JP2000075137A - 光拡散偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光拡散シートを省略して嵩を低くでき、かつ
集光シートを介して光路を制御しても干渉縞が発生しに
くい液晶表示装置を形成でき、しかも集光シート上に配
置してもそれを損傷させず、かつスティッキング問題も
生じない偏光板の開発。 【解決手段】 偏光板（２）の片面に曇価が６０％以上
で表面微細凹凸構造の光拡散層（１）が密着してなり、
その光拡散層の基準平面に対し垂直に入射した光の反射
光における当該垂直方向の光強度Ａとそれより５度傾斜
した方向の光強度Ｂとの比Ａ／Ｂが１０以上である光拡
散偏光板。 【効果】 薄型で干渉縞が発生しにくい良視認性の表示
装置を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、集光シートによる干渉縞
の発生の防止等による良視認性で薄型の液晶表示装置の
形成などに好適な光拡散偏光板に関する。

【０００２】

【背景技術】サイドライト型導光板上に順次集光シート
と光拡散シートと偏光板又は楕円偏光板等を介して液晶
セルを配置した液晶表示装置が知られている。かかる配
置構造は、導光板出射光をプリズムシート等からなる単
層又は複層の集光シートで光路を制御し、その光路制御
光が液晶セルの画素と干渉してモアレ等の干渉縞を生じ
ないように光拡散シートにて拡散させて偏光板に導入す
るようにしたものであり、液晶表示装置の視角特性の改
善などを目的とする。しかし、かかる構成ではシート等
の積層数が多く、その固定に接着層も介在することなど
より表示装置が嵩高くなる難点があり、薄型化が求めら
れている。

【０００３】本発明者らは、シート等の厚さを薄くする
方式では強度等の点より限界があり、前記の薄型化を達
成できないと考え、防眩等を目的に表示装置の視認側に
配置されるアンチグレア偏光板を液晶セルの光源側に配
置して、集光シート上の光拡散シートの省略による本質
的な薄型化を試みた。

【０００４】しかしながら、かかるアンチグレア偏光板
を集光シート上に配置した場合、アンチグレア偏光板の
表面凹凸に基づいて集光シートが損傷される問題点のあ
ることが判明した。集光シートは上記した如く光路制御
を目的とし、その表面傷等の損傷は、散乱点等となるた
め光路制御を不能として致命的である。単にその損傷を
防止するだけでよければ、アンチグレア偏光板の表面を
平滑化することで達成しうるが、その場合には拡散能力
不足等の問題を誘発し、また集光シートとの密着による
スティッキング問題も誘発する。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、光拡散シートを省略し
て嵩を低くでき、かつ集光シートを介して光路を制御し
ても干渉縞が発生しにくい液晶表示装置を形成でき、し
かも集光シート上に配置してもそれを損傷させず、かつ
スティッキング問題も生じない偏光板の開発を課題とす
る。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、偏光板の片面に曇価が６
０％以上で表面微細凹凸構造の光拡散層が密着してな
り、その光拡散層の基準平面に対し垂直に入射した光の
反射光における当該垂直方向の光強度Ａとそれより５度
傾斜した方向の光強度Ｂとの比Ａ／Ｂが１０以上である
ことを特徴とする光拡散偏光板を提供するものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、偏光板に密着した光拡
散層が集光シートによる光路制御光等の入射光を、集光
シートによる制御光路を大きく変えることなく必要な拡
散効果を示して、干渉縞の発生を防止することより別個
の光拡散シートの配置を省略でき、かつ偏光板と密着し
ていることより接着層も省略できて嵩を低くでき、薄型
で干渉縞が発生しにくい良視認性の表示装置を形成する
ことができる。また集光シート上に配置してもそれを損
傷させないと共に、表面の微細凹凸構造にてスティッキ
ング問題も発生させない。

【０００８】

【発明の実施形態】本発明による光拡散偏光板は、偏光
板の片面に曇価が６０％以上で表面微細凹凸構造の光拡
散層が密着してなり、その光拡散層の基準平面に対し垂
直に入射した光の反射光における当該垂直方向の光強度
Ａとそれより５度傾斜した方向の光強度Ｂとの比Ａ／Ｂ
が１０以上であるものである。その例を図１、図２に示
した。１，３が光拡散層、２が偏光板である。

