JP3523118B2 - 光学部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、光学素材に設けた粘着層
の側面における欠けや表面汚れ等の発生を防止した光学
部材に関する。

【０００２】

【発明の背景】液晶表示装置（ＬＣＤ）の形成などに用
いられる偏光板や位相差板等の光学素材は、品質のバラ
ツキ防止やＬＣＤ組立等の効率化などを目的に、例えば
偏光板と位相差板を粘着層を介して予め積層した楕円偏
光板や、偏光板に液晶セル等の他部材と接着するための
粘着層を予め付設した光学部材などの如く、予め光学素
材に粘着層を設けた積層体よりなる光学部材として実用
に供される。

【０００３】前記において積層体は通常、長尺の状態で
製造されそれを直線に切断して所定サイズの光学部材と
されるが、その場合に切断側辺に微細なクラックや粘着
層のはみ出し等が発生する。そのため切断面を切削等に
より平滑化処理して実用に供する対策が採られている
（特開昭６１−１３６７４６号公報）。

【０００４】しかしながら前記の平滑化処理した光学部
材をＬＣＤの組立ライン等に供した場合に、搬送機器へ
の処理面の接触や積み重ねた光学部材を取り出す際の表
面摩擦などにより処理面上で露出する粘着層が糸引き状
に引き出されて光学部材の側面に糊汚染が発生し、その
糊汚染による接着で光学部材が相互に引き合って搬送で
きない問題点があった。また前記の引き出された粘着層
が光学部材を表示装置に接着する際に巻き込まれて組立
不良を生じたり、前記の引き出しによる粘着層の糊欠け
で外観異常等の表示阻害を誘発する問題点などもあっ
た。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、側面で露出する粘着層
が搬送機器との接触や積み重ね体より取り出す際の表面
摩擦等で引き出され難く、組立ライン等での搬送障害や
粘着層側面の糊欠け、糊汚染や表示阻害等を発生しにく
い光学部材の開発を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、光学素材に粘着層を設け
た積層体からなり、その積層体の側辺を波形、矩形、台
形又はジグザグ形による凹凸の繰り返し構造に、その凹
凸の繰り返し構造を有する切断刃を介し成形してなり、
前記凹凸の繰り返し構造のピッチが０．２〜２０ mm で、
その凸部に基づく突出長が０．２〜１０ mm であることを
特徴とする光学部材を提供するものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、凹凸の繰り返し構造と
した側辺が搬送機器との接触や積み重ね体より取り出す
際の表面摩擦等で側面で露出する粘着層が引き出される
ことを防止し、組立ライン等での搬送障害や粘着層側面
の糊欠け、糊汚染等を発生しにくくて表示阻害を生じに
くい光学部材を得ることができる。また打ち抜き加工等
の切断処理で当該凹凸の繰り返し構造からなる側辺を成
形ロス（裁断ロス）の発生なく形成できて製造効率にも
優れている。

【０００８】

【発明の実施形態】本発明による光学部材は、光学素材
に粘着層を設けた積層体からなり、その積層体の側辺を
波形、矩形、台形又はジグザグ形による凹凸の繰り返し
構造に、その凹凸の繰り返し構造を有する切断刃を介し
成形してなり、前記凹凸の繰り返し構造のピッチが０．
２〜２０ mm で、その凸部に基づく突出長が０．２〜１０
mm であるものからなる。その例を図１に示した。１が光
学素材、２が粘着層であり、３はセパレータである。

【０００９】光学素材としては、例えば偏光板や位相差
板、それらを積層した楕円偏光板や輝度向上板等の液晶
表示装置の形成などに用いられる適宜なものを使用で
き、その種類について特に限定はない。従って積層体
は、２種又は３種以上の光学素材を用いて形成したもの
であってもよい。

