(57)【要約】【課題】  過酷な使用環境下においてもクラックなどによる外観欠点の問題がなく、かつ高透過率、高偏光度を有する偏光子を提供すること。【解決手段】  透明樹脂により形成されており、かつ少なくとも１種類の二色性材料を長手方向に配向した状態で含有している偏光繊維（１）と、二色性材料を含有しない透明樹脂により形成されており、かつ複屈折（△ｎ）が０．０３以上の複屈折繊維（２）とを含有し、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）はそれら繊維の長手方向が略平行に配置されており、かつ、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）は透明な等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されていることを特徴とする偏光子。【選択図】        図１
2006126313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂により形成されており、かつ少なくとも１種類の二色性材料を長手方向に配向した状態で含有している偏光繊維（１）と、二色性材料を含有しない透明樹脂により形成されており、かつ複屈折（△ｎ）が０．０３以上の複屈折繊維（２）とを含有し、
偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）はそれら繊維の長手方向が略平行に配置されており、
かつ、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）は透明な等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されていることを特徴とする偏光子。
【請求項２】
偏光繊維（１）の断面方向の屈折率：ｎo１は、複屈折繊維（２）の断面方向の屈折率：ｎo２および等方性材料（３）の屈折率：ｎo３との屈折率差が０．０２以下であることを特徴とする請求項１記載の偏光子。
【請求項３】
複屈折繊維（２）は、円形または楕円形の断面を有し、かつ直径が０．３〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の偏光子。
【請求項４】
偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、体積比で、１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光子。
【請求項５】
偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、緯糸を用いて織布とした状態で等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されており、
かつ、緯糸の屈折率は、等方性材料（３）の屈折率との屈折率差が０．０２以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偏光子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の偏光子の少なくとも片面に、透明保護層を設けた偏光板。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の偏光子または請求項６記載の偏光板が、少なくとも１枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の偏光子、請求項６記載の偏光板または請求項７記載の光学フィルムが用いられていることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子に関する。また本発明は当該偏光子を用いた偏光板、光学フィルムに関する。さらには当該偏光板、光学フィルムを用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＣＲＴ、ＰＤＰ等の画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイなどに用いられる偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素や二色性染料などで染色し、一軸延伸して形成された吸収二色性偏光子が広く用いられている。また、近年の液晶ディスプレイの表示性能の向上に伴い、偏光子には、ますます高透過率、高偏光度を有する偏光子が求められている。かかる要求に応えるため、高重合度のポリビニルアルコール系ＰＶＡ材料を、高い延伸倍率で延伸する手法が広く採用されている（特許文献１）。
【０００３】
近年、急成長を遂げている液晶テレビなどでは、３０インチを超える非常に大きなサイズも珍しくなくなっており、偏光子にも大きなサイズが必要となってきている。大面積の偏光子を得るためには、延伸前のポリビニルアルコール系フィルムも広幅のフィルムであることが要求される。このような大面積の偏光子の製造には、製造設備などが巨大化するため巨額な設備投資が必要となる。また大面積の偏光子は、液晶パネルのガラス基板に貼り合せた後、高温および低温の過酷な使用環境（環境試験：高温と低温の繰り返し）において、温度や湿度による偏光子の寸法変化挙動（収縮挙動など）によって、偏光子にクラックが発生し、著しく表示性能を損なうなどの問題もある。
【０００４】
前記クラックは、一般に延伸ポリビニルアルコール系フィルムの延伸方向（ＭＤ方向）に平行に発生する。すなわち、高次に延伸されたフィルムにおいて、ＭＤ方向とＴＤ方向（幅方向）の熱収縮挙動や線膨張の違いによって、冷熱衝撃などが加えられた時に発生するものと推察されている。
【０００５】
一方、二色性の直接染料等を添加したポリビニルアルコールやビニルアルコール・エチレン共重合体よりなる偏光繊維を用いて形成した偏光織布を、透明樹脂で被覆した構造の偏光フィルターが提案されている（特許文献２）。当該偏光フィルターは、偏光機能を発現する構成材料として偏光繊維を用いているため、大面積化が可能であり、またクラックに係わる問題もない。しかし、前記偏光フィルターは、液晶ディスプレイにおける液晶パネルに適用するものではなく、偏光子としての機能を考慮していないため、これを面内で見たときには、偏光繊維の存在分布などにより、見る場所によって、透過光のムラが顕著に視認される。また、偏光繊維とそれ以外の被覆材料等とに屈折率差があるため、その界面で屈折、反射による散乱が起こり透過率、偏光度とも満足できるレベルのものではない。
【特許文献１】特開平８‐１９００１５号公報
【特許文献２】特開平６‐１３０２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、過酷な使用環境下においてもクラックなどによる外観欠点の問題がなく、かつ高透過率、高偏光度を有する偏光子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
