JP2002162519A

JP2002162519A - 円偏光フィルム及びそれを用いてなる表示素子

Info

Publication number: JP2002162519A
Application number: JP2000357236A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Uchiyama; 昭彦内山; Toshiaki Yatabe; 俊明谷田部
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、表示素子、特に電界発光表
示素子内部に組み込まれた金属電極等の反射性の大きい
反射面による光反射を、広帯域の波長で効果的に防止で
き、かつ膜厚の薄い円偏光フィルム及びそれを用いてな
る表示素子を提供することにある。【解決手段】高分子材料からなり、波長４５０ｎｍ及
び５５０ｎｍにおける位相差が下記式（１）を満たす４
分の１波長フィルムと、液晶性の二色性色素を含んでな
る偏光層とから少なくともなることを特徴とする円偏光
フィルム、及びこれを発光素子に用いる。【数１】Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）（式中、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）はそれぞれ波長
４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける４分の１波長フィル
ムの面内位相差である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円偏光フィルム及
び主としてそれを反射防止フィルムとして用いた表示素
子特に発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発光素子、特に有機電界発光素子（一般
には有機ＥＬ素子と称されることもある）は、観測者に
対して発光層の裏側に金属電極を有しており、外光が存
在することによって、その金属電極からの反射光が発生
したり、また観測者側の風景が写り込んだりすることに
より、著しく表示品位を下げてしまうといった問題があ
る。その金属反射を防ぐ目的で円偏光フィルムを反射防
止フィルムとして発光素子の前面基板上に用いる技術が
すでに知られている。この円偏光フィルムは偏光板と四
分の一波長板である位相差フィルムからなるが、この位
相差フィルムとしては、高分子フィルムを延伸した高分
子配向フィルム等を用いる技術が知られている。

【０００３】このような従来の位相差フィルムを円偏光
フィルムとして使用した場合には、位相差が四分の一波
長となるある特定の波長のみで良好な反射防止効果が得
られるが、可視光例えば、波長400nm〜700nmといった広
帯域において良好な反射防止を得ることができず、その
結果、反射光が色付いたりするといった問題があった。

【０００４】通常の円偏光フィルムを形成する偏光フィ
ルムは、ヨウ素または二色性色素をポリビニールアルコ
ール等のポリマー（バインダーポリマーともいう）中に
配向固定されたフィルムを、トリアセチルセルロースフ
ィルム等の保護フィルムで挟み込んだ構造を有している
が、必然的に膜厚が大きくなり、偏光フィルムだけでも
１３０〜２００μm程度の膜厚を有している。一方、円
偏光フィルムを形成する別のフィルムである４分の１波
長フィルムはポリカーボネート等の高分子材料を配向さ
せたものが用いられており、厚みは５０〜１２０μm程
度である。従って、両者を粘着剤を介して一体にしたも
のは、１８０μm〜３００μm程度の厚みがあり、円偏光
フィルムを用いた表示素子をより薄くするのを困難にし
ているのが現状であった。また、広帯域の波長にて反射
防止効果を得ようとして、円偏光フィルムにおいて二枚
の位相差フィルム、具体的には２分の１波長フィルムと
４分の１波長フィルムを組み合わせたものを用いたもの
もあるが、これも４分の１波長フィルムを１枚のみ用い
た場合に比べて円偏光フィルムの膜厚を薄くすることが
困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような実状を鑑みてなされたものであって、表示素
子、特に電界発光表示素子内部に組み込まれた金属電極
等の反射性の大きい反射面による光反射を、広帯域の波
長で効果的に防止でき、かつ膜厚の薄い円偏光フィルム
及びそれを用いてなる表示素子を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、次の
とおりのものである。

【０００７】１．高分子材料からなり、波長４５０ｎｍ
及び５５０ｎｍにおける位相差が下記式（１）を満たす
４分の１波長フィルムと、液晶性の二色性色素を含んで
なる偏光層とから少なくともなることを特徴とする円偏
光フィルム。

【０００８】

【数３】Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）（式中、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）はそれぞれ波長
４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける４分の１波長フィル
ムの面内位相差である。）

【０００９】２．４分の１波長フィルムの波長４５０ｎ
ｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける位相差が、下記
式（２）及び（３）

【００１０】

【数４】０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．９７（２）１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４（３）（式中、Ｒ（６５０）は波長６５０ｎｍにおける４分の
１波長フィルムの面内位相差であり、Ｒ（４５０）及び
Ｒ（５５０）の定義は上記と同じである。）を満たす上
記の円偏光フィルム。

【００１１】３．波長４００〜７００ｎｍにおいて４分
の１波長フィルムの位相差が短波長ほど小さい上記の円
偏光フィルム。

【００１２】４．偏光層がライオトロピック液晶性の二
色性色素を含んでなることを特徴とする上記の円偏光フ
ィルム。

【００１３】５．４分の１波長フィルムの吸水率が１重
量％以下であることを特徴とする上記の円偏光フィル
ム。

【００１４】６．高分子材料がフルオレン骨格を有する
ポリカーボネートを含む上記の円偏光フィルム。

【００１５】７．厚みが１４０μｍ以下である上記の円
偏光フィルム。

【００１６】８．４分の１波長フィルムと偏光層とから
実質的になる上記の円偏光フィルム。

【００１７】９．支持フィルム、偏光層、粘着層、４分
の１波長フィルムの順で構成された上記の円偏光フィル
ム。

【００１８】１０．上記の円偏光フィルムを用いた表示
素子。

【００１９】１１．表示素子が、請求項１〜９のいずれ
かに記載の円偏光フィルムを光出射側に設けてなる発光
素子である、上記の表示素子。

【００２０】１２．発光素子が、光出射側から順に、基
板、透明電極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び
金属電極層を少なくとも具備してなる上記の表示素子。

