散乱型偏光子
【課題】２種類のポリマーで構成される相分離構造を有する散乱型偏光子において、輝度向上に負の影響をもたらす要因を究明し、輝度向上率を高める。
【解決手段】連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上であることを特徴とする散乱型偏光子を提案する。
【解決手段】連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上であることを特徴とする散乱型偏光子を提案する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輝度向上フィルム等として利用することができる散乱型偏光子、詳しくは、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなるシート層を備えた散乱型偏光子であって、特定の偏光方向の光のみ透過させ、他の偏光方向の光を反射させる散乱異方性を備えた散乱型偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構成例として、図１に示すように、液晶セルの背面側（裏面側）に、ガラス基板、偏光板、輝度向上フィルム、プリズムシート、拡散板、冷陰極管（バックライト）および反射シートなどを順次積層してなる構成を例示することができる。
【０００３】
かかる構成において、偏光板は、特定の偏光方向の光（直線偏光）のみを透過させて液晶セルに供給し、その他の偏光方向の光を吸収する役割を果たすため、偏光板のみでは液晶セルに供給する光量が減少し、画像が暗くなってしまう。そこで、上記構成のように、偏光板の光源側に輝度向上フィルムを配設することにより、偏光板が透過する偏光方向の光量を増加させて液晶セルに供給し得る光量を増大させ、画像を明るくすることが行なわれている。
【０００４】
この種の輝度向上フィルムとして、散乱型偏光子を利用したものが知られている。散乱型偏光子を輝度向上フィルムとして利用すると、偏光板に吸収される偏光方向の光を輝度向上フィルムで光源側に反射させることができるから、輝度向上フィルムを通過する光の偏光方向と偏光板を通過する光の偏光方向とを合致させることにより、輝度向上フィルムと反射シートとの間で反射及び散乱を繰り返して光の偏光方向を変化させ、偏光板が透過する光の光量を増大させることができ、光源からの光を効率的に液晶セルに供給することができ、画像の輝度を向上させることができる。
【０００５】
このような散乱型偏光子としては、例えば特許文献１に開示されているように、ポリエステル系樹脂などで構成されたフィルムを多層積層した偏光子が知られている。
また、複屈折性が異なる２種類のポリマーからなる相分離構造を有するポリマーブレンドを一軸延伸してなる散乱型偏光子が知られている。このような散乱型偏光子は、延伸方向と垂直方向で偏光の散乱度合いが異なる散乱異方性を備えているため、特定の偏光方向の光を選択的に透過し、他の偏光方向の光を選択的に反射又は散乱させることができる。例えば特許文献２には、２，６−ポリエチレンナフタレートなどからなる第１の高分子中に、ポリメチルメタクリレートやシンジオタクチックポリスチレンなどの第２の高分子が分散したシートを延伸してなるものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特表平９−５０６９８５号公報
【特許文献２】特表２０００−５０６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような散乱型偏光子を、輝度向上フィルムとして液晶ディスプレイ等に組み込む場合、液晶ディスプレイの大きさに合わせて加工する必要がある。そのため、散乱型偏光子にはそのような加工に耐え得る力学特性が求められる。
前述のように、連続相と分散相とを含有するシートを大きな延伸比で延伸すると、それに伴ってポリマーが配向し、連続相中に分散相をほぼ一定方向に配列させて固定させることができ、異方性散乱機能を発揮させることができる。しかし、ポリマーの配向により延伸方向の引裂強度が小さくなり、例えば前述のように液晶ディスプレイの大きさに合わせて加工する際にシートが裂けたりするなどの課題を抱えていた。
【０００８】
かかる課題を解決するため、引裂き強度を高めるべく、散乱型偏光子に補強フィルムをラミネートすることが考えられる。しかし、ラミネートした補強フィルムによって、散乱型偏光子の偏光軸が変化して偏光板を通過する光量が低下して輝度向上率が低下することが想定される。
【０００９】
そこで本発明は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる散乱型偏光子において、散乱型偏光子の光学特性、特に輝度向上率を低下させることなく、力学特定、特に引裂強度を高めることができる散乱型偏光子を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上、特に９０度であることを特徴とする散乱型偏光子を提案するものである。
【００１１】
ここで、偏光子Ｐの配向主軸及び透明フィルムＴの配向主軸とは、偏光子Ｐにおいては散乱相の配向方向を示し、透明フィルムＴにおいてはフィルム樹脂の配向方向を示し、いずれも延伸方向と一致する。すなわち、一軸延伸フィルムの場合には延伸方向を示し、二軸延伸フィルムの場合にはＭＤの延伸倍率を示すベクトルとＴＤの延伸倍率を示すベクトルの合成ベクトルの方向と一致する。
また、この配向主軸の方向は、偏光顕微鏡（ｎｉｃｏｎ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ ＰＰＬ）によって確認及び決定することができる。
【００１２】
本発明は、偏光子Ｐとこれに積層する透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を規定することにより、散乱型偏光子の光学特性、特に輝度向上率を低下させることなく、力学特定、特に引裂強度を高めることができた。
【００１３】
なお、本発明において、散乱型偏光子の形態は特に限定するものではなく、板状、シート状、フィルム状、ペレット状その他の形態を包含する。
また、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものを称し（日本工業規格ＪＩＳＫ６９００）、一般的に「シート」とは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、通常はその厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品を称するが、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」を示す旨の意図と共に、「Ｘより大きくＹよりも小さいことが好ましい」旨の意図も包含する。
【００１５】
本実施形態に係る散乱型偏光子（以下「本偏光子」という。）は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐを備え、該偏光子Ｐの少なくとも片面に、接着層を介して、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子において、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を所定範囲に規定してなる散乱型偏光子である。
【００１６】
＜偏光子Ｐ＞
偏光子Ｐとしては、連続相を構成するポリエステル系樹脂（Ａ）と、分散相を構成するポリスチレン系樹脂（Ｂ）とを含有する組成物からなる延伸シートを例示することができ、好ましくは黄色度（以下「ＹＩ値」という）が−３〜３の範囲内のものであり、特に好ましくは−２〜２の範囲内のものである。ＹＩ値が−３〜３の範囲内であれば、例えば輝度向上フィルムとして液晶ディスプレイ等に組み込んだ場合、画像の精彩性をより一層良好にすることができ、輝度向上率をより一層高めることができる。
【００１７】
偏光子ＰのＹＩ値は、例えば、原料である組成物の主成分樹脂、すなわちポリエステル系樹脂（Ａ）及びポリスチレン系樹脂（Ｂ）の種類や、相溶化剤の種類、シートに含有される不純物、例えば結晶核剤（シリカ）や金属等の種類や量などによって調整することが可能であるし、またブルーイング剤等の添加によって調整することも可能である。中でも、ポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）のＹＩ値、特にポリエステル系樹脂（Ａ）のＹＩ値を選択することによって本偏光子のＹＩ値を調整するのが好ましい。具体的には、ポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）のＹＩ値、特にポリエステル系樹脂（Ａ）のＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを用いるのが好ましい。かかるＹＩ値のポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）、特にポリエステル系樹脂（Ａ）を用いることにより、本偏光子のＹＩ値を有効に調整することができる。
