JP2004125817A - Polarizing film, polarizing plate, compensation polarizing plate, display device, and in-house manufacturing method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizer in which dyeing irregularity is not caused, an excellent display quality without display irregularity is realized even when being used in a high contrast liquid crystal display device and an electroluminescence display device, and to provide a polarizing plate using the polarizer, a display device, and an in-house manufacturing method of a liquid crystal or electroluinescence display device using the polarizing plate. <P>SOLUTION: The polarizing film is composed of an extended film of a hydrophilic polymer containing a dichroic material, and the difference in the maximum value and the minimum value of the content of an elasticizer between a region of 70 mm × 70 mm in the surface of the hydrophilic polymer film is 3.0 mass % or smaller. A polyvinyl alcohol-based film is preferable as the hydrophilic polymer film and iodine is preferable as the dichroic material. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットパネルディスプレイ等に用いられる偏光フィルム、偏光板に関する。また本発明は、それらを用いた表示装置に関する。さらには、液晶もしくはエレクトロルミネッセンス表示装置のインハウス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素染色を行った後、架橋剤を用いて架橋を行い、一軸延伸することにより製膜されている。ポリビニルアルコールフィルム中へのヨウ素の含浸は、ポリビニルアルコールフィルムを水中にて膨潤させた後に行っており、フィルムを膨潤させることでポリビニルアルコールの分子構造をヨウ素染色されやすい状態にしている。
【０００３】
ところで、近年の液晶ディスプレイは用途が拡大しＴＶ用途への展開が進んできており、ディスプレイのバックライトの輝度も大幅にアップし、画質も向上していることから、従来は問題とならなかった偏光板のヨウ素染色の染めムラが問題となっている。そのため、従来のように、ポリビニルアルコールフィルムを水中で膨潤させてヨウ素を染め込んでいたのでは、今後の液晶ディスプレイの要求性能を十分に満足させられる偏光板特性は得られ難いと指摘されている。
【０００４】
現状のヨウ素染色による染状態にムラが発生する原因としては、染色前のポリビニルアルコールフィルムの状態が、十分に染色され易い状態になっていないのではないかと考えられてきており、実際にポリビニルアルコールフィルム初期状態の物性値にバラツキのあることが、測定結果として確認されており、バラツキと染色ムラとは相関があるという研究結果が出ている。よって、ヨウ素染色される前のポリビニルアルコールフィルムの状態として、ポリビニルアルコールフィルムの物性が出来る限り均一になっていることが重要である。
【０００５】
偏光フィルムを製造する方法としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に可塑剤を１５重量％以上混合した溶液から製膜したＰＶＡフィルムを、ヨウ素染色及び一軸延伸することにより、偏光度９９％以上の偏光フィルムを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ビニルアルコール系重合体に対してポリグリセリンを配合した組成物から製膜したポリビニルアルコール系フィルムを、一軸延伸した後、ヨウ素染色することにより、延伸性に優れ、偏光度、透過度等の光学特性に優れる偏光フィルムを製造する方法も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２８９２２５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−３００７号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００１−３４３５２９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、染色ムラとポリビニルアルコールフィルムの初期物性との相関を調査した結果、フィルム中の可塑剤含有量の面内バラツキ、特にＴＤ方向における含有量のバラツキが染色ムラの要因の一つとしてあがってきた。これは、ポリビニルアルコールフィルムに含まれる可塑剤が、染色前のフィルム膨潤工程にて膨潤によりフィルムから溶出し、可塑剤の溶出量や溶出速度がフィルム面内で異なるため、染色され易い部分とされ難い部分とが発生することが原因と考えられる。
【００１０】
ところが、上述したように、ポリビニルアルコールフィルムは水中で膨潤された後、ヨウ素染色されるのが一般的であり、従来は一定の水温で一定時間浸漬させることにより、十分染色されやすい状態になっているとされており、ポリビニルアルコールフィルムの初期状態にはあまり目が向けられていなかった。
【００１１】
さらに、液晶ならびにエレクトロルミネッセンス表示装置の市場では、価格競争が激しいことから、光学フィルムの原反を打ち抜き、そして選別、貼り合わせまでの工程を一貫ラインで行うことによってコストダウンを図ることも検討されており、インハウス製造可能な偏光板が求められている。
【００１２】
そこで、本発明は、染色ムラがなく、高輝度の液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置に用いた際にも、表示ムラがなく優れた表示品位を実現可能な偏光フィルム、それを用いた偏光板、ならびに表示装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、前記の偏光板を用いた液晶もしくはエレクトロルミネッセンス表示装置のインハウス製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するため鋭意検討した結果、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素染色を施す前に、ポリビニルアルコールフィルムを染色されやすい最適な状態、すなわちフィルムの物性値が出来る限り均一な状態にすることが重要との知見を得、本発明に到った。
【００１４】
すなわち、本発明は、二色性物質を含有する親水性高分子の延伸フィルムからなる偏光フィルムであって、前記親水性高分子フィルムの面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間の可塑剤含有量の最大値と最小値の差が、３．０質量％以下であることを特徴とする偏光フィルムを提供するものである。ポリビニルアルコールフィルムの可塑剤含有量のバラツキを減少させ、面内の近傍間における可塑剤含有量を出来る限り均一にすることにより、膨潤による可塑剤の溶出速度や量に差がなくなり、フィルム面内の物性値のバラツキがある程度存在したとしても、局所的な染色性の違いが減少することによって、染色ムラが改善され視覚的には均一性が向上する。
【００１５】
前記の偏光フィルムにおいては、前記親水性高分子フィルム中における可塑剤含有量が５．０〜２０．０質量％であることが好ましい。また、前記可塑剤がグリセリンであり、前記二色性物質がヨウ素であることが好ましい。
【００１６】
また、可塑剤含有量を局所的に均一にするだけでは、フィルム延伸時に発生する位相差値を均一に制御することは困難であり、フィルムの初期厚みも重要となる。フィルム面内の厚みバラツキはある程度許容されるが、局所的な変化が存在するとそれが視覚的に認識されるようになる。したがって、本発明の偏光フィルムにおいては、前記親水性高分子フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムであり、かつそのフィルム面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間のフィルム厚の最大値と最小値の差が、１．５μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、前記の製造方法による偏光フィルムの少なくとも片面に、保護フィルムを積層したことを特徴とする偏光板を提供するものである。当該偏光板において、保護フィルムの厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、−９０〜＋７５ｎｍであることが好ましい。ただし、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄであり、式中、ｎｘ及びｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚である。
【００１８】
前記の偏光板は、単体透過率が４３．０％以上で、クロスニコル偏光度が９９．０以上である。
【００１９】
また、本発明は、前記の偏光板に光学補償層を積層してなる補償偏光板を提供するものである。
【００２０】
また、本発明は、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液晶表示装置、又は前記の偏光板を用いたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置を提供するものであり、当該液晶表示装置はプラスチックセルを用いたものであることが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明は、前記の偏光板が、チップカットされた直後に液晶もしくはエレクトロルミネッセンス表示装置に貼り合わせられることを特徴とするインハウス製造方法を提供するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光フィルムは、二色性物質を含有する親水性高分子の延伸フィルムからなる偏光フィルムであって、前記親水性高分子フィルムの面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間の可塑剤含有量の最大値と最小値の差が、３．０質量％以下のものである。「７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間の可塑剤含有量の最大値と最小値の差」とは、親水性高分子フィルム面内の７０ｍｍ×７０ｍｍの大きさの領域毎に、そこに含まれる可塑剤を測定したときに、その測定結果の最大値と最小値の差で定義される。すなわち、親水性高分子フィルムを縦横７０ｍｍの大きさの部位に分けた場合、各部位に含まれる可塑剤量の差は最大でも３．０質量％となる。可塑剤含有量の最大値と最小値の差は２．０質量％以下が好ましく、より好ましくは１．５質量％以下である。可塑剤含有量の最大値と最小値の差が３．０質量％を超えると、偏光板を高輝度の表示装置に実装した際に染色ムラが視認されるようになる。
【００２３】
前記の親水性高分子フィルムとしては、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があげられ、酢酸ビニルを重合した後にケン化したものや、酢酸ビニルに少量の不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、カチオン性モノマー等の共重合可能なモノマーを共重合したもの等であってもよい。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く用いられる。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、水又は有機溶媒もしくは混合溶液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。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、特に制限されず任意のものを使用することができるが、フィルムの水への溶解度の点から、平均重合度１００〜５０００が好ましく、より好ましくは１０００〜４０００である。ケン化度は７５モル％以上が好ましく、より好ましくは９８〜１００モル％である。
【００２４】
また、ポリビニルアルコール系フィルムの膜厚は、一般に、１１０μｍ以下であり、好ましくは３８〜７６μｍである。１１０μｍを越える場合は、液晶表示装置に実装した場合に表示パネルの色変化が大きくなり、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。ポリビニルアルコール系フィルムの面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間のフィルム厚の最大値と最小値の差は、１．５μｍ以下であることが好ましい。１．５μｍより大きい場合は、フィルム延伸時に生ずる位相差値ムラを制御することが困難となり、染色ムラが視覚的に認識されるようになるからである。前記の最大値と最小値の差は、０．８μｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
