專利名稱：偏振鏡、光學薄膜和圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及偏振鏡。另外，本發(fā)明還涉及使用了該偏振鏡的偏振片、光學薄膜以及使用了該偏振片、光學薄膜的液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、CRT、PDP等圖像顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置在時鐘、手機、PDA、筆記本電腦、個人電腦用顯示器、DVD播放機、電視等領域中的市場需求量正在迅速增加。液晶顯示裝置是使由液晶的轉(zhuǎn)換(switching)引起的偏振狀態(tài)可見化的裝置，根據(jù)其顯示原理，目前使用的是偏振鏡。特別是電視等的用途中要求更加高亮度且高對比度的顯示，在偏振鏡方面，也研發(fā)了更明亮(高透過率)、更高對比度(高偏振度)的偏振鏡并引入使用。特別是對于手機、PDA等假設在室外的過于嚴酷的環(huán)境下使用的液晶顯示裝置、車載用導航裝置、液晶投影儀用的液晶顯示裝置等，要求其具有非常高的耐熱可靠性。
作為偏振鏡，例如，具有使聚乙烯醇吸附碘并拉伸的結(jié)構(gòu)的碘類偏振鏡具有高透過率、高偏振度，所以被廣泛使用。但是，在碘類偏振鏡中，形成于拉伸工序中并發(fā)揮二色性材料功能的碘化合物缺乏熱穩(wěn)定性。例如，當在假設為盛夏的汽車內(nèi)的儀表板上等的100℃環(huán)境下實施長時間放置的試驗等時，因碘化合物發(fā)生變性而顯著降低二色性，從而大大降低作為偏振鏡的功能。為此，在車載用途等耐熱可靠性要求高的領域中，目前使用的是使用了代替碘化合物的二色性染料的染料系偏振鏡(例如，參照特開昭62-123405號公報)。
但是，和碘化合物相比，二色性染料的吸收二色比低。為此，染料系偏振鏡在特性方面比碘類偏振鏡差一些。另外，當吸附染料時，容易出現(xiàn)染色不均或不均勻的分散狀態(tài)。特別是在液晶顯示裝置中，當進行黑色顯示時，黑色會被顯示成斑點狀而顯著降低辨識性。
針對這一問題，提出了增加染料的吸附量或添加量而將黑色顯示時的透過率設置在人眼可以感知的界限以下的染料系偏振鏡。但是，該染料系偏振鏡中，在降低黑色顯示的透過率的同時也降低了白色顯示時的透過率，從而導致了顯示本身變暗。另外，提出了采用不易發(fā)生不均勻的拉伸工序的染料系偏振鏡的制造方法(例如，特開平8-190015號公報)。但是，在該方法中，需要替換工序本身，從而會導致生產(chǎn)率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供具有高透過率和高偏振度并能夠抑制黑色顯示時的透過率的不均勻的、耐熱可靠性好的染料系偏振鏡。
另外，本發(fā)明的目的還在于，提供使用了該偏振鏡的偏振片、光學薄膜。本發(fā)明的又一目的在于，提供使用了該偏振鏡、偏振片、光學薄膜的圖像顯示裝置。
本發(fā)明人等為了解決上述課題進行了潛心研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用如下所示的偏振鏡能夠達到上述目的，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及一種偏振鏡，其是由在基體中分散有微小區(qū)域的構(gòu)造的薄膜構(gòu)成的偏振鏡，該基體由含有吸收二色性染料的透光性熱塑性樹脂形成，其特征在于，對于透過方向的直線偏振光的透過率為80％以上，且濁度值為10％以下，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值為50％以上。
上述偏振鏡的微小區(qū)域優(yōu)選由已進行取向的雙折射材料形成。另外，上述雙折射材料優(yōu)選至少在實施取向處理時顯示液晶性。
上述本發(fā)明的偏振鏡通過將由透光性熱塑性樹脂和吸收二色性染料形成的染料系偏振鏡做為基體，確保了耐熱可靠性。另外，在上述基體中分散有微小區(qū)域。微小區(qū)域優(yōu)選由已進行取向的雙折射材料形成，特別優(yōu)選由顯示液晶性的材料形成。由此，通過除了由吸收二色性染料帶來的吸收二色性功能，還具有散射各向異性的功能，利用這兩種功能的協(xié)同效果，可得到偏振光性能獲得改善且同時滿足透過率和偏振度的辨識性良好的偏振鏡。
上述偏振鏡對于透過方向的直線偏振光的透過率優(yōu)選為80％以上，且濁度值為10％以下，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值為50％以上。
具有上述透過率、濁度值的本發(fā)明的染料系偏振鏡相對于透過方向的直線偏振光擁有高透過率和良好的辨識性，且對于吸收方向的直線偏振光具有強的光擴散性。因此，可使用簡便的方法且無需犧牲其他的光學特性，就能夠具有高透過率和高偏振度，并控制黑色顯示時的透過率的不均勻。
本發(fā)明的偏振鏡優(yōu)選為，相對于透過方向的直線偏振光，即和上述吸收二色性染料的最大吸收方向相垂直的方向的直線偏振光，具有盡可能高的透過率的偏振鏡，當把入射的直線偏振光的光強度設為100時優(yōu)選具有80％以上的光線透過率。光線透過率更優(yōu)選為85％以上，進一步優(yōu)選光線透過率為88％以上。這里，光線透過率是使用帶有積分球的分光光度計測量的550nm處的分光透過率。其中，被偏振鏡的內(nèi)外表面的空氣界面反射了約8％～10％，所以理想的極限是從100％中減去該表面反射部分的量。
另外，從顯示圖像的辨識性的清晰性的觀點出發(fā)，優(yōu)選入射于偏振鏡的透過方向的直線偏振光不發(fā)生散射。為此，對于透過方向的直線偏振光的濁度值優(yōu)選在10％以下。更優(yōu)選在5％以下，進一步優(yōu)選在3％以下。另一方面，從通過散射來隱藏由局部透過率偏差造成的不均勻的角度出發(fā)，優(yōu)選入射于偏振鏡的吸收方向的直線偏振光、即上述吸收二色性染料的最大吸收方向的直線偏振光有很強的散射。為此，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值優(yōu)選為50％以上。更優(yōu)選60％以上，進一步優(yōu)選70％以上。其中，濁度值是基于JIS K 7136(塑料-透明材料的濁度的計算方法)而測量的值。
上述光學特性是，偏振鏡的吸收二色性功能和散射各向異性功能相復合而形成的特性。也可以通過美國特許第2123902號說明書或特開平9-274108號公報和特開平9-297204號公報所述的、將具有只選擇性地散射直線偏振光的功能的散射各向異性薄膜和二色性吸收型偏振鏡，以散射最大的軸和吸收最大的軸相互平行的軸配置方式進行重疊的方法，達到同樣的效果。但是，其中需要另外形成散射各向異性薄膜，或者重疊時的軸配合精度很難達到精確，還有如果單純重疊配置，則無法得到上述的被吸收的偏振光的光程長增大的效果，從而難以實現(xiàn)高透過、高偏振度。
在上述偏振鏡中，優(yōu)選微小區(qū)域的雙折射為0.02以上。從所謂獲得更大的各向異性散射功能的觀點來看，作為用于微小區(qū)域的材料優(yōu)選使用具有上述雙折射的材料。
在上述偏振鏡中，形成微小區(qū)域的雙折射材料和透光性熱塑性樹脂的相對于各光軸方向的折射率差優(yōu)選為，在顯示最大值的軸方向上的折射率差(Δn1)為0.03以上，且和Δn1方向垂直的兩個軸方向上的折射率差(Δn2)為上述Δn1的50％以下。
通過將相對于各光軸方向的上述折射率差(Δn1)、(Δn2)控制在上述范圍內(nèi)，能夠制作出美國特許第2123902號說明書中提出的、具有只使Δn1方向的直線偏振光選擇性地散射的功能的散射各向異性薄膜。即，在Δn1方向上，因折射率差較大，使直線偏振光發(fā)生散射，而在Δn2方向上，因折射率差較小，所以能夠使直線偏振光透過。其中，優(yōu)選在和Δn1方向垂直的兩個方向的軸方向的折射率差(Δn2)都相等。
為了提高散射各向異性，優(yōu)選將Δn1方向上的折射率差(Δn1)設成0.03以上、優(yōu)選0.05以上、特別優(yōu)選0.10以上。另外，和Δn1方向垂直的兩個方向的折射率差(Δn2)優(yōu)選為上述Δn1的50％以下，進一步優(yōu)選為30％以下。
在上述偏振鏡中，吸收二色性染料優(yōu)選為該材料的吸收軸在Δn1方向上取向。
通過使基體中的吸收二色性染料以該材料的吸收軸平行于上述Δn1方向的方式進行取向，能夠有選擇地吸收作為散射偏振方向的Δn1方向的直線偏振光。其結(jié)果，入射光當中的Δn2方向的直線偏振光成分不經(jīng)散射而直接透過。另一方面，Δn1方向的直線偏振光成分被散射，且被吸收二色性染料所吸收。通常，吸收取決于吸收系數(shù)和厚度。本發(fā)明的偏振鏡因散射的關系其外觀的厚度較厚，所以Δn1方向的偏振光成分與沒有散射各向異性的狀態(tài)相比被吸收得更多。即，可以通過相同的透過率得到更高的偏振度。