また、ポリエステル系樹脂（Ａ）、ポリスチレン系樹脂（Ｂ）が各々混合物からなる場合には、各樹脂ともにＹＩ値が−１０〜１０の範囲内であるのが好ましい。
【００１８】
なお、本実施形態では、好適な例として、連続相を構成する樹脂としてのポリエステル系樹脂と、分散相を構成する樹脂としてのポリスチレン系樹脂とを有する構成の偏光子について説明するが、本発明においては、連続相を構成する樹脂をポリエステル系樹脂に限定するものではないし、また、分散相を構成する樹脂もポリスチレン系樹脂に限定するものではない。いずれの樹脂も、現在、連続相を構成し得る樹脂或いは分散相を構成し得る樹脂として知られている樹脂を採用することが可能である。
【００１９】
偏光子Ｐにおいて、連続相を構成し得るポリエステル系樹脂（Ａ）としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、またはそのエステルと、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１．４シクロヘキサンジメタノール、などのグリコールとを重縮合して得られる芳香族ポリエステル樹脂、ポリε−カプロラクトン等、ラクトンを開環重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペート、ポリテトラメチレンサクシネート、シクロヘキサンジカルボン酸／シクロヘキサンジメタノール縮合体等、二塩基酸とジオールとを重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール等ヒドロキシカルボン酸を重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、前記脂肪族ポリエステルのエステル結合の一部、例えば全エステル結合の５０％以下がアミド結合、エーテル結合、ウレタン結合等に置き換えられた脂肪族ポリエステルなどを挙げることができる。
【００２０】
中でも好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）など、芳香族分子を含む結晶性ポリエステルを挙げることができる。これらのうち２種類以上の組合せからなるポリマーブレンド或いはコポリマー（共重合体）も好ましいものと言える。
その中でも特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、或いは、これらのコポリマーは好ましいものである。
【００２１】
そして、上記のポリエステル系樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の場合であれば、例えばテオネックスＴＮ８０６５Ｓ（ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．７１）、テオネックスＴＮ８０６５ＳＣ（ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．５５）、テオネックスＴＮ８７５６Ｃ（ポリエチレンナフタレートとポリエチレンテレフタレートのコポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．６５）などを好ましい例として挙げることができる。
【００２２】
他方、分散相を構成し得るポリスチレン系樹脂（Ｂ）は、スチレンを有するポリマーであって、スチレン単量体のホモポリマー或いはコポリマー或いはこれらのポリマーブレンドであればよく、例えばポリスチレン、スチレン−アクロニトリル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体などを挙げることができる。さらに、ポリスチレンとして、立体化学構造がアタクチック構造のポリスチレン、アイソタクチック構造のポリスチレン、シンジオタクチック構造のポリスチレンなどを挙げることができ、これらの中で、アタクチック構造のポリスチレン（単に「ポリスチレン」或いは「ＰＳ」ともいう）、シンジオタクチック構造のポリスチレン（以下、「ｓＰＳ」ともいう）が好ましく、特にｓＰＳが好ましい。
そして、上記のポリスチレン系樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
【００２３】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）との好ましい組合せとしては、上記の樹脂の中から、延伸後にある１方向Ｘにおける屈折率がほぼ同じ、つまり屈折率差が０．０５以内、好ましくは０．０１以内であり、且つ、前記方向Ｘと垂直な方向Ｙにおける屈折率差が大きい、例えば屈折率差が０．１以上、好ましくは０．３以上である組合せを選択して用いるのが好ましい。かかる観点から、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）とシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）とポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリスチレン（ＰＳ）の組合せを好ましい例として挙げることができる。
これらの中でも特に、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のブレンドと、シンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）との組合せが好ましい。ＰＥＮは正の複屈折が大きく(Δｎ＝０．３２)、ｓＰＳは負の複屈折が大きく（Δｎ＝−０．１０）、屈折率の大小はＰＥＮ(１．６４)＞ＰＥＴ(１．５９)≒ｓＰＳ(１．５９)となっている。このため、ＰＥＮとｓＰＳをブレンドすると、海島構造を形成し、延伸したときに、方向ＸにはＰＥＮとｓＰＳの屈折率差が大きくなり、光のＸ方向成分は反射させることができ、その一方で、方向ＹにはＰＥＮとｓＰＳの屈折率差がより０に近くなり、光のＹ方向成分をほぼ透過させることができる。ＰＥＮにＰＥＴを適量ブレンドすることにより、方向Ｙにおける屈折率を下げ、ｓＰＳとの屈折率差をより０に近づけることができるのである。
【００２４】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）との配合割合は、質量割合で（Ａ）：（Ｂ）＝９５：５〜５０：５０、特に７５：２５〜５０：５０の範囲で調整するのが好ましい。配合比が、５０：５０に近いほど界面数を多くすることが可能になり、ポリスチレン系樹脂（Ｂ）の割合が５質量部未満、又は５０質量部を越えると２成分間の屈折率の差が不十分となりやすい。
【００２５】
また、分散相の分散性を向上させる目的で、必要に応じて相溶化剤（Ｃ）などの添加物を添加してもよい。
相溶化剤（Ｃ）としては、連続相および分散相の種類に応じて慣用の相溶化剤から選択することができ、例えばポリカーボネート、エステル系樹脂、エポキシ基を持つ樹脂、オキサゾリン環を持つ樹脂、アズラクトン基を持つ樹脂から選ばれた少なくとも１つの樹脂と、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド、ポリアミドから選ばれた少なくとも１つの樹脂とからなるブロックコポリマー、あるいはグラフトコポリマーを挙げることができる。中でも、分散性向上の点で、エポキシ基やオキサゾリン基を持つ樹脂などが特に好ましく、特にエポキシ変性のものが好ましい。
市販されている相溶化剤、例えば「レゼダ」(東亞合成社製)、「エポクロス」（日本触媒社製）、及び、「モディパー」（日本油脂社製）等を用いることもできる。中でもエポキシ変性ポリスチレンである「レゼダ」や、オキサゾリン基含有ポリマーである「エポクロス」は好ましく、特に「レゼダ」が優位に使用できる。
相溶化剤の配合割合は、例えば、ポリエステル系樹脂（Ａ）及びポリスチレン系樹脂（Ｂ）の合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部、さらに好ましくは１〜１０質量部とするのが好ましい。