前記の親水性高分子フィルムにおいて、含まれる可塑剤量は特に限定されないが、染色ムラを極力減少させるためには、通常フィルム全体に対して５．０〜２０．０質量％であるのがよい。可塑剤含有量は、より好ましくは９．０〜１５．０質量％であり、特に１０．５〜１３．５質量％の範囲が好ましい。可塑剤含有量が、少なすぎる場合は親水性高分子フィルムの膨潤が不十分となるため染色ムラが発生し、一方、多すぎる場合はフィルムからの可塑剤溶出量にバラツキが生じるため染色ムラが発生する。
【００２６】
ここで、可塑剤としては、親水性高分子フィルムを可塑化しうるものであれば特に限定されず、従来公知のものを使用することができるが、本発明の目的を達成するためには、水溶性可塑剤が好ましく用いられる。具体的には、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、低分子量のポリエチレングリコール（Ｍｗ：２００〜４００）等のグリコール類、グリセリン、ジグリセリンやトリグリセリン等のグリセリン誘導体等があげられる。中でも、ＰＶＡとの相互作用が強く相溶性が大きい点よりグリセリン誘導体が好ましく、特にグリセリンが好ましい。
【００２７】
上記の親水性高分子フィルムに、常法により、膨潤処理を施した後、二色性物質による染色処理及び延伸処理を施し、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漬して架橋処理を施し、水洗、乾燥することにより、本発明の偏光フィルムが作製される。なお、染色処理と延伸処理は、同時でも逐次でもよく、その順番も限定されない。
【００２８】
ここで、本発明の偏光フィルム（偏光子）の製造方法の一例を説明する。染色工程においては、通常、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素または二色性染料等の二色性物質が添加された２０〜７０℃の染色浴に５秒〜２０分間浸漬し、二色性物質を吸着させ、元長の２〜４倍に延伸する。染色浴中の二色性物質の濃度は、通常水１００質量部あたり０．１〜１０．０質量部である。染色浴中には、ヨウ化カリウム等の助剤を２〜２０質量部添加してもよく、水溶媒以外に、水と相溶性のある有機溶媒が少量含有されていてもよい。
【００２９】
架橋工程においては、通常、染色処理したポリビニルアルコール系フィルムを、ホウ素化合物含有水溶液中で、総延伸倍率５〜７倍に延伸する。架橋処理を行うホウ素化合物含有水溶液の組成は、通常水１００質量部あたりホウ酸、ホウ砂、グリオキザール、グルタルアルデヒド等のＰＶＡ架橋剤を、単独又は混合で１〜１０質量部である。架橋浴中には、ヨウ化カリウム等の助剤を０．０５〜１５質量％添加してもよく、面内の均一な特性を得る点で特に好ましい。水溶液の温度は通常２０〜７０℃、好ましくは４０〜６０℃の範囲である。浸漬時間は、特に限定されないが、通常１秒〜１５分間である。水溶媒以外に、水と相溶性のある有機溶媒が少量含有されていてもよい。
【００３０】
なお、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸する場合、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。
【００３１】
ヨウ素吸着配向処理等を施したポリビニルアルコール系フィルムを、水洗後、２０〜８０℃で１分〜１０分間乾燥して偏光フィルムを得る。
【００３２】
本発明の偏光フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、１〜８０μｍが一般的であり、特に２〜４５μｍが好ましい。８０μｍを越える場合は、液晶表示装置に実装した場合に表示パネルの色変化が大きくなり、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。
【００３３】
偏光板は、偏光フィルムそのものであってもよいし、偏光フィルムの片側又は両側に透明保護層を設けたものなどであってもよい。透明保護層は、フィルムのラミネート方式や塗工方式などの適宜な方式で形成でき、その形成には適宜な透明樹脂などを用いうる。さらにその透明保護層に、例えば平均粒径が０．５〜５μｍ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の導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋ポリマー等の有機系微粒子等の透明微粒子を含有させて表面に微細凹凸構造を付与したものなどもあげられる。
【００３４】
ここで、透明保護層となる保護フィルム素材としては、例えば、トリアセチルセルロースの如きアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、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。
【００３５】
また、特許文献３に記載のポリマーフィルム、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物の混合押出品からなるフィルム等もあげられる。
【００３６】
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層は、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。透明保護層の厚さは、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、とりわけ１〜３００μｍ、特に好ましくは５〜３００μｍとされる。なお、偏光フィルムの両側に透明保護層を設ける場合、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。
【００３７】
また、保護フィルムはできるだけ色付きが無いことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚である）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００３８】
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、ハードコート層や反射防止処理、スティッ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、例えばアクリル系、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特性等に優れる硬化皮膜を、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。
【００３９】
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燐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やエンボ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、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。
【００４０】
前記の表面微細凹凸構造の透明保護層の形成に用いる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍ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。微粒子の使用量は、透明樹脂１００重量部あたり２〜５０重量部、とりわけ５〜２５重量部が一般的である。
【００４１】
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、ある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。
【００４２】
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、あるいは、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、その水溶液の調整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、偏光子にポリビニルアルコール系ポリマーを用いる場合は、これ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。接着層の厚さは特に限定されないが、１ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ、特に好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍが一般的である。
【００４３】
本発明による偏光板は、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）、視角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る。特に、前述した本発明の偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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型偏光板、前述した偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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、前述した偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、更に視角補償フィルムが積層されている補償偏光板、あるいは、前述した偏光フィルムと保護フィルムとからなる偏光板に、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。
【００４４】
前述した偏光板に、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。
【００４５】
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。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。
【００４６】
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は真空蒸着方式、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
次に、前述した偏光板に、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
前記の位相差板としては、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の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。
【００５３】
位相差板は、例えば１／２や１／４等の各種波長板、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたものなど、使用目的に応じた位相差を有するものであってよく、厚さ方向の屈折率を制御した傾斜配向フィルムであってもよい。また、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したものなどであってもよい。
【００５４】
前記の傾斜配向フィルムは、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／及び収縮処理する方式や、液晶ポリマーを斜め配向させる方式などにより得ることができる。
【００５５】
次に、前述した偏光板に更に視角補償フィルムが積層されている補償偏光板について説明する。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、前述した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について説明する。
【００５８】
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。
【００５９】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによっ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、非偏光状態とする。すなわち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て、拡散板を再び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。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、均一の明るい画面を提供することができる。元の自然光状態にもどす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。
【００６０】
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（３Ｍ社製「Ｄ−ＢＥＦ」等）、コレステリック液晶層、就中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（日東電工社製「ＰＣＦ３５０」、Ｍｅｒｃｋ社製「Ｔｒａｎｓｍａｘ」）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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、偏光フィルム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。