下面，對理想的模式進行詳細說明。一般地，采用用于直線偏振鏡的兩個主透過率(第1主透過率k1(透過率最大方位＝Δn2方向的直線偏振光透過率)、第2透過率k2(透過率最小方向＝Δn1方向的直線偏振光透過率))進行如下討論。
如果在市售的染料系偏振鏡中吸收性二色性材料在一個方向上取向，則平行透過率、偏振度可以分別用平行透過率＝0.5×((k1)2+(k2)2)、偏振度＝(k1-k2)/(k1+k2)表示。
另一方面，在本發(fā)明的偏振鏡中假設Δn1方向的偏振光發(fā)生散射，平均光程長變?yōu)棣?＞1)倍，并能夠忽略由散射造成的偏振的解消，則此時的主透過率分別可以用k1、k2’＝10x(其中，x是αlogk2)表示。
即，此時的平行透過率、偏振度，可以用平行透過率＝0.5×((k1)2+(k2’)2)、偏振度＝(k1-(k2’)2)/(k1+(k2’)2)表示。
例如，如果使用和用于市售的染料系偏振鏡(平行透過率0.321，偏振度0.90k1＝0.80，k2＝0.04)中的吸收性二色性材料同量、同種的材料，制成本發(fā)明的偏振鏡，則當在計算上α為2倍時，可以獲得平行透過率為0.320、偏振度為0.996的特性。當將偏振度固定在0.90并降低吸收性二色性材料的濃度時，平行透過率提高到0.406，會變亮。
上述計算上的值為理論值，當然在由散射引起的偏振的消除或表面反射、反向散射的影響等下，會有些許降低。因此，為了充分體現(xiàn)上述功能，反向散射越少越好，相對于入射光強度的反向散射強度的比率優(yōu)選在30％以下，進一步優(yōu)選20％以下。
作為上述偏振鏡，能夠優(yōu)選使用薄膜經(jīng)拉伸制成的結(jié)構(gòu)。
在上述偏振鏡中，微小區(qū)域在Δn2方向的長度優(yōu)選為0.05～500μm。
在可見光區(qū)域的波長中，為了使在Δn1方向上具有振動面的直線偏振光強烈散射，優(yōu)選將分散分布的微小區(qū)域控制成Δn2方向的長度為0.05～500μm，優(yōu)選0.5～100μm。當微小區(qū)域的Δn2方向的長度與波長相比過短時，無法充分地引起散射。另一方面，當微小區(qū)域的Δn2方向的長度過長時有可能出現(xiàn)其薄膜強度下降、形成微小區(qū)域的液晶性材料在微小區(qū)域內(nèi)沒有充分進行取向等問題。
在上述偏振鏡中，作為形成微小區(qū)域的雙折射材料，優(yōu)選使用在低于透光性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)向列相或碟狀液晶分子相狀態(tài)的液晶性熱塑性樹脂。
在上述偏振鏡中，作為形成微小區(qū)域的雙折射材料，優(yōu)選使用使在低于透光性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)向列相或碟狀液晶分子相狀態(tài)的液晶單體取向之后進行聚合而成的的材料。
在上述偏振鏡中，吸收二色性染料優(yōu)選為在可見光波長區(qū)域至少具有1處以上的二色比為3以上的吸收帶的染料。
作為評價二色比的尺度，例如，可采用如下所述的吸收二色比，即，使用溶解有染料的合適的液晶材料制作均勻取向的液晶元件后用該元件測量的偏振光吸收光譜中最大吸收波長下的吸收二色比。在該評價法中，例如，在作為標準液晶而使用メルク社制的E-7的情況下，作為使用的染料，吸收波長下的二色比的控制值為3以上，優(yōu)選為6以上，進一步優(yōu)選為9以上。
另外，本發(fā)明涉及在上述偏振鏡的至少一個面上設置有透明保護層的偏振片。
另外，本發(fā)明還涉及以至少層疊有1片上述偏振鏡、上述偏振片為特征的光學薄膜。
進而，本發(fā)明還涉及以使用上述偏振鏡、上述偏振片或上述光學薄膜為特征的圖像顯示裝置。


圖1是表示本發(fā)明的偏振鏡的一個例子的示意俯視圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的偏振鏡。圖1是本發(fā)明的偏振鏡的示意俯視圖，具有如下結(jié)構(gòu)，即，利用含有吸收二色性染料2的透光性熱塑性樹脂1形成薄膜，將該薄膜作為基體，分散有微小區(qū)域3。如上所述，本發(fā)明的偏振鏡中，吸收二色性染料2存在于形成作為基體的薄膜的透光性熱塑性樹脂1中，但是吸收二色性染料2也可在光學上不造成影響的前提下存在于微小區(qū)域3中。
圖1是吸收二色性染料2在微小區(qū)域3和透光性熱塑性樹脂1的折射率差為最大值的軸方向(Δn1方向)上進行取向時的例子。在微小區(qū)域3中，Δn1方向上的偏振光成分進行散射。在圖1中，位于薄膜面內(nèi)的一個方向上的Δn1方向成為吸收軸。薄膜面內(nèi)與Δn1方向垂直的Δn2方向成為透過軸。其中，與Δn1方向垂直的另一個Δn2方向為厚度方向。
作為透光性熱塑性樹脂1，能夠沒有限制地使用在可見光區(qū)域內(nèi)具有透光性且分散吸附吸收二色性染料的樹脂?？梢耘e例為一直以來用于偏振鏡的聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生物，除了可以舉出聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇乙縮醛等之外，還可以舉出用乙烯、丙烯等烯烴，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不飽和羧酸和其烷基酯、丙烯酰胺等改性的材料。
另外，作為透光性熱塑性樹脂1，可以列舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類樹脂，聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯類樹脂，聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)狀或者降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物等烯烴類樹脂等。進而，還可以列舉出氯乙烯類樹脂、纖維素類樹脂、丙烯酸類樹脂、酰胺類樹脂、酰亞胺類樹脂、砜類聚合物、聚醚砜類樹脂、聚醚醚酮類樹脂聚合物、聚苯硫醚類樹脂、偏氯乙烯類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛類樹脂、芳酯類樹脂、聚甲醛類樹脂、硅酮類樹脂、氨基甲酸酯類樹脂等。這些可以使用1種或組合2種以上使用。另外，也能夠使用酚醛類、三聚氰胺類、丙烯酸類、氨基甲酸酯類、丙烯酸氨基甲酸酯類、環(huán)氧類、硅酮類等熱固化性或紫外線固化性樹脂的固化物。
上述透光性熱塑性樹脂可以是具有不易導致由成型變形等造成的取向雙折射的各向同性的樹脂，也可以是具有容易產(chǎn)生取向雙折射的各向異性的樹脂。從耐熱性、加工性的觀點來看，透光性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為110℃以上，進一步優(yōu)選115℃以上，特別優(yōu)選120℃以上。另外，優(yōu)選加權撓曲溫度為80℃以上的樹脂。加權撓曲溫度是指以JIS K7207為基準，對加熱浴中的高10mm的試驗片施加181.4N/cm2的彎曲應力，同時以2℃/分鐘的速度使傳熱介質(zhì)升溫的條件下，當試驗片的撓曲量達到0.32mm時的傳熱介質(zhì)的溫度。
就形成微小區(qū)域3的材料而言，并不特別限定其具有各向同性還是雙折射性，但優(yōu)選雙折射材料。另外，作為雙折射材料優(yōu)選使用至少在取向處理時顯示液晶性的材料(下面，稱為液晶性材料)。即，液晶性材料如果在取向處理時顯示液晶性，則在已形成的微小區(qū)域3內(nèi)可以顯示液晶性，也可以喪失液晶性。
作為形成微小區(qū)域3的材料，雙折射材料(液晶性材料)可以是向列液晶性、碟狀液晶性、膽甾醇型液晶性中的任一種，另外也可以是溶致液晶性的材料。另外，雙折射材料可以是液晶性熱塑性樹脂，也可以通過液晶性單體的聚合形成。當液晶性材料是液晶性熱塑性樹脂時，從最終獲得的構(gòu)造體的耐熱性的觀點出發(fā)，優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的材料。優(yōu)選使用至少在室溫下為玻璃狀態(tài)的材料。液晶性熱塑性樹脂通常在加熱下發(fā)生取向，冷卻后固定，從而在維持液晶性的狀態(tài)下形成微小區(qū)域3。液晶性單體能夠在配合后通過聚合、交聯(lián)等進行固定的狀態(tài)下形成微小區(qū)域3，但有在形成的微小區(qū)域3中喪失液晶性的材料。作為液晶性材料，優(yōu)選在微小區(qū)域3內(nèi)仍維持液晶性的液晶性熱塑性樹脂。
作為上述液晶性熱塑性樹脂，能夠沒有特別限制地使用主鏈型、側(cè)鏈型或它們的復合型的各種骨架的聚合物。作為主鏈型的液晶聚合物，可以列舉出具有結(jié)合了由芳香族單元等構(gòu)成的共軛性的直線狀原子團(mesogene)的構(gòu)造的縮聚類聚合物如聚酯類、聚酰胺類、聚碳酸酯類、聚酯酰亞胺類等聚合物。作為形成mesogene基的上述芳香族單元，可以列舉出苯基類、聯(lián)苯類、萘類化合物，這些芳香族單元可以具有氰基、烷基、烷氧基、鹵素等取代基。