【００２６】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）とを含有する組成物は、常法により製膜すればよい。例えば、溶融樹脂を、押出法、カレンダー法や流延法などによりフィルム状に製膜すればよい。具体的には例えば、該組成物を乾燥させ、押出機に供給し、樹脂の融点以上の温度に加熱して溶融する。そして、溶融した組成物をＴダイのスリット状の吐出口から押し出し、冷却ロールに密着固化させてキャストシート（未延伸状態）を形成すればよい。但し、このような製膜法に限定するものではない。
【００２７】
製膜したシートは、実質的に一軸延伸するのが好ましい。ここで、「実質的に一軸延伸」とは、積極的に一方向のみに行う延伸を意味するものであり、例えば製膜、熱処理或いは巻き取りなどの過程で、前記一方向とは異なる方向に自然に延伸されるような場合を包含する意である。客観的には、一方向の延伸倍率が、これと直交する方向の延伸倍率の４倍以上である場合である。
このように実質的に一軸延伸することにより、連続相中に分散相をほぼ一定方向に配列させて固定させることができ、異方性散乱機能を発揮させることができる。すなわち、連続相を構成するポリエステル系樹脂（Ａ）の延伸方向での屈折率は著しく増大し、非延伸方向の屈折率は低下する。他方、分散相を構成するポリスチレン系樹脂（Ｂ）の延伸方向での屈折率は著しく減少し、非延伸方向の屈折率は増加する。このように一軸延伸によって、連続相と分散相との屈折率は延伸方向に大きく相異し、延伸方向に対して垂直な方向はほぼ一致するようになり、屈折率がほぼ同じ方向の偏光はほぼ透過し、屈折率が異なる方向の偏光は散乱する特性を備えた散乱型偏光素子を作製することができる。
【００２８】
延伸方法は、自由幅一軸延伸、一定幅一軸延伸のいずれでもよく、また、引っ張り延伸法、ロール間延伸法、ロール圧延法、テンター法、チューブラー法その他の方法のいずれを採用してもよい。
延伸温度は、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）程度から（Ｔｇ＋５０℃）の範囲内の温度とするのが好ましく、特に１２８℃以下とするのが好ましい。延伸温度がこの範囲であれば、延伸時に破断することなく安定して延伸を行うことができる。
延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、ＴＤ又はＭＤに４倍以上、好ましくはＴＤ又はＭＤに４〜５倍、特にＴＤ又はＭＤに４〜４．５倍とするのが好ましい。
ただし、本発明に記載したフィルム特性の範囲を満足すれば、二軸延伸してもかまわない。
【００２９】
延伸したシートは、耐熱性及び寸法安定性を付与するべく、熱処理するのが好ましい。この際、熱処理温度は１８０〜２３０℃とするのが好ましく、１８０〜２００℃とするのがさらに好ましい。熱処理に要する処理時間は、好ましくは１秒〜５分である。
なお、このように延伸後に熱処理を行う場合には、延伸装置には延伸後に熱処理ができるテンター延伸装置を使用するのが好ましい。
【００３０】
＜透明フィルムＴ＞
透明フィルムＴは、偏光子全体の光線透過率を低下させないために、無色透明、具体的にはＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が９０％以上であって、ＹＩ値が３以下であるフィルムを用いるのが好ましい。
【００３１】
また、偏光子Ｐの力学特定、特に引裂強度を補強する観点から、透明樹脂からなる延伸フィルム、特に二軸延伸フィルムを用いるのが好ましい。
この際、延伸方法、延伸装置は公知の方法及び装置を使用すればよく、延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、ＴＤ又はＭＤに４倍以上、好ましくはＴＤ又はＭＤに４〜５倍、特にＴＤ又はＭＤに４〜４．５倍とするのが好ましい。
【００３２】
また、透明フィルムＴは、偏光子Ｐの両面および片面のいずれに積層する場合も、液晶バックライト部材などの高温環境下で用いる場合には、耐熱性を備えたフィルムであるのが好ましい。
具体的にはガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以上であることが好ましい。
【００３３】
透明フィルムＴの好ましい材料としては、結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等を主成分とする延伸フィルム、特に二軸延伸フィルムを挙げることができる。
【００３４】
なお、透明フィルムＴのＹＩ値は主成分の樹脂の種類に依存するため、透明フィルムＴのＹＩ値が−３〜３の範囲内となるように、上記樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
【００３５】
＜接着層＞
接着層は、散乱型偏光子とラミネートフィルムを一体化するために必要である。
接着層はラミネートフィルムと同様に無色透明で耐熱性が高いもの(８０℃での収縮率が１％以下)が好ましい。具体的にはＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が９０％以上であって、ＹＩ値が３以下であるフィルムを用いるのが好ましい。
【００３６】
また、散乱型偏光子とラミネートフィルムとの接着力が大きいほうが好ましい。
視認側に接着層を用いる場合は、散乱型偏光子で取り出された偏光の偏光軸を回転させないために、接着層は無配向であることが好ましい。
なお、接着剤そのものは、全くの不規則な状態（アモルファス状態）を呈し、方向性が無いため、光にとっても全く均一な媒体となるが、溶融押出などの製膜法ではポリマー分子の配向を押さえることは困難であるため、流延法のような製法を用いるのが好ましい。
【００３７】
＜積層構成＞
本偏光子は、偏光子Ｐの少なくとも片面に透明フィルムＴを積層してなる構成を備えていればよく、偏光子Ｐの両面に透明フィルムＴを積層してなる構成を備えていてもよい。
【００３８】
透明フィルムＴを積層する側は、図３に示すように、偏光子Ｐの光源側となるように、透明フィルムＴを積層することも可能であるし、また、図２に示すように偏光子Ｐの視認側（光源側の逆側）となるように、透明フィルムＴを積層することも可能である。
いずれにおいても、偏光子Ｐの引裂き強度を顕著に補強する観点から、すなわち単に透明フィルムを積層する以上に補強する観点から、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を１０度以上、特に３０度以上、中でも特に９０度であるのが好ましい。
【００３９】
但し、透明フィルムＴを偏光子Ｐの視認側（光源側の逆側）に積層する場合には、偏光子Ｐを透過した光の偏光方向が、透明フィルムＴを通過する際にずれて偏光板を透過する偏光方向と合致しなくなり、偏光板から視認側に透過する光量が低下することが考えられるため、この場合には、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を０度若しくは９０度にする必要がある。但し、上述のように、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が０度、すなわち１０度より小さい場合には、偏光子Ｐの引裂き強度を顕著に補強することができないため、９０度とするのが好ましい。
【００４０】
偏光子Ｐの厚みは、特に限定するものではない。例えば輝度向上フィルムに用いる場合には、１００μｍ〜２５０μｍ、特に１００μｍ〜２００μｍとするのが好ましい。
透明フィルムＴの厚みは、特に限定するものではないが、１０μｍ〜１００μｍが好ましく、透明性の観点からは１０μｍ〜５０μｍが好ましい。
【００４１】
＜本偏光子＞
上記構成の本偏光子は、例えばバックライトユニットに積層して測定すると、本偏光子を積層しない場合に比べて、輝度を１．３倍以上、特に好ましくは１．４倍以上向上させることができる。
よって、本偏光子を輝度向上フィルムとして利用し、輝度向上フィルムを通過する光の偏光方向と偏光板を通過する光の偏光方向とを合致させるように調整した上で、例えば図１に示すように、液晶セルの背面側（裏面側）に、ガラス基板、偏光板、輝度向上フィルム、プリズムシート、拡散板、冷陰極管（バックライト）、反射シートなどを順次積層して液晶表示装置（ＬＣＤ）を構成すれば、前記輝度向上フィルムを積層しない場合に比べて、画像の輝度を１．３倍以上、特に好ましくは１．４倍以上向上させることができる。