【００６６】
前記の粘着層の厚さは、特に限定されないが、５〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜２５μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍであるのがよい。粘着層の厚みをこの範囲にすることにより、偏光板が寸法挙動する際に発生する応力を緩和し、粘着剤によって偏光板表面に汚れが発生する現象を防止することができるからである。
【００６７】
偏光板等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。
【００６８】
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。
【００６９】
本発明による偏光板は、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置（有機及び無機ＥＬ）等の各種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。
【００７０】
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。
【００７１】
前記の表示装置において、使用基板は任意であるが、軽量・薄型化に優れる点よりプラスチック基板が好適である。プラスチック基板としては、特に限定されず、従来公知のものを全て使用できる。プラスチック基板を形成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミド等の熱可塑性樹脂や、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル、ポリジアリルフタレート、ポリイソボニルメタクリレート等の熱硬化性樹脂などを挙げることができる。かかる樹脂は、１種又は２種以上を用いることができ、他成分との共重合体や混合物として用いることもできる。
【００７２】
上記の基板形成樹脂の中でも、透明性、耐衝撃性に優れ、液晶セルとした場合の耐久性等の点より耐薬品性、光学的等方性、低吸収性、低透湿性、酸素等のガスバリア性に優れる点より、エポキシ系樹脂（特に、脂環式エポキシ樹脂）と、酸無水物系硬化剤とリン系硬化触媒を含有するエポキシ系組成物の硬化体からなるものが好ましい。
【００７３】
次いで、有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ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、例えばトリフェニルア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った構成が知られている。
【００７４】
有機ＥＬ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質を励起し、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。
【００７５】
有機ＥＬ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（ＩＴＯ）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Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００７６】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ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ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００７７】
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ＥＬ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。
【００７８】
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π／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。
【００７９】
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π／４のときには円偏光となる。
【００８０】
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。
【００８１】
【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が、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。各例中特に言及する場合を除き、「質量％」は「％」と略記する。
【００８２】
（実施例１）
重合度２４００、厚さ６０μｍ、グリセリン含有量１２．０％のＰＶＡフィルムを使用した。なお、フィルム（１００ｃｍ×１００ｃｍ）の可塑剤量の最大値と最小値の差は１．３％であった。また、フィルムの厚みバラツキ、すなわち最大値と最小値の差は０．５μｍであった。
【００８３】
上記のフィルムを、２８℃温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比０．５：８）水溶液に浸漬して、３．３倍まで延伸させながらＰＶＡフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータル延伸倍率が６．０倍となるように延伸を行った。延伸後、４０℃のオーブンにて４分間乾燥を行い、厚さ２３μｍの偏光フィルムを作製した。
【００８４】
（実施例２）
重合度２４００、厚さ６０μｍ、グリセリン含有量１３．３％のＰＶＡフィルムを使用した。なお、フィルム（１００ｃｍ×１００ｃｍ）の可塑剤量の最大値と最小値の差は２．８％であった。また、フィルムの厚みバラツキ、すなわち最大値と最小値の差は１．３μｍであった。
【００８５】
上記のフィルムを、２８℃温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比０．５：８）水溶液に浸漬して、３．３倍まで延伸させながらＰＶＡフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータル延伸倍率が６．０倍となるように延伸を行った。延伸後、４０℃のオーブンにて４分間乾燥を行い、厚さ２３μｍの偏光フィルムを作製した。
【００８６】
（実施例３）
重合度１７００、厚さ６０μｍ、グリセリン含有量１１．５％のＰＶＡフィルムを使用した。なお、フィルム（１００ｃｍ×１００ｃｍ）の可塑剤量の最大値と最小値の差は１．８％であった。また、フィルムの厚みバラツキ、すなわち最大値と最小値の差は３．０μｍであった。
【００８７】
上記のフィルムを、２８℃温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比０．５：８）水溶液に浸漬して、３．３倍まで延伸させながらＰＶＡフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータル延伸倍率が６．０倍となるように延伸を行った。延伸後、４０℃のオーブンにて４分間乾燥を行い、厚さ２３μｍの偏光フィルムを作製した。
【００８８】
（比較例１）
重合度１７００、厚さ６０μｍ、グリセリン含有量１３．０％のＰＶＡフィルムを使用した。なお、フィルム（１００ｃｍ×１００ｃｍ）の可塑剤量の最大値と最小値の差は５．２％であった。また、フィルムの厚みバラツキ、すなわち最大値と最小値の差は３．０μｍであった。
【００８９】
上記のフィルムを、２８℃温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比０．５：８）水溶液に浸漬して、３．３倍まで延伸させながらＰＶＡフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータル延伸倍率が６．０倍となるように延伸を行った。延伸後、４０℃のオーブンにて４分間乾燥を行い、厚さ２３μｍの偏光フィルムを作製した。
【００９０】
（比較例２）
重合度２４００、厚さ６０μｍ、グリセリン含有量１１．９％のＰＶＡフィルムを使用した。なお、フィルム（１００ｃｍ×１００ｃｍ）の可塑剤量の最大値と最小値の差は３．３％であった。また、フィルムの厚みバラツキ、すなわち最大値と最小値の差は１．７μｍであった。
【００９１】
上記のフィルムを、２８℃温水中に６０秒間浸漬し膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウム（重量比０．５：８）水溶液に浸漬して、３．３倍まで延伸させながらＰＶＡフィルムを染色した。その後、６５℃のホウ酸エステル水溶液中で、トータル延伸倍率が６．０倍となるように延伸を行った。延伸後、４０℃のオーブンにて４分間乾燥を行い、厚さ２３μｍの偏光フィルムを作製した。
【００９２】
実施例、比較例で作製した偏光フィルムの染色ムラを、以下の評価基準にて目視で評価した。その結果を表１に示す。

【００９３】
（ＰＶＡ中のグリセリン量の測定方法）
約１ｃｍ角程度の大きさに裁断したＰＶＡフィルム約０．１２ｇをサンプリングし、これに熱水約１５ｍｌを加え、９０℃の湯浴で１時間湯煎して完全に溶解させた。試料溶液の温度を室温に戻し、蒸留水で２５ｍｌにメスアップし、これをガスクロマトグラフィー（ＧＣ）にて分析した。

【００９４】

【００９５】
表１の結果より、可塑剤含有量のバラツキが３．０％以下であれば染色ムラが視認できない程度となり、また、ＰＶＡフィルムの厚みバラツキが少なくなるほど染色ムラがなくなることがわかる。
【００９６】
（実施例４）
各実施例で作製した偏光フィルムの両面に、７％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フィルム（厚み方向位相差値４０ｎｍ）を貼りあわせ、７０℃加熱下で乾燥処理を行うことで総厚１８５μｍの偏光板を得た。偏光板の片側にはセルと貼りあわせる為に、厚み２５μｍの粘着剤を塗布した。
【００９７】
得られた偏光板の光学特性（単体透過率、偏光度）を、以下の方法にて測定した。その結果を表２にまとめて示す。
【００９８】
（単体透過率）
分光光度計（村上色彩技術研究所製、ＤＯＴ−３）を用いて測定し、ＪｌＳ　Ｚ　８７０１の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。
【００９９】
（クロスニコル偏光度）
２枚の同じ偏光板を偏光軸が平行になるように重ね合わせた場合の透過率（Ｈ_０）と、直交に重ね合わせた場合の透過率（Ｈ_９０）とを、上記の透過率の測定方法に準じて測定し、以下の式から偏光度を求めた。なお、平行の透過率（Ｈ_０）と直交の透過率（Ｈ_９０）は、視感度補正したＹ値である。
【０１００】
【数１】

【０１０１】

【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、染色ムラのない偏光フィルムが作製される。そのため、高コントラストの表示装置に用いた際にも表示ムラが視認されることなく、高透過率かつ高偏光度の偏光板が得られる。
【０１０３】
また、液晶表示装置ならびにエレクトロルミネッセンス表示装置市場では、価格低減のため、光学フィルムの後加工（切断）からセルヘの貼合までを一貫生産するインハウス製造法が求められているが、本発明の偏光フィルムによれば、染色ムラのある不良エリアを判断する検査工程が不要となるため、チップカットした直後の外観検査や梱包などオフライン工程が不要となり、一貫して液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置に貼り合わせるインハウス製造が可能となる。これにより、表示装置のコストダウンを図ることができるとともに、その製造工程管理も容易となる。よって、その工業的価値は大である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing film and a polarizing plate used for a flat panel display and the like. The invention also relates to a display device using the same. Furthermore, the present invention relates to an in-house manufacturing method for a liquid crystal or electroluminescence display device.
[0002]
[Prior art]
Generally, a polarizing film is formed by performing iodine dyeing on a polyvinyl alcohol film, performing crosslinking using a crosslinking agent, and uniaxially stretching. The impregnation of the polyvinyl alcohol film with iodine is performed after the polyvinyl alcohol film is swollen in water, and the molecular structure of the polyvinyl alcohol is easily swelled by swelling the film.