作為側(cè)鏈型的液晶聚合物，可以舉出以聚丙烯酸酯類、聚甲基丙烯酸酯類、聚-α-鹵化丙烯酸酯類、聚-α-鹵化氰基丙烯酸酯類、聚丙烯酰胺類、聚硅氧烷類、聚丙二酸酯類的主鏈作為骨架且在側(cè)鏈具有由環(huán)狀單元等構(gòu)成的mesogene基的聚合物。作為形成mesogene基的上述環(huán)狀單元，可以列舉出如聯(lián)苯類、苯基苯甲酸酯類、苯基環(huán)己烷類、氧化偶氮苯類、甲亞胺類、偶氮苯類、苯基嘧啶類、二苯基乙炔類、二苯基苯甲酸酯類、二環(huán)己烷類、環(huán)己基苯類、聯(lián)三苯類等。其中，在這些環(huán)狀單元的末端可以具有如氰基、烷基、鏈烯基、烷氧基、鹵素基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、鹵代鏈烯基等取代基。另外，作為mesogene基的苯基能夠使用具有鹵素基的苯基。
另外，任何液晶聚合物的mesogene基都可以借助賦予彎曲性的間隔部而結(jié)合。作為間隔部，可以舉出聚亞甲基鏈、聚甲醛鏈等。形成間隔部的結(jié)構(gòu)單元的重復數(shù)可根據(jù)mesogene部的化學結(jié)構(gòu)來適當確定，但聚亞甲基鏈的重復單元為0～20、優(yōu)選2～12，聚甲醛鏈的重復單元為0～10、優(yōu)選1～3。
上述液晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為50℃以上，進一步優(yōu)選80℃以上。另外，優(yōu)選重均分子量為2千～10萬左右的樹脂。
作為液晶性單體，可以舉出末端具有丙烯酰基、甲基丙烯?；染酆闲怨倌軋F且其上具有由上述環(huán)狀單元等構(gòu)成的mesogene基、間隔部的單體。另外，作為聚合性官能團，也能使用具有2個以上的丙烯?；⒓谆；鹊幕衔镆砸虢宦?lián)結(jié)構(gòu)，并改善耐久性。
形成微小區(qū)域3的材料并不限于上述液晶性材料，只要是與基體材料不同的原料，也可以使用非液晶性的樹脂。作為樹脂，可以列舉出聚乙烯醇類和其衍生物、聚烯烴、聚芳酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物等。另外，作為形成微小區(qū)域3的材料，能夠使用不具有雙折射的微粒等。作為該微粒，可以舉例為聚丙烯酸酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物等樹脂。對微粒的尺寸沒有特別限制，可以使用粒徑為0.05～500μm的微粒，優(yōu)選使用粒徑為0.5～100μm的微粒。形成微小區(qū)域3的材料優(yōu)選為上述液晶性材料，但也可以在上述液晶性材料中混入非液晶性材料使用。進而，作為形成微小區(qū)域3的材料也能夠單獨使用非液晶性材料。
作為吸收二色性染料，優(yōu)選使用具有耐熱性且在加熱雙折射材料的上述液晶性材料而使其取向的情況下也不會因分解或變性喪失二色性的材料。如前所述，吸收二色性染料優(yōu)選為在可見光波長區(qū)域至少具有1處以上的二色比為3以上的吸收帶的染料。作為這種具有高二色比的染料，可以舉出適用于染料系偏振鏡的偶氮類、苝類、蒽醌類的染料，這些染料能夠用作混合類染料等。這些染料已詳細記載于特開昭54-76171號公報等中。
還有，當形成彩色偏振鏡時，能夠使用具有適合于其特性的吸收波長的染料。另外，當形成中性灰色的偏振鏡時，可適當混和使用兩種以上的染料，以在整個可見光區(qū)域造成吸收。
本發(fā)明的偏振鏡中，在制作利用含有吸收二色性染料2的透光性熱塑性樹脂1形成了基體的薄膜的同時，在該基體中分散微小區(qū)域3(例如由液晶性材料形成的、經(jīng)取向的雙折射材料)。
得到的偏振鏡被控制成其相對于透過方向的直線偏振光的透過率為80％以上且濁度值為10％以下，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值為50％以上。另外，在薄膜中，優(yōu)選將上述Δn1方向的折射率差(Δn1)、Δn2方向的折射率差(Δn2)控制在上述范圍內(nèi)。
對這種本發(fā)明的偏振鏡的制造工序沒有特別限制，例如，可以通過實施下述工序獲得，即(1)制造在作為基體的透光性熱塑性樹脂中分散有作為微小區(qū)域的材料(下面，以將液晶性材料用作微小區(qū)域的材料的情況作為代表例子進行說明，其他材料也以液晶性材料為基準)的混合溶液的工序，(2)對上述(1)的混合溶液進行薄膜化的工序，(3)對在上述(2)中獲得的薄膜進行取向(拉伸)的工序，(4)在上述成為基體的透光性熱塑性樹脂中分散吸收二色性染料(染色)的工序，其中，能夠適當確定工序(1)至(4)的順序。
在上述工序(1)中，首先，調(diào)制在形成基體的透光性熱塑性樹脂中分散有可成為微小區(qū)域的液晶性材料的混合溶液。對該混合溶液的調(diào)制方法沒有特別限制，但可以舉出利用上述基體成分(透光性熱塑性樹脂)和液晶性材料的相分離現(xiàn)象的方法。例如，作為液晶性材料，選擇難以和基體成分互溶的材料，并借助表面活性劑等分散劑使形成液晶性材料的材料的溶液分散在基體成分的水溶液中的方法等。在上述混合溶液的調(diào)制中，根據(jù)形成基體的透光性材料和成為微小區(qū)域的液晶材料的不同的組合，有時也可以不引入分散劑。對在基體中分散的液晶性材料的使用量沒有特別限制，但相對于透光性熱塑性樹脂材料100重量份，液晶性材料為0.01～100重量份，優(yōu)選0.1～10重量份。液晶性材料可以溶解或不溶解于溶劑中。作為溶劑，可以列舉出如水、甲苯、二甲苯、己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、四氫呋喃、醋酸乙酯等?；w成分的溶劑和液晶性材料的溶劑可以相同也可以不同。
在上述工序(2)中，為了減少在形成薄膜后的干燥工序中的發(fā)泡，在工序(1)的混合溶液的調(diào)制中，最好不使用用于溶解形成微小區(qū)域的液晶性材料的溶劑。例如，當不使用溶劑時，可以舉出在形成基體的透光性材料的水溶液中直接添加液晶性材料后為了使液晶性材料更細小且均勻地分散而加熱至液晶溫度范圍以上以使之分散的方法等。
還有，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，在基體成分的溶液、液晶性材料的溶液、或者混合溶液中，可以含有分散劑、表面活性劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、抗氧化劑、增塑劑、脫模劑、潤滑劑、著色劑等各種添加劑。
在對上述混合溶液進行薄膜化的工序(2)中，通過加熱干燥上述混合溶液來除去溶劑，制作在基體中分散有微小區(qū)域的薄膜。作為薄膜的形成方法，能夠采用澆鑄法、擠壓成形法、注射模塑成型法、輥軋成形法、流延成形法等各種方法。在成形為薄膜時，薄膜中的微小區(qū)域的尺寸最后被控制成在Δn1方向為0.05～500μm。通過調(diào)節(jié)混合溶液的粘度、混合溶液的溶劑的選擇、組合、分散劑、混合溶劑的熱處理(冷卻速度)、干燥速度，能夠控制微小區(qū)域的大小和分散性。例如，通過對形成基體的需要高剪切力的高粘度的透光性熱塑性樹脂和成為微小區(qū)域的液晶性材料的混合溶液加熱至液晶溫度范圍以上，同時用均勻混合器等攪拌機進行分散，能夠使微小區(qū)域進行更細小的分散。
使上述薄膜取向的工序(3)能夠通過拉伸薄膜來完成。作為拉伸可以舉出單向拉伸、雙向拉伸、斜向拉伸等，不過通常進行單向拉伸。作為拉伸方法可以是在空氣中的干式拉伸，當透光性熱塑性樹脂是聚乙烯醇之類的水溶性樹脂時，可以是在水類浴中的濕式拉伸。當采用濕式拉伸時，能夠使水類浴適當含有添加劑(硼酸等硼化合物)。對拉伸倍率沒有特別限制，但通常優(yōu)選為2～10倍。
通過這種拉伸，能夠在拉伸軸方向使吸收二色性染料取向。另外，在微小區(qū)域中成為雙折射材料的液晶性材料，通過上述拉伸，于微小區(qū)域中在拉伸方向上取向，體現(xiàn)雙折射性。
微小區(qū)域優(yōu)選隨拉伸而變形。當微小區(qū)域為非液晶性材料時，拉伸溫度優(yōu)選在樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近，當微小區(qū)域為液晶性材料時，優(yōu)選選擇在拉伸時的溫度下液晶性材料成為向列相或碟狀液晶分子相等液晶狀態(tài)或各向同性相狀態(tài)的溫度。當拉伸時的取向不充分的情況下，可以另外添加加熱取向處理等工序。
