarizing plate provided with a protective film is usually used.
  • the protective film one having an in-plane retardation Re of approximately 0 nm was used so that the linearly polarized light emitted from the brightness enhancement film could be transmitted as it was.
  • a conventional protective film having a retardation in the thickness direction was used even if the in-plane retardation Re was approximately O nm.
  • a triacetyl cellulose film has a retardation in the thickness direction of ⁇ 60 nm when the film thickness is 80 ⁇ m. The retardation in the thickness direction is 135 nm when the film thickness is 40 m. Was.
  • a protective film having in-plane birefringence was used as the protective film. Even when such a protective film is used, the direction of the polarization axis of the brightness enhancement film and the direction of the transmission axis of the polarizing plate are often set to be parallel or orthogonal.
  • the present inventors have found that a high-brightness polarizing plate obtained by laminating a brightness-improving film and a polarizing plate using a protective film having such a thickness direction retardation has a large color shift amount.
  • the expression of the polarization of the polarizer is derived from the imaginary part value (ke, ko) of the complex refractive index of a dichroic dye (iodine, a charge, a lyotropic liquid crystal, etc.).
  • the optical axis direction is the thickness direction (Z-axis direction), ke axis; any direction in the plane (X-Y plane) )
  • optical axis direction is in-plane direction (X-axis direction), ke axis
  • Y-axis direction in the plane or optical axis direction is in-plane direction (X-axis direction), ke axis: thickness direction (Z-axis direction)
  • the elevation angle is changed from a position inclined by 45 ° from the in-plane X and Y directions, the apparent orthogonal relationship is broken.
  • the ke axis and the optical axis of the protective film be parallel or perpendicular to each other and have a size that is not affected by the phase difference.
  • the present inventors sandwiched between a polarizing plate and a brightness enhancement film.As a protective film of the polarizing plate, approximately O nm, that is, an in-plane retardation Re was obtained.
  • the one having a thickness of 10 nm or less and a thickness direction retardation Rth of 130 to 10 nm was used.
  • Such a protective film does not affect the orthogonal polarization emitted from the brightness enhancement film, so that the amount of visual color shift during white display on a liquid crystal display device or the like can be reduced.
  • the in-plane retardation Re is preferably about 0 nm, more preferably 10 nm or less, and still more preferably 5 nm or less.
  • the thickness direction retardation Rth is preferably from 1 O nm to 10 nm, more preferably from 15 to 5 nm, and still more preferably from 13 to 3 nm.
  • the polarizing plate and the brightness enhancement film are bonded with an adhesive.
  • the optical characteristics are affected by whether or not an air interface is used therebetween. Normally, the brightness improvement rate is improved by 1 to 3% when not passing through the air interface. But in this case Increases the shift amount by about 1 to 10%. These optical properties also depend on the backlight system used.
  • the protective film interposed between the polarizer and the brightness enhancement film by using the protective film interposed between the polarizer and the brightness enhancement film, the reflection at the interface is prevented by the adhesive layer, so that the brightness at the time of white display is improved, and the color shift is improved. The amount can be reduced at the same time.
  • the thickness direction retardation Rth of the protective film is preferably slightly positive. Depending on the further design of the / 4 plate, the thickness direction retardation R th of the protective film can be changed.
  • the high-brightness polarizing plate of the present invention uses a laminate of a polarizing plate having a protective film provided on one or both sides of a polarizer and a brightness enhancement film.
  • the polarizer of the polarizing plate of the present invention is obtained by the same technique as in the prior art, in which each step such as swelling, dyeing, cross-linking, stretching, and 7 washing is arbitrarily performed on a polyvinyl alcohol-based film or the like. Is usually used. Therefore, such a high-intensity polarizing plate of the present invention has in-plane unevenness due to uneven dyeing of a polarizer, such as a composite high-intensity polarizing plate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-15073. Therefore, the luminance at the time of black display of a liquid crystal display device or the like is low. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of the high brightness polarizing plate of the present invention.
  • FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of the high brightness polarizing plate of the present invention.
  • FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a high-intensity polarizer.
  • the polarizer (la) has a protective film (lb) on one side and a protective film (lb ') on one side, and a polarizing plate (1) and a brightness enhancement film (2) It is laminated with an adhesive layer (A) sandwiching a self-protection film (lb).
  • the protective film (lb) satisfies the in-plane retardation Re of 10 nm or less and the thickness direction retardation Rth of 130 to 10 nm.
  • Figure 2 shows an example where the brightness enhancement film (2) is a composite of a cholesteric liquid crystal layer (2b) and a 1/4 plate (2a). In the case of such a composite, the / 4/4 plate (2a) is arranged on the polarizing plate (1) side.
  • Fig. 3 shows a polarizing plate ( ⁇ ) on the exit side of the liquid crystal cell (C), a high-intensity polarizing plate consisting of a polarizing plate (1) and a brightness enhancement film (2) on the incident side, and a backlight.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the liquid crystal display device in which the diffusion plate (D) and the reflection plate (E) are arranged.
  • the pressure-sensitive adhesive layer (A) is omitted.
  • a polarizing plate (la) disposed on the emission side a polarizing plate (la) provided with a protective film (1b ′) on one or both sides of a polarizer (la) can be used.
  • the protective film (lb ') is not limited to a film having the same in-plane retardation R e and thickness direction retardation R th as the protective film (lb). However, the same protective film (lb ') as the protective film (lb) is preferable.
  • the polarizer (1a) is not particularly limited, and various types can be used.
  • polarizers include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol-based film, partially formalized polyvinyl alcohol-based film, ethylene-butyl acetate copolymer-based partially genated film, and iodine and dichroic dyes. And a uniaxially stretched film obtained by adsorbing the dichroic substance, and a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polychlorinated vinyl.
  • the thickness of the polarizer is not particularly limited, it is generally 5 to 80 ⁇ m U degree.
  • a polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and uniaxially stretching the dye can be produced, for example, by dyeing polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine and stretching it to 3 to 7 times its original length. it can. Boric acid as needed It can also be immersed in an aqueous solution of potassium or iodide. Further, if necessary, the polybutyl alcohol-based film may be swelled by immersion in water and washed before coloring.
  • Washing the polyvinyl alcohol-based film with water not only removes stains on the surface of the polyvinyl alcohol-based film and anti-blocking agents, but also prevents unevenness such as uneven dyeing by swelling the polyvinyl alcohol-based film. It also has a positive effect. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be performed while dyeing, or may be stretched and then dyed with iodine. The film can be stretched in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
  • the cross-linking bath may contain a iodinated rim in addition to a cross-linking agent such as boric acid). May contain boric acid, potassium iodide, etc.), and are preferably subjected to steps such as washing with water.
  • the cause of the uneven dyeing is caused by the thickness variation of the raw material of the polyvinyl alcohol-based film (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-210, Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-31072). No. 0). Even if the thickness is varied in a large range (in-plane range of 50 cm or more, preferably 75 cm or more, preferably 100 cm or more), it can be improved in ordinary polarizing plate applications. Display unevenness is hard to discover. In order to observe unevenness during black display, unevenness is recognized if there is a peak of brightness between 5 cm and 20 cm on a polarizer or polarizing plate, but if it exceeds that, a noticeable display is displayed. Does not recognize unevenness.
  • the black luminance only increases on average.
  • the adsorption orientation of iodine is easily dependent on the thickness of the polybutyl alcohol-based film, and the thicker the thickness, the higher the adsorption amount and the higher the orientation.
  • a raw material of a polyvinyl alcohol-based film having a small thickness variation.
  • the raw material has a maximum value and a minimum value of the thickness within the range of 100 to 400 mm in the plane, and the difference is 5 m or less, preferably 3 m or less, preferably 1 m or less. Something is better. Also the variation is larger than that In this case, the swelling process in pure water or ion-exchanged water (15 to 40 ° C, 50 to 180 seconds, stretching magnification 2 to 3.8 times), the dyeing process (iodine and potassium iodide Water dissolved at a ratio of 1: 6 to 1:50 for 10 to 60 seconds during the night when water is settled.
  • the concentration depends on the transmittance and polarization characteristics to be designed at that time. % To 3%, stretching ratio 1.2 to 2 times), boric acid crosslinking treatment (at 25 to 45 ° C, stretching ratio 1.1 to 2 times, potassium iodide concentration 0 to 5%), further stretching Treatment (boric acid concentration 2 to 8%, potassium iodide concentration 0 to 10%, stretching ratio at 30 to 65 ° C 1.7 to 3 times), water washing treatment (potassium iodide concentration 2 to 10%) %), And it is preferable to extend the total to 5 to 6.5 times.
  • both the thickness and the film width are preferably 1 / V "X times.
  • the thickness may be 10% lower than that, or at most 25% lower.
  • the width can be 10% wider, or worse, 25% wider, then dried at 25-40 ° C for 30-300 seconds to reduce the moisture content to 1 2
  • the material forming the protective film (lb) is not particularly limited, but (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imido group in a side chain, and (B) a substituted and / or unsubstituted side chain. Those containing a thermoplastic resin having a phenyl group and a nitrile group can be preferably used.
  • the protective film containing the thermoplastic resins (A) and (B) hardly causes a retardation, and can control the in-plane retardation Re and the thickness direction retardation Rth to be small even when stretched. .
  • the protective film containing (A) and (B) is described in, for example, WO 01/37007 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-32823.
  • the protective film may contain other resins even when the thermoplastic resins (A) and (B) are the main components.
  • the thermoplastic resin (A) has a substituted and / or unsubstituted imido group in a side chain, and the main chain is any thermoplastic resin.
  • the main chain may be, for example, a main chain composed of only carbon, or an atom other than carbon may be interposed between carbons. It may also be composed of atoms other than carbon.
  • the main chain is preferably a hydrocarbon or a substitute thereof.
  • the main chain is obtained, for example, by addition polymerization. Specifically, for example, it is polyolefin or polybutyl.
  • the main chain is obtained by condensation polymerization. For example, it can be obtained by an ester bond, an amide bond, or the like.
  • the main chain is preferably a polybutyl skeleton obtained by polymerizing a substituted vinyl monomer.
  • any conventionally known method can be adopted.
  • a method of polymerizing monomers having the imide group a method of polymerizing various monomers to form a main chain, and then introducing the imido group, a method of grafting the compound having the imido group to a side chain, and the like.
  • the substituent of the imido group a conventionally known substituent capable of substituting hydrogen of the imido group can be used.
  • an alkyl group and the like can be mentioned.
  • the thermoplastic resin (A) is a binary copolymer having at least one repeating unit derived from an olefin and at least one repeating unit having a substituted and / or unsubstituted maleimide structure. It is preferred that they are united.
  • the above-mentioned olefin-maleimide copolymer can be synthesized from a melamine refin and a maleimide compound by a known method. The synthesis method is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-59193, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1955801, Japanese Patent Application Laid-Open No. It is described in Japanese Patent Publication No.
  • olefins examples include: isobutene, 2-methyl-1-butene, -methyl-1-pentene, 2-methyl-1-hexene, 2-methyl-1-heptene, 2-methyl-11-heptene, 1-isooctene, 2 —Methyl-1-octene, 2-ethyl-11-pentene, 2-ethyl-1-butene, 2-methyl-2-pentene, and methyl-11-hexene. Of these, isobutene is preferred. These olefins may be used alone or in combination of two or more.
  • Maleimide compounds include maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, Nn-propylmaleimide, N-i-propylmaleimide, Nn-n-butylmaleimide, and N-s_butylmaleimide.
  • N-t-butylmaleimide N_n-pentylmaleide, Nn-hexylmaleide, Nn-heptylmaleide, Nn-octylmaleide, N_laurylmaleide, N —Stearyl maleimide, N-cyclopropyl maleimide, N-cyclobutyl maleide, N-cyclopentyl maleide, N-cyclohexyl maleimide, N-cy Chloheptylmaleimide, N-Croctylmaleimide and the like. Of these, N-methylmaleimide is preferred. These male-mide conjugates may be used as single insects or in combination of two or more.
  • the content of the olefin repeating unit is not particularly limited, but is preferably from 20 to 70 mol% of the total repeating unit of the thermoplastic resin (A), and more preferably from 40 to 60%. Mol%, more preferably 45 to 55 mol%.
  • the content of the repeating unit having a maleimide structure is 30 to 80 mol%, preferably 40 to 60 mol%, and more preferably 45 to 55 mol%.
