專利名稱：偏振光纖、偏振元件、偏振片、層疊光學(xué)薄膜以及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏振光纖、偏振元件、偏振片、層疊光學(xué) 薄膜以及圖像顯示裝置。更詳細地說，本發(fā)明涉及一種適合使 用于制作透過率不均勻、裂紋較少的偏振元件的偏振光纖。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器具備在液晶單元的兩面粘貼包含偏振元 件的層疊光學(xué)薄膜而得到的液晶面板，其中，上述液晶單元是 由兩片玻璃板夾住液晶材料而得到的。作為所述偏振元件，通
常使用在利用碘等對聚乙烯醇(P VA)系薄膜染色之后進行單軸 拉伸而得到的拉伸薄膜。該偏振元件是呈現(xiàn)吸收二色性的偏振 元件。
近年來，伴隨著液晶顯示器的顯示性能的提高，要求具有 更高透過率并且具有更高偏振度的偏振元件。為了得到高透過 率的偏振元件而使用由高聚合度的聚乙烯醇系原料形成的薄 膜。另外，為了得到高偏振度的偏振元件而使用以更高拉伸倍 率拉伸而得到的薄膜(例如參照專利文獻1)。
但是，已知以高拉伸倍率拉伸而得到的薄膜容易產(chǎn)生被稱 為裂紋的龜裂。與薄膜的拉伸方向平行地產(chǎn)生該裂紋。認(rèn)為由 于在薄膜的拉伸方向與其垂直方向之間熱收縮行為、線膨脹率 不同而產(chǎn)生該裂紋。越是以高拉伸倍率拉伸而得到的薄膜越容 易產(chǎn)生裂紋。如果使用產(chǎn)生了裂紋的偏振元件，則有損于液晶 顯示器的顯示性能。
另一方面，伴隨著液晶電視接收機的大型化，要求能夠使用于大型液晶電視接收機的大面積的偏振元件。這是由于使用 于液晶顯示器等的偏振元件優(yōu)選為無縫的原因。但是，大面積 的拉伸薄膜在制造時產(chǎn)生上述裂紋的概率較高。并且，為了制 造大面積的拉伸薄膜需要大型的拉伸設(shè)備。為了準(zhǔn)備所述拉伸 設(shè)備需要較大的設(shè)備投資。
因此，作為不產(chǎn)生裂紋并且不需要大型拉伸設(shè)備的方法，
例如已知有在專利文獻2中公開的技術(shù)。具體地說，在專利文獻 2中提出了以下技術(shù)使用偏振光纖來形成偏振織布，利用透明 樹脂覆蓋所述偏振織布來形成偏振濾光片。根據(jù)該技術(shù)，不使 用拉伸薄膜，因此結(jié)構(gòu)上不產(chǎn)生裂紋，并且不需要大型拉伸設(shè) 備。
但是，專利文獻2的偏振濾光片不是為了使用于液晶顯示器 而開發(fā)的部件。因此，該偏振濾光片在偏振光纖的存在分布上 不均勻，明顯地出現(xiàn)透過光的不均勻。另外，關(guān)于該偏振濾光 片，由于偏振光纖的折射率與所覆蓋的透明樹脂的折射率不同， 光在偏振光纖與透明樹脂的界面處被折射或者反射。所述偏振 濾光片的透過率以及偏振度不足以用作液晶顯示器。因而，無 法將專利文獻2的偏振濾光片直接使用于液晶顯示器。
并且，作為偏振光纖的染色方法已知以下方法混合樹脂 和色素之后進行紡絲，或者預(yù)先制作利用色素染色了的顆粒 (chip),在進行紡絲時混入該顆粒(例如，參照專利文獻3、 4)。 但是，在上述任一種方法中，為了調(diào)整偏振元件的色調(diào)，都需 要在制作偏振光纖時混合多個色素。因此，在上述方法中，在 制造偏振光纖之后，無法調(diào)整其色調(diào)。
因此，提出了以下技術(shù)通過并用偏振光纖和雙折射纖維 來改善透過率的不均勻，防止由偏振光纖和透明樹脂的界面引 起的光的折射或者反射，并且能夠在偏振光纖的紡絲之后進行色調(diào)調(diào)整(例如， 專利文獻1
專利文獻2: 專利文獻3 專利文獻4: 專利文獻5:
參照專利文獻5)。 日本特開平8-190015號公報 日本特開平6-130223號公報 日本特開平10-130946號公報 曰本凈爭開平10_170720號7>才艮
日本特開2006-126313號公才艮

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述專利文獻5的技術(shù)中，當(dāng)以散射效率較佳的粗 細(直徑)來形成雙折射纖維時，雙折射纖維的強度不足。因此， 實際上難以制造散射效率較佳的粗細的雙折射纖維。另外，用 專利文獻5的技術(shù)也難以與長度方向平行并且均勻地配置偏振 光纖和雙折射纖維。
本發(fā)明的第一目的在于提供一種偏振光纖，該偏振光纖具 有與以下情形相同的效果能夠容易地形成散射效率較佳的粗 細(直徑)的雙折射纖維，并且與長度方向平行且均勻地配置偏 振光纖和雙折射纖維。
另外，本發(fā)明的第二目的在于提供一種使用了上述偏振光 纖的偏振元件、偏振片、層疊光學(xué)薄膜以及圖像顯示裝置。
關(guān)于本發(fā)明所涉及的偏振光纖，與長度方向垂直的截面的 形狀形成海島結(jié)構(gòu)，并且在長度方向上連續(xù)地形成上述截面的 形狀，并且在長度方向上具有吸收軸，形成上述海島結(jié)構(gòu)的海 部分的樹脂(海成分)含有二色性色素，形成上述海島結(jié)構(gòu)的島 部分的樹脂(島成分)是透明樹脂。
上述偏振光纖的與長度方向垂直的截面形成海島結(jié)構(gòu)，并 且在連續(xù)地形成了該截面形狀的長度方向上具有吸收軸。通過 使用了復(fù)合紡絲用噴嘴的擠出成型法能夠容易地形成所述結(jié)構(gòu)的偏振光纖。另外，形成島部分的樹脂(島成分)是透明樹脂， 因此，該透明樹脂起到與以往的雙折射纖維相同的作用。所述 島部分形成在海部分(偏振樹脂)中。因此，與象以往那樣單獨 形成雙折射纖維的情況相比，還能夠使偏振光纖變細。因而， 容易得到具有散射效率較佳的截面直徑的偏振光纖。
此外，"截面形成海島結(jié)構(gòu)，，是指以下結(jié)構(gòu)截面的平面形 狀由被比喻成海的相同成分的部分和^皮比喻成島的具有與海不 同的成分的部分構(gòu)成，島部分被海部分包圍，并且島部分之間 相互不纟妄觸。
另外，本發(fā)明的偏振光纖在長度方向上具有吸收軸。通過 與長度方向平行地配置或者層疊該偏振光纖能夠容易地制作偏 振元件。另外，本發(fā)明的偏振光纖內(nèi)含有作為雙折射纖維而發(fā) 揮功能的透明樹脂(島成分)。因此，相當(dāng)于以往的偏振光纖的 部分(海成分)和相當(dāng)于以往的雙折射纖維的部分(島成分)的比 率總是固定。因而，本發(fā)明的偏振光纖能夠與長度方向平行并 且均勻地配置相當(dāng)于偏振光纖的部分和相當(dāng)于雙折射纖維的部分。
