JP2002372621A

JP2002372621A - 偏光板及びこれを用いた表示装置

Info

Publication number: JP2002372621A
Application number: JP2001179939A
Authority: JP
Inventors: 英二 ▲濱▼本; Eiji Hamamoto; Hisafumi Mihara; 尚史三原; Atsushi Kitagawa; 篤北川; Yuji Saiki; 雄二済木; Seiichi Kusumoto; 誠一楠本; Yoichiro Sugino; 洋一郎杉野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型かつ耐久性に優れ反り量の少ない偏光
板、及びそれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】偏光子と保護フィルムの厚み合計が１３
５μｍ以下となるように、偏光子の少なくとも片面に保
護フィルムを貼り合わせた偏光板であって、前記偏光板
は、少なくとも１層の樹脂層を、前記偏光子と保護フィ
ルムの層間又は当該偏光板表面に有し、かつ前記偏光板
を６０℃、９０％ＲＨの加熱加湿条件下に１２０時間静
置した場合における、前記偏光板の吸収軸方向の寸法変
化率が０．４０％以下である偏光板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の表示装置、
特に液晶表示装置（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表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）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いる
が、その用途も広がっており、近年はモニター用途やＴ
Ｖ用途が増加傾向にある。また、ＬＣＤ以外の平面ディ
スプレイ（ＦＰＤ）、例えば、プラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フ
ィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）パネル等
も増加傾向にある。モニターやＴＶ用途では画面サイズ
の大型化が進んでいるが、ＬＣＤの画面サイズが大型化
されると、それに使用されている偏光板も当然のことな
がら大型化される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏光板
が大型化されると、加湿および加熱等の環境の変化によ
り、液晶パネルが反ってしまい、このパネルの反りによ
り画面の周辺部に表示のムラができてしまい、表示品位
が落ちるという問題がある。

【０００４】また、ＬＣＤは、薄型軽量を特徴としてお
り、液晶セルに使用されるガラスや偏光板の厚さについ
ても、さらなる薄型化が要望されている。しかし、ガラ
ス厚を薄くすると液晶セルの剛性は小さくなり、液晶パ
ネルの反り量はより大きくなる傾向があり、一方、偏光
板の厚さを薄くするために偏光板の保護層（トリアセセ
テートフィルム）の厚みを小さくしても、液晶パネルの
反り量は大きくなる傾向がある。従って、薄型軽量であ
りながら反り量の少ない偏光板の開発が求められてい
る。

【０００５】本発明は、前記課題解決を可能とするた
め、薄型かつ耐久性に優れ反り量の少ない偏光板、及び
それを用いた表示装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、薄型偏光板に
おいて、偏光板を構成する保護フィルム等に、偏光板の
厚みに影響を及ぼさない程度の薄い樹脂層を形成するこ
とにより、一定の加熱加湿条件下における偏光板の寸法
変化率を一定値以下に抑えることができ、これにより、
液晶パネルの反りが小さく、パネルの表示ムラが改善さ
れるとの知見に基づいてなされたものであり、偏光板の
厚みが１３５μｍ以下と薄型であることに特徴がある。

【０００７】すなわち、本発明の偏光板は、偏光子と保
護フィルムの厚み合計が１３５μｍ以下となるように、
偏光子の少なくとも片面に保護フィルムを貼り合わせた
偏光板であって、前記偏光板は、少なくとも１層の樹脂
層を、前記偏光子と保護フィルムの層間又は当該偏光板
表面に有し、かつ前記偏光板を６０℃、９０％ＲＨの加
熱加湿条件下に１２０時間静置した場合における前記偏
光板の吸収軸方向の寸法変化率が、０．４０％以下であ
ることを特徴とする。

【０００８】本発明の偏光板においては、前記保護フィ
ルムの総厚に対する偏光子の厚み比（偏光子厚／保護フ
ィルム総厚）が、０．２５以上０．３８以下であること
が好ましい。

