JP2004533654A - 光学機能層でコーティングされた偏光子 - Google Patents

Abstract

光学スタックは、Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光子シートなどの固有偏光子を含む。光学機能コーティングが、固有偏光子の片面または両面に配置されている。光学機能コーティングは、ハードコート、半透過体コーティング、反射体コーティング、反射防止フィルム、液晶ポリマーリターダコーティング、拡散コーティング、アンチグレアフィルム、ワイドビューフィルム、および電極を含む。固有偏光子と光学機能コーティングとを含む光学スタックの厚さは、２５ミクロン未満であってもよい。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに使用されるような偏光子に関し、さらに具体的には、光学機能層でコーティングされた偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、ラップトップコンピュータ、手持ち式計算機、およびデジタル時計などの装置に使用される光学ディスプレイである。典型的な液晶ディスプレイは、１対の吸収偏光子間に配置された、液晶ディスプレイセルおよび電極マトリックスを含む。液晶ディスプレイセルは、たとえば、ねじれネマチック分子または超ねじれネマチック分子を収容する。液晶ディスプレイにおいて、液晶ディスプレイセルの部分の光学状態は、電極マトリックスを使用した電界の印加によって変えられる。これは、液晶ディスプレイセルを通る光の光学コントラストを作り、液晶ディスプレイ上で偏光の画素の外観をもたらす。
【０００３】
典型的な液晶ディスプレイは、前面偏光子と背面偏光子とを含む。これらの偏光子は、１つの偏光配向の光を、直交する偏光配向の光より強く吸収する平面偏光子であってもよい。前面偏光子の透過軸は、通常、液晶ディスプレイの背面偏光子の透過軸と交差している。これらの透過軸が交差する角度は、０度から９０度まで変わることができる。
【０００４】
一般に、偏光されていない周囲光波は、単一の特徴電磁放射ベクトルを有さずに、多数の方向に振動する。対照的に、平面偏光は、単一の電磁放射ベクトルに沿った振動方向を有する光波からなる。また、円偏光は、光が空間を伝播するときに回転する電磁放射ベクトルに沿った振動方向を有する。偏光は、ディスプレイのグレアを低減するための平面偏光フィルタおよび円偏光フィルタの使用など、電気光学装置において多くの用途がある。
【０００５】
さらに、フラットパネルディスプレイ、特に薄い小型フラットパネルディスプレイの開発および改良に、多くの商業上の関心が向けられている。プラスチックフラットパネルディスプレイの構成で直面する１つの問題は、「黒点」の発生であり、これは、プラスチックディスプレイ材料を透過した気体から液晶材料中に泡が形成されることから生じる。プラスチックフラットパネルディスプレイと関連する別の問題は、液晶ディスプレイセルの湿気侵入である。これらの問題は、プラスチックの代わりに低透過性ガラス基材を使用することによって、従来の液晶ディスプレイにおいて回避される。プラスチックフラットパネルディスプレイに対して、これらの問題は、追加の気体および湿気バリア層を、液晶ディスプレイ構造および／またはプラスチック基材に加えることによって、対処される。しかしながら、そのような気体および湿気バリア層を加えると、ディスプレイの厚さ、重量、およびコストが増大する。
【０００６】
合成偏光フィルムの形態の偏光子は、製造および取扱いが比較的容易であり、比較的容易に、フラットパネルディスプレイなどの電気光学装置に組み入れることができる。一般に、平面偏光フィルムは、透過フィルム媒体の異方性特徴に基づいて、選択的に、所与の電磁放射ベクトルに沿って振動する放射を通過させ、第２の電磁放射ベクトルに沿って振動する電磁放射を吸収する特性を有する。平面偏光フィルムは、入射光波の吸収のベクトル異方性を利用した吸収平面偏光子である、二色性偏光子を含む。「二色性」という用語は、成分光波の振動方向による、入射光成分の吸収差の特性を指す。二色性平面偏光フィルムに入った光は、横平面に沿って、一方が高く、他方が低い、２つの異なった吸収係数に遭遇する。二色性フィルムから出る光は、低吸収係数によって特徴づけられた平面で主に振動する。