在液晶性材料的取向中，除上述拉伸外，還可以使用電場或磁場等外場。另外，可以使用在液晶性材料中混合偶氮苯等光反應性物質(zhì)，或在液晶性材料中已引入肉桂酰基等光反應性基團的材料，通過光照射等取向處理使其取向。還可以并用拉伸處理和上述的取向處理。當液晶性材料為液晶性熱塑性樹脂的情況下，在拉伸時進行取向之后，通過冷卻至室溫而使其取向固定化、穩(wěn)定化。液晶性單體在被取向的情況下可以發(fā)揮目標光學特性，所以不一定要固化。不過，在液晶性單體中，各向同性轉(zhuǎn)變溫度低的材料經(jīng)過稍微加熱就會成為各向同性狀態(tài)。這樣會成為非各向異性散射，偏振光性能反而變差，所以在這種情況下，優(yōu)選使其固化。另外，當在室溫放置時，液晶性單體大多會出現(xiàn)結(jié)晶化，由此會成為非各向異性散射，偏振光性能反而變差，所以在這種情況下，也優(yōu)選使其固化。從這一觀點來看，為了使取向狀態(tài)在任何條件下都可以穩(wěn)定存在，優(yōu)選固化液晶性單體。在液晶性單體的固化中，例如和光聚合引發(fā)劑混合并分散到基體成分的溶液中，進行取向之后，在任何時點(由吸收二色性染料進行染色之前、染色之后)照射紫外線等以進行固化，使其取向穩(wěn)定化。優(yōu)選在由吸收二色性染料進行染色之前實施。
作為在成為基體的上述透光性熱塑性樹脂中分散吸收二色性染料的工序(4)，通?？梢耘e出在溶解有吸收二色性染料的水類浴中浸漬上述薄膜的方法。作為浸漬的時間，可以在上述拉伸工序(3)之前，也可以在之后。
另外，對得到的偏振鏡中的吸收二色性染料的比例沒有特別限制，但透光性熱塑性樹脂和吸收二色性染料的比例優(yōu)選為，相對于透光性熱塑性樹脂100重量份，將吸收二色性染料控制在0.01～100重量份左右，進一步優(yōu)選為0.05～50重量份。
另外，用于染色的吸收二色性染料、用于交聯(lián)的硼酸等，也能夠采用在工序(1)中調(diào)制混合溶液之前或者調(diào)制之后，在工序(2)的薄膜化之前，添加任何種類、量的方法，并以此來代替如上所述地將薄膜浸漬在水溶液中而浸透到薄膜中的方法。另外，可以合用兩種方法。不過，在工序(3)中，拉伸時等需要在高溫(例如80℃以上)進行的情況下，如果吸收二色性染料在該溫度下劣化，分散并染色吸收二色性染料的工序(4)優(yōu)選在工序(3)之后進行。
在薄膜化之前的吸收二色性染料和透光性熱塑性樹脂的混合可以通過常規(guī)方法進行。例如，吸收二色性染料和透光性熱塑性樹脂的混合通過將它們?nèi)芙庥谕蝗軇┲卸M行。通常是適當選擇二色性染料和透光性熱塑性樹脂溶解于同一溶劑的材料。作為用于吸收二色性染料和透光性熱塑性樹脂的混合的溶劑，可以舉例為水、甲苯、二甲苯、己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、四氫呋喃、醋酸乙酯等。還有，當作為透光性熱塑性樹脂，使用聚乙烯醇等水溶性物質(zhì)時，作為溶劑優(yōu)選使用水。將吸收二色性染料和透光性熱塑性樹脂溶解于溶劑中的溶液的濃度，通常優(yōu)選調(diào)節(jié)至1～50重量％左右。
還有，如上所述，當預先將吸收二色性染料和透光性熱塑性樹脂進行混合，對拉伸前的薄膜進行染色時，作為吸收二色性染料，可以使用在拉伸時的加熱溫度下不分解、不劣化的材料。
在制作偏振鏡時，除了上述工序(1)至(4)之外，能夠?qū)嵤┢渌糜诟鞣N目的的工序(5)。作為工序(5)，例如，以改善薄膜的染色效率為主要目的，可以舉出在水浴中浸漬薄膜使其溶脹的工序。另外，可以舉出在溶解任意添加物的水浴中浸漬的工序。還可以舉出對水溶性樹脂(基體)實施交聯(lián)為主要目的，在含有硼酸、硼砂等添加劑的水溶液中浸漬薄膜的工序。
就取向(拉伸)拉伸上述薄膜的工序(3)、在基體樹脂上分散并染色吸收二色性染料的工序(4)以及上述工序(5)而言，只要工序(3)、(4)至少有1次，則能夠任意選擇工序的次數(shù)、順序、條件(浴溫度或浸漬時間等)，且各工序可以分開進行，也可以同時進行多個工序。例如，可以同時進行工序(5)的交聯(lián)工序和拉伸工序(3)。
進行了上述處理的薄膜優(yōu)選在適當?shù)臈l件下干燥。干燥按照常規(guī)方法進行。
對得到的偏振鏡(薄膜)的厚度沒有特別限制，通常為1μm至3mm，優(yōu)選5μm至1mm，進一步優(yōu)選10～500μm。
由此獲得的偏振鏡，在拉伸方向上通常不特別存在形成微小區(qū)域的雙折射材料的折射率和基體樹脂的折射率的大小關系，拉伸方向為Δn1方向。和拉伸軸垂直的兩個垂直方向成為Δn2方向。另外，吸收二色性材料的拉伸方向成為顯示最大吸收的方向，成為最大限度地體現(xiàn)了吸收+散射的效果的偏振鏡。
由本發(fā)明獲得的偏振鏡具有和現(xiàn)有的吸收型偏振片相同的功能，所以能夠在不進行任何變更的條件下應用到使用吸收型偏振片的各種應用領域中。
得到的偏振鏡通過常規(guī)方法能夠做成在至少一個面上設置有透明保護層的偏振片。透明保護層能夠作為由聚合物形成的涂敷層，或者薄膜的層疊層等而設置。作為形成透明保護層的透明聚合物或薄膜材料，可以使用適當?shù)耐该鞑牧?，但?yōu)選使用透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、水分遮蔽性等優(yōu)良的材料。作為形成上述透明保護層的材料，例如能夠列舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物，二乙酸纖維素或三乙酸纖維素等纖維素類聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類聚合物，聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯類聚合物，聚碳酸酯類聚合物等。另外，作為形成上述透明保護層的聚合物的例子，還可以列舉出聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)狀或者降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯-丙烯共聚物之類的聚烯烴類聚合物，聚氯乙烯類聚合物，尼龍或芳香族聚酰胺等酰胺類聚合物，酰亞胺類聚合物，砜類聚合物，聚醚砜類聚合物，聚醚醚酮類聚合物，聚苯硫醚類聚合物，乙烯醇類聚合物，偏氯乙烯類聚合物，聚乙烯醇縮丁醛類聚合物，芳酯類聚合物，聚甲醛類聚合物，環(huán)氧類聚合物，或者上述聚合物的混合物等。
另外，可以舉出特開2001-343529號公報(WO01/37007)中所述的聚合物膜，如含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物。作為具體的例子，可以舉出含有由異丁烯與N-甲基馬來酰亞胺構(gòu)成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的樹脂組合物的薄膜。作為薄膜能夠使用由樹脂組合物的混合擠壓品等構(gòu)成的薄膜。
從偏振光特性和耐久性等觀點來看，特別優(yōu)選使用的透明保護層是用堿等對表面進行了皂化處理的三乙酸纖維素薄膜。透明保護層的厚度可以為任意厚度，但通常為了偏振片的薄型化而優(yōu)選為500μm以下，進一步優(yōu)選1～300μm，特別優(yōu)選5～300μm。還有，當在偏振鏡的兩側(cè)設置透明保護層時，能夠使用內(nèi)外側(cè)由不同聚合物等構(gòu)成的透明保護薄膜。
另外，透明保護薄膜最好盡量不著色。因此，優(yōu)選使用的保護薄膜是用Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中，nx、ny是薄膜平面內(nèi)的主折射率，nz是薄膜厚度方向的折射率，d是薄膜厚度)表示的厚度方向的相位差值為-90nm～+75nm的薄膜。通過使用厚度方向的相位差值(Rth)為-90nm～+75nm的薄膜，能夠幾乎完全消除由保護薄膜引起的偏振片的著色(光學著色)。厚度方向相位差值(Rth)進一步優(yōu)選為-80nm～+60nm，特別優(yōu)選-70nm～+45nm。
在上述透明保護薄膜的沒有粘接偏振鏡的面上，可以實施硬涂層處理、防反射處理、防粘連處理、以擴散或防眩為目的的處理。
實施硬涂層處理的目的是防止偏振片的表面損壞等，例如可以通過在透明保護薄膜的表面上附加由丙烯酸類、硅酮類等適當?shù)淖贤饩€固化性樹脂構(gòu)成的硬度、滑動特性等良好的固化被膜的方式等形成。實施防反射處理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射，可以通過形成基于以往的防反射薄膜等來完成。此外，實施防粘連處理的目的是防止與相鄰層的粘附。
另外，實施防眩處理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干擾偏振片透過光的辨識性等。例如，能夠通過采用噴砂方式或壓紋加工方式的粗面化方式以及配合透明微粒的方式等適當?shù)姆绞?，向透明保護薄膜表面賦予微細凹凸結(jié)構(gòu)來形成。作為在上述表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的形成中含有的微粒，例如，可以使用平均粒徑為0.5～50μm的由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等構(gòu)成的可具有導電性的無機類微粒、由交聯(lián)或者未交聯(lián)的聚合物等組成的有機類微粒等透明微粒。當形成表面微細凹凸結(jié)構(gòu)時，微粒的使用量相對于100重量份的形成表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的透明樹脂，通常為大約2～50重量份，優(yōu)選5～25重量份。防眩層也可以兼用作使偏振片透射光擴散而擴大視角等的擴散層(視角擴大功能等)。