【０００９】前記偏光板においては、前記樹脂層が、熱
硬化性樹脂から形成されていることが好ましい。

【００１０】また、本発明の偏光板は、前記の偏光板に
反射板又は半透過反射板を貼り合わせたことを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明の偏光板は、前記の偏光板に
位相差板又はλ板を貼り合わせたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の偏光板は、前記の偏光板に
視角補償フィルムを貼り合わせたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の偏光板は、前記の偏光板に
輝度向上フィルムを貼り合わせたことを特徴とする。

【００１４】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。

【００１５】また、本発明の有機発光ダイオードは、前
記の偏光板を備えていることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の偏光板は、偏光子の少な
くとも片面に保護フィルム（保護層）を貼り合わせた偏
光板であって、前記偏光子と前記保護フィルムの総厚が
１３５μｍ以下と薄型で、前記偏光板は、少なくとも１
層の樹脂層を、前記偏光子と保護フィルムの層間又は当
該偏光板表面に有している。また、前記偏光板を、６０
℃、９０％ＲＨの加熱加湿条件下に１２０時間静置した
場合における、偏光板の吸収軸方向の寸法変化率は、
０．４０％以下となる。

【００１７】本発明において、偏光板を構成する偏光子
と保護フィルムの総厚を１３５μｍ以下と限定したの
は、１３５μｍを越えると薄型軽量というＬＣＤの特徴
に対応して偏光板を薄型化したメリットが得られ難くな
るからである。本構成により、偏光板の保護層の厚みを
薄くしても、液晶パネルの反り量を０．２ｍｍ以下と、
表示に影響を及ぼさない程度に小さくすることができ
る。また、保護フィルムの総厚に対する偏光子の厚み比
（偏光子厚／保護フィルム総厚）は、０．２５以上０．
３８以下であることが好ましい。当該比が０．２５未満
の場合は、偏光子を薄くする必要があり、製造が困難と
なるからである。また、当該比が０．３８を越える場合
は、偏光板の寸法変化が大きくなる傾向が高いからであ
る。

【００１８】ここで、寸法変化率は、吸収軸０度の偏光
板を１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り取り、当該偏光
板を２３℃６５％ＲＨの条件下に４８時間放置した後、
６０℃９０％ＲＨの加湿条件下で１２０時間静置し、加
湿前後の偏光板の吸収軸方向の寸法を測定して次式より
算出したものである。寸法変化率（％）＝[(加湿後の寸
法−加湿前の寸法)／加湿前の寸法]×１００

【００１９】次に、本発明の偏光板の詳細を説明する。

【００２０】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。

【００２１】偏光子は、合成樹脂フィルムを、必要に応
じて染色前に水浴等で膨潤処理し、常法により染色、架
橋、延伸、乾燥して形成されるものである。偏光子の厚
さは、特に限定されるものではないが、好ましくは５〜
６０μｍであり、特に１０〜４０μｍが好ましい。厚さ
が５μｍ未満の場合は延伸時に切れ易くなり、８０μｍ
を越える場合は膨潤ムラが発生し、均一に膨潤させるこ
とができなくなるからである。

【００２２】また、合成樹脂フィルムを延伸する場合
は、総延伸倍率を３〜７倍の範囲に設定するのが好まし
く、特に４〜６倍の範囲に設定するのが好ましい。総延
伸倍率が３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、７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。

【００２３】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、１４００〜４
０００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、１０〜２００μｍが好ましく、特に
３０〜１２０μｍが好ましい。２００μｍを越える場合
は、成膜時に乾燥しにくく発泡などの不具合が生じやす
くなり、一方、１０μｍ未満の場合は延伸が困難となる
からである。

【００２４】また、偏光子の乾燥は、温度１０〜５０
℃、好ましくは２０〜４５℃で、０．５〜３０分間、好
ましくは１〜２０分間行うのがよい。

【００２５】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、ポリ
ノルボルネン系樹脂、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。

