JP2002236213A - 偏光板及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性がより優れた偏光板及びそれを用いた
液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 合成樹脂フィルムを染色、架橋、延伸、
乾燥して形成した偏光子と、保護フィルムとを貼り合わ
せて構成した偏光板であって、前記偏光板を７０℃の加
熱条件下に１２０時間置いた場合に、前記偏光板の吸収
軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率が、共
に±０．６％以内である偏光板とする。また、前記偏光
板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場合に、前
記偏光板の吸収軸方向の寸法変化率Ａと偏光軸方向の寸
法変化率Ｂとが、以下の関係を満たす偏光板とする。 −０．１＜（寸法変化率Ａ−寸法変化率Ｂ）＜＋０．１

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（以
下、ＬＣＤと略称することがある。）に使用される偏光
板及びこれを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、卓上電子計算機、電子
時計、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサ、
自動車や機械の計器類等に使用されており、この液晶表
示装置には偏光板が使用されている。偏光板としては、
ヨウ素又は二色性染料を吸着配向させたポリビニルアル
コール系フィルムからなる偏光フィルムの両面に、トリ
アセチルセルロース等の保護フィルムを積層したもの等
が使用されており、明るく、高いコントラストを有する
液晶表示装置を提供するために、高い透過率と高い偏光
度を兼ね備えた偏光板が必要とされている。

【０００３】偏光板は、例えば、ポリビニルアルコール
（以下、ＰＶＡと略称することがある。）フィルムを、
二色性を有するヨウ素又は二色性染料で染色し、分子を
配列させるために延伸し、延伸した状態を保持するため
にホウ酸やホウ砂等の架橋剤で架橋し、乾燥させた後、
トリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと略称すること
がある。）フィルム等の保護フィルムと貼り合わせて製
造されている。

【０００４】ところで、ＰＶＡフィルムを染色、架橋、
延伸、乾燥して形成した偏光フィルムには、その延伸時
に発生した応力が残留している。そのため、偏光板に加
熱ストレスがかかった場合には、偏光フィルムがその残
留応力に耐え切れずに収縮、変形等を起こす。これによ
り、偏光板自体も寸法変化を起こし、液晶表示装置の色
相の変化等が生じるという問題がある。

【０００５】特に、近年、中小型液晶表示装置のセルと
してプラスチック基板のものが用いられるようになって
きている。従来のガラスセルを用いた場合は、加熱や加
湿によって偏光板の寸法が変化しても、ガラスの可とう
性が低いため反りは発生しにくいが、このプラスチック
基板を用いた液晶表示装置の場合、プラスチック基板は
ガラス基板に比べて比重が小さく薄いため、かなりの軽
量化と薄型化が図れる利点がある一方、プラスチックは
ガラスと比較して可とう性が高く、偏光板の変形に伴い
セルも変形し反りが発生する。そのため、特に寸法変化
の少ない偏光板が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の偏光板
は必ずしも上記要求に十分に応え得るものではないとい
う問題があった。即ち、偏光フィルムに存在する残留応
力により、偏光フィルムの収縮が発生する結果、偏光板
自体も寸法変化を起こし、ＬＣＤの色相の変化等が生じ
たり、最終製品の組立工程での作業性に不具合が生じる
という問題があった。

【０００７】すなわち、本発明は、耐久性がより優れた
偏光板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の偏光板は、合成樹脂フィルムを染色、架橋、延
伸、乾燥して形成した偏光子と、保護フィルムとを貼り
合わせて構成した偏光板であって、前記偏光板を７０℃
の加熱条件下に１２０時間置いた場合に、前記偏光板の
吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率
が、共に±０．６％以内であることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の偏光板においては、前記偏
光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場合に、
前記偏光板の吸収軸方向の寸法変化率Ａと偏光軸方向の
寸法変化率Ｂとが、以下の関係を満たすことが好まし
い。 −０．１＜（寸法変化率Ａ−寸法変化率Ｂ）＜＋０．１