【００２１】１３．請求項１〜９のいずれかに記載の円
偏光フィルムを構成する４分の１波長フィルムが発光素
子の基板を兼ねている上記の表示素子。

【００２２】１４．発光素子が有機電界発光素子であ上
記の表示素子。

【００２３】位相差フィルムの位相差が短波長ほど小さ
いことは、実用的な観点から上記式（１）で表わすこと
ができるが、R(450)とR(550)は同符号である必要があ
る。本発明は１枚で上記式（１）を満足する４分の１波
長フィルムと偏光層とからなる円偏光フィルムであり、
特に外光存在下で金属電極の反射が問題となる発光素子
において用いることにより、非常に優れた発光素子を提
供することができる。なお、ここで４分の１波長フィル
ムとは位相差フィルムの１種である。

【００２４】本発明における４分の１波長フィルムは上
記式（１）を満足している必要があるが、可視光領域の
すべての波長に対して、４分の１波長の位相差を持つこ
とまたはそれに近い値を取ることがより好ましい。ここ
で、４分の１波長フィルムは波長５５０nmにおける位相
差値であるR(550)が、110〜170nmであるものと定義す
る。好ましくは120〜160nm、さらに好ましくは125〜150
nmである。

【００２５】ここで、本発明の円偏光フィルムが発光素
子、特に有機電界発光素子においてどのような原理で反
射防止が可能となるかについて図２を用いて説明する。

【００２６】図２は１が外光で、偏光層１３を通過した
後は２の直線偏光となる。その後、四分の一波長フィル
ム１４を通過後、右回り（または左回り）円偏光とな
る。７，８，９、１０，１１はそれぞれ基板、透明電
極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層であるが、これ
らは光学的に等方なので、３の偏光状態はほとんど変化
せず、１２の金属電極層に到達する。反射後、偏光状態
が４のように左回り（または右回り）円偏光に変化し、
再び１４の四分の一波長フィルムを通過後は、直線偏光
２とは１８０度位相がずれた直線偏光５となる。そのた
め直線偏光５は偏光板１３を通過することが出来ず、外
光が吸収されるため反射防止機能を発現することが出来
る。なお、図２では偏光板１３、四分の一波長フィルム
１４は基板７から離れているように見えるが、これは原
理を説明するためであって、実際これらは密着している
ことが輝度向上や反射防止効果の点で好ましい。

【００２７】また、６は発光素子からの発光光である
が、これは通常無偏光であるので、四分の一波長フィル
ム１４の影響は受けない。また、偏光層１３においてあ
る程度光は吸収はされるが透過することが出来る。ま
た、輝度向上のため、偏光を発光する素子を８〜１１に
設けても良い。

【００２８】上記説明は、四分の一波長フィルムが可視
光領域においてその位相差が四分の一波長もしくはそれ
に近い状態になっている波長についてであるが、このよ
うな波長分散性を有することによって、直線偏光が円偏
光になり反射光が漏れることがなく、着色が少なく、コ
ントラストが良好となる。一般に、スーパーツイストネ
マチック液晶表示装置等で用いられている位相差フィル
ムは、長波長側で位相差が小さく、短波長側で大きいと
いった具合に理想の四分の一波長フィルムとは全く逆の
特性を有しており、この場合にはある特定の波長の光に
対しては反射を防止することが可能であるが、表示品位
が求められる発光素子の場合には大変不都合である。

【００２９】上記説明は特に有機電界発光素子について
のものであるが、それ以外の発光素子である無機電界発
光素子、フィールドエミッション表示装置、プラズマ表
示装置等の表示素子でも本発明の円偏光フィルムは使用
し得る。また、本発明の円偏光フィルムは液晶表示装
置、特に反射型液晶表示装置においても用いることが可
能である。

【００３０】本発明の円偏光フィルムに用いられる４分
の１波長フィルムは、上記式（１）を満足するが、式
（１）を満足するために４分の１波長フィルムの材料と
して好ましくは、高分子材料からなり、下記（a）また
は（b）の条件を満たす高分子配向フィルムを用いるこ
とが重要である。

【００３１】（a）（１）正の屈折率異方性を有する高
分子のモノマー単位（以下、第１のモノマー単位とい
う。）と負の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単
位（以下、第２のモノマー単位という。）とを含む高分
子から構成されるフィルムであって、（２）該第１のモ
ノマー単位に基づく高分子のＲ(450) ／Ｒ(550) は、該
第２のモノマー単位に基づく高分子のＲ(450) ／Ｒ(55
0) よりも小さく、かつ（３）正の屈折率異方性を有す
る、高分子配向フィルム。

【００３２】（b）（１）正の屈折率異方性を有する高
分子を形成するモノマー単位（以下、第１のモノマー単
位という。）と負の屈折率異方性を有する高分子を形成
するモノマー単位（以下、第２のモノマー単位とい
う。）とを含む高分子から構成されるフィルムであっ
て、（２）該第１のモノマー単位に基づく高分子のＲ(4
50) ／Ｒ(550) は、該第２のモノマー単位に基づく高分
子のＲ(450) ／Ｒ(550) よりも大きく、かつ（３）負の
屈折率異方性を有する、高分子配向フィルム。

【００３３】上記（a）（b）の条件を満たす態様の例と
して、下記条件（c）（d）を満たすものがある。

【００３４】（c）（１）正の屈折率異方性を有する高
分子と負の屈折率異方性を有する高分子とからなるブレ
ンド高分子及び／又は正の屈折率異方性を有する高分子
のモノマー単位と負の屈折率異方性を有する高分子のモ
ノマー単位とからなる共重合体から構成されるフィルム
であって、（２）該正の屈折率異方性を有する高分子の
Ｒ(450) ／Ｒ(550) は該負の屈折率異方性を有する高分
子のＲ(450) ／Ｒ(550) よりも小さく、かつ（３）正の
屈折率異方性を有する、高分子配向フィルム。