  • the thermoplastic resin (A) contains a repeating unit of the above-mentioned olefin and a repeating unit of a maleimide structure, and can be formed only by these units.
  • a repeating unit of another butyl monomer may be contained in a proportion of 50 mol% or less.
  • Other vinyl monomers include acrylate monomers such as methyl acrylate and butyl acrylate, methacrylate monomers such as methyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate, and vinyl esters such as vinyl acetate.
  • vinyl ether monomers such as methyl vinyl ether
  • acid anhydrides such as maleic anhydride
  • styrene monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and ⁇ -methoxystyrene.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin ( ⁇ ) is not particularly limited, but is about 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 6 .
  • the weight average molecular weight is preferably 1 ⁇ 10 4 or more, and more preferably 5 ⁇ 10 5 or less.
  • the glass transition temperature of the thermoplastic resin ( ⁇ ) is at least 80 ° C, preferably at least 100 ° C, more preferably at least 130 ° C.
  • thermoplastic resin (A) a glutarimide-based thermoplastic resin
  • Glutarimide resin is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 2-153,904.
  • the glutarimide resin has a glutarimide structural unit and a methyl acrylate or methyl methacrylate structural unit.
  • the above-mentioned other monomer may be introduced into the glutarimide resin.
  • the thermoplastic resin (B) is a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted phenyl group and a nitrile group in a side chain.
  • the main chain of the thermoplastic resin (B) may be the same as that of the thermoplastic resin (A).
  • Examples of a method for introducing the phenyl group into the thermoplastic resin (B) include a method of polymerizing the monomer having a phenyl group, a method of polymerizing various monomers to form a main chain, and then forming a phenyl group. And a method of grafting a compound having a phenyl group to a side chain.
  • substituent of the phenyl group a conventionally known substituent capable of substituting hydrogen of the phenyl group can be used.
  • an alkyl group is used.
  • a method for introducing a nitrile group into the thermoplastic resin (B) may be the same as the method for introducing a phenyl group.
  • the thermoplastic resin (B) is composed of two or more ternary units containing a repeating unit derived from an unsaturated nitrile compound (nitrile unit) and a repeating unit derived from a styrene-based compound (styrene-based unit). It is preferably a multi-component copolymer. For example, an acrylonitrile-styrene copolymer can be preferably used.
  • non-edible peronitrile compound examples include any compound having a cyano group and a reactive double bond.
  • examples thereof include mono-substituted unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and nitrile compounds having an a, ⁇ -disubstituted olefinic unsaturated bond such as fumaronitrile.
  • styrene-based compound examples include any compound having a phenyl group and a reactive double bond.
  • examples include unsubstituted or substituted styrene compounds such as styrene, vinyltoluene, methoxystyrene and chlorostyrene, and -substituted styrene compounds such as ⁇ -methylstyrene.
  • the content of nitrile units in the thermoplastic resin (B) is not particularly limited, it is about 10 to 70% by weight, preferably 20 to 60% by weight, more preferably 20 to 60% by weight, based on the total repeating units. 20 to 50% by weight. In particular, 20 to 40% by weight and 20 to 30% by weight are preferable.
  • the styrene-based unit is about 30 to 80% by weight, preferably 40 to 80% by weight, and more preferably 50 to 80% by weight. Particularly preferred is 60 to 80% by weight and 70 to 80% by weight.
  • the thermoplastic resin (B) contains the nitrile unit and the styrene-based unit, and can be formed by only these units. In addition to the above, a repeating unit of another bullet monomer may be contained at a ratio of 50 mol% or less.
  • examples of other butyl monomers include those exemplified for thermoplastic resin (A), repeating units of olefin, and male And repeating units of a substituted maleimide and the like.
  • the thermoplastic resin (B) include an AS resin, an ABS resin, and an ASA resin.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin (B) is not particularly limited, it is about 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 6 . Preferably it is 1 ⁇ 10 4 or more and 5 ⁇ 10 5 or less.
  • the ratio between the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) is adjusted according to the phase difference required for the protective film. Generally, the mixing ratio is preferably such that the content of the thermoplastic resin (A) is 50 to 95% by weight of the total amount of the resin in the film, and 60 to 95% by weight. More preferably, it is more preferably 65 to 90% by weight.
  • the content of the thermoplastic resin (B) is preferably from 5 to 50% by weight, more preferably from 5 to 40% by weight, and even more preferably from 1 to 50% by weight of the total amount of the resin in the film. 0 to 35% by weight.
  • the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) are mixed and melt-kneaded to form a film.
  • the thermoplastic resin (A) and the thermoplastic resin (B) can be used as a solution, and the solution can be formed into a film by a casting method or the like.
  • a material having a low photoelastic coefficient such as a norbornene-based resin
  • a protective film containing a norbornene-based resin is less likely to cause a phase difference even when subjected to stress due to a perforation, and the protective film is optically adhered during bonding with a polarizer and a brightness enhancement film. The occurrence of phase difference due to distortion can be suppressed.
  • a thermoplastic saturated norbornene-based resin is preferable.
  • the thermoplastic saturated norbornene-based resin has a main skeleton of a slim mouth fin and has substantially no carbon-carbon double bond. Examples of the thermoplastic thermoplastic saturated norbornene resin include ZONEX and ZEONOR manufactured by ZEON CORPORATION, and ARTON manufactured by JSR Corporation.
  • the protective film can be used as a stretched film.
  • film materials can be stretched to enhance bows and provide more robust mechanical properties.
  • Many materials cannot be used as a protective film for a polarizer because a retardation is generated by stretching.
  • the mixture of thermoplastic resins (A) and (B), and the transparent film containing norbornene-based resin as the main component, satisfies in-plane retardation R e and thickness direction retardation R th even when stretched. so Wear.
  • the stretching treatment may be either uniaxial stretching or biaxial stretching. In particular, a biaxially stretched film is preferable.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • cellulosic polymers such as diacetyl cellulose
  • acrylic polymers such as methyl methacrylate, and polystyrene acrylonitrile.
  • -Styrene-based polymers such as styrene copolymer (AS resin), polycarbonate-based polymers, and the like.
  • amide polymers such as polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclo- or norbornene structure, polyolefin polymers such as ethylene-propylene copolymers, vinyl chloride polymers, and Nippon aromatic polyamides; Imide polymer, sulfone polymer, polyethersulfone polymer, polyetheretherketone polymer, polyphenylenesulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinylbutyral polymer An arylate-based polymer, a polyoxymethylene-based polymer, an epoxy-based polymer, or a blend of the above polymers is also an example of the polymer forming the protective film.
  • the protective film can also be formed as a hardened layer of a thermosetting or ultraviolet curable resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy or silicone resin.
  • a thermosetting or ultraviolet curable resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy or silicone resin.
  • the surface of the protective film to which the polarizer is not adhered may be subjected to a hard coat layer, an antireflection treatment, a treatment for preventing stinging, and a treatment for diffusion or antiglare.
  • the hard coat treatment is performed for the purpose of preventing the polarizing plate surface from being scratched.
  • a hardened film excellent in hardness and sliding characteristics of an appropriate ultraviolet curing type resin such as an acrylic resin or a silicone resin is used. It can be formed by a method of adding to the surface of the protective film.
  • the anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the polarizing plate surface, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art.
  • the anti-stating treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to an adjacent layer.
  • anti-glare treatment reflects the external light on the surface of the polarizing plate and makes the transmitted light of the polarizing plate visible.
  • a fine uneven structure is formed on the surface of the protective film by an appropriate method such as a sand blasting method, a roughening method by a bumping method or a method of blending transparent fine particles. It can be formed by giving.
  • the fine particles to be included in the formation of the surface fine uneven structure include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, indium oxide, cadmium cadmium, and oxidized silica having an average particle diameter of 0.5 to 50 m.
  • Transparent fine particles such as conductive inorganic fine particles made of antimony or the like and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used.
  • the amount of the fine particles used is generally 2 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface unevenness structure, and 5 to 2 parts by weight. 5 parts by weight are preferred.
  • the antiglare layer may also serve as a diffusion layer (viewing angle expanding function, etc.) for expanding the viewing angle by diffusing light transmitted through the polarizing plate.
  • the anti-reflection layer, anti-stating layer, diffusion layer, anti-glare layer and the like can be provided on the protective film itself, or can be provided as an optical layer separately from the protective film.
  • an isocyanate-based adhesive for the bonding treatment between the polarizer and the protective film, an isocyanate-based adhesive, a polybutyl alcohol-based adhesive, a gelatin-based adhesive, a butyl-based latex-based adhesive, an aqueous-based polyester, or the like is used.
  • a polyvinyl alcohol-based adhesive is preferred.
  • the adhesive may contain a crosslinking agent in order to improve durability.
  • Polyvinyl alcohol adhesives can be added with a cross-linking agent such as metal salts, glyoxal, alcohol solvents, chitosan, chitin, and melamine.
  • the bonding treatment between the polarizer and the protective film is performed by bonding them together with the above-mentioned adhesive and drying them at about 30 to 90 ° C. for 1 to 5 minutes. Thereby, a polarizing plate is obtained.
  • a polarization conversion element having a function of separating outgoing light from a light source (backlight) into transmitted polarized light, reflected polarized light, or scattered polarized light is used.
  • a brightness enhancement film can improve the emission efficiency of linearly polarized light by utilizing the return light of reflected or scattered polarized light from a backlight.
  • An example of the brightness enhancement film is an anisotropic reflection polarizer.
  • Anisotropic An anisotropic multiple thin film that transmits linearly polarized light in one vibration direction and reflects linearly polarized light in the other vibration direction is an example of the reflective polarizer.
  • An example of the anisotropic multiple thin film is 3M DBEF (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-268505).
  • Examples of the anisotropic reflective polarizer include a composite of a cholesteric liquid crystal layer and a ⁇ / 4 plate. An example of such a complex is PCF manufactured by Nitto Denko (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-231130, etc.).
  • a reflection grid polarizer can be used as the anisotropic reflection polarizer.
  • the reflective grid polarizer include a metal grid reflective polarizer (see US Pat. No. 6,288,840) that applies fine processing to a metal and emits reflected polarized light even in the visible light region.
  • a material as obtained by placing fine particles in a polymer matrix and stretching the film see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-184701) can be mentioned.
  • Examples of the brightness enhancement film include an anisotropic scattering polarizer.
  • Examples of anisotropic scattering polarizers include 3M DRP (see US Patent No. 5,825,543).
  • Examples of the brightness enhancement film include a polarizing element capable of performing polarization conversion by a pass.
  • a polarizing element capable of performing polarization conversion by a pass.
  • those using smectic C * can be cited (see Japanese Patent Application Publication No. 2001-200163).
  • An anisotropic diffraction grating can be used as the brightness enhancement film.
  • the adhesive for bonding the polarizing plate and the brightness enhancement film is not particularly limited.
  • rubber-based polymers such as acryl-based polymers, silicone-based polymers, polyesters, polyurethanes, polyamides, polybutyl ethers, vinyl acetate / butyl chloride copolymers, modified polyolefins, epoxy-based, fluorine-based, natural rubber, and synthetic rubbers can be appropriately selected and used as a base polymer.
  • those having excellent optical transparency, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesive tackiness, and having excellent weather resistance and heat resistance can be preferably used.
  • the adhesive may contain a crosslinking agent according to the base polymer.
  • the adhesive include natural or synthetic resins, in particular, tackifier resins, fillers and pigments made of glass fibers, glass beads, metal powders, and other powders. It may contain an additive caroten such as a coloring agent and an antioxidant. Also contains fine particles It may be an adhesive layer showing a diffusibility.
  • the adhesive is usually used as an adhesive solution in which a base polymer or a composition thereof is dissolved or dispersed in a solvent and has a solid content of 10 to 50% by weight.
  • a solvent an organic solvent such as toluene or ethyl acetate or an adhesive such as water according to the page of the adhesive can be appropriately selected and used.
  • the polarizing plate can be used as an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate on which a retardation plate is laminated.
  • the elliptically polarizing plate or the circularly polarizing plate will be described. These change linear polarization into elliptically or circularly polarized light, change elliptically or circularly polarized light into linearly polarized light, or change the polarization direction of linearly polarized light using a retardation plate.
  • a so-called quarter-wave plate is used as a retardation plate for converting linearly polarized light into circularly polarized light or for converting circularly polarized light into linearly polarized light.