另外，關(guān)于本發(fā)明的偏振光纖，形成海島結(jié)構(gòu)的海部分的 樹脂(海成分)含有二色性色素，形成海島結(jié)構(gòu)的島部分的樹脂 (島成分)為透明樹脂。因而，與長度方向平行的偏振光在海部 分中被吸收。另一方面，到達了島部分的上述偏振光在島部分 被反射、漫射或者散射。通過上述反射、漫射或者散射而變更 了光路的上述偏振光再次返回到海部分。其結(jié)果，上述與長度 方向平行的偏振光在偏振光纖內(nèi)長時間停留。因此，與不具有 島部分的情況相比，與長度方向平行的偏振光被偏振光纖進一 步吸收的可能性變高。另一方面，與長度方向垂直的方向的偏 振光不被海部分和島部分的任一個吸收而一直前進并透過。因而，本發(fā)明的偏振光纖與以往的不具有島部分的偏振光纖相比， 偏振性能提高。
另外，本發(fā)明的偏振光纖在長度方向上連續(xù)地形成截面形 狀。因此，上述偏振光纖在同一纖維內(nèi)的長度方向的任何位置 上，光學(xué)特性都不存在差(具有均勻的光學(xué)特性)。因而，通過 與長度方向平行地配置或者層疊上述偏振光纖能夠制作光學(xué)特 性均勻的偏振元件。
本發(fā)明的偏振光纖具有與以下情況相同的效果能夠容易 地形成散射效率較佳的粗細(直徑)的雙折射纖維，并且與長度 方向平行且均勻地配置偏振光纖和雙折射纖維。如果使用本發(fā) 明的偏振光纖，能夠制作偏振度良好、透過率不均勻或裂紋較 少的偏振元件。
本發(fā)明優(yōu)選的偏振光纖為在將與長度方向垂直的方向的上 述島成分的折射率設(shè)為nu、將與長度方向垂直的方向的上述海 成分的折射率設(shè)為nu時，折射率的差A(yù)n產(chǎn)I nsl-nil |在0.02以 下，在將長度方向的上述島成分的折射率設(shè)為ni2、將長度方向 的上述海成分的折射率設(shè)為ns2時，折射率的差厶112= I ns2-ni2 | 在0.03以上0.05以下。
上述優(yōu)選的偏振光纖的與長度方向垂直的方向的折射率的 差A(yù)m在0.02以下。因此，上述偏振光纖能夠進一步抑制與長度 方向垂直的方向的偏振光在偏振光纖中的海成分與島成分的界 面處反射、漫射或者散射。因此，與長度方向垂直的方向的偏 振光不被海成分吸收而一直前進并透過。
另 一 方面，上述優(yōu)選的偏振光纖的長度方向的折射率的差 An2在0.03以上。因此，關(guān)于上述偏振光纖，與長度方向平行的 偏振光容易在偏振光纖中的海成分與島成分的界面處反射、漫 射或者散射。因此，本發(fā)明的偏振光纖與以往的不具有島部分的偏振光纖相比，偏振性能進一步提高。
本發(fā)明的其它優(yōu)選的偏振光纖是島部分的數(shù)量為兩個以
上，并且各島部分的長徑為0.1 8.0^m。
上述其它優(yōu)選的偏振光纖的島部分的數(shù)量(下面記載為島 數(shù))在兩個以上，因此要透過偏振光纖中的與長度方向平行的偏 振光容易產(chǎn)生多重反射、多重漫射或者多重散射。因此，與長 度方向平行的偏振光在海成分中被吸收的可能性更高。
另外，在島的長徑比光的波長的大約十分之一還短的情況 下，難以產(chǎn)生偏振光的散射。上述其它優(yōu)選的偏振光纖的島部 分的長徑在O.ljim以上(它比可見光的波長的十分之一長)，因此 產(chǎn)生偏振光的散射。
另一方面，在島的長徑過大的情況下，每條偏振光纖的島 數(shù)相對變少，偏振光難以產(chǎn)生多重反射、多重漫射或者多重散 射。另外，在這種情況下，島的存在分布變得稀疏，容易產(chǎn)生 透過率的不均勻。上述其它優(yōu)選的偏振光纖的各島的長徑在 8.0pm以下，因此島的長徑不會過大，能夠抑制上述缺點。
本發(fā)明的其它優(yōu)選的偏振光纖的形成上述海部分的樹脂為 聚乙烯醇或者乙烯-乙烯醇的共聚物。
聚乙烯醇或者乙烯-乙烯醇的共聚物作為偏振元件的原料 有實際效果，通用并且便宜。
根據(jù)本發(fā)明的其它局面，提供一種偏振元件。
本發(fā)明的偏振元件為在長度方向上平行地配置或者層疊上 述偏振光纖并且由透明的各向同性材料包埋上述偏振光纖而得 到的片狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)選的偏振元件是將上述各向同性材料的折射率 設(shè)為nm、將與長度方向垂直的方向的上述海成分的折射率設(shè)為 !M時，折射率的差A(yù)n產(chǎn)I nsl-nm |在0.02以下。上述優(yōu)選的偏振元件的與長度方向垂直的方向的海成分的
折射率與各向同性材料的折射率的差A(yù)n3在0.02以下，因此能夠 抑制與長度方向垂直的方向的偏振光在海成分與各向同性材料 的界面處反射、漫射或者散射。因此，該偏振元件成為使與長 度方向垂直的方向的偏振光容易透過的透過率較高的偏振元 件。
根據(jù)本發(fā)明的其它局面，提供一種偏振片。 本發(fā)明的偏振片在上述偏振元件的至少一面上具備透明的 保護膜。
根據(jù)本發(fā)明的其它局面，提供一種層疊光學(xué)薄膜。
本發(fā)明的層疊光學(xué)薄膜具備上述偏振元件或者上述偏振片。
根據(jù)本發(fā)明的其它局面，提供一種圖像顯示裝置。 本發(fā)明的圖像顯示裝置具備從由上述偏振元件、上述偏振 片以及上述層疊光學(xué)薄膜構(gòu)成的群中選出的至少一個。


圖l是表示一個實施方式所涉及的偏振光纖的立體圖。
圖2的(a)是該偏振光纖的與長度方向垂直的面的部分截面
圖，圖2的(b)是該偏振光纖的部分側(cè)視圖。
圖3是表示一個實施方式所涉及的偏振元件的立體圖。 圖4是表示一個實施方式所涉及的偏振片的部分截面圖。 圖5是表示一個實施方式所涉及的層疊光學(xué)薄膜的部分截面圖。
圖6是表示一個實施方式所涉及的圖像顯示裝置的部分截 面圖。
具體實施例方式
下面，按照圖1~圖6來說明將本發(fā)明具體化了的偏振光纖、 偏振元件、偏振片、層疊光學(xué)薄膜以及圖像顯示裝置的一個實 施方式。
如圖l所示，本實施方式所涉及的偏振光纖l的與長度方向 垂直的截面形成海島結(jié)構(gòu)，并且在長度方向上連續(xù)地形成上述 截面形狀。形成海島結(jié)構(gòu)的海部分11的樹脂(海成分)含有二色 性色素。含有二色性色素的海部分11在長度方向上具有吸收軸。
形成海島結(jié)構(gòu)的島部分12的樹脂(島成分)為透明樹脂。海 成分的長度方向的折射率與島成分的長度方向的折射率有較大 不同。另一方面，海成分的與長度方向垂直的方向的折射率和 島成分的與長度方向垂直的方向的折射率(偏振光纖l的截面面 積方向的折射率)相同或近似。