【００３５】（d）（１）正の屈折率異方性を有する高
分子と負の屈折率異方性を有する高分子とからなるブレ
ンド高分子及び／又は正の屈折率異方性を有する高分子
のモノマー単位と負の屈折率異方性を有する高分子のモ
ノマー単位とからなる共重合体から構成されるフィルム
であって、（２）該正の屈折率異方性を有する高分子の
Ｒ(450) ／Ｒ(550) は該負の屈折率異方性を有する高分
子のＲ(450) ／Ｒ(550) よりも大きく、かつ（３）負の
屈折率異方性を有する、高分子配向フィルム。

【００３６】ここで、正又は負の屈折率異方性を有する
高分子とは、正又は負の屈折率異方性を有する高分子配
向フィルムを与える高分子をいう。

【００３７】本発明に用いられる偏光層は、薄膜化が可
能な液晶性の二色性色素を有する材料を用いたものであ
る必要がある。液晶性の二色性色素は特にライオトロピ
ック性であることが好ましい。これを用いることによ
り、サブμmオーダーと極薄の偏光層を形成することが
可能である。ここで言うライオトロピック液晶性の二色
性色素を有する材料については、例えば、WO９７／３９
３８０、WO96/16015、2000 SID International Symposi
um Digest of Technical Papersのｐ８３４等に記載が
ある。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明の円偏光フィルムは、波長
450nm及び550nmにおける位相差が下記式（１）を満たす
４分の１波長フィルムと液晶性の二色性色素を含んでな
る偏光層とから少なくともなることを特徴としている。
R(450)、R(550)は同符号である必要がある。

【００３９】

【数５】Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）位相差フィルムの位相差波長分散として好ましくは、測
定波長450nm,550nm,650nmの位相差値R(450)、R(550）、
R(650)で表すと、下記式（２）及び（３）

【００４０】

【数６】０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．９７（２）１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４（３）を満足することである。より好ましくは下記式（４）及
び（５）を満足することである。

【００４１】

【数７】０．７０＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．９０（４）１．０３＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．２５（５）測定波長450nm,550nm,650nmで完全に四分の一波長の位
相差を与える場合には、それぞれ位相差値はR(450)=11
2.5nm、Ｒ(550)=137.5nm、Ｒ(650)=162.5nmであるの
で、それぞれの上記波長分散値はＲ(450)／Ｒ(550)＝0.
818、Ｒ(650)／Ｒ(550)＝1.182となる。このような位相
差の波長分散の範囲とすることにより、可視光の広い範
囲で反射防止効果が得られ、発光素子に用いた場合に外
光存在下においてコントラストに優れ着色等の視認性低
下の問題も防止できる。

【００４２】上記特性を満足する具体的な材料について
以下に説明する。

【００４３】４分の１波長フィルムを与える高分子材料
はガラス転移点温度が１２０℃以上、好ましくは１４０
℃以上であることが好ましい。１２０℃未満では、表示
素子の使用条件にもよるが配向緩和等の問題が発生する
場合がある。

【００４４】また、吸水率は１重量％以下であることが
好ましい。高分子材料の吸水率が１重量％以下でないと
４分の１波長フィルムとして実用する上で問題がある場
合があり、フィルム材料はフィルムの吸水率が１重量％
以下、好ましくは０．５重量％以下の条件を満たすよう
に選択することが良い。

【００４５】本発明に用いられる４分の１波長フィルム
材料は、ブレンド高分子からなるものでも共重合体から
なるものでもよい。

【００４６】本発明に用いられる４分の１波長フィルム
を構成する高分子材料は特に限定されず、耐熱性に優
れ、光学性能が良好で、溶液製膜ができる材料、例えば
ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リオレフィン、ポリエーテル、ポリスルフィン系共重合
体、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの熱可塑
性ポリマーが好適である。

【００４７】この熱可塑性ポリマーを用いた場合、上述
したように、正の屈折率異方性を有する高分子と負の屈
折率異方性を有する高分子とからなるブレンド高分子、
正の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位と負の
屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位とからなる
共重合体がより好適である。それらは２種類以上組合せ
てもよく、また１種類以上のブレンド高分子と１種類以
上の共重合体とを組合せて用いてもよい。

【００４８】ブレンド高分子であれば、光学的に透明で
ある必要があることから相溶ブレンドまたは、各々の高
分子の屈折率が略等しいことが好ましい。ブレンド高分
子の具体的な組み合わせとしては、例えば負の光学異方
性を有する高分子としてポリ（メチルメタクリレート）
と、正の光学異方性を有する高分子としてポリ（ビニリ
デンフロライド）、ポリ（エチレンオキサイド）及びポ
リ（ビニリデンフロライド−コ−トリフルオロエチレ
ン）からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマー
との組み合わせ、正の光学異方性を有する高分子として
ポリ（フェニレンオキサイド）と、負の光学異方性を有
する高分子としてポリスチレン、ポリ（スチレン−コ−
ラウロイルマレイミド）、ポリ（スチレン−コ−シクロ
ヘキシルマレイミド）及びポリ（スチレン−コ−フェニ
ルマレイミド）からなる群から選ばれる少なくとも一種
のポリマーとの組み合わせ、負の光学異方性を有するポ
リ（スチレン−コ−マレイン酸無水物）と正の光学異方
性を有するポリカーボネートとの組み合わせ、正の光学
異方性を有するポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエ
ン）と負の光学異方性を有するポリ（アクリロニトリル
−コ−スチレン）との組み合わせ、正の光学異方性を有
するポリカーボネートと負の光学異方性を有するポリカ
ーボネートとの組み合わせを好適に挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。特に透明性の観
点から、ポリスチレンと、ポリ（２，６−ジメチル−
１，４−フェニレンオキサイド）等のポリ（フェニレン
オキサイド）とを組み合わたブレンドポリマー、正の光
学異方性を有するポリカーボネートと負の光学異方性を
有するポリカーボネートとを組み合わせたブレンド体が
好ましい。前者の場合、該ポリスチレンの比率が全体の
67重量％以上75重量％以下を占めることが好ましい。

