JP3574158B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶表示装置に用いる偏光板に係り、特に表面の反射が少なく傷が付き難く且つ汚染やゴミの付着が少ない液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の偏光板は、液晶表示装置の表面反射を減らす事で、特に屋外での視認性を向上させるために偏光板上に真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により無機コート膜形成する事が行われている。強度や耐久性を確保するために無機コートの下地にハードコート層を設けたり無機コート膜を表面に形成したアクリルフィルムを偏光板に貼り付ける方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の技術では、指紋等の汚れが着き易く、又一度着いてしまうと汚れがとれ難いという課題があった。また、偏光板表面に水滴が着き易く水滴が着いたまま短時間でも放置すると、無機コート膜の剥離やクラックの発生が起こるという課題があった。又偏光板は静電気によるゴミや汚れの付着に対しても敏感で種種の汚れに対して弱いという欠点を有していた。
【０００４】
これを回避する方法として無機コート膜上にフッ素樹脂薄膜を設ける方法（特開平０３−２６６８０１）が提示されているが、密着力、膜強度、表面硬度等が不足し、実用となる物ではない。また、膜強度が確保できる厚い保護膜では、光学特性に影響を与え、反射率の増加、光干渉による色付き、膜厚の不均一性に起因する視認性の低下が発生した。
【０００５】
そこで本発明はこの様な課題を解決するためのもので、その目的とするところは、表面反射が少ない無機コート膜着き偏光板の表面を、視認性を損なう事無く撥水性、防汚性に優れ、耐久性も備えた表面に改質し、作業性にも優れた液晶表示装置を提供する事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、対向して配置した一対の基板間に液晶層を有する液晶パネル、及び前記一対の基板のうち少なくとも一方の前記基板の外面側に配置された偏光板を具備する液晶表示装置において、前記偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面に対向する第２の面とを有してなり、前記偏光板の前記第２の面上に、ハードコート層が形成されてなり、前記ハードコート層上に、反射防止処理によって無機コート膜からなる減反射層が形成されてなり、前記減反射層上に、導電性膜が形成されてなり、前記導電性膜上に、防汚層が形成されてなることを特徴とする。
【０００７】
他方の前記基板の外面側に配置された第２の偏光板を具備し、前記第２の偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面と反対側の第２の面とを有してなり、前記第２の偏光板の前記第２の面上に、第２のハードコート層が形成されてなり、前記第２のハードコート層上に、反射防止処理によって無機コート膜からなる第２の減反射層が形成されてなり、前記第２の減反射層上に、第２の導電性膜が形成されてなり、前記第２の導電性膜上に、第２の防汚層が形成されてなることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の液晶表示装置は、対向して配置した一対の基板間に液晶層を有する液晶パネル、及び前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外面側に配置された偏光板を具備する液晶表示装置において、前記偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面に対向する第２の面とを有してなり、前記偏光板の前記第２の面側に防汚層を有し、前記偏光板は偏光層、およびその偏光層を支持する支持体層を有し、前記支持体層と前記防汚層との間には、減反射層及び導電性膜を有し、前記導電性膜は前記減反射層と前記防汚層との間に、部分的に形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
前記減反射層は、無機コート膜からなることが好ましい。
【００１０】
前記防汚層は、含フッ素シラン化合物を含むことが好ましい。
【００１１】
前記含フッ素シラン化合物は、下記式Ｉで示される含フッ素シラン化合物、前記式Ｉのオリゴマーおよび前記式Ｉのポリマーからなる群より選択される化合物を含むことが好ましい。
式Ｉ
（Ｒ^１）_ａ （Ｒ^２）_ｂ −Ｓｉ−（Ｘ）_ｃ
ここで、Ｒ^１はフッ素を含む有機基であり、Ｒ^２は水素または有機基であり、Ｘはハロゲン基、水酸基、アミノ基、アルコキシ基およびこれらの基の一部が置換された基から選択され、ａ、ｂ、ｃは１≦ａ≦３、０≦ｂ≦２、１≦ｃ≦３である。
