(57)【要約】【課題】光学特性を維持しつつ、偏光フィルム自体の耐久性を高めることを可能で、生産性の高い技術を提供すること。【解決手段】本発明では、フィルムの少なくとも片面に、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を塗布する塗布工程と、該塗布工程を経た後に、塗膜にＵＶ光を照射するＵＶ光照射工程と、該ＵＶ光照射工程後に、前記フィルムを加熱処理する加熱処理工程と、を少なくとも行い前記フィルムの少なくとも片面に有機無機ハイブリット膜からなる保護層を形成する偏光フィルムの製造方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光フィルムの少なくとも片面に、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を塗布する塗布工程と、
該塗布工程を経た後に、塗膜にＵＶ光を照射するＵＶ光照射工程と、
該ＵＶ光照射工程後に、前記偏光フィルムを加熱処理する加熱処理工程と、
を少なくとも行い前記偏光フィルムの少なくとも片面に有機無機ハイブリット膜からなる保護層を形成する偏光フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理工程では、加湿雰囲気下にて加熱を行う請求項１記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムである請求項１または２に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記ケイ素化合物は、ポリシラザン化合物である請求項１から３のいずれか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。
【請求項５】
偏光フィルムの少なくとも片面に、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を塗布する塗布工程と、
該塗布工程を経た後に、塗膜にＵＶ光を照射するＵＶ光照射工程と、
該ＵＶ光照射工程後に、前記偏光フィルムを加熱処理する加熱処理工程と、
を少なくとも行い前記偏光フィルムの少なくとも片面に有機無機ハイブリット膜からなる保護層を形成して偏光フィルムを製造する工程を少なくとも行う偏光板の製造方法。
【請求項６】
偏光フィルムの少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜が形成された偏光フィルム。
【請求項７】
前記偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムである請求項６記載の偏光フィルム。
【請求項８】
前記有機無機ハイブリット膜は、偏光フィルムの少なくとも片面に塗布されたケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を、ＵＶ光照射後、加熱処理することにより形成される請求項６または７に記載の偏光フィルム。
【請求項９】
前記ケイ素化合物は、ポリシラザン化合物である請求項８記載の偏光フィルム。
【請求項１０】
偏光フィルムの少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜が形成された偏光フィルムが少なくとも備えられた偏光板。
【請求項１１】
内面に電極が配置された一対の基板と、
該基板間に挟持された液晶層と、を備える液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射するための光源と、からなり、
前記液晶パネルには、
偏光フィルムの少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜が形成された偏光フィルムが少なくとも備えられた液晶表示装置。
【請求項１２】
（ａ−１）内面に電極が配置された一対の基板と、
（ａ−２）該基板間に挟持された液晶層と、を備え、
少なくとも第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを１組としたピクセルが、複数、２次元マトリクス状に配列されたカラー液晶パネルと、
（ｂ）該カラー液晶パネルに光を照射するための光源と、からなり、
前記光源は、第１原色、第２原色及び第３原色から構成された光の三原色の内の第１原色に相当する第１原色光を出射し、
前記カラー液晶パネルには、
（Ａ）第２サブピクセルと同光路上に配置され、
第２原色に相当する第２原色光を発光する第２原色発光粒子から成り、
前記光源から出射された第１原色光によって励起されて第２原色光を発光する第２原色発光領域と、
（Ｂ）第３サブピクセルと同光路上に配置され、
第３原色に相当する第３原色光を発光する第３原色発光粒子から成り、
前記光源から出射された第１原色光によって励起されて第３原色光を発光する第３原色発光領域と、
（Ｃ）第１サブピクセルと同光路上に配置され、
光源から出射された第１原色光を拡散または通過させる拡散または通過領域と、
（Ｄ）偏光フィルムの少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜が形成された偏光フィルムと、
が少なくとも備えられたカラー液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光フィルムの製造方法に関する。より詳しくは、液晶表示装置に好適に用いることが可能な偏光フィルムおよび偏光板の製造方法、該製造方法により製造された偏光フィルム、並びに該偏光フィルムを用いた偏光板、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力という特長を持ち、コンピューター用ディスプレイ装置、携帯電話機、テレビ受像機など様々な機器の表示装置として広く用いられている。これらの液晶表示装置は主に液晶をガラス基板等で挟持した液晶セルの両面に、一定方向の偏光のみを通過する偏光板を配置した構造となっている。
【０００３】
この液晶表示装置は、使用される用途が大幅に拡大しつつあり、その耐久性の向上が求められていることに伴い、液晶表示装置の各重要部材の耐久性を高めるため等の開発が進みつつある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、接着性および偏光板の耐久性を向上するために、酸素を含むガスの放電プラズマに接触させた後、表面をアルカリ性水溶液に接触させたＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを、保護フィルムとして偏光フィルムに積層させた偏光板が開示されている。このＴＡＣフィルムは、複屈折が小さく安価であるが、水蒸気透過率が大きいことから、保護フィルムとして用いる場合、１枚あたり４０マイクロメートルから１００マイクロメートルの厚さのものを使用するのが通例である。
【０００５】
ところで、従来、偏光板に広く使用されているポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色した偏光フィルムは、外部から水分が浸入するとヨウ素が脱色し偏光度が低下したり、フィルムの変形による歪みによって均一な特性が崩れたりするなどの問題があり耐久性が不十分であった。
【０００６】
そこで、前記のように保護フィルムとしてＴＡＣフィルムを用いると、若干の耐久性の向上は見込めるが、ＴＡＣフィルムの水蒸気バリア性十分でないために、偏光フィルムへの水分の浸入を防ぐことが難しいという問題があった。
【０００７】
これに対して、特許文献２では、ＴＡＣフィルムに替えて、保護フィルムとして熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂フィルムなどの透湿性の小さいフィルムを用いることが提案されている。しかしながら、偏光フィルムと熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂フィルムとをポリビニルアルコール樹脂などの水溶性接着剤を使用して接着させた場合、熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂フィルムの透湿性が低いために接着層の水分が乾燥しにくくなる。その結果、接着性が悪くなってしまうという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献３では、偏光機能を有する高分子フィルムの少なくとも一つの主面に酸化珪素薄膜層が形成された偏光フィルムが提案されている。ただし、これはポリエチレンに二色性染料を加えた偏光子の表面に、反射防止を目的として酸化珪素薄膜層を形成するものであって、水蒸気バリア性を考慮したものではない。
【０００９】
このケイ素酸化物層のような無機膜は、可撓性が乏しいといった問題がある。そのため、偏光板に広く使用されているポリビニルアルコール系フィルム上に無機膜を形成した場合、フィルム自体の撓みや温度変化による膨張率の違いによる歪みによって、ケイ素酸化物層にクラックが発生する場合があった。クラックが発生すると、そこから水分が侵入し、所望の耐久性が得られないという問題があり、また、外観や視認性が劣る途いう問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１４４１０７号公報
【特許文献２】特開平０５−２１２８２８号公報
【特許文献３】特開平０８−２６２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述の通り、偏光板の耐久性を向上させるための方法として、偏光フィルムに保護フィルムを積層させる種々の方法が提案されているが、それぞれに前記のような問題を抱えており、耐久性向上の新たな技術が期待されている。
【００１２】
また、液晶表示装置の更なる薄型化が求められている今日では、偏光フィルムに保護フィルムを積層させる方法では限界があり、耐久性を向上しつつ薄型化も達成しうるような新たな技術も期待されている。
