[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2021144180A - 偏光子、光学積層体および画像表示装置 - Google Patents

偏光子、光学積層体および画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021144180A
JP2021144180A JP2020043928A JP2020043928A JP2021144180A JP 2021144180 A JP2021144180 A JP 2021144180A JP 2020043928 A JP2020043928 A JP 2020043928A JP 2020043928 A JP2020043928 A JP 2020043928A JP 2021144180 A JP2021144180 A JP 2021144180A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarizer
region
optical laminate
average
wavelength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020043928A
Other languages
English (en)
Inventor
麻未 川口
Mami Kawaguchi
麻未 川口
雄大 沼田
Yudai Numata
雄大 沼田
祥一 松田
Shoichi Matsuda
祥一 松田
恵美 宮井
Emi Miyai
恵美 宮井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2020043928A priority Critical patent/JP2021144180A/ja
Priority to PCT/JP2021/007369 priority patent/WO2021182133A1/ja
Priority to TW110108370A priority patent/TW202141088A/zh
Publication of JP2021144180A publication Critical patent/JP2021144180A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

【課題】非表示時には、表示画面上に所望の意匠を認識させることができ、表示時には、画像表示装置が表示する画像を鮮明に認識させることができる画像表示装置を実現する。【解決手段】透過軸方向並びに吸収軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔で測定した吸光度スペクトルをそれぞれk1、k2とし、面内において、二色性が観察される領域であって、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる領域Aおよび領域Bにおいて、以下の式(1)〜(3)を満たす偏光子。AVERAGE(Ak1)<1(1)AVERAGE(Bk1)<1(2)AVERAGE|Ak2−Bk2|>0.15(3)(式中、Ak1およびAk2はそれぞれ、領域Aにおけるk1およびk2を表し、Bk1およびBk2はそれぞれ、領域Bにおけるk1およびk2を表す。)【選択図】なし

Description

本発明は、偏光子、光学積層体および画像表示装置に関する。
近年、電化製品や車内設備において高機能化が進み、操作画面、モニター画面等の表示画面の搭載面積が増加する傾向にある。当該表示画面は、非表示時(電源OFF時)において、通常、黒色に観察されることから、筐体等の周辺部分の意匠と馴染まず、全体としての意匠性が損なわれるという問題がある。
上記問題に対し、特許文献1には、表示画面をデザインシートで覆うことで、非表示時には、デザインシートの意匠が認識され、表示時(電源ON時)には、表示画面に表示される画像(画像表示装置が表示する画像)が認識される画像表示装置が開示されている。
特開2018−128581号公報
特許文献1に開示される画像表示装置によれば、表示画面がデザインシートで覆われて透過率が下がる結果、表示時に、画像表示装置が表示する画像だけでなくデザインシートの意匠も認識されてしまう場合がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、非表示時には、表示画面上に所望の意匠を認識させることができ、表示時には、画像表示装置が表示する画像を鮮明に認識させることができる画像表示装置を実現することにある。
本発明の1つの局面によれば、透過軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔(例えば5nm間隔)で測定した吸光度スペクトルをk1とし、吸収軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔(例えば5nm間隔)で測定した吸光度スペクトルをk2とした場合に、面内において、二色性が観察される領域であって、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる領域Aおよび領域Bにおいて、以下の式(1)〜(3)を満たす偏光子が提供される。
AVERAGE(Ak1)<1 (1)
AVERAGE(Bk1)<1 (2)
AVERAGE|Ak2−Bk2|>0.15 (3)
(式中、AVERAGE(k)は全測定波長領域でのスペクトルkの平均値を表し、Ak1およびAk2はそれぞれ、領域Aにおけるk1およびk2を表し、Bk1およびBk2はそれぞれ、領域Bにおけるk1およびk2を表す。)
1つの実施形態において、上記偏光子の面内での厚みのばらつきが、20%以下である。
1つの実施形態において、上記領域Aにおけるk2のピーク波長と上記領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm未満であり、各ピーク波長における吸光度の差が、0.20以上である。
1つの実施形態において、上記領域Aにおけるk2のピーク波長と上記領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm以上である。
1つの実施形態において、上記領域Aおよび/または前記領域Bにおけるk2のピークの半値幅が、200nm以上である。
本発明の別の局面によれば、上記偏光子である第1の偏光子と、単体透過率が40%以上であり、偏光度が97.0%以上である第2の偏光子と、を有し、該第1の偏光子および該第2の偏光子が、その透過軸方向が互いに平行となるように配置されている、光学積層体が提供される。
1つの実施形態において、上記第1の偏光子と、光透過性反射板と、上記第2の偏光子と、をこの順に有する。
1つの実施形態において、上記第1の偏光子から上記第2の偏光子までが、一体化されている。
1つの実施形態において、上記第1の偏光子と上記第2の偏光子とが、一体化されていない。
本発明のさらに別の局面によれば、上記光学積層体と、光学セルとを備え、該光学積層体が、上記第1の偏光子が上記第2の偏光子よりも視認側になるように、該光学セルの視認側に配置されている、画像表示装置が提供される。
本発明によれば、異なる色相および/または色の濃淡を有する所望の意匠が付与された第1の偏光子を用い、該第1の偏光子を光学セルの視認側に配置された第2の偏光子の視認側に透過軸方向を合わせて配置することにより、非表示時には、第1の偏光子に付与された意匠が認識され、表示時には、表示画面に表示される画像が鮮明に認識される画像表示装置を実現することができる。
本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。 本発明に用いられ得る反射型偏光子の一例の概略斜視図である。 本発明の1つの実施形態による画像表示装置の概略断面図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。 領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
A.用語の定義
(1)「実質的に直交」という表現は、2つの方向のなす角度が90°±10°である場合を包含し、好ましくは90°±7°であり、さらに好ましくは90°±5°である。さらに、本明細書において単に「直交」というときは、実質的に直交な状態を含み得るものとする。