前記含フッ素シラン化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリクロロシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、ビス（パーフルオロプロピルメチル）ジアミノシラン、２−（パーフルオロオクチル）−エチルトリアミノシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、および３、３，３−トリフルオロプロピルトリクロロシランからなる群より選択される化合物を含むことが好ましい。
【００１５】
【作用】
液晶パネルの外面側の偏光板に無機の表面減反射層を形成する事により表面反射が抑えられ明るいパネルが実現できと共に表面の硬度が増し作業中などに傷を着ける事がなくなる。又更にその上に透明な導電性の超薄膜と防汚性の薄膜を形成する事により、偏光板の帯電による汚れ、又水や指紋等による汚れを防いだり、あるいは汚れた場合でもそれをとれ易くする事ができる。透明な導電性の薄膜は数Å〜数十Åの厚さで下の表面減反射層に用いられるＳｉＯ_２が部分的に露出している。この様に透明な導電性の薄膜は膜厚が極めて薄い為光学的な減反射特性には影響を及ぼさず、且つ露出しているＳｉＯ_２の表面には極性の大きな−ＯＨ基が有るので、ここにフッ素基を含む有機ケイ素化合物等を反応させ密着力の極めて強い、導電性のある、且つ防汚性のある表面を形成させる事ができる。特にパネルの表面は汚れやゴミが付き易く、パネルの裏面では傷と静電気によるゴミが付き易いので、偏光板上に付ける薄膜の種類を表と裏の偏光板で変える事も効果を有効に発揮する手段となる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。
【００１７】
図１は、本発明の１実施例であり、液晶パネルの偏光板に表面減反射層と実質的に透明な導電性薄膜層、防汚層を積層した例である。
【００１８】
液晶パネルは、上ガラス基板２３と液晶層２１、シール２２、下ガラス基板２４により構成されており、さらに上ガラス基板２３上には表側偏光板２５が貼り付けられている。該表側偏光板２５の上には、表面減反射層２７、透明導電性薄膜１１、防汚層１２が形成されている。表面減反射層２７は該表側偏光板２５の表面反射を減らすと共に表面の硬度を増して表面に傷が付かないようにする目的で形成してある。透明導電性薄膜１１は、金属又はＩＴＯ等の導電膜を極薄に付ける。そしてその後防汚層１２を形成する。
【００１９】
一方下ガラス基板２４には裏側偏光板２６が貼り付けてあり、表側偏光板２５と同様表面減反射層２７、透明性導電性薄膜１１、防汚層１２が形成されている。２８は、背面照明光である。以上の構成により表面反射を減少させ傷が付きにくいというだけでなく、偏光板の帯電によるゴミ等の付着、又水や指紋等による汚れを防ぎ、万が一汚れが付着した場合でもそれがとれ易いという高性能な表面を作る事ができる。
【００２０】
図２は、従来例であり、液晶パネルの偏光板に表面減反射層のみを使用した例である。
【００２１】
表側偏光板２５の上には、表面減反射層２７しか形成されておらず、裏側偏光板２６にも表面減反射層２７しか形成されていない。その為表面反射を減少させ、傷が付きにくいという効果はあるが、偏光板の帯電によるゴミ等の付着、又水や指紋等による汚れを防いだり、とれ易くする事はできなかった。
【００２２】
図３は、本発明の別の実施例であり、液晶パネルの裏面の偏光板に表面減反射層と実質的に透明な導電性薄膜層の２層を使用し、パネルの表面の偏光板は表面減反射層と防汚層の２層を積層した例である。
【００２３】
液晶パネルは、上ガラス基板２３と液晶層２１、シール２２、下ガラス基板２４により構成されており、さらに上ガラス基板２３上には表側偏光板２５が貼り付けられている。表側偏光板２５の上には、表面減反射層２７と防汚層３２が形成されている。下ガラス基板２４には、裏側偏光板２６が形成されており、更に裏側偏光板２６の上には表面減反射層２７と透明導電性薄膜３１が形成されている。表側と裏側の偏光板の表面に形成する薄膜の種類が異なるのは、表側は水による汚れや手で触れる可能性が高く、裏側は背面光源に用いるアクリルの光拡散板に近く設置されるため帯電し易くゴミ等が付着する可能性が大きいためである。
【００２４】
図４は、本発明の参考例であり、背面照明に用いる光拡散板４１の表面に貼り付ける偏光板２６の上にはパネルの表側偏光板２６の上と同様表面減反射層、透明導電性薄膜４２、防汚層４３が形成されている。この例では光拡散板４１が、アクリルで作られているため非常に帯電し易くゴミや汚れを吸着して表示品質を著しく損なう事があったが、透明導電性薄膜４２を表面減反射層２７の上に形成してあるため、帯電による前記のような不都合は解消された。
【００２５】
図５は、本発明の別の参考例である。液晶パネルの背面照明に用いる光拡散板４１の表面に表面減反射層２７と実質的に透明な導電性薄膜層５１の２層を形成した偏光板を貼り、パネルの表面の偏光板２５上には表面減反射層２７と防汚層５２の２層を積層した例である。この例では、表側の偏光板は表面反射を防ぎ傷が付き難く、水や指紋が付きにくいという特徴を有しているが、光拡散板４１の上に貼り付けた偏光板は、傷が付き難く帯電しにくいという性能を、図４で示した例より少ない膜数で実現している。
【００２６】
