JPH10253827A - 光学素子およびその光学検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剥離フィルムおよび／または保護フィルムを
積層したままの状態で製造工程中の検査が可能な光学素
子およびその検査方法を提供する。 【解決手段】 光学補償板３、偏光板などとともに、実
質的に光学的等方性のポリオレフィンからなる剥離フィ
ルムおよび／または保護フィルム５、２を用いることを
特徴とする光学素子１ａ、およびこれらのフィルムを剥
離せずに光学素子を光学的に検査することを特徴とする
光学検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
に用いられる光学素子およびその光学検査方法に関する
ものである。より詳細には、実質的に光学的等方性を示
すポリオレフィンフィルムを剥離フィルムおよび／また
は保護フィルムとして用いた光学素子およびその光学的
な検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（以下「ＬＣＤ」という）
には偏光フィルムが使用され、偏光フィルムとしては、
ポリビニルアルコールに沃素を吸着させたものや、可染
性透明フィルムを二色性色素で染色したものなどが用い
られる。これらの偏光フィルムは腰が弱く、自己保持性
がなく、耐候性や耐薬品性に乏しいことなどから、トリ
アセチルセルロースなどの透明高分子と積層し偏光板と
して使用されることが多い。

【０００３】また、ＬＣＤの表示機能は、偏光子として
の偏光板に入光した光が液晶セルを透過した後、検光子
としての偏光板を通過することにより発揮されるが、液
晶セルの表示形式、液晶の性質等により必然的に画像が
着色されたり、視野角が狭小になるなど表示品位が損な
われることがある。このような液晶セルの表示品位の低
下を補うために、液晶セルの面上に光学補償板を設置す
ることがある。具体的な光学補償板としては、ＳＴＮ形
式ＬＣＤの色補償のための補償板、ＴＦＴ形式ＬＣＤの
視野角補償板などが挙げられる。

【０００４】通常、これらの偏光板や光学補償板は、液
晶セルの表面に貼り付けて使用するため、一方の表面に
粘接着剤層を形成してその上に剥離フィルムを貼付し、
また反対側の面には保護のために保護フィルムを貼付す
る。これらの剥離フィルムおよび保護フィルムに使用す
る材料としては、トリアセチルセルロース、ポリビニル
アルコール、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−
ビニルアセテート共重合体などが挙げられるが、これら
はそれぞれ、高価格であり、温度や湿度の影響を受けや
すく、あるいは光学的に等方でない（光学的異方性を示
す）等の欠点を有する。

【０００５】光学的異方性を示す剥離フィルムおよび／
または保護フィルムを設けた積層フィルムを、偏光板の
間に挟み白色光で観察すると、干渉色が発生したり、筋
状の位相差ムラが生ずる。このような剥離フィルムおよ
び／または保護フィルムを設けたままで光学素子の検査
を行うと、微弱な光学的欠陥（位相差ムラやキズ等）の
検出がきわめて困難であるばかりでなく、それらの欠陥
が光学素子に起因するものか剥離フィルムおよび／また
は保護フィルムに起因するものかが不明である。剥離フ
ィルムおよび／または保護フィルムを剥離して検査を行
おうとすると、剥離工程が必要になるため労力を要し、
さらに一度剥離したフィルムの再使用は困難なことが多
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、剥離フィル
ムおよび／または保護フィルムを積層したままの状態で
光学的な検査が可能な光学素子およびその検査方法を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１は、実質的
に光学的等方性を示すポリオレフィンフィルムを剥離フ
ィルムおよび／または保護フィルムとして用いたことを
特徴とする光学素子に関するものである。本発明の第２
は、上記実質的に光学的等方性を示すポリオレフィンフ
ィルムを、離型剤で処理したことを特徴とする光学素子
である。本発明の第３は、上記実質的に光学的等方性を
示すポリオレフィンフィルムが、メチルペンテンのポリ
マーまたはコポリマーフィルムからなることを特徴とす
る光学素子である。本発明の第４は、上記メチルペンテ
ンのポリマーまたはコポリマーフィルムを、離型剤で処
理したことを特徴とする光学素子である。本発明の第５
は、上記離型剤がシリコーン類であることを特徴とする
光学素子である。また、本発明の第６は、上記光学素子
の剥離フィルムおよび／または保護フィルムを剥離せず
に、光学素子を光学的に検査することを特徴とする光学
検査方法に関するものである。

【０００８】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本
発明は、実質的に光学的等方性を示すポリオレフィンフ
ィルムを剥離フィルムおよび／または保護フィルムとし
て用いた光学素子である。本発明にいう光学素子とは、
前記のような偏光板や光学補償板であり、光学補償板と
は、ＬＣＤにおける液晶セルの表示品位を向上させる機
能を有するものである。すなわち、ＬＣＤにおいては液
晶表示形式や液晶の性質等によって画像が着色された
り、視野角が狭小になるなど、表示品位の損なわれるこ
とがあるので、これを光学的に補償する。従って液晶セ
ルの有する光学的な性質を補償する機能を有するもので
あれば、いずれも用いることができる。