【００１３】
そこで、本発明では、光学特性を維持しつつ、偏光フィルム自体の耐久性を高めることが可能で、生産性の高い技術を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、まず、フィルムの少なくとも片面に、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を塗布する塗布工程と、
該塗布工程を経た後に、塗膜にＵＶ光を照射するＵＶ光照射工程と、
該ＵＶ光照射工程後に、前記フィルムを加熱処理する加熱処理工程と、
を少なくとも行い前記フィルムの少なくとも片面に有機無機ハイブリット膜からなる保護層を形成する偏光フィルムの製造方法を提供する。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法では、ケイ素化合物と有機樹脂を共通の溶媒に溶解してフィルムに塗布し、ＵＶ光照射、加熱処理の一連の工程を経ることを特徴としている。この一連の工程を経ることにより、フィルム上に柔軟性、可撓性、水蒸気に対する保護性を有する有機無機ハイブリット膜を短時間で形成することができる。
本発明に係る製造方法において、前記加熱工程では、加湿雰囲気下にて加熱を行うことも可能である。
本発明に係る製造方法を用いることができるフィルムは、偏光フィルムに用いることができる素材からなるフィルムであれば、その種類は特に限定されないが、光学特性の観点からポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。
本発明に係る製造方法に用いることができる前記ケイ素化合物は、フィルム上に有機無機ハイブリット膜を形成し得るケイ素化合物であれば特に限定されないが、一例としては、ポリシラザン化合物を好適に用いることができる。
本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、偏光板の製造時に一工程として行うことで、偏光板の製造にも好適に用いることができる。
【００１５】
本発明では、次に、フィルムの少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜が形成された偏光フィルムを提供する。
本発明に係る偏光フィルムは、フィルムの少なくとも片面に、前記有機無機ハイブリット膜からなる保護層が形成されているため、偏光フィルム自体の機械的強度が高い。
本発明に用いることができる前記フィルムは、偏光フィルムに用いることができる素材からなるフィルムであれば、その種類は特に限定されないが、光学特性の観点からポリビニルアルコール系フィルムが好ましい。
前記有機無機ハイブリット膜は、フィルムの少なくとも片面に塗布された、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を、ＵＶ光照射後、加熱処理することにより形成することができる。
本発明に用いることができる前記ケイ素化合物は、フィルム上に有機無機ハイブリット膜を形成し得るケイ素化合物であれば特に限定されないが、一例としては、ポリシラザン化合物を好適に用いることができる。
本発明に係る偏光フィルムは、通常の偏光板に好適に用いることができる。
また、内面に電極が配置された一対の基板と、
該基板間に挟持された液晶層と、を備える液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射するための光源と、からなる液晶表示装置にも好適に用いることができる。
更に、（ａ−１）内面に電極が配置された一対の基板と、
（ａ−２）該基板間に挟持された液晶層と、を備え、
少なくとも第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを１組としたピクセルが、複数、２次元マトリクス状に配列されたカラー液晶パネルと、
（ｂ）該カラー液晶パネルに光を照射するための光源と、からなり、
前記光源は、第１原色、第２原色及び第３原色から構成された光の三原色の内の第１原色に相当する第１原色光を出射し、
前記カラー液晶パネルには、
（Ａ）第２サブピクセルと同光路上に配置され、
第２原色に相当する第２原色光を発光する第２原色発光粒子から成り、
前記光源から出射された第１原色光によって励起されて第２原色光を発光する第２原色発光領域と、
（Ｂ）第３サブピクセルと同光路上に配置され、
第３原色に相当する第３原色光を発光する第３原色発光粒子から成り、
前記光源から出射された第１原色光によって励起されて第３原色光を発光する第３原色発光領域と、
（Ｃ）第１サブピクセルと同光路上に配置され、
光源から出射された第１原色光を拡散または通過させる拡散または通過領域と、
が少なくとも備えられたカラー液晶表示装置にも好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る偏光フィルムの製造方法を用いれば、フィルムの少なくとも片面に、柔軟性、可撓性、水蒸気に対する保護性を有する有機無機ハイブリット膜からなる保護層を短時間で形成することができる。そのため、偏光フィルム自体の機械的強度を向上させることができ、生産性よく、耐熱性や耐湿性が飛躍的に優れた偏光フィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る偏光フィルムの製造方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明に係る偏光フィルム１の第１実施形態を模式的に示す断面模式図である。
【図３】本発明に係る偏光フィルム１の第２実施形態を模式的に示す断面模式図である。
【図４】本発明に係る偏光フィルム１の一使用例を模式的に示す断面模式図である。
【図５】本発明に係る偏光フィルム１の図４とは異なる一使用例を模式的に示す断面模式図である。
【図６】本発明に係る液晶表示装置１の一実施形態の概略構成を示す断面模式図である。
【図７】本発明に係るカラー液晶表示装置１００の一実施形態の概略構成を示す断面模式図である。
【図８】偏光フィルムのＦＴ−ＩＲスペクトルの測定例を示す図面代用グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．偏光フィルムの製造方法
（１）塗布工程Ｉ
（２）ＵＶ光照射工程II
（３）加熱処理工程III
２．偏光板の製造方法
３．偏光フィルム
４．偏光板
５．液晶表示装置・カラー液晶表示装置
【００１９】
＜１．偏光フィルムの製造方法＞
図１は、本発明に係る偏光フィルムの製造方法の一例を示すフロー図である。本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、（１）塗布工程Ｉと、（２）ＵＶ光照射工程IIと、（３）加熱処理工程IIIと、を少なくとも行う方法である。
【００２０】
本発明に係る製造方法に用いることができるフィルムは、偏光フィルムに用いることができる素材からなるフィルムであれば、その種類は特に限定されず、あらゆる素材からなるフィルムを自由に選択して用いることができる。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ビニロン、ポリビニルアルコール、環状オレフィンポリマー、ポリスチレンナイロン、酢酸ブチルセルロール、セロハン、熱可塑性セルロース系樹脂からなるフィルムを、二色性染料やヨウ素等で染色し、一軸延伸や二軸延伸等により配向させたものを用いることができる。この中でも特に本発明においては、耐熱性や光学特性の観点からポリビニルアルコール系フィルムを好適に用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、ポリ（エチレン−酢酸ビニル）共重合体フィルム、これらの部分ケン化または完全ケン化フィルム、ポリビニルアルコールの部分ポリエン化フィルムなどを挙げることができる。
【００２１】
（１）塗布工程Ｉ
塗布工程Ｉは、フィルムの少なくとも片面に、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を塗布する工程である。
【００２２】
フィルムにケイ素化合物のみを含む溶液を塗布し、適当な条件で乾燥および転化処理を行うことで、酸化ケイ素膜を形成することはできる。しかし、酸化ケイ素膜は、水蒸気に対する保護性を有し、偏光フィルムの表面硬度を向上させる効果は有するものの、無機物のため柔軟性および可撓性が乏しい。そのため、応力が発生する状況下では、膜にクラックが発生する場合がある。このクラック部分から水蒸気が侵入し、偏光フィルムの耐久性が低下する場合がある。
【００２３】
しかし、フィルムに、ケイ素化合物および有機樹脂を共通の溶媒に溶解して塗布し、後述するＵＶ光照射工程IIおよび加熱処理工程IIIを行うことにより、有機樹脂成分と無機シリカ成分とが均一に混合した有機無機ハイブリット膜を形成することが可能である。そして、この有機無機ハイブリット膜は、有機物および無機物の両特性を併せ持つため、柔軟性、可撓性、水蒸気に対する保護性を有し、偏光フィルム自体の機械的強度を向上させることができる。その結果、偏光フィルムの耐熱性や耐湿性を飛躍的に向上させることができる。
【００２４】
本発明に係る製造方法において、用いることが可能な前記ケイ素化合物は、フィルム上で前記有機無機ハイブリット膜を形成することができれば、その種類は特に限定されず、あらゆるケイ素化合物を１種または２種以上選択して自由に用いることができる。例えば、ポリシラザン化合物、アルコキシシラン化合物などを挙げることができる。この中でも特に本発明においては、ポリシラザン化合物が好適である。
【００２５】