【００１０】本発明の偏光板は、偏光板の加熱時の寸法
挙動において、偏光板の吸収軸方向の変化と偏光軸方向
の変化の異方性が少ないため、偏光板の伸縮によりプラ
スチックセルの面内にかかる負荷が均等となり、液晶表
示装置の組み立て等で問題となっている異形のパネルの
反りが解消される。従って、偏光板の吸収軸方向の寸法
変化率Ａと偏光軸方向の寸法変化率Ｂとが、以下の関係
を満たすことがさらに好ましい。 −０．０５＜（寸法変化率Ａ−寸法変化率Ｂ）＜＋０．
０５

【００１１】また、本発明の偏光板においては、前記合
成樹脂フィルムがポリビニルアルコールフィルムであ
り、前記保護フィルムがトリアセチルセルロースフィル
ムであることが好ましい。

【００１２】また、本発明の偏光板においては、前記偏
光子が、厚み７〜４０μｍであることが好ましい。

【００１３】また、本発明の偏光板には、粘着層を設け
ることが好ましい。

【００１４】また、本発明の偏光板には、アンチグレア
層を設けることが好ましい。

【００１５】また、本発明の偏光板には、反射板又は半
透過反射板を貼り合わせることが好ましい。

【００１６】また、本発明の偏光板には、位相差板又は
λ板を貼り合わせることが好ましい。

【００１７】また、本発明の偏光板には、視角補償フィ
ルムを貼り合わせることが好ましい。

【００１８】また、本発明の偏光板には、輝度向上フィ
ルムを貼り合わせることが好ましい。

【００１９】次に、本発明の液晶表示装置は、前記の偏
光板を液晶セルの少なくとも片側に配置したことを特徴
とする。

【００２０】また、本発明の液晶表示装置においては、
液晶セルがプラスチック基板液晶セルであることが好ま
しい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の偏光板は、形成時に偏光
板内に残留している応力が小さく、偏光板に加熱ストレ
ス等がかかった際の偏光子の寸法変化が少なく、液晶パ
ネルに実装時の色相の変化も抑えることができるもので
ある。これにより、耐久性に優れた偏光板を得ることが
でき、その結果、より高性能な液晶表示装置を提供する
ことができる。

【００２２】すなわち、本発明の偏光板は、合成樹脂フ
ィルムを染色、架橋、延伸、乾燥して形成した偏光子
と、保護フィルムとを貼り合わせて構成した偏光板であ
る。偏光板の基本的な構成は、合成樹脂フィルムを染
色、架橋、延伸、乾燥して形成した、二色性物質含有の
ポリビニルアルコール系偏光フィルム等からなる偏光子
の片側又は両側に、適宜の接着層、例えばビニルアルコ
ール系ポリマー等からなる接着層を介して、保護層とな
る透明保護フィルムを接着したものからなる。

【００２３】偏光子（偏光フィルム）としては、合成樹
脂フィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色性物
質による染色処理や、延伸処理、架橋処理等の適宜な処
理を適宜な順序や方式で施してなり、自然光を入射させ
ると直線偏光を透過する適宜なものを用いることができ
る。特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。

【００２４】本発明の偏光子は、上記合成樹脂フィルム
を、常法により染色、架橋、延伸、乾燥して形成される
ものであり、その厚さは、特に限定されるものではない
が、５〜８０μｍが一般的であり、特に７〜４０μｍが
好ましい。厚さが５μｍ未満の場合は機械的強度の低下
となり、８０μｍを越えると光学特性の低下となるから
である。合成樹脂フィルムは、染色させる前に水浴等で
膨潤処理されていてもよい。

【００２５】また、合成樹脂フィルムを延伸する場合
は、総延伸倍率を３．５〜６．５倍の範囲に設定するの
が好ましく、特に４．０〜５．５倍の範囲に設定するの
が好ましい。総延伸倍率が３．５倍未満の場合は高偏光
度の偏光板を得ることが不可能となり、６．５倍を超え
る場合はフィルムが破断しやすくなるからである。延伸
方法や延伸回数等は、特に制限されるものではなく、染
色、架橋の各工程で行ってもよく、いずれか一工程での
み行ってもよい。また、同一工程で複数回行ってもよ
い。