海成分的長度方向的折射率與島成分的長度方向的折射率 的差A(yù)n2(An^ I ns2-ni2 | )優(yōu)選在0.03以上0.05以下，更優(yōu)選在 0.035以上0.045以下。
其中，"ns2"表示海成分的長度方向的折射率，"ni2"表示 島成分的長度方向的折射率。
另外，海成分的與長度方向垂直的方向的折射率和島成分 的與長度方向垂直的方向的折射率的差A(yù)n"An產(chǎn)I nsl-nu | )優(yōu) 選在0.02以下，更優(yōu)選在0.01以下。
其中，"nsl"表示海成分的與長度方向垂直的方向的折射 率，"n,表示島成分的與長度方向垂直的方向的折射率。
作為形成海成分的樹脂，只要在可見光區(qū)域中具有光透過 性、具有能夠進行纖維化并且能夠分散二色性色素的性質(zhì)，則 不特別限定其種類。作為這種樹脂，可以舉出以往使用于偏振元件的聚乙烯醇以及其衍生物。作為聚乙烯醇的衍生物，可以 舉出聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯乙縮醛等。另外，作為聚乙烯醇
的衍生物，可以舉出乙烯、丙烯等烯烴；丙烯酸、曱基丙烯 酸、丁烯酸等不飽和羧酸以及不飽和羧酸的烷基酯；以及由丙 烯酰胺等進行了改性的聚乙烯醇。另外，作為聚乙烯醇的衍生 物，可以舉出聚乙烯吡咯烷酮系樹脂、直鏈淀粉系樹脂等。其 中，形成海成分的樹脂以聚乙烯醇較佳，從熔解紡絲的觀點來 講是乙烯與乙烯醇的共聚物較佳。
另外，在通過擠出成形來形成海島結(jié)構(gòu)的情況下，形成海 成分的樹脂和形成島成分的樹脂優(yōu)選熔解粘度、熔體流動指數(shù) (melt flow index)4妄近的樹脂。
沒有特別限定上述二色性色素，但是優(yōu)選能夠吸收可見光 區(qū)域的某一個波長的光的化合物。
根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的分類，作為二色性色素可以舉出偶氮系色 素、蒽醌系色素、茈系色素、陰丹酮系色素、咪唑系色素、靛 類系色素、噁嗪系色素、酞菁系色素、三苯基甲烷系色素、吡 唑啉酮系色素、芪系色素、二苯基甲烷系色素、萘醌系色素、 部花青系色素、喹酞酮系色素、卩占噸系色素、茜素系色素、吖 啶系色素、醌亞胺系色素、噻唑系色素、次曱基系色素、硝基 系色素、亞硝基系色素等。
另外，二色性色素可以僅使用一種，也可以組合兩種以上 使用。
接著，參照圖2說明入射到上述偏振光纖的光的動作。 能夠?qū)⑷肷涞狡窆饫w1的光在向量上分離為與偏振光纖1
的截面方向平行的直線偏振光21和與偏振光纖1的長度方向平
行的直線偏振光22來進行考慮。
此外，在圖2的(a)以及(b)中，將入射光的前進方向記載為Z方向，將與偏一展光纖1的截面方向平^"的方向記載為X方向，將 與偏振光纖1的長度方向平行的方向記載為Y方向。另外，在表 示直線偏振光21和直線偏振光22的箭頭的根源附近記載有表示 偏振光方向的小箭頭。
與偏振光纖1的截面方向平行的直線偏振光21(記載為X偏 振光)是與海部分ll的吸收軸方向垂直的方向的偏振光。因而， 上述X偏振光不^:海部分11吸收而透過偏振光纖1。另外，如上 所述，形成海成分的樹脂的截面面積方向(X方向)的折射率與形 成上述島成分的樹脂的截面面積方向(X方向)的折射率大致相 等。因此，X偏振光在海部分ll與島部分12的界面也不反射、 漫射或者散射地透過偏振光纖l。并且，島部分12為透明樹脂， 因此X偏振光沒有特別問題地透過偏振光纖l。因此，X偏振光 幾乎不受影響地透過偏振光纖l中。
另 一 方面，與偏振光纖1的長度方向平行的直線偏振光 22(記載為Y偏4展光)是與海部分11的吸收軸方向平行的偏振光。 因而，上述Y偏振光其大部分被海部分11吸收。另外，如上所 述，形成海成分的樹脂的長度方向(Y方向)的折射率與形成島成 分的樹脂的長度方向(Y方向)的折射率有較大不同。因此，Y偏 振光在海部分ll與島部分12的界面上被反射、漫射或者散射。 因而，Y偏振光每次通過海部分ll與島部分12的界面時改變光 路。因此，Y偏振光在偏振光纖l內(nèi)前進較長的光路，其大部分 ,皮海部分11吸收。
以往，使用雙折射纖維作為相當(dāng)于本發(fā)明的島成分的纖維， 但是在本發(fā)明中雙折射性不一定是必須的。如上所述，本發(fā)明 的偏振光纖的海成分和島成分的長度方向的折射率有較大不 同，并且海成分和島成分的與長度方向垂直的方向的折射率相 同或者近似，因此能夠選擇性地透過特定的直線偏振光。因而，在本說明書中，將構(gòu)成島成分的透明樹脂記載為"折 射率不同成分"。另外，在折射率不同成分被纖維化的情況下記 載為"折射率不同纖維"。但是，為了防止混亂，在與以往相同 地形成為其它纖維的情況下，按照以往設(shè)為雙折射纖維。
上述每條偏振光纖l所包含的島數(shù)(島部分的數(shù)量)優(yōu)選在 兩個以上，更優(yōu)選在四個以上，特別優(yōu)選在六個以上。另外， 對該島數(shù)的上限沒有特別限定，根據(jù)偏振光纖、島部分的粗細 來適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)定。該島數(shù)例如在一百個以下。
另夕卜，島部分的長徑優(yōu)選為0.1 8.0jim ， 更優(yōu)選為 0.5 7.5jim。
其中，所謂島部分的長徑，在島部分的截面形狀為圓形的
情況下意味著其直徑，在島部分的截面形狀為非圓形(例如橢圓
形等)的情況下意味著其最長直徑。
另外，在本說明書中，"A B"這種記載意味著"A以上B
以下"。 纖l。
在圖1中，偏振光纖l的與長度方向垂直的面的截面形狀為 圓形，但是并不限于該形狀，例如也可以是橢圓形等。
另外，在圖l中，島部分12的與長度方向垂直的面的截面形 狀為圓形，但是并不限于該形狀，例如也可以是橢圓形等。
在圖l中，偏振光纖l的截面中的多個島部分12被配置成大 致同心圓狀，^f旦是也可以是其它配置。例如，可以大致均勻；也 分散配置多個島部分12，也可以隨機地分散配置多個島部分12。 但是，為了易于產(chǎn)生多重反射、多重漫射或者多重散射而優(yōu)選 大致同心圓狀等的大致均勻地分散配置多個島部分12。如圖3所示，本發(fā)明的偏振元件3是具備了偏振光纖1的薄 片。能夠使用圖1所示的偏振光纖1來制作該偏振元件3。在本實 施方式中，與長度方向平行地配置或者層疊偏振光纖l,并由透 明的各向同性材料2包埋而形成偏振元件3。此外，偏振元件是 指具有使自然光或者偏振光中特定的直線偏振光透過的光學(xué)特 性的薄片。