ポリシラザン化合物の一例としては、下記化学式（１）に示すペルヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）を、アルコキシラン化合物の一例としては、下記化学式（２）に示すテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を好適に用いることができる。しかし、これらに限定されるものではなく、水素原子の一部をアルキル基などで置換した化合物も用いることができる。また、反応性を高めるために遷移金属やアミン化合物などの触媒成分を添加して、反応温度を低下させることも可能である。
【００２６】
【化１】
2010191158.tif 000003
【００２７】
【化２】
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【００２８】
本発明に係る製造方法において、用いることが可能な前記有機樹脂は、フィルム上で前記有機無機ハイブリット膜を形成することができれば、その種類は特に限定されず、あらゆる有機樹脂を１種または２種以上、自由に選択して用いることができる。特に本発明においては、前記ケイ素化合物との相溶性、透明性、水蒸気に対する保護性などを満たす有機樹脂が好ましい。このような有機樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。この中でも特に本発明においては、アクリル系樹脂が好適である。
【００２９】
アクリル系樹脂の具体的な種類も特に限定されず、あらゆるアクリル系樹脂を１種または２種以上、自由に選択して用いることができる。例えば、アクリル酸エステル（アルコール残基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基等を例示できる）；メタクリル酸エステル（アルコール残基は上記と同じ）；２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのヒドロキシ含有モノマー；アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミドなどのアミド基含有モノマー；Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレートなどのアミノ基含有モノマー；グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルなどもエポキシ基含有モノマー；スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、及びそれらの塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等）などのスルホン酸基又はその塩を含有するモノマー；クロトン酸、イタコン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、及びそれらの塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等）などのカルボキシル基又はその塩を含有するモノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの無水物を含有するモノマー；その他ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリスアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アルキルイタコン酸モノエステル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、塩化ビニルなどの単量体の組合せからつくられたものを挙げることができる。特に本発明においては、これらのアクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体などのように（メタ）アクリル単量体の成分が５０モル％以上含まれているものが好ましく、メタクリル酸メチルの成分を含有しているものがより好ましい。
【００３０】
これらのケイ素化合物および有機樹脂は、共通の溶媒に溶解させた状態で用いる。本発明に係る製造方法において、用いることが可能な前記溶媒は、ケイ素化合物および有機樹脂が溶解できる溶媒であれば、その種類は特に限定されず、あらゆる溶媒を１種または２種以上、自由に選択して用いることができる。例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶媒、ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化ベンゼン等のハロゲン化炭化水素、脂肪族エーテル、脂環式エーテルなどのエーテル類、などを挙げることができる。本発明においては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ブロモホルム、塩化エチレン、塩化エチリデン、トリクロロエタン、テトラクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、１，２−ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、セロソルブアセテート、カルビトールアセテートなどのエーテル類、ペンタンヘキサン、イソヘキサン、メチルペンタン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの炭化水素、などが好ましい。この中でも、ケイ素化合物と有機樹脂の両方を安定的に溶解するものとして、例えば、キシレン、トルエン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸ｎ−ブチルなどが特に好ましい。
【００３１】
一般的に偏光フィルムに用いられている素材（例えば、ポリビニルアルコール系樹脂など）は、これらの溶媒には不溶または難溶であるため、塗布工程Ｉを行う際に、フィルムが侵されることがない。一方、アルコキシシランの加水分解液によるゾルゲル法を用いて塗布工程Ｉを行うことも可能であるが、溶液に含まれる水分が、偏光フィルムに用いられている素材（例えば、ポリビニルアルコール系樹脂など）を溶解、膨潤させる場合がある。
【００３２】
これらの溶媒は、ケイ素化合物や有機樹脂の溶解度、溶媒の蒸発速度を調節するために、２種類以上の溶媒を混合して用いることも可能である。溶媒の使用量（割合）は採用するコーティング方法に応じた作業性、必要とする膜厚、ケイ素化合物および有機樹脂の平均分子量、分子量分布、その構造、などに応じて自由に設定することができる。一般的には、コーティング用組成物中の溶媒量は、９９〜５重量％程度、固形分濃度が１〜９５重量％の範囲で混合することが好ましく、固形分濃度５〜６０重度％の範囲で混合することがより好ましい。
【００３３】
本発明に係る製造方法における塗布工程Ｉにおいて、具体的な塗布方法は特に限定されず、通常用いられる手法を自由に選択して用いることができる。例えば、スピンコート法、バーコート法、グラビアコート法、スプレー法、ドクターブレード法、ディップコート法などが挙げられる。
【００３４】
また、フィルムの両面に有機無機ハイブリット膜を形成する場合には、フィルムの片面に前記溶液の塗布を行った後に、フィルムを反転させた状態で、他方の面に塗布を行う方法を挙げることができる。
【００３５】
（２）ＵＶ光照射工程II
ＵＶ光照射工程IIは、前記塗布工程Ｉを経た後に、フィルム上の塗膜にＵＶ光を照射する工程である。
【００３６】
前記塗布工程Ｉを経た後、必要に応じてフィルムを所定の条件下で乾燥し、フィルム上の塗膜中の溶媒成分を除去する。この状態では、フィルム上の塗膜中のケイ素化合物は、そのままの状態で存在するため、有機無機ハイブリット膜を形成するためには、ケイ素化合物を酸化ケイ素に転化する必要がある。ケイ素化合物から酸化ケイ素への転化は、後述する加熱処理工程IIIのみでも実現させることは可能である。しかし、偏光フィルムへのダメージを避けるためには、加熱温度や湿度を抑える必要があるため、加熱処理時間の長時間化が必要となる。例えば、加熱処理条件を６０℃、６０％ＲＨとした場合、４０時間程度の処理が必要となる場合がある。
【００３７】
そこで、前記塗布工程Ｉを経た後に、必要に応じて乾燥を行った後、後述する加熱処理工程IIIを行う前に、フィルム上の塗膜に所定の波長のＵＶ光を照射することにより、塗膜中のケイ素化合物から酸化ケイ素への転化を効率よく進行させることができる。そのため、後述する加熱処理工程IIIの処理時間を大幅に削減することができ、全体としても、ケイ素化合物から酸化ケイ素への転化反応を短時間で完了させることができる。その結果、偏光フィルムを量産する場合にも、生産性を飛躍的に向上させることができ、時間や生産コストの削減を実現することが可能である。
【００３８】
ケイ素化合物から酸化ケイ素への転化反応は、例えば、ケイ素化合物としてペルヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）またはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いた場合、以下の化学式（３）および（４）のような転化反応が進行する。具体的には、塗膜中のペルヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）またはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）が、溶液中またはフィルム内部に含有される水分と反応することで、加水分解反応によって、酸化ケイ素に転化する。
【００３９】
【化３】
2010191158.tif 000005
【００４０】
【化４】
2010191158.tif 000006
【００４１】
本発明に係る製造方法におけるＵＶ光照射工程IIにおいて、照射するＵＶ光の波長は特に限定されず、塗膜中のケイ素化合物や有機樹脂の種類、膜厚などに応じて、自由に設定することが可能である。本発明では特に、ＵＶ光の波長は、３００ｎｍ以下が好ましい。３００ｎｍより長い波長の場合には、ケイ素化合物から酸化ケイ素へ転化させる効果が小さくなる場合があるからである。