【００２６】また、保護フィルムとを貼り合わせる際の
偏光子の水分率（偏光子の全体重量に占める偏光子中の
水分重量割合）は、偏光子の厚さにもよるが、一般に２
０質量％未満であり、１３〜１７質量％の範囲であるこ
とが好ましい。水分率が２０質量％を越える場合は、偏
光板作製後の水分変化量が多くなり、寸法変化が増大す
る。

【００２７】本発明で用いる合成樹脂フィルムとして
は、例えばポリビニルアルコールや部分ホルマール化ポ
リビニルアルコールなどの親水性高分子フィルムが好ま
しく、特にヨウ素による染色性が良好である点から、ポ
リビニルアルコール系フィルムが好ましい。ポリビニル
アルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂
を、水又は有機溶媒に溶解した原液を流延成膜する流延
法、キャスト法、押出法等、任意の方法で成膜されたも
のを適宜使用することができる。使用するポリビニルア
ルコール系樹脂の重合度は、１００〜５０００が好まし
く、１４００〜４０００がより好ましい。また、ポリビ
ニルアルコール系フィルムの膜厚は１２０μｍ以下が好
ましく、より好ましくは８０μｍ以下、特に２０〜５０
μｍが好ましい。１２０μｍを越える場合は、延伸時に
発生する応力の増加となり、作製後の偏光板の寸法変化
が大きくなり、一方、膜厚が薄すぎる場合は延伸が困難
となるからである。

【００２８】偏光子（偏光フィルム）の片側又は両側に
設ける透明保護層となる保護フィルム素材としては、適
宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明
性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリ
マーからなるフィルム等が好ましく用いられる。そのポ
リマーの例としては、トリアセチルセルロースの如きア
セテート系樹脂やポリエステル系樹脂、ポリエーテルス
ルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アク
リル系樹脂等があげられるが、これに限定されるもので
はない。

【００２９】偏光特性や耐久性などの点より、特に好ま
しく用いることができる透明保護フィルムは、表面をア
ルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフ
ィルムである。透明保護フィルムの厚さは、任意である
が一般には偏光板の薄型化などを目的に５００μｍ以
下、好ましくは５〜３００μｍとされる。なお、偏光フ
ィルムの両側に透明保護フィルムを設ける場合、その表
裏で異なるポリマー等からなる透明保護フィルムを用い
てもよい。偏光子作製時（延伸時）に発生した偏光子に
存在する残留応力を押え込むためには、保護フィルムの
厚さは、１５μｍ以上とするのが好ましく、特に２０〜
９０μｍが好ましい。特に、偏光板に加熱ストレスがか
かった場合に、偏光子の残留応力が保護層にかかる負荷
は従来と同等の大きさでも、保護層の厚みが増加した
分、偏光板全体としての負荷が減少されるというメリッ
トがある。その結果、偏光板の寸法変化が少なくなり、
プラスチック基板を使用した液晶パネル実装時のパネル
の反りが改善され、反りが低減することにより、パネル
色相の変化等も改善される。

【００３０】保護層に用いられる透明保護フィルムは、
本発明の目的を損なわない限り、ハードコート処理や反
射防止処理、スティッキングの防止や拡散ないしアンチ
グレア等を目的とした処理などを施したものであっても
よい。ハードコート処理は、偏光板表面の傷付き防止な
どを目的に施されるものであり、例えばシリコーン系な
どの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り性等に優
れる硬化被膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式
などにて形成することができる。

【００３１】一方、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、スティッキング防止は隣接層との密着防止を目的
に、アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して
偏光板透過光の視認を阻害することの防止などを目的に
施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエン
ボス加工方式等による粗面化方式や透明微粒子の配合方
式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細
凹凸構造を付与することにより形成することができる。

【００３２】前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が
０．５〜２０μｍのシリカやアルミナ、チタニアやジル
コニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸
化アンチモン等が挙げられ、導電性を有する無機系微粒
子を用いてもよく、また、架橋又は未架橋のポリマー粒
状物等からなる有機系微粒子などを用いうる。透明微粒
子の使用量は、透明樹脂１００質量部あたり２〜７０質
量部、特に５〜５０質量部が一般的である。