また本発明は、当該偏光子を用いた偏光板、光学フィルムを提供することを目的とする。さらには当該偏光子、偏光板、光学フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す偏光子により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、透明樹脂により形成されており、かつ少なくとも１種類の二色性材料を長手方向に配向した状態で含有している偏光繊維（１）と、二色性材料を含有しない透明樹脂により形成されており、かつ複屈折（△ｎ）が０．０３以上の複屈折繊維（２）とを含有し、
偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）はそれら繊維の長手方向が略平行に配置されており、
かつ、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）は透明な等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されていることを特徴とする偏光子、に関する。
【００１０】
前記偏光子において、偏光繊維（１）の断面方向の屈折率：ｎo１は、複屈折繊維（２）の断面方向の屈折率：ｎo２および等方性材料（３）の屈折率：ｎo３との屈折率差が０．０２以下であることが好ましい。
【００１１】
前記偏光子において、複屈折繊維（２）は、円形または楕円形の断面を有し、かつ直径が０．３〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【００１２】
前記偏光子において、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、体積比で、１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。
【００１３】
前記偏光子において、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、緯糸を用いて織布とした状態で等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されており、
かつ、緯糸の屈折率は、等方性材料（３）の屈折率との屈折率差が０．０２以下であることが好ましい。
【００１４】
また本発明は、前記偏光子の少なくとも片面に、透明保護層を設けた偏光板、に関する。
【００１５】
また本発明は、前記偏光子または前記偏光板が、少なくとも１枚積層されていることを特徴とする光学フィルム、に関する。
【００１６】
また本発明は、前記偏光子、前記偏光板または前記光学フィルムが用いられていることを特徴とする画像表示装置、に関する。
【発明の効果】
【００１７】
上記本発明では、偏光繊維（１）とともに、複屈折繊維（２）を、それらの長手方向が略平行になるように配置している。偏光繊維（１）は、二色性材料が長手方向に配向した状態にあるため、長手方向と平行な直線偏光は偏光繊維（１）によって吸収される。また、偏光子への進入時に、偏光繊維（１）に吸収されなかった直線偏光も、複屈折繊維（２）とその周囲の透明な等方性材料（３）との屈折率の不整合により、散乱（屈折または反射）され、進行方向を曲げられる。このように、偏光子への進入時に、偏光繊維（１）に吸収されなかった直線偏光は偏光子中での光路長が増大し、再び偏光繊維（１）に当たる確率が高くなり、その結果、長手方向では直線偏光が効率よく吸収される。かかる原理により、高透過率、高偏光度の偏光子が得られる。
【００１８】
前記のように、本発明の偏光子は、長手方向（吸収方向）の直線偏光は複雑に散乱されるため、偏光子を直交状態（直交ニコル状態）で面内の透過率ムラを確認した場合には、透過率ムラは目視では視認しづらく、結局は均一に見えるという利点がある。
【００１９】
前記の通り、本発明の偏光子では、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）の長手方向では、直線偏光が効率よく吸収されるが、一方、前記繊維の長手方向に対して直行する方向（断面方向）では、直線偏光は透過する。本発明の偏光子において、全ての形成材料の断面方向における屈折率差を小さく制御することにより、断面方向での屈折率を整合させた場合には、この方向においては、直線偏光はほとんど散乱、吸収されることなく偏光子を透過する。これにより、偏光子の高透過率、高偏光度をより向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の偏光子のように、繊維を束ね合わせたものでは、フィルム形状の偏光子において、温度や湿度による偏光子の寸法変化挙動に起因して生じるクラック現象は生じにくい。また、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、等方性材料（３）によって、空隙なく包埋してシート化されているため、耐久性がよく、過酷な使用環境下においてもクラックなどによる外観欠点の問題を抑えることができる。
【００２１】
また、かかる構造の偏光子は、大規模な設備を用いなくても製造可能であり、大面積化した偏光子も比較的に容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の偏光子を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の偏光子Ａの斜視図であり、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）はそれら繊維の長手方向が略平行に配置されている。また、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）は透明な等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化されている。なお、図１では、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）とが２層の繊維層で交互に配置されているが、これら繊維層数は特に制限されない。通常は、複数層でその数に制限はなく、また配置はランダムであってもよい。
【００２３】
図１においては、図示していないが、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、緯糸を用いて織布した状態とすることができる。緯糸は、繊維の長手方向に対する直交方向（図１の断面方向）に、常法に従って設けることができる。前記繊維を、緯糸を用いて織布した状態とすることで、偏光子の形状安定性を向上することができ、また、これはクラックを抑制する上でも好ましい。
【００２４】
図２は、偏光繊維（１）の斜視図であり、透明樹脂（１ａ）中に、二色性材料（１ｂ）を有する。二色性材料（１ｂ）は、長手方向に配向した状態で含有されている。なお、偏光繊維（１）の断面方向は、偏光繊維（１）の長手方向に対する垂直方向であり、その断面における方向はいずれの方向でもよい。
【００２５】