本實施方式的偏振元件3優(yōu)選為與長度方向平行地沒有間 隙地配置或者層疊多個偏振光纖l。例如，在偏振元件3的厚度 方向上層疊兩條以上偏振光纖l的情況下，優(yōu)選為相鄰的偏振光 纖1相接觸。通過這樣沒有間隙地配置偏振光纖1能夠得到偏振 特性良好的偏振元件3。
在本實施方式中，選擇各向同性材料2和海部分11的材料使 得折射率的差^3= I nsl-nm I在0.02以下。其中，"nm，，表示上 述各向同性材料2的折射率，"nsl"表示偏振光纖l中的海成分 的與長度方向垂直的方向的折射率。
通過選擇使上述Aii3在0.02以下的材料，能夠抑制與長度方 向垂直的方向的偏振光在海部分ll與各向同性材料2的界面上 反射、漫射或者散射。其結(jié)果，能夠提供使與長度方向垂直的 方向的偏振光容易透過的、透過率較高的偏振元件3。在原理上 優(yōu)選An^0。 j旦是，在實施上也存在An3二0困難的情況，因此在
考慮其它必要條件的同時研究All3盡可能接近零的組合。
當(dāng)增加上述偏振元件3中的偏振光纖1的數(shù)量時，偏振元件3 的透過率降低。另一方面，當(dāng)減少偏振元件3中的偏振光纖1的 數(shù)量時，與長度方向平行的偏振光的吸收率降低，偏振元件3 的偏振性能降低。因而，根據(jù)所需的透過率和偏振性能之間的 平衡來決定偏振元件3中的偏振光纖l的數(shù)量。此外，上述平衡 也根據(jù)海部分中的二色性色素的濃度、每條偏振光纖的島數(shù)、島的長徑、島的形狀等而發(fā)生變化。
通過利用各向同性材料2沒有空隙地包埋多個偏振光纖1來
制作偏振元件3。在此，在制作偏振元件3時，如果在偏振光纖l 與各向同性材料2之間進入氣泡，則產(chǎn)生上述空隙，因此不佳。 如果氣泡進入，則該氣泡成為不依賴于偏振光的各向同性的散 射點，因此偏振元件3的偏振性能下降。為了防止所述氣泡的進 入，優(yōu)選使用粘度較低的各向同性材料2。
不特別限定本發(fā)明的偏振元件3的整體厚度，但是優(yōu)選在 20 500nm左右。在偏振元件3的厚度過薄的情況下，由于能夠 包埋的偏振光纖l的條數(shù)相對地減少，因此偏振元件3的偏振性 能變得不足。如果偏振元件3的厚度過厚，則處理性較差，并且 可能產(chǎn)生在制作時氣泡容易進入等問題。件3。
也可以使用偏振光纖l和綷線(weft)形成織布，利用各向同 性材料2來包埋所述織布，由此制作偏振元件3。在這種情況下 也與上述同樣地，優(yōu)選利用各向同性材料2來沒有間隙地包埋上 述織布。通常，以首先形成織布的工序、利用各向同性材料2 來包埋該織布的工序的順序來制作該偏振元件3 。才艮據(jù)該工序順 序能夠高效率地制作偏振元件3。其中，通過編織來形成織布， 因此有時偏振光纖1的平行性略微降低。
能夠使用任意的透明樹脂作為上述綽線的材料。上述緯線 優(yōu)選使用其折射率與各向同性材料2的折射率大致相等的透明 樹脂制的線。在這種情況下，緯線的折射率與各向同性材料2 的折射率的差優(yōu)選在0.02以下，更優(yōu)選在0.01以下，特別優(yōu)選 為零。另外，為了抑制偏振特性的降低，優(yōu)選緯線盡可能細。 但是，如果偏振光纖l的強度與緯線的強度過于不同，則難以形成織布。因此，綿線的直徑優(yōu)選在l 30pm左右。不特別限定綿 線的截面形狀，但是從易于制作的觀點出發(fā)優(yōu)選橢圓形。作為 織布的編織方法除了平織、緞織等以外，也可以是將幾條偏振 光纖l捆成一束進行編織的方法。如果使用通過這些編織方法形 成的織布，則能夠防止偏振元件3的偏振特性的降低。
另外，也可以制作海部分ll中所包含的二色性色素不同的 數(shù)種偏振光纖l,組合這些偏振光纖1來制作偏振元件3。通過這 樣進行制作能夠容易地調(diào)整偏振光的吸收波長，能夠容易地調(diào) 整透過偏振元件3的偏振光的色調(diào)。例如，通過使用在海部分ll 中含有下面所示的二色性色素的偏振光纖1,能夠制作偏振光的 吸收率在整個可見光區(qū)域內(nèi)大致固定的偏振元件3。首先，制作 作為二色性色素在海成分中含有紅色系(R)、綠色系(G)、藍色 系(B)的色素的偏振光纖l。接著，組合各偏振光纖l來制作偏振 元件3使得偏振光的吸收率在整個可見光區(qū)域內(nèi)固定。例如，在 作為紅色系(R)的色素使用剛果紅(Kishida(年、乂夕')化學(xué)林式會 社制)、作為綠色系(G)的色素使用直接綠8 5 (三菱化學(xué)林式會社 制)、作為藍色系(B)的色素使用GREY-B(Clariant'Japan(夕，！J
卜.^卞八。乂)林式會社制)的情況下，優(yōu)選使各色素的比率 成為重量比R:G:B:30 50:40 60:10 30來組合各偏振光纖1。
層疊了保護薄膜4(保護膜)的結(jié)構(gòu)。
偏振元件3的偏振光纖1被各向同性材料2所包埋。 使用于上述偏振片5的保護薄膜4優(yōu)選透明的薄膜。并且， 保護薄膜4優(yōu)選機械性強度、熱穩(wěn)定性、水分阻擋性、各向同性 等良好的薄膜。作為保護薄膜4例如可以舉出以下聚合物的薄 膜聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯等聚乙烯系聚合物；二乙酰纖維素、三乙酰纖維素等纖維素系聚合物；聚 甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物；聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯 共聚物(AS)等苯乙烯系聚合物；以及聚碳酸酯系聚合物等。另 外，作為保護薄膜4可以舉出以下薄膜具有聚乙烯、聚丙烯、 環(huán)系乃至降冰片烯結(jié)構(gòu)的乙烯丙烯共聚物等聚烯烴系聚合物； 氯乙烯系聚合物；尼龍、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物；酰亞 胺系聚合物；砜系聚合物；聚醚砜系聚合物；聚醚醚酮聚合物； 聚苯硫化物系聚合物；乙烯醇系聚合物；偏二氯乙烯系聚合物； 乙烯縮丁醛系聚合物；丙烯酸酯系聚合物；聚曱醛系聚合物； 環(huán)氧系聚合物；以及硅等的薄膜。
根據(jù)偏振特性、耐久性等點，保護薄膜4優(yōu)選三乙酰纖維素 等纖維素系聚合物的薄膜。特別是三醋酸纖維素薄膜適合保護 薄膜4。
能夠適當(dāng)?shù)貨Q定保護薄膜4的厚度。通常，從強度、處理性、 薄膜性等觀點出發(fā)，保護薄膜4的厚度為l 500iam左右，優(yōu)選為 5 200(im。