【００３３】透明微粒子配合のアンチグレア層は、透明
保護層そのものとして、或いは透明保護層表面への塗工
層などとして設けることができる。アンチグレア層は、
偏光板透過光を拡散して視角を拡大するための拡散層
（視角補償機能など）を兼ねるものであってもよい。な
お、上記した反射防止層やスティッキング防止層、拡散
層やアンチグレア層等は、それらの層を設けたシートな
どからなる光学層として透明保護層とは別体のものとし
て設けることもできる。

【００３４】前記偏光子（偏光フィルム）と保護層であ
る透明保護フィルムとの接着処理は、特に限定されるも
のではないが、例えば、ビニルアルコール系ポリマーか
らなる接着剤、或いは、ホウ酸やホウ砂、グルタルアル
デヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール系
ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤など
を介して行なうことができる。かかる接着層は、水溶液
の塗布乾燥層などとして形成しうるが、その水溶液の調
製に際しては必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触媒
も配合することができる。特に、ＰＶＡ（偏光フィル
ム）との接着性が最も良好である点で、ポリビニルアル
コールからなる接着剤を用いることが好ましい。

【００３５】偏光板は、実用に際して他の光学層と積層
した光学部材として用いることができる。その光学層に
ついては特に限定はなく、例えば反射板や半透過反射
板、位相差板（１／２波長板、１／４波長板などのλ板
も含む）、視覚補償フィルムや輝度向上フィルムなど
の、液晶表示装置等の形成に用いられることのある適宜
な光学層の１層または２層以上を用いることができ、特
に、前述した本発明の偏光子と保護層からなる偏光板
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反射板型偏光板、前述した偏光
子と保護層からなる偏光板に、更に位相差板が積層され
ている楕円偏光板または円偏光板、前述した偏光子と保
護層からなる偏光板に、更に視覚補償フィルムが積層さ
れている偏光板、あるいは、前述した偏光子と保護層か
らなる偏光板に、更に輝度向上フィルムが積層されてい
る偏光板が好ましい。

【００３６】前記の反射板について説明すると、反射板
は、それを偏光板に設けて反射型偏光板を形成するため
のものであり、反射型偏光板は、通常液晶セルの裏側に
設けられ、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でき、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。

【００３７】反射型偏光板の形成は、必要に応じて上記
した透明保護フィルム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
なうことができる。その具体例としては、必要に応じマ
ット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム
等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を
形成したものなどが挙げられる。

【００３８】また、微粒子を含有させて表面を微細凹凸
構造とした上記の透明保護フィルムの上に、その微細凹
凸構造を反映させた反射層を有する反射型偏光板なども
挙げられる。表面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を緩和したり、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。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映さ
せた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方
式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等
の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明
保護フィルムの表面に直接付設する方法などにより行な
うことができる。

【００３９】また、反射板は、上記した偏光板の透明保
護フィルムに直接付設する方式に代えて、その透明保護
フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる
反射シートなどとして用いることもできる。反射板の反
射層は、通常、金属からなるので、その反射面がフィル
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から好ましい。

【００４０】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、且つ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的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。即ち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下
では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約で
き、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使
用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用であ
る。

【００４１】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に位相差板が積層されている楕円偏光板又は
円偏光板について説明する。

【００４２】直線偏光を楕円偏光又は円偏光に変えた
り、楕円偏光又は円偏光を直線偏光に変えたり、或いは
直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用
いられ、特に、直線偏光を楕円偏光又は円偏光に変えた
り、楕円偏光又は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（λ／４板とも言う）が
用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通
常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。

【００４３】楕円偏光板は、スーパーツイストネマチッ
ク（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折によって
生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色
のない白黒表示にする場合などに有効に用いられる。更
に、３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。

【００４４】前記位相差板の具体例としては、ポリカー
ボネートやポリビニルアルコール、ポリスチレンやポリ
メチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリ
オレフィン、ポリアリレートやポリアミドの如き適宜な
ポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性
フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマー
の配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられ
る。また、傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマー
フィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるその
収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及
び収縮処理したものや液晶ポリマーを斜め配向させたも
のなどが挙げられる。

【００４５】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に視角補償フィルムが積層されている偏光板
について説明する。

【００４６】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見えるように視角を広げるため
のフィルムである。