図３は、本発明の偏光子Ａの断面と偏光性能および均一性向上のメカニズムを模式的に示す図である。長手方向と平行な直線偏光のなかで、偏光子Ａにおいて、まず偏光繊維（１）に進入した直線偏光（Ｐ１）は、偏光繊維（１）に吸収される。偏光繊維（１）を透過した場合も複屈折繊維（２）や等方性材料（３）により散乱されて、結局は、偏光繊維（１）に吸収される。また、まず複屈折繊維（２）に進入した直線偏光（Ｐ１）は、複屈折繊維（２）や等方性材料（３）により散乱された後、偏光繊維（１）に吸収される。偏光繊維（１）を透過した場合も結局は、偏光繊維（１）に吸収される。一方、直線偏光（Ｐ１）に直交する直線偏光（Ｐ２）は、偏光子Ａにおいて、散乱、吸収を殆ど受けることなく透過する。
【００２６】
本発明の偏光繊維（１）は、透明樹脂により形成されており、かつ少なくとも１種類の二色性材料を長手方向に配向した状態で含有しているものを特に制限なく使用できる。透明樹脂、二色性材料としては、一般に、吸収二色性偏光子に用いられるものを用いることができる。
【００２７】
透明樹脂は、可視光領域において透光性を有し、繊維化が可能で、二色性材料を分散するものを特に制限なく使用できる。透明樹脂としては、水溶性樹脂があげられる。たとえば、従来より偏光子に用いられているポリビニルアルコールまたはその誘導体があげられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。また透光性樹脂１としては、例えばポリビニルピロリドン系樹脂、アミロース系樹脂等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール、エチレンとビニルアルコールとの共重合体が好適である。
【００２８】
また透明樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系樹脂等があげられる。さらには、塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂等があげられる。これらは１種または２種以上を組み合わせることができる。
【００２９】
二色性材料としては、ヨウ素系吸光体、吸収二色性染料や顔料があげられる。
【００３０】
ヨウ素系吸光体は、ヨウ素からなる、可視光を吸収する種のことを意味し、一般には、透光性の水溶性樹脂（特にポリビニルアルコール系樹脂）とポリヨウ素イオン（Ｉ3-，Ｉ5-等）との相互作用によって生じると考えられている。ヨウ素系吸光体はヨウ素錯体ともいわれる。ポリヨウ素イオンは、ヨウ素とヨウ化物イオンから生成させると考えられている。ヨウ素系吸収体は、少なくとも４００〜７００ｎｍの波長帯域に吸収領域を有するものが好適に用いられる。
【００３１】
吸収二色性染料としては、染料系偏光子に用いられているものを使用できる。たとえば、ベンジジン系、ジアニリジン系、トリジン系、スチルベン系等の直線染料や、アゾ系、ペリレン系、アントラキノン系等の分散染料があげられる。直線染料は親水性樹脂材料に対して用いるのが、分散染料は、疎水性樹脂材料に対して用いるのが好適である。
【００３２】
また、吸収二色性染料としては、例えば、特開平５−２９６２８１号公報、特開平５−２９５２８２号公報、特開平５−３１１０８６号公報、特開平６−１２２８３０号公報、特開平６−１２８４９８号公報、特開平７−３１７２号公報、特開平８−６７８２４号公報、特開平８−７３７６２号公報、特開平８−１２７７２７号公報などに示されている二色性染料は限定なく使用できる。また、特開平５−５３０１４号公報、特開平５−５３０１５号公報、特開平６−１２２８３１号公報、特開平６−２６５７２３号公報、特開平６−３３７３１２号公報、特開平７−１５９６１５号公報、特開平７−３１８７２８号公報、特開平７−３２５２１５号公報、特開平７−３２５２２０号公報、特開平８−２２５７５０号公報、特開平８−２９１２５９号公報、特開平８−３０２２１９号公報、特開平９−７３０１５号公報、特開平９−１３２７２６号公報、特開平９−３０２２４９号公報、特開平９−３０２２５０号公報、特開平１０−２５９３１１号公報、特開２０００−３１９６３３号公報、特開２０００−３２７９３６号公報、特開２００１−２６３１号公報、特開２００１−４８３３号公報、特開２００１−１０８８２８号公報、特開２００１−２４０７６２号公報、特開２００２−１０５３４８号公報、特開２００２−１５５２１８号公報、特開２００２−１７９９３７号公報、特開２００２−２２０５４４号公報、特開２００２−２７５３８１号公報、特開２００２−３５７７１９号公報、特開２００３−６４２７６号公報、特開平２−１３９０３号公報、特開平２−８９００８号公報、特開平３−８９２０３号公報、特開２００３−３１３４５１号公報、特開２００３−３２７８５８号公報などに示される二色性染料や、特開平９−２３０１４２号公報、特開平１１−２１８６１０号公報、特開平１１−２１８６１１号公報、特開２００１−２７７０８号公報、特開２００１−３３６２７号公報、特開２００１−５６４１２号公報、特開２００２−２９６４１７号公報、特開平１−３１３５６８号公報、特開平３−１２６０６号公報、特開２００３−２１５３３８号公報、ＷＯ００／３７９７３号パンフレットなどに示される二色性染料も好適に使用できる。無論、本発明において吸収二色性染料はこれらに限定される訳ではなく、透光な樹脂を染色できるものや、分散させて二色性を発現できるものであれば、いずれも好適に使用できる。
【００３３】
本発明の偏光繊維（１）においては、二色性材料としては直接染料を用いるのが好適であり、特に、二色性の直接染料と透明樹脂としてポリビニルアルコールまたはエチレンとビニルアルコールとの共重合体を用いるのが好適である。
【００３４】
透明樹脂に対する二色性材料の割合は特に制限されないが、二色性材料としてヨウ素を用いる場合、得られる偏光子中におけるヨウ素の割合は、透光性樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５０重量部程度、さらには０．１〜１０重量部となるように制御するのが好ましい。二色性材料として吸収二色性染料を用いる場合、得られる偏光子中における吸収二色性染料の割合は、透光性樹脂１００重量部に対して、０．０１〜１００重量部程度、さらには０．０５〜５０重量部となるように制御するのが好ましい。
【００３５】
なお、偏光繊維（１）には、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、滑剤、着色剤等の各種の添加剤を本発明の目的を阻害しない範囲で含有させることができる。
【００３６】
偏光繊維（１）の製法は、得られる偏光子における透明樹脂中に二色性材料が長手方向に配向した状態で含有されていれば、特に制限はない。例えば、前記透明樹脂材料と二色性材料とを組み合わせて、溶融紡糸や溶液紡糸によって繊維化し、さらに二色性材料を配向することにより行うことができる。偏光繊維（１）の製造方法については、例えば、特開昭５１−１４９９１９号公報、特開昭６３−２７５７８７号公報、特開平５−１９７０２６号公報などに詳しい。
【００３７】
二色性材料を透明樹脂中に含有させる方法は、特に制限されず、粉末やペレットの状態で透明樹脂に二色性材料を予め混合または含浸しておき、これを繊維化する方法、または繊維化した透明樹脂に二色性材料を含浸させる方法を採用できる。
【００３８】