(2)「実質的に平行」という表現は、2つの方向のなす角度が0°±10°である場合を包含し、好ましくは0°±7°であり、さらに好ましくは0°±5°である。さらに、本明細書において単に「平行」というときは、実質的に平行な状態を含み得るものとする。
(3)「層」、「板」、「シート」および「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。例えば「層」という用語は、「板」、「シート」、「フィルム」と呼ばれ得るような部材を含む概念である。
B.偏光子
本発明の実施形態による偏光子は、透過軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔(例えば5nm間隔)で測定した吸光度スペクトルをk1とし、吸収軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔(例えば5nm間隔)で測定した吸光度スペクトルをk2とした場合に、面内において、二色性が観察される領域であって、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる領域Aおよび領域Bにおいて、以下の式(1)〜(3)を満たす。
AVERAGE(Ak1)<1 (1)
AVERAGE(Bk1)<1 (2)
AVERAGE|Ak2−Bk2|>0.15 (3)
(式中、AVERAGE(k)は全測定波長領域でのスペクトルkの平均値を表し、Ak1およびAk2はそれぞれ、領域Aにおけるk1およびk2を表し、Bk1およびBk2はそれぞれ、領域Bにおけるk1およびk2を表す。なお、スペクトルの平均値は380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔(例えば5nm間隔)で測定した吸光度の値を算術平均して求めた値である。)
上記領域Aおよび領域Bは、上記偏光子の面内において二色性が観察される領域であり、かつ、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる任意の2つの領域である。なお、本明細書において、二色性(吸収二色性)とは、特定方向に振動する光を透過させ、これと垂直な方向に振動する光を吸収する性質を意味する。1つの実施形態において、二色性が観察される領域は、(10−k2−10−k1)/(10−k2+10−k1)が0.01以上、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上である領域であり得る。なお、領域Aおよび領域Bは、偏光子に付与される意匠に応じて任意の適切な大きさ(面積)であり得る。領域Aおよび領域Bの大きさの下限はそれぞれ、測定装置の最小測定可能面積であってよい。
上記式(1)および(2)に関して、AVERAGE(Ak1)およびAVERAGE(Bk1)がいずれも1未満であることは、領域Aおよび領域Bにおいて、透過軸方向に振動する直線偏光の吸収強度が測定波長の全域に渡って全体的に小さいことを意味し、結果として、透過軸を透過する光に色付きを生じさせ難いことを表す。AVERAGE(Ak1)およびAVERAGE(Bk1)はそれぞれ独立して、好ましくは0.5以下であり、より好ましくは0.4以下であり、さらに好ましくは0〜0.3である。
上記式(3)に関して、AVERAGE|Ak2−Bk2|は、各測定波長の光(吸収軸方向に振動する直線偏光)に対する領域Aでの吸光度と領域Bでの吸光度との差の絶対値の算術平均値を表す。AVERAGE|Ak2−Bk2|が0.15を超えることは、少なくとも一部の波長の光(吸収軸方向に振動する直線偏光)に関して、領域Aでの吸光度と領域Bでの吸光度との差が一定以上であることを意味し、結果として、領域Aと領域Bとにおいて吸収軸を透過する光が異なる色相および/または濃淡を有することを表す。AVERAGE|Ak2−Bk2|は、好ましくは0.15より大きく、より好ましくは0.2以上であり、さらに好ましくは0.2〜2.5または0.3〜2.5であり得る。
上記式(1)〜(3)を満たす偏光子によれば、領域Aおよび領域Bにおいて、透過軸方向に振動する直線偏光を入射させた際に、透過光に望ましくない色付きが生じるのを抑制することができる。また、当該偏光子によれば、領域Aおよび領域Bにおいて、吸収軸方向に振動する直線偏光を入射させた際に、透過光の色相および/または濃淡を異なるものとすることができ、結果として、2以上の色相および/または色の濃淡を有する意匠を表示することができる。
1つの実施形態において、領域Aにおけるk2のピーク波長と領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm未満、好ましくは15nm以下であり、各ピーク波長における吸光度の差が、0.2以上、好ましくは0.3以上である。このような偏光子は、面内の色相が同じまたは近似であって、透過率に差異を有し得る(結果として、濃淡を有し得る)。なお、本明細書において、スペクトルのピーク波長とは、380nm〜780nmの波長領域において最も高い吸光度を有する波長を意味する。
別の実施形態において、領域Aにおけるk2のピーク波長と領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm以上、好ましくは25nm以上である。このような偏光子は、面内に色差を有し得る。
別の実施形態において、領域Aおよび/または領域Bにおけるk2のピークの半値幅が200nm以上であり、好ましくは250nm以上である。このような偏光子は、面内に黒等の無彩色を含む意匠であって、2以上の色相および/または色の濃淡を有する意匠を表示することができる。
上記偏光子は、面内において、領域Aおよび領域Bに加えて、二色性が観察される領域Cを1つ以上含むものであってよい。N個(Nは1以上の整数)の領域C〜Cの各々におけるk1およびk2をそれぞれ、Ck1およびCk2とした場合(nは、1〜Nの整数)、偏光子は、好ましくは以下の式(4)と共に(5)あるいは(6)を満たす。
AVERAGE(Ck1)<1 (4)
AVERAGE|Ck2−Bk2|>0.15 (5)
AVERAGE|Ck2−Ak2|>0.15 (6)
AVERAGE(Ck1)は、好ましくは0.5以下であり、より好ましくは0.4以下であり、さらに好ましくは0〜0.3である。また、AVERAGE|Ck2−Bk2|およびAVERAGE|Ck2−Ak2|はそれぞれ独立して、好ましくは0.15より大きくであり、より好ましくは0.2以上であり、さらに好ましくは0.2〜2.5または0.3〜2.5であり得る。
上記式(1)〜(6)を満たす偏光子によれば、領域A、領域Bおよび1つ以上の領域Cにおいて、透過軸方向に振動する直線偏光を入射させた際に、透過光に望ましくない色付きが生じるのを抑制することができる。また、当該偏光子によれば、領域A、領域Bおよび1つ以上の領域Cにおいて、吸収軸方向に振動する直線偏光を入射させた際に、透過光の色相および/または濃淡をそれぞれ異なるものとすることができ、結果として、3以上の色相および/または色の濃淡を有する意匠を表示することができる。
上記偏光子は、好ましくは、面内の無作為に抽出した任意の領域において、波長380nm〜780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。当該領域における単体透過率は、例えば10%〜90%、好ましくは10%〜80%であり、より好ましくは20%〜70%である。当該領域における偏光度は、例えば15%以上であり、好ましくは30%以上であり、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上である。上記偏光子は、面内の一方向に吸収軸を有し、当該吸収軸方向と直交する方向に透過軸を有する。
なお、本明細書で言及する単体透過率(Ts)および偏光度は、分光光度計を用いて測定することができる。具体的には、偏光度は、分光光度計を用いて偏光子の平行透過率Tpおよび直交透過率Tcを測定し、式:偏光度(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100より求めることができる。なお、これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。
上記偏光子の厚みのばらつきは、例えば20%以下であり、好ましくは15%以下である。厚みのばらつきは、実施例に記載の方法で測定することができる。