【００４７】このような視角補償フィルムとしては、ト
リアセチルセルロースフィルムなどにディスコティック
液晶を塗工したものや、位相差板が用いられる。通常の
位相差板には、その面方向に一軸に延伸された複屈折を
有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補
償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二
軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、
面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方
向の屈折率を制御した傾斜配向ポリマーフィルムのよう
な２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、前述したように、例えばポリマーフィル
ムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるその収縮力
の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮
処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものな
どが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の
位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ
る。

【００４８】前述した偏光子と保護層からなる偏光板
に、輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液
晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上
フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側か
らの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直
線偏光又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前述した偏光
子と保護層とからなる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
せて輝度向上板に再入射させ、その一部又は全部を所定
偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過
する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収されにくい偏
光を供給して液晶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。即ち、
輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液
晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合に
は、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する
光はほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過
してこない。即ち、用いた偏光子の特性によっても異な
るが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、
その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画
像が暗くなる。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板に再入射
させることを繰り返し、この両者間で反射、反転してい
る光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向に
なった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光
子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液
晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくする
ことができるのである。

【００４９】前記の輝度向上フィルムとしては、例えば
誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィル
ムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過し
て他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液
晶層、特に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。

【００５０】従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を
透過するタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光を
そのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることによ
り、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過さ
せることができる。一方、コレステリック液晶層の如く
円偏光を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
制する点よりその透過円偏光を位相差板を介し直線偏光
化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その
位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏
光を直線偏光に変換することができる。

【００５１】可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板
として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの光
等の単色光に対して１／４波長板として機能する位相差
層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長
板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより
得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルム
の間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差
層からなるものであってよい。

【００５２】なお、コレステリック液晶層についても、
反射波長が相違するものの組合せにして２層又は３層以
上重畳した配置構造とすることにより、可視光域等の広
い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、
それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることが
できる。

【００５３】また、偏光板は、上記した偏光分離型偏光
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合せた反射型楕
円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。２
層又は３層以上の光学層を積層した光学部材は、液晶表
示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形
成することができるものであるが、予め積層して光学部
材としたものは、品質の安定性や組立作業性等に優れて
液晶表示装置などの製造効率を向上させることができる
利点がある。なお、積層には、粘着層等の適宜な接着手
段を用いることができる。

【００５４】前述した偏光板や光学部材には、液晶セル
等の他部材と接着するための粘着層を設けることもでき
る。その粘着層は、アクリル系等の従来に準じた適宜な
粘着剤にて形成することができる。特に、吸湿による発
泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性
の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性
に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が
低くて耐熱性に優れる粘着層であることが好ましい。ま
た、微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などとする
こともできる。粘着層は必要に応じて必要な面に設けれ
ばよく、例えば、偏光子と保護層からなる偏光板の保護
層について言及するならば、必要に応じて、保護層の片
面又は両面に粘着層を設ければよい。

【００５５】偏光板や光学部材に設けた粘着層が表面に
露出する場合には、その粘着層を実用に供するまでの
間、汚染防止等を目的にセパレータにて仮着カバーする
ことが好ましい。セパレータは、上記の透明保護フィル
ム等に準じた適宜な薄葉体に、必要に応じシリコーン系
や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜
な剥離剤による剥離コートを設ける方式などにより形成
することができる。

【００５６】なお、上記の偏光板や光学部材を形成する
偏光フィルムや透明保護フィルム、光学層や粘着層など
の各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾ
フェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシア
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適宜な方式により紫外
線吸収能を持たせたものなどであってもよい。

【００５７】本発明の偏光板は、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、特に、偏
光板を液晶セルの片側又は両側に配置してなる反射型や
半透過型の液晶表示装置に好ましく用いることができ
る。液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例
えば薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリ
クス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツ
イストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型
のものなどの適宜なタイプの液晶セルを用いたものであ
ってよい。

【００５８】また、液晶セルの両側に偏光板や光学部材
を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異
なるものであってもよい。更に、液晶表示装置の形成に
際しては、例えばプリズムアレイシートやレンズアレイ
シート、光拡散板や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。