另外，保護薄膜4優(yōu)選盡量不著色。這種保護薄膜4例如可 以舉出厚度方向的相位差值為-90nm +75nm的薄膜。此外，用 Rth(590)=(nx-nz)xd求出上述厚度方向的相位差值(Rth(590))。 其中，"590"表示測量波長，"nx"表示薄膜面內(nèi)的遲相軸方向 的折射率，"nz"表示薄膜的厚度方向的折射率，"d"表示薄膜
的厚度。
保護薄膜4的厚度方向的相位差值更優(yōu)選為 -80nm +60nm，特另'J優(yōu)選為-70nm~+45nm。
此外，也可以如下這樣變更上述實施方式所涉及的偏振片
在圖4中，偏振片5在偏振元件3的兩面層疊了保護薄膜4，但是并不限于該結(jié)構(gòu)，例如，也可以僅在偏振元件3的一面層疊
保護薄膜4。特別是在偏振元件3的另 一面層疊具有其它光學(xué)特 性的其它薄膜來制作偏振片5的情況下，也可以不在偏振元件3 的另一面層疊保護薄膜。這樣，通過僅在偏振元件3的一面上設(shè) 置保護薄膜4(換言之，在偏振元件3的另 一面上不設(shè)置保護薄膜 4),能夠提供比較薄的偏振片5。 [層疊光學(xué)薄膜]
如圖5所示，本實施方式的層疊光學(xué)薄膜7具有以下結(jié)構(gòu) 在僅在一面層疊了保護薄膜4的偏振元件3的另 一面上層疊了光 學(xué)薄膜6。
偏振元件3的偏振光纖1被各向同'性材料2所包埋。 作為光學(xué)薄膜6，不特別進行限定，根據(jù)需要能夠使用任意 的薄膜。作為光學(xué)薄膜6例如可以舉出相位差薄膜、光漫射層等。 光學(xué)薄膜6也可以組合相同或者不同的薄膜來層疊多層。 [圖像顯示裝置]
本發(fā)明的圖像顯示裝置具備從上述偏振元件、偏振片、層 疊光學(xué)薄膜中選擇的至少一種。作為該圖像顯示裝置，代表性 地舉出液晶顯示裝置，但是也可以是有機EL顯示器、等離子顯 示器等。
如圖6所示，本實施方式的圖像顯示裝置30是液晶顯示裝 置。該液晶顯示裝置具備液晶面板，其是在兩片偏振片7之間 夾入液晶單元9而得到的；以及背光單元80,其i殳置在液晶面板 的一側(cè)。此外，液晶單元9是在兩片玻璃板之間封入液晶材料而 得到的結(jié)構(gòu)。通過對玻璃板施加電壓而液晶單元9的液晶材料的 排列發(fā)生變化，從而選擇性地透過光。
上述背光單元80至少具備光源81、反射薄膜82、漫射板83、 棱鏡薄片84、亮度提高薄膜85。此外，根據(jù)液晶顯示裝置的照明方式、液晶單元的驅(qū)動模式等，圖6例示的反射薄膜82等光學(xué) 部件能夠省略其一部分或者能夠由其它光學(xué)部件來替代。
此外，也可以如下這樣變更上述實施方式所涉及的液晶顯 示裝置(圖像顯示裝置)。
上述實施方式的液晶顯示裝置是從液晶面板的背面照射光 從而看到畫面的透過型，但是液晶顯示裝置也可以是從液晶面 板的視覺識別側(cè)照射光從而看到畫面的反射型?；蛘?，上述液 晶顯示裝置也可以兼具透過型和反射型兩種性質(zhì)的半透過型。
另外，背光單元也可以是側(cè)面照明方式。在采用側(cè)面照明 方式的情況下，背光單元除了上述結(jié)構(gòu)以外至少還具備導(dǎo)光板 和反射鏡。
實施例
接著，舉出實施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明。此外， 本發(fā)明并不限于這些實施例。另外，在以下的說明中，作為單 位記載的"％"都是重量百分比。
(偏振光纖A)
通過使用海島復(fù)合纖維紡絲用噴嘴擠出成形以下的島成分 材料和海成分材料，制作了偏振光纖A。
島成分材料使用了熔點138。C、熔體流動指數(shù)25g/10min的 丙烯過多的乙烯-丙烯共聚物(日本Polypropylene(求U 7° 口 )抹 式會社制，商品名稱"OX1066A")。
海成分材料使用了以下材料在90。C下將熔點181。C、熔體 流動指數(shù)12g/10min的乙烯-乙烯醇共聚物(日本合成化學(xué)林式 會社制，商品名稱"SoarnoL(乂 7 /—^)DC3212B，，)的樹脂顆 粒浸漬在二色性色素(Kishida(年V夕、、)化學(xué)抹式會社制，商品名 稱"剛果紅，，)的2%的水溶液中四個小時之后，進行水洗，用真空干燥機對該顆粒進行充分干燥而得到的材料。
海島復(fù)合纖維紡絲用噴嘴使用了每個纖維截面的島數(shù)為1 2
的海島復(fù)合纖維紡絲用噴嘴。
使用上述海島復(fù)合纖維紡絲用噴嘴將上述島成分材料和海
成分材料以重量比5:5進行熔融擠出成形，以引出速度600m/min 引出，由此得到了偏振光纖。將此時的島成分的紡絲溫度設(shè)為 270°C,將海成分的紡絲溫度設(shè)為230。C。另外，所得到的偏振 光纖的直徑為2 5 n m 。在7 0 。C的溫水中將該偏振光纖拉伸2.5倍， 得到了直徑大約15(im的偏振光纖A。
偏振光纖A的島數(shù)為12(島數(shù)在兩個以上)，因此要透過偏振 光纖中的與長度方向平行的偏振光容易產(chǎn)生多重反射、多重漫 射或者多重散射。因此，偏振光被偏振光纖A的海成分吸收的 可能性更高。
該偏振光纖A的島部分的直徑大約為1.5[im。所述偏振光纖 A的島的長徑在O.lpm以上，因此比可見光的波長長。因此，可 以產(chǎn)生偏振光的散射。另外，所述偏振光纖A的島的長徑在 8.0fim以下，因此抑制因長徑過大而引起的缺點。即，所述偏 振光纖A抑制以下缺點由于每條偏振光纖的島數(shù)相對減少而 偏振光難以產(chǎn)生多重反射、多重漫射或者多重散射的缺點，或 由于島的存在分布變得稀疏而容易產(chǎn)生透過率不均勻的缺點。
另外，上述偏振光纖A的與長度方向垂直的方向的海成分 的折射率n"為1.51。長度方向的海成分的折射率ns2為1.54。
并且，為了求出Ar^以及An2而制作了^f又由上述島成分材料 構(gòu)成的纖維。即，除了使用單絲用噴嘴僅將上述島成分材料進 行紡絲以外，通過與上述相同的方法制作了直徑大約10 0 ji m的 纖維。測量了該纖維的折射率。與其長度方向垂直的方向的島 成分(纖維)的折射率nii為1.50。另外，長度方向的島成分(纖維)的折射率Ili2為1.51。
因而，An產(chǎn)I ns廣nu | = | 1.5卜1.50 | =0.01。與長度方向垂 直的方向的折射率的差A(yù)n!為0.02以下，因此能夠抑制與長度方 向垂直的方向的偏振光在偏振光纖A中的海成分和島成分的界 面處反射、漫射或者散射。因此，與長度方向垂直的方向的偏 振光不會被海成分吸收， 一直前進而透過。