上記偏光子は、二色性物質を含む吸収型偏光子である。二色性物質は、偏光子に所望される意匠の色彩や図柄等に応じて適切に選択され得る。二色性物質としては、一種の二色性物質を単独で用いてもよく、二種以上の二色性物質を組み合わせて用いてもよい。二色性物質としては、ヨウ素またはヨウ素以外の二色性染料を用いることができる。
ヨウ素以外の二色性染料の具体例としては、例えば、ジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾ化合物等からなる二色性直接染料、液晶性アゾ色素、多環式染料、スルホン酸基を有する(アゾ)染料が挙げられる。二色性染料の具体例としては、C.I.ダイレクト.イエロー12、C.I.ダイレクト.イエロー28、C.I.ダイレクト.イエロー44、C.I.ダイレクト.イエロー142;C.I.ダイレクト.オレンジ26、C.I.ダイレクト.オレンジ39、C.I.ダイレクト.オレンジ71、C.I.ダイレクト.オレンジ107;C.I.ダイレクト.レッド2、C.I.ダイレクト.レッド31、C.I.ダイレクト.レッド39、C.I.ダイレクト.レッド79、C.I.ダイレクト.レッド81、C.I.ダイレクト.レッド117、C.I.ダイレクト.レッド247;C.I.ダイレクト.グリーン80、C.I.ダイレクト.グリーン59;C.I.ダイレクト・ブルー1、C.I.ダイレクト・ブルー71、C.I.ダイレクト・ブルー78、C.I.ダイレクト・ブルー168、C.I.ダイレクト・ブルー202;C.I.ダイレクト・バイオレット9、C.I.ダイレクト・バイオレット51;C.I.ダイレクト・ブラウン106、C.I.ダイレクト・ブラウン223が挙げられる。また、目的に応じて、WO2009/057676、WO2007/145210、WO2006/057214および特開2004−251963号公報に開示されているような偏光フィルム用に開発された染料を用いることもできる。これらの色素(染料)は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩(例えばNa塩、K塩、Li塩)、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。
1つの実施形態において、上記偏光子は、樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、任意の適切な構成が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、PVA系樹脂フィルム、部分ホルマール化PVA系樹脂フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、二色性染料による染色処理および延伸処理が施されたものが挙げられる。
上記染色処理は、例えば、二色性染料を含む染色液の塗布、当該染色液を用いた印刷、当該染色液への浸漬等によって行われ得る。これらの方法を組み合わせて行ってもよい。塗布または印刷によれば、それぞれ異なる種類および/または異なる濃度の二色性染料を含む複数の染色液を用いて、領域A、領域Bおよび任意の領域Cを形成するように染色することができ、結果として、2つ以上の色相および/または色の濃淡を含む任意の意匠(図柄、文字、模様等)を自由に(すなわち、特定のパターンに制限されることなく)偏光子に付与することができる。
塗布方法および印刷方法としては、本発明の効果が得られる限りにおいて特に制限されないが、印刷によって染色処理を行うことがより好ましい。印刷方法としては、インクジェット印刷法等の無版式であってもよく、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の有版式であってもよい。好ましくは無版式であり、インクジェット印刷法がより好ましい。スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の有版式染色処理によれば、大量生産に向いた偏光子が得られ得る。なお、染色処理は、延伸処理の前であっても後であっても問題はない。好ましくは延伸処理の後に行われる。また、樹脂フィルムに直接印刷してもよいし、その他のフィルム等に印刷したものを転写させても良い。
染色液における二色性染料の含有量は、水100重量部あたり、例えば1×10−4重量部〜10重量部であり、好ましくは1×10−3重量部〜10重量部であり、さらに好ましくは1×10−2重量部〜10重量部である。この染色液は、塗工方法に応じて界面活性剤、粘度調整剤、乾燥防止剤、pH調整剤、硫酸ナトリウム等の染色助剤等を含有していても良い。
上記延伸処理の延伸倍率は、好ましくは3〜7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよく、染色しながら行ってもよく、染色処理前に行ってもよい。必要に応じて、PVA系樹脂フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系樹脂フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系樹脂フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系樹脂フィルムを膨潤させて染色ムラ等を防止することができる。
積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたPVA系樹脂層(PVA系樹脂フィルム)との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体は、樹脂基材を剥離することなくそのまま用いてもよく(結果として、樹脂基材が保護層として機能する)、保護フィルムに積層し、次いで樹脂基材を剥離することにより、偏光子/保護層の形態にしてもよい。また、染色方法としては、単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の染色方法と同様の方法、例えば、塗布、印刷等を用いることができる。
樹脂フィルムに二色性染料による染色処理および延伸処理を施して得られる偏光子の製造方法の詳細は、例えば特公平06−066001号公報、特開昭60−133401号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
別の実施形態において、上記偏光子は、液晶性化合物から形成される液晶塗布型偏光子であってもよい。液晶塗布型偏光子は、例えば、基材上に液晶性化合物を含む液晶組成物を塗布することで製造できる。液晶組成物を塗布する前に、基材に配向膜が形成されていてもよい。配向膜は、例えば基材上に配向膜形成組成物を塗布して形成した塗布膜に、ラビング、偏光照射等によって配向性を付与することで、形成することができる。
上記液晶組成物は、液晶性化合物と二色性物質とを含むものであってもよく、二色性を有する液晶性化合物を含むものであってもよい(後者において、液晶性化合物が二色性物質を兼ねる)。液晶組成物はさらに、開始剤、溶剤、分散剤、レベリング剤、安定剤、界面活性剤、架橋剤、シランカップリング剤等を含むことができる。液晶組成物に含まれるいずれかの化合物が重合性官能基を有していてもよい。
上記二色性を有する液晶性化合物としては、リオトロピック液晶性を示すアゾ色素が好ましく用いられ得る。リオトロピック液晶性を示すアゾ色素の具体例および当該アゾ色素を用いた液晶塗布型偏光子の製造方法については、特開2019−079040号公報、特開2019−079041号公報、特開2019−079042号公報および特開2019−086766号公報等に記載されており、これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。また、ネマチック液晶性およびスメクチック液晶性、中でも特に、スメクチックB液晶性を有する液晶組成物を用い優れた二色比を有する光吸収異方性膜の製造方法および液晶材料の具体例については、特許4937252号公報、特許5364304号公報等に記載されており、これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
樹脂フィルムで構成される場合の上記偏光子の厚みは、好ましくは40μm以下であり、より好ましくは30μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下である。また、当該厚みの下限は、例えば2μmであり得る。