【００４９】また、共重合体としては例えばポリ（ブタ
ジエン−コ−ポリスチレン）、ポリ（エチレン−コ−ポ
リスチレン）、ポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエ
ン）、ポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエン−コ−
スチレン）、ポリカーボネート共重合体、ポリエステル
共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリア
リレート共重合体等を用いることが出来る。特に、フル
オレン骨格を有するセグメントは負の光学異方性となり
得るため、フルオレン骨格を有するポリカーボネート共
重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネ
ート共重合体、ポリアリレート共重合体等はより好まし
く用いられる。

【００５０】上記高分子材料は、２種類以上の共重合体
のブレンド体でもよく、１種以上の共重合体と上記ブレ
ンド体または他のポリマーとからなるブレンド体であっ
てもよく、２種類以上のブレンド体または共重合体また
は他のポリマーのブレンド体でもよい。

【００５１】ビスフェノール類とホスゲンあるいは炭酸
ジフェニルなどの炭酸エステル形成性化合物と反応させ
て製造されるポリカーボネート共重合体は透明性、耐熱
性、生産性に優れており特に好ましく用いることが出来
る。ポリカーボネート共重合体としては、フルオレン骨
格を有する構造を含む共重合体であることが好ましい。
フルオレン骨格を有する成分は下記式（A）で表わされ
る繰返し単位であり、繰返し単位全体の１〜99モル％含
まれていることが好ましい。

【００５２】具体的には、下記式（A）

【００５３】

【化１】

【００５４】（上記式（A）において、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜６の
炭化水素基から選ばれる少なくとも一種であり、Ｘは

【００５５】

【化２】

【００５６】である。）で示される繰り返し単位aを３
０〜９０モル％と、下記式（B）

【００５７】

【化３】

【００５８】（上記式（B）において、Ｒ₉〜Ｒ₁₆はそれ
ぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜２２
の炭化水素基から選ばれる少なくとも一種であり、Ｙは
下記式群

【００５９】

【化４】

【００６０】（ここで、Ｙ中のＲ₁₇〜Ｒ₁₉、Ｒ₂₁及びＲ
₂₂はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数
１〜２２の炭化水素基から、Ｒ₂₀及びＲ₂₃はそれぞれ独
立に炭素数１〜２０の炭化水素基から選ばれ、Ａｒは炭
素数６〜１０のアリール基から選ばれる少なくとも一種
の基である。）で示される繰り返し単位ｂが全体の7０
〜1０モル％を占めるポリカーボネート共重合体及び/ま
たはブレンド体である。で示される繰り返し単位が全体
の７０〜１０モル％を占めるポリカーボネート共重合体
が挙げられる。

【００６１】上記式（A）において、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれぞ
れ独立に水素原子、ハロゲン原子及び炭素数１〜６の炭
化水素基から選ばれる。かかる炭素数１〜６の炭化水素
基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シ
クロヘキシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリー
ル基が挙げられる。この中で、水素原子、メチル基が好
ましい。

【００６２】上記式（B）において、Ｒ₉〜Ｒ₁₆はそれぞ
れ独立に水素原子、ハロン原子及び炭素数１〜22の炭化
水素基から選ばれる。かかる炭素数１〜22の炭化水素基
としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シク
ロヘキシル基等の炭素数１〜９のアルキル基、フェニル
基、ビフェニル基、ターフェニル基等のアリール基が挙
げられる。この中で、水素原子、メチル基が好ましい。

【００６３】上記式（B）のＹにおいて、Ｒ₁₇〜Ｒ₁₉、
Ｒ₂₁及びＲ₂₂はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子
及び炭素数１〜22の炭化水素基から選ばれる少なくとも
一種の基である。かかる炭化水素基については、上記し
たものと同じものを挙げることができる。Ｒ₂₀及びＲ₂₃
はそれぞれ独立に炭素数１〜20の炭化水素基から選ば
れ、かかる炭化水素基については、上記したものと同じ
ものを挙げることができる。Ａｒはフェニル基、ナフチ
ル基等の炭素数６〜10のアリール基である。

【００６４】本発明における４分の１波長フィルムは、
フルオレン骨格を有するポリカーボネートを用いたもの
が好ましい。このフルオレン骨格を有するポリカーボネ
ートとしては、例えば上記式（A）で表わされる繰り返
し単位と上記式（B）で表わされる繰り返し単位とから
なるポリカーボネート共重合体、上記式（A）で表わさ
れる繰り返し単位からなるポリカーボネートと上記式
（B）で表わされる繰り返し単位からなるポリカーボネ
ートとのブレンド体がよく、上記式（A）の含有率、す
なわち共重合体の場合共重合組成、ブレンド体の場合ブ
レンド組成比は、ポリカーボネート全体の３０〜９０モ
ル％が好適である。上記式（A）と（B）の繰り返し単位
を持った共重合体と組成比率は異なるが上記式（A）と
（B）の繰り返し単位を持った共重合体をブレンドして
も良い。また、上記式（A）の含有率は、ポリカーボネ
ート全体の３５〜８５モル％がより好ましく、５0〜８
０モル％がさらに好ましい。

【００６５】上記共重合体は、上記式（A）および（B）
で表わされる繰り返し単位をそれぞれ２種類以上組み合
わせたものでもよく、ブレンド体の場合も、上記繰り返
し単位はそれぞれ２種類以上組み合わせてもよい。