【０００７】
二色性平面偏光フィルムは、Ｈタイプ（ヨウ素）偏光子と、染料偏光子とを含む。たとえば、Ｈタイプ偏光子は、ポリビニルアルコール−ヨウ素錯体を含む合成二色性シート偏光子である。そのような化学錯体は、発色団と呼ばれる。Ｈタイプ偏光子のベース材料は、水溶性高分子量物質であり、結果として生じるフィルムは、耐湿性および耐熱性が比較的低く、周囲雰囲気条件に曝されると、カールするか、はがれるか、そうでなければ、そる傾向がある。さらに、Ｈタイプ偏光子は、本質的に不安定であり、液晶ディスプレイなどの通常の作業環境における偏光子の劣化を防ぐために、偏光子の両面に、保護クラッディング、たとえば、三酢酸セルロース層が必要である。
【０００８】
Ｈタイプ偏光子および他の同様の合成二色性平面偏光子と対照的なのが、固有偏光子、および薄くクラッディングされるか封入された偏光子である。固有偏光子は、偏光子を形成するのに使用されるベース材料の固有の化学構造によって光を偏光させる。そのような固有偏光子は、また、典型的には、薄く、耐久性がある。固有偏光子の例は、Ｋタイプ偏光子である。薄くクラッディングされるか封入された偏光子は、たとえば、各々の厚さがわずか約５ミクロンのポリマーコーティングで両面をコーティングされたヨウ素偏光子であってもよく、また、薄く、耐久性がある。
【０００９】
Ｋタイプ偏光子は、光吸収発色団の濃度のバランスがとれた、分子配向ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）シートまたはフィルムをベースとした、合成二色性平面偏光子である。Ｋタイプ偏光子は、その二色性を、そのマトリックスの光吸収特性から得るが、染料添加剤、着色剤、または懸濁結晶材料の光吸収特性からは得ない。したがって、Ｋタイプ偏光子は、良好な偏光効率ならびに良好な耐熱性および耐湿性の両方を有することができる。Ｋタイプ偏光子は、また、色に関して非常にニュートラルであることができる。
【００１０】
ＫＥ偏光子と呼ばれる、改良されたＫタイプ偏光子は、マサチューセッツ州ノーウッドの３Ｍカンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）によって製造される。ＫＥ偏光子は、高温および多湿などの厳しい環境条件下で、偏光子安定性が向上する。光吸収特性がＰＶＡと三ヨウ化物イオンとの間の発色団の形成によるＨタイプ偏光子と対照的に、ＫＥ偏光子は、酸触媒による熱脱水反応によって、ＰＶＡを化学的に反応させることによって、作製される。ポリビニレンと呼ばれる、結果として生じる発色団、および結果として生じるポリマーは、ビニルアルコールとビニレンとのブロックコポリマーと呼ぶことができる。
【００１１】
Ｈタイプ偏光子の場合、偏光子の各面に１層ずつある、２つの三酢酸セルロース層などの２つのプラスチック基材間に、偏光子を挟むことによって、安定性が得られる。しかしながら、これらの構造においても、熱、湿気、および／または真空を与えると、偏光子の特性に悪影響を及ぼすことがある。対照的に、ＫＥ偏光子などのＫタイプ偏光子は、三酢酸セルロースシート間に挟む必要がない。ＫＥ偏光子のポリビニレン発色団は、ポリマー分子に固有であるので、非常に安定した化学的存在物である。この発色団は、熱安定性があり、広範囲の溶剤および化学物質に対して耐性がある。
【００１２】
ＫＥ偏光子などのＫタイプ偏光子は、他のタイプの偏光子、たとえば、ヨウ素および染料偏光子に対して、いくつかの利点がある。Ｋタイプ偏光子は、より耐久性のある発色団を有し、より薄く、可変透過レベルで設計することができる。最も顕著に、ＫＥ偏光子などのＫタイプ偏光子は、８５℃および８５％相対湿度などの高温および多湿を含む厳しい環境条件下で、長期間、高性能が必要な用途で使用することができる。そのような極度の環境条件下で、ヨウ素偏光子の安定性は、大きく低下し、したがって、フラットパネルディスプレイなどの用途における有用性が制限される。Ｋタイプ偏光子の固有の化学的安定性によって、感圧接着剤を含む、非常にさまざまな接着剤配合物を、Ｋタイプ偏光子に、直接付与することができる。