二色性材料を配向させる方法としては、例えば、延伸は、繊維の長手方向に延伸する方法があげられる。延伸方法は、空気中での乾式延伸、水系浴中での湿式延伸のいずれでもよい。湿式延伸を採用する場合には、水系浴中に、適宜に添加剤（ホウ酸等のホウ素化合物，二色性材料としてヨウ素を用いる場合にはアルカリ金属のヨウ化物等）を含有させることができる。延伸倍率は特に制限されないが、通常、２〜５０倍程度、さらには３〜３０倍にするのが好ましい。また二色性材料を配向させる方法としては、電場や磁場などの外場を用いることができる。これら配向方法は、延伸方法と組み合わせることができる。
【００３９】
偏光繊維（１）の断面形状は、特に制限はないが、円形または楕円形の断面を有することが好ましい。繊維断面に頂角が存在する場合や不定形の場合には、繊維作成時に破断しやすいこと、また散乱が起こりやすい場合があること、繊維間に等方性樹脂（３）を充填する際に空気を抱きこみやすいこ場合がある等の問題がある。特に、楕円形であることが好ましい。楕円形の扁平率（％）は任意であるが、作りやすさの観点から１００％に近いほうが好ましい。具体的には、扁平率５〜１００％、さらには１０〜１００％であるのが好ましい。扁平率（％）は、断面の（短径／長径）×１００、である。
【００４０】
また偏光繊維（１）の断面の直径は０．３〜１００μｍの範囲であることが好ましい。さらに好ましくは５〜５０μｍである。直径（最大直径）が小さすぎると、取り扱い時に破断しやすく、また繊維間に等方性樹脂（３）を充填する際に空気を抱きこみやすい問題がある。逆に直径が大きい場合には、偏光子の全体厚みに対する偏光繊維（１）の占める割合が大きくなりすぎる為、有効な多重散乱がおこらない場合や、偏光繊維（１）の存在分布がまばらになりやすく、透過率のムラが発生してしまう可能性もある。
【００４１】
複屈折繊維（２）は、二色性材料を含有しない透明樹脂により形成されている。複屈折繊維（２）に用いる透明樹脂は、可視光領域において透光性を有し、溶融紡糸や溶液紡糸によって繊維化が可能であり、複屈折性を呈することが可能な、任意の樹脂材料が用いられる。かかる透明樹脂としては、偏光繊維（１）に例示したものと同様のものを例示できる。なお、複屈折繊維（２）に用いる透明樹脂は、偏光繊維（１）と同じでもよく、または異なっていてもよいが、断面方向での屈折率の制御しやすい点で、複屈折繊維（２）に用いる透明樹脂は、偏光繊維（１）と同種のものを用いるのが好ましい。
【００４２】
また複屈折繊維（２）は、複屈折（△ｎ）が０．０３以上である。複屈折（△ｎ）は、△ｎ（＝ｎe−ｎo）、ｎe：異常光屈折率（長手方向の屈折率）、ｎo：常光屈折率（断面方向の屈折率）である。複屈折（△ｎ）が０．０３未満では、散乱効果が十分ではない。複屈折（△ｎ）は、０．０３以上、さらには０．０５以上であるのが好ましい。なお、複屈折（△ｎ）が高くなると波長依存性が大きくなり、可使光の全波長域で等方性樹脂（３）との屈折率の調整が困難になる場合があるため、複屈折（△ｎ）は、０．４以下とするのが好ましい。
【００４３】
複屈折繊維（２）の製法は特に制限されないが、二色性材料を含有させないこと以外は、偏光繊維（１）と同様の方法で、溶融紡糸や溶液紡糸によって繊維化した後、延伸する方法があげられる。延伸方法は、空気中での乾式延伸、水系浴中での湿式延伸のいずれでもよい。湿式延伸を採用する場合には、水系浴中に、適宜に添加剤（ホウ酸等のホウ素化合物，二色性材料としてヨウ素を用いる場合にはアルカリ金属のヨウ化物等）を含有させることができる。延伸倍率は特に制限されないが、通常、２〜５０倍程度、さらには３〜３０倍にするのが好ましい。
【００４４】
複屈折繊維（２）の断面形状は、特に制限はないが、円形または楕円形の断面を有することが好ましい。繊維断面に頂角が存在する場合や不定形の場合には、繊維作成時に破断しやすいこと、また好ましくない散乱が起こりやすい場合があること、繊維間に等方性樹脂（３）を充填する際に空気を抱きこみやすいこ場合がある等の問題がある。かかる点から、特に、楕円形であることが好ましい。楕円形の扁平率（％）は任意であるが、作りやすさの観点から１００％に近いほうが好ましい。具体的には、扁平率５〜１００％、さらには１０〜１００％であるのが好ましい。
【００４５】
また複屈折繊維（２）の断面の直径は０．３〜１００μｍの範囲であることが好ましい。さらに好ましくは５〜５０μｍである。断面直径が光の波長よりの短いと散乱が起こらないため好ましくない。直径（最大直径）が小さすぎると、取り扱い時に破断しやすく、また繊維間に等方性樹脂（３）を充填する際に空気を抱きこみやすい問題がある。逆に直径が大きい場合には、偏光子の全体厚みに対する複屈折繊維（２）の占める割合が大きくなりすぎる為、有効な多重散乱がおこらない場合や、偏光繊維（１）の存在分布がまばらになりやすく、透過率のムラが発生してしまう可能性もある。
【００４６】
本発明における偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）を包埋するのに用いる透明な等方性材料（３）としては、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）を包理後、適切な処理によってシート状の形態を保持できるものであれば特に制限はない。
【００４７】
等方性材料（３）としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ノルボルエン系ポリマー、アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、セルロース系ポリマー、またこれらポリマーの２種又は３種以上を混合したポリマーなどがあげられる。
【００４８】
また、等方性材料（３）としては、透明なアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、合成ゴムなどの適宜なポリマーを用いてなる透明粘着剤やエポキシ系、架橋性アクリル系、ウレタン系、シリコーン系などの接着剤があげられる。等方性材料（３）が、架橋性のモノマーやオリゴマーより形成されるものである場合には、適宜に、電子線や紫外線などのエネルギー線照射や、熱などにより架橋することができる。
【００４９】
本発明の偏光子は、上記偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）をそれら繊維の長手方向が略平行に配置し、かつ、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）を透明な等方性材料（３）により空隙なく包埋され、シート化したものである。
【００５０】
かかる偏光子において、各材料は、偏光繊維（１）の断面方向の屈折率：ｎo１は、複屈折繊維（２）の断面方向の屈折率：ｎo２および等方性材料（３）の屈折率：ｎo３との屈折率差が０．０２以下になるように選択するのが好ましい。
【００５１】
前記屈折率差が０．０２を超えると、それぞれの材料の界面の断面方向において透過する直線偏光が散乱（屈折、反射）するようになる。かかる点から、前記屈折率差は小さいほど好ましい。原理的には完全に一致したとき（屈折率差０）が最も効果が期待できるが、材料の組み合わせによって可能な限り小さくなるような材料を選定することが望ましい。