【００６６】ここで上記モル比は共重合体、ブレンド体
に関わらず、高分子配向フィルムを構成するポリカーボ
ネートバルク全体で、例えば核磁気共鳴(NMR）装置によ
り求めることができる。

【００６７】上記した共重合体及び／またはブレンド体
は公知の方法によって製造し得る。ポリカーボネートは
ジヒドロキシ化合物とホスゲンとの重縮合による方法、
溶融重縮合法等が好適に用いられる。ブレンド体の場合
は、相溶性ブレンドが好ましいが、完全に相溶しなくて
も成分間の屈折率を合わせれば成分間の光散乱を抑え、
透明性を向上させることが可能である。

【００６８】上記ポリカーボネートの極限粘度は０．３
〜２．０ｄl／ｇであることが好ましい。０．３未満で
は脆くなり機械的強度が保てないといった問題があり、
３．０を超えると溶液粘度が上がりすぎるため溶液製膜
においてダイラインの発生等の問題や、重合終了時の精
製が困難になるといった問題がある。

【００６９】４分の１波長フィルムを構成する高分子配
向フィルムは透明であることが好ましく、ヘーズ値は３
％以下、全光線透過率は85％以上であることが好まし
い。

【００７０】さらに、フェニルサリチル酸、２−ヒドロ
キシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の
紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、
酸化防止剤等を添加してもよい。

【００７１】本発明の４分の１波長フィルムは上記ポリ
カーボネートなどの未延伸フィルムを延伸等を行い高分
子鎖を配向させた高分子配向フィルムからなるものであ
る。かかるフィルムの製造方法としては、公知の溶融押
し出し法、溶液キャスト法等が用いられるが、膜厚む
ら、外観等の観点から溶液キャスト法がより好ましく用
いられる。溶液キャスト法における溶剤としては、メチ
レンクロライド、ジオキソラン等が好適が用いられる。

【００７２】また、延伸方法も公知の延伸方法を使用し
得るが、好ましくは縦一軸延伸である。フィルム中には
延伸性を向上させる目的で、公知の可塑剤であるジメチ
ルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレー
ト等のフタル酸エステル、トリブチルフォスフェート等
のりん酸エステル、脂肪族二塩基エステル、グリセリン
誘導体、グリコール誘導体等が含有してもよい。延伸時
には、先述のフィルム製膜時に用いた有機溶剤をフィル
ム中に残留させ延伸しても良い。この有機溶剤の量とし
てはポリマー固形分対比１〜20wt％であることが好まし
い。

【００７３】また、上記可塑剤や液晶等の添加剤は、本
発明の位相差フィルムの位相差波長分散を変化させ得る
が、添加量は、ポリマー固形分対比10wt％以下が好まし
く、３wt％以下がより好ましい。

【００７４】４分の１波長フィルムの膜厚としては、１
μｍから120μｍであることが好ましい。なお、本発明
では４分の１波長フィルムと表現しているが、共通して
「フィルム」といい、あるいは「シート」といわれるい
ずれのものも含む意味である。

【００７５】先述したように、４分の１波長フィルムの
位相差を短波長ほど小さくするためには、高分子配向フ
ィルムを構成する高分子の化学構造が重要であり、位相
差波長分散はかなりの部分がその化学構造で決まるが、
製膜条件、添加剤、延伸条件、ブレンド状態、分子量等
によっても変動することに留意されるべきである。

【００７６】本発明における偏光層は、薄膜化が可能な
液晶性の二色性色素を有する材料を用いたものである必
要があるが、特にその液晶性はライオトロピック性であ
ることが好ましい。ライオトロピック液晶性とは、溶媒
中において液晶性を示す材料のことである。具体的には
例えば以下のような式（C）〜（G）に化学構造を挙げる
ことが出来るが、それらに限定されない。また、配向性
や製膜性を改善するために、少量の添加剤を入れても良
い。添加剤の量としては液晶性の二色性色素対比で４０
重量％以下、好ましくは１０重量％以下、さらに好まし
くは３重量％以下である。

【００７７】

【化５】

【００７８】

【化６】

【００７９】ライオトロピック液晶は溶媒中で液晶とな
ることから、例えば上記した（C）〜（G）の化合物から
なる溶液を作成し、それらをフィルム上にコーテイング
させた後、溶媒を蒸発させることにより、液晶の配向を
固定化させることが可能である。従って、本発明の偏光
層を形成する方法としては、このようなコーテイング方
法によることが好ましい。コーテイング方法としてはバ
ーコーテイング、ドクターナイフを用いたもの等公知の
方法を用いることが可能である。この偏光層は非常に薄
く、サブミクロンオーダーの偏光層を形成することが可
能であり、円偏光フィルムの薄膜化に寄与する。このよ
うにして偏光層を形成することにより、円偏光フィルム
全体として、１４０μｍ以下となるようにすることがで
きる。

【００８０】本発明の円偏光フィルムは、上記４分の１
波長フィルムと偏光層との組み合わせからなる。偏光層
とこの４分の１波長フィルムは密着していることが好ま
しい。例えば、４分の１波長フィルム上に、ライオトロ
ピック液晶性である二色性色素を分子配向方向を制御し
てコーテイングすることにより本発明の円偏光フィルム
を形成しても良い。この場合の本発明の円偏光フィルム
の構成は、偏光層/４分の１波長フィルムであり、最も
簡素な構成が得られる。また、偏光層は別のフィルム、
例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、アモルファスポリオレ
フィン、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリメ
チルメタクリレート等の公知の高分子材料からなるフィ
ルム上に形成した後、４分の１波長フィルムと粘着剤を
介して貼り合わせても良い。ここではかかるフィルムの
ことを支持フィルムと呼ぶが、光学的に位相差が無い事
が好ましい。しかし、例えば、二軸延伸したポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（PETフィルム）のような光
学的な異方性がある支持フィルムについては、PETフィ
ルム/偏光層/粘着層/４分の１波長フィルム、といった
配置にすることによりPETフィルムの光学異方性の影響
を無視することが出来る場合がある。また、この支持フ
ィルムは必要に応じて偏光層の保護フィルムの役割をす
ることもできる。４分の１波長フィルムの遅相軸または
進相軸と偏光層の偏光軸とのなす角は４５度であること
が好ましい。本発明の円偏光フィルムの好ましい構成例
を図３〜４に記す。