さらに、片面プラスチック支持体が、Ｋタイプ偏光子の物理的支持を与えるのに十分であり、また、この支持体は、液晶ディスプレイセルの光学距離の外側に配置することができるので、光学的に等方性である必要がなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの、より低コストの基材が、受け入れられる代替物である。さらに、片面積層体を構成できることにより、光学構造を薄くすることができ、フラットパネルディスプレイ素子の設計および製造における追加の柔軟性を考慮する。Ｋタイプ偏光子のこれらの利点は、フラットパネルディスプレイを含む、多種多様な光学用途で用いることができる。
【００１３】
平面偏光子と対照的に、円偏光子は、平面偏光子と４分の１波長リターダとから構成することができる。４分の１波長リターダは、１つの平面に沿って該リターダを伝播する光波の位相を４分の１波長だけシフトするが、横平面に沿って該リターダを伝播する光波の位相をシフトしない。位相が４分の１波長ずれた光波と、垂直平面に沿って振動する光波とを組み合せた結果が、円偏光であり、組み合された光波が空間を通るときに、電磁放射ベクトルが回転する。
【００１４】
円偏光は、２つの別個の偏光状態、左回り（Ｌ）および右回り（Ｒ）の円偏光に関して説明することができる。円偏光子は、これらの偏光状態の一方の光を吸収し、他方の偏光状態の光を透過させる。ディスプレイのグレアを低減するための円偏光子の使用は、周知である。特に、放出性ディスプレイからの光を、選択的に円偏光子を透過させることができ、一方、グレアを引き起こす、ディスプレイ内で反射されるバックグラウンド周囲光を、少なくするか、なくすことができる。
【００１５】
従来の液晶ディスプレイスタック（液晶表示積層体）１００が、図１に示されている。液晶ディスプレイセル１０２は、液晶ディスプレイセルの両面に偏光子構造を固定するための、接着剤、たとえば、感圧接着剤、の層１０４、１０６でコーティングされた２つの表面を有する。各偏光子構造は、保護クラッディングとして三酢酸セルロース層１１２、１１４、１１６、１１８を両面に有する平面偏光子１０８、１１０、たとえば、Ｈタイプ偏光子を含む。三酢酸セルロース層は、接着剤層１２０、１２２、１２４、１２６で、偏光子に固定することができる。液晶ディスプレイスタック１００は、また、典型的には、接着剤層３２、たとえば、感圧接着剤によって、ディスプレイの背面に取り付けられた半透過体（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｏｒ）または反射体３０を含み、半透過体または反射体は、液晶ディスプレイの輝度およびコントラストを向上させるように機能する。Ｈタイプ偏光子１０８、１１０は、各々、典型的には、厚さが約２０ミクロンであり、各三酢酸セルロース層は、典型的には、厚さが約８０ミクロンであり、各感圧接着剤層は、典型的には、厚さが約２５ミクロンであり、他の接着剤層は、各々、典型的には、厚さが約５ミクロンである。液晶ディスプレイスタック１００の厚さは、液晶ディスプレイセルおよび半透過体を除いて、少なくとも約４５５ミクロンである。
【００１６】
接着剤、たとえば感圧接着剤の層は、ＫＥ偏光子シートなどの固有偏光子に予め付与されている。接着剤層を使用して、偏光子を液晶ディスプレイセルまたは別の光学機能層に付着することができ、これは、それ自体を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの基材上に形成することができる。典型的には、ＫＥ偏光子シートなどの偏光子の厚さは、約２０ミクロンであり、接着剤層の厚さは、約２５ミクロンである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
一般に、一態様において、本発明は、第１の表面を有する固有偏光子を含む光学スタック（光学積層体）を特徴とする。第１の光学機能コーティングが、固有偏光子の第１の表面上に配置されている。
【００１８】
本発明の実施は、また、１以上の次の特徴を含んでもよい。固有偏光子は、第２の表面を有してもよく、光学スタックは、また、固有偏光子の第２の表面上に配置された第２の光学機能コーティングを含んでもよい。固有偏光子は、Ｋタイプ偏光子またはＫＥ偏光子シートであってもよい。