液晶塗布型偏光子である場合の上記偏光子の厚みは、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは1μm以下であり、さらに好ましくは500nm以下である。当該厚みの下限は、1つの実施形態においては10nmである。
C.光学積層体
本発明の実施形態による光学積層体は、第1の偏光子と第2の偏光子とを有する。第1の偏光子は、B項に記載の偏光子であり、第2の偏光子は、単体透過率が40%以上であり、偏光度が97.0%以上である偏光子である。上記光学積層体において、第1の偏光子および第2の偏光子は、その透過軸方向が互いに平行となるように配置されている。好ましくは、上記光学積層体は、第1の偏光子と光透過性反射板と第2の偏光子とをこの順に有する。
C−1.光学積層体の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。光学積層体100は、第1の偏光子10と、光透過性反射板20と、第2の偏光子30とをこの順に有し、第1の偏光子10および第2の偏光子30は、その透過軸方向が互いに実質的に平行となるように配置されている。このような構成を有する光学積層体100は、光学セルを備えた画像表示装置、例えば、液晶セルを備えた液晶表示装置、有機ELセルを備えた有機EL表示装置等に適用され得る。その際、光学積層体100は、第1の偏光子10が第2の偏光子30よりも視認側となるように、光学セルの視認側に配置される。このような構成を有する画像表示装置によれば、非表示時(電源OFF時)には、光透過性反射板20で反射された外光(反射光)を利用して第1の偏光子10に起因する意匠を良好に視認することができ、結果として、非表示時の画面を所望の意匠にすることができる。一方、表示時(電源ON時)には、光学セル側から光学積層体100に光が入射する状態となり、第2の偏光子30を透過した直線偏光が、光透過性反射板20を透過して第1の偏光子10に入射する。このとき、第1の偏光子の透過軸と第2の偏光子の透過軸とが互いに実質的に平行となるように配置されており、また、第1の偏光子が上記式(1)および(2)を満たすものであることから、第2の偏光子を透過した直線偏光は、色付きを受けることなく第1の偏光子を透過することができる。その結果、第1の偏光子に付与された意匠が混ざることなく、画像表示装置が表示する画像が鮮明に表示され得る。
図示例においては、第1の偏光子10の光透過性反射板20の反対側および光透過性反射板20側にはそれぞれ、第1の保護層42および第2の保護層44が配置され、第2の偏光子30の光透過性反射板20側およびその反対側にはそれぞれ、第3の保護層46および第4の保護層48が配置されている。第1の保護層〜第4の保護層はそれぞれ、目的に応じて省略されてもよい。第4の保護層48の第2の偏光子30が配置された側と反対側には、必要に応じて、光学積層体100を隣接する部材に貼り合せるための粘着剤層等が設けられてもよい。また、本発明の効果が得られる限りにおいて、第1の偏光子と光透過性反射板との間、および/または、光透過性反射板と第2の偏光子との間に、任意の適切な光学部材が配置され得る。
1つの実施形態において、光学積層体は、少なくとも第1の偏光子から第2の偏光子までが一体化された構成を有する。ここで、「第1の偏光子から第2の偏光子までが一体化されている」とは、光学積層体を構成する第1の偏光子から第2の偏光子までの各部材が全体としてひとつに繋がっていることを意味する。一体化は、例えば、粘着剤層、接着剤層等の接着層を介して隣接する部材同士を貼り合わせることによって行われ得る。好ましくは、第1の偏光子と任意の保護層とを含む偏光板(以下、第1の偏光板と称する場合がある)から第2の偏光子と任意の保護層とを含む偏光板(以下、第2の偏光板と称する場合がある)までが接着層を介して一体化されている。
別の実施形態において、光学積層体は、第1の偏光子と第2の偏光子とが一体化されていない構成を有する。ここで、「第1の偏光子と第2の偏光子とが一体化されていない」とは、光学積層体を構成する第1の偏光子から第2の偏光子までの部材の少なくとも一つが隣接する一方または両方の部材上に単に積層された状態を含む意味である。当該実施形態における光学積層体は、例えば、第1の偏光板と光透過性反射板と第2の偏光板とが、接着層を介することなくこの順に配置された構成を有し得る。また、例えば、当該実施形態における光学積層体は、第1の偏光板から光透過性反射板までが接着層を介して一体化され、当該一体化された積層体の光透過性反射板側に、第2の偏光板が、接着層を介することなく配置された構成を有し得る。また、例えば、当該実施形態における光学積層体は、光透過性反射板から第2の偏光板までが接着層を介して一体化され、第1の偏光板が、当該一体化された積層体の光透過性反射板側に、接着層を介することなく配置された構成を有し得る。
光学積層体の単体透過率は、例えば15%以上であり、好ましくは20%以上であり、より好ましくは25%以上である。また、該単体透過率は、例えば50%以下、また例えば45%以下であり得る。このような透過率を有することにより、画像表示装置による画像を鮮明に表示することができる。
光学積層体の偏光度は、例えば97.0%以上であり、好ましくは99.0%以上であり、より好ましくは99.9%以上である。このような偏光度を有することにより、画像表示装置による画像を鮮明に表示することができる。
C−2.第1の偏光子
第1の偏光子としては、B項に記載の偏光子が用いられる。
C−3.第2の偏光子
第2の偏光子は、面内において、実質的に色差および透過率差を有さず、均一な光学特性を有し得る。第2の偏光子は、代表的には、波長380nm〜780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。第2の偏光子の単体透過率は、例えば40%以上であり、好ましくは40%〜46.0%であり、より好ましくは42%〜46.0%である。第2の偏光子の偏光度は、例えば97.0%以上であり、好ましくは99.0%以上であり、より好ましくは99.9%以上である。
1つの実施形態において、第2の偏光子は、二色性物質(例えば、ヨウ素)を含む樹脂フィルムで構成される。偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。樹脂フィルムを形成する樹脂としては、好ましくはPVA系樹脂が用いられる。ヨウ素を含む樹脂フィルムで構成される第2の偏光子の製造方法としては、単層または二層以上の積層体である樹脂フィルムを延伸および染色して、当該樹脂フィルムを偏光子とすることを含む方法が例示でき、染色は、好ましくは、ヨウ素を含む水溶液に樹脂フィルムを浸漬することによって行われる。第2の偏光子の製造方法としては、例えば特開2012−73580号公報、特許第6470455号等に記載される方法が好ましく用いられ得る。
第2の偏光子の厚みは、好ましくは40μm以下であり、より好ましくは30μm以下である。また、当該厚みの下限は、例えば2μm、また例えば3μmであり得る。
C−4.光透過性反射板
光透過性反射板は、入射する光の一部を反射し、残りの光を透過させる透過特性および反射特性を有する。光透過性反射板の単体透過率は、好ましくは10%〜70%、より好ましくは15%〜65%、さらに好ましくは20%〜60%である。光透過性反射板の反射率は、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは45%以上である。光透過性反射板としては、例えば、ハーフミラー、反射型偏光子、ルーバーフィルム等を用いることができる。
ハーフミラーとしては、例えば、屈折率の異なる2以上の誘電体膜が積層された多層積層体を用いることができる。このようなハーフミラーは、好ましくは金属様光沢を有する。
上記誘電体膜の形成材料としては、金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物、熱可塑性樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))等が挙げられる。誘電体膜の多層積層体は、積層した誘電体膜の屈折率差によって、界面で入射光の一部を反射させる。誘電体膜の厚さによって、入射光と反射光との位相を変化させ、2つの光の干渉の程度を調整することにより、反射率を調整することができる。誘電体膜の多層積層体からなるハーフミラーの厚みは、例えば50μm〜200μmであり得る。このようなハーフミラーとしては、例えば、東レ社製の商品名「ピカサス」等の市販品を用いることができる。