[0003]
By the way, in recent years, the use of liquid crystal displays has been expanded and the use for TV applications has been progressing, and the brightness of the backlight of the display has been greatly increased, and the image quality has also been improved. There is a problem of iodine dyeing unevenness of the polarizing plate. For this reason, it has been pointed out that, as in the past, if a polyvinyl alcohol film was swollen in water and dyed with iodine, it was difficult to obtain a polarizing plate characteristic that could sufficiently satisfy the required performance of a future liquid crystal display. .
[0004]
It has been thought that the cause of unevenness in the current dyeing state by iodine dyeing is that the state of the polyvinyl alcohol film before dyeing may not be in a state in which it is easily dyed. It has been confirmed as a measurement result that the physical property values in the initial state of the film vary, and there is a research result indicating that the variation has a correlation with uneven dyeing. Therefore, it is important that the physical properties of the polyvinyl alcohol film be as uniform as possible as the state of the polyvinyl alcohol film before iodine staining.
[0005]
As a method for manufacturing a polarizing film, a polarizing film having a degree of polarization of 99% or more is obtained by iodine-staining and uniaxially stretching a PVA film formed from a solution in which a plasticizer is mixed in an amount of 15% by weight or more with polyvinyl alcohol (PVA). Is disclosed (for example, refer to Patent Document 1). Further, after uniaxially stretching a polyvinyl alcohol-based film formed from a composition in which polyglycerin is blended with a vinyl alcohol-based polymer, by iodine dyeing, excellent stretchability, polarization degree, transmittance, etc. A method for producing a polarizing film having excellent optical characteristics is also disclosed (for example, see Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-289225
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-3007
[Patent Document 3]
JP 2001-343529 A
[Problems to be solved by the invention]
However, as a result of investigating the correlation between uneven dyeing and the initial physical properties of the polyvinyl alcohol film, in-plane unevenness of the plasticizer content in the film, particularly unevenness in the content in the TD direction, has been raised as one of the causes of uneven dyeing. Was. This is because the plasticizer contained in the polyvinyl alcohol film is eluted from the film by swelling in the film swelling step before dyeing, and the amount and rate of elution of the plasticizer are different in the film plane, so it is considered to be an easily dyeable portion. It is considered that a difficult part occurs.
[0010]
However, as described above, after the polyvinyl alcohol film is swollen in water, it is general that the film is dyed with iodine. And the initial state of the polyvinyl alcohol film was not much focused on.
[0011]
Furthermore, in the market for liquid crystal and electroluminescent display devices, price competition is fierce.Therefore, it is being studied to cut the cost by punching the raw material of the optical film, and performing the processes from sorting to lamination on an integrated line. Therefore, a polarizing plate that can be manufactured in-house has been demanded.
[0012]
Therefore, the present invention is directed to a polarizing film having no dyeing unevenness and capable of realizing excellent display quality without display unevenness even when used for a high-brightness liquid crystal display device or an electroluminescent display device, and a polarizing plate using the same. , And a display device. Still another object of the present invention is to provide an in-house manufacturing method for a liquid crystal or electroluminescence display device using the above-mentioned polarizing plate.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, before performing iodine staining on the polyvinyl alcohol film, the polyvinyl alcohol film is optimally dyed easily, that is, the physical property values of the film are as uniform as possible. It was found that it was important to do so, and the present invention was reached.
[0014]
That is, the present invention is a polarizing film comprising a stretched film of a hydrophilic polymer containing a dichroic substance, the plasticizer content of the area of 70 mm × 70 mm in the plane of the hydrophilic polymer film. It is intended to provide a polarizing film characterized in that a difference between a maximum value and a minimum value is 3.0% by mass or less. By reducing the variation in the plasticizer content of the polyvinyl alcohol film and making the plasticizer content as close as possible in the vicinity of the plane, there is no difference in the dissolution rate and amount of the plasticizer due to swelling, Even if there is some variation in the physical property values, the difference in local dyeability is reduced, so that the dyeing unevenness is improved and the visual uniformity is improved.
[0015]
In the polarizing film, the content of the plasticizer in the hydrophilic polymer film is preferably 5.0 to 20.0% by mass. Preferably, the plasticizer is glycerin and the dichroic substance is iodine.
[0016]
Further, it is difficult to uniformly control the retardation value generated at the time of stretching the film only by making the plasticizer content locally uniform, and the initial thickness of the film is also important. The thickness variation in the film plane is allowed to some extent, but if there is a local change, it becomes visually recognized. Therefore, in the polarizing film of the present invention, the hydrophilic polymer film is a polyvinyl alcohol-based film, and the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness between the 70 mm × 70 mm regions in the film plane, It is preferably 1.5 μm or less.
[0017]
Further, the present invention provides a polarizing plate, wherein a protective film is laminated on at least one side of the polarizing film produced by the above-mentioned production method. In the polarizing plate, the retardation value (Rth) in the thickness direction of the protective film is preferably from -90 to +75 nm. Here, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d, where nx and ny are the main refractive indices in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness.
[0018]
The polarizing plate has a single transmittance of 43.0% or more and a crossed Nicols degree of polarization of 99.0 or more.
[0019]
The present invention also provides a compensating polarizing plate obtained by laminating an optical compensation layer on the above-mentioned polarizing plate.
[0020]
Further, the present invention provides a liquid crystal display device characterized in that the polarizing plate is arranged on at least one side of a liquid crystal cell, or an electroluminescent display device characterized by using the polarizing plate. Therefore, it is preferable that the liquid crystal display device uses a plastic cell.
[0021]
Further, the present invention provides an in-house manufacturing method, wherein the polarizing plate is attached to a liquid crystal or an electroluminescence display immediately after the chip is cut.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polarizing film of the present invention is a polarizing film composed of a stretched film of a hydrophilic polymer containing a dichroic substance, and a plasticizer content in a region of 70 mm × 70 mm in a plane of the hydrophilic polymer film. Is less than 3.0% by mass. The "difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer content between the regions of 70 mm x 70 mm" means, for each region of 70 mm x 70 mm in the hydrophilic polymer film surface, the plasticizer contained therein is When measured, it is defined as the difference between the maximum and minimum values of the measurement result. That is, when the hydrophilic polymer film is divided into portions having a size of 70 mm in length and width, the difference in the amount of the plasticizer contained in each portion is at most 3.0% by mass. The difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer content is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less. When the difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer content exceeds 3.0% by mass, when the polarizing plate is mounted on a high-luminance display device, dyeing unevenness becomes visible.
[0023]
Examples of the above-mentioned hydrophilic polymer film include polyvinyl alcohol and partially formalized polyvinyl alcohol, and those obtained by polymerizing vinyl acetate and then saponifying, or adding a small amount of unsaturated carboxylic acid and unsaturated sulfonic acid to vinyl acetate. And a copolymerizable monomer such as a cationic monomer. A polyvinyl alcohol-based film is preferably used because the dyeability with iodine is good. The polyvinyl alcohol-based film is a film formed by an arbitrary method such as a casting method, a casting method, and an extrusion method in which a polyvinyl alcohol-based resin is cast by casting a stock solution in which water or an organic solvent or a mixed solution is dissolved. It can be used as appropriate. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and any arbitrary degree can be used. From the viewpoint of the solubility of the film in water, the average degree of polymerization is preferably from 100 to 5,000, more preferably from 1,000 to 4,000. is there. The saponification degree is preferably at least 75 mol%, more preferably from 98 to 100 mol%.
[0024]
Further, the thickness of the polyvinyl alcohol-based film is generally 110 μm or less, and preferably 38 to 76 μm. When the thickness exceeds 110 μm, the color change of the display panel becomes large when the display panel is mounted on a liquid crystal display device. On the other hand, when the film thickness is too thin, stretching becomes difficult. The difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness in a region of 70 mm × 70 mm in the plane of the polyvinyl alcohol-based film is preferably 1.5 μm or less. If the thickness is larger than 1.5 μm, it is difficult to control the phase difference value unevenness generated at the time of stretching the film, and the dyeing unevenness is visually recognized. The difference between the maximum value and the minimum value is preferably 0.8 μm or less.
[0025]
The amount of the plasticizer contained in the hydrophilic polymer film is not particularly limited, but is preferably from 5.0 to 20.0% by mass based on the whole film in order to minimize dyeing unevenness. . The plasticizer content is more preferably from 9.0 to 15.0% by mass, and particularly preferably from 10.5 to 13.5% by mass. If the plasticizer content is too small, uneven swelling of the hydrophilic polymer film will be insufficient, and dyeing unevenness will occur.On the other hand, if the plasticizer content is too large, the amount of plasticizer eluted from the film will vary, resulting in uneven dyeing. appear.