【００４２】
また、照射するＵＶ光の光量も、ケイ素化合物や有機樹脂の種類、膜厚などに応じて、自由に設定することが可能である。本発明では例えば、２５４ｎｍのＵＶ光で６ｍＷ／ｃｍ２の照度の場合、５分間の照射で本発明の効果を十分に得ることができる。なお、これは１．８Ｊ／ｃｍ２の光量に相当する。
【００４３】
（３）加熱処理工程III
加熱処理工程IIIは、前記ＵＶ光照射工程IIを経た後に、フィルムを加熱処理する工程である。この加熱処理は、大気中で行うことも可能であるが、加湿雰囲気下で行うことが好ましい。有機無機ハイブリット膜の形成を、効率的に進行させるためである。
【００４４】
本発明に係る製造方法では、前記ＵＶ光照射工程IIを行うため、加熱処理工程IIIに入る前段階において、既に、塗膜の硬化反応が進行している。そのため、理論上は、加熱処理工程IIIを行わなくとも、有機無機ハイブリット膜の形成を行うことが可能である。しかし、前記ＵＶ光照射工程II後に加熱処理工程IIIを行わない場合には、塗膜の硬化反応が十分に進行せず、また、ＵＶ光照射の影響によって偏光子の特性が劣化したものとなる。そこで、本発明に係る製造方法では、前記ＵＶ光照射工程IIを経た後に、加熱処理工程IIIを行う。
【００４５】
本発明に係る製造方法における加熱処理工程IIIにおいて、加熱処理温度、湿度、時間などは特に限定されず、塗膜中のケイ素化合物や有機樹脂の種類、膜厚などに応じて、自由に設定することが可能である。本発明では特に、加熱処理温度としては、偏光フィルムへのダメージを与えないために、８０℃以下が好ましい。また、湿度条件としては、偏光フィルムの膨潤を防ぐために、９０％ＲＨ以下とすることが好ましい。具体的な一例を挙げると、本発明に係る製造方法では、前記ＵＶ光照射工程IIを行っているため、例えば、７５℃、６０％ＲＨで、３０分間程度処理することで本発明の効果を十分に得ることが可能である。
【００４６】
以上説明した（１）塗布工程Ｉ、（２）ＵＶ光照射工程II、（３）加熱処理工程III、を少なくとも行う方法が本発明に係る偏光フィルムの製造方法である。
本発明に係る製造方法では、通常の偏光フィルムの製造方法と同様に、膨潤・染色・延伸・固定・乾燥といった一連の工程を行うことも可能である。膨潤工程を設けずに染色工程により膨潤を行ったり、染色工程と延伸工程とを同時に行ったり、染色工程を延伸工程後に行ったりする方法のいずれも採用可能である。より具体的には、例えば、未延伸のポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素およびヨウ化カリウムの溶液に浸漬した後、一軸に延伸する方法、一軸に延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素およびヨウ化カリウムの溶液に浸漬する方法等を挙げることができる。ヨウ素を吸着配向させたポリビニルアルコール系樹脂の一軸延伸フィルムを、ヨウ化カリウムおよびホウ酸を含む水溶液で処理する方法としては、例えば、このフィルムをヨウ化カリウムおよびホウ酸を含む水溶液に浸漬する方法を挙げることができる。
【００４７】
このような従来の一連の工程を行い偏向フィルムを作製した後に、（１）塗布工程Ｉ、（２）ＵＶ光照射工程II、（３）加熱処理工程IIIを行うことが好ましい。
【００４８】
本発明に係る製造方法では、（１）塗布工程Ｉ、（２）ＵＶ光照射工程II、（３）加熱処理工程IIIの一連の工程を経ることで、非常に微細なレベルで均一な有機無機ハイブリット膜を、フィルム上に形成することができる。この有機無機ハイブリット膜は、光学的に透明であり、また、有機物と無機物の特性を兼ね備えたものである。すなわち、水蒸気の透過を抑制すると共に、無機シリカ膜と比較して柔軟性、可撓性が飛躍的に優れている。そのため、膜にクラックが発生することも防止することができる。
【００４９】
また、このような有機無機ハイブリット膜は、偏光フィルム内部への水分の侵入を防ぎ、湿度による偏光特性の劣化を抑制することができる。更に、有機無機ハイブリッド膜は、有機樹脂のみの膜と比較して弾性率が著しく高いため、偏光フィルムの寸法変化を抑制することも可能である。
【００５０】
＜２．偏向板の製造方法＞
本発明に係る偏光フィルムの製造方法は、偏光板の製造時に一工程として行うことで、偏光板の製造に好適に用いることができる。例えば、前記偏光フィルムの製造方法により、偏光フィルムを作製し、該偏光フィルムに、必要に応じてハードコート層、反射防止層、紫外線吸収層、アンチグレア層、アンチリフレクション層、ハーフリフレクション層、反射層、蓄光層、拡散層、エレクトロルミネッセンス層、視野角拡大層、輝度向上層などの機能層を、公知の接着剤を用いて貼り合わせ、次いで、該接着剤を電子線等により固化させることにより偏光板を製造することができる。
【００５１】
また、本発明に係る偏光フィルムの製造方法で製造した偏光フィルムは、偏光フィルム自体の機械的強度が高いため、従来の偏光フィルムのように保護フィルムを積層させる必要はないが、耐熱性や耐湿性を一層高めるために、偏光フィルムの片面または両面に、光学的に等方性のある保護フィルムを、前記機能層に加えて積層させて、偏光板を製造することも可能である。
【００５２】
＜３．偏光フィルム＞
図２は、本発明に係る偏光フィルム１１の第１実施形態を模式的に示す断面模式図である。
本発明に係る偏光フィルム１１は、フィルム１１１の少なくとも片面に、有機樹脂成分と無機シリカ成分とからなる有機無機ハイブリット膜１１２が形成されていることを特徴とする。なお、本発明に係る偏光フィルム１１に用いることができるフィルム１１１の種類は、前記偏光フィルムの製造方法で用いるフィルムと同一であるため、ここでは説明を割愛する。
【００５３】
本発明に係る偏光フィルム１１における前記有機無機ハイブリット膜１１２は、フィルム１１１の少なくとも片面に塗布されたケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を、ＵＶ光照射後、加熱処理することにより形成することができる。この際用いることができるケイ素化合物および有機樹脂の種類、これらを溶解する溶媒の種類、塗布方法、ＵＶ光照射方法、加熱処理方法、などに関しては、前記偏光フィルムの製造方法と同一であるため、ここでは説明を割愛する。
【００５４】
本発明に係る偏光フィルム１１における前記有機無機ハイブリット膜１１２の膜厚は、本発明の効果を損なわない限り、自由に設計することができる。本発明においては特に、前記有機無機ハイブリット膜１１２の膜厚は、０．１〜１０マイクロメートルの範囲内が好ましく、０．２〜５マイクロメートルの範囲内がより好ましい。厚さが０．１マイクロメートルより薄い場合は、水蒸気透過を抑制する効果が不十分になる場合があり、１０マイクロメートルより厚い場合には、フィルム１１１の屈曲によってクラックが発生する場合があるからである。
【００５５】
本発明に係る偏光フィルム１１は、フィルム１１１の少なくとも片面に、前記有機無機ハイブリット膜１１２が形成されているため、柔軟性、可撓性、水蒸気に対する保護性を有し、偏光フィルム自体の機械的強度が非常に高い。そのため、湿度のある環境下、応力が発生する状況においても、耐久性が著しく高い。
【００５６】
また、有機無機ハイブリッド膜１１２は、可視光線の波長域で透明であるため、偏光フィルム１１の光学特性に影響がない。更に、有機無機ハイブリッド膜１１２は、有機樹脂単独の膜に比べて、弾性率が著しく高いため、偏光フィルム１１の寸法変化を抑制することも可能であり、この特性からも、偏光フィルム１１の耐久性向上につながっている。
【００５７】
加えて、有機無機ハイブリッド膜１１２は、有機樹脂単独の膜に比べて、より高硬度であるため、ハードコートとしての機能も有し、従来、偏光フィルム１１に必須であった保護フィルムを節約することができる。そのため、本発明に係る偏光フィルム１１を用いた偏光板などの厚さを抑えることができ、その偏光板を用いる液晶表示装置自体の薄型化を実現することが可能となる。
【００５８】
図３は、本発明に係る偏光フィルム１１の第２実施形態を模式的に示す断面模式図である。
本実施形態では、前記第１実施形態（図２参照）と異なり、有機無機ハイブリット膜１１２を、フィルム１１１の片面に形成している。水蒸気透過の抑制の観点からは、前記大１実施形態（図２参照）のように、有機無機ハイブリッド膜１１２をフィルム１１１の両面に形成することがより効果が高い。しかしながら、実際の使用の形態によっては、フィルム１１１の片面のみに有機無機ハイブリッド膜１１２を形成した場合であっても、十分な効果を得ることができる。
【００５９】
本実施形態のように、有機無機ハイブリッド膜１１２を、フィルム１１１の片面のみに形成した場合には、偏光フィルム１１の生産工程をより簡略にでき、時間、生産コストなどの削減を実現することが可能である。
【００６０】
図４は、本発明に係る偏光フィルム１１の一使用例を模式的に示す断面模式図である。
本発明に係る偏光フィルム１１を用いた偏光板を、液晶表示装置に使用する場合、液晶セルを構成するガラス基板に、偏光板を粘着剤で貼り付けて使用することが一般的である。そのため、偏光フィルム１１への水分の浸透は、水分透過性のないガラス基板側からは少なく、反対側（表面側）からが主体となる。よって、前記第２実施形態（図３参照）のような、フィルム１１１の片面に有機無機ハイブリッド膜１１２を形成した偏光フィルムを液晶表示装置に使用する場合には、液晶セル側とは反対側に有機無機ハイブリッド膜１１２が配置されるような向きに偏光フィルム１１を配置することが好ましい（図４参照）。このように配置すれば、偏光フィルム１１の水分に対する耐久性を確保することができる。
【００６１】