【０００９】光学補償板は単独で用いられるが、それ自
体の自己支持性が不十分であって単独使用が困難な場合
（以下「光学補償層」という）には、光学補償層を直接
または適当な粘接着剤層を介して光学的等方性基板と積
層したものを光学補償板として用いる。また光学補償層
が低分子または高分子の液晶の場合には、光学的等方性
基板上に光学補償層のための配向処理を行った層を設
け、その層の上に光学補償層を形成することもできる。

【００１０】上記粘接着剤層に用いる粘接着剤として
は、各種のものを使用することができる。例えば、天然
ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ＳＢＲ、スチレンとブ
タジエンとのブロック共重合体、ポリビニルエーテル、
各種アクリル酸化合物類共重合体、ポリテルペン、ロジ
ンおよびその誘導体、クマロンインデン樹脂、石油系炭
化水素樹脂等の粘接着付与性樹脂に、必要により可塑
剤、充填剤、酸化防止剤等を添加し、さらに必要に応じ
溶剤を添加して溶解したもの等を挙げることができる。
またこれらの粘接着剤をベースとして光硬化型としたも
のを使用することもできる。粘接着剤層の形成方法とし
ては、前記粘接着剤を適当な塗布装置、例えばロールコ
ーター、バーコーター、カーテンコーター等を使用して
塗布し、乾燥すればよい。膜厚は適宜選定すればよい
が、機能の点から１〜１００μｍ、好ましくは２〜５０
μｍである。

【００１１】前記配向処理方法としては、液晶セルを形
成する際に使用される公知の方法が用いられ、例えば、
ラビング法、斜方蒸着法、ラングミュア−ブロジェット
（Langmuir-Blodgett）膜形成法等を挙げることができ
る。

【００１２】また、光学補償層の上に保護膜を形成して
もよく、保護膜に使用する材料としては、前記粘接着剤
の他に光学的に等方性の光硬化型接着剤、例えば光硬化
型アクリル系接着剤等を挙げることができる。保護膜の
厚みは適宜選定できるが、機能の点から０.５〜１００
μｍ、好ましくは１〜５０μｍである。

【００１３】本発明でいう、「実質的に光学的等方性を
示す」とは、三次元方向（ｘ、ｙ、ｚ）の屈折率を考え
た場合、いわゆる屈折率楕円体の各軸方向の屈折率相互
の差が小さいことをいい、より正確には、リターデーシ
ョン、すなわち各軸方向の屈折率差の絶対値とフィルム
の厚みの積が、５００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ
以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下であることをい
う。リターデーションが５００ｎｍを超えると、光学的
な検査時に干渉色や位相差ムラが目立つようになり、本
発明の効果が得られない。

【００１４】本発明に使用することができるポリオレフ
ィンとしては、各種ポリエチレン、シンジオタクチック
ポリプロピレン、シンジオタクチックポリスチレン、メ
チルペンテンポリマー、およびメチルペンテンとその共
重合可能な他のモノマーとの共重合体を挙げることがで
き、なかでもシンジオタクチックポリスチレン、メチル
ペンテンポリマーおよびメチルペンテンコポリマーが好
ましく、特にメチルペンテンポリマーおよびメチルペン
テンコポリマーが好ましい。

【００１５】これらのポリオレフィンをフィルムに形成
する方法としては、得られるフィルムが実質的に光学的
等方性になるものであれば特に制限はなく、例えば流延
法や溶融押出法などが挙げられる。剥離性や表面保護性
の機能を目的とする点から、フィルムの厚みは２〜５０
０μｍ、好ましくは５〜１００μｍである。なお、これ
らのフィルムの表面に、必要によってはシリコーン類、
フルオロカーボン類、流動パラフィン、フッ素化油等の
離型剤で処理を施してもよく、なかでもシリコーン類で
処理すると剥離性が著しく向上するため特に好ましい。
また、光学的に等方性を失わない範囲で、片面または両
面にエンボス加工を施してもよい。

【００１６】次に本発明は、実質的に光学的等方性を示
すポリオレフィンフィルムを剥離フィルムおよび／また
は保護フィルムとして積層してなる光学素子を、そのフ
ィルムを積層したままの状態で光学的に検査する方法を
提供するものである。通常、光学補償板や偏光板は強度
の小さいフィルムであることが多いが、ＬＣＤの表示機
能の点では重要な部材である。これらの光学素子におい
ては、長尺品をロール状に巻き取るが、巻取りや巻戻し
等の操作において各種機械装置による機械的な摩擦や擦
過等により損傷を受け易いので、保護のために保護フィ
ルムを積層することが行われる。しかし、前述のよう
に、保護フィルムは光学的に等方性でないものが多いた
め、検査時には剥離せねばならず、このとき新たに欠陥
の発生する懸念がある。一方、光学補償板や偏光板は、
最終的にはＬＣＤの表面に粘接着剤層を介して貼着され
るため、粘接着剤層を設けて、剥離フィルムが貼合され
ている。剥離フィルムは、ＬＣＤへの貼着工程で容易に
剥離することができ、しかも粘接着剤層に損傷や汚染を
引き起こさないことが要求されるので、通常は表面にシ
リコーン処理を施したポリエチレンテレフタレート等が
用いられる。しかし、その複屈折性のため製品検査にお
いて著しく作業効率が損なわれている。これに対して、
本発明では、実質的に光学的等方性のフィルムを剥離フ
ィルムおよび／または保護フィルムに使用しているた
め、これらのフィルムを剥離せずそのままの状態で光学
的欠陥の検査を行うことができる。すなわち、一対の偏
光板の間に上記光学素子を挟んで光を照射し、これらを
透過する光線を調べることにより光学検査を行っても干
渉色や位相差ムラ等の発生がないため、光学素子の微少
な光学的欠陥も容易に検出することができる。