【００２６】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、偏光板の薄型化の観点より、２０〜１３０μｍが好
ましく、特に３０〜１００μｍが好ましい。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。

【００２７】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。

【００２８】保護層の表面に樹脂層を形成する方法は、
特に限定されないが、例えば、樹脂材料を適当な濃度に
溶剤類にて希釈し、必要に応じて従来公知の重合開始剤
等を適当量添加して溶液としたものを、バーコーター等
を用いて、前述した保護フィルムの表面に塗布し、被膜
を形成することにより製造できる。塗布方法は、特に限
定されず、刷毛塗り方法、スプレー塗布方法、ディッピ
ング方法、フローコーティング方法等を採用することが
できる。塗布後は、適宜熱処理を行って溶媒を除去し
て、フィルム表面に樹脂層を形成する。乾燥後の樹脂層
の厚さは、偏光板の厚みに影響を及ぼさないためには、
１〜１０μｍとなるように形成されることが好ましく、
特に好ましくは２〜８μｍである。また、被膜強度が高
くなる点より、乾燥させた後、必要に応じて紫外線等の
光照射処理を施し、樹脂層を固化することが好ましい。

【００２９】樹脂材料としては、特に限定されず、透明
性が高く、偏光板の光学特性を損なわないものであれば
全て使用できる。例えば、紫外線硬化型のウレタンアク
リレート系モノマーや熱硬化性樹脂等を用いることがで
きる。

【００３０】偏光板は、樹脂層を、偏光子と保護層の層
間又は偏光板の表面に、少なくとも１層有していればよ
い。したがって、前述した如く、保護フィルム上の片面
又は両面に樹脂層を形成し、この樹脂層が形成された保
護フィルムを偏光子に貼り合わせることにより、本発明
の偏光板を製造できる。また、偏光子と保護フィルムを
貼り合わせた後に、保護フィルム等の表面に樹脂層を形
成する方法によっても製造できる。接着性などを考慮す
ると、保護フィルムの片面に樹脂層を形成し、樹脂層が
形成された面を外側にして、偏光子の片面又は両面に保
護フィルムを貼り合わせる方法が好ましい。

【００３１】また、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。偏
光子と保護層を貼り合わせた後に、温度４０〜７５℃、
好ましくは６０〜７５℃で加熱処理を行う。加熱処理
は、上記温度で、０．２〜２時間、好ましくは０．５〜
１時間行うのがよい。

【００３２】本発明の偏光板は、総厚１３５μｍ以下
で、６０℃９０％ＲＨの加熱加湿条件下に１２０時間静
置した場合における、前記偏光板の吸収軸方向の寸法変
化率が０．４０％以下であることを特徴とする。この寸
法変化率は、ＰＶＡフィルムの延伸倍率、保護層の弾性
率（すなわち保護フィルムの種類や成膜方法）、保護層
の表面処理条件、偏光子や偏光板の乾燥条件（乾燥温
度、乾燥時間）、染色浴や架橋浴などにおける延伸条件
（延伸倍率、延伸速度）、偏光子の厚み等の諸条件によ
り変動するものであり、これらの諸条件を調整すること
により達成される。

【００３３】次に、本発明の偏光板に、反射板又は半透
過反射板、位相差板又はλ板、視角補償フィルム及び輝
度向上フィルムを積層した偏光板について説明する。

【００３４】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、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、本発明の偏光板に更に反射板又は半透過反射板が積
層されてなる反射型偏光板又は半透過反射板型偏光板、
本発明の偏光板に更に位相差板又はλ板が積層されてな
る楕円偏光板又は円偏光板、本発明の偏光板に更に視覚
補償フィルムが積層されている偏光板、あるいは、本発
明の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。