【００１０】また偏光板は、反射型や半透過型のものな
どであってもよい。位相差板も、１／２や１／４等の波
長板や視角補償などの適宜な目的を有するものであって
よい。なお前記した楕円偏光板の如き積層タイプの光学
素材の場合、その積層は粘着層等の適宜な接着手段を介
し行われたものであってよい。

【００１１】ちなみに前記した偏光板の具体例として
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
フィルムにヨウ素及び／又は二色性染料を吸着させて延
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
からなる偏光フィルムなどがあげられる。また偏光板
は、偏光フィルムの片面又は両面に透明保護層を有する
ものなどであってもよい。

【００１２】一方、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はか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。

【００１３】反射型偏光板の具体例としては、必要に応
じマット処理した透明保護層の片面に、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。また前記の透明保護層に
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。な
お反射層は、その反射面が透明保護層や偏光板等で被覆
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。

【００１４】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。
また微粒子含有の透明保護層は、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。

【００１５】透明保護層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。

【００１６】なお上記した偏光板における透明保護層の
形成には、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性
等に優れるポリマーなどが好ましく用いられる。その例
としては、ポリエステル系樹脂やアセテート系樹脂、ポ
リエーテルサルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、
ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン
系樹脂やアクリル系樹脂、あるいはアクリル系やウレタ
ン系、アクリルウレタン系やエポキシ系やシリコーン系
等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげら
れる。

【００１７】透明保護層は、ポリマーの塗布方式やフィ
ルムとしたものの積層方式などの適宜な方式で形成して
よく、厚さは適宜に決定してよい。一般には５００μm
以下、就中１〜３００μm、特に５〜２００μmの厚さと
される。なお表面微細凹凸構造の透明保護層の形成に含
有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５
０μmのシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸
化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化アンチモ
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。

【００１８】一方、上記した位相差板の具体例として
は、ポリカーボネートやポリビニルアルコール、ポリス
チレンやポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンや
その他のポリオレフィン、ポリアリレートやポリアミド
の如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理して
なる複屈折性フィルムや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。

【００１９】位相差板は、例えば各種波長板、液晶層の
複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を
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、厚さ方向の屈折率を制御した
傾斜配向フィルムであってもよい。また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。

【００２０】なお前記の傾斜配向フィルムは、例えばポ
リマーフィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によ
るその収縮力の作用化にポリマーフィルムを延伸処理又
は／及び収縮処理する方式や液晶ポリマーを斜め配向さ
せる方式などにより得ることができる。

【００２１】光学素材は、上記した楕円偏光板や反射型
偏光板や位相差板の積層体の如く、２層又は３層以上の
光学層を積層したものからなっていてもよい。従って偏
光板と位相差板又は／及び輝度向上板を組合せたもの、
反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組合せたも
のなどであってもよい。

【００２２】２層又は３層以上の光学層を積層した光学
素材は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層す
る方式にても形成しうるものであるが、予め積層して光
学素材としたものは、品質の安定性や組立作業性等に優
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。

【００２３】なお上記した必要に応じ偏光板と組合され
て光学素材とされる輝度向上板は、偏光分離板などと称
呼されることのあるもので、自然光を入射させると所定
偏光軸の直線偏光又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あり、液晶表示装置の輝
度の向上を目的に用いられるものである。

【００２４】すなわち輝度向上板は、例えばバックライ
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、反射光を反射層等を介し反転させて輝度
向上板に再入射させ、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板を透過する光の増量を
図ると共に、偏光板に吸収されにくい偏光を供給して液
晶表示等に利用しうる光量の増大を図る方式などにより
輝度を向上させることを目的に用いられるものである。

【００２５】従って輝度向上板としては、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（３Ｍ社製、Ｄ−ＢＥＦ
等）、コレステリック液晶層、就中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（日東電工社製、ＰＣＦ３５０やＭ
ｅｒｃｋ社製、Ｔｒａｎｓｍａｘ等）の如き、左右一方
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。

【００２６】前記した所定偏光軸の直線偏光を透過する
タイプの輝度向上板では、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。