また、ハーフミラーとしては、例えば、PET等の樹脂フィルム上にアルミニウム(Al)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、またはこれらの合金等の金属を蒸着した金属蒸着フィルムを用いることができる。当該金属蒸着フィルムは、蒸着膜側から観察した場合には、反射により金属様光沢を有するが、樹脂フィルム側からの光を透過することができ、蒸着膜厚を変化させることによって、光透過率を制御することができる。蒸着膜厚は、好ましくは1nm〜50nm、より好ましくは10nm〜30nmである。また、樹脂フィルムの膜厚は、好ましくは1μm〜1000μm、より好ましくは20μm〜100μmである。
反射型偏光子は、特定の偏光状態(偏光方向)の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子は、直線偏光分離型または円偏光分離型であり得るが、直線偏光分離型が好ましい。直線偏光分離型の反射型偏光子は、反射軸方向が吸収型偏光子の吸収軸方向と実質的に平行になるように配置される。以下、一例として、直線偏光分離型の反射型偏光子について説明する。なお、円偏光分離型の反射型偏光子としては、例えば、コレステリック液晶を固定化したフィルムとλ/4板との積層体が挙げられる。
図2は、反射型偏光子の一例の概略斜視図である。反射型偏光子は、複屈折性を有する層Aと複屈折性を実質的に有さない層Bとが交互に積層された多層積層体である。例えば、このような多層積層体の層の総数は、50〜1000であり得る。図示例では、A層のx軸方向の屈折率nxがy軸方向の屈折率nyより大きく、B層のx軸方向の屈折率nxとy軸方向の屈折率nyとは実質的に同一である。したがって、A層とB層との屈折率差は、x軸方向において大きく、y軸方向においては実質的にゼロである。その結果、x軸方向が反射軸となり、y軸方向が透過軸となる。A層とB層とのx軸方向における屈折率差は、好ましくは0.2〜0.3である。なお、x軸方向は、後述する製造方法における反射型偏光子の延伸方向に対応する。
上記A層は、好ましくは、延伸により複屈折性を発現する材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸ポリエステル(例えば、ポリエチレンナフタレート)、ポリカーボネートおよびアクリル系樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレート)が挙げられる。ポリエチレンナフタレートが好ましい。上記B層は、好ましくは、延伸しても複屈折性を実質的に発現しない材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステルが挙げられる。
反射型偏光子は、A層とB層との界面において、第1の偏光方向を有する光(例えば、p波)を透過し、第1の偏光方向とは直交する第2の偏光方向を有する光(例えば、s波)を反射する。反射した光は、A層とB層との界面において、一部が第1の偏光方向を有する光として透過し、一部が第2の偏光方向を有する光として反射する。反射型偏光子の内部において、このような反射および透過が多数繰り返されることにより、光の利用効率を高めることができる。
1つの実施形態においては、反射型偏光子は、図2に示すように、視認側と反対側の最外層として反射層Rを含んでいてもよい。反射層Rを設けることにより、最終的に利用されずに反射型偏光子の最外部に戻ってきた光をさらに利用することができるので、光の利用効率をさらに高めることができる。反射層Rは、代表的には、ポリエステル樹脂層の多層構造により反射機能を発現する。
反射型偏光子の全体厚みは、目的、反射型偏光子に含まれる層の合計数等に応じて適切に設定され得る。反射型偏光子の全体厚みは、好ましくは10μm〜150μmである。
反射型偏光子は、代表的には、共押出と横延伸とを組み合わせて作製され得る。共押出は、任意の適切な方式で行われ得る。例えば、フィードブロック方式であってもよく、マルチマニホールド方式であってもよい。例えば、フィードブロック中でA層を構成する材料とB層を構成する材料とを押出し、次いで、マルチプライヤーを用いて多層化する。なお、このような多層化装置は当業者に公知である。次いで、得られた長尺状の多層積層体を代表的には搬送方向に直交する方向(TD)に延伸する。A層を構成する材料(例えば、ポリエチレンナフタレート)は、当該横延伸により延伸方向においてのみ屈折率が増大し、結果として複屈折性を発現する。B層を構成する材料(例えば、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステル)は、当該横延伸によってもいずれの方向にも屈折率は増大しない。結果として、延伸方向(TD)に反射軸を有し、搬送方向(MD)に透過軸を有する反射型偏光子が得られ得る(TDが図2のx軸方向に対応し、MDがy軸方向に対応する)。なお、延伸操作は、任意の適切な装置を用いて行われ得る。
反射型偏光子としては、例えば、特表平9−507308号公報に記載のものが使用され得る。また、反射型偏光子としては、市販品をそのまま用いてもよく、市販品を2次加工(例えば、延伸)して用いてもよい。市販品としては、例えば、日東電工社製の商品名「APCF」、3M社製の商品名「DBEF」、3M社製の商品名「APF」が挙げられる。
C−5.保護層
第1〜第4の保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基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使用でき、例えば、イソブテンと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有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
1つの実施形態においては、上記(メタ)アクリル系樹脂として、ラクトン環やグルタルイミド環等の環状構造を主鎖中に有する(メタ)アクリル系樹脂が用いられる。グルタルイミド環を有する(メタ)アクリル系樹脂(以下、グルタルイミド樹脂とも称する)は、例えば、特開2006−309033号公報、特開2006−317560号公報、特開2006−328329号公報、特開2006−328334号公報、特開2006−337491号公報、特開2006−337492号公報、特開2006−337493号公報、特開2006−337569号公報、特開2007−009182号公報、特開2009−161744号公報、特開2010−284840号公報に記載されている。これらの記載は、本明細書に参考として援用される。
光学積層体100を画像表示装置に適用したときに第1の偏光子よりも視認側に配置される第1の保護層(外側保護層)の厚みは、代表的には300μm以下であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは5μm〜80μm、さらに好ましくは10μm〜60μmである。なお、表面処理が施されている場合、外側保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。表面処理層としては、光拡散層、ハードコート層等が挙げられる。外側保護層が光拡散層を有する場合、画像表示装置が非表示の際に金属調の不透明な光沢を呈する表示画面を実現し得る。
光学積層体100を画像表示装置に適用したときに第1の偏光子よりも光学セル側に配置される第2、第3および第4の保護層の厚みは、好ましくは5μm〜200μm、より好ましくは10μm〜100μm、さらに好ましくは10μm〜60μmである。1つの実施形態においては、第4の保護層は、任意の適切な位相差値を有する位相差層である。この場合、位相差層の面内位相差Re(550)は、例えば110nm〜150nmである。「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差であり、式:Re=(nx−ny)×dにより求められる。ここで、「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率であり、「d」は層(フィルム)の厚み(nm)である。
D.画像表示装置