【００３５】ここで、偏光板に、反射板又は半透過反射
板、位相差板又はλ板、視角補償フィルム及び輝度向上
フィルム等を積層する場合は、接着剤や粘着剤等、適宜
な接着手段を用いて貼り合わせることができる。接着剤
又は粘着剤としては、例えば、アクリル系、シリコーン
系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル
系、ゴム系等の適宜なものを用いることができ、中で
も、耐熱性や光学特性等の点よりアクリル系のものが好
ましく用いられる。なお、偏光板と反射板等との積層
は、液晶表示装置の製造工程で順次別個に積層する方式
にても行うことができるが、両者を予め積層しておいて
もよい。これにより、品質の安定性や積層作業性等に優
れ、液晶表示装置の製造効率を向上させることができる
利点がある。

【００３６】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に反射板又は半透過反射板が積層されている
反射型偏光板又は半透過反射板型偏光板について説明す
る。

【００３７】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る。反射型偏光板は、通
常液晶セルの裏側に配置され、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（反
射型液晶表示装置）などを形成する。反射型偏光板は、
バックライト等の光源の内蔵を省略でき、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、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、適宜な方式にて行うことができる。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、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を有する。この透明
保護フィルムのば真空蒸着方式、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、適宜な方式にて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形成することができる。ま
た、反射板は、上記の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。

【００３９】半透過型偏光板は、上記の反射型偏光板に
おいて、半透過型の反射層としたものであり、反射層で
光を反射しかつ透過するハーフミラー等が挙げられる。
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
どを形成する。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰
囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを
節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用
いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用
である。

【００４０】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、更に位相差板又はλ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。

【００４１】位相差板は、直線偏光を楕円偏光または円
偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変
えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に用
いられる。特に、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。

【００４２】上記の楕円偏光板は、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。さらに、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）することができるため好ましい。また、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。

【００４３】ここで、位相差板としては、ポリマーフィ
ルムを延伸処理してなる複屈折性フィルム、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。ポリマーとしては、
例えば、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポ
リスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレ
ンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリア
ミド、ポリノルボルネン等が挙げられる。

【００４４】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。

【００４５】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。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
向に二軸延伸された複屈折を有するポリマーフィルム
や、面方向に一軸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、例えばポリマーフィルムに熱収縮性フ
ィルムを接着し、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及び／又は収縮処理したもの
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、先の位相差板で用
いるポリマーと同様のものが用いられる。

【００４６】次に、前述した偏光子と保護層からなる偏
光板に、さらに輝度向上フィルムが積層されている偏光
板について説明する。

【００４７】この偏光板は、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
のである。バックライト等の光源からの光を入射させ、
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する。この輝度向上フィルム
面で反射した光を、さら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、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。輝度向上フィルムを使用せずに、バックラ
イトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射
した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方
向を有する光はほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏
光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性
によっても異なるが、およそ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す。そして、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透過さ
せ、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。

【００４８】輝度向上フィルムとしては、特に限定はな
く、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射
し、他の光は透過する特性を示すものであればよい。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等が挙げられる。中でも、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
たもの等が好ましい。従って、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。

【００４９】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もよい。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
ができる。それにより、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。

【００５０】また、偏光板は、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
剤等の適宜な接着手段を用いることができ、先の接着剤
又は粘着剤で説明したものと同様のものが用いられる。

【００５１】本発明の偏光板や光学部材には、液晶セル
等の部材と接着するための粘着層を設けることもでき
る。粘着層の形成に用いる粘着剤は、特に限定はなく、
例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、
ポリウレタン系、ポリエーテル系、ゴム系等の適宜なも
のを用いることができる。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
ルの反り防止の観点から、吸湿率が低くて耐熱性に優れ
るアクリル系粘着剤が好ましい。これにより、高品質で
耐久性に優れる液晶表示装置を形成することができる。
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
ればよい。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。

【００５２】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、適宜な薄葉体に、必
要に応じシリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫
化モリブデン等の剥離剤をコートする方式などにより形
成することができる。

【００５３】なお、上記の偏光板や光学部材を形成する
偏光子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
収剤による処理が施され、紫外線吸収能を有するもので
あってもよい。