【００１９】
第１の光学機能コーティングは、ハードコート、反射体コーティング、液晶ポリマーリターダコーティング、拡散コーティング、アンチグレアフィルム、ワイドビューフィルム、または電極を含んでもよい。第１の光学機能コーティングは、半透過体コーティングを含んでもよく、半透過体コーティングは、金属層を含んでもよい。第１の光学機能コーティングは、反射防止フィルムを含んでもよく、反射防止フィルムは、複数のポリマー層または無機層を含んでもよい。
【００２０】
固有偏光子は、第２の表面を有してもよく、光学スタックは、また、固有偏光子の第２の表面上に配置された接着剤層を含んでもよい。固有偏光子は、接着剤層によって、液晶ディスプレイセルに取り付けられてもよい。接着剤層は、感圧接着剤または拡散接着剤を含んでもよい。
【００２１】
一般に、別の態様において、本発明は、固有偏光子と、光学機能コーティングとを含む光学スタックであって、光学スタックの厚さが、２５ミクロン未満である、光学スタックを特徴とする。一般に、別の態様において、本発明は、固有偏光子と、光学機能コーティングとを含む光学スタックであって、光学スタックの厚さが、約２５ミクロンである、光学スタックを特徴とする。
【００２２】
一般に、別の態様において、本発明は、第１の表面と第２の表面とを有するＫタイプ偏光子を含む光学スタックを特徴とする。第１の光学機能コーティングが、Ｋタイプ偏光子の第１の表面上に配置されている。第２の光学機能コーティングが、Ｋタイプ偏光子の第２の表面上に配置されている。
【００２３】
一般に、別の態様において、本発明は、光学スタックを形成する方法を特徴とする。第１の表面と第２の表面とを有する固有偏光子を提供する。固有偏光子の第１の表面上に第１の光学機能コーティングを配置する。
【００２４】
本発明の実施は、また、１以上の次の特徴を含んでもよい。この方法は、固有偏光子の第２の表面上に第２の光学機能コーティングを配置する工程を含んでもよい。配置工程は、コーティングを含んでもよい。この方法は、固有偏光子の第２の表面上に接着剤層を配置する工程を含んでもよい。
【００２５】
一般に、別の態様において、本発明は、第１の表面を有する薄くクラッディングされた偏光子を含む光学スタックを特徴とする。第１の光学機能コーティングが、薄くクラッディングされた偏光子の第１の表面上に配置されている。
【００２６】
一般に、別の態様において、本発明は、光学スタックを形成する方法を特徴とする。第１の表面を有する薄くクラッディングされた偏光子を提供する。薄くクラッディングされた偏光子の第１の表面上に第１の光学機能コーティングを配置する。
【００２７】
本発明の利点は、液晶ディスプレイスタック中の偏光子の保護クラッディングおよび支持体構造の必要がなく、液晶ディスプレイの厚さが著しく低減することである。したがって、本発明の追加の利点は、より薄く、より軽量の液晶ディスプレイを製造できることである。本発明の別の利点は、Ｋタイプ偏光子などの固有偏光子が、広範囲の透過レベルに対して安定した性能をもたらすことである。本発明のさらなる利点は、現在、製造されている液晶ディスプレイと比較して、Ｋタイプ偏光子を使用した液晶ディスプレイの輝度が高く、結果として、ディスプレイの照明に、必要なエネルギーがより低いことである。
【００２８】
本発明の１以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【００２９】
さまざまな図面における同じ参照符号は、同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、液晶ディスプレイに使用してもよい、光学機能層でコーティングされた偏光子に関する。
【００３１】
図２は、第１の表面２４と第２の表面２６とを有する偏光子２２を含む光学スタック２０を示す。光学機能層２８、３０は、それぞれ、偏光子２２の第１および第２の表面上に直接コーティングされている。特定の用途において、光学機能層２８、３０の一方のみが、偏光子２２の表面の一方に存在する必要がある。
【００３２】