【００５２】
また、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）は任意の比率で用いうる。ただし、偏光性能の観点から、偏光繊維（１）と平行な直線偏光が十分にこの偏光子によって吸収しうるだけの偏光繊維（１）を配置することが好ましい。包理後の全体厚みにもよるが、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、体積比で、１０：９０〜９０：１０であることが望ましい。偏光繊維（１）が少なすぎると、繊維の長手方向での直線偏光の吸収量が十分でなく、偏光性能が不十分になるおそれがある。逆に偏光繊維（１）の比率が多すぎると十分な散乱の発現が十分ではない場合がある。
【００５３】
等方性材料（３）の使用量は、偏光繊維（１）と複屈折繊維（２）の合計１００重量部に対して、１０〜１００００重量部程度、さらには１５〜１０００重量部とするのが好適である。
【００５４】
偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）の等方性材料（３）による包理は、コーティングやディッピング、含浸ラミネーションなどの任意の手法によって実施することができる。例えば、等方性材料（３）を偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）が溶解しない適宜な溶媒に溶解し、前記繊維を並べた状態の上にコーティングし、溶媒を乾燥させることによってシートを形成しうる。
【００５５】
なお、等方性材料（３）が粘着剤や接着剤である時には、粘着剤層または接着剤層を形成した適宜な透明支持体を用いることも可能である。透明支持基材は、光学用の透明フィルムや基板であれば特に制限はないが、通常、偏光子の透明保護フィルムとして用いられるものが好適である。透明支持基材には、防眩処理層、反射防止層、帯電防止層、複屈折補償層、光拡散層などが設けられていてもよい。
【００５６】
偏光繊維（１）や複屈折繊維（２）を等方性材料（３）で包埋する際、空隙のないようにするため、等方性材料（３）の粘度は、気泡の噛み込みを抑える観点から低いことが望ましい。気泡が噛み込むと、偏光に依存しない等方的な散乱点となるため、気泡の噛み込みは可能な限り防止することが好ましい。なお、本発明の偏光子では、実質的に空隙があると散乱機能を発現しないため、空隙がないようにしているが、本発明で空隙がないとは、散乱機能を阻害する空隙がないことをいう。前記空隙とは、可視光の波長の１／１０程度（約５０ｎｍ）よりも広い隙間を示す。
【００５７】
また、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）は、緯糸を用いて織布とした状態で等方性材料（３）により包埋して、シート化することができる。この場合にも空隙をなくすことが好ましい。緯糸を用いて織布とすることにより作業性良く偏光子が作成可能となる。ただし、編む際に、偏光繊維（１）および複屈折繊維（２）の平行性が若干低下するため、偏光特性が低下しないようにする。緯糸の材料としては、前記透明樹脂を用いることができるが、その屈折率は、等方性材料（３）の屈折率とほぼ等しいものを用いるのが好ましい。緯糸の屈折率と、等方性材料（３）との屈折率差は０．０２以下、さらには０．０１以下が好ましく、０であるのが最も好ましい。また、偏光特性低下の観点から、緯糸は可能な限り細いものが好ましい。緯糸の強度の観点とのバランスから、緯糸の直径は１〜３０μｍ程度であることが望ましい。緯糸の断面形状は特に制限はないが、楕円形が作りやすさの観点から好ましい。編み方としては、経糸である偏光繊維（１）や複屈折繊維（２）の平行性が損なわれにくい平織りや朱子織りなどの編み方が好ましい。経糸の偏光繊維（１）、複屈折繊維（２）を何本か束ねて織ることも、偏光特性の観点から好ましい。
【００５８】
本発明の偏光子の全体厚みは、特に制限されないが、通常、２０〜５００μｍ程度であることが望ましい。厚さが薄すぎる場合には、包埋可能な繊維の本数が不足する場合があり、偏光性能が不足することがある。厚くしすぎる場合には、偏光子として取り扱い難いものになってしまったり、包理時に気泡が抜けにくくなったりするなどの問題が生じる場合がある。
【００５９】
本発明の偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に透明保護層を設けた偏光板とすることができる。透明保護層ポリマーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護フィルムを形成する、透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００６０】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンと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フィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００６１】
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。
【００６２】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）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。
【００６３】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。一方、トリアセチルセルロースなどの保護フィルムは、厚み方向の位相差値Ｒｔｈが大きく、色付きが問題となるが、イソブチレンと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等は、厚み方向の位相差値Ｒｔｈが３０ｎｍ以下のものを使用可能であり、色付きをほぼ解消することができる。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。
【００６４】
前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、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。
【００６５】
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。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処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００６６】