【０００９】光拡散層の支持母体となる偏光板には適宜
なものを用いることができ、その種類については特に限
定はない。ちなみにその例としては、ポリビニルアルコ
ール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコー
ル系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケ
ン化フィルムの如き親水性高分子フィルムに、ヨウ素や
二色性染料等の二色性物質を吸着させて延伸したもの、
ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの
脱塩酸処理物の如き偏光フィルムなどがあげられる。偏
光フィルムの厚さは、５〜８０μmが一般的であるが、
これに限定されない。

【００１０】また図例の如く前記した偏光フィルム２２
の片面又は両面に耐水性等の保護目的で、ポリマーの塗
布層やフィルムのラミネート層等からなる透明保護層２
１，２３を設けたものなどもあげられる。透明保護層の
形成には、透明ポリマーなどの適宜なものを用いうる
が、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに
優れるものが好ましく用いうる。また透明保護層は、位
相差等の光学的異方性が少ないほど好ましい場合が多
い。透明保護層の厚さは、１０〜３００μmが一般的で
あるが、これに限定されない。

【００１１】ちなみに前記の透明保護層を形成するポリ
マーとしては、例えばポリエチレンテレフタレートやポ
リエチレンナフタレートの如きポリエステル系ポリマ
ー、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースの如きセルロ
ース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーやＰＭＭ
Ａの如きアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロ
ニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）の如きスチレ
ン系ポリマーなどがあげられる。

【００１２】また、ポリエチレンやポリプロピレン、シ
クロ系ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン
やエチレン・プロピレン共重合体の如きオレフィン系ポ
リマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリ
アミドの如きアミド系ポリマー、イミド系ポリマーやス
ルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマーや
ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレ
ンスルフィド系ポリマーやビニルアルコール系ポリマ
ー、塩化ビニリデン系ポリマーやビニルブチラール系ポ
リマー、アリレート系ポリマーやポリオキシメチレン系
ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレン
ド物なども前記透明保護層を形成するポリマーの例とし
てあげられる。

【００１３】本発明による光拡散偏光板は、偏光板の片
面に曇価が６０％以上の光拡散層が密着して、図１に太
矢印で例示した如くその光拡散層の基準平面Ｈに対し垂
直に入射した光の反射光における当該垂直方向の光強度
Ａとそれより５度傾斜した方向（θ）の光強度Ｂとの比
Ａ／Ｂが１０以上である特性を示すものである。

【００１４】前者の曇価が６０％未満では拡散効果に乏
しくて、集光シートによる光路制御光を入射させた場合
に干渉縞の発生を防止することが困難となる。従って本
発明における光拡散層には、集光シートによる光路制御
光が大きい角度で拡散されることなくその指向性を可及
的に維持し、しかも干渉縞の発生を有効防止する拡散特
性が要求される。かかる点より好ましい曇価は６５％以
上、就中７０％以上、特に７５％以上である。

【００１５】一方、後者の当該光強度比Ａ／Ｂが１０未
満では、集光シート等の重畳配置する光学層の損傷防止
が困難となる。その損傷防止等の点より好ましい当該光
強度比Ａ／Ｂは、１０．５以上、就中１１以上、特に１
１．５以上である。なお前記の曇価は、基準平面に対す
る垂直入射光において、偏光板透過光の入射光に対する
割合をＴt（全光線透過率）、前記透過光における入射
光と平行な光の割合をＴp（平行光線透過率）、拡散光
の割合をＴd（拡散光線透過率＝Ｔt−Ｔp）としたとき
Ｔd／Ｔtにて定義される。

【００１６】また前記において、液晶表示装置等とした
場合に明るい表示を達成する点などよりは、偏光板に基
づく８０％以上、就中８５％以上、特に９０％以上の偏
光度の達成を前提に可及的に高い光透過率を示す光拡散
偏光板であることが好ましく、就中、基準平面に対する
垂直入射光の透過率が３５％以上、特に４０％以上であ
ることが好ましい。

【００１７】なお上記した基準平面は、図１に仮想線Ｈ
にて例示した如く、光拡散層の表面凹凸や層厚のバラツ
キなどを平準化した、光拡散層又は光拡散偏光板の全体
に基づいて想定される平面を意味する。

【００１８】上記した曇価等の拡散特性を付与するため
の光拡散層は、上記した如く別個配置の光拡散シートの
付設を不要化して薄型を図ることなどを目的に、偏光板
の片面に密着付設されるが、それは適宜な方式にて表面
微細凹凸構造に形成したものであってよい。