この際、光源である冷陰極管（バックライト）から発せられた光が、一方の偏光方向の光とこれと直交する偏光方向の光とで表されるとすると、輝度向上フィルムに入射した光は、散乱しない方向の偏光はそのまま通過するが、これに直角なもう一方の偏光方向の光は光源側に反射され、輝度向上フィルム、反射シート間で散乱及び反射が繰り返されて輝度向上フィルムに再入射し、散乱しない偏光方向の光に変化していれば通過し、そうでなければ再び光源側に反射され、これが繰り返される。このように光源から発せられた光の殆どをやがて液晶セルに供給させることができるから、液晶セルに供給する光量を高めることができ、画像の輝度を向上させることができる。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、実施例に示す測定値および評価は以下に示すようにして行った。
ここで、シート乃至フィルムを製造する際のシート乃至フィルムの引取り（流れ）方向をＭＤ、その直交方向をＴＤと表示する。
【００４３】
（１）フィルムの配向主軸方向
偏光顕微鏡（ｎｉｃｏｎ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ ＰＰＬ）と屈折計（ＡＴＡＧＯ製）を用いて評価した。具体的には、偏光軸が互いに平行な偏光子と検光子とでサンプルシートを上下に挟み、偏光子側から光源の光を入射させ、サンプルシートを回転させ、偏光顕微鏡で観察しながら、検光子側で最も明るく見える軸を主軸の候補とした。主軸候補のうち屈折計で得られる屈折率が最も高くなる軸を主軸とした。
【００４４】
（２）引裂き強度
ＪＩＳ Ｋ ７１２８ Ｃ法に従って測定した。測定方向はＴＤについて測定した。
【００４５】
（３）輝度評価
バックライトユニットに試料シートを固定し、その画面上の輝度を輝度計（ミノルタ社製、型式：ＬＳ−１００）によって、各試料につき中央輝度を測定した。試料シートを組み込まないときの輝度を測定し、この輝度に対する割合を輝度向上率として算出した（下記式（１）参照）。この値が大きいほど、高輝度である。なお、試料シート組み込み前の輝度は２９９０ｃｄ／ｍ2であった。
【００４６】
式（１）：輝度向上率＝（試料シート組み込済時の輝度／試料シート組み込前の輝度）
【００４７】
＜実施例１＞
ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ、 屈折率：１．６４、固有粘度：０．７１、Ｔｇ：１２０℃、ペレットのＹＩ：０)と、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ、 屈折率：１．５８、Ｔｇ：８０℃、ペレットのＹＩ：０)と、シンジオタクチックポリスチレン(ｓＰＳ, 屈折率：１．５９、Ｔｇ：９８℃、ペレットのＹＩ：−３)と、相溶化剤としての、ポリスチレンをグラフト重合したエポキシ変性ポリスチレン(エポキシ変性PS-graft-PS、屈折率：１．５８、ペレットのＹＩ：７．５)とを、ＰＥＮ：ＰＥＴ：ｓＰＳ：PS-graft-PS＝５０：１０：４０：２の質量比で配合し、十分混合した後、定質量フィーダーにて供給しながら、二軸押出機にて樹脂温度２９０℃で押出混練し、冷却固化して厚さ４５０μｍのシートを形成した。
得られたシートを、小型テンター装置（京都機械株式会社製）を使用して１２０℃でＴＤに４．５倍一軸延伸し、１８０℃で１分間熱処理し、厚み１００μｍの偏光子Ｐを得た。
なお、得られたシート（偏光子Ｐ）のＹＩ値は１であった。
【００４８】
その偏光子Ｐの片面に、厚み３８μｍの無色透明の粘着シートを貼り、この粘着シートを介して、透明フィルムＴとして厚み２５μｍの二軸延伸ＰＥＴフィルム（透明フィルム）を貼り、散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製した。
この際、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を３０度とした。
【００４９】
なお、粘着シートは、主に(メタ)アクリル酸エステル系共重合体ポリマーと可塑剤からなるものであり、無配向であり、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が８５％であった。
また、透明フィルムＴとしての二軸延伸ＰＥＴフィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなるものであり、厚みが２５μｍ、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が８８％、ＹＩ値が１であった。
【００５０】
輝度測定に際しては、偏光子Ｐ側を視認面、透明フィルムＴ側を光源面とするように配置して輝度測定を実施した。この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５１】
＜実施例２＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にした以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５２】
＜実施例３＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にし、透明フィルムＴを視認側にした以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４１６０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５３】
＜実施例４＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にし、偏光子Ｐの両面に透明フィルムＴを貼り合わせた以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４０８０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例１で作製した偏光子Ｐ単体から散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、実施例１と同様に引裂き強度および輝度を測定した。
この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５５】
＜比較例２＞
透明フィルムＴ側を視認面、偏光子Ｐ側を光源面とするように配置した以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。
この時の輝度は２３３０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１より、引裂き強度を補強する観点から、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度は、３０度以上あれば十分であり、同様の試験結果を総合すると１０度程度であれば十分に補強できると考えれる。
但し、透明フィルムＴが視認側に位置する場合は、比較例２の結果から明らかなように、輝度が逆に低下してしまうため、この場合には、実施例３のように、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度とするのが好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【図２】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【図３】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輝度向上フィルム等として利用することができる散乱型偏光子、詳しくは、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなるシート層を備えた散乱型偏光子であって、特定の偏光方向の光のみ透過させ、他の偏光方向の光を反射させる散乱異方性を備えた散乱型偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の構成例として、図１に示すように、液晶セルの背面側（裏面側）に、ガラス基板、偏光板、輝度向上フィルム、プリズムシート、拡散板、冷陰極管（バックライト）および反射シートなどを順次積層してなる構成を例示することができる。
【０００３】
かかる構成において、偏光板は、特定の偏光方向の光（直線偏光）のみを透過させて液晶セルに供給し、その他の偏光方向の光を吸収する役割を果たすため、偏光板のみでは液晶セルに供給する光量が減少し、画像が暗くなってしまう。そこで、上記構成のように、偏光板の光源側に輝度向上フィルムを配設することにより、偏光板が透過する偏光方向の光量を増加させて液晶セルに供給し得る光量を増大させ、画像を明るくすることが行なわれている。
【０００４】