另外，An2= I ns2-ni2 | = | 1.54-1.51 | =0.03。長度方向的折 射率的差A(yù)n2為0.03以上，因此與長度方向平行的偏振光在偏振 光纖A中的海成分和島成分的界面處容易反射、漫射或者散射。 因此，偏振光纖A與不具有島部分的以往的偏振光纖相比，偏 振性能進一步提高。
在此，記載上述直徑以及折射率的測量方法。在實施例l 以外的實施例和比4交例中也用相同的方法進行了測量。
使用抹式會社日立制作所制的掃描型電子顯微鏡(產(chǎn)品名 稱"S-3000N")測量了偏振光纖的直徑以及島成分的直徑。
用常溫(25。C)下545nm的波長光，使用折射率調(diào)整液通過貝 克線法(becke line method)測量了折射率。
(偏振光纖B)
除了作為二色性色素使用了三菱化學(xué)林式會社制的商品名 稱"直接綠85"以外，利用與實施例l相同的材料、制造方法制 造了偏振光纖B。實施例2的制造方法等與實施例l相同，因此 省略其說明。另外，直徑、島數(shù)、折射率的測量結(jié)果也相同， 因此也省略其"i兌明。
(偏振光纖C)
通過使用芯鞘結(jié)構(gòu)纖維紡絲用噴嘴將下面的島成分材料和
22海成分材料進行擠出成形來制作了偏振光纖C。此外，芯鞘結(jié) 構(gòu)纖維紡絲用噴嘴是島數(shù)為一個的海島復(fù)合纖維紡絲用噴嘴。 另外，下面除了特別需要以外，代替"芯成分"這種術(shù)語使用"島 成分"的詞語，代替"鞘成分"這種術(shù)語而使用"海成分"的詞語。
島成分材料使用了熔點161。C、熔體流動指數(shù)26g/10min的 晶體性聚丙烯(日本Polypropylene(求y :7?？?抹式會社制，商品 名稱"SA03A")。
海成分材料使用了與實施例l的海成分材料相同的材料。
使用芯鞘結(jié)構(gòu)纖維紡絲用噴嘴將上述島成分材料和海成分 材料以重量比3:7進行熔融擠出成形，以引出速度600m/min引 出，由此得到了偏振光纖。將此時的島成分的紡絲溫度設(shè)為 230°C,將海成分的紡絲溫度設(shè)為230。C。另外，得到的偏振光 纖的直徑為25pm。在70。C的溫水中將該偏振光纖拉伸2.5倍，得 到直徑大約15)im的偏振光纖C。
該偏振光纖C的島部分的直徑大約為7.0pm。所述偏振光纖 C的島的長徑在O.lpm以上，因此比可見光的波長長。因此，能 夠產(chǎn)生偏振光的散射。另外，所述偏振光纖C的島的長徑在 8.0nm以下，因此抑制因長徑過大而引起的上述缺點。
另外，上述偏振光纖C的與長度方向垂直的方向的海成分 的折射率i^為1.51。長度方向的海成分的折射率ns2為1.54。
并且，為了求出Am以及Aii2而制作了僅由上述島成分材料 構(gòu)成的纖維。即，除了使用單絲用噴嘴僅對上述島成分材料進 行紡絲以外，通過與上述相同的方法制作了直徑大約100jim的 纖維。并且，測量了該纖維的折射率。與其長度方向垂直的方 向的島成分(纖維)的折射率nu為1.49。長度方向的島成分(纖維) 的折射率ni2為1.50。
因而，An產(chǎn)I nsl-nu | = | 1.51-1.49 | =0.02。與長度方向垂直的方向的折射率的差A(yù)m為0.02以下，因此能夠抑制與長度方 向垂直的方向的偏振光在偏振光纖c中的海成分與島成分的界
面處反射、漫射或者散射。因此，與長度方向垂直的方向的偏 振光不會一皮海成分吸收， 一直前進而透過。
另外，An2= I ns2-ni2 | = | 1.54-1.50 | =0.04。長度方向的折 射率的差A(yù)n2為0.03以上，因此與長度方向平行的偏振光在偏振 光纖C中的海成分與島成分的界面處容易反射、漫射或者散射。 因此，偏振光纖C與不具有島部分的以往的偏振光纖相比，偏 振性能進一步提高。
(偏振片D)
制作了在具有以下的各向同性材料和偏振光纖A的偏振元 件的兩面層疊厚度40iim的三醋酸纖維素薄膜作為保護膜的偏 振片D。
各向同性材料使用了固化后的折射率Ilm為1.51的透明液狀
環(huán)氧樹脂。具體地說，該透明液狀環(huán)氧樹脂含有脂環(huán)式環(huán)氧樹 脂100重量部、甲基六氫鄰苯二曱酸酐124重量部、三正丁基溴 化膦1重量部。
在厚度40iim的三醋酸纖維素薄膜上平行地拉齊排列了在 實施例1中制作的偏振光纖(偏振光纖A)。接著，以包埋上述偏 振光纖的方式涂敷上述各向同性材料，并且從其上部不使氣泡 進入地載置厚度40(xm的三醋酸纖維素薄膜，從而利用兩片TAC 薄膜夾住。之后，在10(TC下進行五個小時的固化處理而得到了 偏振片D。被三醋酸纖維素薄膜夾住的部分(即偏振元件)的厚度 為70(Lim。另外，針對偏振光纖100重量部的各向同性材料的使 用量為100重量部。
如上所述，所使用的各向同性材料的折射率nm為1.51。如實施例l所記載那樣，偏振光纖A的與長度方向垂直的方向的海 成分的折射率nsl為1.51 。 因而，折射率的差 △n3= I nsl-nm | = | 1.5卜1.51 | =0.00。 該偏才展片D的Aii3為0.02 以下，因此能夠抑制與長度方向垂直的方向的偏振光在海成分 與各向同性材料的界面處反射、漫射或者散射。因此，偏振片 D所具備的偏振元件是使與長度方向垂直的方向的偏振光容易 透過的透過率較高的偏振元件。
(偏振片F(xiàn))
制作了在具有各向同性材料、偏振光纖A以及偏振光纖B 的偏振元件的兩面層疊了厚度40jim的三醋酸纖維素薄膜作為 保護膜的偏振片F(xiàn)。
使用了上述偏振光纖A和上述偏振光纖B以外，與實施例4相同， 因此省略其說明。此外，均等地分散了偏振光纖A和偏振光纖B
25使其不產(chǎn)生不平衡。
另外，偏振光纖A和偏振光纖B除了 二色性色素以外，海成 分相同。使用于偏振片D的各向同性材料和使用于偏振片F(xiàn)的各 向同性材料相同。因而，偏振片D所具備的偏振元件和偏振片F(xiàn) 所具備的偏振元件的折射率的差△ n 3相同，都是透過率較高的偏 振元件。
(偏振片G)
制作了在具有各向同性材料和織布的偏振元件的兩面層疊 了厚度4 0 p m的三醋酸纖維素薄膜作為保護膜的偏振片G 。
使用偏振光纖A和煒線形成織布，利用與實施例4相同的各 向同性材料來包埋該織布，由此制作了偏振片G所具備的偏振 元件。
使用于偏振片G的織布是平織了下述經(jīng)線和緯線而得到的 織布。
經(jīng)線使用了將50根在實施例1中制作的偏振光纖A捆成一 束得到的纖維。