[0026]
Here, the plasticizer is not particularly limited as long as it can plasticize the hydrophilic polymer film, and a conventionally known plasticizer can be used. A plasticizer is preferably used. Specific examples include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and low molecular weight polyethylene glycol (Mw: 200 to 400), and glycerin derivatives such as glycerin, diglycerin and triglycerin. Among them, glycerin derivatives are preferred because of their strong interaction with PVA and high compatibility, and glycerin is particularly preferred.
[0027]
The hydrophilic polymer film is subjected to a swelling treatment by a conventional method, followed by a dyeing treatment and a stretching treatment with a dichroic substance, and, if necessary, immersing the film in an aqueous solution such as boric acid or potassium iodide. The film is subjected to a crosslinking treatment, washed with water, and dried to produce the polarizing film of the present invention. The dyeing process and the stretching process may be performed simultaneously or sequentially, and the order is not limited.
[0028]
Here, an example of the method for producing the polarizing film (polarizer) of the present invention will be described. In the dyeing step, usually, the polyvinyl alcohol-based film is immersed in a dyeing bath at 20 to 70 ° C. to which a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye is added for 5 seconds to 20 minutes, and the dichroic substance is Adsorb and stretch to 2 to 4 times the original length. The concentration of the dichroic substance in the dyeing bath is usually 0.1 to 10.0 parts by mass per 100 parts by mass of water. An auxiliary agent such as potassium iodide may be added to the dye bath in an amount of 2 to 20 parts by mass, and a small amount of an organic solvent compatible with water may be contained in addition to the aqueous solvent.
[0029]
In the crosslinking step, the dyed polyvinyl alcohol-based film is usually stretched in a boron compound-containing aqueous solution at a total stretch ratio of 5 to 7 times. The composition of the boron compound-containing aqueous solution to be subjected to the crosslinking treatment is usually 1 to 10 parts by mass of a PVA crosslinking agent such as boric acid, borax, glyoxal, glutaraldehyde or the like, alone or as a mixture, per 100 parts by mass of water. An auxiliary agent such as potassium iodide may be added to the crosslinking bath in an amount of 0.05 to 15% by mass, which is particularly preferable in that uniform properties in the plane are obtained. The temperature of the aqueous solution is usually in the range of 20 to 70C, preferably 40 to 60C. The immersion time is not particularly limited, but is usually 1 second to 15 minutes. In addition to the water solvent, a small amount of an organic solvent compatible with water may be contained.
[0030]
In the case of stretching the polyvinyl alcohol-based film, the stretching method and the number of stretching are not particularly limited, and may be performed in each step of dyeing and crosslinking, or may be performed in only one of the steps. Further, it may be performed a plurality of times in the same step.
[0031]
The polyvinyl alcohol-based film subjected to the iodine adsorption orientation treatment or the like is washed with water and dried at 20 to 80 ° C. for 1 minute to 10 minutes to obtain a polarizing film.
[0032]
Although the thickness of the polarizing film of the present invention is not particularly limited, it is generally 1 to 80 μm, and particularly preferably 2 to 45 μm. When the thickness exceeds 80 μm, the color change of the display panel becomes large when the display panel is mounted on a liquid crystal display device. On the other hand, when the film thickness is too thin, stretching becomes difficult.
[0033]
The polarizing plate may be a polarizing film itself or a polarizing film provided with a transparent protective layer on one or both sides of the polarizing film. The transparent protective layer can be formed by an appropriate method such as a film laminating method or a coating method, and an appropriate transparent resin or the like can be used for the formation. Further, the transparent protective layer may be made of, for example, silica or alumina having an average particle size of 0.5 to 5 μm, inorganic fine particles which may be conductive such as titania or zirconia, tin oxide or indium oxide, cadmium oxide or antimony oxide, or crosslinked. Alternatively, there may be mentioned those in which transparent fine particles such as organic fine particles such as an uncrosslinked polymer are contained to impart a fine uneven structure to the surface.
[0034]
Here, as a protective film material to be a transparent protective layer, for example, an acetate resin such as triacetyl cellulose, a polyester resin, a polysulfone resin, a polyethersulfone resin, a polycarbonate resin, a polynorbornene resin, a polyamide resin Examples include, but are not limited to, resins, polyimide resins, polyolefin resins, acrylic resins, and the like.
[0035]
Further, a polymer film described in Patent Document 3, for example, a film made of a mixed extruded product of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer is also included. .
[0036]
A transparent protective layer that can be particularly preferably used in view of polarization characteristics and durability is a triacetylcellulose film whose surface is saponified with an alkali or the like. The thickness of the transparent protective layer is arbitrary, but is generally 500 μm or less, particularly 1 to 300 μm, and particularly preferably 5 to 300 μm for the purpose of reducing the thickness of the polarizing plate. When transparent protective layers are provided on both sides of the polarizing film, transparent protective films made of different polymers or the like may be used on both sides.
[0037]
Further, it is preferable that the protective film has as little coloring as possible. Therefore, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d (where nx and ny are the main refractive indices in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness). A protective film having a retardation value in the film thickness direction of -90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a retardation value (Rth) in the thickness direction of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The retardation value (Rth) in the thickness direction is more preferably −80 nm to +60 nm, and particularly preferably −70 nm to +45 nm.
[0038]
The transparent protective film used for the protective layer may have been subjected to a hard coat layer, an antireflection treatment, a treatment for preventing sticking, diffusion or antiglare, as long as the object of the present invention is not impaired. The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing the polarizing plate surface from being scratched, and for example, transparently protects a cured film having an excellent hardness and a sliding property by an appropriate ultraviolet curable resin such as an acrylic or silicone resin. It can be formed by a method of adding to the surface of the film.
[0039]
On the other hand, the anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the surface of the polarizing plate, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art. In addition, anti-sticking is performed for the purpose of preventing adhesion to the phosphorous contact layer, and anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the visibility of light transmitted through the polarizing plate. For example, it can be formed by giving a fine uneven structure to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a roughening method by a sand blast method or an embossing method, or a method of blending transparent fine particles.
[0040]
Examples of the fine particles used for forming the transparent protective layer having the above-mentioned surface fine uneven structure include silica and alumina having an average particle diameter of 0.5 to 50 μm, titania and zirconia, tin oxide and indium oxide, cadmium oxide and antimony oxide, and the like. And transparent fine particles such as inorganic fine particles that may be conductive, and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer. The amount of the fine particles to be used is generally 2 to 50 parts by weight, particularly 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the transparent resin.
[0041]
The anti-glare layer containing the transparent fine particles can be provided as the transparent protective layer itself or as a coating layer on the surface of the transparent protective layer. The anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a viewing angle expanding function) for diffusing light transmitted through the polarizing plate to increase the viewing angle or the like. The above-described anti-reflection layer, anti-sticking layer, diffusion layer, anti-glare layer, and the like can be provided as an optical layer made of a sheet or the like provided with these layers, separately from the transparent protective layer.
[0042]
The bonding treatment between the polarizer (polarizing film) and the transparent protective film as the protective layer is not particularly limited. For example, an adhesive made of a vinyl alcohol-based polymer, boric acid, borax, glutar It can be carried out via an adhesive comprising at least a water-soluble crosslinking agent of a vinyl alcohol-based polymer such as aldehyde, melamine, and oxalic acid. Such an adhesive layer can be formed as a coating and drying layer of an aqueous solution or the like. When adjusting the aqueous solution, other additives and a catalyst such as an acid can be blended as necessary. In particular, when a polyvinyl alcohol-based polymer is used for the polarizer, it is preferable to use an adhesive made of polyvinyl alcohol in that the adhesiveness with the polymer is the best. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is generally 1 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 300 nm, and particularly preferably 20 nm to 100 nm.