【００１９】ちなみにその例としては、屈折率相違の微
粒子を分散含有する樹脂層、サンドブラストやエンボス
ロール、化学エッチング等の適宜な方式で粗面化処理し
て表面に微細凹凸構造を付与したもの、機械的ストレス
の付与や溶剤処理等によりクレイズを発生させたもの、
金型による転写方式等にて表面に微細凹凸構造を付与し
たものなどがあげられる。

【００２０】従って密着付設の光拡散層は、例えば図１
に例示したもの１の如く、偏光板２の透明保護層２１に
対する前記樹脂層の塗工層等からなる付加層や、透明保
護層に塗工付加したポリマー層の表面に微細凹凸構造等
を付与した加工層、あるいは透明保護層の表面に微細凹
凸構造等を付与した加工層やその加工層上にポリマーの
塗工層を設けたものなどとして形成することができる。

【００２１】また図２に例示の光拡散層３の如く、透明
保護層に代わる又は透明保護層を兼ねる光拡散層などと
しても形成することができる。その場合には、予め光拡
散フィルムとしたものを接着層を介し偏光フィルム等に
接着してもよい。光拡散層は、前記した２種以上の状態
のものを複合させた層として形成されていてもよい。

【００２２】上記した拡散特性の付与性、密着付設や薄
膜加工の容易性などの点より好ましい光拡散層の形成方
式は、前記の樹脂層による方式、すなわち例えば樹脂溶
液に微粒子を分散含有させてそれをドクターブレード法
やグラビアロールコータ法等の適宜な方式で偏光板上に
塗工して塗工膜を形成する方式である。

【００２３】形成する樹脂層は、含有の微粒子に基づい
て表面に微細凹凸構造を有するものであってもよいし、
塗工する偏光板の表面凹凸が樹脂層表面に反映した状態
で表面に微細凹凸構造を有するものであってもよく、ま
たそれらが複合した状態で表面に微細凹凸構造を有する
ものなどであってもよい。

【００２４】前記樹脂層を形成する樹脂には、上記した
透明保護層にて例示したポリマーなどの適宜なものを用
いうるが、好ましく用いうるものは紫外線硬化型樹脂で
ある。これによれば、紫外線照射による塗工層の硬化処
理にて微粒子含有の紫外線硬化樹脂層からなる光拡散層
を簡単な加工操作にて効率よく形成することができる。
また粗面化した透明保護層の表面に紫外線硬化樹脂層を
形成してその表面に透明保護層の表面凹凸を反映させる
ことなども容易に行うことができる。

【００２５】前記の紫外線硬化型樹脂としては、例えば
ポリエステル系やアクリル系、ウレタン系やアミド系、
シリコーン系やエポキシ系等の樹脂を形成しうるモノマ
ーやオリゴマーやポリマーに紫外線重合開始剤を配合し
て、紫外線照射による硬化処理で樹脂層を形成しうるよ
うにしたものなどの適宜なものを用いうる。

【００２６】好ましく用いうる紫外線硬化型樹脂は、例
えば紫外線重合性の官能基を３〜６個有するアクリル系
のモノマーやオリゴマーを成分とするものの如く、付設
対象の偏光板表面に対する密着性、透明性やハードコー
ト性、微粒子を含有させる場合にはその分散性などに優
れるものである。

【００２７】なお前記の微粒子としては、例えばシリカ
やアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化カルシウムや
酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチ
モン等の導電性のこともある無機系粒子、ポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）やポリウレタン等の各種ポリ
マーからなる架橋又は未架橋の有機系粒子などの適宜な
ものを用いうる。

【００２８】好ましく用いうる微粒子は、透明性に優れ
て、紫外線硬化型樹脂中で硬化皮膜形成前には溶解しな
いものである。また上記した拡散特性の形成性や分散性
などの点より好ましく用いうる微粒子は、平均粒径が３
０μm以下、就中０．１〜１５μm、特に０．５〜１０μ
mの球状粒子、就中、有機系の球状粒子である。

【００２９】光拡散層の厚さは、適宜に決定しうるが、
一般には上記した拡散特性の達成や薄型化などの点より
使用粒子の平均径〜１００μm、就中５０μm以下、特に
３０μm以下とされる。

