JP2000162439A - 偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光分離シートと隣接配置してもその傷付き
を防止でき、かつスティッキングも有効に防止できる偏
光板の開発。 【解決手段】 片表面又は両表面に、中心線平均粗さが
０．０１〜０．８μmで、表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ
〜ＨＢの微細凹凸構造（１１）を有する偏光板（１）。 【効果】 スティッキングを防止できると共に、隣接光
学シートが軟質膜からなる場合にもその傷付きを防止し
て、輝度や表示品位等に優れる液晶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、隣接光学シートの傷付き
を防止しつつスティッキングを防止できて液晶表示装置
の形成などに好適な偏光板に関する。

【０００２】

【背景技術】バックライトの上に例えば拡散シートや集
光シートや偏光分離シート等からなる光学シートを介し
て偏光板と液晶セルを順次配置した液晶表示装置が提案
されている。かかる配置構造は、バックライトによる出
射光を拡散シートで拡散させたのち集光シートでその光
路を制御して偏光分離シートに導入し、前記出射光を偏
光に変換して偏光板に導入することにより光の利用効率
を向上させて液晶表示装置の輝度を向上させるようにし
たものである。しかし、偏光板と隣接の光学シートが密
着してスティッキング現象を起し、表示品位が低下する
難点があった。

【０００３】前記に鑑みて本発明者らは、偏光板と隣接
の光学シートとのスティッキングを防止するため、従
来、防眩等を目的に表示装置の視認側に配置されるアン
チグレア偏光板として公知の、表面に凹凸構造を有する
ものを液晶セルの光源側に配置することを試みた。

【０００４】しかしながら、それによりスティッキング
は防止されたものの、偏光板のアンチグレア表面の凹凸
構造にて隣接の光学シートが傷付き等で損傷される問題
点のあることが判明した。特に、前記した偏光分離シー
トが偏光板に隣接した場合、かかる偏光分離シートは屈
折率異方性の多層膜を有する直線偏光分離シートやコレ
ステリック液晶層を有する円偏光分離シート等の如く平
滑表面からなってスティッキングを生じやすい反面、軟
質膜であるために傷付きやすく、その傷が散乱点等とな
って光学機能を阻害し表示品位が著しく低下する。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、偏光分離シートと隣接
配置してもその傷付きを防止でき、かつスティッキング
も有効に防止できる偏光板の開発を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、片表面又は両表面に、中
心線平均粗さが０．０１〜０．８μmで、表面硬度が鉛
筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢの微細凹凸構造を有することを特
徴とする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、上記した微細で軟質な
表面硬度を有する微細凹凸構造に基づいて、隣接の光学
シートとのスティッキングを有効に防止できると共に、
その隣接光学シートが偏光分離シート等の軟質膜からな
る場合にもその傷付きを防止して、輝度や表示品位等に
優れる液晶表示装置を形成できる偏光板を得ることがで
きる。

【０００８】

【発明の実施形態】本発明による偏光板は、片表面又は
両表面に、中心線平均粗さが０．０１〜０．８μmで、
表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢの微細凹凸構造を有
するものからなる。その例を図１、図２に示した。１が
偏光板で、１１，１５，１６が微細凹凸構造面である。

【０００９】表面に微細凹凸構造を付与する対象の偏光
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ポリエン配向フィルム
等の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１３
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１
２，１４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ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）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】本発明による偏光板は、図例の如くその片
表面又は両表面に微細凹凸構造１１，１５，１６を有
し、その微細凹凸構造が中心線平均粗さ０．０１〜０．
８μmであると共に、鉛筆硬度に基づく表面硬度３Ｂ〜
ＨＢのものからなる。その中心線平均粗さが０．０１μ
m未満ではスティッキングを防止できず、０．８μmを超
えると傷付きが発生する。また表面硬度が鉛筆硬度にて
３Ｂ未満では微細凹凸構造側に傷付きが生じやすくなっ
て作業時等の取扱性が低下し、ＨＢを超えると隣接光学
シートに傷付きが生じる。

【００１４】傷付き防止とスティッキング防止のバラン
スの点より好ましい微細凹凸構造は、中心線平均粗さが
０．０５μm以上、就中０．０８μm以上、特に０．１〜
０．６μmであり、鉛筆硬度に基づく表面硬度が２Ｂ〜
Ｂのものである。