【００５９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明する。

【００６０】（実施例１）合成樹脂フィルムとして、重
合度１７００、厚さ４０μｍのポリビニルアルコールフ
ィルム（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水浴にて膨潤
させた後、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液からなる３
０℃の染色浴にて約３倍に延伸し、その後、ホウ酸とヨ
ウ化カリウムの入った架橋浴にて総延伸倍率が４．５倍
になるように延伸し、水洗、乾燥して、厚さ２０μｍの
偏光子を得た。このときの偏光子の水分率は１５質量％
であった。次に、この偏光子の両面に、７質量％のＰＶ
Ａ水溶液からなる接着剤を塗布し、保護フィルムとし
て、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ８
０μｍの２枚のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムでこの偏光子を挟みこむように貼り合わせ、総厚１
８０μｍの偏光板を作製した。

【００６１】（実施例２）合成樹脂フィルムとして、重
合度１７００、厚さ４０μｍのポリビニルアルコールフ
ィルム（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水浴にて膨潤
させた後、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液からなる３
０℃の染色浴にて約３倍に延伸し、その後、ホウ酸とヨ
ウ化カリウムの入った架橋浴にて総延伸倍率が５．０倍
になるように延伸し、水洗、乾燥して、厚さ１６μｍの
偏光子を得た。このときの偏光子の水分率は１７質量％
であった。次に、この偏光子の両面に、７質量％のＰＶ
Ａ水溶液からなる接着剤を塗布し、保護フィルムとし
て、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ８
０μｍの２枚のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムでこの偏光子を挟みこむように貼り合わせ、総厚１
７６μｍの偏光板を作製した。

【００６２】（比較例１）合成樹脂フィルムとして、重
合度１７００、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフ
ィルム（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水浴にて膨潤
させた後、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液からなる３
０℃の染色浴にて約３倍に延伸し、その後、ホウ酸とヨ
ウ化カリウムの入った架橋浴にて総延伸倍率が５．０倍
になるように延伸し、水洗、乾燥して、厚さ２５μｍの
偏光子を得た。このときの偏光子の水分率は２０質量％
であった。次に、この偏光子の両面に、７質量％のＰＶ
Ａ水溶液からなる接着剤を塗布し、保護フィルムとし
て、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ８
０μｍの２枚のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムでこの偏光子を挟みこむように貼り合わせ、総厚１
８５μｍの偏光板を作製した。

【００６３】（比較例２）合成樹脂フィルムとして、重
合度１７００、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフ
ィルム（ＰＶＡ）フィルムを、３０℃の温水浴にて膨潤
させた後、ヨウ素とヨウ化カリウムの水溶液からなる３
０℃の染色浴にて約３倍に延伸し、その後、ホウ酸とヨ
ウ化カリウムの入った架橋浴にて総延伸倍率が４．０倍
になるように延伸し、水洗、乾燥して、厚さ３４μｍの
偏光子を得た。このときの偏光子の水分率は２４質量％
であった。次に、この偏光子の両面に、７質量％のＰＶ
Ａ水溶液からなる接着剤を塗布し、保護フィルムとし
て、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ８
０μｍの２枚のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムでこの偏光子を挟みこむように貼り合わせ、総厚１
９４μｍの偏光板を作製した。

【００６４】（耐久性試験）実施例、比較例で作製した
偏光板を、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに裁断し、温度
７０℃で１２０時間加熱した。試験片の加熱試験前の寸
法（Ｌｂ）と、加熱試験後の寸法（Ｌａ）を、吸収軸
（ＭＤ）方向及び偏光軸（ＴＤ）方向について測定し、
以下の式から寸法変化率（％）を求めた。 寸法変化率＝［（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌｂ］×１００

【００６５】また、実施例、比較例で作製した偏光板
を、プラスチック基板液晶セルの両側に接着して液晶表
示装置を形成し、色相変化を測定した。色相変化は、耐
久性試験後の表示ムラを下記の基準で評価した。 評価基準： ◎ パネル端部の色抜けや、パネル面内の色相のバラツ
キがない ○ パネル端部の色抜けや、パネル面内の色相のバラツ
キが殆どない △ パネル端部の色抜けや、パネル面内の色相のバラツ
キが若干ある × パネル端部の色抜けや、パネル面内の色相のバラツ
キがある