図６は、本発明の原理を説明した図である。上ガラス基板２３の上に偏光板２５を貼り付けた部分を拡大して示している。偏光板２５の上には表面減反射層６１と更にその上には透明導電膜６２、防汚層６３が形成されている。透明導電膜６２は導電性の金属やＩＴＯを数Å〜数十Åの厚さで形成した物で実際には膜と言うより島状に部分的に形成されている。従って部分的にはその下のＳｉＯ２が露出し、更にその上に付ける防汚層６３の密着力を増している。透明導電膜６２と防汚層６３の厚さは極めて小さいため表面減反射層の効果を減ずる事はない。
以下に防汚層（防汚染性膜）の製造方法の代表例を記載する。
【００２７】
防汚層の製造方法を以下に示す。
【００２８】
（製造方法１）
（実施例１−１）
偏光板上にアンチグレア効果を有したハードコート層を形成した。塗布後光重合させ、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散した構造をとっている。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は１５％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＺｒＯ_２ 層とＳｉＯ_２ 層の混合膜厚がλ／４、ＺｒＯ_２ 層がλ／４、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００２９】
フロリナートＦＣ−４０（住友スリーエム社製）に含フッ素シラン化合物である１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリクロロシランを５ｗｔ％溶かした溶液に、得られた無機コート膜付き偏光板を、メタノールで洗浄し、十分に乾燥させた後、２０℃において１分間浸漬した。１０ｃｍ／秒の速度で偏光板を引き上げ、相対湿度５０％、温度５０℃雰囲気で１０分間放置した。その後、フロリナートＦＣ−４０により洗浄を行なった。洗浄後の無機コート膜付き偏光板の外観、反射防止特性に変化は見られなかった。形成された含フッ素シラン化合物層の厚さは１００Å以下であった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００３０】
このように複数層が設けられた偏光板は、偏光子、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム、ハードコート層、無機コート層からなる減反射層、および含フッ素シラン化合物層を有している。
【００３１】
偏光板上の無機コート膜および含フッ素シラン化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００３２】
この無機コート膜付き偏光板をＭＩＭ（メタル−インシュレーター−メタル）駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００３３】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００３４】
（実施例１−２）
厚さ０．２ｍｍのアクリル板上にハードコート層を形成した。塗布後熱重合させ、シロキサン樹脂中にシリカ微粒子が分散した構造をとっており、鉛筆硬度で５Ｈであった。このアクリル板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＴｉＯ_２ 層がλ／２、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００３５】
真空を保持したまま、アルゴンとビス（パーフルオロプロピルメチル）ジアミノシランを９：１に混合した気体を、真空度が０．０１Ｔｏｒｒになる様真空槽内に導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波磁場により雰囲気をプラズマ化し、無機コート膜の表面と反応させた。形成された含フッ素シラン化合物層の厚さは１００Å以下であり、この処理によって外観、反射防止特性に変化は見られなかった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００３６】
このようにして作製したアクリル板を、アクリル系の接着剤を介して偏光板に貼りつけて得られた、複数層が設けられた偏光板は、偏光子、ＴＡＣフィルム、アクリル板、接着層、ハードコート層、無機コート膜からなる減反射層、含フッ素シラン化合物層を有している。
【００３７】
無機コート膜および含フッ素シラン化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００３８】
この無機コート膜付き偏光板をＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００３９】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００４０】
（実施例１−３）
