[发明专利]偏振片

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有亮度提升功能的偏振片(偏光板)、使用该偏振片而形成的光学构件及液晶显示装置等。

背景技术

作为用于液晶显示装置的偏振片，通常用碘着色，将单轴向拉伸成的聚乙烯醇(下面，简称为PVA)薄膜作为偏振器，使用在其一面或两面上胶合有以三乙酰纤维素(下面，简称为TAC)薄膜作为偏振片的保护膜的偏振片、或在偏振器的一面上用丙烯酸树脂等设置涂层的偏振片、或在偏振器的一面上代替TAC而胶合有降冰片烯及聚碳酸酯等相位差薄膜的偏振片等。但是，所述的偏振片分类为吸收型偏振片，仅透过偏振片的透过轴方向的光，残存成分的光会吸收掉，因此，即使在理想的条件下也仅为50％(由于具有内表面反射4％，故最大光透过率46％为极限)，逆光的有效利用及提高亮度也成为液晶显示装置的研究课题。

液晶显示装置被应用于各种各样的商品，从计算器、手表、手机、数码相机等小型电子产品至PDA、汽车导航系统、POS系统等中型，甚至个人电脑的液晶显示器、液晶电视机等大型液晶显示装置，而对应用于液晶显示装置的构件的品质及高性能的要求日益高涨。

作为具有亮度提升功能的偏振片，有利用光学干涉的反射型偏振片。在美国专利第3610729号公报及美国专利第5486949号公报中，其一记载有使用具有双折射的多层膜的干涉的偏光元件，公开有用折射率不同的两种聚合物薄膜的定向多层膜进行偏振光分离的方法。另外，在应用物理学的杂志37卷、1998年、第4389页中，也提出了原理相同、但利用了简单的共混聚合物的偏振光分离方法。另外，最近，在国际公开第2005/8302号公报中，也公开了代替共混聚合物而利用纤维的方法。偏振光分离方式中的反射型偏振片，具有在不透过的偏振光成分中进行反射的特性。通过使其反射的光与设置在液晶显示装置的逆光侧的扩散反射薄膜反复进行多重反射，可以再一次取出与偏振片的透过轴方向的光一致的光，实现透过率60％以上。但是，在将反射型偏振片配置于液晶单元的前后的情况下，有这样的问题，即由于被反射的光在液晶单元内的多重反射，不能正确地显示颜色，因此仅限于逆光侧使用。另外，也记载于上述的国际公开第2005/8302号公报及显示器月刊2005年4月号第13页，但现状为，为了实现反射型偏振片，需要使混合的聚合物的折射率和成为块状的基材的折射率严格地一致，以及严格地控制混合聚合物、纤维的形状及配置，而且难以得到与现有的偏振片相同的偏光度(99％以上)，不能良好地保持液晶显示装置中的对比度。因此，现状为，反射型偏振片以仅特化了其亮度提升功能的形态与吸收型偏振片一起使用。此时，反射型偏振片不称为偏振片，而作为亮度提升薄膜来使用，实际上由3M公司作为D-BEF这样的商品出售。但是，即使在D-BEF中，也需要在可见的宽广的区域内确保偏光特性，因此，总体做成400～800偏振片层叠。进行该厚度控制和数百层偏振片聚合物薄膜的层叠，进而每层的折射率控制成为技术上的难点。

另外，对偏振片所要求的耐用性特性也变得非常高，在使用了碘的吸收型偏振片中，耐用性、特别是耐湿热性不充分，使用其的液晶显示装置的寿命受到偏振片特性的限制。

关于提高耐用性，在显示器月刊2005年4月号第13页中，公开了代替碘而使用二色性染料作为偏光元件的染料类偏振片，虽然偏振器本身的耐用性与吸附碘并定向的偏振片相比得到了改善，但是遗留如下问题：偏振片的保护膜即TAC薄膜收缩而给予液晶面板收缩应力，使得图像品质降低，并且TAC薄膜自身腐蚀等。

如上所述，为了提高偏振片的透过率，使用反射型偏振片，或使用吸收型偏振片和反射型偏振片即亮度提升薄膜的2张偏振片来进行液晶显示装置的亮度提升，而单独用反射型偏振片时，偏光度低，不能良好地保持液晶显示装置中的对比度，同时单独用亮度提升薄膜不具有偏光功能，而且由于技术上困难点多，从而成为成本高的构件。因此，在偏振片单体中，不能得到显现出高的偏光度、高的透过率(具有亮度提升功能)的偏振片。

另外，在使用TAC薄膜作为偏振片保护膜时，至今为止没有看到在偏振片的耐用性方面的改善。