偏光子２２は、好ましくは、Ｋタイプ偏光子または薄いＫＥ偏光子シートなどの固有偏光子である。固有偏光子は、たとえば、マサチューセッツ州ノーウッドの３Ｍカンパニーによって製造されるタイプのシートなどのＫＥ偏光子であってもよい。ＫＥ偏光子シートの厚さは、約２０ミクロンであってもよい。
【００３３】
光学機能層２８、３０は、当該偏光子の機械的および化学的耐久性のために、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの追加の基材の使用を必要とせずに、Ｋタイプ偏光子などの固有偏光子２２上に直接コーティングし得る。液晶ディスプレイスタック中にＫタイプ偏光子を使用すると、また、偏光子の追加の保護クラッディングの必要がなくなる。他のタイプの偏光子、たとえば、Ｈタイプ偏光子、に使用されるクラッディングは、一般に、偏光子の両面に配置された三酢酸セルロース層である。三酢酸セルロースのクラッディング層を除去すると、液晶ディスプレイスタックの厚さが著しく低減する。
【００３４】
さらに、液晶ディスプレイスタック中にＫタイプ偏光子を使用することにより、液晶ディスプレイセル内の液晶材料に、効果的な気体および湿気透過性バリアを与えることができる。したがって、所望の透過性仕様を達成するために、液晶ディスプレイセルの各側に配置されたＫタイプ偏光子で構成された液晶ディスプレイ構造において、追加のバリア層またはクラッディングを必要としなくてもよい。特に、水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）標準、ＡＳＴＭ Ｆ１２４９が、２０ｇ／ｍ²／日未満であり、酸素透過率（Ｏ２ＧＴＲ）、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５が、１ｍｌ／ｍ²／日未満である。ＰＥＴ支持体構造を含む、ＫＥ偏光子を使用して形成された液晶ディスプレイの構造は、ＭＶＴＲが４．６ｇ／ｍ²／日以下であり、Ｏ２ＧＴＲが０．００５ｍｌ／ｍ²／日未満であることが示された（２０℃および９０％相対湿度でテストされた）。
【００３５】
図８は、偏光子２２が、薄くクラッディングされるか封入されたヨウ素偏光子である、本発明の代替実施形態を示す。薄くクラッディングされた偏光子は、各々の厚さが約５ミクロンのポリマーコーティング４０２、４０４で両面をコーティングされたヨウ素偏光子シート４００を含む。光学機能層２８、３０は、ポリマーコーティング４０２、４０４上に直接コーティングされている。薄くクラッディングされた偏光子は、薄く、耐久性があり、Ｋタイプ偏光子などの固有偏光子と同様である。
【００３６】
図３は、偏光子２２の表面の一方にコーティングされた、接着剤層４０、たとえば、カヤポーラー（Ｋａｙａｐｏｌａｒ）などの感圧接着剤を示す。接着剤層４０は、偏光子２２を液晶ディスプレイセル４２に固定するために使用してもよい。感圧接着剤以外の接着剤、たとえば、熱硬化される、コーティングされたウレタン系接着剤、たとえば多官能イソシアネートを使用して架橋されるコポリエステル接着剤など、を使用してもよい。光学機能コーティング３０も、偏光子２２の他方の表面上にコーティングしてもよい。
【００３７】
光学機能層２８、３０の各々は、たとえば、ハードコート、半透過体コーティング、反射体コーティング、反射防止フィルム、液晶ポリマーリターダコーティング、拡散コーティング、アンチグレアフィルム、ワイドビューフィルム、または電極であってもよい。
【００３８】
典型的には厚さが１〜６ミクロンであるハードコートは、たとえば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリレートから作製してもよい。ハードコートは、艶消しであっても、透明であってもよい。あるいは、ハードコートは、たとえば、微小複製（ｍｉｃｒｏｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）によって、ビームステアリング特性または艶消し外観を含むようなテクスチャーにしてもよい。
【００３９】