偏光板上にアンチグレア効果を有したハードコート層を形成した。塗布後光重合させ、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散した構造をとっている。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は７％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成はＭｇＦ_２ 層λ／４の単層とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００４１】
フロリナートＦＣ−４０（住友スリーエム社製）に含フッ素シラン化合物である２−（パーフルオロオクチル）−エチルトリアミノシランを１ｗｔ％溶かした溶液に、得られた無機コート膜付き偏光板を、アルカリ洗浄後純水ですすぎ、十分に乾燥させた後、２０℃において５分間浸漬した。１０ｃｍ／秒の速度で偏光板を引き上げ、相対湿度５０％、温度５０℃雰囲気で１０分間放置した。その後、フロリナートＦＣ−４０により洗浄を行なった。洗浄後の無機コート膜付き偏光板の外観、反射防止特性に変化は見られなかった。形成された含フッ素シラン化合物層の厚さは１００Å以下であった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００４２】
偏光板上の無機コート膜および含フッ素シラン化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００４３】
この無機コート膜付き偏光板を単純マトリクス駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００４４】
この液晶パネルの背面に反射板を配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００４５】
（実施例１−４）
偏光板上にアクリル樹脂のハードコート層を形成した。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は０．５％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＺｒＯ_２ 層とＳｉＯ_２ 層の混合膜厚がλ／４、ＺｒＯ_２ 層がλ／４、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００４６】
得られた無機コート膜付き偏光板を酸素プラズマに曝した後スピンナーにセットし、２フロリナートＦＣ−７０（住友スリーエム社製）に１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランを３ｗｔ％溶かした溶液を滴下して、３０００ｒｐｍの回転速度で塗布した。相対湿度５０％、温度５０℃雰囲気で１時間放置した。その後、フロリナートＦＣ−７０により洗浄を行なった。洗浄後の無機コート膜付き偏光板の外観、反射防止特性に変化は見られなかった。形成された含フッ素シラン化合物層の厚さは１００Å以下であった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００４７】
偏光板上の無機コート膜および含フッ素シラン化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００４８】
この無機コート膜付き偏光板をＭＩＭ駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００４９】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００５０】
以上実施例を挙げて説明してきたが、使用する含フッ素シラン化合物は特許請求範囲に示される一般式のものであれば、本発明の目的を達成できることは言うまでもない。
【００５１】
前述とは異なる構成の防汚層の製造方法を以下に示す。
【００５２】
（製造方法２）
（実施例２−１）
ＳｉＯ_２ ７０ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３３０ｗｔ％を混合し、焼結し、多孔質のタブレットを形成した。このタブレットを密閉容器に入れてロータリーポンプによって１０^−３Ｔｏｒｒまで排気した。この時、タブレットは１００℃に加熱した。タブレット冷却後、タブレットが浸漬する様に密閉容器にヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを導入し、密閉容器を大気圧に戻してタブレットにヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを含浸させた。以上のように得られたタブレットを予め電子ビーム加熱できる様に、真空槽内にセットしておいた。
【００５３】
他方、偏光板上にアンチグレア効果を有したハードコート層を形成した。塗布