綿線使用了對作為偏振光纖A的海成分而使用的乙烯-乙 烯醇共聚物的樹脂顆粒進行熔融紡絲而得到的纖維。其中，使 用于緯線的樹脂顆粒不含有二色性色素。緯線的直徑為50pm。
除了使用了用這些經(jīng)線和煒線而形成的織布以外，與實施 方式4同樣地得到了偏振片G。
在此，上述煒線和偏振光纖A的海成分除了 二色性色素以 外是相同成分。使用于偏振片D的各向同性材料和使用于偏振 片G的各向同性材料相同。因而，偏振片D所具備的偏振元件和 偏振片G所具備的偏振元件的折射率的差A(yù)ri3相同，都是透過率 舉交高的偏l展元件。[比較例1]
(偏振片H)
使用了高透過率以及高偏振度的碘染色PVA系偏振片(日 東電工4朱式會社制，商品名稱"NPF-SEG1425DU")。 [比較例2〗 (偏振光纖I)
首先，制作了不具有海島結(jié)構(gòu)的偏振光纖。
在制作比較例2的偏振光纖I時使用了與實施例l的偏振光 纖A的海成分材料相同的材料。即，偏振光纖I的材料使用了以 下材料在90。C下將熔點181。C、熔體流動指數(shù)12g/10min的乙 烯-乙烯醇共聚物(日本合成化學(xué)抹式會社制，商品名稱 "SoarnoL(乂 7 / —少)DC3212B")的樹脂顆粒浸漬在二色性色 素(Kishida(年V夕')化學(xué)林式會社制，商品名稱"剛果紅")的 2%的水溶液中四個小時之后，進行水洗，利用真空干燥機對該 顆粒進行充分干燥而得到的材料。
使用單絲紡絲用噴嘴對該材料進行熔融擠出成形，以引出 速度600m/min引出，由此得到了偏振光纖。將此時的紡絲溫度 設(shè)為230。C。另外，所得到的偏振光纖的直徑為40nm。并且， 在7 0 。C的溫水中將該偏振光纖拉伸2.5倍，得到了直徑大約2 5 p m 的偏振光纖I。偏振光纖I的與長度方向垂直的方向的折射率np! 為1.50。偏振光纖I的長度方向的折射率np2為1.54。
(雙折射纖維)
除了沒有使用二色性色素進行染色以外，使用了與在上述 偏振光纖I中使用的樹脂顆粒相同的EVA樹脂顆粒。同樣地，使 用單絲紡絲用噴嘴對該無染色的樹脂顆粒進行熔融擠出成形， 以引出速度600m/min引出，由此得到了雙折射纖維。將此時的 紡絲溫度設(shè)為230。C。在90。C的溫水中拉伸該雙折射纖維，得到了直徑大約10pm的雙折射纖維。雙折射纖維的與長度方向垂直 的方向的折射率n 。 i為1.5 0 。雙折射纖維的長度方向的折射率n 。 2 為1.54。
(偏振片J)
制作了在具有上述偏振光纖I和上述雙折射纖維的偏振元 件的兩面層疊了厚度40iim的三醋酸纖維素薄膜作為保護膜的 偏l展片J。
偏振片J的制造方法除了以體積比為4:5的方式使用了上述 偏振光纖I和上述雙折射纖維以外，與實施例4相同，因此省略 其說明。此外，均勻地分散了上述偏振光纖I和上述雙折射纖維 使其不會產(chǎn)生不平衡。
如上所述，各向同性材料的折射率nm為1.51。偏振光纖I的 與長度方向垂直的方向的折射率npi為1.50。因此，折射率的差 △n3= I npl—nm I = I 1.50—1.51 | =0.01。即，偏振片J的An3為0.02 以下，因此能夠抑制與長度方向垂直的方向的偏振光在偏振光 纖I與各向同性材料的界面處反射、漫射或者散射。
另外，雙折射纖維的與長度方向垂直的方向的折射率n。i也 為1.50，因此折射率的差厶113，= I n0「nm I = I 1.50-1.51 | =0.01。 即，偏振片J的An3，在0.02以下，因此能夠抑制與長度方向垂直 的方向的偏振光在雙折射纖維與各向同性材料的界面處反射、 漫射或者散射。
另一方面，如上所述，雙折射纖維的長度方向的折射率n。2 為1.54，因此Anf I n。2-nm I = I 1.54—1.51 I =0.03。偏振片J的 長度方向的折射率的差A(yù)ri4為0.03以上，因此與長度方向平行的 偏振光在與雙折射纖維和各向同性材料的界面處容易反射、漫 射或者散射。
此外，以由各向同性材料包埋偏振光纖I和雙折射纖維的方式進行涂敷來制作偏振片J。所述偏振片J的偏振光纖I的界面與
雙折射纖維的界面沒有直接接觸，因此算出An產(chǎn)I np廣n。i I 、 △n2= I np2-n。2 I 、 An3= | npl_nm |沒有多大意義。因此，如上所 述，考察了偏振光纖I以及與雙折射纖維與各向同性材料的界 面。
(偏振光纖的偏振功能)
調(diào)查了實施例1 3以及比較例2的偏振光纖(即，偏振光纖 A、 B、 C以及I)的偏振功能。具體地i兌，使用市場上出售的偏 振片來取出與偏振光纖的長度方向垂直的方向的直線偏振光， 對各偏振光纖照射該直線偏振光，目視觀察透過了各偏振光纖 的光。接著，同樣地照射與偏振光纖的長度方向平行的直線偏 振光，目視觀察透過了各偏振光纖的光。
(偏振片的透過率、偏振度)
關(guān)于實施例4 7以及比較例1 2的偏振片(即，偏振片D、 E、 F、 G、 H以及J)，使用帶積分球的分光光度計(日立制作所制， 商品名稱"U-4100")算出了波長550nm的透過率以及偏振度。
(偏振片的色相)
關(guān)于實施例4 7以及比較例1 2的偏振片，通過目視觀察了 各偏振片的著色程度。 (偏振片的不均勻)
利用手工藝用鋸齒剪(pinking shears)將實施例4 7以及比 較例1~2的偏振片切斷成5cm(截面方向)x20cm(長度方向或者 拉伸方向)，并將其粘貼到厚度0.7mm的玻璃板上當(dāng)作樣品。此 外，如果用鋸齒剪切斷，通常更容易產(chǎn)生下面說明的裂紋。將 兩片相同的樣品i殳為正交尼科耳(crossed Nicols)狀態(tài)，在高亮 度的背光上目視觀察，確認(rèn)各樣品(偏振片)是否產(chǎn)生不均勻。
29(偏振片的裂紋)
對上述各樣品進行了冷熱循環(huán)試-驗1 00個循環(huán)，該冷熱循環(huán)
試驗是在-30°C下冷卻60分鐘之后在80°C下加熱60分鐘的試驗。 其后，將兩個相同的樣品設(shè)為正交尼科耳狀態(tài)，目視觀察了各 樣品(偏振片)的裂紋。
(偏振光纖的偏振功能)
在對各偏振光纖照射與長度方向垂直的方向的直線偏振光 時，對于任一個偏振光纖，透過各偏振光纖的光都大致無色透 明。另外，在照射與長度方向平行的直線偏振光時，對于任一 個偏振光纖，透過各偏振光纖的光都按照二色性色素的吸收波 長而著色。因而，得出偏振光纖A、 B、 C以及I中的任一個偏振 光纖都體現(xiàn)出偏振功能。
(偏振片的透過率、偏振度、不均勻以及裂紋) 表l示出偏振片的透過率、偏振度、不均勻以及裂紋的測量
結(jié)果。此外，關(guān)于不均勻以及裂紋，在產(chǎn)生它們的情況下用"x，，