また、近年の液晶表示装置では、視野角特性を改善するために光学補償フィルムを液晶セルと偏光板の間に配置することが広く行われている。この場合、図４に示すように、本発明に係る偏光フィルム１１の有機無機ハイブリッド膜１１２を有さない面に、補償フィルム１２０を、接着剤１３０により貼合し一体化することで、薄型で高耐久性の液晶表示装置を構成することができる。
【００６２】
図５は、本発明に係る偏光フィルム１の図４とは異なる一使用例を模式的に示す断面模式図である。本使用例では、偏光フィルムの有機無機ハイブリッド膜１１２を形成した面に、さらに保護フィルム１４０を接着剤１３０により貼合している。この使用例では、有機無機ハイブリッド膜１１２による保護機能と保護フィルムによる保護機能によって、より耐久性を向上させることができる。また、有機無機ハイブリッド膜１１２のみによる耐久性でも十分であるため、保護フィルム１４０を用いる場合であっても、その厚みを従来のものよりも薄く構成することが可能である。
【００６３】
＜４．偏光板＞
本発明に係る偏光フィルムは、従来の偏光フィルムに比べ、耐熱性や耐湿性が著しく高いため、偏光板の一部材として好適に用いることができる。
【００６４】
本発明に係る偏光フィルムは、偏光フィルム自体の機械的強度が高いため、従来の偏光フィルムのように保護フィルムを積層させる必要がなく、偏光板の薄型化に貢献することが可能である。勿論、従来通り、偏光フィルムの片面または両面に、光学的に等方性のある保護フィルムを積層させて用いることも可能であり、その場合には、該保護フィルムによって、一層耐熱性や耐湿性を高めることが可能である。
【００６５】
保護フィルムを用いる場合、その種類は特に限定されず、公知のあらゆる素材からなる保護フィルムを自由に選択して用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレンエステル、ポリ−４−メチルペンテン、ポリフェニレンオキサイド、シクロ系またはノルボルネン系ポリオレフィンなどからなる保護フィルムを挙げることができる。
【００６６】
また、本発明に係る偏光板は、少なくとも本発明に係る偏光フィルムを備えていれば、他の構成は特に限定されず、公知の偏光板に用いる構成を自由に採用することが可能である。例えば、ハードコート層、反射防止層、紫外線吸収層、アンチグレア層、アンチリフレクション層、ハーフリフレクション層、反射層、蓄光層、拡散層、エレクトロルミネッセンス層、視野角拡大層、輝度向上層などの機能層を積層させることも可能である。なお、これらの機能層は、目的に応じて、１種または２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００６７】
＜５．液晶表示装置・カラー液晶表示装置＞
本発明に係る偏光フィルムは、従来の偏光フィルムに比べ、耐熱性や耐湿性が著しく高いため、液晶表示装置の一部材として好適に用いることができる。以下、液晶表示装置の一例を、図面を参照しながら説明する。
【００６８】
図６は、本発明に係る液晶表示装置１の一実施形態の概略構成を示す断面模式図である。本発明に係る液晶表示装置１は、大別すると、一対の基板１３と、該基板１３間に挟持された液晶層１４と、からなる液晶パネル１０と、該液晶パネル１０に光を照射するための光源２０と、からなる。
【００６９】
本発明に係る液晶表示装置１の前記液晶パネル１０には、前述した本発明に係る偏光フィルム１１を備えていることを特徴とする。液晶パネル１０における偏光フィルム１１の配置場所は、少なくとも液晶層１４を挟んで入射側偏光フィルムと出射側偏光フィルムとして配置されれば特に限定されず、通常の液晶表示装置における偏光フィルムの配置に準じて自由に設計することができる。なお、偏光フィルム１１の詳細な構成は、前述と同様であるため、ここでは説明を割愛する。
【００７０】
それぞれの基板１３は、内面に電極１２がそれぞれ配置されている。また、必要に応じて、電極１２と液晶層１４との間に液晶分子を一定方向に並べるための配向膜１５、電極１２と基板１３との間または基板１３と偏光フィルム１１との間にカラー表示するためのカラーフィルター１６、など通常の液晶表示装置に用いられる部材を自由に選択して用いることができる。
【００７１】
基板１３は、特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。例えば、ガラス基板、石英基板、半導体基板、およびこれらの表面に絶縁膜を形成した基板、などを挙げることができる。この中でも製造コスト低減の観点からは、ガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板の具体例としては、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ２Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ２）、硼珪酸ガラス（Ｎａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、鉛ガラス（Ｎａ２Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ２）、無アルカリガラス、などが挙げられる。その他、ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、などの有機ポリマーからなる基板を採用することも可能である。
【００７２】
それぞれの基板１３の内面に配置される電極１２も、特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。例えば、インジウムと錫との合金酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）などを挙げることができる。
【００７３】
それぞれの基板１３の内面に配向膜１５を配置する場合、この配向膜１５も特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。例えば、ポリイミドなどの高分子からなる配向膜１５を挙げることができる。
【００７４】
本発明に係る液晶パネル１０に、カラーフィルター１６を配置する場合、このカラーフィルター１６も特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。例えば、マトリックス状にパターニングされた遮光膜（ブラックマトリックス）と、この遮光膜の開口部分、すなわち画素となる部分に対応して配列されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各サブ画素と、遮光膜及び各要素を保護する保護膜とを備えるカラーフィルターなどを挙げることができる。
【００７５】
液晶層１４の具体的構成も特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられている構造に準じて自由に設計することができる。例えば、図６に示すように、スペーサー１７により所定間隔を離して対向配置された一対の基板１３との間に、液晶材料を注入してなる構成を挙げることができる。スペーサー１７は、一対の基板１３間を所定距離保持するためのものである。また、液晶層１４を構成する液晶も、通常用いられている液晶を自由に選択して用いることができる。例えば、ネマティック液晶、スメクティック液晶、コレスティック液晶、などが挙げられる。また、その駆動方法も特に限定されず、通常用いられている駆動方法を自由に選択して用いることができる。例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Virtical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式、などが挙げられる。
【００７６】
本発明に係る光源２０も、特に限定されず、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。例えば、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）又はＬＥＤ(Light Emitting Diode)を挙げることができる。図６では、光源２０を直下式に配置する場合を例として示しているが、液晶表示装置１の一端側（エッジ側）に冷陰極管又はＬＥＤ等の光源を配置し、ガラスやプラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）からなる導光板等を介して液晶表示装置１の全面に光を行き渡らせる方式（エッジ式）で配置することも自由である。また、光源２０から出射された光の光路上には、拡散シート、プリズムシートなどの光学機能シート２１を配置することも可能である。
【００７７】
図７は、本発明に係るカラー液晶表示装置１００の一実施形態の概略構成を示す断面模式図である。本発明に係るカラー液晶表示装置１００は、大別すると、（ａ−１）一対の基板１３と、（ａ−２）該基板１３間に挟持された液晶層１４と、を備え、第１〜３ピクセルを１組としたピクセルが、複数、２次元マトリックス状に配列されたカラー液晶パネル１０と、該カラー液晶パネル１０に光を照射するための光源２０と、からなる。
【００７８】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００の前記液晶パネル１０には、図６に示す液晶表示装置１と同様に、前述した本発明に係る偏光フィルム１１を備えていることを特徴とする。液晶パネル１０における偏光フィルム１１の配置場所は、少なくとも液晶層１４を挟んで入射側偏光フィルムと出射側偏光フィルムとして配置されれば特に限定されず、通常の液晶表示装置における偏光フィルムの配置に準じて自由に設計することができる。なお、偏光フィルム１１の詳細な構成は、前述と同様であるため、ここでは説明を割愛する。また、基板１３、電極１２、液晶層１４、配向膜１５、などは、図６に示す前記液晶表示装置１と同様に、通常の液晶表示装置に用いられているものを自由に選択して用いることができる。
