[发明专利]偏振光片、其制造方法和使用该偏振光片的液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及在各种显示装置等中使用的偏振光片(起偏振片)。详细地讲，涉及使相互正交的偏振光成分的一方透过并反射另一方的、一般称为反射型的偏振光片、其制造方法和使用该偏振光片的显示装置。

背景技术

装入液晶显示装置中的液晶盒由液晶层和夹持该液晶层而配置的二片偏振光片构成。该偏振光片是利用了通过使高分子片吸附碘后、通过拉伸而使之取向从而得到的吸收各向异性的片，是通过吸收入射到偏振光片中的光中与吸收轴平行的成分的光，并使与该吸收轴正交的成分的光透过来呈现偏振光特性的片，这样的吸收型的偏振光片，原理上入射自然光之类的非偏振光时的透过率不会超过50％。因此可以认为，在追求液晶显示装置低电力消耗的过程中，为提高辉度，利用被吸收的成分是有效的。

对此，提出了在比液晶盒更靠近光源侧的位置设置反射由构成液晶盒的偏振光片吸收的偏振光成分的偏振光分离片、所谓的反射型的偏振光片。

作为这种反射型的偏振光片，例如可举出多层叠层型、圆偏振光分离型、线栅型等。

多层叠层型是将折射率各向同性层和折射率各向异性层交替地层叠好几层的类型。这种类型的偏振光片，设计成在片的面内某一方向不产生各层的折射率差，通过在与上述方向正交的方向增大各层的折射率差，使一方的偏振光成分透过，反射与该偏振光成分正交的偏振光成分，作为反射型的偏振光片而发挥作用(专利文献1)。

圆偏振光分离型是利用胆甾型液晶层呈现的圆偏振光二色性的偏振光片。胆甾型液晶层由于液晶分子沿膜厚方向描绘螺旋，因此可根据螺旋方向选择性地反射右卷或左卷的圆偏振光，通过该胆甾型液晶层和λ/4波长片组合，作为反射型的偏振光片发挥作用(专利文献2)。

线栅型是具有平行排列有细的金属线的结构的偏振光片。这种类型的偏振光片通过透过与金属线垂直地振动的偏振光，反射平行地振动的偏振光，作为反射型的偏振光片发挥作用(专利文献3)。

专利文献1：特表2003-511729号公报

专利文献2：特开2002-90533号公报

专利文献3：特开2001-74935号公报

发明内容

然而，多层叠层型的场合，为了使之在宽带域呈现偏振光特性，必须根据波长贴合多个调整了叠层比、膜厚的片。另外由于光程根据光的入射角度而发生变化，因此偏振光特性产生角度依赖性。

圆偏振光分离型的场合，难以在面内均匀地形成胆甾型液晶层，并且为了使之在宽带域呈现偏振光特性，必须贴合多个螺旋间距不同的层。

与此相对，线栅型的场合，不需要如上述两个例子那样的复杂的形状，通过按一定间距形成金属线可得到要求的偏振光特性。但是，要求微细化到适用金属线的波长程度。作为具体的方法，专利文献3公开了不采用如半导体制造工艺那样的繁杂的方法，而是通过采取拉伸使金属膜形成龟裂，或使各向异形的金属粒子取向，使之呈现与金属线同样的性能的方法，但前者难以均匀地形成按照设计那样的龟裂，而后者难以控制粒子的取向。因此，要求采用容易的方法按照设计的那样形成金属的图形。

本发明克服所述以往技术的问题，提供具有作为偏振光片的充分的性能，并且可采用容易的形状和工艺制得的偏振光片、及其制造方法，进而使用该偏振光片体现高的辉度提高效果的液晶显示装置。

(1)一种偏振光片，包含具有由凹部和凸部形成的平行的线状图形的基材、和在该基材的具有线状图形的表面侧形成的金属层，上述凸部按宽度w＝20-380nm、间距p＝50-400nm设置着。

(2)如上述(1)所述的偏振光片，其中，上述凸部的高度h是10-400nm。

(3)如上述(1)或(2)所述的偏振光片，其中，上述凸部的高度h与宽度w的比(h/w)是0.5-5。

(4)如上述(1)-(3)的任一项所述的偏振光片，其中，上述金属层的厚度是10-200nm。

(5)如上述(1)-(4)的任一项所述的偏振光片，其中，在上述线状图形的凹部上形成的金属层的膜厚度为上述凸部的高度h以下。

(6)如上述(1)-(5)的任一项所述的偏振光片，其中，至少含有上述线状图形的基材表层由热塑性树脂、光固性树脂、热固性树脂中的任一种或含有它们的混合物的树脂组合物形成。

(7)如上述(1)-(6)的任一项所述的偏振光片，其中，上述基材至少是含有线状图形的第一层和成为支撑体的第二层的叠层结构。

(8)如上述(7)所述的偏振光片，其中，上述第二层是单轴拉伸或双轴拉伸的聚酯树脂片。