図２を参照すると、液晶ディスプレイの輝度およびコントラストを向上させるために、半透過体コーティングまたは反射体コーティング３０を、固有偏光子２２の、液晶ディスプレイの背面に面する表面上に配置してもよい。半透過コーティングの厚さは、約５〜２０ミクロンであってもよい。半透過コーティングは、たとえば、日本製紙（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐａｐｅｒ）の市販のＳＴＲ４００などの真珠顔料、または帝人（Ｔｅｉｊｉｎ）から入手可能な半透過体材料であってもよい。あるいは、半透過体または反射体コーティングは、偏光を反射し、液晶ディスプレイの輝度を向上させるために、偏光ミラーとして作用する、銀またはアルミニウムなどの金属の層の形態であってもよい。そのような半透過体または反射体コーティングは、スパッタリング、真空蒸着によって形成するか、そうでなければ、銀またはアルミニウムの層をＫタイプ偏光子上にコーティングすることによって形成してもよい。半透過体の別の例は、ポリマーまたは接着剤マトリックス上のマイカコーティングである。
【００４０】
厚さが１ミクロン未満であってもよい反射防止コーティングは、カイナー（Ｋｙｎａｒ）１７０２などの低屈折率のサーモポリマー（ｔｈｅｒｍｏｐｏｌｙｍｅｒ）から作製してもよい。たとえば、図４に示されているように、ＫＥ偏光子シート５０上に形成された反射防止コーティングは、高屈折率ハードコート５２と、低屈折率反射防止層５４とを有する。ハードコートは、好ましくは、屈折率が約１．６より大きく、厚さが約５〜１０ミクロンである。反射防止層は、好ましくは、屈折率が約１．５未満であり、厚さが０．１ミクロンのオーダであり、これは、可視光の波長の約４分の１に対応する。ＫＥ偏光子シートの厚さが約２０ミクロンであるので、図４に示された光学スタックの全厚は、２６ミクロン未満であってもよい。
【００４１】
反射防止コーティングは、また、好ましくは交互の高屈折率および低屈折率を有する、１以上の反射防止層を有してもよく、なぜなら、反射防止フィルムの光学性能が、層の数とともに増大するからである。そのような多層反射防止フィルムは、好ましくは、ウェブコーティング、スパッタリング、または両方で形成された、一連の非常に均一なポリマー層または無機層を有する。したがって、図５に示されているように、たとえば４つのポリマー層および／または無機層５６、５８、６０、６２を有するコーティングを、ハードコート５２上に形成してもよい。ポリマー層または無機層の厚さは、また、好ましくは、ハードコートからの距離とともに増大する。それにもかかわらず、多数のポリマー層または無機層の全厚は、０．１ミクロンのオーダーとすることができ、そのため、図５に示された光学スタックの全厚は、また、２６ミクロン未満とすることができる。
【００４２】
典型的には厚さが約１００ミクロンまでの液晶ポリマーコーティングは、リターダまたは負分散補償フィルムとして機能し、リターダを通る光の位相を変えることによって、液晶ディスプレイの色およびコントラストを向上し得る。そのようなリターダは、好ましくは、帝人によって製造される広帯域４分の１波長リターダなどの、可視電磁スペクトルの全部分または実質的な部分に対して効果的な、薄膜広帯域４分の１波長リターダまたは負分散補償フィルムである。たとえば、４分の１波長リターダの典型的な厚さは、約３０〜６０ミクロンである。あるいは、リターダまたは負分散補償フィルムは、ポリカーボネート系のリターダまたはアートン（Ａｒｔｏｎ）タイプ樹脂リターダであってもよい。
【００４３】
固有偏光子とリターダとの組合せは、円偏光子として作用し、これは、望ましくない反射された周囲光の強度を著しく低下させ、それにより、ディスプレイから出された信号によって形成された画像のコントラストが増大する。図６に示されているように、偏光されていない周囲光２０２は、左回り（Ｌ）２０４および右回り（Ｒ）２０６の円偏光成分の組合せとして表してもよい。偏光されていない周囲光２０２が、液晶ディスプレイ２００に入ると、周囲光の一方の円偏光成分、たとえば、左回りの円偏光２０４が、固有偏光子２２とリターダ３０との組合せによって吸収され、他方の成分、右回りの円偏光２０６が、液晶ディスプレイを透過する。透過した右回りの円偏光２０６は、液晶ディスプレイ内で鏡面反射される。しかしながら、円偏光の旋光性（ｈａｎｄｅｄｎｅｓｓ）が、鏡面反射されると、逆になり、透過した右回りの円偏光２０６が、左回りの円偏光になる。反射された左回りの円偏光は、固有偏光子とリターダとの組合せの方に反射され、周囲光２０２の左回りの円偏光成分２０４と同じように吸収される。したがって、周囲光の左回りおよび右回りの円偏光成分の両方が、液晶ディスプレイ２００を透過し、反射される間、円偏光子として作用する、固有偏光子とリターダとの組合せによって吸収され、そのため、それらは、放出された光信号２１０と干渉しない。