【００５４】本発明の偏光板は、液晶表示装置等の各種
表示装置の形成などに好ましく用いることができ、例え
ば、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、あるいは透過・反射両用型等の液晶表
示装置に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。

【００５５】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。さらに、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。

【００５６】さらに、本発明の楕円偏光板又は円偏光板
は、液晶表示装置（ＬＣＤ）以外の平面ディスプレイ
（ＦＰＤ）、例えば、プラズマディスプレイパネル（Ｐ
ＤＰ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フィールド
エミッションディスプレイ（ＦＥＤ）パネル等にも適用
することができる。

【００５７】

【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。

【００５８】（実施例１）重合度２４００、厚さ７５μ
ｍのポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素とヨウ化
カリウム配合の４０℃の染色浴に浸漬して染色処理を行
った後、ホウ酸とヨウ化カリウムを添加した６０℃の酸
性浴中で総延伸倍率が５．３倍となるように延伸処理と
架橋処理を行った。水洗処理した後、４０℃で乾燥さ
せ、厚さ２８μｍの偏光子を得た。この偏光子の両面
に、７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接
着剤を塗布し、片面には、接着面を苛性ソーダ水溶液で
ケン化処理し、非接着面にウレタンアクリレート系樹脂
からなる層（厚さ３μｍ）を設けた厚さ５０μｍのトリ
アセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを貼り合わせ、
もう一方の面には、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化
処理した厚さ５０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）フィルムを貼り合わせた後、７０℃で乾燥して、総
厚１３１μｍの偏光板を作製した。

【００５９】なお、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）
フィルムへのウレタンアクリレート系樹脂層の形成は、
以下の方法で行った。紫外線硬化型ウレタンアクリレー
トモノマー１００質量部に、ベンゾフェノン系光重合開
始剤３．５質量部を添加し、さらに粘度調整用溶剤を添
加して、固形分４５質量％の溶液を調製した。これを、
厚さ５０μｍのＴＡＣフィルムの片面に、バーコーダー
にて塗工し、溶剤を揮発させた後、紫外線を照射して、
厚さ３μｍのウレタンアクリレート系樹脂層を有するＴ
ＡＣフィルムを得た。

【００６０】（実施例２）重合度２４００、厚さ７５μ
ｍのポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素とヨウ化
カリウム配合の４０℃の染色浴に浸漬して染色処理を行
った後、ホウ酸とヨウ化カリウムを添加した６０℃の酸
性浴中で総延伸倍率が５．５倍となるように延伸処理と
架橋処理を行った。水洗処理した後、４２℃で乾燥さ
せ、厚さ２７μｍの偏光子を得た。この偏光子の両面
に、７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接
着剤を塗布し、片面には、接着面を苛性ソーダ水溶液で
ケン化処理し、非接着面にウレタンアクリレート系樹脂
からなる層（厚さ３μｍ）を設けた厚さ４０μｍのトリ
アセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを貼り合わせ、
もう一方の面には、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化
処理した厚さ４０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡ
Ｃ）フィルムを貼り合わせた後、７２℃で乾燥して、総
厚１１０μｍの偏光板を作製した。

【００６１】なお、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）
フィルムへのウレタンアクリレート系樹脂層の形成は、
実施例１と同様の方法を用いた。紫外線硬化型ウレタン
アクリレートモノマー１００質量部に、ベンゾフェノン
系光重合開始剤３．５質量部を添加し、さらに粘度調整
用溶剤を添加して、固形分４５質量％の溶液を調製し
た。これを、厚さ４０μｍのＴＡＣフィルムの片面に、
バーコーダーにて塗工し、溶剤を揮発させた後、紫外線
を照射して、厚さ３μｍのウレタンアクリレート系樹脂
層を有するＴＡＣフィルムを得た。