還有，上述防反射層、防粘連層、擴散層和防眩層等除了能夠設置為透明保護薄膜自身以外，還可作為其他的光學層而與透明保護薄膜分開設置。
在上述偏振鏡和透明保護薄膜的膠粘處理上可以使用膠粘劑。作為膠粘劑，能夠舉出異氰酸酯類膠粘劑、聚乙烯醇類膠粘劑、凝膠類膠粘劑、乙烯基乳膠類、水類聚酯等。上述膠粘劑通常作為由水溶液構(gòu)成的膠粘劑使用，通常含有0.5～60重量％的固態(tài)成分。
本發(fā)明的偏振片是通過使用上述膠粘劑對上述透明保護薄膜和偏振鏡進行貼合而制造的。膠粘劑的涂敷可以在透明保護薄膜、偏振鏡中的任何一個上進行，也可以在兩者上進行。在貼合之后實施干燥工序，形成由涂敷干燥層構(gòu)成膠粘層。偏振鏡和透明保護薄膜的貼合能夠通過輥軋式層疊機等進行。對膠粘層的厚度沒有特別限制，但通常為0.1～5μm左右。
本發(fā)明的偏振片在實際應用時能夠用作和其他光學層層疊的光學薄膜。對該光學層沒有特別限制，例如可以使用1層或2層以上的反射板、半透過板、相位差板(含1/2、1/4等波長板)、視角補償膜等可用于形成液晶顯示裝置等的光學層。特別優(yōu)選在本發(fā)明的偏振片上進一步層疊反射板或半透過半反射板而構(gòu)成的反射型偏振片或半透過型偏振片、在偏振片上進一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片、在偏振片上進一步層疊視角補償膜而構(gòu)成的寬視角偏振片、或者在偏振片上進一步層疊亮度改善薄膜而構(gòu)成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上設置反射層的偏振片，用于形成使來自辨識側(cè)(顯示側(cè))的入射光反射并顯示的類型的液晶顯示裝置等，具有能夠省略背光燈等光源的內(nèi)置而容易使液晶顯示裝置薄型化等優(yōu)點。反射型偏振片的形成，根據(jù)需要可以通過借助所述透明保護層等在偏振片的單面上設置由金屬等構(gòu)成的反射層的方式等適宜方式進行。
作為反射型偏振片的具體例子，可以舉例為根據(jù)需要通過在經(jīng)消光處理的透明保護薄膜的一面上，附設由鋁等反射性金屬組成的箔或蒸鍍膜而形成了反射層的偏振片等。另外，還可以舉例為通過使上述透明保護薄膜含有微粒而形成表面微細凹凸結(jié)構(gòu)，并在其上具有微細凹凸結(jié)構(gòu)的反射層的反射型偏振片等。上述的微細凹凸結(jié)構(gòu)的反射層通過漫反射使入射光擴散，由此防止定向性和外觀發(fā)亮，具有可以抑制明暗不均的優(yōu)點等。另外，含有微粒的透明保護薄膜還具有當入射光及其反射光透過它時可以通過擴散進一步抑制明暗不均的優(yōu)點等。反映透明保護薄膜的表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的微細凹凸結(jié)構(gòu)的反射層的形成，例如能夠通過用真空蒸鍍方式、離子鍍方式及濺射方式等蒸鍍方式或鍍覆方式等適當?shù)姆绞皆谕该鞅Ｗo層的表面上直接附設金屬的方法等進行。
作為代替將反射板直接附設在上述偏振片的透明保護薄膜上的方法，還可以在以該透明薄膜為基準的適當?shù)谋∧ど显O置反射層形成反射片等使用。還有，由于反射層通常由金屬組成，所以從防止由于氧化而造成的反射率的下降，進而長期保持初始反射率的觀點和避免另設保護層的觀點等來看，優(yōu)選用透明保護薄膜或偏振片等覆蓋其反射面的使用形式。
還有，在上述中，半透過型偏振片可以通過作成用反射層來反射光的同時使光透過的半透半反鏡等半透過型的反射層而獲得。半透過型偏振片通常被設于液晶單元的背面?zhèn)?，可以形成如下類型的液晶顯示裝置等，即，在比較明亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝置等的情況下，反射來自于辨識側(cè)(顯示側(cè))的入射光而顯示圖像，在比較暗的環(huán)境中，使用內(nèi)置于半透過型偏振片的背面的背光燈等內(nèi)置光源來顯示圖像。也就是說，半透過型偏振片在如下類型的液晶顯示裝置等的形成中十分有用，即，在明亮的環(huán)境下能夠節(jié)約使用背光燈等光源的能量，在比較暗的環(huán)境下也能夠利用內(nèi)置光源使用的類型的液晶顯示裝置等的形成中非常有用。
下面對偏振片上進一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片進行說明。在將直線偏振光改變?yōu)闄E圓偏振光或圓偏振光、將橢圓偏振光或圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光、或者改變直線偏振光的偏振方向的情況下，可以使用相位差板等。特別是，作為將直線偏振光改變?yōu)閳A偏振光、將圓偏振光改變?yōu)橹本€偏振光的相位差板，可使用所謂的1/4波長板(也稱為λ/4板)。1/2波長板(也稱為λ/2板)通常用于改變直線偏振光的偏振方向的情形。
橢圓偏振片可以有效地用于以下情形，即補償(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶顯示裝置因液晶層的雙折射而產(chǎn)生的著色(藍或黃)，從而進行上述沒有著色的白黑顯示的情形。另外，控制三維折射率的偏振片還能夠補償(防止)從斜向觀察液晶顯示裝置的畫面時產(chǎn)生的著色，因而優(yōu)選。圓偏振光片可以有效地用于例如對以彩色顯示圖像的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進行調(diào)整的情形等，而且還具有防止反射的功能。作為上述相位差板的具體例子，可以舉出由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烴、聚芳酯、聚酰胺之類的適宜聚合物構(gòu)成的薄膜經(jīng)拉伸處理而形成的雙折射性薄膜，液晶聚合物的取向薄膜，或用薄膜支撐液晶聚合物的取向?qū)拥牟牧系取Ｏ辔徊畎蹇梢允歉鶕?jù)使用目的而具有適宜的相位差的板，例如各種波長板或用于補償由液晶層的雙折射而引起的著色或視角等的板等，也可以是層疊兩種以上的相位差板從而控制相位差等光學特性的板。
另外，上述橢圓偏振片或反射型橢圓偏振片是通過層疊適當組合的偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。這類橢圓偏振片等也可以通過在液晶顯示裝置的制造過程中依次分別層疊(反射型)偏振片及相位差板來形成，以構(gòu)成(反射型)偏振片及相位差板的組合，而如上所述，預先形成為橢圓偏振片等光學薄膜的材料，由于在質(zhì)量的穩(wěn)定性和層疊操作性等方面出色，具有可以提高液晶顯示裝置等的制造效率的優(yōu)點。
補償視角薄膜是從不垂直于畫面的稍微傾斜的方向觀察液晶顯示裝置的畫面的情況下也可使圖像看起來比較清晰的、用于擴大視角的薄膜。作為這種視角補償相位差板，例如可以由相位差薄膜、液晶聚合物等取向膜或在透明基材上支撐液晶聚合物等的取向?qū)拥牟牧系葮?gòu)成。作為通常的相位差板，使用的是在其面方向上被單向拉伸的具有雙折射的聚合物薄膜，與此相對，作為被用作視角補償薄膜的相位差板，可以使用沿其面方向被實施了雙向拉伸的具有雙折射的聚合物薄膜、沿其面方向被單向拉伸并且沿其厚度方向也被拉伸了的可控制厚度方向折射率的具有雙折射的聚合物或傾斜取向薄膜等的雙向拉伸薄膜等。作為傾斜取向薄膜，例如可以舉出在聚合物薄膜上粘接熱收縮薄膜后在因加熱形成的收縮力的作用下對聚合物薄膜進行了拉伸處理或/和收縮處理的材料、使液晶聚合物傾斜取向而成的材料等。作為相位差板的原材料聚合物，可以使用與上述的相位差板中說明的聚合物相同的聚合物，可以使用以防止基于由液晶單元造成的相位差而形成的辨識角的變化所帶來的著色等或擴大辨識性良好的視角等為目的的適宜的聚合物。
另外，從達到辨識性良好的寬視角的觀點等來看，可以優(yōu)選使用用三乙酸纖維素薄膜支撐由液晶聚合物的取向?qū)?、特別是圓盤狀液晶聚合物的傾斜取向?qū)訕?gòu)成的光學各向異性層的光學補償相位差板。