【００１５】偏光板の表面における微細凹凸構造は、上
記した特性を有するものであればよく、適宜な方式で形
成されたものであってよい。ちなみにその例としては、
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、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、微粒子を分散含有する樹脂層などが
あげられる。

【００１６】従って微細凹凸構造は、例えば図１や図２
に例示したもの１１，１６の如く、上記した偏光板にお
ける透明保護層の表面に微細凹凸構造を付与してなる透
明保護層を兼ねる層などとして形成することができる。

【００１７】また微細凹凸構造は、図２に例示したもの
１５の如く、偏光板の透明保護層１２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を付与した加工
層、あるいは前記の表面に微細凹凸構造を付与した透明
保護層の上にポリマーの塗工層を設けたものなどとして
も形成することができる。微細凹凸構造は、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。

【００１８】前記において、上記した凹凸特性の形成性
などの点よりは、偏光板の透明保護層を兼ねる又は透明
保護層に代わる層として形成した微粒子含有の樹脂層か
らなるものが好ましい。その樹脂層は、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や、微粒子含有の樹脂フィ
ルムを予め形成してそれを偏光板上に接着する方式など
の適宜な方式にて形成することができる。

【００１９】なお前記の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をその硬度
などに応じて適宜に用いうる。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必要に応じ微粒子を含有する
紫外線硬化樹脂層からなる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。

【００２０】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。

【００２１】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１〜２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、硬化皮
膜の上記硬度の満足性などに優れるものである。

【００２２】なお前記の微粒子としては、例えばＰＭＭ
Ａやポリウレタン、ポリスチレンやメラミン樹脂等の各
種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系粒子、就
中、硬化前の樹脂に溶解しないものが好ましく用いう
る。シリカやジルコニアの如き金属酸化物等からなる無
機系粒子では硬度が高すぎて傷付き防止を達成しにく
い。用いる微粒子は、球状物や粉砕物等の適宜なもので
あってよいが、傷付き防止とスティッキング防止を良好
にバランスさせる点などよりは、その平均粒径が０．１
〜１０μm、就中０．５μm以上、特に１〜８μmのもの
が好ましい。

【００２３】偏光板には、図２に例示した如く必要に応
じて接着層１７を設けることもできる。かかる接着層
は、偏光板を液晶セル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。

【００２４】本発明による偏光板は、必要に応じ位相差
板と接着した楕円偏光板などとして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
く偏光板に隣接して光学シートを配置する場合に、その
光学シートの傷付きを防止しつつ、隣接の光学シートと
の間でスティッキングすることの予防が必要な用途など
に好ましく用いうる。その場合、偏光板はその微細凹凸
構造面が隣接の光学シートとの間に位置するように配置
される。

【００２５】ちなみに図３に、本発明による偏光板１を
配置した液晶表示装置を例示した。これは、バックライ
ト８の光出射面に順次光拡散シート７と集光シート６と
偏光分離シート５が載置され、その上に偏光板１が配置
されて粘着層３を介し液晶セル４に接着されており、そ
の液晶セルの上に粘着層３を介し偏光板２が接着された
形態のものからなる。

【００２６】前記において光拡散シート、集光シート及
び偏光分離シートが光学シートであるが、図例では偏光
分離シート５が偏光板１に隣接の光学シートとなってい
る。そのため偏光板１は、その微細凹凸構造を有する面
１１が偏光分離シート側となるように配置されている。
このように液晶表示装置では、接着層なしに載置する光
学シートと液晶セルとの間に本発明による偏光板を配置
してスティッキングと傷付きを防止する構造が通例であ
る。また図例の如く液晶セルの視認背面側に本発明によ
る偏光板を配置する方式が一般的であるが、液晶セルの
視認側に配置することを制限するものではない。

【００２７】なお前記の液晶セルは、内側に透明電極を
有するセル基板４２の間に液晶層４３を封入すると共
に、その視認側にカラーフィルタ４１を付設したものか
らなる。またバックライト８は、ホルダ８３で包囲した
光源８２を側面に配置した導光板８１の底面に反射層８
４を設けてなるサイドライト型のものよりなり、その上
方の集光シート６は、プリズムシート６ａ，６ｂをそれ
らのプリズム稜線が交差するように配置したものからな
る。さらに視認側の偏光板２は、その表面にアンチグレ
ア層２１を有するものからなる。