【００６２】（実施例３）実施例１と同様の方法で、厚
さ２８μｍの偏光子を作製した。この偏光子の両面に、
７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤
を塗布し、片面には、実施例１と同様の方法にて作製し
た、ウレタンアクリレート系樹脂からなる層（厚さ３μ
ｍ）を設けた厚さ５０μｍのトリアセチルセルロース
（ＴＡＣ）フィルムを、ウレタン系樹脂層が接着面とな
るように貼り合わせ、もう一方の面には、接着面を苛性
ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ５０μｍのトリアセ
チルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを貼り合わせ、７０
℃で乾燥して、総厚１３１μｍの偏光板を作製した。

【００６３】（実施例４）実施例１と同様の方法で、厚
さ２８μｍの偏光子を作製した。この偏光子の両面に、
７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤
を塗布し、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理し、
非接着面にウレタンアクリレート系樹脂からなる層（厚
さ３μｍ）を設けた厚さ５０μｍのトリアセチルセルロ
ース（ＴＡＣ）フィルムを、偏光子の両面に貼り合わせ
た後、７０℃で乾燥して、総厚１３４μｍの偏光板を作
製した。

【００６４】（実施例５）実施例２と同様の方法で、厚
さ２７μｍの偏光子を作製した。この偏光子の両面に、
７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤
を塗布し、ウレタンアクリレート系樹脂からなる層（厚
さ３μｍ）を両面に設けた、厚さ４０μｍのトリアセチ
ルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを貼り合わせた後、７
２℃で乾燥して、総厚１１９μｍの偏光板を作製した。

【００６５】なお、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）
フィルムへのウレタンアクリレート系樹脂層の形成は、
実施例１と同様の方法を用いて行い、厚さ３μｍのウレ
タンアクリレート系樹脂層を、厚さ４０μｍのＴＡＣフ
ィルムの両面に形成した。

【００６６】（比較例１）実施例２と同様の方法で、厚
さ２７μｍの偏光子を作製した。この偏光子の両面に、
７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤
を塗布し、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムを、偏光子の両面に貼り合わせた後、７０℃で乾燥
して、総厚１８７μｍの偏光板を作製した。

【００６７】（比較例２）偏光子の延伸倍率を５．４
倍、乾燥温度を３５℃にした以外は、実施例１と同様の
方法で、厚さ２５μｍの偏光子を作製した。この偏光子
の両面に、７質量％のポリビニルアルコール水溶液から
なる接着剤を塗布し、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン
化処理した厚さ５０μｍのトリアセチルセルロース（Ｔ
ＡＣ）フィルムを、偏光子の両面に貼り合わせた後、７
０℃で乾燥して、総厚１２５μｍの偏光板を作製した。

【００６８】（比較例３）実施例２と同様の方法で、厚
さ２７μｍの偏光子を作製した。この偏光子の両面に、
７質量％のポリビニルアルコール水溶液からなる接着剤
を塗布し、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した
厚さ４０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィ
ルムを、偏光子の両面に貼り合わせた後、７２℃で乾燥
して、総厚１０７μｍの偏光板を作製した。

【００６９】実施例、比較例で作製した偏光板の性能
を、以下の方法で評価した。その結果を、偏光子及び保
護層の厚さとあわせ表１、表２に示す。

【００７０】（寸法変化率）偏光板（吸収軸０度）を１
０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に切り取り、これを２３℃６
５％ＲＨの条件下に４８時間放置した後、６０℃９０％
ＲＨの加湿条件下で１２０時間静置した。加湿前後の偏
光板の吸収軸方向の寸法を測定し、次式より寸法変化率
を算出した。寸法変化率（％）＝[(加湿後の寸法−加湿前の寸法)／
加湿前の寸法]×１００

【００７１】（反り量）作製した偏光板（吸収軸４５
度）を、縦×横＝２７５ｍｍ×２０５ｍｍのサイズに２
枚切り出し、２枚の偏光板を吸収軸が直交状態（黒表
示）となるように、１３．３インチの液晶セルの両面に
貼り合せた。液晶セルに偏光板を貼り合せた状態で、６
０℃９０％ＲＨ条件下で５００時間放置し、試験後の液
晶セルの反り量を測定した。測定は、図１の如く液晶セ
ル１を水平台２の上に置き、反り量ｈ（ｍｍ）を測量す
ることにより行った。