【００７９】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００の光源２０は、第１原色、第２原色及び第３原色から構成された光の三原色の内の第１原色に相当する第１原色光を出射する。例えば、第１原色光を青色の光（例えば、波長λ１：４４０ｎｍ乃至４６０ｎｍの範囲内のいずれかの値の波長）、第２原色を緑色の光、第３原色を赤色の光、と構成することができる。第１〜３原色の色はこれに限定されるものではなく、必要に応じて、第１原色、第２原色、第３原色を、それぞれ、赤色、緑色、青色とすることもでき、あるいは第１原色、第２原色、第３原色を、それぞれ、緑色、赤色、青色とすることもできる。
【００８０】
光源２０の具体的な装置は、任意の第１原色光を出射することができればその種類は限定されず、公知の光源を自由に選択して用いることができる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ、冷陰極線型の蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、熱陰極線型の蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）、外部電極型の蛍光ランプ（ＥＥＦＬ，External Electrode Fluorescent Lamp）、有機エレクトロルミネッセンス発光装置、無機エレクトロルミネッセンス発光装置、などを挙げることができる。なお、これらの発光ダイオード（ＬＥＤ）、蛍光ランプ、エレクトロルミネッセンス発光装置の数は本質的に任意であり、要求される仕様に基づき決定すればよい。
【００８１】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００のカラー液晶パネル１０には、前記本発明に係る偏光フィルム１１の他に、（Ａ）第２原色発光領域１０２、（Ｂ）第３原色発光領域１０３、（Ｃ）拡散または通過領域、を少なくとも備えることを特徴とする。以下、それぞれの領域について、詳細に説明する。
【００８２】
（Ａ）第２原色発光領域１０２
第２原色発光領域１０２は、カラー液晶パネル１０の第２ピクセルと同光路上に配置され、第２原色に相当する第２原色光を発光する第２原色発光粒子から成る領域である。この第２原色発光領域１０２では、これを構成する前記第２原色発光粒子が、光源２０から出射された第１原色光によって励起されて第２原色光を発光する。
【００８３】
第２原色発光粒子は、光源２０から出射された第１原色光によって励起されて第２原色光を発光し得る粒子であれば、その種類は特に限定されず、公知のあらゆる発光粒子を自由に選択して用いることができる。例えば、第２原色発光粒子を、緑色を発光する蛍光体粒子とする場合、かかる緑色発光蛍光体として、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｇａ２Ｓ４、（Ｍ：ＲＥ）x（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６、（Ｍ：Ｔｂ）x（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６、（Ｍ：Ｙｂ）x（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを挙げることができる。ここで、「ＭＥ」は、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、「Ｍ」は、Ｌｉ、Ｍｇ及びＣａから成る群から選択された少なくとも１種類の原子を意味し、「ＲＥ」は、Ｔｂ及びＹｂを意味する（以下同じ）。
【００８４】
（Ｂ）第３原色発光領域１０３
第３原色発光領域１０３は、カラー液晶パネル１０の第３ピクセルと同光路上に配置され、第３原色に相当する第３原色光を発光する第３原色発光粒子から成る領域である。この第３原色発光領域１０３では、これを構成する前記第３原色発光粒子が、光源２０から出射された第１原色光によって励起されて第３原色光を発光する。
【００８５】
第３原色発光粒子は、光源２０から出射された第１原色光によって励起されて第３原色光を発光し得る粒子であれば、その種類は特に限定されず、公知のあらゆる発光粒子を自由に選択して用いることができる。例えば、第３原色発光粒子を、赤色を発光する蛍光体粒子とする場合、かかる赤色発光蛍光体として、（ＭＥ：Ｅｕ）Ｓ、（Ｍ：Ｓｍ）x（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６、ＭＥ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ：Ｅｕ）ＳｉＮ２、（Ｃａ：Ｅｕ）ＡｌＳｉＮ３、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・Ｇｅ２：Ｍｎ、ＣａＳｉＯ３：Ｐｂ，Ｍｎ、Ｍｇ６ＡｓＯ１１：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ）３（ＰＯ４）３：Ｓｎ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕを挙げることができる。
【００８６】
これらの第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３は、シアン色を発光する構成としてもよく、この場合には、緑色発光蛍光体粒子（例えば、ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：ＣＥ，Ｔｂ，Ｍｎ）と青色発光蛍光体粒子（例えば、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：Ｐｂ）を混合したものを用いればよい。
【００８７】
蛍光体粒子から成る第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３は、蛍光体粒子から調製された蛍光体粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の蛍光体粒子組成物（赤色発光蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層から成る第３原色発光領域１０３を形成し、次いで、緑色の感光性の蛍光体粒子組成物（緑色発光蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体層から成る第２原色発光領域１０２を形成することができる。なお、第３原色発光領域１０３の形成と第２原色発光領域１０２の形成の順序を逆にしてもよい。あるいは又、赤色発光蛍光体スラリー、緑色発光蛍光体スラリーを順次塗布した後、各蛍光体スラリーを順次露光、現像して、第３原色発光領域１０３、第２原色発光領域１０２を形成してもよいし、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により第２原色発光領域１０２、第３原色発光領域１０３を形成してもよい。
【００８８】
その他、第２原色発光領域１０２や第３原色発光領域１０３を構成する材料は、発光蛍光粒子に限定されず、例えば、間接遷移型のシリコン系材料において、直接遷移型のように、キャリアを効率良く光へ変換させるために、キャリアの波動関数を局所化し、量子効果を用いた、２次元量子井戸構造、１次元量子井戸構造（量子細線）、０次元量子井戸構造（量子ドット）等の量子井戸構造を適用した発光粒子を挙げることもできる。また、半導体材料に添加された希土類原子は殻内遷移により鋭く発光することが知られており、このような技術を適用した発光粒子を挙げることもできる。
【００８９】
第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３は、それぞれ第２サブプクセルおよび第３サブピクセルと同光路上に配置されていれば、液晶層１４を挟んで入射側または出射側のどちらに配置してもよい。
【００９０】
第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３を液晶層１４より出射側に配置する場合、図示しないが、第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３と出射側の電極１２との間に、第１原色光を第２原色発光領域１０２へと集光する第２集光部材、及び、第１原色光を第３原色発光領域１０３へと集光する第３集光部材を更に備えることが望ましい。これらの第２集光部材および第３集光部材により、視差の発生や光学的クロストークの発生を確実に防止することができるからである。この場合の第２集光部材および第３集光部材は、屈折率分布型レンズが多数配列されて成るレンズアレイ、レンチキュラーレンズ又はマイクロレンズ・アレイが一体化されて成る構成とすることができる。
【００９１】
一方、第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３を液晶層１４より入射側に配置する場合、図示しないが、第２原色発光領域１０２および第３原色発光領域１０３と入射側の電極１２との間に、第２原色発光領域１０２から発光された第２原色光を第２サブピクセルへと集光する第２集光部材、及び、第３原色発光領域１０３から発光された第３原色光を第３サブピクセルへと集光する第３集光部材を更に備えることが望ましい。これらの第２集光部材および第３集光部材により、視差の発生や光学的クロストークの発生を確実に防止することができるからである。
【００９２】
（Ｃ）拡散または通過領域
拡散または通過領域１０１は、第１サブピクセルと同光路上に配置され、光源２０から出射された第１原色光を拡散または通過させる領域である。この領域は、液晶層１４より出射側に配置する場合、第１原色光を拡散させる拡散領域（図７中符号１０１）となり、液晶層１４より入射側に配置する場合、第１原色光を通過させる通過領域（図示せず）となる。
【００９３】