この種の輝度向上フィルムとして、散乱型偏光子を利用したものが知られている。散乱型偏光子を輝度向上フィルムとして利用すると、偏光板に吸収される偏光方向の光を輝度向上フィルムで光源側に反射させることができるから、輝度向上フィルムを通過する光の偏光方向と偏光板を通過する光の偏光方向とを合致させることにより、輝度向上フィルムと反射シートとの間で反射及び散乱を繰り返して光の偏光方向を変化させ、偏光板が透過する光の光量を増大させることができ、光源からの光を効率的に液晶セルに供給することができ、画像の輝度を向上させることができる。
【０００５】
このような散乱型偏光子としては、例えば特許文献１に開示されているように、ポリエステル系樹脂などで構成されたフィルムを多層積層した偏光子が知られている。
また、複屈折性が異なる２種類のポリマーからなる相分離構造を有するポリマーブレンドを一軸延伸してなる散乱型偏光子が知られている。このような散乱型偏光子は、延伸方向と垂直方向で偏光の散乱度合いが異なる散乱異方性を備えているため、特定の偏光方向の光を選択的に透過し、他の偏光方向の光を選択的に反射又は散乱させることができる。例えば特許文献２には、２，６−ポリエチレンナフタレートなどからなる第１の高分子中に、ポリメチルメタクリレートやシンジオタクチックポリスチレンなどの第２の高分子が分散したシートを延伸してなるものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特表平９−５０６９８５号公報
【特許文献２】特表２０００−５０６９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような散乱型偏光子を、輝度向上フィルムとして液晶ディスプレイ等に組み込む場合、液晶ディスプレイの大きさに合わせて加工する必要がある。そのため、散乱型偏光子にはそのような加工に耐え得る力学特性が求められる。
前述のように、連続相と分散相とを含有するシートを大きな延伸比で延伸すると、それに伴ってポリマーが配向し、連続相中に分散相をほぼ一定方向に配列させて固定させることができ、異方性散乱機能を発揮させることができる。しかし、ポリマーの配向により延伸方向の引裂強度が小さくなり、例えば前述のように液晶ディスプレイの大きさに合わせて加工する際にシートが裂けたりするなどの課題を抱えていた。
【０００８】
かかる課題を解決するため、引裂き強度を高めるべく、散乱型偏光子に補強フィルムをラミネートすることが考えられる。しかし、ラミネートした補強フィルムによって、散乱型偏光子の偏光軸が変化して偏光板を通過する光量が低下して輝度向上率が低下することが想定される。
【０００９】
そこで本発明は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる散乱型偏光子において、散乱型偏光子の光学特性、特に輝度向上率を低下させることなく、力学特定、特に引裂強度を高めることができる散乱型偏光子を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上、特に９０度であることを特徴とする散乱型偏光子を提案するものである。
【００１１】
ここで、偏光子Ｐの配向主軸及び透明フィルムＴの配向主軸とは、偏光子Ｐにおいては散乱相の配向方向を示し、透明フィルムＴにおいてはフィルム樹脂の配向方向を示し、いずれも延伸方向と一致する。すなわち、一軸延伸フィルムの場合には延伸方向を示し、二軸延伸フィルムの場合にはＭＤの延伸倍率を示すベクトルとＴＤの延伸倍率を示すベクトルの合成ベクトルの方向と一致する。
また、この配向主軸の方向は、偏光顕微鏡（ｎｉｃｏｎ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ ＰＰＬ）によって確認及び決定することができる。
【００１２】
本発明は、偏光子Ｐとこれに積層する透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を規定することにより、散乱型偏光子の光学特性、特に輝度向上率を低下させることなく、力学特定、特に引裂強度を高めることができた。
【００１３】
なお、本発明において、散乱型偏光子の形態は特に限定するものではなく、板状、シート状、フィルム状、ペレット状その他の形態を包含する。
また、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものを称し（日本工業規格ＪＩＳＫ６９００）、一般的に「シート」とは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、通常はその厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品を称するが、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」を示す旨の意図と共に、「Ｘより大きくＹよりも小さいことが好ましい」旨の意図も包含する。
【００１５】
本実施形態に係る散乱型偏光子（以下「本偏光子」という。）は、連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐを備え、該偏光子Ｐの少なくとも片面に、接着層を介して、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子において、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を所定範囲に規定してなる散乱型偏光子である。
【００１６】
＜偏光子Ｐ＞
偏光子Ｐとしては、連続相を構成するポリエステル系樹脂（Ａ）と、分散相を構成するポリスチレン系樹脂（Ｂ）とを含有する組成物からなる延伸シートを例示することができ、好ましくは黄色度（以下「ＹＩ値」という）が−３〜３の範囲内のものであり、特に好ましくは−２〜２の範囲内のものである。ＹＩ値が−３〜３の範囲内であれば、例えば輝度向上フィルムとして液晶ディスプレイ等に組み込んだ場合、画像の精彩性をより一層良好にすることができ、輝度向上率をより一層高めることができる。
【００１７】
偏光子ＰのＹＩ値は、例えば、原料である組成物の主成分樹脂、すなわちポリエステル系樹脂（Ａ）及びポリスチレン系樹脂（Ｂ）の種類や、相溶化剤の種類、シートに含有される不純物、例えば結晶核剤（シリカ）や金属等の種類や量などによって調整することが可能であるし、またブルーイング剤等の添加によって調整することも可能である。中でも、ポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）のＹＩ値、特にポリエステル系樹脂（Ａ）のＹＩ値を選択することによって本偏光子のＹＩ値を調整するのが好ましい。具体的には、ポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）のＹＩ値、特にポリエステル系樹脂（Ａ）のＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを用いるのが好ましい。かかるＹＩ値のポリエステル系樹脂（Ａ）および／またはポリスチレン系樹脂（Ｂ）、特にポリエステル系樹脂（Ａ）を用いることにより、本偏光子のＹＩ値を有効に調整することができる。
また、ポリエステル系樹脂（Ａ）、ポリスチレン系樹脂（Ｂ）が各々混合物からなる場合には、各樹脂ともにＹＩ値が−１０〜１０の範囲内であるのが好ましい。
【００１８】
なお、本実施形態では、好適な例として、連続相を構成する樹脂としてのポリエステル系樹脂と、分散相を構成する樹脂としてのポリスチレン系樹脂とを有する構成の偏光子について説明するが、本発明においては、連続相を構成する樹脂をポリエステル系樹脂に限定するものではないし、また、分散相を構成する樹脂もポリスチレン系樹脂に限定するものではない。いずれの樹脂も、現在、連続相を構成し得る樹脂或いは分散相を構成し得る樹脂として知られている樹脂を採用することが可能である。
【００１９】
偏光子Ｐにおいて、連続相を構成し得るポリエステル系樹脂（Ａ）としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、またはそのエステルと、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１．４シクロヘキサンジメタノール、などのグリコールとを重縮合して得られる芳香族ポリエステル樹脂、ポリε−カプロラクトン等、ラクトンを開環重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペート、ポリテトラメチレンサクシネート、シクロヘキサンジカルボン酸／シクロヘキサンジメタノール縮合体等、二塩基酸とジオールとを重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール等ヒドロキシカルボン酸を重合して得られる脂肪族ポリエステル樹脂、前記脂肪族ポリエステルのエステル結合の一部、例えば全エステル結合の５０％以下がアミド結合、エーテル結合、ウレタン結合等に置き換えられた脂肪族ポリエステルなどを挙げることができる。