【００４４】
拡散コーティングは、液晶ディスプレイの視野角を大きくするために、接着剤層と半透過コーティングとの組合せと同様に機能する拡散接着剤であってもよい。たとえば、拡散接着剤は、接着剤を通る光を散乱させるために、ガラスビーズが加えられている感圧接着剤であってもよい。そのような拡散接着剤の厚さは、典型的には、約１２〜４０ミクロンである。あるいは、拡散層は、ガラスビーズを含有するポリマーフィルムまたはポリマーマトリックスであってもよい。
【００４５】
アンチグレアフィルムは、たとえば粗面を用いて、ディスプレイ表面からの反射の鏡面反射成分を低減するために、使用し得る。そのようなアンチグレアフィルムは、ポリメチルメタクリレートビーズもしくは粒子、またはシリカビーズもしくは粒子をドープした、紫外線架橋ポリマーまたはアクリレートから作製してもよい。アンチグレアフィルムの厚さは、たとえば、約１から約１２ミクロンであってもよい。
【００４６】
ワイドビューフィルムは、ディスプレイ表面に対する視野角を拡大するために、使用し得る。そのようなワイドビューフィルムは、典型的には、いくつかの配向液晶ポリマー層を有し、すなわち、第１の層中の分子が、隣接した第２の層中の分子を配向させる。
【００４７】
光学機能コーティング２８、３０は、１以上の標準コーティング方法によって、偏光子２２に付与してもよい。適用可能なコーティング方法としては、スピンコーティング、スパッタリング、ロッドコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティング、真空コーティング、ナイフコーティング、およびディップコーティングが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４８】
図７は、Ｋタイプまたは薄いＫＥ偏光子シートなどの固有偏光子が、液晶ディスプレイに、導体用基材として使用され、導体を取り付けるための接着剤が必要でない、本発明の別の実施形態を示す。偏光子構造３００において、導電性金属または金属酸化物層３０４、たとえばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の形態の導体３０２が、たとえばまたＩＴＯの層３０６、３０８の間に配置されている。層３０４は、たとえば、銀、金、または銀と金との混合物であってもよい。導体３０２は、固有偏光子２２のすぐ上のハードコート３０上に形成されている。次に、導体３０２の層３０４、３０６、３０８に導体パターンをエッチングしてもよい。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明した。それにもかかわらず、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな修正がなされてもよいことが、理解されるであろう。したがって、他の実施形態は、特許請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の液晶ディスプレイスタックの断面図である。
【図２】本発明による光学機能コーティングを有する偏光子の断面図である。
【図３】本発明による接着剤層と光学機能コーティングとを有する偏光子の断面図である。
【図４】本発明による反射防止コーティングを有する偏光子の断面図である。
【図５】反射防止コーティングを有する偏光子の代替実施形態の断面図である。
【図６】本発明によるリターダを有する偏光子の断面図である。
【図７】本発明による導体を有する偏光子の断面図である。
【図８】本発明による光学機能コーティングを有する偏光子の代替実施形態の断面図である。