上記C項に記載の光学積層体は、光学セルを備える画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明は、上記光学積層体と、光学セルと、を備える画像表示装置を包含する。光学セルを備える画像表示装置の代表例としては、液晶セルを備えた液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)セルを備えた有機EL表示装置等が挙げられる。1つの実施形態において、上記光学積層体は、第1の偏光子が第2の偏光子よりも視認側となるように、光学セルの視認側に配置される。液晶セルおよび有機ELセルについては、本発明の特徴的な部分ではなく、かつ、業界で周知の構成が採用され得るので、詳細な説明は省略する。
図3は、本発明の1つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置200は、視認側からこの順に光学積層体100と液晶セル120と第3の偏光子140とを有する液晶パネル160およびバックライトユニット180を備える。光学積層体100は、C項に記載の光学積層体であり、第1の偏光子10が第2の偏光子30よりも視認側となるように、かつ、第2の偏光子30の吸収軸と第3の偏光子140の吸収軸とが実質的に直交となるように配置されている。第3の偏光子としては、第2の偏光子と同様のものが用いられ得る。
なお、図3に例示する液晶表示装置の変形例として、光学積層体100と液晶セル120と第3の偏光子140とを有する液晶パネル160の代わりに、第2の偏光子30と液晶セル120と第3の偏光子140とを有する液晶パネルが用いられ得る。この場合、当該液晶パネルの視認側(第2の偏光子側)に、光透過性反射板20と第1の偏光子10とが視認側に向かってこの順に配置される。このとき、液晶パネルと光透過性反射板とは、一体化されて(接着層を介して貼り合わせられて)いてもよく、単に積層されているだけであってもよい。また、第1の偏光子(第1の偏光板)と光透過性反射板とは、一体化されて(接着層を介して貼り合わせられて)いてもよく、単に積層されているだけであってもよい。このような画像表示装置もまた、C項に記載の光学積層体と、光学セルと、を備える画像表示装置に包含される。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、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。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)厚み
デジタルゲージ((株)尾崎製作所製、製品名「PEACOCK」)を用いて測定した。また、厚みのばらつきは、面内任意の点をデジタルゲージ((株)尾崎製作所製、製品名「PEACOCK」)を用いて測定した。
(2)偏光子の単体透過率、偏光度
実施例で得られた偏光子については、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製 V−7100)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光子のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。得られたTpおよびTcから、下記式を用いて偏光度を求めた。
偏光度(%)={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
(3)光透過性反射板の単体透過率
光透過性反射板を、紫外可視近赤外分光光度計(日立ハイテクサイエンス社製 U−4100またはUH−4150)を用いて測定した時の波長380nm〜780nmの単体透過率Tsを、光透過性反射板の単体透過率Tsとした。このTsは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。
(4)吸光度測定
紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製 製品名「V−7100」)を用いて、偏光透過スペクトルk1およびk2を測定した。ここで、k1は偏光子の透過軸と平行な電界ベクトルを有する偏光を入射した場合の透過スペクトルであり、k2は透過軸と垂直な電界ベクトルを有する偏光を入射した場合の透過スペクトルである。測定波長は380nm〜780nmとし、5nmピッチで測定を行った。
(5)偏光子の透過色相
紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製 V−7100)を用いて得た偏光子の吸光度スペクトルからL*a*b*表色系の色相(a*,b*)を算出した。
<実施例1 偏光子Aの作製>
ホウ酸水溶液中でPVA樹脂フィルムを4倍に延伸後、乾燥させた。二色性染料であるDirect Red 81を水に溶解して調製した染色液を、ピエゾ素子を有するインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタに充填し、上記延伸後のPVA樹脂フィルムに所定のパターンで塗工(印刷)し、乾燥させた。これにより、偏光子Aを得た。偏光子Aは、面内に濃淡のある赤色偏光子であった。また、偏光子Aの厚みのばらつきは15%以下であった。
該偏光子Aの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。また、領域Aにおける単体透過率は52.04%、偏光度は53.27%であり、領域Bにおける単体透過率は44.42%、偏光度は58.64%であった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図4に示す。図4に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はそれぞれ、520nmおよび505nmであり、その差は15nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<実施例2 偏光子Bの作製>
二色性染料をDirect Red 81からDirect Blue 1に変更したこと以外は実施例1と同様にして、偏光子Bを得た。偏光子Bは、面内に濃淡のある青色偏光子であった。
該偏光子Bの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。また、領域Aにおける単体透過率は28.64%、偏光度は86.52%であり、領域Bにおける単体透過率は42.12%、偏光度は68.91%であった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図5に示す。図5に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はともに、650nmであり、その差は0nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<実施例3 偏光子Cの作製>
二色性染料としてDirect Blue 1を含む染色液およびDirect Yellow 4を含む染色液をインクジェットプリンタに充填して塗工(印刷)を行ったこと以外は実施例1と同様にして、偏光子Cを得た。偏光子Cは、面内に異なる色相(緑色および青色)を有していた。
該偏光子Cの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。また、領域Aにおける単体透過率は56.11%、偏光度は51.92%であり、領域Bにおける単体透過率は42.12%、偏光度は68.91%であった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図6に示す。図6に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はそれぞれ、435nmおよび650nmであり、その差は215nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<実施例4 偏光子Dの作製>
二色性染料としてDirect Red 81を含む染色液、Direct Blue 1を含む染色液およびDirect Yellow 4を含む染色液をインクジェットプリンタに充填して塗工(印刷)を行ったこと以外は実施例1と同様にして、偏光子Dを得た。偏光子Dは、面内に異なる色相(緑色および赤色)を有していた。