【００２０】
中でも好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）など、芳香族分子を含む結晶性ポリエステルを挙げることができる。これらのうち２種類以上の組合せからなるポリマーブレンド或いはコポリマー（共重合体）も好ましいものと言える。
その中でも特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、或いは、これらのコポリマーは好ましいものである。
【００２１】
そして、上記のポリエステル系樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の場合であれば、例えばテオネックスＴＮ８０６５Ｓ（ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．７１）、テオネックスＴＮ８０６５ＳＣ（ポリエチレンナフタレートのホモポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．５５）、テオネックスＴＮ８７５６Ｃ（ポリエチレンナフタレートとポリエチレンテレフタレートのコポリマー、帝人化成(株)製、固有粘度０．６５）などを好ましい例として挙げることができる。
【００２２】
他方、分散相を構成し得るポリスチレン系樹脂（Ｂ）は、スチレンを有するポリマーであって、スチレン単量体のホモポリマー或いはコポリマー或いはこれらのポリマーブレンドであればよく、例えばポリスチレン、スチレン−アクロニトリル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体などを挙げることができる。さらに、ポリスチレンとして、立体化学構造がアタクチック構造のポリスチレン、アイソタクチック構造のポリスチレン、シンジオタクチック構造のポリスチレンなどを挙げることができ、これらの中で、アタクチック構造のポリスチレン（単に「ポリスチレン」或いは「ＰＳ」ともいう）、シンジオタクチック構造のポリスチレン（以下、「ｓＰＳ」ともいう）が好ましく、特にｓＰＳが好ましい。
そして、上記のポリスチレン系樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
【００２３】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）との好ましい組合せとしては、上記の樹脂の中から、延伸後にある１方向Ｘにおける屈折率がほぼ同じ、つまり屈折率差が０．０５以内、好ましくは０．０１以内であり、且つ、前記方向Ｘと垂直な方向Ｙにおける屈折率差が大きい、例えば屈折率差が０．１以上、好ましくは０．３以上である組合せを選択して用いるのが好ましい。かかる観点から、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）とシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）とポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とシンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリスチレン（ＰＳ）の組合せを好ましい例として挙げることができる。
これらの中でも特に、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のブレンドと、シンジオタクチックポリスチレン（ｓＰＳ）との組合せが好ましい。ＰＥＮは正の複屈折が大きく(Δｎ＝０．３２)、ｓＰＳは負の複屈折が大きく（Δｎ＝−０．１０）、屈折率の大小はＰＥＮ(１．６４)＞ＰＥＴ(１．５９)≒ｓＰＳ(１．５９)となっている。このため、ＰＥＮとｓＰＳをブレンドすると、海島構造を形成し、延伸したときに、方向ＸにはＰＥＮとｓＰＳの屈折率差が大きくなり、光のＸ方向成分は反射させることができ、その一方で、方向ＹにはＰＥＮとｓＰＳの屈折率差がより０に近くなり、光のＹ方向成分をほぼ透過させることができる。ＰＥＮにＰＥＴを適量ブレンドすることにより、方向Ｙにおける屈折率を下げ、ｓＰＳとの屈折率差をより０に近づけることができるのである。
【００２４】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）との配合割合は、質量割合で（Ａ）：（Ｂ）＝９５：５〜５０：５０、特に７５：２５〜５０：５０の範囲で調整するのが好ましい。配合比が、５０：５０に近いほど界面数を多くすることが可能になり、ポリスチレン系樹脂（Ｂ）の割合が５質量部未満、又は５０質量部を越えると２成分間の屈折率の差が不十分となりやすい。
【００２５】
また、分散相の分散性を向上させる目的で、必要に応じて相溶化剤（Ｃ）などの添加物を添加してもよい。
相溶化剤（Ｃ）としては、連続相および分散相の種類に応じて慣用の相溶化剤から選択することができ、例えばポリカーボネート、エステル系樹脂、エポキシ基を持つ樹脂、オキサゾリン環を持つ樹脂、アズラクトン基を持つ樹脂から選ばれた少なくとも１つの樹脂と、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド、ポリアミドから選ばれた少なくとも１つの樹脂とからなるブロックコポリマー、あるいはグラフトコポリマーを挙げることができる。中でも、分散性向上の点で、エポキシ基やオキサゾリン基を持つ樹脂などが特に好ましく、特にエポキシ変性のものが好ましい。
市販されている相溶化剤、例えば「レゼダ」(東亞合成社製)、「エポクロス」（日本触媒社製）、及び、「モディパー」（日本油脂社製）等を用いることもできる。中でもエポキシ変性ポリスチレンである「レゼダ」や、オキサゾリン基含有ポリマーである「エポクロス」は好ましく、特に「レゼダ」が優位に使用できる。
相溶化剤の配合割合は、例えば、ポリエステル系樹脂（Ａ）及びポリスチレン系樹脂（Ｂ）の合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部、さらに好ましくは１〜１０質量部とするのが好ましい。
【００２６】
ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスチレン系樹脂（Ｂ）とを含有する組成物は、常法により製膜すればよい。例えば、溶融樹脂を、押出法、カレンダー法や流延法などによりフィルム状に製膜すればよい。具体的には例えば、該組成物を乾燥させ、押出機に供給し、樹脂の融点以上の温度に加熱して溶融する。そして、溶融した組成物をＴダイのスリット状の吐出口から押し出し、冷却ロールに密着固化させてキャストシート（未延伸状態）を形成すればよい。但し、このような製膜法に限定するものではない。
【００２７】
製膜したシートは、実質的に一軸延伸するのが好ましい。ここで、「実質的に一軸延伸」とは、積極的に一方向のみに行う延伸を意味するものであり、例えば製膜、熱処理或いは巻き取りなどの過程で、前記一方向とは異なる方向に自然に延伸されるような場合を包含する意である。客観的には、一方向の延伸倍率が、これと直交する方向の延伸倍率の４倍以上である場合である。
このように実質的に一軸延伸することにより、連続相中に分散相をほぼ一定方向に配列させて固定させることができ、異方性散乱機能を発揮させることができる。すなわち、連続相を構成するポリエステル系樹脂（Ａ）の延伸方向での屈折率は著しく増大し、非延伸方向の屈折率は低下する。他方、分散相を構成するポリスチレン系樹脂（Ｂ）の延伸方向での屈折率は著しく減少し、非延伸方向の屈折率は増加する。このように一軸延伸によって、連続相と分散相との屈折率は延伸方向に大きく相異し、延伸方向に対して垂直な方向はほぼ一致するようになり、屈折率がほぼ同じ方向の偏光はほぼ透過し、屈折率が異なる方向の偏光は散乱する特性を備えた散乱型偏光素子を作製することができる。
【００２８】
延伸方法は、自由幅一軸延伸、一定幅一軸延伸のいずれでもよく、また、引っ張り延伸法、ロール間延伸法、ロール圧延法、テンター法、チューブラー法その他の方法のいずれを採用してもよい。
延伸温度は、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）程度から（Ｔｇ＋５０℃）の範囲内の温度とするのが好ましく、特に１２８℃以下とするのが好ましい。延伸温度がこの範囲であれば、延伸時に破断することなく安定して延伸を行うことができる。