將偏振片和亮度改善薄膜貼合在一起而成的偏振片通常被設于液晶單元的背面一側(cè)。亮度改善薄膜是顯示如下特性的薄膜，即，當因液晶顯示裝置等的背光燈或來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞?，有自然光入射時，反射規(guī)定偏光軸的直線偏振光或規(guī)定方向的圓偏振光，而使其他光透過，因此將亮度改善薄膜與偏振片層疊而成的偏振片可使來自背光燈等光源的光入射，而獲得規(guī)定偏振狀態(tài)的透過光，同時，所述規(guī)定偏振狀態(tài)以外的光不能透過，被予以反射。借助設于其后側(cè)的反射層等再次反轉(zhuǎn)在該亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作為規(guī)定偏振狀態(tài)的光而透過，從而增加透過亮度改善薄膜的光，同時向偏振鏡提供難以吸收的偏振光，從而增加能夠在液晶顯示圖像的顯示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。即，在不使用亮度改善薄膜而用背光燈等從液晶單元的背面?zhèn)却┻^偏振鏡而使光入射的情況下，具有與偏振鏡的偏光軸不一致的偏振方向的光基本上被偏振鏡所吸收，因而無法透過偏振鏡。即，雖然會因所使用的偏振鏡的特性而有所不同，但是大約50％的光會被偏振鏡吸收掉，因此在液晶顯示裝置等中可以利用的光量將減少，導致圖像變暗。由于亮度改善薄膜反復進行如下操作，即，使具有能夠被偏振鏡吸收的偏振方向的光不入射到偏振鏡上，而是使該類光在亮度改善薄膜上發(fā)生反射，進而借助設于其后側(cè)的反射層等完成反轉(zhuǎn)，使光再次入射到亮度改善薄膜上，這樣，亮度改善薄膜只使在這兩者間反射并反轉(zhuǎn)的光中的、其偏振方向變?yōu)槟軌蛲ㄟ^偏振鏡的偏振方向的偏振光透過，同時將其提供給偏振鏡，因此可以在液晶顯示裝置的圖像的顯示中有效地使用背光燈等的光，從而可以使畫面明亮。
在亮度改善薄膜和上述反射層等之間也可以設置擴散板。由亮度改善薄膜反射的偏振狀態(tài)的光朝向所述反射層等，所設置的擴散板可將通過的光均勻地擴散，同時消除偏振狀態(tài)而成為非偏振狀態(tài)。即，擴散板使偏振光恢復到原來的自然光狀態(tài)。將該非偏振狀態(tài)即自然光狀態(tài)的光射向反射層等，借助反射層等反射后，再次通過擴散板而又入射到亮度改善薄膜上，如此反復進行。由此通過在亮度改善薄膜和上述反射層等之間設置使偏振光恢復到原來的自然光狀態(tài)的擴散板，可以在維持顯示畫面的亮度的同時，減少顯示畫面的亮度的不均，從而可以提供均勻并且明亮的畫面。通過設置該擴散板，可適當增加初次入射光的重復反射次數(shù)，并利用擴散板的擴散功能，可以提供均勻的明亮的顯示畫面。
作為上述亮度改善薄膜，例如可以使用電介質(zhì)的多層薄膜或折射率各向異性不同的薄膜多層層疊體之類的顯示出使規(guī)定偏光軸的直線偏振光透過而反射其他光的特性的薄膜、膽甾醇型液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撐了該取向液晶層的薄膜之類的顯示出將左旋或右旋中的任一種圓偏振光反射而使其他光透過的特性的薄膜等適宜的薄膜。
因此，通過利用使上述的規(guī)定偏光軸的直線偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，使該透過光直接沿著與偏光軸一致的方向入射到偏振片上，可以在抑制由偏振片造成的吸收損失的同時，使光有效地透過。另一方面，利用膽甾醇型液晶層之類的使圓偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，雖然也可以直接使光入射到偏振鏡上，但是，從抑制吸收損失這一點考慮，最好借助相位差板對該圓偏振光進行直線偏振光化，之后再入射到偏振片上。而且，通過使用1/4波長板作為該相位差板，可以將圓偏振光變換為直線偏振光。
在可見光區(qū)域等較寬波長范圍中能起到1/4波長板作用的相位差板，例如可以利用以下方式獲得，即，將相對于550nm波長的淺色光能起到1/4波長板作用的相位差層和顯示其他的相位差特性的相位差層例如能起到1/2波長板作用的相位差層進行重疊的方式等。所以，配置于偏振片和亮度改善薄膜之間的相位差板可以由1層或2層以上的相位差層構(gòu)成。
還有，就膽甾醇型液晶層而言，也可以組合不同反射波長的材料，構(gòu)成重疊2層或3層以上的配置構(gòu)造，由此獲得在可見光區(qū)域等較寬的波長范圍內(nèi)反射圓偏振光的構(gòu)件，從而可以基于此而獲得較寬波長范圍的透過圓偏振光。
另外，偏振片如同上述的偏振光分離型偏振片，可以由層疊了偏振片和2層或3層以上的光學層的構(gòu)件構(gòu)成。因此，也可以是組合上述反射型偏振片或半透過型偏振片和相位差板而成的反射型橢圓偏振片或半透過型橢圓偏振片等。
在偏振片上層疊了上述光學層的光學薄膜，可以利用在液晶顯示裝置等的制造過程中依次獨立層疊的方式來形成，但是預先經(jīng)層疊而成為光學薄膜的構(gòu)件在質(zhì)量的穩(wěn)定性或組裝操作等方面優(yōu)良，因此具有可改善液晶顯示裝置等的制造工序的優(yōu)點。在層疊中可以使用粘合層等適宜的粘接手段。在粘接上述偏振片和其他光學薄膜時，它們的光學軸可以根據(jù)目標相位差特性等而采用適宜的配置角度。
在上述的偏振片或至少層疊有一層偏振片的光學薄膜上，也可以設置用于與液晶單元等其它構(gòu)件粘接的粘合層。對形成粘合層的粘合劑沒有特別限定，例如可以適宜地選擇使用以丙烯酸類聚合物、硅酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟類或橡膠類等聚合物為基礎聚合物的粘合劑。特別優(yōu)選使用丙烯酸類粘合劑之類的光學透明性優(yōu)良并顯示出適度的潤濕性、凝聚性以及粘接性等粘合特性并且耐氣候性或耐熱性等優(yōu)良的粘合劑。
除了上述之外，從防止因吸濕造成的發(fā)泡現(xiàn)象或剝離現(xiàn)象、因熱膨脹差等引起的光學特性的下降或液晶單元的翹曲、并且以高品質(zhì)形成耐久性優(yōu)良的液晶顯示裝置等觀點來看，優(yōu)選吸濕率低且耐熱性優(yōu)良的粘合層。
粘合層中可以含有例如天然或合成樹脂類、特別是增粘性樹脂或由玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、其它的無機粉末等構(gòu)成的填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑等可添加于粘合層中的添加劑。另外也可以是含有微粒并顯示光擴散性的粘合層等。
在偏振片、光學薄膜的單面或雙面上附設粘合層時可以利用適宜的方式進行。作為該例，例如可以舉出以下方式，即調(diào)制在由甲苯或乙酸乙酯等適宜溶劑的純物質(zhì)或混合物構(gòu)成的溶劑中溶解或分散基礎聚合物或其組合物而成的約10～40質(zhì)量％的粘合劑溶液，然后通過流延方式或涂敷方式等適宜鋪展方式直接將其附設在偏振片上或光學薄膜上的方式；或者基于上述在隔離件上形成粘合層后將其移送并粘貼在偏振片上或光學薄膜上的方式等。
粘合層也可以作為不同組成或種類的各層的重疊層而設置在偏振片或光學薄膜的單面或雙面上。另外，當在雙面上設置時，在偏振片或光學薄膜的內(nèi)外也可以形成不同組成或種類或厚度等的粘合層。粘合層的厚度可以根據(jù)使用目的或粘合力等而適當確定，一般為1～500μm，優(yōu)選5～200μm，特別優(yōu)選10～100μm。
對于粘合層的露出面，在供于使用前為了防止其污染等，可以臨時粘貼隔離件覆蓋。由此可以防止在通常的操作狀態(tài)下與粘合層接觸的現(xiàn)象。作為隔離件，在滿足上述的厚度條件的基礎上，例如可以使用根據(jù)需要用硅酮類或長鏈烷基類、氟類或硫化鉬等適宜剝離劑對塑料薄膜、橡膠片、紙、布、無紡布、網(wǎng)狀物、發(fā)泡片材或金屬箔、它們的層疊體等適宜的薄片體進行涂敷處理后的材料等以往常用的適宜的隔離件。
還有，在本發(fā)明中，也可以在形成上述的偏振片的偏振鏡、透明保護薄膜、光學薄膜等以及粘合層等各層上，利用例如用水楊酸酯類化合物或苯并苯酚(benzophenol)類化合物、苯并三唑類化合物或氰基丙烯酸酯類化合物、鎳配位化合物類化合物等紫外線吸收劑進行處理的方式等，使之具有紫外線吸收能力。
本發(fā)明的偏振片或光學薄膜能夠優(yōu)選用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成等。液晶顯示裝置可以根據(jù)以往的方法形成。即，一般來說，液晶顯示裝置可以通過適宜地組合液晶單元和偏振片或光學薄膜，以及根據(jù)需要而加入的照明系統(tǒng)等構(gòu)成部件并裝入驅(qū)動電路等而形成，在本發(fā)明中，除了使用本發(fā)明的偏振片或光學薄膜之外，沒有特別限定，可以依據(jù)以往的方法形成。對于液晶單元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意類型的液晶單元。