[0043]
The polarizing plate according to the present invention can be used as an optical member laminated with another optical layer in practical use. The optical layer is not particularly limited, and examples thereof include a reflection plate, a semi-transmission reflection plate, a retardation plate (including a λ plate such as a 波長 wavelength plate and a） wavelength plate), a viewing angle compensation film and a brightness enhancement film. One or more appropriate optical layers that may be used for forming a liquid crystal display device or the like can be used. In particular, a reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate obtained by further laminating a reflecting plate or a transflective reflecting plate on the polarizing plate comprising the polarizing film of the present invention and the protective film described above, and the polarizing film and the protective film described above. Compensated polarized light in which a viewing angle compensation film is further laminated on a polarizing plate composed of a film and an elliptically polarizing plate or a circular polarizing plate in which a retardation plate is further laminated, and a polarizing plate composed of the above-described polarizing film and a protective film. A polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on a plate or a polarizing plate comprising the above-described polarizing film and a protective film is preferable.
[0044]
A reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate in which a reflective plate or a transflective reflector is further laminated on the above-described polarizing plate will be described.
[0045]
The reflecting plate is provided on a polarizing plate to form a reflecting polarizing plate. The reflection type polarizing plate is usually arranged on the back side of the liquid crystal cell, and forms a liquid crystal display device (reflection type liquid crystal display device) which reflects incident light from the viewing side (display side) to display. The reflective polarizing plate has an advantage that a built-in light source such as a backlight can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thin. 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 side of the polarizing plate. Specific examples thereof include a transparent protective film that has been matted as required, and a reflective layer formed by attaching a foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one surface.
[0046]
Further, a reflective polarizing plate having a reflective layer on which the fine uneven structure is reflected on the transparent protective film having a fine uneven structure on the surface by containing fine particles, and the like are also included. The reflective layer having the fine surface irregularity structure has the advantage of diffusing incident light by irregular reflection, preventing directivity and glaring appearance, and suppressing unevenness in brightness and darkness. This transparent protective film can be formed by a method of directly attaching a metal to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as an evaporation method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, and a sputtering method, and a plating method.
[0047]
In addition, instead of the method of directly attaching the reflective plate to the transparent protective film of the polarizing plate, the reflective plate can be used as a reflective sheet in which a reflective layer is provided on an appropriate film according to the transparent protective film. Since the reflection layer of the reflection plate is usually made of a metal, the use form in which the reflection surface is covered with a film, a polarizing plate, or the like is intended to prevent a decrease in the reflectance due to oxidation and to maintain the initial reflectance for a long time. It is preferable from the viewpoint of avoiding separately providing a protective layer.
[0048]
The transflective polarizing plate is a transflective reflective layer in the above-mentioned reflective polarizer, and includes a half mirror that reflects and transmits light on the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. 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 of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate is formed. That is, the transflective polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0049]
Next, an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate or a λ plate is further laminated on the above-described polarizing plate will be described.
[0050]
The phase difference plate is used to change linearly polarized light into elliptically polarized light or circularly polarized light, change elliptically polarized light or circularly polarized light into linearly polarized light, or change the polarization direction of linearly polarized light. In particular, a so-called quarter-wave plate (also referred to as a λ / 4 plate) is used as a retardation plate that changes linearly polarized light into elliptically polarized light or circularly polarized light, or changes elliptically polarized light or circularly polarized light into linearly polarized light. A half-wave plate (also referred to as a λ / 2 plate) is generally used to change the polarization direction of linearly polarized light.
[0051]
The above-mentioned elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by birefringence of a liquid crystal layer of a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device to provide a monochrome display without the coloring. Used effectively for Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring which occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented). Further, 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 in which the image is displayed in color, and has a function of preventing reflection.
[0052]
As the retardation plate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene and other polyolefins, polyarylate, polyamide, birefringent film formed by stretching a polymer film such as polynorbornene, liquid crystal polymer Examples include an alignment film and a film in which an alignment layer of a liquid crystal polymer is supported by a film.
[0053]
Retardation plates include various wavelength plates such as や and 、, for example, for compensation of coloring due to birefringence of a liquid crystal layer and compensation of a viewing angle such as expansion of a viewing angle. The film may have a phase difference, and may be an obliquely oriented film in which the refractive index in the thickness direction is controlled. Further, two or more kinds of retardation plates may be laminated to control optical characteristics such as retardation.
[0054]
The above-mentioned inclined alignment film is, for example, a method in which a heat-shrinkable film is adhered to a polymer film, and the polymer film is stretched or / and shrunk under the action of its shrinkage by heating, or a method in which a liquid crystal polymer is obliquely aligned. And so on.
[0055]
Next, a compensation polarizing plate in which a viewing angle compensation film is further laminated on the above-described polarizing plate will be described.
[0056]
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. As such a viewing angle compensation film, a film obtained by coating a discotic liquid crystal on a triacetyl cellulose film or the like, or a retardation plate is used. For a normal retardation plate, a polymer film having birefringence, which is uniaxially stretched in the plane direction, is used, whereas a retardation plate used as a viewing angle compensation film is biaxially stretched in the plane direction. For example, a polymer film having birefringence, or a bidirectionally stretched film such as an obliquely oriented polymer film which is uniaxially stretched in the plane direction and stretched also in the thickness direction and has a controlled refractive index in the thickness direction is used. Examples of the obliquely oriented film include a film obtained by bonding a heat shrinkable film to a polymer film and subjecting the polymer film to a stretching treatment and / or a shrinking treatment under the action of the shrinkage force caused by heating, or a film obtained by obliquely orienting a liquid crystal polymer. Is mentioned. As the raw material polymer of the retardation plate, the same polymer as the polymer used in the above-mentioned retardation plate is used.
[0057]
Next, a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on the above-described polarizing plate will be described.
[0058]
This polarizing plate is usually provided and used on the back side of a liquid crystal cell. The brightness enhancement film reflects linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light is incident due to reflection from a backlight or the back side of a liquid crystal display device or the like, and exhibits characteristics of transmitting other light. It is. Light from a light source such as a backlight is incident to obtain transmitted light in a predetermined polarization state, and light other than the predetermined polarization state is reflected without transmitting. The light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflection layer or the like provided on the rear side and re-incident on the brightness enhancement plate, and a part or all of the light is transmitted as light in a predetermined polarization state, In addition to increasing the amount of light transmitted through the brightness enhancement film, the polarization can be improved by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizer to increase the amount of light that can be used for liquid crystal image display and the like. When light is incident from the back side of a liquid crystal cell through a polarizer with a backlight or the like without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not match the polarization axis of the polarizer is almost absorbed by the polarizer. And does not pass through the polarizer. That is, although it depends on the characteristics of the polarizer used, about 50% of the light is absorbed by the polarizer, and accordingly, the amount of light available for liquid crystal image display and the like decreases, and the image becomes darker. The brightness enhancement film reflects light having a polarization direction that is absorbed by the polarizer into the polarizer, reflects the light once on the brightness enhancement film, and further inverts the light through a reflective layer and the like provided on the back side. Then, re-incident on the brightness enhancement plate is repeated. Then, only the polarized light whose polarization direction is reflected and inverted between the two is polarized so as to be able to pass through the polarizer is transmitted and supplied to the polarizer. The liquid crystal display device can be efficiently used for displaying an image, and the screen can be brightened.
[0059]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like. The light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided diffuses the passing light evenly, and at the same time, eliminates the polarization state and changes to a non-polarization state. That is, it returns to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer or the like, reflected through the reflection layer or the like, passed through the diffusion plate again, and re-enters the brightness enhancement film. By providing the diffuser for returning to the original natural light state, it is possible to maintain the brightness of the display screen, reduce unevenness in the brightness of the display screen, and provide a uniform bright screen. By providing a diffuser plate that returns to the original natural light state, the number of repetitions of reflection of the first incident light increases moderately, and together with the diffusion function of the diffuser plate, a uniform bright display screen can be provided. it is conceivable that.
[0060]
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. (Such as "D-BEF" manufactured by 3M), a cholesteric liquid crystal layer, especially an oriented film of a cholesteric liquid crystal polymer, and a substrate having the oriented liquid crystal layer supported on a film substrate ("PCF350" manufactured by Nitto Denko Corporation, Merck An appropriate material such as “Transmax” manufactured by the company, which exhibits a characteristic of reflecting one of the left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting the other light, may be used.