該偏光子Dの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。また、領域Aにおける単体透過率は56.11%、偏光度は52.92%であり、領域Bにおける単体透過率は52.04%、偏光度は53.27%であった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図7に示す。図7に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はそれぞれ、435nmおよび520nmであり、その差は85nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<実施例5 偏光子Eの作製>
二色性染料としてDirect Red 81を含む染色液およびDirect Blue 1を含む染色液をインクジェットプリンタに充填して塗工(印刷)を行ったこと以外は実施例1と同様にして、偏光子Eを得た。偏光子Eは、面内に異なる色相(青色および赤色)を有していた。
該偏光子Eの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。また、領域Aにおける単体透過率は42.12%、偏光度は68.91%であり、領域Bにおける単体透過率は52.04%、偏光度は53.27%であった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図8に示す。図8に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はそれぞれ、650nmおよび520nmであり、その差は130nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<実施例6 偏光子Fの作製>
ホウ酸水溶液中でPVA樹脂フィルムを4倍に延伸後、乾燥させた。二色性染料であるDirect Red 81、Direct Blue 1およびDirect Yellow 4をそれぞれ3:3:1の比で水に溶解させて染色液を調製し、該染色液に上記延伸後のPVA樹脂フォルムを3分間浸漬し乾燥することで、茶色の偏光子を得た。ピエゾ素子を有するインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタにヨウ素水溶液を充填し、茶色の偏光子に所定のパターンで塗工(印刷)し、乾燥させることで、偏光子Fを得た。偏光子Fは、面内に異なる色相(茶色および黒色)を有していた。
該偏光子Fの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図9に示す。図9に示されるとおり、領域Aおよび領域Bにおけるk2のピーク波長はそれぞれ、430nmおよび600nmであり、その差は170nmであった。また、領域Bにおけるk2のピークの半値幅は315nmであった。領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<比較例1 偏光子Gの作製>
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で縦方向(長手方向)に2.4倍に一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が所望の値となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、約90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が約75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに接触させた(乾燥収縮処理)。
以上のようにして、偏光子Gを得た
該偏光子Gの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図10に示す。また、領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
<比較例2 偏光子Hの作製>
染色処理において、ヨウ素の代わりにDirect Blue 1を用いたこと以外は比較例1と同様にして、偏光子Hを得た。
該偏光子Hの面内における任意の複数の箇所に対して吸光度測定を行って、吸光度スペクトルk1およびk2を取得し、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる2つの領域を領域Aおよび領域Bとして特定した。なお、領域Aおよび領域Bは二色性を有していた。領域Aおよび領域Bにおける吸光度スペクトルk1およびk2を図11に示す。また、領域Aおよび領域Bにおける吸光度測定の結果を表1に示す。
Figure 2021144180
<実施例7>
実施例1で得られた第1の偏光子Aの片側に、アクリル系粘着剤層(厚み:23μm)を介して反射型偏光子(日東電工社製、製品名「APCF」、単体透過率:47%)を貼り合わせて、[保護層/第1の偏光子A/反射型偏光子]の構成を有する積層体を得た。このとき、反射型偏光子の透過軸と第1の偏光子Aの透過軸とが平行となるように積層した。得られた積層体を視認側偏光子(第2の偏光子)と液晶セルと背面側偏光子(第3の偏光子)とを有する液晶パネルを含む液晶表示装置(Lepow社製、製品名「モバイルモニター ブラック」)の表示画面上に載置した(視認側偏光子および背面側偏光子の単体透過率は40%以上であり、偏光度は97%以上である)。このとき、第1の偏光子および反射型偏光子の透過軸と視認側偏光子の透過軸とが平行になるように配置した。このようにして、[第1の偏光子/光透過性反射板/第2の偏光子]の構成を有する光学積層体と、液晶セルと、を備えた画像表示装置を得た。
得られた画像表示装置の表示画面においては、非表示(電源OFF)時には、第1の偏光子Aに由来する濃淡を有する赤色の模様が認識され、表示(電源ON)時には、赤色の模様が混ざることなく、画像表示装置が表示する画像が鮮明に認識された。
本発明の偏光子、光学積層体および画像表示装置は、例えば、炊飯器、冷蔵庫、電子レンジ等の電化製品の表示部や、車内空間においてカーナビゲーションや計器類の表示部として好適に用いられ得る。
10 第1の偏光子
20 光透過性反射板
30 第2の偏光子
100 光学積層体
200 画像表示装置

Claims (10)

  1. 透過軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔で測定した吸光度スペクトルをk1とし、
    吸収軸方向に電場ベクトルを有する偏光を入射させて、380nm〜780nmの波長領域において一定の波長間隔で測定した吸光度スペクトルをk2とした場合に、
    面内において、二色性が観察される領域であって、k2の色相(a*,b*)の差が最大となる領域Aおよび領域Bにおいて、以下の式(1)〜(3)を満たす偏光子。
    AVERAGE(Ak1)<1 (1)
    AVERAGE(Bk1)<1 (2)
    AVERAGE|Ak2−Bk2|>0.15 (3)
    (式中、AVERAGE(k)は全測定波長領域でのスペクトルkの平均値を表し、Ak1およびAk2はそれぞれ、領域Aにおけるk1およびk2を表し、Bk1およびBk2はそれぞれ、領域Bにおけるk1およびk2を表す。)
  2. 面内での厚みのばらつきが、20%以下である、請求項1に記載の偏光子。
  3. 前記領域Aにおけるk2のピーク波長と前記領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm未満であり、各ピーク波長における吸光度の差が、0.2以上である、請求項1または2に記載の偏光子。
  4. 前記領域Aにおけるk2のピーク波長と前記領域Bにおけるk2のピーク波長との差が、20nm以上である、請求項1または2に記載の偏光子。
  5. 前記領域Aおよび/または前記領域Bにおけるk2のピークの半値幅が、200nm以上である、請求項1または2に記載の偏光子。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載の偏光子である第1の偏光子と、単体透過率が40%以上であり、偏光度が97.0%以上である第2の偏光子と、を有し、
    該第1の偏光子および該第2の偏光子が、その透過軸方向が互いに平行となるように配置されている、光学積層体。
  7. 前記第1の偏光子と、光透過性反射板と、前記第2の偏光子と、をこの順に有する、請求項6に記載の光学積層体。