通過本發(fā)明可以形成在液晶單元的單側(cè)或雙側(cè)配置了偏振片或光學薄膜的液晶顯示裝置、在照明系統(tǒng)中使用了背光燈或反射板的裝置等適宜的液晶顯示裝置。此時，本發(fā)明的偏振片或光學薄膜可以設置在液晶單元的單側(cè)或雙側(cè)上。當將偏振片或光學薄膜設置在雙側(cè)時，它們既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶顯示裝置時，可以在適宜的位置上配置1層或2層以上的例如擴散板、防眩層、防反射膜、保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴散板、背光燈等適宜的部件。
接著，對有機電致發(fā)光裝置(有機EL顯示裝置)進行說明。一般地，有機EL顯示裝置中，在透明基板上依次層疊透明電極、有機發(fā)光層以及金屬電極而形成發(fā)光體(有機電致發(fā)光體)。這里，有機發(fā)光層是各種有機薄膜的層疊體，已知有由三苯基胺衍生物等構(gòu)成的空穴注入層和由蒽等熒光性的有機固體構(gòu)成的發(fā)光層的層疊體、或此種發(fā)光層和由二萘嵌苯衍生物等構(gòu)成的電子注入層的層疊體、或者這些空穴注入層、發(fā)光層及電子注入層的層疊體等各種組合。
有機EL顯示裝置根據(jù)如下的原理進行發(fā)光，即，通過在透明電極和金屬電極上加上電壓，向有機發(fā)光層中注入空穴和電子，由這些空穴和電子的復合而產(chǎn)生的能量激發(fā)熒光物質(zhì)，被激發(fā)的熒光物質(zhì)回到基態(tài)時，就會放射出光。中間的復合機理與一般的二極管相同，由此也可以推測出，電流和發(fā)光強度相對于外加電壓顯示出伴隨整流性的較強的非線性。
在有機EL顯示裝置中，為了取出有機發(fā)光層中產(chǎn)生的光，至少一方的電極必須是透明的，通常將由氧化銦錫(ITO)等透明導電體制成的透明電極作為陽極使用。另一方面，若要使電子的注入容易從而提高發(fā)光效率，在陰極上使用功函數(shù)較小的物質(zhì)是十分重要的，通常使用Mg-Ag、Al-Li等金屬電極。
在具有這種構(gòu)成的有機EL顯示裝置中，有機發(fā)光層由厚度為10nm左右的極薄的膜構(gòu)成。因此，有機發(fā)光層也與透明電極一樣，使光基本上完全地透過。其結(jié)果，在不發(fā)光時從透明基板的表面入射并透過透明電極和有機發(fā)光層而在金屬電極反射的光會再次向透明基板的表面?zhèn)壬涑?，因此，當從外部進行辨識時，有機EL裝置的顯示面如同鏡面。
在包含如下所述的有機電致發(fā)光體的有機EL顯示裝置中，可以在透明電極的表面?zhèn)仍O置偏振片，同時在這些透明電極和偏振片之間設置相位差板，上述有機電致發(fā)光體中，在通過施加電壓而進行發(fā)光的有機發(fā)光層的表面?zhèn)仍O有透明電極，同時在有機發(fā)光層的背面?zhèn)仍O有金屬電極。
由于相位差板以及偏振片具有使從外部入射并在金屬電極反射的光成為偏振光的作用，因此由該偏振光作用，具有使得從外部無法辨識出金屬電極的鏡面的效果。特別是，采用1/4波長板構(gòu)成相位差板并且將偏振片和相位差板的偏振方向的夾角調(diào)整為π/4時，可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
即，入射到該有機EL顯示裝置的外部光因偏振片的存在而只有直線偏振光成分透過。該直線偏振光一般會被相位差板轉(zhuǎn)換成橢圓偏振光，而當相位差板為1/4波長板并且偏振片和相位差板的偏振方向的夾角為π/4時，就會成為圓偏振光。
該圓偏振光透過透明基板、透明電極、有機薄膜，在金屬電極上反射，之后再次透過有機薄膜、透明電極、透明基板，由相位差板再次轉(zhuǎn)換成直線偏振光。由于該直線偏振光與偏振片的偏振方向正交，因此無法透過偏振片。其結(jié)果可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
實施例下面，根據(jù)該發(fā)明的實施例進行更具體的說明。其中，以下的份是指重量份。
實施例1混合已溶解有聚合度為2400且皂化度為98.5％的聚乙烯醇樹脂的固態(tài)成分為13重量％的聚乙烯醇水溶液、在mesogene基的兩個末端各具有一個丙烯?；囊壕詥误w(向列相液晶溫度范圍為40～70℃)和甘油，以使它們的比例為聚乙烯醇∶液晶性單體∶甘油＝100∶3∶15(重量比)，加熱至液晶溫度范圍以上，用均勻混合器攪拌而得到混合溶液。通過在室溫(23℃)放置，消除存在于該混合溶液中的氣泡，然后用澆鑄法進行涂敷，接著干燥，之后得到白濁的厚度為70μm的混合薄膜。在130℃下對該混合薄膜進行10分鐘熱處理。
在30℃的水浴中浸漬上述的混合薄膜而使其溶脹后，在由市售的二色性染料(キシダ化學社制，Congo Red)的水溶液(濃度1重量％)構(gòu)成的30℃的染色浴中拉伸約3倍。然后，使用由50℃的硼酸3重量％水溶液構(gòu)成的交聯(lián)浴進行拉伸使其總拉伸倍率達到6倍。進而，在30℃的硼酸4重量％水溶液中進行交聯(lián)。接著，在50℃下干燥4分鐘，得到本發(fā)明的偏振鏡。
(對是否出現(xiàn)各向異性散射的確認和折射率的測量)用偏振光顯微鏡觀察得到的偏振鏡，結(jié)果能夠確認在聚乙烯醇基體中形成有無數(shù)分散的液晶性單體的微小區(qū)域。該液晶性單體已在拉伸方向上取向，微小區(qū)域的拉伸方向的(Δn2方向)的平均長度為1～2μm。
各自分開測量基體和微小區(qū)域的折射率。測量是在20℃下進行的。首先，用阿貝折射計(測量光589nm)測量在相同的拉伸條件下拉伸的聚乙烯醇薄膜的單獨的折射率，結(jié)果拉伸方向(Δn1方向)上的折射率＝1.54，Δn2方向上的折射率＝1.52。另外，測定了液晶性單體的折射率(ne異常光折射率，no正常光折射率)。測定no時，在經(jīng)垂直取向處理的高折射率玻璃上取向涂敷液晶性單體，之后用阿貝折射計(測量光589nm)進行測定。另一方面，在已實施水平取向處理的液晶元件中注入液晶性單體，用自動雙折射測定裝置(王子計測儀器株式會社制，自動雙折射計KOBRA21ADH)測量相位差(Δn×d)，另外，通過光干涉法測量元件間隙(d)，從相位差/元件間隙計算出Δn。把該Δn和no之和設為ne。ne(相當于Δn1方向的折射率)＝1.64，no(相當于Δn2方向的折射率)＝1.52。因此，算出Δn1＝1.64-1.54＝0.10，Δn2＝1.52-1.52＝0.00。
實施例2在實施例1中，除了使用折射率為1.51的丙烯酸苯乙烯的球形微粒(平均直徑2μm)代替液晶性單體，并將它們混合成聚乙烯醇∶球形微粒＝100∶2(重量比)之外，和實施例1同樣地得到混合溶液。另外，使用該混合溶液和實施例1同樣地制作混合薄膜。另外，和實施例1同樣地對得到的混合薄膜進行濕式拉伸而得到偏振鏡。Δn1＝0.03，Δn2＝0.01。由上述能夠確認出現(xiàn)了所需的各向異性散射。
實施例3調(diào)制含有聚乙烯醇1000份和水溶性吸收型二色性色素(キシダ化學社制，Congo Red)10份的固態(tài)成分濃度為10重量％的水溶液(1)。另外，調(diào)制含有用下述化學式(1)表示的液晶性熱塑性樹脂30份的、固態(tài)成分為20重量％的甲苯溶液(2)。將上述水溶液(1)和上述甲苯溶液(2)連同3份表面活性劑(花王社制，エマゾ一ルL-10)進行混合。使用均勻混合器攪拌該混合溶液，并使用溶劑澆鑄法得到厚70μm的薄膜。對已充分干燥兩種溶劑的薄膜，在120℃下實施單向拉伸處理，拉伸倍率為3倍，然后驟冷，得到偏振鏡(薄膜)。
化學式(1) 式中，“65”、“35”表示摩爾比，簡單表示為嵌段物。
和實施例1同樣地分別對基體和微小區(qū)域的折射率進行測量。在相同的拉伸條件下拉伸的聚乙烯醇薄膜的單獨的拉伸方向(Δn1方向)上的折射率＝1.54，Δn2方向上的折射率＝1.52。另外，測量液晶性單體的折射率(ne異常光折射率以及no正常光折射率)。ne(相當于Δn1方向的折射率)＝1.720，no(相當于Δn2方向的折射率)＝1.523。因此，算出Δn1＝1.720-1.54＝0.18，Δn2＝1.523-1.52＝0.003。
另外，二色性色素的吸收軸和顯示Δn1方向的光軸方向大致一致。另外，使用偏振光顯微鏡對因由相位差引起的著色而分散分布的液晶性熱塑性樹脂的微小區(qū)域的大小進行估計，結(jié)果Δn2方向的平均長度為1μm。
比較例1在實施例1中用聚乙烯醇水溶液本身制作薄膜，除此之外進行和實施例1相同的操作。另外，和實施例1相同地對得到的薄膜進行濕式拉伸，得到偏振鏡。
比較例2在實施例1中，使用碘-碘化鉀水溶液(碘濃度0.05重量％，碘化鉀0.35重量％)代替二色性染料水溶液制作薄膜，除此之外進行和實施例1相同的操作。另外，和實施例1相同地對得到的薄膜進行濕式拉伸，進而在水洗時，使用碘化鉀水溶液調(diào)節(jié)色調(diào)，除此之外，和實施例1相同地得到偏振鏡。
(評價)使用帶積分球的分光光度計(日立制作所制的U-4100)測量在實施例以及比較例中得到的偏振鏡(樣品)的光學特性。將穿過格蘭-湯姆森棱鏡偏振鏡得到的完全偏振光作為100％，測量相對于各直線偏振光(550nm)的透過率。
使用P＝{(k1-k2)/(k1+k2)}×100計算出偏光度P。使用T＝(k1+k2)/2計算出單體透過率T。