  • a half-wave plate is usually used to change the polarization direction of linearly polarized light.
  • the elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of a single part is nematic (STN) type liquid crystal display device, and is used in the case of black-and-white display without the coloring. Used effectively. Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring that occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented).
  • the circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflection type liquid crystal display device for displaying an image in color, and also has an antireflection function.
  • the retardation plate for example, a plate for the purpose of compensation of coloring, viewing angle, etc. by birefringence of each backing plate or liquid crystal layer can be used, and has an appropriate retardation according to the purpose of use. By laminating two or more retardation plates, optical characteristics such as retardation can be controlled.
  • the retardation plate the above-mentioned ones can be used, and the homeotropic alignment liquid crystal film of the present invention can be used alone or in combination with another film.
  • the retardation plate is laminated on a polarizing plate as a viewing angle compensation film and used as a wide viewing angle polarizing plate.
  • the viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that an image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed from a direction slightly oblique rather than perpendicular to the screen.
  • a birefringent film which is biaxially stretched or stretched in two orthogonal directions, or a bidirectionally stretched film such as an obliquely oriented film is used.
  • the inclined alignment film examples include, for example, a film obtained by bonding a heat shrink film to a polymer film and subjecting the polymer film to a stretching treatment and / or a shrink treatment under the action of the shrinkage force caused by heating, or a liquid crystal polymer obliquely oriented. And others.
  • the viewing angle compensation film can be appropriately combined for the purpose of preventing coloring or the like due to a change in the viewing angle based on the phase difference between the liquid crystal cells and expanding the viewing angle for good visibility.
  • a retardation plate can be preferably used.
  • the optical layer to be laminated in practical use is not particularly limited.For example, one or two or more optical layers that may be used for forming a liquid crystal display device such as a reflection plate or a semi-transmission plate are used. be able to.
  • a reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate obtained by laminating a reflecting plate or a transflective reflecting plate on an elliptically polarizing plate or a circular polarizing plate can be used.
  • the reflective polarizing plate is a polarizing plate provided with a reflective layer, and is used to form a liquid crystal display device or the like that reflects and reflects light incident from the viewing side (display side). It has the advantage that the built-in light source such as a light can be omitted and the thickness of the liquid crystal display device can be easily reduced.
  • the reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via a transparent protective layer or the like as necessary.
  • the reflective polarizing plate there may be mentioned a protective film which is provided with a foil-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one side of a protective film which has been subjected to a matte treatment as required to form a reflective layer. Further, there may be mentioned a self-protection protective film containing fine particles to form a fine surface unevenness structure, and a reflective layer having a fine unevenness structure thereon.
  • the reflection layer having the fine uneven structure described above has an advantage that the incident light is diffused by irregular reflection to prevent directivity and glare, and that unevenness in brightness can be suppressed.
  • the protective film containing fine particles diffuses incident light and its reflected light when passing through it.
  • the reflective layer having a fine uneven structure reflecting the fine uneven structure on the surface of the protective film is formed by, for example, making the metal transparent by an appropriate method such as an evaporation method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, or a sputtering method, or a plating method. It can be performed by a method of directly attaching to the surface of the protective layer.
  • the reflection plate can be used as a reflection sheet in which a reflection layer is provided on an appropriate film according to the transparent film, instead of the method of directly applying the reflection film to the protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of metal, its use with its reflective surface covered with a protective film, a polarizing plate, or the like, is necessary to prevent the decrease in reflectance due to oxidation and to maintain the initial reflectance over a long period of time. It is more preferable to avoid separately providing a protective layer.
  • the transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half-mirror that reflects and transmits light on the reflective layer.
  • the transflective polarizing plate is usually provided on the back side of the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device or the like When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device or the like that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed.
  • a transflective polarizing plate can save energy in using a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and can form a liquid crystal display device that can be used with a built-in light source in a relatively dark atmosphere.
  • the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a semi-transmissive elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate and retardation plate may be used.
  • the above-mentioned elliptically polarizing plate or reflection type elliptically polarizing plate is obtained by laminating a polarizing plate or a reflection type polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination.
  • Such an elliptically polarizing plate or the like can be formed by sequentially and separately laminating a (reflection type) polarizing plate and a retardation plate in a liquid crystal display device so as to form a combination thereof.
  • An optical film such as an elliptically polarizing plate has excellent stability in quality and product J1 workability. There is an advantage that manufacturing efficiency can be improved.
  • the high-brightness polarizing plate of the present invention may be provided with an adhesive layer.
  • the adhesive layer can be used for attaching to a liquid crystal cell and also for laminating an optical layer. Tin When bonding the high-brightness polarizing plates, their optic axes can be set at an appropriate angle depending on the target phase difference characteristics and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include the same ones as those described above. Also, they can be provided in a similar manner.
  • the adhesive layer may be provided on one side or M of a polarizing plate or an optical film as a superposed layer of different compositions or types. When provided on both surfaces, an adhesive layer having a different composition and a different thickness can be formed on the front and back of the polarizing plate or the optical film.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, adhesive strength, and the like.
  • 5500 ⁇ m preferably 5 2200 m, particularly preferably 100 ⁇ 100 m.
  • a separator is temporarily attached to the exposed surface of the adhesive layer for the purpose of preventing contamination, etc., until it is put to practical use. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state.
  • the separator may be any suitable thin leaf such as plastic film, rubber sheet, paper, cloth, non-woven fabric, net, foam sheet, metal foil, or a laminate thereof, if necessary.
  • An appropriate material according to the related art such as a material coated with an appropriate releasing agent such as a metal, a long mirror alkyl type, a fluorine type or molybdenum sulfide, or the like can be used.
  • a salicylic acid ester-based compound, a benzophenol-based compound, a benzotriazol-based compound, or a cyano compound may be formed on the polarizer, the protective film, the optical film, or the like that forms the above-described polarizing plate, and on each layer such as the adhesive layer.
  • a material having an ultraviolet absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorbent such as an acrylate compound or a nickel complex compound may be used.
  • a diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the reflection layer.
  • the light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer, etc., but the diffuser installed diffuses the passing light evenly and at the same time eliminates the polarization state and becomes non-polarized. . That is, the diffuser returns the polarized light to the original natural light state.
  • This unpolarized state That is, the light in the natural light state is directed to the reflection layer or the like, is reflected through the reflection layer or the like, passes through the diffusion plate again, and re-enters the brightness enhancement film.
  • the high brightness polarizing plate of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. The formation of the liquid crystal display device can be performed according to a conventional method.
  • a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a high-intensity polarizing plate, and an illumination system as needed, and incorporating a drive circuit.
  • a plate is used, and it can be in accordance with the prior art.
  • the liquid crystal cell any type such as TN type, STN type and ⁇ type can be used.
  • Appropriate liquid crystal display devices such as a liquid crystal display device in which a polarizing plate and an optical film are arranged on one or both sides of a liquid crystal cell, and a lighting system using a backlight or a reflector can be formed.
  • the optical film according to the present invention can be provided on one side or both sides of the liquid crystal cell.
  • the polarizing plates on both sides of the liquid crystal cell may be the same or different.
  • a suitable component such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an anti-reflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, etc.
  • two or more layers can be arranged.
  • a diffuser plate, a prism sheet, a light guide plate, a cold cathode fluorescent lamp house, or the like may be used.
  • the arrangement order and the number of diffusers and prism sheets are not particularly limited.
  • organic electroluminescence device organic EL display device
  • a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a metal electrode are sequentially laminated on a transparent substrate to form a light emitting body (organic electroluminescent light emitting body).
  • the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like, and a fluorescent organic solid such as anthracene. Or a laminate of such a light-emitting layer and an electron injection layer of such a perylene derivative, or a laminate of a hole injection layer, a light-emitting layer, and an electron injection layer thereof. Configurations with various combinations are known.
  • holes and electrons are injected into an organic light-emitting layer by applying a voltage to a transparent electrode and a metal electrode, and energy generated by recombination of these holes and electrons is converted into a fluorescent material. And emits light when the excited fluorescent substance returns to the ground state.
  • the mechanism of recombination in the middle is similar to that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity with rectification with respect to the applied voltage.
  • At least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer.
  • a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is usually used. Used as anode.
  • ITO indium tin oxide
  • metal electrodes such as Mg-Ag and A1-Li are usually used.
  • the organic light emitting layer is formed of an extremely thin film having a thickness of about 10 nm. For this reason, the organic light emitting layer transmits light almost completely as well as the transparent electrode. As a result, when light enters from the surface of the transparent substrate during non-light emission, passes through the transparent electrode and the organic light emitting layer, and is reflected by the metal electrode, the light exits to the surface of the transparent substrate again.
  • the display surface of the OLED display looks like a mirror.
  • an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous element having a transparent electrode on the front side of an organic luminescent layer that emits light by applying a voltage and a metal electrode on the back side of the organic luminescent layer, the surface of the transparent electrode A polarizing plate may be provided on the side, and a retardation plate may be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
  • the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized from the outside by the polarizing action.
  • the phase difference plate is composed of a 1/4 wavelength plate, and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is adjusted to ⁇ / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. . That is, as for the external light incident on the organic EL display device, only the linearly polarized light component is transmitted by the polarizing plate.
  • This linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by a phase difference plate, but becomes circularly polarized light, especially when the phase difference plate is a quarter-wave plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is ⁇ / 4. .
  • This circularly polarized light passes through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate again, and becomes linearly polarized light again by the phase difference plate.
  • the linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate, and cannot pass through the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
  • the maximum value of the difference between the maximum value and the minimum value of the thickness variation is 1.2 m.
  • Polyvinyl alcohol-based film raw material (Kuraray Co., Ltd., Vinylon Film VF-9) P 75 RS) was used.
  • a swelling process was performed on the web. The swelling step was performed while immersing in pure water at 30 ° C. for 10 seconds and stretching at a stretching magnification of 2 times.
  • a dyeing process was performed.
  • the dyeing process is carried out in a dyeing bath (an aqueous solution in which iodine and potassium iodide are each dissolved in a ratio of 1:10 (by weight), and the concentration is adjusted so that the final single transmittance becomes 44.0%). While immersion for 2 seconds, the stretching was performed at a stretching ratio of 1.5 times.
  • a boric acid crosslinking step was performed. The boric acid crosslinking step was performed while immersing in a boric acid crosslinking bath (3 or 5% boric acid concentration, 2% yowikari potassium concentration) while stretching at a stretching ratio of 1.1 times. Next, a stretching step was performed.
  • the stretching process was carried out while immersing in a stretching bath (60 ° C, 5% boric acid, 5% potassium oxide) at a stretching ratio of 1.8.
  • 7 washing steps were performed.
  • the 7 washing process was performed while immersing in a 7_ washing bath (5% potassium iodide concentration) for 5 seconds while stretching so that the total stretching ratio was 6.1 times.
  • drying was performed while controlling the water content to be 20%.
  • the obtained stretched film (polarizer) had a thickness of 42% and a thickness of 39% with respect to the raw material. (Protective film A)
  • Alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide (N-methylmaleide content 50 mol%, glass transition 157 ° C) 100 parts by weight (60% by weight) and acrylonitrile and styrene contents
  • a pellet was prepared by melting and kneading 27% by weight and 73% by weight of a thermoplastic copolymer 67 parts by weight (40% by weight) composed of styrene and acryl nitrile. This pellet was supplied to a melt indenter equipped with a T die to obtain a 100-mm-thick raw film.
  • the raw film is stretched uniaxially at the free end under the conditions of a stretching speed of 100 cm / min, a stretching ratio of 1.45 times, and a stretching temperature of 162 ° C. Free-end uniaxial stretching was performed in the cross direction to obtain a stretched film (protective film A) with a thickness of 49 m.
  • the in-plane retardation Re of the protective film A was 1. 1 nm, and the thickness direction retardation Rt ⁇ i was 2.8 nm.
  • the in-plane retardation R e and thickness direction retardation R th of the protective film were measured by measuring the refractive index nx, ny, and nz at 590 nm with an automatic birefringence measuring device (Oji Scientific Instruments, automatic birefringence). Total KOBRA 21 ADH).
  • the absolute value of the photoelastic coefficient of the protective film A was 1.9 ⁇ 10-13 cm 2 / dye.