【００２８】前記の液晶表示装置によれば、バックライ
ト８による出射光が光拡散シート７にて拡散されて集光
シート６に入射し、それで光路が制御されたのち偏光分
離シート５に至って反射光と透過光に分離されると共に
偏光に変換され、その透過偏光が偏光板１を吸収ロスの
少ない状態で通過して液晶層を透過し、視認側の偏光板
２を介して表示光が出射される。その場合、偏光板１に
よる吸収ロスが少ないこと、及び偏光分離シートによる
反射偏光が導光板の反射層８４で反射反転して偏光分離
シートに再入射して透過し、その反射光の利用で光の利
用効率が向上することなどにより、液晶表示装置の輝度
を向上させることができる。

【００２９】なお前記の図例では、偏光分離シートを偏
光板に隣接の光学シートとしたが、本発明にてはそれに
限定されず、偏光板に隣接の光学シートは、形成目的の
液晶表示装置等の形態に応じた適宜なものであってよ
い。

【００３０】

【実施例】実施例１ 分子中に不飽和結合を１〜２個有するウレタンアクリレ
ート系紫外線硬化型樹脂１００部（重量部、以下同
じ）、平均粒径５μmの樹脂粒子２０部、及び紫外線重
合開始剤３部を溶媒を介し混合した固形分５０重量％の
分散液を、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５
０μm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布し、乾燥後紫外線を介
し硬化処理して、表面微細凹凸構造の偏光板を得た。そ
の表面微細凹凸構造における中心線平均粗さは０．３μ
mで、表面硬度は鉛筆硬度にてＢであった。

【００３１】次に、前記の微細凹凸構造面が外側となる
ように偏光板をアクリル系粘着層を介して液晶セルに接
着し、その微細凹凸構造面を介し屈折率異方性の多層膜
を有する直線偏光分離シート又はコレステリック液晶ポ
リマー層を有する円偏光分離シートの上に載置した図３
に準じた形態のカラー型液晶表示装置を形成したとこ
ろ、スティッキングは発生せず、表示品位にも優れてい
た。また装置を分解して確認したところ、いずれの偏光
分離シートにも傷付きは生じていなかった。

【００３２】比較例１ 分子中に不飽和結合を３〜６個有するウレタンアクリレ
ート系紫外線硬化型樹脂を用いたほかは実施例１に準じ
て、中心線平均粗さが０．３μmで、表面硬度が鉛筆硬
度にて２Ｈの微細凹凸構造を表面に有する偏光板を得、
それを用いてカラー型液晶表示装置を形成したところ、
スティッキングは発生しなかったが、見づらい表示であ
り、装置を分解したところ、いずれの偏光分離シートに
も傷付きが発生していた。

【００３３】比較例２ 平均粒径が２０μmのシリカ粒子２０部を用いたほかは
実施例１に準じて、中心線平均粗さが１．１μmで、表
面硬度が鉛筆硬度にてＢの微細凹凸構造を表面に有する
偏光板を得、それを用いてカラー型液晶表示装置を形成
したところ、スティッキングは発生しなかったが、見づ
らい表示であり、装置を分解したところ、いずれの偏光
分離シートにも傷付きが発生していた。

【００３４】比較例３ 樹脂粒子を用いない（無配合）ほかは実施例１に準じ
て、中心線平均粗さが０．０１μm以下で、表面硬度が
鉛筆硬度にてＢの平滑表面を有する偏光板を得、それを
用いてカラー型液晶表示装置を形成したところ、スティ
ッキングが発生して見づらい表示であった。なお装置を
分解したがいずれの偏光分離シートにも傷付きはなかっ
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

【図３】適用例の断面図

【符号の説明】

１：偏光板（１１，１５，１６：微細凹凸構造 １
２，１４：透明保護層 １３：偏光フィルム １７：接着層） ４：液晶セル ５，６，７：光学シート

───────────────────────────────────────────────────── 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） 2H049 BA02 BA05 BB03 BB43 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA32Z FA41Z FB02 FB04 FC23 FC25 FC26 FD06 GA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片表面又は両表面に、中心線平均粗さが
   ０．０１〜０．８μmで、表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ
   〜ＨＢの微細凹凸構造を有することを特徴とする偏光
   板。
2. 【請求項２】 請求項１において、微細凹凸構造が平均
   粒径０．１〜１０μmの有機系粒子を含有する紫外線硬
   化樹脂層からなる偏光板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、液晶セルの視
   認背面側における液晶セルと光学シートの間に配置され
   た状態にある偏光板。