【００２７】一方、コレステリック液晶層の如く円偏光
を透過するタイプの輝度向上板では、そのまま偏光板に
入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点より
はその透過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。ちなみにその位相差板
として１／４波長板を用いて偏光板と輝度向上板の間に
配置することにより、円偏光を直線偏光に変換すること
ができる。

【００２８】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の光等
の単色光に対して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板の間に配置
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。

【００２９】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合せにて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。

【００３０】光学素材の片面又は両面に設ける粘着層
は、液晶セル等の他部材と又は光学素材同士などを接着
するためのものである。その形成には、例えばアクリル
系やシリコーン系、ポリエステル系やポリウレタン系、
ポリアミド系やポリエーテル系、フッ素系やゴム系、ポ
リオレフィン系やポリビニルアルコール系などの適宜な
ポリマーをベースポリマーとする粘着性物質や粘着剤を
用いることができ、特に限定はない。

【００３１】就中、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。また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。

【００３２】粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂
類、就中、粘着性付与樹脂、ガラス繊維やガラスビー
ズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔
料、着色剤や酸化防止剤などの粘着層に添加されること
のある適宜な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。

【００３３】光学素材の片面又は両面への粘着層の付設
は、適宜な方式で行いうる。ちなみにその例としては、
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粘着性物質ないしその組成物を
溶解又は分散させて１０〜４０重量％程度の粘着剤液を
調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式
で光学素材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材上に移
着する方式などがあげられる。

【００３４】粘着層は、異なる組成又は種類等のものの
重畳層として光学素材の片面又は両面に設けることもで
きる。また両面に設ける場合に、光学素材の表裏におい
て異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもでき
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、就中５〜２０
０μm、特に１０〜１００μmとされる。

【００３５】なお本発明において、上記した光学部材を
形成する光学素材や粘着層は、例えばサリチル酸エステ
ル系化合物やベ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
適宜な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。

【００３６】本発明による処理対象の積層体は、少なく
とも１層の光学素材と少なくとも１層の粘着層を有する
ものである。従って２層以上の光学素材又は／及び２層
以上の粘着層を有する積層体であってもよい。なお積層
体の粘着層が露出する場合には、図例の如くセパレータ
３などを仮着して汚染等より保護することが好ましい。
セパレータは、例えばシリコーン系や長鎖アルキル系や
フッ素系等の適宜な剥離剤でコート処理したフィルムや
そのラミネートなどとして得ることができる。また光学
素材が露出する場合にはその面に表面保護フィルムを接
着した積層体とすることもできる。

【００３７】本発明による光学部材の製造は例えば、少
なくとも光学素材と粘着層を有する長尺の積層体を所定
凹凸の繰り返し構造を有する切断刃を介した切断方式や
打ち抜き方式等にて所定サイズの光学部材に成形する方
法などにより行うことができる。その場合、切断面を切
削等により平滑化処理することは通例不要であるが、微
細なクラックや粘着層のはみ出し等があるときには必要
に応じて平滑化処理してもよい。また前記の切断や打ち
抜き等の処理は、複数の積層体の積み重ね体に対して行
うこともできる。

【００３８】前記の切断等により形成される積層体の側
辺は、波形、矩形、台形又はジグザグ形による凹凸の繰
り返し構造に成形したものとされる。その側辺の成形例
を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した。図２（ａ）の
如き波形、図２（ｂ）の如き台形ないし矩形、図２
（ｃ）の如きジグザグ形（三角形）による凹凸の繰り返
し構造とすることにより、成形ロス（裁断ロス）の発生
を防止することができる。

【００３９】前記の波形や矩形、台形やジグザグ形によ
る繰り返し構造における凹凸の寸法は、光学部材のサイ
ズなどに応じて適宜に決定しうるが、側面で露出する粘
着層の引き出し防止等の点よりはピッチｐが０．２〜２
０mm、就中１〜１５mm、特に２〜１０mmで、その凸部に
基づく突出長ｈが０．２〜１０mm、就中８mm以下、特に
０．３〜５mmの凹凸の繰り返し構造としたものが好まし
い。