  • the photoelastic coefficient is a value measured by a phase difference when a stress is applied to the film. The measurement of the photoelastic coefficient is described in detail in the bulletin of the Tokyo Metropolitan Institute of Science and Technology, Vol. 10 (199.12), pp. 54-56. ! Based on law.
  • the protective film A was immersed in a 5% sodium hydroxide aqueous solution at 40 ° C for 2 minutes, washed with pure water at 30 ° C for 1 minute, and then dried at 100 ° C for 2 minutes. It was used.
  • An 80-m-thick triacetylcellulose film (Fuji Photo Film, TD-80U) is immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at 40 ° C for 1 minute, and then washed with pure water at 30 ° C for 1 minute. After that, the mixture was saponified by drying at 100 ° C. for 2 minutes before use.
  • the in-plane retardation Re of the protective film B was 3 nm, and the retardation Rth in the thickness direction was 160 nm.
  • Nittoden energy tfi PCF 400 (a laminate of cholesteric liquid crystal and s / 4 plate) was used.
  • the protective film A was occupied with M of the above polarizer by a 5% aqueous solution containing 75 parts of polyvinyl alcohol (Nippon Gohsei Chemicals ⁇ S, NH-18) and 25 parts of glyoxal, After drying at 50 ° C for 5 minutes, a polarizing plate was obtained.
  • the polarizing plate and the brightness enhancement film A were bonded together with an acryl-based transparent adhesive to obtain a high brightness polarizing plate shown in FIG. In the high-brightness polarizing plate, the absorption axis of the polarizing plate and the transmission axis of the brightness enhancement film A were occupied so as to be orthogonal to each other.
  • a protective film A was bonded to both surfaces of the polarizer with a 5% aqueous solution containing 75 parts of polybutyl alcohol (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Company, NH-18) and 25 parts of glyoxal 25, and 5 After drying at 0 ° C for 5 minutes, a polarizing plate was obtained.
  • the polarizing plate and the brightness enhancement film A were bonded together with an ataryl-based transparent adhesive to obtain a high brightness polarizing plate shown in FIG.
  • the retardation axis of the ⁇ plate of the brightness enhancement film B was inclined by 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizing plate.
  • the side of the A4 plate was bonded to a polarizing plate.
  • a high-brightness polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the protective film A was changed to the protective film B.
  • a high-brightness polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 2, except that the protective film A was changed to the protective film B.
  • Laminate the brightness enhancement film side of the high brightness polarizing plate to the glass plate was. It was placed on the backlight so that the brightness enhancement film side was the backlight side.
  • an LCD backlight used for the ThinkPat A30 of the IBM LS was used as the backlight.
  • the chromaticity change was measured between the normal direction (0 °) and the direction inclined to the normal direction (70 °).
  • the change in chromaticity was measured by BM-7 manufactured by TOPCON. table 1
  • the shift amount is obtained by calculating the chromaticity values of the front (0 °) and oblique (70 °) X-axis and Y-axis. These are evaluated as absolute values. Comparing the shift amounts of Example 1 and Comparative Example 1 and Example 2 and Comparative Example 2, it can be seen that the shift amount of the example is clearly smaller than the shift amount of the comparative example.
  • the present invention provides a high-brightness polarizing plate comprising a laminated polarizing plate and a brightness enhancement film, which is used alone or in combination with other optical films, and is applied to various image display devices such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP. it can.

Abstract

本発明は、偏光子の片面または両面に保護フィルムが設けられている偏光板と、輝度向上フィルムとが、前記保護フィルムを挟んで粘着剤層を介して積層されている高輝度偏光板であって、面内位相差Re=(nx−ny)×dが、0~10nmであり、かつ厚み方向位相差Rth={(nx+ny)/2−nz)×d)が、−30~10nmである。かかる高輝度偏光板は、カラーシフト量が少なく、液晶表示装置などの各種の画像表示装置に適用できる。

Description

明細書 高輝度偏光板、 それを用いた液晶パネルおよび画像表示装置 技術分野
本発明は、偏光板と輝度向上フィルムを積層した高輝度偏光板に関する。 本発 明の高輝度偏光板は、 これ単独でまたは他の光学フィルムと組み合わせて、液晶 表示装置、有機 E L表示装置、 P D Pなどの各種の画像表示装置に適用できる。 背景技術
従来、液晶表示装置に用いられていたバックライトから出射された自然光は、 自然光のまま液晶セルに入射されていた。 最近では、液晶表示装置の大型化、高 精細化によりバックライトの輝度を向上させる必要があった。 また、 バックライ トからの光を偏光化する技術も多く採用されようとしている。
たとえば、液晶セルの裏側サイドには、 偏光板と輝度向上フイルムとを貼り合 わせた高輝度偏光板が設けられている。 輝度向上フィルムは、液晶表示装置など のバックライトゃ裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直 線偏光または所定方向の円偏光を反射し、.他の光は透過する特性を示すもので、, 輝度向上フ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イルムを透過する光 の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示 等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。 す なわち、 )軍度向上フィルムを使用せずに、 バックライトなどで液晶セルの裏側か ら偏光子を通して光を入射した場合には、 偏光子の偏光軸に一致していない偏光 方向を有する光は、 ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこな い。 すなわち、 用いた偏光子の特性によっても異なるが、 およそ 5 0 %の光が偏 光子に吸収されてしまい、 その分、液晶画像表示当に利用しうる光量が減少し、 画像が暗くなる。 輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有 する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ 側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させるこ とを繰り返し、 この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し 得るような偏光方向になつた偏光のみを、 輝度向上フィルムは透過させて偏光子 に供給するので、 バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に 使用でき、 画面を明るくすることができる。
前記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。
従って、編己した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィル ムでは、 その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、 偏光板による吸収口スを抑制しつつ効率よく透過させることができる。 —方、 コ レステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、 そ のまま偏光子に入射させることもできるが、 吸収ロスを抑制する点よりその円偏 光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。 その位 相差板としては λ / 4板を用いることにより、 円偏光を直線偏光に変換すること ができる。
なお、 導光板自体がプリズム構造を有し、 かつそれにプリズムタィプの集光シ ートなどを用いると、 バックライトからも若干ではあるが偏光が出射される。 そ の偏光能は 5 %以上、好ましくは 1 0 %以上、好ましくは 1 5 %以上が良く出射 方向はバックライト面に対して法線方向でなくてもよい。 また、 前記偏光能は、 偏光能 = (最大輝度一最小輝度) / (最大輝度 +最小輝度) 、 で表される。 偏光 能の測定は、バックライトから出射される光をグラントンプソンプリズムを介し て、 その偏光軸方向で輝度変ィ匕 (最大輝度、最小輝度) を測定することにより行 。
これらの輝度向上フィルムを用いる場合には、 これまでカラーシフト量が問題 になっていた。 かかるカラ一シフト量を低減させる各種方法が提案されている ( たとえば特開平 1 1 - 2 4 8 9 4 1号公報、特開平 1 1一 2 4 8 9 4 2号公報、 特開平 1 1一 6 4 8 4 0号公報、特開平 1 1— 6 4 8 4 1号公報等参照) 。 これ ら文献では、液晶表示装置全体としてのカラ一シフト量を低減することが検討さ れている。 特開平 1 1— 2 4 8 9 4 1号公報、特開平 1 1 - 2 4 8 9 4 2号公報 では、輝度向上フィルムのカラ一シフト量を低減することが検討されている。 ま た特開平 1 1 - 6 4 8 4 0号公報、特開平 1 1— 6 4 8 4 1号公報では、輝度向 上フィルムと液晶パネルとの組み合わせによりカラーシフト量を低減することが 検討されている。 しかし、 偏光板と輝度向上フィルムとを貼り合わせた高輝度偏 光板では、 カラーシフト量を十分に低減できていない。
また、 多層干渉積層体と延伸されたポリビニルアルコール系フィルムとの複合 フィルムに、 ヨウ素を含浸させて、輝度向上フィルムと偏光子とを複合化した高 輝度偏光板が知られている (たとえば、特表平 9一 5 0 7 3 0 8号公報、第 1 頁参照) 。 かかる高輝度偏光板は、 カラ一シフト量をある程度低減できるが、 偏 光子の染色ムラがひどく、液晶表示装置の画像表示装置の用途に使用できない。 前記ポリビニルアルコール系フィルムは、. 3倍以上 ( 4倍以上さらには 5倍以上 ) に延伸され、 かつ水分率を 1 0 %以下に制御されたものであるため、 これにョ ゥ素を含有させるとポリビュルアルコール系フィルムの配向状態の幅方向のバラ ツキ、厚みの幅方向のバラツキ、結晶化度の幅方向のバラツキにより、 ヨウ素の 染色速度が異なり、厚い部分はより濃く薄い部分はより薄く染まる傾向が著しい そのため、偏光子に染色ムラが生じ、面内ムラにより黒表示時においても輝度 が十分に低下しない。 このような複合化フィルムは液晶表示装置等での応用は事 実上困難である。 発明の開示