所測量的濁度值是，對于最大透過率方向的直線偏振光的濁度值以及對于吸收方向(其垂直方向)的直線偏振光的濁度值。測量濁度值時，根據(jù)JIS K 7136(塑料-透明材料的濁度的計算方法)，使用濁度計(村上色彩研究所制的HM-150)，將市售的偏振片(日東電工社制NPF-SEG1224DU單體透過率43％，偏光度99.96％)配置在樣品的測量光的入射面?zhèn)?，并使市售的偏振片和樣?偏振鏡)的拉伸方向相垂直。不過，如果使用市售的濁度計的光源，則垂直時的光量會在檢測器的靈敏度界限以下，所以使用光纖維引入另外設置的光強度高的鹵素燈的光，在達到檢測靈敏度以內(nèi)之后，通過手動進行快門開閉，并由此計算出濁度值。
另外，測量針對入射光強度的反向散射強度的比率。還有，采用帶5°傾斜積分球的分光光度計(日立制作所制，U-4100)來反射測量反向散射強度而求出。借助丙烯酸類粘合劑在樣品的背面上貼合黑色丙烯酸板，以使背面的反射全部被吸收，只求出自表面以及樣品內(nèi)部到后方的反射以及散射強度。
進行不均勻評價時，在暗室中在用于液晶顯示器的背光燈的上面配置樣品(偏振鏡)，進而將市售的偏振片(日東電工社制的NPF-SEG1224DU)作為檢偏鏡并以和偏光軸垂直的方式進行層疊，使用下述基準在目視情況下對其級別進行確認。
×目視情況下能夠確認不均勻的級別。
○目視情況下不能夠確認不均勻的級別。
進行耐熱性的評價時，使用水溶性膠粘劑在偏振鏡的雙面上粘接三乙酸纖維素薄膜(厚80μm)，經(jīng)干燥，制成偏振片。在120℃的氣氛下放置該偏振片1小時，然后使用下述的基準在目視情況下評價劣化的程度。偏振光的評價是通過確認在將相同2片樣品配置成偏振軸相垂直的情況下的光的穿過情況和配色而進行的。
×能夠在目視情況下確認試驗前后的偏振性能的劣化。
○在目視情況下不能確認試驗前后的偏振性能的劣化。
表1

由上述表1可知，實施例的染料系偏振鏡與比較例的染料系偏振鏡相比，垂直時透過率的濁度值較高，由偏差造成的不均勻在散射的作用下得到隱藏而不能進行確認。另外，實施例的染料系偏振鏡和比較例2相比，也可以確認出作為染料系偏振鏡的特征的耐熱性得到了確保。
接著，將實施例1和比較例1的偏振片和市售的扭曲向列相液晶面板的背光燈側(cè)的偏振片進行更換而進行并列安裝。在暗室中對此進行黑色顯示以確認不均勻的級別，和比較例1的偏振片相比，在安裝實施例1的偏振片時，完全沒有確認出不均勻，辨識性非常好。
所得到的偏振鏡，因為在基體中存在吸收二色性染料、因為光通過吸收層的光程長變長，所以與特開2002-207118號公報中所述的偏振鏡相比，其偏振性能的改善效果更大。另外，其制造工序簡單。
作為和本發(fā)明的偏振鏡的構(gòu)造類似的偏振鏡，在特開2002-207118號公報中公開了在樹脂基體中分散有液晶性雙折射材料和吸收二色性材料的混合相的偏振鏡。其效果和本發(fā)明相同。但是，與如特開2002-207118號公報所示的在分散相中存在吸收二色性材料的情況相比，如本發(fā)明所示吸收二色性材料存在于基體層中時，散射的偏振光通過吸收層的光程長會變得更長，所以更能吸收散射的光。因此，本發(fā)明的偏振性能的改善效果遠遠高于上述專利文獻。另外，制造工序簡單。
另外，在特表2000-506990號公報中公開了向連續(xù)相或分散相中的任何一相中添加二色性染料的光學體。在特表2000-506990號公報所述的發(fā)明背景中，記載有由Aphonin等記述過將液晶液滴配置在聚合物基體中而成的拉伸薄膜的光學特性。但是，Aphonin等所說的是沒有使用二色性染料而是由基體相和分散相(液晶成分)構(gòu)成的光學薄膜，液晶成分不是液晶聚合物或液晶單體的聚合物，所以該薄膜中的液晶成分的雙折射明顯依賴于溫度并且敏感。另一方面，本發(fā)明提供一種由基體中分散有微小區(qū)域的構(gòu)造的薄膜構(gòu)成的偏振鏡，所述基體是由含有吸收二色性染料的透光性熱塑性樹脂所形成的，還有本發(fā)明的液晶性材料在液晶聚合物的情況下是在液晶溫度范圍內(nèi)進行取向之后，冷卻至室溫以固定取向，在液晶單體的情況下是進行相同的取向處理之后，通過紫外線固化等使取向固定，因此由液晶性材料形成的微小區(qū)域的雙折射不隨溫度而改變。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以用于偏振鏡是，使用了該偏振鏡的偏振片或光學薄膜優(yōu)選應用于液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、CRT、PDP等圖像顯示裝置。
權利要求
1.一種偏振鏡，其是由在基體中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)的薄膜構(gòu)成的偏振鏡，所述基體由含有吸收二色性染料的透光性熱塑性樹脂形成，其特征在于，對于透過方向的直線偏振光的透過率為80％以上，且濁度值為10％以下，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值為50％以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏振鏡，其特征在于，微小區(qū)域是由已取向的雙折射材料形成的。
3.根據(jù)權利要求2所述的偏振鏡，其特征在于，雙折射材料至少在實施取向處理時顯示液晶性。
4.根據(jù)權利要求2或者3所述的偏振鏡，其特征在于，微小區(qū)域的雙折射為0.02以上。
5.根據(jù)權利要求2～4中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，形成微小區(qū)域的雙折射材料和透光性熱塑性樹脂的對于各光軸方向的折射率差為，在顯示最大值的軸方向上的折射率差(Δn1)為0.03以上，且和Δn1方向垂直的兩個方向的軸方向上的折射率差(Δn2)為上述Δn1的50％以下。
6.根據(jù)權利要求1～5中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，相對于入射光強度的反向散射強度的比率在30％以下。
7.根據(jù)權利要求1～6中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，吸收二色性染料的吸收軸在Δn1方向上取向。
8.根據(jù)權利要求1～7中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，所述薄膜是通過拉伸而制造的。
9.根據(jù)權利要求1～8中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，微小區(qū)域在Δn2方向上的長度為0.05～500μm。
10.根據(jù)權利要求3～9中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，形成微小區(qū)域的雙折射材料是，在低于透光性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)向列相或碟狀液晶分子相狀態(tài)的液晶性熱塑性樹脂。
11.根據(jù)權利要求3～9中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，形成微小區(qū)域的雙折射材料是，在使低于透光性熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)向列相或碟狀液晶分子相狀態(tài)的液晶單體進行取向之后使之聚合而成的材料。
12.根據(jù)權利要求1～11中任意一項所述的偏振鏡，其特征在于，吸收二色性染料是在可見光波長區(qū)域至少具有1處以上的二色比為3以上的吸收帶的染料。
13.一種偏振片，其特征在于，在權利要求1～12中任意一項所述的偏振鏡的至少一個面上設置透明保護層而成。
14.一種光學薄膜，其特征在于，至少層疊有1片權利要求1～12中任意一項所述的偏振鏡或者權利要求13所述的偏振片。
15.一種圖像顯示裝置，其特征在于，使用權利要求1～12中任意一項所述的偏振鏡、權利要求13所述的偏振片或者權利要求14所述的光學薄膜。
全文摘要
本發(fā)明的偏振鏡，是由在基體中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)的薄膜構(gòu)成的偏振鏡，所述基體由含有吸收二色性染料的透光性熱塑性樹脂形成，對于透過方向的直線偏振光的透過率為80％以上，且濁度值為10％以下，對于吸收方向的直線偏振光的濁度值為50％以上。本發(fā)明的偏振鏡是具有高透過率和高偏光度、且能夠抑制黑色顯示時的透過率的不均勻的、耐熱可靠性良好的染料系偏振鏡。
文檔編號G02B5/30GK1692290SQ0381957
公開日2005年11月2日 申請日期2003年9月5日 優(yōu)先權日2002年9月9日
發(fā)明者宮武稔, 上條卓史 申請人:日東電工株式會社