後光重合させ、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散した構造をとっている。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は１５％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、電子ビーム加熱による真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。本実施例に用いた蒸着装置は、真空槽、電子ビーム銃、蒸着源となるタブレットを設置する円盤状のタブレット設置台を有している。蒸着すべき材料のタブレットはそれぞれタブレット設置台の円周にそって設置される。この台は回転手段に接続されており、蒸着すべき材料のタブレットは電子ビームが照射される位置に回転移動される機構になっている。また、この蒸着装置は、遮蔽板を有し、電子ビームの照射位置は閉口している。また、本実施例では二酸化ケイ素のタブレット、酸化ジルコニウムのタブレット、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを含浸させたセラミックス製のタブレットを用いた。被処理基板である偏光板はハードコート層表面が蒸着源に向くようにセットした。まず、真空槽内を排気口より排気手段を用いて１０−５Ｔｏｏｒ以下まで排気し、無機コート膜を形成した。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＺｒＯ_２ 層とＳｉＯ_２ 層の混合膜厚がλ／４、ＺｒＯ_２ 層がλ／４、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００５４】
表面減反射層である無機コート膜形成後、真空を保持したまま、予めセットされたセラミックス製タブレットを電子ビームによってセラミックスが蒸発しない様に加熱し、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランだけを２０秒間蒸発させ無機コート膜に反応あるいは吸着させた。真空槽内からとり出した無機コート膜付き偏光板の外観、反射防止特性に変化は見られなかった。形成されたフッ素を含む有機ケイ素化合物層の厚さは１００Å以下であった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００５５】
このように複数層が設けられた偏光板は、偏光子、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム、ハードコート層、無機コート層からなる減反射層、およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層を有している。
【００５６】
偏光板上の無機コート膜およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００５７】
この無機コート膜付き偏光板をＭＩＭ（メタル−インシュレーター−メタル）駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００５８】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。車載用や屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００５９】
（実施例２−２）
厚さ０．２ｍｍのアクリル板上にハードコート層を形成した。塗布後熱重合させ、シロキサン樹脂中にシリカ微粒子が分散した構造をとっており、鉛筆硬度で５Ｈであった。このアクリル板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＴｉＯ_２ 層がλ／２、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。真空槽内から取り出して、良好な反射防止処理を確認した。
【００６０】
多孔質アルミナのタブレットに、実施例１と同様な方法で３，３，３，−トリフルオロプロピルトリクロロシランを含浸させた。このタブレットを予め抵抗加熱できる様に、真空槽内にセットしておき、無機コート膜付きアクリル板を同真空槽内にセットした。１０^−６Ｔｏｒｒまで排気し、酸素プラズマに曝した後、予めセットされたセラミックス製タブレットを電気抵抗で加熱し、３，３，３，−トリフルオロプロピルトリクロロシランだけを３０秒間蒸発させ無機コート膜に反応あるいは吸着させた。形成されたフッ素を含む有機ケイ素化合物層の厚さは１００Å以下であり、この処理によって外観、反射防止特性に変化は見られなかった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００６１】
このようにして作製したアクリル板を、アクリル系の接着剤を介して偏光板に貼りつけて得られた、複数層が設けられた偏光板は、偏光子、ＴＡＣフィルム、アクリル板、接着層、ハードコート層、無機コート膜からなる減反射層、およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層を有している。
【００６２】
無機コート膜およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００６３】