【００６６】実施例及び比較例で作製した偏光板の性状
を表１に、偏光板の評価結果を表２に示した。

【００６７】

【表１】 ＰＶＡの 延伸倍率 偏光子の 偏光子の 偏光板の厚さ 厚さ(μｍ) 厚さ(μｍ) 水分率(％) （μｍ） 実施例１ ４０ ４．５ ２０ １５ １８０ 実施例２ ４０ ５．０ １６ １７ １７６ 比較例１ ７５ ５．０ ２５ ２０ １８５比較例２ ７５ ４．０ ３４ ２４ １９４

【００６８】

【表２】 寸法変化率 寸法変化率 寸法変化率Ａと 色相の変化 Ａ（％） Ｂ（％） 寸法変化率Ｂの差 実施例１ −０．５７３ −０．５８４ ０．０１１ ○ 実施例２ −０．４９１ −０．４８５ ０．００６ ◎ 比較例１ −０．８６３ −０．６４２ ０．２２１ ×比較例２ −０．７２６ −０．５０８ ０．２１８ △

【００６９】表２から明らかなように、本発明の偏光板
は、該偏光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた
場合に、該偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸
方向の寸法変化率が、共に±０．６％以内である。ま
た、本発明の偏光板の吸収軸方向の寸法変化率Ａと偏光
軸方向の寸法変化率Ｂとが、以下の関係を満たしてい
る。 −０．１＜（寸法変化率Ａ−寸法変化率Ｂ）＜＋０．１ この関係を満足する本発明の偏光板は、上記関係を満足
しない比較例の偏光板に比べて、色相変化が小さいこと
が分かる。即ち、本発明の偏光板は、従来の偏光板より
も耐久性に優れていることが分かる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の偏光板
は、偏光板の吸収軸方向の変化と偏光軸方向の変化の異
方性が少ないため、偏光板の伸縮によりプラスチックセ
ルの面内にかかる負荷が均等となり、液晶表示装置の組
み立て等で問題となっている異形のパネルの反りが解消
されるとともに、偏光板に加熱ストレスがかかった時の
収縮の少ない耐久性がより優れた偏光板を得ることがで
きる。このため、本発明の偏光板をプラスチック基板を
使用した液晶パネルに実装した際に、パネルの反りが少
なくなるため、パネル色相の変化を防止することができ
る。よって、その工業的価値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 せんり 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA04 BA06 BA07 BA25 BA27 BB03 BB33 BB43 BB52 BB63 BC03 BC09 BC10 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA15Z FA37X FA37Z FA41Z GA16 LA30 5G435 AA04 AA14 BB12 FF03 FF05 HH03 KK07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂フィルムを染色、架橋、延伸、
   乾燥して形成した偏光子と、保護フィルムとを貼り合わ
   せて構成した偏光板であって、 前記偏光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場
   合に、前記偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸
   方向の寸法変化率が、共に±０．６％以内であることを
   特徴とする偏光板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の偏光板であって、 前記偏光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場
   合に、前記偏光板の吸収軸方向の寸法変化率Ａと偏光軸
   方向の寸法変化率Ｂとが、以下の関係を満たすことを特
   徴とする偏光板。−０．１＜（寸法変化率Ａ−寸法変化
   率Ｂ）＜＋０．１
3. 【請求項３】 前記合成樹脂フィルムが、ポリビニルア
   ルコールフィルムであり、前記保護フィルムがトリアセ
   チルセルロースフィルムである請求項１または２に記載
   の偏光板。
4. 【請求項４】 前記偏光子が、厚み７〜４０μｍである
   請求項３に記載の偏光板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
   に、粘着層を設けた偏光板。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
   に、アンチグレア層を設けた偏光板。
7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
   に、反射板又は半透過反射板を貼り合わせた偏光板。
8. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
   に、位相差板又はλ板を貼り合わせた偏光板。
9. 【請求項９】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板
   に、視角補償フィルムを貼り合わせた偏光板。
10. 【請求項１０】 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光
    板に、輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の偏
    光板を、液晶セルの少なくとも片側に配置したことを特
    徴とする液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記液晶セルが、プラスチック基板液
    晶セルである請求項１１に記載の液晶表示装置。