本発明は、偏光板と輝度向上フィルムとを貼り合わせた高輝度偏光板であつて 、 カラ一シフト量が少ないものを提供することを目的とする。 また本発明は、 当該高輝度偏光板を用いた液晶パネル、 さらには液晶表示装置 等の画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決すベく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す高輝度 偏光板により前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。 す なわち本発明は、 以下に示す通りである。
1. 偏光子の片面または両面に保護フィルムが設けられている偏光板と、 輝度 向上フィルムとが、前記保護フィルムを挟んで粘着剤層を介して積層されている 高輝度偏光板において、
前記保護フィルムが、面内屈折率が最大となる方向を X軸、 X軸に垂直な方向 を Y軸、 フィルムの厚さ方向を Z軸とし、 それぞれの軸方向の屈折率を nx、 n y、 n z、 透明フィルムの厚さを d (nm) とした場合に、
面内位相差 Re = (nx-ny) xdが、 0〜; L Onmであり、
かつ厚み方向位相差 R t h = { (nx + ny) /2— nz) xd) が、 -30- 10 nmであることを特徴とする複合偏光フィルム。
2. 保護フィルムが、 (A)側鎖に置換および/または非置換イミド基を有す る熱可塑性樹脂と、 (B)側鎖に置換および/または非置換フヱニル基および二 トリル基を有する熱可塑性樹脂を含有してなることを特徴とする上記 1記載の高 輝度偏光板。
3. 保護フィルムが、 二軸延伸されたフィルムであることを特徴とする上記 1 または 2記載の高輝度偏光板。
4. 偏光子が、 ヨウ素を含有するポリビュルアルコール系フィルムであること を特徴とする上記 1〜 3のいずれかに記載の高輝度偏光板。
5. 輝度向上フィルムが、異方性反射偏光子であることを特徴とする上記 1〜 4のいずれかに記載の高輝度偏光板。
6. 異方性反射偏光子が、 コレステリック液晶層と; L/ 4板の複合体であるこ とを特徴とする上記 5記載の高輝度偏光板。
7. 異方性反射偏光子が、一方の振動方向の直線偏光を透過し、他方の振動方 向の直線偏光を反射する異方性多重薄膜であることを特徴とする上記 5記載の高 輝度偏光板。 8 . 異方性反射偏光子が、反射グリッド偏光子であることを特徴とする上記 5 記載の高輝度偏光板。
9 . 輝度向上フィルムが、異方性散乱偏光子であることを特徴とする上記 1〜 4のいずれかに言己載の高輝度偏光板。
1 0 . 上記 1〜 9のいずれかに記載の高輝度偏光板に、 さらに少なくとも 1枚 の光学フィルムが組み合わされていることを特徴とする高輝度偏光板。
1 1 . 上記 1〜1 0のいずれかに記載の高輝度偏光板が、液晶セルの少なくと も一方の面に貼合されていることを特徴とする液晶ノ、。ネル。
1 2 . 上記 1 1記載の液晶、。ネルが用いられていることを特徴とする液晶表示 装置。
1 3 . 上記 1〜 1 0のいずれかに記載の高輝度偏光板が用いられていることを 特徴とする画像表示装置。
(作用 ·効果)
偏光板と輝度向上フィルムとが積層されている高輝度偏光板では、輝度向上フ ィルムから出射される光はほぼ直線偏光に変換されており、 それが偏光板に入射 する。 この場合、輝度向上フィルムの偏光軸方向と偏光板の透過軸方向はほぼ平 行になるように配置される。
また前記偏光板としては、偏光子に保護フィルムを設けたものが、通常、. 用い られる。 前記保護フィルムとしては、輝度向上フィルムから出射された直線偏光 をそのまま透過できるように、面内位相差 R eが概 0 n mのものが用いられてい た。 しかし、従来の保護フィルムは面内位相差 R eが概 O n mであっても、厚み 方向に位相差があるものが用いられていた。 たとえば、 トリァセチルセルロース フィルムは、 フィルム厚み 8 0 u mの場合には厚み方向の位相差が— 6 0 n m. フィルム厚み 4 0 mの場合には厚み方向の位相差が一 3 5 nmであった。 また 保護フィルムとしては、面内に複屈折性を有するものが用いられる場合があった 。 かかる保護フィルムを用いた場合にも、 輝度向上フィルムの偏光軸方向と偏光 板の透過軸方向は平行または直交に設定される場合が多い。 本発明者らは、 この ような厚み方向の位相差を有する保護フィルムを用いた偏光板と輝度向上フィル ムを積層した高輝度偏光板は、 カラーシフト量が大きくなることを見出した。 ところで、偏光子の偏光の発現は二色性色素 (ヨウ素や有 料、 ライオト口 ピック液晶など) の複素屈折率の虚部の値 (ke, ko) から導かれる。
E = E 0 E p ( i k · z)
k= (ne+no) +i (k e + k o)
つまり、 どの可視光領域の波長においても、正面方向からの同一の比率の光強 度の光が、 どの方位からも二色性色素に対して垂直に直線偏光が入射されれば力 ラーシフト量を低減することができる。
すなわち、保護フィルムの光軸と二色性色素の k eの方向が垂直の場合、例え ば光学軸方向が厚み方向 (Z軸方向) 、 ke軸;面内の任意の方向 (X— Y面内 ) や光学軸方向が面内方向 (X軸方向) 、 ke軸;面内の Y軸方向または光学軸 方向が面内方向 (X軸方向) 、 ke軸;厚み方向 (Z軸方向) などの場合には、 面内 X、 Y方向から 4 5° 傾いた位置から仰角を変えると見かけの直交関係が崩 れる。 したがって、 輝度向上フィルムによって作られた直線偏光は、全方位楕円 偏光に変換しない方が望ましい。 そのため、 k e軸と保護フィルムの光軸が平行 になっているか、 直交していてもその位相差の影響を受けない大きさであること が望まれる。
以上のような状況から、 本発明者らは、 偏光板と輝度向上フイルムとに挟まれ る、.前記偏光板の保護フィルムとして、概 O nm、 すなわち、面内位相差 Reが
10 nm以下であり、 かつ厚み方向位相差 R t hが、 一 30〜 1 0 nmであるも のを用いた。 かかる保護フィルムには、輝度向上フイルムから出射された直交偏 光に影響を及ぼさないため、液晶表示装置等の白表示時に視覚によるカラ一シフ ト量を低減できる。 前記面内位相差 R eは概 0 n mであるのが好ましく、 1 0 n m以下、 さらに好ましくは 5 n m以下である。 また厚み方向位相差 R t hは、好 ましくは一 1 O nm〜l O nm、 より好ましくは一 5〜 5 nm、 さらに好ましく は一 3〜3 nmである。
また本発明の高輝度偏光板では偏光板と輝度向上フィルムが接着剤により貼り 合わされている。 一般的に、偏光板と輝度向上フィルムを用いる場合、 その間に 空気界面を介するか否かで光学特性に影響を及ぼす。 通常、空気界面を介すると きに比べ、介さない場合は輝度向上率が 1〜 3%向上する。 しかし、 この場合に はカラ一シフト量が 1〜1 0 %程度上昇する。 これらの光学特性は用いられるバ ックライトシステムにも依存する。 本発明では、 偏光子と輝度向上フィルムの間 に介在する前記保護フィルムを用いることにより、接着剤層により界面での反射 を防止することで、 白表示時の輝度を向上し、 しかもカラ一シフト量の低減を両 立させることができる。
輝度向上フィルムとして、 コレステリック液晶層と λ / 4板の複合体の異方性 反射偏光子を用いた場合には、 コレステリック液晶層から出射される円偏光成分 がス/ 4板によって 9 0 %禾 SJ¾の偏光しか変換されていない。 そのために、保護 フィルムの厚み方向位相差 R t hは若干正の値のほうが好ましい。 / 4板のさ らなる設計によっては保護フィルムの厚み方向位相差 R t hを変えることができ る。
なお、 本発明の高輝度偏光板は偏光子の片面または両面に保護フィルムが設け られている偏光板と輝度向上フイルムとの積層物を用いている。 かかる本発明の 偏光板の偏光子はポリビュルアルコール系フィルム等に任意に膨潤、染色処理、 架橋処理、 延伸処理、 7洗処理等の各工程を施す従来と同様の技術で得られたも のが通常用いられる。 したがって、 かかる本発明の高輝度偏光板は、特表平 9一 5 0 7 3 0 8号公報に示される、 複合化した高輝度偏光板のような、偏光子の染 色ムラによる面内ムラなく、液晶表示装置等の黒表示時における輝度は低い。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の高輝度偏光板の断面図の一例である。
図 2は、 本発明の高輝度偏光板の断面図の一例である。
図 3は、 本発明の液晶表示装置の断面図の一例である。
1, Γ :偏光板、 l a :偏光子、 l b , l b ' :保護フィルム、 2 :輝度向 上フィルム、 2 a : ス/ 4板、 2 b :コレステリック液晶層、 A:粘着剤層、 B バックライト、 C:液晶セル、 D:拡散板、 E :反射板、 である。 発明を実施するための最良の形態
以下に図面を参照しながら本発明を説明する。 図 1は高輝度偏光板の断面図で あり、偏光子 (l a) の片面に保護フィルム (lb) 、 もう一方に片面に保護フ イルム (lb' ) が設けられている偏光板 (1) と、 輝度向上フィルム (2) と が、 編己保護フィルム (lb) を挟んで粘着剤層 (A) を介して積層されている 。 保護フィルム (lb) は、面内位相差 Reが、 10 nm以下、厚み方向位相差 Rthが、 一 30〜 10 nmを満足するものである。 図 2は、輝度向上フィルム (2) が、 コレステリック液晶層 (2 b) と; 1/4板 (2 a) の複合体である場 合の例である。 かかる複合体の場合には、 义 /4板 (2 a) が偏光板(1)側に 配置される。
図 3は、液晶セル (C) の出射側に偏光板 (Γ ) 、 入射側に偏光板 (1) と 輝度向上フィルム (2) からなる高輝度偏光板が設けられ、 さらにバックライト
(B)、拡散板 (D) 、反射板 (E) が配置されている液晶表示装置の断面図で ある。 図 3において、 粘着剤層 (A) は省略している。 なお、 出射側に配置した 偏光板 ( Γ ) としては偏光子 (l a) の片面または両面に保護フィルム ( 1 b ' ) が設けられたものを用いることができる。 保護フィルム (lb' ) は、上記 保護フイルム (lb) と同様の面内位相差 R e、― 厚み方向位相差 R t hを有する ものに制限されるものではない。 ただし、保護フィルム (lb' ) も保護フィル ム (lb) と同様のものが好ましい。
偏光子 ( 1 a) は、 特に制限されず、.各種のものを使用できる。 偏光子として は、 たとえば、 ポリビュルアルコール系フィルム、部分ホルマ一ル化ポリビュル アルコール系フィルム、 エチレン '酢酸ビュル共重合体系部分ゲン化フィルム等 の親水性高分子フィルムに、 ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一 軸延伸したもの、 ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビュルの脱塩酸 処理物等のポリェン系配向フィルム等があげられる。 これらのなかでもポリビニ ルアルコール系フィルムを延伸して二色性色素 (ヨウ素、染料) を吸着 .配向し たものが好適に用いられる。 偏光子の厚さも特に制限されないが、 5〜 80〃m 禾 U度が一般的である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、 た とえば、 ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し 、元長の 3〜 7倍に延伸することで作製することができる。 必要に応じてホウ酸 やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸潰することもできる。 さらに必要に応じて染 色の前にポリビュルアルコール系フィルムを水に浸潰して膨潤、 洗してもよい 。 ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フ ィルム表面の汚れやプロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、 ポリビ ニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止す る効果もある。 延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸 してもよいし、 また延伸してからヨウ素で染色してもよい。 ホウ酸やヨウ化カリ ゥムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
黒表示時の偏光子の含有ヨウ素の染色ムラ (バラツキ) による表示ムラなどを 解消するためには、 ポリビュルアルコール系フィルム等を膨潤、 染色処理 (染色 浴にはヨウ素等の二色性色素のほかに、 ヨウ化カリウム等を含有してもよい) 、 架橋処理 (架橋浴にはホウ酸等の架橋剤のほかにヨウ化力リゥム等が入っていて もよい等) 、延伸処理 (延伸浴にはホウ酸、 ヨウ化カリウム等が入っていてもよ い) 、水洗等の各工程を施すのが好ましい。
なお、染色ムラの要因としては、 ポリビニルアルコール系フィルムの原反厚み バラツキに原因がある (特開 2 0 0 0 - 2 1 6 3 8 0号公報, 特開 2 0 0 2 - 3 1 7 2 0号公報) 。 それを改善し、 または大きなレンジ (面内範囲 5 0 c m以上 、 好ましくは 7 5 c m以上、,好ましくは 1 0 0 c m以上のレンジ) で厚みがばら ついていても、通常の偏光板用途においては表示ムラを発見しがたい。 黒表示時 のムラを観察するには偏光子または偏光板上で 5 c m〜2 0 c mの間で輝度の濃 淡のピ一クがあればムラを認識するが、 それを超えると顕著な表示ムラを認識し ない。 またそれが 5 mm程度、 またはそれよりも小さくバラツキ、 ヨウ素の染色 ムラの濃淡が存在する場合には平均的に黒輝度が上昇しているだけである。 ヨウ 素の吸着配向はポリビュルアルコール系フィルムの厚みに依存しやすく厚みが厚 いほうが吸着量が多く配向も高い。
偏光子の作製方法は、厚みバラツキの少ないポリビニルアルコール系フィルム 原反を用いるのが好ましい。 当該原反は面内 1 0 0〜4 0 0 mmの範囲内で厚み の極大値、極小値が存在し、 その差が 5 m以下、好ましくは 3 m以下、好ま しくは 1〃m以下であることの方が望ましい。 またバラツキがそれよりも大きい 場合には、純水またはイオン交換水中での膨潤工程(1 5〜40°C、 5 0- 1 8 0秒間、延伸倍率 2〜3. 8倍) 、染色工程 (ヨウ素とヨウ化カリウムがそれぞ れ 1 : 6〜1 : 5 0の割合で溶解している水凝夜中に 1 0〜6 0秒間、濃度はそ の時の設計したい透過率と偏光度特性に依存するが 0. 0 5%〜3%、延伸倍率 1. 2〜2倍) 、 ホウ酸架橋処理 (2 5〜4 5°Cでは、 延伸倍率 1. 1〜2倍, ヨウ化カリウム濃度 0〜5%) 、 さらに延伸処理 (ホウ酸濃度 2〜 8%, ヨウ化 カリウム濃度 0〜1 0%, 3 0〜6 5°C中で延伸倍率 1. 7〜3倍) 、水洗 処理 (ヨウ化カリウム濃度 2〜1 0%) を行い、 ト一タルで 5〜6. 5倍まで延 伸するのが好ましい。 得られた延伸フィルムの幅は X倍延伸した際には厚み、 フ イルム幅ともに 1/V" X倍が望ましい。 厚みはそれよりも 1 0%低く、悪くとも 2 5%程度低くても構わない。 幅はそれよりも 1 0%広く、悪くとも 2 5%広く ても構わない。 それを 2 5〜4 0°Cで 3 0〜3 0 0秒間の乾燥を行い、 水分率を 1 2 %〜 2 8 % (好ましくは 1 4〜2 5%) に制御するのが好ましい。
保護フィルム ( l b) を形成する材料は、特に制限されないが、 (A) 側鎖に 置換および/または非置換イミ ド基を有する熱可塑性樹脂と、 (B) 側鎖に置換 および/または非置換フエニル基および二トリル基を有する熱可塑性樹脂を含有 してなるものを好ましく使用できる。 かかる熱可塑性樹脂 (A) 、 (B) を含有 する保護フィルムは、位相差が生じにくく、 延伸処理した場合にも面内位相差 R e、厚み方向位相差 R t hを小さく制御することができる。 かかる熱可塑性樹脂