【００３０】光拡散偏光板には、その片面又は両面に図
２に例示した如く、必要に応じて接着層４を設けること
もできる。かかる接着層は、光拡散偏光板を液晶セルや
集光シート等の他部材と接着することを目的とするもの
である。接着層は、例えばアクリル系やゴム系、シリコ
ーン系等の粘着剤やホットメルト系接着剤などの適宜な
接着剤にて形成することができ、透明性や耐候性等に優
れるものが好ましい。

【００３１】本発明による光拡散偏光板は、表示装置な
どの従来に準じた各種の用途に用いうる。特に液晶表示
装置の如く画素が所定の間隔で配列して集光シートを介
した光路制御光などによりモアレ等の干渉縞が発生しや
すく、その干渉縞の発生防止を別個の光拡散シートの配
置で厚さの増大が望ましくない表示装置などに好ましく
用いうる。

【００３２】

【実施例】実施例１ １分子中に反応性の官能基を３〜６個有する紫外線硬化
性モノマー１００部（重量部、以下同じ）にベンゾフェ
ノン系光重合開始剤３部と平均粒径６μmのシリカ粒子
２０部を加え、粘度調整用溶剤の添加により固形分濃度
を５０重量％としたのち高速撹拌機にて混合し、その混
合液をヨウ素系ポリビニルアルコール型偏光フィルムの
両面にポリビニルアルコール系接着層を介し厚さ５０μ
mのトリアセチルセルロースフィルムを接着した偏光板
の片面にバーコータにて塗工して溶剤揮発後、紫外線を
照射して硬化処理し、厚さが１０μmで表面微細凹凸構
造の光拡散層を形成して光拡散偏光板を得た。

【００３３】前記の光拡散偏光板に垂直光を入射させた
ところ、その全光線透過率は４２％で、光拡散層の曇価
は８１％であった。また上記した光強度比Ａ／Ｂは１
２．５であった。されに前記の光拡散偏光板をサイドラ
イト型導光板の上にプリズムシートからなる２枚の集光
シートを介して配置し、その上に液晶セルと偏光板を配
置してノート型パソコン用の液晶カラー表示パネルを形
成したところ、画面の鮮明性や明るさに優れると共に、
従来よりも薄いパネルを得ることができた。また集光シ
ートにも傷つきは生じなかった。

【００３４】比較例１ シリカ粒子の使用量を１０部としたほかは実施例１に準
じ表面微細凹凸構造の光拡散層を形成して光拡散偏光板
を得た。この偏光板に垂直光を入射させたところ、その
全光線透過率は４２％で、光拡散層の曇価は５３％、当
該光強度比Ａ／Ｂは約１４．３であった。またその光拡
散偏光板を用いて実施例１に準じ光拡散シート省略型の
液晶カラー表示パネルを形成したところ、集光シートの
傷つきはなかったが画面の鮮明性に劣り、見づらいもの
であった。

【００３５】比較例２ シリカ粒子の使用量を１０部とし、固形分濃度を２０重
量％としたほかは実施例１に準じ厚さ３μmで表面凹凸
構造の光拡散層を形成して光拡散偏光板を得た。この光
拡散偏光板に垂直光を入射させたところ、その全光線透
過率は４３％で、光拡散層の曇価は７０％、当該光強度
比Ａ／Ｂは２．５であった。しかしその光拡散偏光板を
用いて実施例１に準じ光拡散シート省略型の液晶カラー
表示パネルを形成したところ、画面の鮮明性はよかった
が集光シートに傷つきが発生した。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図

【図２】他の実施例の断面図

【符号の説明】

１，３：光拡散層 ２：偏光板 ２１，２３：透明保護層 ２２：偏光フィルム ４：接着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 AA04 AA26 BA02 BA03 BA20 2H049 BA13 BA25 BA26 BB16 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA31X FA31Z FB02 FB04 FB13 FC23 FC25 GA16 LA02 LA11 LA16 LA21 4F100 AB20 AH02H AK21 AK21G AK25 AT00A BA02 BA04 BA07 CA30 CB00 EJ08 EJ54 GB41 JB14 JN01 JN02B JN10A JN30B YY00B

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光板の片面に曇価が６０％以上で表面
   微細凹凸構造の光拡散層が密着してなり、その光拡散層
   の基準平面に対し垂直に入射した光の反射光における当
   該垂直方向の光強度Ａとそれより５度傾斜した方向の光
   強度Ｂとの比Ａ／Ｂが１０以上であることを特徴とする
   光拡散偏光板。