[0061]
Therefore, in a brightness enhancement film of a type that transmits linearly polarized light having a predetermined polarization axis, the transmitted light is incident on the polarizing plate as it is, with the polarization axis aligned, thereby efficiently transmitting the light while suppressing absorption loss by the polarizing plate. Can be. On the other hand, in the case of a brightness enhancement film that transmits circularly polarized light, such as a cholesteric liquid crystal layer, it can be directly incident on a polarizer.However, from the viewpoint of suppressing absorption loss, the transmitted circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. It is preferable that the light is incident on the polarizing plate. By using a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
[0062]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region is, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for monochromatic light such as light having a wavelength of 550 nm, and another phase difference layer. It can be obtained by a method of superimposing a retardation layer exhibiting characteristics (for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate). Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers. Note that the cholesteric liquid crystal layer can also be a combination of two or three or more layers having different reflection wavelengths in a combined configuration. Thereby, it is possible to obtain circularly polarized light that reflects circularly polarized light in a wide wavelength range such as a visible light range, and it is possible to obtain transmitted circularly polarized light in a wide wavelength range based on the reflected light.
[0063]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a transflective elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate and retardation plate may be used.
[0064]
The optical member in which two or three or more optical layers are laminated can be formed by a method in which the optical members are sequentially laminated separately in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. This has the advantage that the stability of quality and the workability of assembly are excellent and the manufacturing efficiency of a liquid crystal display device or the like can be improved. Note that an appropriate bonding means such as an adhesive layer can be used for lamination.
[0065]
The above-mentioned polarizing plate or optical member may be provided with an adhesive layer for bonding to another member such as a liquid crystal cell. The pressure-sensitive adhesive layer can be formed with an appropriate pressure-sensitive adhesive, such as an acrylic resin, according to the related art. In particular, from the viewpoint of preventing foaming and peeling phenomena due to moisture absorption, preventing deterioration of optical characteristics due to a difference in thermal expansion, preventing warpage of a liquid crystal cell, and thus forming a high quality and durable liquid crystal display device, the moisture absorption rate is high. It is preferable that the pressure-sensitive adhesive layer is low and has excellent heat resistance. In addition, an adhesive layer or the like that contains fine particles and exhibits light diffusibility can be used. The adhesive layer may be provided on a necessary surface if necessary.For example, if mention is made of a protective layer of a polarizing plate comprising a polarizing film and a protective layer, an adhesive layer may be provided on one or both sides of the protective layer, if necessary. May be provided.
[0066]
The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 30 μm, more preferably 10 to 25 μm, and particularly preferably 15 to 25 μm. By setting the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer within this range, the stress generated when the polarizing plate behaves in a dimensional manner can be reduced, and the phenomenon that the surface of the polarizing plate is stained by the pressure-sensitive adhesive can be prevented.
[0067]
When the pressure-sensitive adhesive layer provided on the polarizing plate or the like is exposed on the surface, it is preferable to cover the pressure-sensitive adhesive layer with a separator until the pressure-sensitive adhesive layer is put to practical use for the purpose of preventing contamination and the like. The separator is formed by a method of providing a release coat with a suitable release agent such as a silicone-based or long-chain alkyl-based, fluorine-based or molybdenum sulfide as needed, on an appropriate thin leaf according to the transparent protective film or the like. be able to.
[0068]
In addition, each layer such as a polarizing film or a transparent protective film, an optical layer or an adhesive layer forming the above-described polarizing plate or optical member is, for example, a salicylate compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, nickel It may have an ultraviolet absorbing ability by an appropriate method such as a method of treating with an ultraviolet absorbing agent such as a complex salt compound.
[0069]
The polarizing plate according to the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device and an electroluminescence display device (organic and inorganic EL). For example, the polarizing plate is disposed on one side or both sides of a liquid crystal cell. It can be used for a liquid crystal display device such as a reflective type, a transflective type, or a transmissive / reflective type. The liquid crystal cell forming the liquid crystal display device is arbitrary, for example, an appropriate type such as an active matrix drive type represented by a thin film transistor type, a simple matrix drive type represented by a twisted nematic type or a super twisted nematic type, or the like. May be used.
[0070]
When a polarizing plate or an optical member is provided on both sides of the liquid crystal cell, they may be the same or different. Further, in forming the liquid crystal display device, one or more layers of appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight can be arranged at appropriate positions.
[0071]
In the above-described display device, the substrate to be used is arbitrary, but a plastic substrate is preferable because it is excellent in weight and thickness reduction. The plastic substrate is not particularly limited, and any conventionally known plastic substrate can be used. Examples of the resin forming the plastic substrate include thermoplastic resins such as polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, polyester, polysulfone, polymethylmethacrylate, polyetherimide, and polyamide; epoxy resins, unsaturated polyester, and polydiallyl. Examples thereof include thermosetting resins such as phthalate and polyisobonyl methacrylate. One or more of such resins can be used, and they can also be used as a copolymer or a mixture with other components.
[0072]
Among the above substrate forming resins, transparency, excellent in impact resistance, chemical resistance, optical isotropy, low absorption, low moisture permeability, oxygen etc. From the viewpoint of excellent gas barrier properties, a resin composed of a cured product of an epoxy resin (particularly, an alicyclic epoxy resin) and an epoxy composition containing an acid anhydride curing agent and a phosphorus curing catalyst is preferable.
[0073]
Next, an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described. In general, in an organic EL display device, a luminous body (organic electroluminescent luminous body) is formed by sequentially laminating a transparent electrode, an organic luminescent layer, and a metal electrode on a transparent substrate. Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like, and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a configuration having various combinations such as a stacked body of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, or a stacked body of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer thereof is known. Has been.
[0074]
In an organic EL display device, 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 excites a fluorescent substance. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent substance emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination on the way is the same as that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity accompanied by rectification with respect to the applied voltage.
[0075]
In an organic EL display device, at least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Usually, a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. Used as On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually a metal electrode such as Mg-Ag or Al-Li is used.
[0076]
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. Therefore, the organic light emitting layer transmits light almost completely, similarly to the transparent electrode. As a result, when light is incident from the surface of the transparent substrate during non-light emission, light transmitted through the transparent electrode and the organic light-emitting layer and reflected by the metal electrode again exits to the surface side of the transparent substrate, and when viewed from the outside, The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0077]
In an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous body 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 can be provided on the side, and a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
[0078]
Since 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 by the polarizing function. In particular, if the retardation plate is formed of a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is adjusted to π / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. .
[0079]
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 retardation plate. In particular, when the retardation plate is a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is π / 4, the light becomes circularly polarized light. .
[0080]
This circularly polarized light transmits 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 cannot pass through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0081]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to only the following Examples. In each example, “% by mass” is abbreviated as “%” unless otherwise specified.
[0082]
(Example 1)
A PVA film having a degree of polymerization of 2400, a thickness of 60 μm, and a glycerin content of 12.0% was used. The difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer amount of the film (100 cm × 100 cm) was 1.3%. The thickness variation of the film, that is, the difference between the maximum value and the minimum value was 0.5 μm.
[0083]
The film was immersed in warm water at 28 ° C. for 60 seconds to swell. Next, the PVA film was dyed while being immersed in an aqueous solution of iodine / potassium iodide (weight ratio: 0.5: 8) and stretched up to 3.3 times. Thereafter, the film was stretched in a boric acid ester aqueous solution at 65 ° C. so that the total stretching ratio became 6.0 times. After stretching, drying was performed in an oven at 40 ° C. for 4 minutes to produce a polarizing film having a thickness of 23 μm.
[0084]
(Example 2)
A PVA film having a degree of polymerization of 2400, a thickness of 60 μm, and a glycerin content of 13.3% was used. The difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer amount of the film (100 cm × 100 cm) was 2.8%. The thickness variation of the film, that is, the difference between the maximum value and the minimum value was 1.3 μm.
[0085]
The film was immersed in warm water at 28 ° C. for 60 seconds to swell. Next, the PVA film was dyed while being immersed in an aqueous solution of iodine / potassium iodide (weight ratio: 0.5: 8) and stretched up to 3.3 times. Thereafter, the film was stretched in a boric acid ester aqueous solution at 65 ° C. so that the total stretching ratio became 6.0 times. After stretching, drying was performed in an oven at 40 ° C. for 4 minutes to produce a polarizing film having a thickness of 23 μm.
[0086]
(Example 3)
A PVA film having a degree of polymerization of 1700, a thickness of 60 μm, and a glycerin content of 11.5% was used. The difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer amount of the film (100 cm × 100 cm) was 1.8%. The thickness variation of the film, that is, the difference between the maximum value and the minimum value, was 3.0 μm.