(A) 、 (B) を含有する保護フィルムは、 たとえば、 WO 0 1/ 3 700 7、 特開 2 0 0 2— 32 8 2 3 3号公報に記載されている。 なお、保護フィルムは、 熱可塑性樹脂 (A) 、 (B) を主成分とする場合にも他の樹脂を含有することも できる。
熱可塑性樹脂 (A) は、側鎖に置換および/または非置換イミ ド基を有するも のであり、 主鎖は任意の熱可塑性樹脂である。 主鎖は、例えば、炭素のみからな る主鎖であつてもよく、 または炭素以外の原子が炭素間に揷入されていてもよい 。 また炭素以外の原子からなっていてもよい。 主鎖は好ましく炭化水素またはそ の置換体である。 主鎖は、例えば付加重合により得られる。 具体的には例えば、 ポリオレフインまたはポリビュルである。 また主鎖は縮合重合により得られる。 例えばエステル結合、 アミ ド結合などで得られる。 主鎖は好ましくは置換ビュル モノマ一を重合させて得られるポリビュル骨格である。
熱可塑性樹脂 ( A) に置換および/または非置換のイミド基を導入する方法と しては、 従来公知の任意の方法を採用できる。 例えば、前記イミド基を有するモ ノマ一を重合する方法、各種モノマーを重合して主鎖を形成した後、前記ィミド 基を導入する方法、 前記ィミド基を有する化合物を側鎖にグラフトさせる方法等 があげられる。 イミ ド基の置換基としては、 イミ ド基の水素を置換し得る従来公 知の置換基が使用可能である。 例えば、 アルキル基などがあげられる。
熱可塑性樹脂 ( A) は、少なくとも 1種のォレフィンから誘導される繰り返し 単位と少なくとも 1種の置換および/または非置換マレイミド構造を有する繰り 返し単位とを含有する二元またはそれ以上の多元共重合体であるのが好ましい。 上記ォレフィン ·マレイミド共重合体は、 才レフィンとマレイミ ド化合物から、 公知の方法で合成できる。 合成法は、 例えば、特開平 5 _ 5 9 1 9 3号公報、 特 開平 5— 1 9 5 8 0 1号公報、特開平 6— 1 3 6 0 5 8号公報おょぴ特開平 9 _ 3 2 8 5 2 3号公報に記載されている。
ォレフィンとしては、 たとえば、 ィソブテン、 2—メチルー 1—ブテン、 ― メチル一 1—ペンテン、 2—メチル _ 1一へキセン、 2—メチルー 1—ヘプテン 、 2—メチルー 1一ヘプテン、 1 _イソォクテン、 2—メチル一 1ーォクテン、 2 _ェチル一 1一ペンテン、 2 _ェチル一 2—ブテン、 2—メチルー 2—ペンテ ン、 —メチルー 1一へキセン等があげられる。 これらのなかでもィソブテンが 好ましい。 これらのォレフィンは単独で用いてもよく、 2種以上を組合せてもよ い。
マレイミ ド化合物としては、 マレイミ ド、 N—メチルマレイミ ド、 N—ェチル マレイミ ド、 N— n—プロピルマレイミ ド、 N - i—プロピルマレイミ ド、 N— n _ブチルマレイミ ド、 N— s _ブチルマレイミ ド、 N— t一ブチルマレイミ ド 、 N _ n—ペンチルマレイミ ド、 N— n—へキシルマレイミ ド、 N— n—へプチ ルマレイミ ド、 N— n—ォクチルマレイミ ド、 N _ラウリルマレイミ ド、 N—ス テアリルマレイミ ド、 N—シクロプロピルマレイミ ド、 N—シクロブチルマレイ ミ ド、 N—シクロペンチルマレイミ ド、 N—シクロへキシルマレイミ ド、 N—シ クロへプチルマレイミ ド、 N— クロォクチルマレイミド等があげられる。 これ らのなかでも N—メチルマレイミ ドが好ましい。 これらマレイミ ドィ匕合物は単虫 で用いてもよく、 または 2種以上を組み合わせてもよい。
ォレフィン ·マレイミド共重合体において、 ォレフィンの繰り返し単位の含有 量は特に制限されないが、熱可塑性樹脂 ( A) の総繰り返し単位の 2 0〜7 0モ ル%禾 ¾、好ましくは 4 0〜 6 0モル%、 さらに好ましくは 4 5〜 5 5モル%で ある。 マレイミド構造の繰り返し単位の含有量は 3 0〜8 0モル%禾1¾、好まし くは 4 0〜6 0モル%、 さらに好ましくは 4 5〜5 5モル%である。
熱可塑性樹脂 ( A ) は前記ォレフインの繰り返し単位とマレイミ ド構造の繰り 返し単位を含有し、 これらの単位のみにより形成することができる。 また前記以 外に、他のビュル系単量体の繰り返し単位を 5 0モル%以下の割合で含んでいて もよい。 他のビニル系単量体としてはァクリル酸メチル、 ァクリル酸ブチル等の ァクリル酸系単量体、 メタクリル酸メチル、 メタクリル酸シクロへキシル等のメ タクリル酸系単量体、 酢酸ビニル等のビニルエステル単量体、 メチルビ二ルェ一 テル等のビニルエーテル単量体、無水マレイン酸のような酸無水物、 スチレン、 α—メチルスチレン、 ρ—メトキシスチレン等のスチレン系単量体等があげられ る ο
熱可塑性樹脂 (Α) の重量平均分子量は特に制限されないが、 1 X 1 0 3 〜5 X 1 0 6 程度である。 前記重量平均分子量は 1 X 1 0 4 以上が好ましく、 5 X 1 0 5 以下が好ましい。 熱可塑性樹脂 ( Α) のガラス転移温度は 8 0 °C以上、好ま しくは 1 0 0 °C以上、 さら好ましくは 1 3 0 °C以上である。
また熱可塑性樹脂 ( A) としては、 グルタルイミド系熱可塑性樹脂を用いるこ とができる。 グルタルイミ ド系樹脂は、特開平 2— 1 5 3 9 0 4号公報等に記載 されている。 グルタルイミ ド系樹脂は、 グルタルイミ ド構造単位とアクリル酸メ チルまたはメタクリル酸メチル構造単位を有する。 グルタルイミド系樹脂中にも 前記他のビュル系単量体を導入できる。
熱可塑性樹脂 (B ) は、 置換および/または非置換フエニル基と二トリル基と を側鎖に有する熱可塑性樹脂である。 熱可塑性樹脂 ( B ) の主鎖は、熱可塑性樹 脂 (A) と同様のものを例示できる。 熱可塑性樹脂 ( B ) に前記フエ二ル基を導入する方法としては、例えば、 前記 フェ二ル基を有するモノマーを重合する方法、各種モノマーを重合して主鎖を形 成した後、 フヱニル基を導入する方法、 フヱニル基を有する化合物を側鎖にグラ フトする方法等があげられる。 フエニル基の置換基としては、 フヱニル基の水素 を置換し得る従来公知の置換基が使用可能である。 例えば、 アルキル基などがあ げられる。 熱可塑性樹脂 ( B ) に二トリル基を導入する方法もフエニル基の導入 法と同様の方法を採用できる。
熱可塑性樹脂 ( B ) は、 不飽和二トリル化合物から誘導される繰り返し単位 ( 二トリル単位) とスチレン系化合物から誘導される繰り返し単位 (スチレン系単 位) とを含む二元または三元以上の多元共重合体であるのが好ましい。 たとえば ァクリロニトリル ·スチレン系の共重合体を好ましく用いることができる。
不食穌ロニトリル化合物としては、 シァノ基および反応性二重結合を有する任意 の化合物があげられる。 例えば、 アクリロニトリル、 メタクリロニトリル等の 一置換不飽和二トリル、 フマロニトリル等の a , β一二置換ォレフィン性不飽和 結合を有する二トリル化合物等があげられる。
スチレン系化合物としては、 フエニル基および反応性二重結合を有する任意の 化合物があげられる。 例えば、 スチレン、 ビュルトルエン、 メトキシスチレン、 クロロスチレン等の非置換または置換スチレン系化合物、 α—メチルスチレン等 の —置換スチレン系化合物があげられる。
熱可塑性樹脂 ( B ) 中の二トリル単位の含有量は特に制限されないが、総繰り 返し単位を基準として、 1 0〜 7 0重量%程度、好ましくは 2 0〜 6 0重量%、 さらに好ましくは 2 0〜 5 0重量%である。 特に 2 0〜 4 0重量%、 2 0 - 3 0 重量%が好ましい。 スチレン系単位は、 3 0〜 8 0重量%程度、好ましくは 4 0 〜 8 0重量%、 さらに好ましくは 5 0〜 8 0重量%である。 特に 6 0〜 8 0重量 %、 7 0〜 8 0重量%が好ましい。
熱可塑性樹脂 ( B ) は前記二トリル単位とスチレン系単位を含有し、 これらの 単位のみにより形成することができる。 また前記以外に他のビュル系単量体の繰 り返し単位を 5 0モル%以下の割合で含んでいてもよい。 他のビュル系単量体と しては熱可塑性樹脂 ( A ) に例示したもの、 ォレフィンの繰り返し単位、 マレイ ミド、置換マレイミ ドの繰り返し単位等があげられる。 かかる熱可塑性樹脂 ( B ) としては A S樹脂、 A B S樹脂、 A S A樹脂等があげられる。
熱可塑性樹脂 ( B ) の重量平均分子量は特に制限されないが、 1 X 1 0 3 〜5 X 1 0 6 程度である。 好ましくは 1 X 1 0 4 以上、 5 X 1 0 5 以下である。 熱可塑性樹脂 ( A ) と熱可塑性樹脂 ( B ) の比率は、 保護フィルムに求められ る位相差に応じて調整される。 前記配合比は、一般的には熱可塑性樹脂 ( A) の 含有量がフィルム中の樹脂の総量のうちの 5 0〜 9 5重量%であることが好まし く、 6 0〜 9 5重量%であることがより好ましく、 さらに好ましくは、 6 5〜9 0重量%である。 熱可塑性樹脂 (B ) の含有量は、 フィルム中の樹脂の総量のう ちの 5〜5 0重量%であることが好ましく、 より好ましくは 5〜4 0重量%であ り、 さらに好ましくは、 1 0〜3 5重量%である。 熱可塑性樹脂 ( A) と熱可塑 性樹脂 (B ) はこれらを熱溶融混練することにより混合されフィルム化される。 また熱可塑性樹脂 ( A) と熱可塑性樹脂 ( B ) は、 これらを溶液とし、 この溶液 を流延法等によりフィルム化することができる。
また保護フィルムを形成する材料としては、. ノルボルネン系樹脂などの光弾性 係数の低いものがあげられる。 ノルボルネン系樹脂を含有する保護フィルムは、 ポ去変ィヒによる応力を受けた場合にも位相差が生じにくく、 偏光子との貼り合せ 、輝度向上フィルムとの貼り合せ時に保護フィルムが光学的に歪むことによる位 相差の発生を抑えられる。 ノルボルネン系樹脂としては、熱可塑性飽和ノルボル ネン系樹脂が好適である。 熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、 シク口才レフィ ンを主骨格とてなり、炭素一炭素二重結合を実質的に有しないものである。 熱可 塑性飽和ノルボルネン系樹脂としては、 日本ゼオン (株)製のゼォネックス、 ゼ ォノア、 J S R (株) 製のァートン等があげられる。
また前記保護フィルムは、延伸処理されたフィルムとして用いることができる 。 一般的に、 フィルム材料は延伸することにより弓艘を向上させることができ、 より強靭な機械特性を得ることができる。 多くの材料では延伸処理により位相差 が発生するため、偏光子の保護フィルムとして使用できない。 熱可塑性樹脂 ( A ) 、 ( B ) の混合物、 ノルボルネン系樹脂を主成分として含有する透明性フィル ムは延伸処理した場合にも編己面内位相差 R e、 厚み方向位相差 R t hを満足で きる。 延伸処理は一軸延伸、二軸延伸のいずれでもよい。 特に二軸延伸処理され たフィルムが好ましい。
前記以外の保護フィルムを形成する材料としては、透明性、機械的強度、 熱安 定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。 例えば、 ポリエチレン テレフタレートやボリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、 ジァ セチルセル口一スゃトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、 ポリメ チルメタクリレート等のアクリル系ポリマ一、ポリスチレンゃァクリロ二トリル
-スチレン共重合体 (A S樹脂) 等のスチレン系ポリマー、 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ィン系ポリマ一、塩化ビニル系ポリマ一、ナイ口ンゃ芳香族 ポリアミド等のアミ ド系ポリマー、 イミド系ポリマ一、 スルホン系ポリマ一、 ポ リエーテルスルホン系ポリマ一、 ボリエーテルエ一テルケトン系ポリマ一、. ポリ フエ二レンスルフィ ド系ボリマ一、 ビニルアルコール系ボリマー、塩化ビニリデ ン系ポリマー、 ビニルブチラール系ポリマ一、 ァリレ一ト系ポリマ一、 ポリオキ シメチレン系ポリマー、ェポキシ系ポリマー、 または前記ポリマ一のブレンド物 なども前記保護フィルムを形成するポリマ一の例としてあげられる。 保護フィル ムは、 アクリル系、 ウレタン系、 アクリルウレタン系、 エポキシ系、 シリコーン 系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬ィ匕層として形成することもできる。 前記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。
ハ一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ィ匕型樹脂による硬度や 滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成 することができる。 反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施さ れるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができ る。 また、 ステイツキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。 またァンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を 阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式 ゃェンポ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 にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することがで きる。 前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒 径が 0 . 5 〜 5 0 mのシリカ、 アルミナ、 チタニア、 ジルコユア、酸化錫、酸 化インジウム、 酸ィ匕カドミゥム、酸ィ匕アンチモン等からなる導電性のこともある 無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微 粒子が用いられる。 表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面 微細凹凸構造を形成する透明樹脂 1 0 0重量部に対して一般的に 2 〜 5 0重量部 禾 I®であり、 5 〜 2 5重量部が好ましい。 ァンチグレア層は、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 つてもよい。
なお、 前記反射防止層、 ステイツキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は 、保護フィルムそのものに設けることができるほか、 別途光学層として保護フィ ルムとは別体のものとして設けることもできる。
前記偏光子と保護フィルムとの接着処理には、 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 リエステル等が用いられる。 これらのなかでもポリビュルァルコール系接着剤が 好ましい。 前記接着剤には、耐久性を向上させるために、架橋剤を含有させるこ とができる。 ポリビュルアルコ一ノレ系接着剤には金属塩、 グリオキザール、 アル コール系溶剤、 キトサン、 キチン、 メラミンなどの架橋剤を添カ卩することができ る。 偏光子と保護フィルムとの接着処置は、 これらを前記接着剤により貼り合わ せ、 3 0 〜 9 0 °C程度、 1 〜 5分間乾燥することにより行う。 これにより偏光板 が得られる。