また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。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、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。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。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。
【００６７】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途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。
【００６８】
前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理には、接着剤が用いられる。接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤として用いられ、通常、０．５〜６０重量％の固形分を含有してなる。
【００６９】
本発明の偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。接着剤の塗布は、透明保護フィルム、偏光子のいずれに行ってもよく、両者に行ってもよい。貼り合わせ後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着層を形成する。偏光子と透明保護フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常０．１〜５μｍ程度である。なお、等方性材料（３）に用いた、粘着剤層または接着剤層を形成した適宜な透明支持体を保護フィルとして用いることができる。
【００７０】
本発明の偏光子または偏光板（以下、単に偏光板という）は、実用に際して他の光学層と積層した光学フィルム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いが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償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光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、本発明の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型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【００７１】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００７２】
反射型偏光板の具体例としては、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あげられる。また前記透明保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性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などを有する。また微粒子含有の透明保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００７３】
反射板は前記の偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明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。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護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より好ましい。
【００７４】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。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。
【００７５】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。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、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、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。
【００７６】
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り生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三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）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、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、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、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。
【００７７】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組み合わせで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組み合わせとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層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うる利点がある。
【００７８】
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みえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二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フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００７９】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００８０】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示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。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。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フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００８１】
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、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を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、再び拡散板を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。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を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、均一で明るい画面を提供することができる。かかる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。
【００８２】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００８３】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させ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。
【００８４】
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の淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００８５】
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み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領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。
【００８６】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わ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。
【００８７】
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、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が、予め積層して光学フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００８８】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルムには、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。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００８９】
また上記に加えて、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が好ましい。
【００９０】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００９１】
偏光板や光学フィルムの片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光学フィルム上に移着する方式などがあげられる。
【００９２】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００９３】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００９４】
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、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方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００９５】
本発明の偏光板または光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板または光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による偏光板または光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００９６】
液晶セルの片側又は両側に偏光板または光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による偏光板または光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に偏光板または光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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資を励起し、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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【実施例】
【０１０５】
以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説明する。本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各例中の％は重量％である。
【０１０６】
（屈折率）
屈折率は全て、５４５ｎｍの波長に対する室温（２０℃）での値である。屈折率は、屈折率調整液を用いてベッケ線法や液浸法によって測定したものである。また、複屈折はベレックコンペンセータを用いて測定したものである。
【０１０７】
（偏光繊維（１Ａ）の作成）
エチレン・ビニルアルコール共重合体（クラレ社製，ＥＶＯＨ，エチレン比率２７％）の樹脂ペレットを、二色性染料（キシダ化学社製，コンゴレッド）の０．１％水溶液中に膨潤、浸漬した後、６０℃に保持して５日間染色した。次いで、前記樹脂ペレットを８０℃で２日間熱風乾燥した後、１０５℃で真空乾燥を十分に施し、赤色の染色した樹脂ペレットを得た。得られたペレットを、十分乾燥した後、モノフィラメントダイを装着した単軸押出し機（シリンダー温度１８０℃，２２０℃，ダイ温度２２０℃）に投入し、繊維を得た。次いで、得られた繊維を９０℃で、長手方向に４倍で乾燥延伸し、直径３０μｍの偏光繊維（１Ａ）を得た。なお、二色性染料にて染色することなく、同様の方法により作成した繊維の断面方向の屈折率：ｎo１は、１．５０であった。これを、偏光繊維（１Ａ）の断面方向の屈折率：ｎo１とした。