【００８１】本発明の円偏光フィルムは膜厚が薄いこと
をその特徴の１つとしているが、１４０μm以下である
ことが必要で、好ましくは１３０μm、さらに好ましく
は１２０μm以下である。

【００８２】図２の基板７の材料としては通常、ガラス
基板が用いられるが、高分子材料からなるフィルム、シ
ートを用いても良い。高分子材料を用いた場合には、そ
の基板上にガスバリヤ層や水蒸気バリヤ層等のバリヤ層
を設けても良い。該バリヤ層としては、硬化性樹脂層、
金属酸化物層などを用いることができる。

【００８３】また図２のような発光素子と本発明の円偏
光フィルムとの組み合わせにおいて、発光素子が図２の
ような構成になっていた場合、７の基板を１４の円偏光
フィルムで兼ねることも可能である。このようにした場
合、７の基板が不要となるので、軽量化や部材低減によ
るコストメリットが得られる。ただし、この場合、発光
素子の劣化が問題となる場合には、それらを防ぐために
円偏光フィルム上にガスバリヤ層や水蒸気バリヤ層等を
設けても良い。これらの場合でも、偏光層と４分の１波
長フィルムの組み合わせが反射防止機能を発現するもの
であり、すなわち発光素子の基板を兼ねた円偏光フィル
ムを提供することが可能である。

【００８４】位相差フィルムには一般に斜めからの入射
光に対しては、正面入射光と比較して異なる位相差値を
与えることが知られている。一般に円偏光フィルムは斜
めからの入射光に対しての反射防止効果が異なることを
示している。しかし、この問題についても鋭意検討した
ところ、位相差フィルムの三次元屈折率を制御すること
によりこのような問題を回避することが可能であること
を見出した。ここで位相差フィルムの三次元屈折率と
は、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚで表され、それぞれの定義は、ｎｘ：位相差フィルム面内における主延伸方向の屈折率ｎｙ：位相差フィルム面内における主延伸方向に直交す
る方位の屈折率ｎｚ：位相差フィルム表面の法線方向の屈折率とする。ここで、主延伸方向とは、該位相差フィルムが
高分子配向フィルムを一軸延伸した場合には延伸方向、
二軸延伸の場合にはより配向度が上がるように延伸した
方向を意味しており、化学構造的には高分子主鎖の配向
方向を指す。ここではnx>nzのときを光学異方性が正、n
x<nzのときを光学異方性が負であると呼ぶ。この三次元
屈折率は、位相差板に偏光を入射して得られる出射光の
偏光状態を解析する手法である偏光解析法により測定さ
れるが、本発明では位相差フィルムの光学異方性を屈折
率楕円体と見なして公知の屈折率楕円体の式により求め
る方法によりこの三次元屈折率を求めている。この三次
元屈折率は使用する光源の波長依存性があるので、使用
する光源波長で定義することが好ましい。この三次元屈
折率を用いて光学異方性を表記する方法として下記式
（６）

【００８５】

【数８】Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）（６）があるが、これを用いて三次元屈折率を定義するなら
ば、 Nzが０．３〜１．５の範囲にあるとき、非常に位
相差値の入射角依存性が小さくなり好ましい。より好ま
しくはNzが０．４から１．１であるが、特にNz=0.5のと
きは位相差値の入射角依存性が実質的に無くなり、どの
角度から光が入っても同じ位相差値を与えるので特に好
ましい。

【００８６】なお、上記定義によれば、正の光学異方性
を有する位相差フィルムの遅相軸はnx,進相軸はnyとな
る。

【００８７】円偏光フィルムの反射率に広帯域性を持た
せようとして、位相差フィルムとして４分の１波長フィ
ルムと２分の１波長フィルムを組み合わて用いることが
できる。ここではこれを二枚方式と呼ぶが、いずれの位
相差フィルムもNz=1とした場合、この二枚方式は前記し
た式（１）を満足する4分の１波長フィルムを１枚のみ
用いた円偏光フィルムよりも視野角特性が劣ることが分
かっている。すなわち、角度を変えて反射率を測定した
場合には明らかに二枚構成の反射率は劣る。

【００８８】また、本発明の円偏光フィルムは、その表
面における反射防止効果を狙って、公知の多層膜等から
なる反射防止膜を設けたり、表面に凹凸を設けたいわゆ
るアンチグレア処理等をしたものを用いても良い。ま
た、同様にハードコート層や防汚染層を設けても良い。

【００８９】このような円偏光フィルムを発光素子の光
出射面側に位置するように設けることにより、外光存在
下でも視認性の良い表示素子を提供することができる。

【００９０】有機電界発光素子においては図２に示すよ
うに発光層の裏側に金属電極を設けている。この素子に
おいては、各層が平坦な膜として作製することが高性能
化には必要であり、その結果、金属電極には鏡面の様に
極めて平坦で乱反射が起こらないように設計されてい
る。従って、外光存在下ではこの金属電極で外光反射が
起こり視認性が低下する。本発明の円偏光フィルムはこ
のような外光反射を広い波長範囲で防ぐことが可能であ
る。また、携帯情報端末用の表示素子はより薄くなくて
はならず、本発明の薄い円偏光フィルムを用いることに
より、特性がよく従来品よりも薄型の表示素子を提供す
ることが出来る。なお、有機電界発光素子の各層は公知
のものを用いることが可能である。