表示，在沒有產(chǎn)生它們的情況下用"o"表示。
樣品偏振光纖結(jié)構(gòu)等透過率偏振度不均勻裂紋
實施例4偏振片DA海島44.799.50oo
實施例5偏振片EC芯鞘44.199.20oo
實施例6偏振片F(xiàn)A+B海島43.099.91oo
實施例7偏振片GA平織39.199.00oo
比較例l偏振片H一空白43.599.95oX
比較例2偏振片JI單纖維44.598.00oo
30當(dāng)比較實施例4 7和比較例1時，比較例l產(chǎn)生裂紋。因而，
驗100個循環(huán))，可能產(chǎn)生裂紋。使用了偏振光纖的偏振片包括 比較例2都沒有產(chǎn)生裂紋。
當(dāng)比較實施例4 7和比較例2時，比較例2使用與實施例l相 同的二色性色素并且透過率也大致相同，^f旦是與實施例4 7相 比偏振度較低。作為其原因，推測為如下的情況。首先，舉出 在比較例2中在制作偏振片時難以均勻并且平行地配置偏振光 纖和雙折射纖維。如果無法均勻并且平行地配置它們，則纖維 的與長度方向平行的偏振光和與長度方向垂直的方向的偏振光 之間的透過率的差不會變大，因此偏振度下降。接著，舉出偏 振光纖以及雙折射纖維的加工性的問題。推測為在比較例2中由 于分開制作偏振光纖以及雙折射纖維，因此無法得到充分細的 纖維，無法有效利用兩個纖維的界面處的散射。
當(dāng)比較實施例4和實施例5時，盡管包含在偏振光纖中的二 色性色素相同，但是偏振片D的透過率以及偏振度都比偏振片E 稍好?？紤]為這是由于相對于偏振片E的每條偏振光纖的島數(shù) 為一個，偏振片D的每條偏振光纖的島數(shù)為12個。即，偏振片D 的島數(shù)在兩個以上，因此要透過偏振光纖中的與長度方向平行 的偏振光容易產(chǎn)生多重反射、多重漫射或者多重散射。因此， 考慮為是因為上述偏振光被偏振片D的海成分吸收的可能性更高。
當(dāng)比較實施例4和實施例7時，盡管使用了相同的偏振光纖 A,但是偏振片D的透過率以及偏振度都比偏振片G稍好。偏振 片D所具備的偏振元件排列了偏振光纖A，因此偏振光纖A被平 行地配置。另一方面，考慮為以下原因偏振片G所具備的偏 振元件將偏振光纖A形成為織布，因此沒有充分平行地配置偏振光纖A。但是，偏振片G的偏振度比比較例2的偏振度好。此 外，如果將偏振光纖A形成為平織的織布，則制作偏振元件時 的操作性較佳，因此能夠更容易地制造偏振片G。 (偏振片的色相)
通過目視觀察得出實施例6所涉及的偏振片F(xiàn)與實施例4、 5 以及7所涉及的偏振片D、 E以及G相比抑制了著色。偏振片F(xiàn)使 用兩種偏振光纖A和B。因而，給出了通過使用二色性色素不同 的兩種偏振光纖能夠使由波長引起的吸光不均勻均衡化的啟 示。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
例如能夠使用本發(fā)明的偏振光纖作為偏振元件的形成材料。
通過在偏振元件上層疊適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)部件，能夠提供偏振片、 層疊光學(xué)薄膜。
能夠?qū)⑵裨?、偏振片以及層疊光學(xué)薄膜使用于圖像顯 示裝置中。
權(quán)利要求
1.一種偏振光纖，該偏振光纖的與長度方向垂直的截面的形狀形成海島結(jié)構(gòu)，并且在長度方向上連續(xù)地形成上述截面的形狀，并且在長度方向上具有吸收軸，形成上述海島結(jié)構(gòu)的海部分的樹脂(海成分)含有二色性色素，形成上述海島結(jié)構(gòu)的島部分的樹脂(島成分)是透明樹脂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的偏振光纖，其特征在于， 在將與長度方向垂直的方向的上述島成分的折射率設(shè)為nu、將與長度方向垂直的方向的上述海成分的折射率設(shè)為1131 時，折射率的差A(yù)n產(chǎn)I nsl-nu |在0.02以下，在將長度方向的上述島成分的折射率設(shè)為ni2、將長度方向 的上述海成分的折射率設(shè)為ns2時，折射率的差A(yù)n^ I ns2-ni2 I 在0.03以上0.05以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏振光纖，其特征在于， 上述島部分的數(shù)量為兩個以上，并且各島部分的長徑為0.1 8都m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的偏振光纖，其特征 在于，形成上述海部分的樹脂為聚乙烯醇或者乙烯-乙烯醇的共 聚物。
5. —種片狀的偏振元件，在長度方向上平行地配置或者層 疊權(quán)利要求1 4中的任一項所述的偏振光纖，并且由透明的各 向同性材料包埋該偏振光纖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏振元件，其特征在于， 在將上述各向同性材料的折射率設(shè)為nm、將與長度方向垂直的方向的上述海成分的折射率設(shè)為nsl時，折射率的差 An3= I nsl-nm |在0.02以下。
7. —種偏振片，在權(quán)利要求5或6所述的偏振元件的至少一 面上具備透明的保護膜。
8. —種層疊光學(xué)薄膜，具備權(quán)利要求5或6所述的偏振元件、 或者權(quán)利要求7所述的偏振片。
9. 一種圖像顯示裝置，具備從由權(quán)利要求5或6所述的偏振 元件、權(quán)利要求7所述的偏振片、權(quán)利要求8所述的層疊光學(xué)薄 膜構(gòu)成的群中選出的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明的偏振光纖的與長度方向垂直的截面形成海島結(jié)構(gòu)，并且在長度方向上連續(xù)地形成該截面形狀。形成海島結(jié)構(gòu)的海部分的樹脂(海成分)含有二色性色素，形成海島結(jié)構(gòu)的島部分的樹脂(島成分)是透明樹脂。例如，使用本發(fā)明的偏振光纖作為偏振元件的形成材料。如果使用上述偏振光纖，能夠形成透過率不均勻或裂紋較少的偏振元件。
文檔編號D01F8/04GK101589183SQ20088000299
公開日2009年11月25日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者品川雅, 宮武稔, 巖河康子, 西村明憲 申請人:日東電工株式會社