拡散領域１０１は、光源２０から出射された第１原色光を拡散させることができれば、その構成は特に限定されないが、例えば、透明バインダー樹脂中に微粒子から成る光拡散剤が分散されて成り、例えば、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった各種の塗布法によって形成することができる。光拡散剤は、光源２０からの光を拡散させる性質を有する粒子であり、無機材料粒子あるいは有機材料粒子から構成することができる。無機材料粒子を構成する無機材料として、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、又は、これらの混合物を例示することができる。一方、有機材料粒子を構成する樹脂として、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、メラミン系樹脂を例示することができる。光拡散剤の形状として、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状を挙げることができる。
【００９４】
その他、拡散領域１０１は、光拡散シート（光拡散フィルム）から構成してもよい。
【００９５】
拡散領域１０１と出射側の電極１２との間には、図示しないが、第１原色光を拡散領域１０１へと集光する第１集光部材を更に備えることが望ましい。この第１集光部材により、視差の発生や光学的クロストークの発生を確実に防止することができるからである。この場合の第１集光部材は、屈折率分布型レンズが多数配列されて成るレンズアレイ、レンチキュラーレンズ又はマイクロレンズ・アレイが一体化されて成る構成とすることができる。
【００９６】
通過領域と入射側の電極１２との間には、通過領域を通過した第１原色光を第１サブピクセルへと集光する第１集光部材を更に備えることが望ましい。この第１集光部材により、視差の発生や光学的クロストークの発生を確実に防止することができるからである。
【００９７】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００において、第２原色発光領域１０２と第３原色発光領域１０３との間の領域、拡散または通過領域と第２原色発光領域１０２との間の領域、拡散または通過領域と第３原色発光領域１０３との間の領域には、光吸収層１０４（所謂ブラックマトリクス）を形成することができる。光吸収層１０４を構成する材料としては、第１原色光、第２原色光、第３原色光を９９％以上吸収する材料を選択することが好ましい。例えば、カーボン、金属薄膜、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム／クロム積層膜を例示することができる。光吸収層１０４は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せ、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。
【００９８】
第２原色発光領域１０２、第３原色発光領域１０３、および拡散または通過領域の光源２０側には、第１原色光を透過し、第２原色光及び第３原色光を反射する光反射膜１８を配置することが好ましい。第２原色光及び第３原色光を反射する光反射膜を配置することによって、第２原色発光領域及び第３原色発光領域にて発光した第２原色光及び第３原色光が、第２サブピクセル及び第３サブピクセルに侵入することが無くなり、効率良く第２原色発光領域及び第３原色発光領域から第２原色光及び第３原色光が出射され、明るく明瞭な画像を得ることができる。
【００９９】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００に光反射膜１８を配置する場合、第１原色光を透過し、第２原色光及び第３原色光を反射するものであれば特に限定されず、公知の光反射膜を自由に選択して用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、酸化ニオブ膜、低屈折率材料と高屈折率材料とから成る多層積層膜（例えば、酸化シリコン膜と酸化ニオブ膜とから成る多層積層膜）から構成することができ、例えば、各種の塗布法やスパッタリング法等の物理的気相成長法によって形成することができる。また、フィルム状の光反射膜を積層することで配置してもよい。
【０１００】
また、第２原色発光領域１０２、第３原色発光領域１０３、および拡散または通過領域や、第１集光部材、第２集光部材、および第３集光部材には、平滑化膜１９が積層配置されていることが好ましい。平滑化膜１９を配置することによって、第２原色発光領域１０２、第３原色発光領域１０３、および拡散または通過領域や、第１集光部材、第２集光部材、および第３集光部材の表面の凹凸や厚さの相違を吸収することができ、一層効果的に明るく明瞭な画像を得ることができる。
【０１０１】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００に平滑化膜１９を配置する場合、その種類は特に限定されず、公知の平滑化膜を自由に選択して用いることができる。例えば、アクリル樹脂やシリコーン樹脂から構成することができ、例えば、各種の塗布法によって形成することができる。また、フィルム状の平滑化膜を積層することで配置してもよい。
【０１０２】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００において、拡散または通過領域の大きさと第１サブピクセルが実際に光を通過させる部分の大きさとは、同じ大きさであってもよいし、前者が大きくてもよいし、後者が大きくてもよい。また、拡散または通過領域の外形形状と第１サブピクセルが実際に光を通過させる部分の外形形状とは、同形であってもよいし、相似形であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【０１０３】
同様に、第２原色発光領域１０２の大きさと第２サブピクセルが実際に光を通過させる部分の大きさとは、同じ大きさであってもよいし、前者が大きくてもよいし、後者が大きくてもよい。また、第２原色発光領域１０２の外形形状と第２サブピクセルが実際に光を通過させる部分の外形形状とは、同形であってもよいし、相似形であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【０１０４】
同様に、第３原色発光領域１０３の大きさと第３サブピクセルが実際に光を通過させる部分の大きさとは、同じ大きさであってもよいし、前者が大きくてもよいし、後者が大きくてもよい。また、第３原色発光領域１０３の外形形状と第３サブピクセルが実際に光を通過させる部分の外形形状とは、同形であってもよいし、相似形であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【０１０５】
本発明に係るカラー液晶表示装置１００において、１つのピクセルは、少なくとも第１サブピクセル、第２サブピクセル及び第３サブピクセルを備えていればよく、第４のサブピクセル、第５のサブピクセル・・・を更に備えていてもよい。第４のサブピクセル、第５のサブピクセル・・・が表示すべき色は、カラー液晶表示装置１００に要求される仕様に基づき決定すればよく、例えば、輝度向上のための白色、色再現範囲を拡大するための補色、色再現範囲を拡大するためにイエロー色やシアン色、マゼンタ色を例示することができる。
【０１０６】
この場合、第ｉ番目の発光領域（ｉ＝４，５・・・）は、第ｉ番目のサブピクセルと同光路上に配置され、第ｉ番目の色に相当する光を発光する発光粒子から成り、光源２０から出射された第１原色光によって励起されて第ｉ番目の色に相当する光を発光する領域となる。
【０１０７】
なお、本発明に係るカラー液晶表示装置１００のサブピクセルの配列状態も特に限定されず、通常の液晶表示装置に準じて自由に設計することができる。例えば、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。
【０１０８】
以上説明した本発明に係るカラー液晶表示装置１００は、カラーフィルターを用いなくともカラー表示が可能であるが、画像の色純度を一層向上させるために、カラーフィルターを配置することも可能である。
【実施例１】
【０１０９】
本実施例では、塗布工程を行った後に、ＵＶ光照射工程と加熱処理工程を行った偏光フィルムと、ＵＶ光照射工程と加熱処理工程のいずれかを行わなかった偏光フィルムとの違いを調べた。具体的には、それぞれの偏光フィルムのＩＲピーク値（相対強度）、偏光度、透過率、処理時間について、その違いを調べた。
【０１１０】
＜偏光フィルムの作製＞
［実施例１］
（１）偏光フィルムの作製
ポリビニルアルコールフィルムを膨潤、染色、一軸延伸、固定処理、乾燥の順に処理して偏光フィルムを作製した。すなわち、まず、ポリビニルアルコールフィルムを３０℃の水中に３分間浸漬させて膨潤させた。次に、ヨウ素／ヨウ化カリウムの重量比を１／１０に固定し、ヨウ素濃度３０〜５０ｇ／Ｌの範囲で適宣選択した３０℃のホウ酸４重量％の水溶液中に５分間浸漬させ、染色した。その後、ホウ酸４重量％の５０℃の水溶液中で延伸倍率が５倍となるように一軸延伸を行った。続いて、ヨウ化カリウム４０ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌの４０℃の水溶液中にポリビニルアルコールフィルムが延伸された状態を保持して５分間浸漬させて固定処理を行った。この後ＰＶＡフィルムを取り出し、定長下、４０℃で熱風乾燥することで偏光フィルムを作製した。
【０１１１】
（２）有機無機ハイブリッド溶液の調整
次に、以下の方法で、ケイ素化合物および有機樹脂を含む溶液を調整した。なお、本実施例では、ケイ素化合物の一例として、ポリシラザン溶液であるペルヒドロポリシラザン溶液（NP110−20、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製）を使用した。これはキシレン溶媒中に２０重量％のペルヒドロポリシラザンが溶解されており、また微量のアミン触媒を含むものである。また、有機樹脂の一例として、アクリル樹脂（メタクリル酸メチルポリマー、三菱レイヨン株式会社製、BR-80）をトルエン溶剤中に２０重量％の濃度となるように溶解したものを用いた。