【００９１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。（評価法）本明細書中に記載の材料特性値等は以下の評
価法によって得られたものである。（１）位相差値（R＝Δn・d(nm)）、Nzの測定複屈折Δnと膜厚ｄの積である位相差R値及びNzは、分光
エリプソメータ『M１５０』（日本分光（株）製）によ
り測定した。R値は入射光線とフィルム表面が直交する
状態で測定した。また、Nz値は入射光線とフィルム表面
の角度を変えることにより、各角度での位相差値を測定
し、公知の屈折率楕円体の式でカーブフィッチングする
ことにより三次元屈折率であるnx,ny,nzを求め、下記式
（６）に代入することにより求めた。なお、その際、別
のパラメータとして平均屈折率n=(nx+ny+nz)/3が必要に
なるが、これはアッベ屈折計（(株)アタゴ社製の『アッ
ベ屈折計2-T』により測定した。

【００９２】

【数９】Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）（６）（２）有機電界発光素子評価系について緑色に発光する有機電界発光素子を次の様に作製した。
構成の概略を図５に示す。まず、０．７ｍｍ厚のガラス
基板２２上にスパッタリング法により、透明電極である
ITO（Indium Tin Oxide)膜を積層させた。次にITO膜上
に真空蒸着法により、ホール輸送層２４としてトリフェ
ニルジアミン誘導体であるTPD（N,N'-ビス（３−メチル
フェニル）１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミ
ン）を50nm積層させた。次に発光層２５としてAlq3（ト
リス−（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）を50
nmの厚さに蒸着させた。この発光層は図２の電子輸送層
１１も兼ねている。更に、マグネシウムと銀をこの上に
200nmの厚さに蒸着させ金属電極２６とした。本発光素
子に電圧を印加させたところ、緑色に発光することが確
認できた。

【００９３】本発明の目的の１つは、発光素子の反射防
止を広帯域の波長にて抑制することにあるので、以下の
実施例、比較例ではこの有機電界発光素子の基板上に、
図５のように本発明の円偏光フィルムを粘着剤を介して
密着させた状態で特に外光反射の低減程度を見ることに
した。

【００９４】外光反射の低減程度を見るにあたっては、
分光光度計『U-4000』（（株）日立製作所製）を用いて
10度入射の反射測定を行うことにより評価した。

【００９５】なお、Nz(λ)は波長λでのNzである。（３）吸水率の測定乾燥させたフィルムの状態で膜厚を 130±50μｍとした
以外は、JIS K 7209記載の『プラスチックの吸水率及び
沸騰吸水率試験方法』に準拠して測定した。試験片の大
きさは50mm正方形で、水温25℃、24時間サンプルを浸水
させた後、重量変化を測定した。単位は％である。（４）高分子のガラス転移点温度（Tg）の測定『DSC2920 Modulated DSC 』（TA Instruments社製）に
より測定した。フィルム成形後ではなく、樹脂重合後、
フレークスまたはチップの状態で測定した。（５）フィルム膜厚測定アンリツ社製の電子マイクロで測定した。（６）高分子共重合比の測定『JNM-alpha600』（日本電子社製）のプロトンNMRによ
り測定した。特にビスフェノールAとビスクレゾールフ
ルオレンの共重合体の場合には、溶媒として重ベンゼン
を用い、それぞれのメチル基のプロトン強度比から算出
した。

【００９６】また、以下の実施例、比較例で用いたポリ
カーボネートのモノマー構造を以下に記す。

【００９７】

【化７】

【００９８】［実施例１］攪拌機、温度計及び還流冷却
器を備えた反応槽に水酸化ナトリウム水溶液及びイオン
交換水を仕込み、これに上記構造を有するモノマー[X]
と[Y]を表１のモル比で溶解させ、少量のハイドロサル
ファイトを加えた。次にこれに塩化メチレンを加え、２
０℃でホスゲンを約６０分かけて吹き込んだ。さらに、
p-tert-ブチルフェノールを加えて乳化させた後、トリ
エチルアミンを加えて３０℃で約３時間攪拌して反応を
終了させた。反応終了後有機相分取し、塩化メチレンを
蒸発させてポリカーボネート共重合体を得た。得られた
共重合体の組成比はモノマー仕込み量比とほぼ同様であ
った。

【００９９】この共重合体をメチレンクロライドに溶解
させ、固形分濃度１９重量％のドープ溶液を作製した。
このドープ溶液からキャストフィルムを作製し、温度２
３０℃で２倍に一軸延伸し４分の１波長フィルムを得
た。

【０１００】表１に測定結果をまとめる。このフィルム
は、測定波長が短波長ほど位相差が小さくなりかつ、屈
折率異方性は正であることを確認した。

【０１０１】次に偏光層の形成であるが、二軸延伸した
厚さ２０μmのポリエチレンテレフタレートフィルム（P
ETフィルム）上にOPTIVA社製のライオトロピック液晶性
溶液を塗布し、溶媒を蒸発させることにより配向固定さ
せて偏光層を形成した。

【０１０２】さらに前記の４分の1波長フィルムとその
偏光層が形成されたPETフィルムを粘着層を介して貼り
合わせ円偏光フィルムとした。なお、構成はPETフィル
ム/偏光層/粘着層/４分の１波長フィルムである。全体
の厚みは１２０μmであった。さらにこの円偏光フィル
ムを図５のように粘着剤を介して発光素子を貼り合わせ
た。なお、図５では支持フィルムであるPETフィルムや
粘着層等は省略してある。

【０１０３】図１に有機電界発光素子の電圧非印加状態
の反射分光スペクトルを示す。広帯域の波長で反射率が
低く、電圧非印加状態において外光があっても良好な黒
表示が可能となることが分かった。

