JP2004258165A - 光学部材、その製造方法、粘着型光学部材および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温・高湿雰囲気下において生じる光学フィルムに係わる不具合、特に偏光子に係わる不具合の発生を抑制できる光学部材を提供すること。
【解決手段】少なくとも１枚の光学フィルムを含む光学部材であって、少なくとも１枚の光学フィルムの端面が撥水性材料により被覆されていることを特徴とする光学部材。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学フィルムの端面が撥水性の材料で被覆され、耐水性を向上した光学部材に関する。特に本発明は、偏光板の偏光子の端面が撥水性の材料で被覆されている光学部材に関する。また本発明は、前記光学部材の製造方法に関する。また本発明は前記光学部材に粘着剤層が形成されている粘着型光学部材、さらには前記光学部材または前記粘着型光学部材を用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイは、その画像形成方式から液晶パネルの最表面を形成するガラス基板の両側に偏光子を配置することが必要不可欠であり、一般的には偏光子に保護フィルムを積層した偏光板が用いられている。また、偏光板はディスプレイの表示品位を向上させるために様々な光学フィルムを積層した光学部材として用いられるようになってきている。例えば、着色防止としての位相差フィルム、液晶ディスプレイの視野角を改善するための視野角拡大フィルム、さらにはディスプレイのコントラストを高めるための輝度向上フィルム等が用いられる。
【０００３】
前記偏光板等の光学フィルムは、これを液晶表示装置等の画像表示装置に合わせて所定のサイズに切断され、製品化される。
【０００４】
前記偏光子としては、ポリビニルアルコールを主材料とするフィルムに、ヨウ素や染料の二色性材料を含浸処理、延伸処理を施したものが用いられている。また保護フィルムとしては、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂等が用いられている。しかし、前記偏光子の主材料であるポリビニルアルコールは親水性が高い材料であり、長時間の水浸漬によって膨潤、溶解するものである。偏光子の両面は、保護フィルムで保護されているが、切断された光学フィルムの端面（切断面）では、偏光子がむき出しとなっている。
【０００５】
このため偏光子等の親水性材料を含む光学部材を、高温・高湿雰囲気下で長時間放置したり、また結露等によって光学部材の端面に水がかかったりすると、偏光子（特にポリビニルアルコール等の親水性材料）の膨潤、溶解等により、光学部材が本来の形状を保てなくなる。その結果、光学部材としての透過率が上昇したり、色が抜けるなどの不具合が発生する場合がある。
【０００６】
光学部材の切断端面を改良する技術としては、光学部材に粘着剤層を設けた粘着型光学部材について、その粘着剤層に係わる不具合を解消したものが提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。特許文献１では粘着剤層の端辺に熱可塑性樹脂粉末により皮膜形成すること、特許文献２では光学部材の端面を非粘着性皮膜で覆うことが開示されている。また、特許文献３では粘着剤層の端辺に粉体を付着させる技術が開示されている。これらは端面にむき出しとなっている粘着剤層を被覆して、粘着剤のはみ出しや付着による汚れに起因する不具合を防止することを目的としている。
【０００７】
また、液晶セルの透明基板に貼り付けた偏光板の周辺部をシール材で覆った液晶表示装置が開示されている（たとえば、特許文献４参照）。しかし、狭額縁化が進み、かつ表示エリアが拡大している液晶表示パネルにおいて、特許文献４に記載の液晶表示装置を適用すると、前記シール材で覆った部分が露出する割合が多くなる。その結果、シール部材が露出した部分により光学部材の不具合を回避できない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１２９３５５号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−２５４５５０号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開２０００−２５８６２８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開平８−３２０４８５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高温・高湿雰囲気下において生じる光学フィルムに係わる不具合、特に偏光子に係わる不具合の発生を抑制できる光学部材およびその製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、前記光学部材に粘着剤層が形成されている粘着型光学部材を提供すること、さらには前記光学部材または前記粘着型光学部材を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す光学部材により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち本発明は、少なくとも１枚の光学フィルムを含む光学部材であって、少なくとも１枚の光学フィルムの端面が撥水性材料により被覆されていることを特徴とする光学部材、に関する。
【００１５】
前記光学部材は、光学フィルムが、偏光板を含み、少なくとも偏光板の端面が撥水性材料により被覆されている態様の場合が好適である。また前記光学部材は、光学フィルムが、ポリビニルアルコールを主材料とする偏光子を含む偏光板を含み、少なくとも当該偏光子の端面が撥水性材料で被覆されている態様の場合が好適である。
【００１６】
前記光学部材において、撥水性材料としてはフッ素系材料を好適に用いることができる。
【００１７】
また本発明は、光学フィルムを、切断刃で所定サイズに打抜く際に、あらかじめ撥水性材料を切断刃に塗布しておき、切断と同時に端面に付着させて被覆層を形成することを特徴とする前記光学部材の製造方法、に関する。
【００１８】
また本発明は、前記光学部材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有することを特徴とする粘着型光学部材、に関する。
【００１９】
さらに本発明は、前記光学部材または粘着型光学部材を少なくとも１つ用いていることを特徴とする画像表示装置、に関する。
【００２０】
（作用・効果）
上記本発明の光学部材では、従来、むき出しとなっていた光学フィルムの端面が撥水性材料により被覆されている。そのため、端面での耐水性が向上し、高温・高湿雰囲気下において生じる光学フィルムに係わる不具合を抑制できる。また、光学フィルムの端面を被覆することで前記不具合を抑制しているため、光学フィルム面上の周辺部がシール材で覆われて、その部分が光学フィルム面上に露出して不具合を生じることもない。前記光学フィルムとしては、特に、親水性材料を用いた偏光板、特にポリビニルアルコールを主材料とする偏光子を含む偏光板への適用が好適であり、親水性材料に係わる高温・高湿雰囲気下において生じる不具合の発生を抑制できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の光学部材は、光学フィルムの端面の少なくとも一部が撥水性材料による被覆層を有するものである。本発明の光学部材は、光学フィルムを少なくとも１枚有していれば、１層からなるものでもよく、複数の光学フィルムの積層体であってもよい。光学フィルムの端面に形成される被覆層は、光学フィルムが積層体の場合には、その一部の光学フィルムの端面に形成されていてもよく、積層体の全ての端面に形成されていてもよい。被覆層が形成される光学フィルムは、その材料が親水性材料である場合に好適に適用される。
【００２２】
本発明の光学部材に適用される光学フィルムとしては液晶表示装置等の形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限されない。たとえば、光学フィルムとしては偏光板があげられる。前述の通り、本発明は、ポリビニルアルコールを主材料とする偏光子を光学フィルムとして用いているものへの適用が好適である。
【００２３】
図１は光学フィルムとして偏光板を用いた場合の本発明の光学部材の斜視断面図である。図１では、偏光子１ａの両側に保護フィルム１ｂを有する偏光板１の端面に、撥水性材料による被覆層２を有する。図１では、偏光板１の左右の端面の被覆層２を有している場合を例示しているが、前後の端面にも被覆層を形成できることはもとよりである。また、被覆層２は、偏光子１ａおよび保護フィルム１ｂの端面の全面に形成されているが、被覆層２は、偏光子１ａにのみ形成されていてもよい。
【００２４】
光学フィルム（偏光板等）の端面を撥水性材料により被覆する方法としては、たとえば、光学フィルム（偏光板等）を、トムソン刃などの切断刃で所定サイズに打抜く際に、あらかじめ撥水性材料をトムソン刃などの切断刃に塗布しておき、切断と同時に端面に付着させて被覆層を形成する方法があげられる。また、光学フィルム（偏光板等）を所定サイズに打抜いたのち、複数枚（数枚〜数十枚〜数百枚）を揃えて重ねて、その端面（側面部）に撥水性材料を、刷毛などを用いて塗布したり、またはスプレーやエアブラシ、インクジェット方式などで噴射して付着させて被覆層を形成する方法があげられる。揃えて重ねた光学フィルム（偏光板等）に、被覆層を形成する際には、その最上部と最底部および／または側面部の左右（撥水性材料を付着させない側）から押さえておくのが好ましい。