【０１１２】
前記ペルヒドロポリシラザン溶液と前記アクリル樹脂溶液を所定の比率で混合し、さらにトルエン溶媒を加えて固形分濃度を１２重量％に調整し、有機無機ハイブリッド溶液を得た。
【０１１３】
（３）塗膜の形成
次に、前記で作製した偏光フィルムを所定の大きさのシートに加工し、加工した偏光フィルム上に、バーコーター（１２番）を使用して、前記で調整した有機無機ハイブリッド溶液を塗布した。この際、塗膜の膜厚は、約２マイクロメートルになるように塗布を行った。
【０１１４】
（４）乾燥処理
前記で形成した塗膜を、常温で乾燥させ、さらに８０℃で１時間加熱処置し、塗膜中の残留溶媒を除去した。
【０１１５】
（５）ＵＶ光照射
塗膜を形成した偏光フィルムの片面に、オーク製作所製ＵＶドライプロセッサー（低圧水銀ランプ光源）を使用し、波長２５４ｎｍ、照度６ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を、５分間照射した。偏光フィルムの裏面にも同様に５分間のＵＶ光照射を行った。
【０１１６】
（６）加熱処理
ＵＶ光照射後、温度７５℃、相対湿度６０％の恒温恒湿槽に３０分間保持して、加熱処理を行い、実施例１に係る偏光フィルムを得た。
【０１１７】
［比較例１］
加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、比較例１に係る偏光フィルムを得た。
【０１１８】
［比較例２］
ＵＶ光の照射時間を両面とも各３０分にしたこと、加熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、比較例２に係る偏光フィルムを得た。
【０１１９】
［比較例３］
ＵＶ光照射を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、比較例３に係る偏光フィルムを得た。
【０１２０】
［比較例４］
ＵＶ光照射を行わなかったこと、加熱処理時間を３時間としたこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、比較例４に係る偏光フィルムを得た。
【０１２１】
実施例１および比較例１〜４の処理条件を、下記表１に示す。
【０１２２】
【表１】
2010191158.tif 000007
【０１２３】
＜評価＞
（１）ＩＲピーク値（相対強度）
有機無機ハイブリッド膜中のポリシラザン成分のシリカへの転化状態を確認するために、フーリエ変換赤外分光光度計（Nicolet社製  Magna-550）を使用し、ＦＴ−ＩＲ測定を行った。ＦＴ−ＩＲスペクトルの測定例を、図８に示す。
【０１２４】
ＦＴ−ＩＲスペクトルでは、波数２１７０カイザー付近に見られるＳｉ−Ｈ結合のピークが減少し、１０７０カイザー付近のＳｉ−Ｏ結合のピークが増大することを確認することで、ポリシラザンからシリカへの転化反応の進行度を確認できる。そこで、本実施例では、各偏光フィルムのＳｉ−Ｈピークの高さを測定し、塗布工程前の偏光フィルムのＳｉ−Ｈピークの高さを１として相対強度を求めた。
【０１２５】
（２）偏光度・透過率
偏光度（視感度補正偏光度）および透過率（視感度補正単体透過率）は、分光光度計（「Ｖ７1００」、日本分光（株）社製）を用いて測定した。なお、偏光度は、以下の数式１により求めることができる。
【０１２６】
【数１】
2010191158.tif 000008
Ｈ０（平行透過率）：同じ偏光板２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光板の透過率の値
Ｈ９０（直交透過率）：同じ偏光板２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光板の透過率の値
【０１２７】
＜結果＞
実施例１および比較例１〜４に係る偏光フィルムのＩＲピーク値（相対強度）、偏光度、透過率、処理時間について下記表２に示す。
【０１２８】
【表２】
2010191158.tif 000009
【０１２９】
［実施例１］
表２に示す通り、実施例１に係る偏光フィルムは、ＩＲのピーク値が処理前の０．０５となっており、十分にポリシラザン成分からシリカへの転化反応が進んでいることが分かった。即ち、実施例１に係る偏光フィルム上の有機無機ハイブリット膜は、有機樹脂単独の膜より高硬度であり、かつ、有機樹脂特有の柔軟性、可撓性を有すると考えられる。
【０１３０】
また、実施例１に係る偏光フィルムの偏光度、および透過率の値も良好であった。この結果から、塗布工程、ＵＶ光照射工程、加熱処理工程の一連の工程を行った場合であっても、偏光フィルムの光学特性に影響がないことが分かった。
【０１３１】
［比較例１］
比較例１に係る偏光フィルムのＩＲピーク値は０．３となっており、ポリシラザン成分からシリカへの転化反応が不十分であった。この結果から、ＵＶ光照射工程後に加熱処理を行わない場合、偏光フィルム上の塗膜が十分に硬化せず、偏光フィルムの水蒸気に対する保護性を向上させることができないことが分かった。
【０１３２】
また、比較例１に係る偏光フィルムの偏光度は低下し、透過率の値は上昇することが分かった。この結果から、ＵＶ光照射工程後に加熱処理を行わない場合、偏光フィルムの光学特性に悪影響があることが分かった。
【０１３３】
［比較例２］
比較例２に係る偏光フィルムのＩＲピーク値は０．２となっており、ポリシラザン成分からシリカへの転化反応が不十分であった。この結果から、ＵＶ光照射を３０分間と長時間行った場合であっても、その後に加熱処理を行わない場合、偏光フィルム上の塗膜が十分に硬化せず、偏光フィルムの水蒸気に対する保護性を向上させることができないことが分かった。
【０１３４】
また、比較例２に係る偏光フィルムの偏光度は大きく低下し、透過率の値も大きく上昇することが分かった。この結果から、ＵＶ光照射工程を長く行った場合、偏光フィルムの光学特性を著しく低下させることが分かった。
【０１３５】
［比較例３］
比較例３に係る偏光フィルムのＩＲピーク値は０．５となっており、ポリシラザン成分からシリカへの転化反応が不十分であった。この結果から、ＵＶ光照射を行わない場合、偏光フィルム上の塗膜が十分に硬化せず、偏光フィルムの水蒸気に対する保護性を向上させることができないことが分かった。
【０１３６】
一方、比較例３に係る偏光フィルムの偏光度、および透過率の値は良好であった。この結果から、ＵＶ光照射工程を行わなければ、偏光フィルムの光学特性に悪影響を及ぼすことはないが、偏光フィルムの水蒸気に対する保護性を向上させることはできないことが分かった。
【０１３７】
［比較例４］
比較例４に係る偏光フィルムのＩＲピーク値は０．０４となっており、ポリシラザン成分からシリカへの転化反応は十分であった。また、比較例４に係る偏光フィルムの偏光度、および透過率の値も良好であった。
【０１３８】
しかしながら、比較例４の加熱処理時間は、３時間と長時間に及ぶものであった。この結果から、ＵＶ光照射工程を行わなくても、光学特性を維持したまま、偏光フィルムの耐久性を向上させることは可能ではあるが、加熱処理を大幅に長く行わなければならないことが分かった。
【０１３９】
以上、実施例１の結果から、塗布工程、ＵＶ光照射工程、加熱処理工程の一連の工程を行って偏光フィルムを製造すると、光学特性を維持したまま、効率的かつ効果的に偏光フィルム自体の耐久性を向上させることが可能であることが分かった。
【実施例２】
【０１４０】
実施例２では、ＵＶ光照射工程におけるＵＶ光の好適な波長を調べた。具体的には、ＵＶ光照射工程におけるＵＶ光の波長を長くした場合に、有機無機ハイブリット膜中におけるポリシラザン成分からシリカへの転化反応の進行度、偏光度、および透過率の変化を調べた。
【０１４１】
＜偏光フィルムの作製＞
［実施例２］
ＵＶ光照射工程において、主波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の高圧水銀ランプ光源を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、実施例１に係る偏光フィルムを得た。
【０１４２】
＜結果＞
実施例２に係る偏光フィルム上の有機無機ハイブリット膜中におけるポリシラザン成分からシリカへの転化反応は、前記実施例１に係る偏光フィルムに比べ、若干不十分な場合があった。一方、実施例２に係る偏光フィルムの偏光度は９９．９９％、透過率は４０．４％と、いずれもの値も良好であった。
【０１４３】
この結果から、本発明に係る偏光フィルムの製造方法におけるＵＶ光照射工程では、３００ｎｍ以下のＵＶ光を用いることが好適であることが分かった。
【符号の説明】
【０１４４】
１  液晶表示装置
１１  偏光フィルム
１２  電極
１３  基板
１４  液晶層
１５  配向膜
１６  カラーフィルター
１７  スペーサー
１８  光反射膜
１９  平滑化膜
２０  光源
２１  光学機能シート
１００  カラー液晶表示装置
１０１  拡散または通過領域
１０２  第２原色発光領域
１０３  第３原色発光領域
１０４  光吸収層
１１１  フィルム
１１２  有機無機ハイブリット膜
１２０  補償フィルム
１３０  接着剤層
１４０  保護フィルム
【図１】
2010191158.tif 000010
【図２】
2010191158.tif 000011
【図３】
2010191158.tif 000012
【図４】
2010191158.tif 000013
【図５】
2010191158.tif 000014
【図６】
2010191158.tif 000015
【図７】
2010191158.tif 000016
【図８】
2010191158.tif 000017