輝度向上フィルムとしては、 光源 (バックライト) からの出射光を透過偏光と 反射偏光または散乱偏光に分離するような機能を有する偏光変換素子が用いられ る。 かかる輝度向上フィルムは、反射偏光または散乱偏光のバックライトからの 再帰光を利用して、 直線偏光の出射効率を向上できる。
輝度向上フィルムとしては、 たとえば、 異方性反射偏光子があげられる。 異方 性反射偏光子としては、一方の振動方向の直線偏光を透過し、他方の振動方向の 直線偏光を反射する異方性多重薄膜があげられる。 異方性多重薄膜としては、 た とえば、 3 M製の D B E Fがあげられる (たとえば、特開平 4— 2 6 8 5 0 5号 公報等参照。 ) 。 また異方性反射偏光子としては、 コレステリック液晶層と; ί / 4板の複合体があげられる。 かかる複合体としては、 日東電工製の P C Fがあげ られる (特開平 1 1 - 2 3 1 1 3 0号公報等参照。 ) 。 また異方性反射偏光子と しては、反射グリツド偏光子があげられる。 反射グリツド偏光子としては、金属 に微細加工を施し可視光領域でも反射偏光を出すような金属格子反射偏光子 (米 国特許第 6 2 8 8 8 4 0号明細書等参照。 ) 、金属の微粒子を高分子マトリック 中に入れて延伸したようなもの (特開平 8— 1 8 4 7 0 1号公報等参照。 ) があ げられる。
また輝度向上フィルムとしては、異方性散乱偏光子があげられる。 異方性散乱 偏光子としては、 3 M製の D R Pがあげられる (米国特許第 5 8 2 5 5 4 3号明 細書参照。 ) o
また輝度向上フィルムとしては、 ヮンパスで偏光変換できるような偏光素子が あげられる。 たとえば、 スメクティック C * を用いたものなどがあげられる (特 開 2 0 0 1—2 0 1 6 3 5号公報等参照。 ) 。 また輝度向上フィルムとしては、 異方性回折格子を用いることができる。
偏光板と輝度向上フィルムとは貼り合わせる接着剤としては特に制限されない 。 例えばァクリル系重合体、 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、 ポリビュルエーテル、酢酸ビュル/塩化ビュルコポリマー、 変 性ポリオレフイン、 エポキシ系、 フッ素系、 天然ゴム、 合成ゴム等のゴム系など のポリマーをべ一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、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。
前記接着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。 ま た接着剤には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、 ガラ ス繊維、 ガラスビーズ、金属粉、 その他の無 ¾末等からなる充塡剤や顔料、 着 色剤、酸ィヒ防止剤などの添カロ剤を含有していてもよい。 また微粒子を含有して光 拡散性を示す接着剤層などであつてもよい。
接着剤は、通常、 ベースポリマーまたはその組成物を溶剤に溶解又は分散させ た固形分濃度が 1 0〜 5 0重量%禾號の接着剤溶液として用いられる。 溶剤とし ては、 トルェンや酢酸ェチル等の有機溶剤や水等の接着剤の廳頁に応じたものを 適宜に選択して用いることができる。
前記偏光板は、位相差板を積層された楕円偏光板または円偏光板として用いる ことができる。 前記楕円偏光板または円偏光板について説明する。 これらは位相 差板により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。 特に、 直線偏光 を円偏光に変えたり、 円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、 いわゆる 1 /4波長板が用いられる。 1 /2波長板は、 通常、 直線偏光の偏光方向を変える ^^に用いられる。
楕円偏光板はス一パーツイストネマチック ( S T N) 型液晶表示装置の液晶層 の複屈折により生じた着色 (青又は黄) を補償 (防止) して、前記着色のない白 黒表示する場合などに有効に用いられる。 更に、 三次元の屈折率を制御したもの は、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償 (防止) する ことができて好ましい。 円偏光板は、例えば画像がカラ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。
位相差板には、例えば各衝皮長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償 を目的としたものなどを使用することができ、 また使用目的に応じた適宜な位相 差を有する 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することが できる。 かかる位相差板には前記例示のものを使用できるほか、 本発明のホメォ トロピック配向液晶フィルムを単独でまたは他のフィルムと組み合わせて用 ヽる ことができる。
また前記位相差板は、視角補償フィルムとして偏光板に積層して広視野角偏光 板として用いられる。 視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直 でなくやや斜めの方向から見た場合でも、 画像が比較的鮮明にみえるように視野 角を広げるためのフィルムである。 このような視角補償位相差板としては、他に二軸延伸処理や直交する二方向に 延伸処理等された複屈折を有するフィルム、 傾斜配向フイルムのような二方向延 伸フィルムなどが用いられる。 傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマ一フィ ルムに熱収縮フイルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィ ルムを延伸処理又は/及び収縮処理したものや、液晶ポリマ一を斜め配向させた ものなどが挙げられる。 視角補償フィルムは、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て適宜に 組み合わせることができる。
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、 特に ディスコテイツク液晶ポリマ一の傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリァセ チルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。 前記のほか実用に際して積層される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、楕円偏光板または円偏光板に 、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 偏光板があげられる。
反射型偏光板は、 偏光板に反射層を設けたもので、視認側 (表示側) からの入 射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであ り、 バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやす いなどの利点を有する。 反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介し て偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行 うことができる。
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマツト処理した保護フィルムの片 面に、 アルミニゥム等の反射性金属からなる箔ゃ蒸着膜を付設して反射層を形成 したものなどがあげられる。 また認己保護フィルムに微粒子を含有させて表面微 細凹凸構造とし、 その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる 。 前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性や ギラギラした見栄えを防止し、 明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。 また 微粒子含有の保護フィルムは、 入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散 されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。 保護フィルムの表面微 細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、 イオンプレーティング方式、 スパッタリング方式等の蒸着方式ゃメツキ方式など の適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うこと ができる。
反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直接付与する方式に代えて、 その透明 フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シ一トなどとして用 いることもできる。 なお反射層は、通常、金属からなるので、 その反射面が保護 フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防 止、 ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などよ り好ましい。
なお、 半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、 かつ透過するハ —フミラ一等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。 半透過型 偏光板は、 通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰 囲気で使用する場合には、視認側 (表示側) からの入射光を反射させて画像を表 示し、比較的暗い雰囲気においては、 半透過型偏光板のバックサイドに内蔵され ているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装 置などを形成できる。 すなわち、 半透過型偏光板は、. 明るい雰囲気下では、 バッ クライト等の光源使用のエネルギ一を節約でき、 比較的暗い雰囲気下においても 内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。 また、 偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、 偏光板と 2層又は 3層以上 の光学層とを積層したものからなっていてもよい。 従って、上記の反射型偏光板 や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏 光板などであってもよい。
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板 を適宜な組合せで積層したものである。 かかる楕円偏光板等は、 (反射型) 偏光 板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の «過程で順次別個 に積層することよって形成することができるが、 予め積層して楕円偏光板等の光 学フィルムとしたのものは、 品質の安定性や積 J1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。
本発明の高輝度偏光板には、粘着層を設けることもできる。 粘着層は、液晶セ ルへの貼着に用いることができる他、光学層の積層に用いられる。 tin己高輝度偏 光板の接着に際し、 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。
粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、前記例示のものと同様のもの を例示できる。 また、 同様の方式にて設けることができる。
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルム の片面又は M に設けることもできる。 また両面に設ける場合に、 偏光板や光学 フィルムの表裏において異なる組成や禾画ゃ厚さ等の粘着層とすることもできる 。 粘着層の厚さは、 使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には 1
〜 5 0 0〃 mであり、 5〜 2 0 0 mが好ましく、特に 1 0〜 1 0 0 mが好ま しい。
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、 その汚染防止等を目的に セパレ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 プラスチックフィルム、 ゴムシート、紙、 布、不織布、 ネット、 発泡シートや金 属箔、 それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長 鏡アルキル系、 フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剝離剤でコート処理したも のなどの、 従来に準じた適宜なものを用いうる。
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や保護フィルムゃ光学 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 ベンゾフェノール系化合物、 ベンゾトリアゾ一ル系化合物や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い。
輝度向上フィルムと反射層等の間に拡散板を設けることもできる。 輝度向上フ イルムによつて反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡 散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態とな る。 すなわち、 拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。 この非偏光状態、 すな わち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板 を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。 このように輝度向上 フィルムと上記反射層等の間に、 偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設ける ことにより表示画面の明るさを維持しつつ、 同時に表示画面の明るさのむらを少 なくし、均一で明るい画面を提供することができる。 かかる拡散板を設けること により、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能 と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。 本発明の高輝度偏光板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、 液晶セルと高輝度偏光板、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、 本発明の高輝度偏光板を用いる点を除いて特に限定はなく、 従来に準じうる。 液 晶セルについても、例えば TN型や S TN型、 κ型などの任意なタイプのものを 用いうる。