【００２５】
なお、光学フィルムが積層体の場合には、当該積層体のなかで被覆層を形成しようとする光学フィルムのみについて、予めその端面に被覆層を形成した後、被覆層を形成していない他の光学フィルムと積層してもよく、複数の光学フィルムを積層した積層体について、その端面の全てに被覆層を形成してもよい。
【００２６】
撥水性材料としては、特に制限されず各種のものを使用できる。撥水性材料は、被覆材のなかでも端面の耐水性を向上させ、偏光板中の偏光子の主材料であるポリビニルアルコールの劣化を抑えられる。たとえば、撥水性材料としては、シリコン系材料、フッ素系材料、長鎖アルキル系材料などがあげられる。これら撥水性材料のなかでも、液晶表示装置等の画像表示装置の回路に係わる汚染等の問題からシリコン系材料は使用できない場合があるが、フッ素系材料はそのような懸念のない点から好ましい。また撥水性材料は、被覆層を形成する光学フィルムの材料と反応性が期待できる材料を好ましく使用できる。たとえば、光学フィルムが、ポリビニルアルコールを主材料とする偏光子を含む偏光板を含み、その偏光子の端面を被覆する場合には、撥水性材料としては、ポリビニルアルコールとの反応性が期待できる材料、たとえば、シランカップリング剤が好適に使用される。シランカップリング剤としては、フッ素含有のシランカップリング剤（たとえば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等）等が好適である。また、これらの撥水性材料は、揮発性の高い溶剤（たとえば、ノルマルヘキサン、エタノール、イソプロピルアルコール等）に希釈して使用することもできる。
【００２７】
光学フィルムの端面に形成される被覆層の厚みは、光学フィルムの種類、サイズ等により適宜に調整できるが、通常、０．５μｍ程度以下が好ましく、０．００１〜０．５μｍ、さらには０．００１〜０．２μｍとするのが好ましい。
【００２８】
本発明の光学部材に用いられる光学フィルムは、偏光板があげられる。偏光板は、通常、偏光子の片面または両面には保護フィルムを有する。
【００２９】
偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、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等の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一軸延伸したもの、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等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００３０】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系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ほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００３１】
前記偏光子の片面または両面に設けられる保護フィルムを形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。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等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等の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）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリ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等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、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、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、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物なども前記保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、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、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００３２】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニル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あげられる。具体例としてはイソブチレンと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含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【００３３】
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。
【００３４】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００３５】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００３６】
前記保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。
【００３７】
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００３８】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒子径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
【００３９】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００４０】
また本発明の光学フィルムとしては、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２ や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルム、輝度向上フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層となるものがあげられる。これらは単独で本発明の光学フィルムとして用いることができる他、前記偏光板に、実用に際して積層して、１層または２層以上用いることができる。
【００４１】
特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【００４２】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００４３】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００４４】
反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００４５】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００４６】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００４７】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
【００４８】
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板の厚さも特に制限されないが、２０〜１５０μｍ程度が一般的である。
【００４９】
高分子素材としては、たとえば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、ノルボルネン系樹脂、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。これら高分子素材は延伸等により配向物（延伸フィルム）となる。
【００５０】
液晶性ポリマーとしては、たとえば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これら液晶性ポリマーは、たとえば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化珪素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより行われる。
【００５１】