Claims (29)

1. 第１の表面を有する固有偏光子と、
   前記固有偏光子の第１の表面上に配置された第１の光学機能コーティングと、
   を含む光学スタック。
2. 前記固有偏光子が第２の表面を有し、
   前記固有偏光子の第２の表面上に配置された第２の光学機能コーティングをさらに含む、請求項１に記載の光学スタック。
3. 前記固有偏光子がＫタイプ偏光子である、請求項１に記載の光学スタック。
4. 前記固有偏光子がＫＥ偏光子シートである、請求項１に記載の光学スタック。
5. 前記第１の光学機能コーティングが、ハードコートを含む、請求項１に記載の光学スタック。
6. 前記第１の光学機能コーティングが、半透過体コーティングを含む、請求項１に記載の光学スタック。
7. 前記半透過体コーティングが、金属層を含む、請求項６に記載の光学スタック。
8. 前記第１の光学機能コーティングが、反射体コーティングを含む、請求項１に記載の光学スタック。
9. 前記第１の光学機能コーティングが、反射防止フィルムを含む、請求項１に記載の光学スタック。
10. 前記反射防止フィルムが、複数のポリマー層を含む、請求項９に記載の光学スタック。
11. 前記反射防止フィルムが、複数の無機層を含む、請求項９に記載の光学スタック。
12. 前記第１の光学機能コーティングが、液晶ポリマーリターダ補償フィルムを含む、請求項１に記載の光学スタック。
13. 前記第１の光学機能コーティングが、拡散コーティングを含む、請求項１に記載の光学スタック。
14. 前記第１の光学機能コーティングが、アンチグレアフィルムを含む、請求項１に記載の光学スタック。
15. 前記第１の光学機能コーティングが、ワイドビューフィルムを含む、請求項１に記載の光学スタック。
16. 前記第１の光学機能コーティングが、電極を含む、請求項１に記載の光学スタック。
17. 前記固有偏光子が第２の表面を有し、
    前記固有偏光子の第２の表面上に配置された接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の光学スタック。
18. 前記固有偏光子が、前記接着剤層によって、液晶ディスプレイセルに取り付けられる、請求項１７に記載の光学スタック。
19. 前記接着剤層が、感圧接着剤を含む、請求項１７に記載の光学スタック。
20. 前記接着剤層が、拡散接着剤を含む、請求項１７に記載の光学スタック。
21. 固有偏光子と、光学機能コーティングとを含む光学スタックであって、前記光学スタックの厚さが、２５ミクロン未満である光学スタック。
22. 固有偏光子と、光学機能コーティングとを含む光学スタックであって、前記光学スタックの厚さが、約２５ミクロンである光学スタック。
23. 第１の表面と第２の表面とを有するＫタイプ偏光子と、
    前記Ｋタイプ偏光子の第１の表面上に配置された第１の光学機能コーティングと、
    前記Ｋタイプ偏光子の第２の表面上に配置された第２の光学機能コーティングと、
    を含む光学スタック。
24. 第１の表面と第２の表面とを有する固有偏光子を提供する工程と、
    前記固有偏光子の第１の表面上に第１の光学機能コーティングを配置する工程と、
    を含む、光学スタックの形成方法。
25. 前記固有偏光子の第２の表面上に第２の光学機能コーティングを配置する工程をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記配置工程が、コーティングを含む、請求項２４に記載の方法。
27. 前記固有偏光子の第２の表面上に接着剤層を配置する工程をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
28. 第１の表面を有する薄くクラッディングされたヨウ素偏光子と、
    前記薄くクラッディングされたヨウ素偏光子の第１の表面上に配置された第１の光学機能コーティングと、
    を含む光学スタック。
29. 第１の表面を有する薄くクラッディングされたヨウ素偏光子を提供する工程と、
    前記薄くクラッディングされた偏光子の第１の表面上に第１の光学機能コーティングを配置する工程と、
    を含む、光学スタックの形成方法。