延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、ＴＤ又はＭＤに４倍以上、好ましくはＴＤ又はＭＤに４〜５倍、特にＴＤ又はＭＤに４〜４．５倍とするのが好ましい。
ただし、本発明に記載したフィルム特性の範囲を満足すれば、二軸延伸してもかまわない。
【００２９】
延伸したシートは、耐熱性及び寸法安定性を付与するべく、熱処理するのが好ましい。この際、熱処理温度は１８０〜２３０℃とするのが好ましく、１８０〜２００℃とするのがさらに好ましい。熱処理に要する処理時間は、好ましくは１秒〜５分である。
なお、このように延伸後に熱処理を行う場合には、延伸装置には延伸後に熱処理ができるテンター延伸装置を使用するのが好ましい。
【００３０】
＜透明フィルムＴ＞
透明フィルムＴは、偏光子全体の光線透過率を低下させないために、無色透明、具体的にはＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が９０％以上であって、ＹＩ値が３以下であるフィルムを用いるのが好ましい。
【００３１】
また、偏光子Ｐの力学特定、特に引裂強度を補強する観点から、透明樹脂からなる延伸フィルム、特に二軸延伸フィルムを用いるのが好ましい。
この際、延伸方法、延伸装置は公知の方法及び装置を使用すればよく、延伸倍率は、特に限定するものではないが、例えば、ＴＤ又はＭＤに４倍以上、好ましくはＴＤ又はＭＤに４〜５倍、特にＴＤ又はＭＤに４〜４．５倍とするのが好ましい。
【００３２】
また、透明フィルムＴは、偏光子Ｐの両面および片面のいずれに積層する場合も、液晶バックライト部材などの高温環境下で用いる場合には、耐熱性を備えたフィルムであるのが好ましい。
具体的にはガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以上であることが好ましい。
【００３３】
透明フィルムＴの好ましい材料としては、結晶性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等を主成分とする延伸フィルム、特に二軸延伸フィルムを挙げることができる。
【００３４】
なお、透明フィルムＴのＹＩ値は主成分の樹脂の種類に依存するため、透明フィルムＴのＹＩ値が−３〜３の範囲内となるように、上記樹脂の中から、ＹＩ値が−１０〜１０の範囲内、特に−３〜３の範囲内であるものを選択して用いるのが好ましい。
【００３５】
＜接着層＞
接着層は、散乱型偏光子とラミネートフィルムを一体化するために必要である。
接着層はラミネートフィルムと同様に無色透明で耐熱性が高いもの(８０℃での収縮率が１％以下)が好ましい。具体的にはＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が９０％以上であって、ＹＩ値が３以下であるフィルムを用いるのが好ましい。
【００３６】
また、散乱型偏光子とラミネートフィルムとの接着力が大きいほうが好ましい。
視認側に接着層を用いる場合は、散乱型偏光子で取り出された偏光の偏光軸を回転させないために、接着層は無配向であることが好ましい。
なお、接着剤そのものは、全くの不規則な状態（アモルファス状態）を呈し、方向性が無いため、光にとっても全く均一な媒体となるが、溶融押出などの製膜法ではポリマー分子の配向を押さえることは困難であるため、流延法のような製法を用いるのが好ましい。
【００３７】
＜積層構成＞
本偏光子は、偏光子Ｐの少なくとも片面に透明フィルムＴを積層してなる構成を備えていればよく、偏光子Ｐの両面に透明フィルムＴを積層してなる構成を備えていてもよい。
【００３８】
透明フィルムＴを積層する側は、図３に示すように、偏光子Ｐの光源側となるように、透明フィルムＴを積層することも可能であるし、また、図２に示すように偏光子Ｐの視認側（光源側の逆側）となるように、透明フィルムＴを積層することも可能である。
いずれにおいても、偏光子Ｐの引裂き強度を顕著に補強する観点から、すなわち単に透明フィルムを積層する以上に補強する観点から、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を１０度以上、特に３０度以上、中でも特に９０度であるのが好ましい。
【００３９】
但し、透明フィルムＴを偏光子Ｐの視認側（光源側の逆側）に積層する場合には、偏光子Ｐを透過した光の偏光方向が、透明フィルムＴを通過する際にずれて偏光板を透過する偏光方向と合致しなくなり、偏光板から視認側に透過する光量が低下することが考えられるため、この場合には、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を０度若しくは９０度にする必要がある。但し、上述のように、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が０度、すなわち１０度より小さい場合には、偏光子Ｐの引裂き強度を顕著に補強することができないため、９０度とするのが好ましい。
【００４０】
偏光子Ｐの厚みは、特に限定するものではない。例えば輝度向上フィルムに用いる場合には、１００μｍ〜２５０μｍ、特に１００μｍ〜２００μｍとするのが好ましい。
透明フィルムＴの厚みは、特に限定するものではないが、１０μｍ〜１００μｍが好ましく、透明性の観点からは１０μｍ〜５０μｍが好ましい。
【００４１】
＜本偏光子＞
上記構成の本偏光子は、例えばバックライトユニットに積層して測定すると、本偏光子を積層しない場合に比べて、輝度を１．３倍以上、特に好ましくは１．４倍以上向上させることができる。
よって、本偏光子を輝度向上フィルムとして利用し、輝度向上フィルムを通過する光の偏光方向と偏光板を通過する光の偏光方向とを合致させるように調整した上で、例えば図１に示すように、液晶セルの背面側（裏面側）に、ガラス基板、偏光板、輝度向上フィルム、プリズムシート、拡散板、冷陰極管（バックライト）、反射シートなどを順次積層して液晶表示装置（ＬＣＤ）を構成すれば、前記輝度向上フィルムを積層しない場合に比べて、画像の輝度を１．３倍以上、特に好ましくは１．４倍以上向上させることができる。
この際、光源である冷陰極管（バックライト）から発せられた光が、一方の偏光方向の光とこれと直交する偏光方向の光とで表されるとすると、輝度向上フィルムに入射した光は、散乱しない方向の偏光はそのまま通過するが、これに直角なもう一方の偏光方向の光は光源側に反射され、輝度向上フィルム、反射シート間で散乱及び反射が繰り返されて輝度向上フィルムに再入射し、散乱しない偏光方向の光に変化していれば通過し、そうでなければ再び光源側に反射され、これが繰り返される。このように光源から発せられた光の殆どをやがて液晶セルに供給させることができるから、液晶セルに供給する光量を高めることができ、画像の輝度を向上させることができる。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、実施例に示す測定値および評価は以下に示すようにして行った。
ここで、シート乃至フィルムを製造する際のシート乃至フィルムの引取り（流れ）方向をＭＤ、その直交方向をＴＤと表示する。
【００４３】
（１）フィルムの配向主軸方向
偏光顕微鏡（ｎｉｃｏｎ製ＯＰＴＩＰＨＯＴ ＰＰＬ）と屈折計（ＡＴＡＧＯ製）を用いて評価した。具体的には、偏光軸が互いに平行な偏光子と検光子とでサンプルシートを上下に挟み、偏光子側から光源の光を入射させ、サンプルシートを回転させ、偏光顕微鏡で観察しながら、検光子側で最も明るく見える軸を主軸の候補とした。主軸候補のうち屈折計で得られる屈折率が最も高くなる軸を主軸とした。
【００４４】
（２）引裂き強度
ＪＩＳ Ｋ ７１２８ Ｃ法に従って測定した。測定方向はＴＤについて測定した。
【００４５】
（３）輝度評価
バックライトユニットに試料シートを固定し、その画面上の輝度を輝度計（ミノルタ社製、型式：ＬＳ−１００）によって、各試料につき中央輝度を測定した。試料シートを組み込まないときの輝度を測定し、この輝度に対する割合を輝度向上率として算出した（下記式（１）参照）。この値が大きいほど、高輝度である。なお、試料シート組み込み前の輝度は２９９０ｃｄ／ｍ2であった。
【００４６】
式（１）：輝度向上率＝（試料シート組み込済時の輝度／試料シート組み込前の輝度）
【００４７】
＜実施例１＞
ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ、 屈折率：１．６４、固有粘度：０．７１、Ｔｇ：１２０℃、ペレットのＹＩ：０)と、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ、 屈折率：１．５８、Ｔｇ：８０℃、ペレットのＹＩ：０)と、シンジオタクチックポリスチレン(ｓＰＳ, 屈折率：１．５９、Ｔｇ：９８℃、ペレットのＹＩ：−３)と、相溶化剤としての、ポリスチレンをグラフト重合したエポキシ変性ポリスチレン(エポキシ変性PS-graft-PS、屈折率：１．５８、ペレットのＹＩ：７．５)とを、ＰＥＮ：ＰＥＴ：ｓＰＳ：PS-graft-PS＝５０：１０：４０：２の質量比で配合し、十分混合した後、定質量フィーダーにて供給しながら、二軸押出機にて樹脂温度２９０℃で押出混練し、冷却固化して厚さ４５０μｍのシートを形成した。
得られたシートを、小型テンター装置（京都機械株式会社製）を使用して１２０℃でＴＤに４．５倍一軸延伸し、１８０℃で１分間熱処理し、厚み１００μｍの偏光子Ｐを得た。
なお、得られたシート（偏光子Ｐ）のＹＩ値は１であった。
【００４８】
その偏光子Ｐの片面に、厚み３８μｍの無色透明の粘着シートを貼り、この粘着シートを介して、透明フィルムＴとして厚み２５μｍの二軸延伸ＰＥＴフィルム（透明フィルム）を貼り、散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製した。
この際、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を３０度とした。
【００４９】
なお、粘着シートは、主に(メタ)アクリル酸エステル系共重合体ポリマーと可塑剤からなるものであり、無配向であり、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が８５％であった。
また、透明フィルムＴとしての二軸延伸ＰＥＴフィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなるものであり、厚みが２５μｍ、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して測定した全光線透過率が８８％、ＹＩ値が１であった。
【００５０】
輝度測定に際しては、偏光子Ｐ側を視認面、透明フィルムＴ側を光源面とするように配置して輝度測定を実施した。この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５１】
＜実施例２＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にした以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５２】
＜実施例３＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にし、透明フィルムＴを視認側にした以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４１６０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５３】
＜実施例４＞
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度にし、偏光子Ｐの両面に透明フィルムＴを貼り合わせた以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。この時の輝度は４０８０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５４】
＜比較例１＞
実施例１で作製した偏光子Ｐ単体から散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、実施例１と同様に引裂き強度および輝度を測定した。
この時の輝度は４２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５５】
＜比較例２＞
透明フィルムＴ側を視認面、偏光子Ｐ側を光源面とするように配置した以外は、実施例１と同様に散乱型偏光子Ｓ（サンプル）を作製し、引裂き強度および輝度を測定した。
この時の輝度は２３３０ｃｄ／ｍ2であった。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１より、引裂き強度を補強する観点から、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度は、３０度以上あれば十分であり、同様の試験結果を総合すると１０度程度であれば十分に補強できると考えれる。
但し、透明フィルムＴが視認側に位置する場合は、比較例２の結果から明らかなように、輝度が逆に低下してしまうため、この場合には、実施例３のように、偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度を９０度とするのが好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【図２】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【図３】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の一般的な構成の一例を示した断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上であることを特徴とする散乱型偏光子。
【請求項２】
連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が９０度であることを特徴とする散乱型偏光子。
【請求項３】
偏光子Ｐの光源側に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた請求項１又は２に記載の散乱型偏光子。
【請求項４】
偏光子Ｐの視認側に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた請求項２に記載の散乱型偏光子。
【請求項５】
偏光子Ｐは、連続相を構成するポリエステル系樹脂と、分散相を構成するポリスチレン系樹脂とを含有する組成物から構成されるシートを延伸してなるものである請求項１〜４のいずれかに記載の散乱型偏光子。
【請求項６】
前記組成物が、ポリエステル系樹脂９５〜５０質量部とポリスチレン系樹脂５〜５０質量部との合計１００質量部に対して、さらに相溶化剤０．２〜１０質量部を配合してなることを特徴とする請求項５に記載の散乱型偏光子。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の散乱型偏光子を備えてなる液晶表示装置。
【請求項１】
連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が１０度以上であることを特徴とする散乱型偏光子。
【請求項２】
連続相と分散相とを含有するシートを延伸してなる偏光子Ｐの少なくとも片面に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた散乱型偏光子であって、
偏光子Ｐの配向主軸と透明フィルムＴの配向主軸のなす角度が９０度であることを特徴とする散乱型偏光子。
【請求項３】
偏光子Ｐの光源側に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた請求項１又は２に記載の散乱型偏光子。
【請求項４】
偏光子Ｐの視認側に、透明フィルムＴを積層してなる構成を備えた請求項２に記載の散乱型偏光子。
【請求項５】
偏光子Ｐは、連続相を構成するポリエステル系樹脂と、分散相を構成するポリスチレン系樹脂とを含有する組成物から構成されるシートを延伸してなるものである請求項１〜４のいずれかに記載の散乱型偏光子。
【請求項６】
前記組成物が、ポリエステル系樹脂９５〜５０質量部とポリスチレン系樹脂５〜５０質量部との合計１００質量部に対して、さらに相溶化剤０．２〜１０質量部を配合してなることを特徴とする請求項５に記載の散乱型偏光子。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の散乱型偏光子を備えてなる液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２４９９７０（Ｐ２００８−２４９９７０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０８８０（Ｐ２００７−９０８８０）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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