【０１０４】［比較例１］表１記載のモノマーを使った
以外は実施例１と同様の方法にてポリカーボネートホモ
重合体を得た。得られたホモ重合体の組成比はモノマー
仕込み量比とほぼ同様であった。実施例１と同様に製
膜、温度１６０℃１．１倍で延伸し位相差フィルムを得
た。表１に測定結果をまとめる。このフィルムは、測定
波長が短波長ほど絶対値で位相差が大きくなることを確
認した。

【０１０５】このフィルムを用いて有機電界発光素子と
しての評価も実施例１と同様に実施してみたが、長波長
側と短波長側で光の反射が大きく、外光存在下の電圧非
印加状態では見た目には紫色に見え、表示品位に劣る表
示素子であることが分かった。また、この素子の反射率
分光特性を図１に記す。

【０１０６】

【表１】

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、特定の位相差波長
分散を有する４分の１波長フィルムと液晶性を有する二
色性色素からなる偏光層との組み合わせからなる円偏光
フィルムは、位相差フィルムを二枚使う必要が無いとい
うことと偏光層の持つ薄さによって、従来には無かった
極めて薄い膜厚を実現できるだけでなく、特性的に、特
に反射率広帯域性に優れた円偏光フィルムを得ることが
可能となる。また、このような円偏光フィルムを、表示
素子、特に素子内部に組み込まれた金属電極等の光反射
性の大きい発光素子、特に有機電界発光素子に用いるこ
とにより、外光の存在下でも優れた視認性を有する膜厚
の薄い発光素子を安価で提供することが出来るといった
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び比較例１における有機電界発光素
子電圧非印加状態の反射スペクトル

【図２】本発明の有機電界発光素子における円偏光フィ
ルムの原理を説明した模式図

【図３】本発明の円偏光フィルムの構成例における断面
模式図

【図４】本発明の円偏光フィルムの構成例における断面
模式図

【図５】実施例、比較例における有機電界発光素子の該
略図

【符号の説明】

１；外光２；偏光層を通過した直線偏光３；４分の１波長フィルムを通過した右回り（左回り）
円偏光４；裏面金属電極で反射して回転方向が反転した左回り
（右回り）円偏光５；４分の１波長フィルムを再び通過して２と１８０度
位相がずれた直線偏光（偏光層１３を通過することが出
来ずここで光吸収される）６；発光した光７；透明基板８；透明電極層（ITO）９；ホール輸送層１０；発光層１１；電子輸送層１２；金属電極１３；偏光層１４；４分の１波長フィルム１５；１３，１４からなる円偏光フィルム３１；偏光層３２；４分の１波長フィルム４１；支持フィルム４２；偏光層４３；粘着層４４；４分の１波長フィルム２０；偏光層２１；４分の１波長フィルム２２；透明基板２３；透明電極（ITO）２４；ホール輸送層２５；発光層２６；金属電極２７；円偏光フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 69:00 Ｃ０８Ｌ 69:00 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA07 BA25 BA26 BA42 BB03 BB42 BB44 BB52 BB63 BC03 BC22 3K007 AB17 BB06 DA00 DB03 EA04 EB00 FA01 4F071 AA50 AF29 AH19 BA02 BB02 BC01 BC10 5G435 AA00 BB05 EE33 FF01 FF05 HH03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子材料からなり、波長４５０ｎｍ及
び５５０ｎｍにおける位相差が下記式（１）を満たす４
分の１波長フィルムと、液晶性の二色性色素を含んでな
る偏光層とから少なくともなることを特徴とする円偏光
フィルム。【数１】Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜１（１）（式中、Ｒ（４５０）及びＲ（５５０）はそれぞれ波長
４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける４分の１波長フィル
ムの面内位相差である。）
【請求項２】４分の１波長フィルムの波長４５０ｎ
ｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける位相差が、下記
式（２）及び（３）【数２】０．６＜Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）＜０．９７（２）１．０１＜Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）＜１．４（３）（式中、Ｒ（６５０）は波長６５０ｎｍにおける４分の
１波長フィルムの面内位相差であり、Ｒ（４５０）及び
Ｒ（５５０）の定義は上記と同じである。）を満たす請
求項１記載の円偏光フィルム。
【請求項３】波長４００〜７００ｎｍにおいて４分の
１波長フィルムの位相差が短波長ほど小さい請求項１〜
２のいずれかに記載の円偏光フィルム。
【請求項４】偏光層がライオトロピック液晶性の二色
性色素を含んでなることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の円偏光フィルム。
【請求項５】４分の１波長フィルムの吸水率が１重量
％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の円偏光フィルム。
【請求項６】高分子材料がフルオレン骨格を有するポ
リカーボネートを含む請求項１〜５のいずれかに記載の
円偏光フィルム。
【請求項７】厚みが１４０μｍ以下である請求項１〜
６のいずれかに記載の円偏光フィルム。
【請求項８】４分の１波長フィルムと偏光層とから実
質的になる請求項１〜７記載のいずれかに記載の円偏光
フィルム。
【請求項９】支持フィルム、偏光層、粘着層、４分の
１波長フィルムの順で構成された請求項１〜８のいずれ
かに記載の円偏光フィルム。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の円偏
光フィルムを用いた表示素子。
【請求項１１】表示素子が、請求項１〜９のいずれか
に記載の円偏光フィルムを光出射側に設けてなる発光素
子である、請求項１０記載の表示素子。
【請求項１２】発光素子が、光出射側から順に、基
板、透明電極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び
金属電極層を少なくとも具備してなる請求項１１記載の
表示素子。
【請求項１３】請求項１〜９のいずれかに記載の円偏
光フィルムを構成する４分の１波長フィルムが発光素子
の基板を兼ねている請求項１１または１２記載の表示素
子。
【請求項１４】発光素子が有機電界発光素子である請
求項１１〜１３のいずれかに記載の表示素子。