位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００５２】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００５３】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差板、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００５４】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００５５】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００５６】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００５７】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００５８】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００５９】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００６０】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００６１】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００６２】
前述した偏光板や、光学フイルム等の片面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００６３】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【００６４】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００６５】
偏光板、光学フィルムへの粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００６６】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフイルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００６７】
偏光板等に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層して光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００６８】
なお、本発明の粘着型光学フィルムの光学フィルムや粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００６９】
本発明の粘着型光学部材は液晶表示装置等の各種画像表示装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと粘着型光学部材、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学部材を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００７０】
液晶セルの片側又は両側に粘着型光学部材を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学部材は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学部材を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００７１】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【００７２】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【００７３】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００７４】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００７５】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【００７６】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１／４ 波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４ に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７７】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１／４ 波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４ のときには円偏光となる。
【００７８】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７９】
【実施例】
以下に、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何等限定されるものではない。
【００８０】
実施例１
偏光板として、厚さ２５μｍの偏光子（ポリビニルアルコールを主材料）の両面に、厚さ８０μｍの保護フイルム（トリアセチルセルロース系フィルム）を、厚さ１μｍのポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせたものを用いた。
【００８１】
１５インチサイズに打抜いた上記偏光板を１００枚積み重ね、その上下から万力状の治具にて積重ねた偏光板（１００枚）を保持し、その全ての側面部に、撥水性材料として、フッ素系材料（フロラードＦＣ−７２２，住友３Ｍ社製）を塗布、乾燥し、厚さ０．１μｍの被覆層を形成した。端面が被覆された偏光板（各１枚）の片側に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤をラミネートして、粘着型偏光板を作成した。
【００８２】
実施例２
実施例１にて撥水性材料として、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（ＬＳ−１０９０，信越シリコーン社製）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、端面が被覆された偏光板を得た。また当該偏光板を用いて、実施例１と同様にして粘着剤をラミネートして、粘着型偏光板を作成した。
【００８３】
実施例３
実施例１に記載の偏光板（打抜く前のもの）に、実施例１と同様にして、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤をラミネートして、粘着型偏光板を作成した。これを、実施例１と同様のフッ素系材料が塗布されたトムソン打抜き刃を用いて、１５インチサイズに打抜いた。
【００８４】
比較例１
偏光板（端面に被覆層を形成していないもの）に、実施例１と同様にして粘着剤をラミネートして、粘着型偏光板を作成した。
【００８５】
実施例および比較例で得られた粘着型偏光板について耐水性試験を行った。耐水性試験は、粘着型偏光板を、ガラス板に貼り合わせた後、各サンプルを６０℃の温水に浸漬した。そして、偏光板の端部の色が抜けはじめるまでの時間を計測した。結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学部材（偏光板）の斜視断面図である。
【符号の説明】
１ 偏光板
１ａ 偏光子
１ｂ 保護フィルム
２ 被覆層

Claims (7)

1. 少なくとも１枚の光学フィルムを含む光学部材であって、少なくとも１枚の光学フィルムの端面が撥水性材料により被覆されていることを特徴とする光学部材。
2. 光学フィルムが、偏光板を含み、少なくとも偏光板の端面が撥水性材料により被覆されていることを特徴とする請求項１記載の光学部材。
3. 光学フィルムが、ポリビニルアルコールを主材料とする偏光子を含む偏光板を含み、少なくとも当該偏光子の端面が撥水性材料で被覆されていることを特徴とする請求項１または２記載の光学部材。
4. 撥水性材料がフッ素系材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学部材。
5. 光学フィルムを、切断刃で所定サイズに打抜く際に、あらかじめ撥水性材料を切断刃に塗布しておき、切断と同時に端面に付着させて被覆層を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学部材の製造方法。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の光学部材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有することを特徴とする粘着型光学部材。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の光学部材または請求項６記載の粘着型光学部材を少なくとも１つ用いていることを特徴とする画像表示装置。

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