[0087]
The film was immersed in warm water at 28 ° C. for 60 seconds to swell. Next, the PVA film was dyed while being immersed in an aqueous solution of iodine / potassium iodide (weight ratio: 0.5: 8) and stretched up to 3.3 times. Thereafter, the film was stretched in a boric acid ester aqueous solution at 65 ° C. so that the total stretching ratio became 6.0 times. After stretching, drying was performed in an oven at 40 ° C. for 4 minutes to produce a polarizing film having a thickness of 23 μm.
[0088]
(Comparative Example 1)
A PVA film having a degree of polymerization of 1700, a thickness of 60 μm, and a glycerin content of 13.0% was used. The difference between the maximum and the minimum of the plasticizer amount of the film (100 cm × 100 cm) was 5.2%. The thickness variation of the film, that is, the difference between the maximum value and the minimum value, was 3.0 μm.
[0089]
The film was immersed in warm water at 28 ° C. for 60 seconds to swell. Next, the PVA film was dyed while being immersed in an aqueous solution of iodine / potassium iodide (weight ratio: 0.5: 8) and stretched up to 3.3 times. Thereafter, the film was stretched in a boric acid ester aqueous solution at 65 ° C. so that the total stretching ratio became 6.0 times. After stretching, drying was performed in an oven at 40 ° C. for 4 minutes to produce a polarizing film having a thickness of 23 μm.
[0090]
(Comparative Example 2)
A PVA film having a degree of polymerization of 2400, a thickness of 60 μm, and a glycerin content of 11.9% was used. The difference between the maximum value and the minimum value of the plasticizer amount of the film (100 cm × 100 cm) was 3.3%. The thickness variation of the film, that is, the difference between the maximum value and the minimum value was 1.7 μm.
[0091]
The film was immersed in warm water at 28 ° C. for 60 seconds to swell. Next, the PVA film was dyed while being immersed in an aqueous solution of iodine / potassium iodide (weight ratio: 0.5: 8) and stretched up to 3.3 times. Thereafter, the film was stretched in a boric acid ester aqueous solution at 65 ° C. so that the total stretching ratio became 6.0 times. After stretching, drying was performed in an oven at 40 ° C. for 4 minutes to produce a polarizing film having a thickness of 23 μm.
[0092]
The dyeing unevenness of the polarizing films produced in Examples and Comparative Examples was visually evaluated according to the following evaluation criteria. Table 1 shows the results.

[0093]
(Method for measuring glycerin content in PVA)
About 0.12 g of a PVA film cut into a size of about 1 cm square was sampled, and about 15 ml of hot water was added to the sample, which was then immersed in a 90 ° C. water bath for 1 hour to be completely dissolved. The temperature of the sample solution was returned to room temperature, made up to 25 ml with distilled water, and analyzed by gas chromatography (GC).

[0094]

[0095]
From the results shown in Table 1, it can be seen that if the variation in the content of the plasticizer is 3.0% or less, the dyeing unevenness becomes invisible, and the less the thickness unevenness of the PVA film, the less the dyeing unevenness.
[0096]
(Example 4)
An adhesive consisting of a 7% aqueous solution of polyvinyl alcohol was applied to both surfaces of the polarizing film produced in each of the examples, and the adhesive surface was saponified with an aqueous solution of caustic soda to a 80 μm-thick triacetyl cellulose film (thickness direction retardation value: 40 nm). ) Were bonded and dried under heating at 70 ° C. to obtain a polarizing plate having a total thickness of 185 μm. An adhesive having a thickness of 25 μm was applied to one side of the polarizing plate so as to be bonded to the cell.
[0097]
The optical properties (simple transmittance, degree of polarization) of the obtained polarizing plate were measured by the following methods. Table 2 summarizes the results.
[0098]
(Single transmittance)
It is a Y value measured using a spectrophotometer (DOT-3, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) and subjected to luminosity correction using a 2-degree field of view (C light source) of JIS Z8701.
[0099]
(Cross-Nicol polarization degree)
The transmittance (H ₀ ) when two identical polarizing plates are overlapped so that their polarization axes are parallel and the transmittance (H ₉₀ ) when they are overlapped orthogonally are measured for transmittance as described above. The measurement was carried out according to the method, and the degree of polarization was obtained from the following equation. Note that the parallel transmittance (H ₀ ) and the orthogonal transmittance (H ₉₀ ) are Y values corrected for visibility.
[0100]
(Equation 1)

[0101]

[0102]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a polarizing film having no uneven dyeing is produced. Therefore, even when used in a high-contrast display device, a display plate having a high transmittance and a high degree of polarization can be obtained without any visible display unevenness.
[0103]
In the liquid crystal display device and the electroluminescence display device market, an in-house manufacturing method for integrated production from post-processing (cutting) of an optical film to bonding to a cell is required for price reduction. According to the polarizing film, an inspection process for judging defective areas having uneven dyeing is not required, so that an offline process such as visual inspection or packaging immediately after chip cutting is unnecessary, and a liquid crystal display device or an electroluminescence display device is consistently provided. In-house production that can be bonded to a vehicle becomes possible. Thus, the cost of the display device can be reduced, and the manufacturing process can be easily managed. Therefore, its industrial value is great.

Claims (12)

二色性物質を含有する親水性高分子の延伸フィルムからなる偏光フィルムであって、前記親水性高分子フィルムの面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間の可塑剤含有量の最大値と最小値の差が、３．０質量％以下であることを特徴とする偏光フィルム。A polarizing film made of a stretched film of a hydrophilic polymer containing a dichroic substance, wherein the maximum value and the minimum value of the plasticizer content between 70 mm × 70 mm regions in the plane of the hydrophilic polymer film are described. The polarizing film, wherein the difference is 3.0% by mass or less. 前記親水性高分子フィルム中における可塑剤含有量が５．０〜２０．０質量％である請求項１に記載の偏光フィルム。The polarizing film according to claim 1, wherein the content of the plasticizer in the hydrophilic polymer film is 5.0 to 20.0% by mass. 前記可塑剤がグリセリンであり、前記二色性物質がヨウ素である請求項１又は２に記載の偏光フィルム。The polarizing film according to claim 1, wherein the plasticizer is glycerin, and the dichroic substance is iodine. 前記親水性高分子フィルムが、ポリビニルアルコール系フィルムであり、かつそのフィルム面内における７０ｍｍ×７０ｍｍの領域間のフィルム厚の最大値と最小値の差が、１．５μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の偏光フィルム。The hydrophilic polymer film is a polyvinyl alcohol-based film, and the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness between 70 mm × 70 mm regions in the film plane is 1.5 μm or less. 4. The polarizing film according to any one of 3. 請求項１〜４のいずれかに記載の偏光フィルムの少なくとも片面に、保護フィルムを積層したことを特徴とする偏光板。A polarizing plate, comprising a protective film laminated on at least one surface of the polarizing film according to claim 1. 請求項５において、保護フィルムの厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０〜＋７５ｎｍである偏光板。ただし、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄであり、式中、ｎｘ及びｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚である。The polarizing plate according to claim 5, wherein the protective film has a retardation value (Rth) in a thickness direction of -90 to +75 nm. Here, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d, where nx and ny are the main refractive indices in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness. 請求項５又は６において、単体透過率が４３．０％以上で、クロスニコル偏光度が９９．７以上である偏光板。The polarizing plate according to claim 5 or 6, wherein a single transmittance is 43.0% or more and a crossed Nicol polarization degree is 99.7 or more. 請求項５〜７のいずれかに記載の偏光板に光学補償層を積層してなる補償偏光板。A compensating polarizing plate obtained by laminating an optical compensation layer on the polarizing plate according to claim 5. 請求項５〜８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。A liquid crystal display device, wherein the polarizing plate according to any one of claims 5 to 8 is disposed on at least one side of a liquid crystal cell. 請求項９において、プラスチックセルを用いてなる液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the liquid crystal display device uses a plastic cell. 請求項５〜８のいずれかに記載の偏光板を用いたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。An electroluminescent display device using the polarizing plate according to claim 5. 請求項５〜８のいずれかに記載の偏光板が、チップカットされた直後に液晶もしくはエレクトロルミネッセンス表示装置に貼り合わせられることを特徴とするインハウス製造方法。An in-house manufacturing method, wherein the polarizing plate according to any one of claims 5 to 8 is attached to a liquid crystal or electroluminescent display device immediately after chip cutting.