この無機コート膜付き偏光板をＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００６４】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。車載用や屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００６５】
（実施例２−３）
偏光板上にアンチグレア効果を有したハードコート層を形成した。塗布後光重合させ、アクリル樹脂中にシリカ粒子が分散した構造をとっている。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は７％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成はＭｇＦ_２ 層λ／４の単層とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。真空槽内から取り出して、良好な反射防止処理を確認した。
【００６６】
多孔質窒化ケイ素のタブレットに、実施例１と同様な方法で２−（パーフルオロオクチル）−エチルトリアミノシランを含浸させた。このタブレットを予めランプ加熱できる様に、真空槽内にセットしておき、無機コート膜付き偏光板を同真空槽内にセットした。１０^−６Ｔｏｒｒまで排気し、酸素プラズマに曝した後、予めセットされたセラミックス製タブレットをランプの輻射熱で加熱し、２−（パーフルオロオクチル）−エチルトリアミノシランだけを３０秒間蒸発させ無機コート膜に反応あるいは吸着させた。形成されたフッ素を含む有機ケイ素化合物層の厚さは１００Å以下であり、この処理によって外観、反射防止特性に変化は見られなかった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００６７】
偏光板上の無機コート膜およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００６８】
この無機コート膜付き偏光板を単純マトリクス駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００６９】
この液晶パネルの背面に反射板を配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００７０】
（実施例２−４）
多孔質アルミナのタブレットに、実施例１と同様な方法で１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランを含浸させた。このタブレットを予め電子ビーム加熱できる様に、真空槽内にセットしておいた。
【００７１】
他方、偏光板上にアクリル樹脂のハードコート層を形成した。表面は鉛筆硬度で３Ｈであり、曇度は０．５％であった。この偏光板を真空槽内にセットし、真空蒸着法により、基板温度５０℃で、ハードコート層上に反射防止処理を行なった。膜構成は下地からＳｉＯ_２ 層がλ／４、ＺｒＯ_２ 層とＳｉＯ_２ 層の混合膜厚がλ／４、ＺｒＯ_２ 層がλ／４、最上層のＳｉＯ_２ 層がλ／４とした（ここでλ＝５２０ｎｍ）。
【００７２】
表面減反射層である無機コート膜形成後、真空を保持したまま、予めセットされたセラミックス製タブレットを電子ビームによってセラミックスが蒸発しない様に加熱し、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランだけを２０秒間蒸発させ無機コート膜に反応あるいは吸着させた。真空槽内からとり出した無機コート膜付き偏光板の外観、反射防止特性に変化は見られなかった。形成されたフッ素を含む有機ケイ素化合物層の厚さは１００Å以下であった。水の接触角は１００度以上あり、非常に優れた撥水性を示した。
【００７３】
偏光板上の無機コート膜およびフッ素を含む有機ケイ素化合物層の密着性は、碁盤目試験１００／１００と良好で、耐擦傷性は＃００００のスチールウールを１ｋｇ／ｃｍ^２ の荷重をかけて１０往復させても傷が認められなかった。また、アルコール、酸、アルカリ、洗剤の滴下実験において異常は認められなかった。
【００７４】
この無機コート膜付き偏光板をＭＩＭ駆動の液晶パネル前面に貼り付け、信頼性試験をおこなった。５０℃、９０％ＲＨで１０００時間の高温高湿試験において、剥がれ、クラック等は発生せず、ヤケも発生しなかった。また−２０℃、２５℃、６０℃の熱衝撃試験においても、異常は認められなかった。２００００ラングレイの日光暴露試験においても、異常は認められなかった。
【００７５】
この液晶パネルの背面にバックライトユニットを配し、液晶表示装置を組み立てた。表面反射の少ない、視認性の優れたディスプレイを達成できた。試みに指で触れてみたが、指紋は付きにくく、付いた指紋も容易に拭き取ることができた。また、汚れが激しい場合でも、中性洗剤や市販の眼鏡クリナー等でクリーニングすることにより、初期の特性に回復させることができた。屋外使用も含めた、ポータブルユースに適した液晶表示装置を提供できた。
【００７６】