液晶セルの片側又は両側に偏光板、光学フィルムを配置した液晶表示装置や、 照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示 装置を形成することができる。 その場合、本発明による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。 なお、 液晶セルの両側の偏光板は同じ ものであつてもよいし、異なるものであつてもよい。 さらに、液晶表示装置の形 成に際しては、 例えば拡散板、 アンチグレア層、反射防止膜、保護板、 プリズム アレイ、 レンズアレイシート、光拡散板、 バックライトなどの適宜な部品を適宜 な位置に 1層又は 2層以上配置することができる。 バックライトにおいては、拡 散板、 プリズムシート、導光板、 冷陰極管ランプハウスなどを使用してよい。 拡 散板とプリズムシーとの配置順序及び枚数は特に制限されない。
次いで有機エレクトロルミネセンス装置 (有機 E L表示装置) について説明す る。 一般に、有機 E L表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電 極とを順に積層して発光体 (有機エレクトロルミネセンス発光体) を形成してい る。 ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフエ二 ルァミン誘導体等からなる正孔注入層と、 アントラセン等の蛍光性の有機固体か らなる発光層との積層体や、 あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等から なる電子注入層の積層体や、 またあるいはこれらの正孔注入層、 発光層、 および 電子注入層の積層体等、種々の,組み合わせをもつた構成が知られている。
有機 E L表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、 有機発光層に正孔と電子とが注入され、 これら正孔と電子との再結合によって生 じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るとき に光を放射する、 という原理で発光する。 途中の再結合というメカニズムは、一 般のダイオードと同様であり、 このことからも予想できるように、 電流と発光強 度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
有機 E L表示装置においては、 有機発光層での発光を取り出すために、少なく とも一方の電極が透明でなくてはならず、 通常酸化インジウムスズ ( I T O) な どの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。 一方、電子注入を 容易にして発光効率を上げるには、 陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが 重要で、 通常 M g— A g、 A 1 - L iなどの金属電極を用いている。
このような構成の有機 E L表示装置において、 有機発光層は、厚さ 1 0 n m程 度ときわめて薄い膜で形成されている。 このため、有機発光層も透明電極と同様 、光をほぼ完全に透過する。 その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、 透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、 再び透明基板の表 面側へと出るため、外部から視認したとき、 有機 E L表示装置の表示面が鏡面の よつに見える。
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに 、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光 体を含む有機 E L表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるととも に、 これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光 する作用を有するため、 その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認さ せないという効果がある。 特に、位相差板を 1 /4波長板で構成し、 かつ偏光板 と位相差板との偏光方向のなす角を兀/4 に調整すれば、金属電極の鏡面を完全 に遮蔽することができる。 すなわち、 この有機 EL表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光 成分のみが透過する。 この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、 とくに位相差板が 1 /4波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角 が ττ/4 のときには円偏光となる。
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して 、 再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光とな る。 そして、 この直線偏光は、 偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を 透過できない。 その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。 実施例
以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説明する。 なお、各例中 %は重量%である。
(偏光子の作製)
面内の 1 0 Ommの範囲内において、厚みバラツキの極大値と極小値との差の 最大値が 1. 2 mのポリビュルアルコール系フィルム原反 ( (株) クラレ製, ビニロンフィルム VF— 9 P 7 5 RS) を用いた。 当該原反に対し、 まず、 膨潤 工程を施した。 膨潤工程は、. 3 0°Cの純水中に 1 0秒間浸漬しながら、.延伸倍 率 2倍で延伸しながら行つた。 次いで、染色工程を施した。 染色工程は、染色浴 (ヨウ素とヨウ化カリウムがそれぞれ 1 : 1 0の割合 (重量) で解かした水溶液 , 濃度は最終単体透過率が 4 4. 0%になるように調整。 ) に 5 0秒間浸漬しな がら、延伸倍率 1. 5倍で延伸しながら行った。 次いで、 ホウ酸架橋工程を施し た。 ホウ酸架橋工程は、 ホウ酸架橋浴 (3 or, ホウ酸濃度 5%, ヨウィヒカリウ ム濃度 2%) に浸潰しながら延伸倍率 1. 1倍で延伸しながら行った。 次いで、 延伸工程を施した。 延伸工程は延伸浴 (6 0°C, ホウ酸濃度 5%, ヨウィ匕カリウ ム濃度 5%) に浸漬しながら延伸倍率 1. 8倍で延伸しながら行った。 次いで、 7洗工程を施した。 7 洗工程は、 7_洗浴 (ョゥ化カリゥム濃度 5%) に 5秒間浸 漬しながら、 ト一タルの延伸倍率が 6. 1倍になるように延伸しながら行った。 次いで、水分率が 2 0%になるように制御しながら乾燥した。 得られた延伸フィ ルム (偏光子) は、原反に対し、 4 2%、厚みは 3 9%であった。 (保護フィルム A)
イソブテンおよび N—メチルマレイミドからなる交互共重合体 (N—メチルマ レイミ ド含量 50モル%、 ガラス転移 1 5 7°C) 1 00重量部 (6 0重量% ) と、 アクリロニトリルおよびスチレンの含量がそれぞれ 2 7重量%ぉよび 73 重量%であるスチレンおよびアクリル二トリルからなる熱可塑性共重合体 6 7重 量部 (40重量%) とを溶融混練してペレツトを作製した。 Tダイを備えた溶融 甲出機にこのペレツトを供給して、厚さ 1 00〃mの原反フィルムを得た。 この 原反フィルムを延伸速度 1 00 c m/分、延伸倍率 1. 45倍、 延伸温度 1 62 °Cの条件で自由端縦一軸で延伸し、次いで同様の延伸条件で先の延伸方法とは直 交する方向に自由端一軸延伸を行って厚さ 4 9 mの延伸フィルム (保護フィル ム A) を得た。 保護フィルム Aの面内位相差 Reは 1. l nm、厚み方向位相差 Rt ^i—2. 8nmであった。 なお、保護フィルムの面内位相差 R e、厚み方 向位相差 R t hは、 5 90 nmにおける屈折率 n x、 n y、 n zを自動複屈折測 定装置 (王子計測機器株式会社製, 自動複屈折計 KOBRA 2 1 ADH) により 計測した値から算出した。
また保護フィルム Aの光弾性係数の絶対値は 1. 9 X 10— 13 cm2 /dye であった。 なお、 光弾性係数はフィルムに応力をかけたときの位相差により測定 される値である。 光弾性係数の測定は、具体的には、 東京都立科学技術大学紀要 第 1 0巻 ( 1 9 96. 1 2) 54頁〜第 56頁に言己載の孭!!定法に基づく。 当該保護フイルム Aを、 40 °Cで濃度 5 %の水酸化ナトリウム水溶液で 2分間 浸漬し、 さらに純水により 30°Cで 1分間水洗した後、 100°C間 2分間乾燥し たゲン化処理して用いた。
(保護フィルム B)
厚さ 80 mのトリアセチルセルロースフィルム (富士写真フィルム製, TD -80U) を 40°Cで濃度 5 %の水酸化ナトリウム水溶液で 1分間浸漬し、 さら に純水により 30 °Cで 1分間水洗した後、 1 00 °C間 2分間乾燥したケン化処理 して用いた。 当該保護フィルム Bの面内位相差 Reは 3 nm、厚み方向位相差 R t hは一 6 0 nmであった。
(輝度向上フィルム A ) 3 M社製のDBEF (異方性多重薄膜) を用いた。
(輝度向上フィルム B)
日東電エネ: tfiの PCF 4 00 (コレステリック液晶とス/4板の積層物) を用 いた。
実施例 1
上記偏光子の Mに保護フィルム Aを、 ポリビニルアルコール (日本合成化学 ?±S, NH- 1 8) 7 5部とグリオキザ一ル 2 5部を含有する濃度 5%水溶液に より貝占合し、 5 0°C 5分間乾燥させて偏光板を得た。 当該偏光板と輝度向上フィ ルム Aとを、 ァクリル系の透明粘着剤で貼合わせ、 図 1に示す高輝度偏光板を得 た。 高輝度偏光板において、偏光板の吸収軸と輝度向上フィルム Aの透過軸は直 交するように貝占合わせた。
実施例 2
上記偏光子の両面に保護フィルム Aを、 ポリビュルアルコール (日本合成化学 社製, NH- 1 8) 7 5部とグリオキザ一ル 2 5部を含有する濃度 5 ½水溶液に より貼合し、 5 0°C 5分間乾燥させて偏光板を得た。 当該偏光板と輝度向上フィ ルム Aとを、 アタリル系の透明粘着剤で貼合わせ、 図 1に示す高輝度偏光板を得 た。 高輝度偏光板において、偏光板の吸収軸に対し、 輝度向上フィルム Bのえ/ 4板の遅相軸を 4 5 ° 傾けて貼合わせた。 輝度向上フィルム Bは、 A 4板の側 を偏光板に貼合わせた。
比較例 1
実施例 1において、保護フイルム Aを保護フィルム Bに変えたこと以外は実施 例 1と同様にして、高輝度偏光板を得た。
比較例 2
実施例 2において、保護フイルム Aを保護フィルム Bに変えたこと以外は実施 例 2と同様にして、 高輝度偏光板を得た。
実施例および比較例で得られた高輝度偏光板に付いて下記評価を行った。 結果 を表 1に示す。
(色度変化の測定)
高輝度偏光板の輝度向上フィルム側を、 ラミネ一夕一によりガラス板に貼合し た。 それを、輝度向上フィルム側がバックライト側になるようにバックライト上 に配置した。 バックライトとしては、 I BMネ: LSの Th i nk P a t A 3 0 に用いられる LCD用バックライトを用.いた。 高輝度偏光板の正面に対し、法線 方向 (0° ) と、法線方向に対し傾斜した方向 (70° ) との色度変化を測定し た。 色度変化の測定は T OPCO N社製の B M— 7により行った。 表 1
Figure imgf000028_0001
シフト量は、正面 (0° ) と斜め (70° ) の X軸、 Y軸の色度値の算出した ものである。 これらは絶対値で評価する。 実施例 1と比較例 1、実施例 2と比較 例 2について、 シフト量をそれぞれ対比すると、実施例のシフト量は比較例のシ フト量よりも明らかに小さいことが分かる。 産業上の利用可能性
本発明はの偏光板と輝度向上フィルムを積層した高輝度偏光板は、 これ単独で または他の光学フィルムと組み合わせて、液晶表示装置、有機 EL表示装置、 P D Pなどの各種の画像表示装置に適用できる。

Claims

請求の範囲
1. 偏光子の片面または に保護フィルムが設けられている偏光板と、 輝度 向上フィルムとが、 前記保護フィルムを挟んで粘着剤層を介して積層されている 高輝度偏光板において、
前記保護フィルムが、面内屈折率が最大となる方向を X軸、 X軸に垂直な方向 を Y軸、 フィルムの厚さ方向を Z軸とし、 それぞれの軸方向の屈折率を nx、 n y、 nz、透明フィルムの厚さを d (nm) とした場合に、
面内位相差 Re = (n X -n y) xdが、 0〜10 nmであり、
かつ厚み方向位相差 R t h= { (nx + ny) /2 -n z) xd) が、 — 3 0〜 10 nmであることを特徴とする高輝度偏光板。
2. 保護フィルムが、 (A) 側鎖に置換および/または非置換イミド基を有す る熱可塑性樹脂と、 (B) 側鎖に置換および Zまたは非置換フヱニル基および二 トリル基を有する熱可塑性樹脂を含有してなることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の高輝度偏光板。
3. 保護フィルムが、 二軸延伸されたフィルムであることを特徴とする請求の 範囲第 1項または第 2項に記載の高輝度偏光板。
4. 偏光子が、 ヨウ素を含有するポリビニルアルコール系フィルムであること を特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれかに記載の高輝度偏光板。
5. 輝度向上フィルムが、異方性反射偏光子であることを特徴とする請求の範 囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載の高輝度偏光板。
6. 異方性反射偏光子が、 コレステリック液晶層と λ/ 4板の複合体であるこ とを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の高輝度偏光板。
7. 異方性反射偏光子が、一方の振動方向の直線偏光を透過し、他方の振動方 向の直線偏光を反射する異方性多重薄膜であることを特徴とする請求の範囲第 5 項に記載の高輝度偏光板。
8. 異方性反射偏光子が、反射グリッド偏光子であることを特徴とする請求の 範囲第 5項に記載の高輝度偏光板。
9. 輝度向上フィルムが、異方性散乱偏光子であることを特徴とする請求の範 囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載の高輝度偏光板。
1 0 . 請求の範囲第 1項〜第 9項のいずれかに記載の高輝度偏光板に、 さらに 少なくとも 1枚の光学フィルムが組み合わされていることを特徴とする高輝度偏 光板。
1 1 . 請求の範囲第 1項〜第 1 0項のいずれかに記載の高輝度偏光板が、液晶 セルの少なくとも一方の面に貼合されていることを特徴とする液晶パネル。
1 2 . 請求の範囲第 1 1項に記載の液晶パネルが用いられていることを特徴と する液晶表示装置。
1 3 . 請求の範囲第 1項〜第 1 0項のいずれかに記載の高輝度偏光板が用いら れていることを特徴とする画像表示装置。
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