【００７２】（表示ムラ）上記の加湿試験後、偏光板を
貼り合わせた液晶セルを、照度３３０００Ｌｕｘのバッ
クライトの上に置き、液晶セルの表示ムラの確認実験を
行った。

【００７３】

【表１】厚さ（μｍ）厚さの比寸法変化率保護層1 偏光子保護層2 総厚偏光子/全保護層（％）実施例１ 53 28 50 131 0.27 0.30 実施例２ 43 27 40 110 0.33 0.34 実施例３ 53 28 50 131 0.27 0.35 実施例４ 53 28 53 134 0.26 0.33 実施例５ 46 27 46 119 0.29 0.34 比較例１ 80 27 80 187 0.17 0.34 比較例２ 50 25 50 125 0.25 0.45比較例３ 40 27 40 107 0.34 0.51

【００７４】

【表２】液晶セルの反り量（ｍｍ）液晶セルの表示ムラ実施例１０．１小さい実施例２０．２小さい実施例３０．２小さい実施例４０．１小さい実施例５０．２小さい比較例１０．１小さい比較例２０．４大きい比較例３０．６大きい

【００７５】表１及び表２から明らかなように、本発明
の偏光板は、該偏光板を６０℃９０％ＲＨの加熱加湿条
件下に１２０時間置いた場合の、吸収軸方向の寸法変化
率が０．４０％以内であるため、寸法変化率が０．４０
％を越える偏光板に比べて、加熱加湿処理後の液晶セル
の反り量が小さいことがわかる。また、本発明の偏光板
は、従来の偏光板（比較例１）よりも薄型であるにも拘
わらず、従来の偏光板と同様、液晶セルの反り量が小さ
く、表示ムラが小さいことがわかる。

【００７６】

【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が少ないため、偏光板の
伸縮により液晶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パネルの
反りが解消、耐久性に優れた偏光板を得ることができ
る。このため、本発明の偏光板を大型サイズの液晶パネ
ルに実装した際にも、パネルの反りが少なくなるため、
パネルの表示ムラ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】反り量測定の説明図

【符号の説明】

１液晶セル２水平台

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年８月２２日（２００１．８．２
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】輝度向上フィルムとしては、特に限定はな
く、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等が挙げられる。又は、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
持したもの等が好ましい。従って、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北川篤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 (72)発明者済木雄二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 (72)発明者楠本誠一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 (72)発明者杉野洋一郎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 BA06 BA07 BA27 BB33 BB43 BB51 BB63 BC03 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA14Z FA15Z FB03 FD08 LA02 LA11 3K007 AB11 AB17 EB00 5G435 AA00 AA08 AA09 BB05 BB12 BB15 BB16 FF03 FF05 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏光子と保護フィルムの厚み合計が１３
５μｍ以下となるように、偏光子の少なくとも片面に保
護フィルムを貼り合わせた偏光板であって、前記偏光板は、少なくとも１層の樹脂層を、前記偏光子
と保護フィルムの層間又は当該偏光板表面に有し、かつ前記偏光板を６０℃、９０％ＲＨの加熱加湿条件下
に１２０時間静置した場合における前記偏光板の吸収軸
方向の寸法変化率が、０．４０％以下であることを特徴
とする偏光板。
【請求項２】前記保護フィルムの総厚に対する偏光子
の厚み比（偏光子厚／保護フィルム総厚）が、０．２５
以上０．３８以下である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】前記樹脂層が、熱硬化性樹脂から形成さ
れている請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】請求項１〜３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。
【請求項５】請求項１〜３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。
【請求項６】請求項１〜３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。
【請求項７】請求項１〜３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。
【請求項８】請求項４〜７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。
【請求項９】請求項５に記載の偏光板を備えているこ
とを特徴とする有機発光ダイオード。