以上実施例を挙げて説明してきたが、使用するフッ素を含む有機ケイ素化合物は種々考えられ、分解せずに減圧下で蒸発するものであれば、本発明の目的を達成できることは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、以上に述べたように表面反射の少ない、傷の付きにくいゴミや汚染等の付き難い偏光板とそれを用いた液晶表示装置を実現するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例であり、液晶パネルの偏光板に表面減反射層と実質的に透明な導電性超薄膜層、防汚層を積層した例を示す図。
【図２】従来例であり、液晶パネルの偏光板に表面減反射層のみを使用した例を示す図。
【図３】本発明の別の実施例であり、液晶パネルの裏面の偏光板に表面減反射層と実質的に透明な導電性超薄膜層の２層を使用し、パネルの表面の偏光板は表面減反射層と防汚層の２層を積層した例を示す図。
【図４】本発明の参考例であり、液晶パネルの背面照明に用いる光拡散板の表面に表面減反射層と実質的に透明な導電性超薄膜層、防汚層を形成した偏光板を貼り付けた例を示す図。
【図５】本発明の別の参考例であり、液晶パネルの背面照明に用いる光拡散板の表面に表面減反射層と実質的に透明な導電性超薄膜層の２層を形成した偏光板を貼り、パネルの表面の偏光板は表面減反射層と防汚層の２層を積層した例を示す図。
【図６】本発明の原理を説明した見取り図である。
【符号の説明】
１１・・・透明導電性薄膜
１２・・・防汚層
３１・・・透明導電性薄膜
３２・・・防汚層
４２・・・透明導電性薄膜
４３・・・防汚層
５１・・・透明導電性薄膜
５２・・・防汚層
６１・・・表面減反射層
６２・・・透明導電性薄膜
６３・・・防汚層

Claims (6)

1. 対向して配置した一対の基板間に液晶層を有する液晶パネル、及び前記一対の基板のうち少なくとも一方の前記基板の外面側に配置された偏光板を具備する液晶表示装置において、
   前記偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面に対向する第２の面とを有してなり、
   前記偏光板の前記第２の面上に、ハードコート層が形成されてなり、
   前記ハードコート層上に、反射防止処理によって無機コート膜からなる減反射層が形成されてなり、
   前記減反射層上に、導電性膜が形成されてなり、
   前記導電性膜上に、防汚層が形成されてなることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   他方の前記基板の外面側に配置された第２の偏光板を具備し、
   前記第２の偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面と反対側の第２の面とを有してなり、
   前記第２の偏光板の前記第２の面上に、第２のハードコート層が形成されてなり、
   前記第２のハードコート層上に、反射防止処理によって無機コート膜からなる第２の減反射層が形成されてなり、
   前記第２の減反射層上に、第２の導電性膜が形成されてなり、
   前記第２の導電性膜上に、第２の防汚層が形成されてなることを特徴とする液晶表示装置。
3. 対向して配置した一対の基板間に液晶層を有する液晶パネル、及び前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の外面側に配置された偏光板を具備する液晶表示装置において、
   前記偏光板は、前記液晶パネルと向かい合う第１の面と、その第１の面に対向する第２の面とを有してなり、
   前記偏光板の前記第２の面側に防汚層を有し、
   前記偏光板は偏光層、およびその偏光層を支持する支持体層を有し、
   前記支持体層と前記防汚層との間には、減反射層及び導電性膜を有し、
   前記導電性膜は前記減反射層と前記防汚層との間に、部分的に形成されてなることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項３に記載の液晶表示装置において、
   前記減反射層は、無機コート膜からなることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１又は３に記載の液晶表示装置において、前記防汚層は、含フッ素シラン化合物を含むことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項５に記載の液晶表示装置において、
   前記含フッ素シラン化合物は、下記式Ｉで示される含フッ素シラン化合物、前記式Ｉのオリゴマーおよび前記式Ｉのポリマーからなる群より選択される化合物を含むことを特徴とする液晶表示装置。
   式Ｉ
   （Ｒ^１）_ａ （Ｒ^２）_ｂ −Ｓｉ−（Ｘ）_ｃ
   ここで、Ｒ^１はフッ素を含む有機基であり、Ｒ^２は水素または有機基であり、Ｘはハロゲン基、水酸基、アミノ基、アルコキシ基およびこれらの基の一部が置換された基から選択され、ａ、ｂ、ｃは１≦ａ≦３、０≦ｂ≦２、１≦ｃ≦３である。

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