  8. 前記第1の偏光子から前記第2の偏光子までが、一体化されている、請求項6または7に記載の光学積層体。
  9. 前記第1の偏光子と前記第2の偏光子とが、一体化されていない、請求項6または7に記載の光学積層体。
  10. 請求項6から9のいずれかに記載の光学積層体と、光学セルとを備え、
    該光学積層体が、前記第1の偏光子が前記第2の偏光子よりも視認側になるように、該光学セルの視認側に配置されている、画像表示装置。
JP2020043928A 2020-03-13 2020-03-13 偏光子、光学積層体および画像表示装置 Pending JP2021144180A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043928A JP2021144180A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 偏光子、光学積層体および画像表示装置
PCT/JP2021/007369 WO2021182133A1 (ja) 2020-03-13 2021-02-26 偏光子、光学積層体および画像表示装置
TW110108370A TW202141088A (zh) 2020-03-13 2021-03-09 偏光件、光學積層體及影像顯示裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020043928A JP2021144180A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 偏光子、光学積層体および画像表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021144180A true JP2021144180A (ja) 2021-09-24

Family

ID=77670636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020043928A Pending JP2021144180A (ja) 2020-03-13 2020-03-13 偏光子、光学積層体および画像表示装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021144180A (ja)
TW (1) TW202141088A (ja)
WO (1) WO2021182133A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711308A (en) * 1980-06-25 1982-01-21 Sanritsu Denki Kk Production of polarizing plate for multicolor display
JP2000267584A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Seiko Epson Corp 電気光学装置
JP2005031577A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光膜、偏光板および液晶表示装置
JP2018018062A (ja) * 2016-07-19 2018-02-01 日本合成化学工業株式会社 ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、光学用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、光学用ポリビニルアルコール系フィルム、及び偏光フィルム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284364A (en) * 1992-06-10 1994-02-08 Anvik Corporation Increased-security identification card system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711308A (en) * 1980-06-25 1982-01-21 Sanritsu Denki Kk Production of polarizing plate for multicolor display
JP2000267584A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Seiko Epson Corp 電気光学装置
JP2005031577A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光膜、偏光板および液晶表示装置
JP2018018062A (ja) * 2016-07-19 2018-02-01 日本合成化学工業株式会社 ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、光学用ポリビニルアルコール系フィルムの製造方法、光学用ポリビニルアルコール系フィルム、及び偏光フィルム

Also Published As

Publication number Publication date
TW202141088A (zh) 2021-11-01
WO2021182133A1 (ja) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105452945B (zh) 液晶显示装置
EP1226458B1 (en) Dual color guest-host polarizers and devices containing guest-host polarizers
CA2179625C (en) Optical polarizer
EP1226459B1 (en) Polarizer constructions and display devices exhibiting unique color effects
WO2022039078A1 (ja) 意匠性フィルムおよび意匠性成形体
WO2022071060A1 (ja) 加飾フィルムおよび光学デバイス
WO2004023173A1 (ja) 偏光子、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2019135557A (ja) 偏光機能を有する基材を設けた表示装置
WO2019058758A1 (ja) 光学システム及び表示装置
WO2021106742A1 (ja) 光学積層体、光学デバイスおよび画像表示装置
WO2021106743A1 (ja) 光学積層体および画像表示装置
WO2021182133A1 (ja) 偏光子、光学積層体および画像表示装置
WO2021106744A1 (ja) 光学積層体および画像表示装置
JP2021144207A (ja) 光学積層体および画像表示装置
JP7253893B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
CN111226159B (zh) 抬头显示器装置
JP2021092753A (ja) 光学積層体、光学デバイスおよび画像表示装置
JP4360101B2 (ja) 染料系偏光板
WO2023176359A1 (ja) 表示方法
JP7516456B2 (ja) 表示方法
WO2023176358A1 (ja) レンズ部、積層体、表示体、表示体の製造方法および表示方法
KR20090050367A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널용 광대역 반사형 광학필터 필름및 이의 제조방법
JP2005202146A (ja) 偏光子の製造方法、偏光板の製造方法、積層光学フィルムの製造方法、偏光子、偏光板、積層光学フィルムおよび画像表示装置
WO2019202987A1 (ja) 窓用ギラツキ防止フィルム
WO2019093079A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231205

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240328

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240702