【００４０】なお図２（ｂ）の如き台形からなる凹凸の
繰り返し構造とする場合、上辺ｙの長さは側面で露出す
る粘着層の引き出し防止等の点より０．１mm以上、就中
０．２mm以上、特に０．３mm以上とすることが好まし
く、その上辺の長さをピッチの半分（ｐ／２）とするこ
とで矩形凹凸の繰り返し構造とすることができる。

【００４１】前記した波形や矩形、台形やジグザグ形に
よる凹凸の繰り返し構造とした側辺は、光学部材（積層
体）の周辺の全部であってもよいし、一部であってもよ
い。一部とする場合には、少なくとも一側辺の全部、就
中、対辺等の二辺が当該凹凸の繰り返し構造とされてい
ることが好ましい。当該凹凸の繰り返し構造は、波形、
矩形、台形又はジグザグ形の２種以上が組み合わされた
ものであってもよい。

【００４２】本発明による光学部材は、その凹凸の繰り
返し構造とした側辺が粘着層の引き出し現象を防止して
糊汚染が回避され、製造や加工等のライン上を搬送する
場合に光学部材の側面がラインのガイド面等に接着して
走行を乱すことなどが防止されて液晶表示装置等の各種
装置の組立形成などに好ましく用いることができる。就
中、例えば端面の汚染等が問題となる精密用途の光学部
材や、ライン上を搬送する用途の光学部材を用いて形成
する装置などに好ましく用いることができる。

【００４３】

【実施例】実施例１ 幅５５cm、厚さ７０μmのポリビニルアルコール系偏光
フィルムの長尺体の両面に厚さ２０μmのポリビニルア
ルコール系接着層を介して厚さ８０μmのトリアセチル
セルロースフィルムを接着して偏光板を形成しつつ、そ
の片面にセパレータ上に設けた厚さ２０μmのアクリル
系粘着層をセパレータと共に接着して積層体とし、その
積層体より波形凹凸の繰り返し構造を有する刃型を介し
１３吋サイズで打ち抜いて１万枚の光学部材を得た。な
お波形凹凸のピッチｐは３mm、凸部の突出長ｈは０．５
mmとした。

【００４４】実施例２ ピッチｐが５mmで凸部の突出長ｈが１mmであり、上辺長
が０．５mmの台形凹凸の繰り返し構造を有する刃型を介
し打ち抜いたほかは実施例１に準じて光学部材を得た。

【００４５】実施例３ ピッチｐが８mmで凸部の突出長ｈが４mmであるジグザグ
形凹凸の繰り返し構造を有する刃型を介し打ち抜いたほ
かは実施例１に準じて光学部材を得た。

【００４６】比較例 直線状の刃型を介し打ち抜いたほかは実施例１に準じて
光学部材を得た。

【００４７】評価試験 実施例、比較例で得た光学部材について側辺における粘
着感、糊欠け及び糊汚染の有無を調べ、その結果を次表
に示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図

【図２】側辺の凹凸形状の説明図

【符号の説明】

１：光学素材 ２：粘着層 ３：セパレータ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学素材に粘着層を設けた積層体からな
   り、その積層体の側辺を波形、矩形、台形又はジグザグ
   形による凹凸の繰り返し構造に、その凹凸の繰り返し構
   造を有する切断刃を介し成形してなり、前記凹凸の繰り
   返し構造のピッチが０．２〜２０ mm で、その凸部に基づ
   く突出長が０．２〜１０ mm であることを特徴とする光学
   部材。
2. 【請求項２】請求項１において、凹凸の繰り返し構造に
   成形した側辺が積層体の周辺の全部又は一部である光学
   部材。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、光学素材が偏光
   板、位相差板又は輝度向上板の１種又は２種以上である
   光学部材。