【０１０８】
（偏光繊維（１Ｂ）の作成）
ポリビニルアルコール（クラレ社製，重合度２４００，完全ケン化）１００重量部および二色性染料（キシダ化学社製，コンゴレッド）０．５重量部をジメチルスルホキシド：水＝８０：２０（重量比）の混合溶媒で７％に溶解した溶液を調製した。当該溶液を、−３０℃に冷却したメタノール浴中にシリンジから押出し、繊維状物とし、溶媒を完全に取り除くために浴中で１時間放置した。次いで、得られた繊維を、長手方向に１３０℃で２０倍で乾燥延伸し、直径３０μｍの偏光繊維（１Ｂ）を得た。なお、二色性染料にて染色することなく、同様の方法により作成した繊維の断面方向の屈折率：ｎo１は、１．５１であった。これを、偏光繊維（１Ｂ）の断面方向の屈折率：ｎo１とした。
【０１０９】
（複屈折繊維（２Ａ））
偏光繊維（１Ｂ）の作成において、二色性染料を用いなかったこと以外は、偏光繊維（１Ｂ）と同様の手順にて、直径１０μｍの複屈折繊維（２Ａ）を作成した。複屈折繊維（２Ａ）断面方向の屈折率：ｎo２は、１．５１であり、△ｎ＝１．５５であった。
【０１１０】
（緯糸）
エチレン・ビニルアルコール共重合体（クラレ社製，ＥＶＯＨ，エチレン比率３２％）の樹脂ペレットを十分に乾燥した後、モノフィラメントダイを装着した単軸押し出し器（シリンダー温度１８０℃，２２０℃，ダイ温度２２０℃）に投入し、繊維を得た。引き取り時に溶融状態で細径化し、直径１０μｍとした。作成した繊維は、断面方向の屈折率と長手方向の屈折率がほぼ等しく、ｎ＝１．４９であった。
【０１１１】
実施例１
（偏光板の作成）
偏光繊維（１Ａ）および複屈折繊維（２Ａ）を、厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルム上に、偏光繊維（１Ａ）：複屈折繊維（２Ａ）の体積比が４：５の割合となるように、ランダムに平行に並べた。次いで、等方性材料（３）として、硬化後の屈折率：ｎo３が１．５１の透明液状エポキシ樹脂（脂環式エポキシ樹脂１００重量部とメチルヘキサヒドロ無水フタル酸１２４重量部とトリ−ｎ−ブチルオクチルホスホニウムプロマイド重量部を含有）を、前記繊維を包埋するようにコーティングし、さらにその上部より気泡が入らないように厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルムで挟み込んだ。その後、１００℃で５時間、硬化処理して偏光板を得た。トリアセチルセルロースフィルムに挟まれた部分（偏光子）の厚みは７０μｍであった。また、偏光繊維（１Ａ）および複屈折繊維（２Ａ）の合計１００重量部に対する、等方性材料（３）の使用量は、１００重量部であった。
【０１１２】
実施例２
（偏光子の作成）
偏光繊維（１Ａ）および複屈折繊維（２Ａ）を厚み３８μｍのシリコン離型処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルム上に、偏光繊維（１Ａ）：複屈折繊維（２Ａ）の体積比が７：３の割合となるようにランダムに平行に並べた。一方、等方性材料（３）として、ブチルアクリレート７６重量部とアクリル酸４重量部からなるアクリル系モノマーを共重合して得られた重量平均分子量約７０万のアクリル系重合体、キシレン系タッキファイヤー（パインクリスタル，ＫＥ‐１００，荒川化学工業社製）２０重量部およびイソシアネート系架橋剤（コロネートＬ，日本ポリウレタン工業社製）０．０６部とをトルエンに溶解した１３％ベースの粘着塗工液を調製した。当該粘着塗工液を、前記繊維を包埋して、かつ気泡が入らないように、アプリケータを用いて、乾燥後の厚みが４０μｍとなるよう塗工し、１３０℃で３分間乾燥して、偏光子を得た。偏光子は、離型処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した部分である。粘着剤の屈折率：ｎo３は１．５１であった。偏光繊維（１Ａ）および複屈折繊維（２Ａ）の合計１００重量部に対する、等方性材料（３）の使用量は、１００重量部であった。偏光子は、乾燥後、厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルムに転写して偏光板とした。
【０１１３】
実施例３
実施例２において、偏光繊維（１Ａ）の代わりに、偏光繊維（１Ｂ）を用いたこと以外は実施例２に準じて偏光板を得た。
【０１１４】
実施例４
偏光繊維（１Ａ）および複屈折繊維（２Ａ）を体積比で４：５となるように、ランダムに準備し、約５０本程度を束ねたものを径糸として、緯糸を用いて平織りにて織布を作成した。次いで、この織布を実施例１と同様にしてエポキシ樹脂により包埋するようにコーティングし、さらにその上部より気泡が入らないように厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルムで挟み込んだ。その後、１００℃で５時間、硬化処理して偏光板を得た。
【０１１５】
比較例１
高透過率高偏光度のヨウ素系偏光板（日東電工社製，ＮＰＦ−ＳＥＧ１４２５ＤＵ）を用いた。
【０１１６】
比較例２
実施例１において、偏光繊維（１Ａ）と複屈折繊維（１Ｂ）の体積比を１０：０としたこと以外は実施例１に準じて偏光板を得た。
【０１１７】
実施例および比較例の偏光板について以下の評価を行った。結果を表１に示す。偏光板は、厚み０．７ｍｍのガラス板に貼り付けた形状としたものをサンプルとした。サンプルサイズは５ｃｍ×２０ｃｍ（繊維の長手方向が長軸である。比較例１は延伸軸方向が長軸である。）となるように手芸用のピンキングはさみで切断した。なお、ピンキングはさみでの切断により偏光板のクラックが発生しやすくなる。
【０１１８】
（単体透過率、偏光度）
偏光板の光学特性を、積分球付分光光度計（日立製作所社製，Ｕ−４１００）を用いて測定し、コンゴレッドの吸収極大波長（５３５ｎｍ）での単体透過率、偏光度を算出した。
【０１１９】
（ムラ）
同じ２枚の偏光板を直交ニコル状態にして、高輝度のバックライト上でムラを目視観察した。ムラが視認されないレベルを「○」、ムラが視認されるレベルを「×」とした。
【０１２０】
（クラック）
−３０℃と８０℃の条件を繰り返す、冷熱サイクル試験（６０分サイクル１００回）を行った後、同じ２枚の偏光板で直交ニコル状態にして、クラックを目視確認した。初期状態と変化がないものを「○」、クラックが発生しているものを「×」とした。
【０１２１】
【表１】
2006126313.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の偏光子の斜視図である。
【図２】偏光繊維（１）の斜視図である。
【図３】本発明の偏光子の断面と偏光性能および均一性向上のメカニズムを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  偏光繊維
２  複屈折繊維
３  等方性材料
【図１】
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【図２】
2006126313.tif 000005
【図３】
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