【００１７】また、一般に光学補償板は、偏光板と貼着
して複合した光学素子として使用されることが多いが、
光学補償板、偏光板ともに本発明の剥離フィルムおよび
／または保護フィルムが使用されている場合は、それぞ
れの複合時の貼着面側の上記フィルムを剥離した後、双
方を貼着して複合光学素子を形成し、貼着面の反対側の
面に貼合されている剥離フィルムおよび／または保護フ
ィルムは剥がさずに光学的な検査を行い、欠陥を容易に
検出することができる。しかも複合光学素子は、両面に
剥離フィルムおよび／または保護フィルムが装着されて
いるため、液晶セル表面への貼着直前まで表面が保護さ
れ、検査後の保存や取扱いに多大の注意を払う必要がな
く、光学的検査以後の欠陥品の発生を大幅に減少するこ
とができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。

【実施例】

＜実施例１＞図１は、本発明の光学素子の一例の部分拡
大断面図である。光学素子１ａは、実質的に光学的等方
性の保護フィルム２、光学補償板３、粘着剤層４および
実質的に光学的等方性の剥離フィルム５からなるもので
ある。図２は、本発明の光学素子の他の例の部分拡大断
面図である。光学素子１ｂは、図１に示す光学素子１ａ
において、実質的に光学的等方性の保護フィルム２と光
学補償板３との間に、偏光板６および粘着剤層４を挿入
した形態を有する複合光学素子である。図１および図２
において、実質的に等方性の保護フィルム２は、光学補
償板３または偏光板６を取り扱うときに、それらの面が
汚れたり傷ついたりすることを防止するために設けられ
ている。また、実質的に光学的等方性の剥離フィルム５
は、光学補償板３を液晶セル（図示せず）に貼着するた
めの粘着剤層４を保護するために設けられており、光学
素子１ａ、１ｂを液晶セルに貼着するときに剥離する。

【００１９】図１および図２に示す上記各層についてさ
らに詳しく述べる。実質的に光学的等方性の保護フィル
ム２および剥離フィルム５としては、ともにメチルペン
テンコポリマーフィルム（厚み５０μｍ；商品名：オピ
ュラン(登録商標) Ｘ−４４Ｂ、三井石油化学工業(株)
製）が用いられるが、そのリターデーションは６〜７ｎ
ｍときわめて小さく、光学的に等方性であるということ
ができる。偏光板６は、偏光フィルムをトリアセチルセ
ルロースからなる支持体に挟んだ構造からなる。粘着剤
層４は、いずれも厚み２５μｍの公知の粘着剤からなる
ものである。光学補償板３としては、１枚または複数枚
のポリカーボネートなどからなる一軸延伸ポリマーフィ
ルム、一軸配向液晶高分子フィルム、ねじれ構造を有す
る液晶高分子フィルム、円盤状液晶またはその架橋体か
らなるフィルムなど、光学的に均一で光学補償効果を有
するものであればすべて用いることができる。光学補償
板が自己支持性を有しない場合には、トリアセチルセル
ロース等の光学的等方性基板上に光学補償層として積層
して用いることもできる。

【００２０】このようにして得られた光学素子１ａを、
一対の偏光板の間に挟んで白色光下で検査したところ、
干渉色やムラ等は全く見られず、光学補償板に由来する
微少欠陥、キズなどの検出を容易に行うことができた。
また、同一光学素子１ａから保護フィルム２および剥離
フィルム５を剥離して再度検査したが、新たに欠陥やキ
ズなどを見出すことはできなかった。

【００２１】本発明の光学素子に用いる剥離フィルムお
よび／または保護フィルムは、実質的に光学的等方性で
あるため、これらのフィルムを剥がすことなく、両フィ
ルムを貼着したままの状態で偏光度ムラ、位相差ムラ、
その他の各種欠陥やキズなどの検査を行うことができ
る。特に、光学素子を一対の偏光板に挟んで検査する場
合には、両偏光板の中間に存在する剥離フィルムおよび
／または保護フィルムは、何らの悪影響も及ぼさず、検
査が一層容易になる。

【００２２】図３は、本発明の光学素子を用いたＬＣＤ
の一例を示す略示分解斜視図である。同図において、直
接光学機能に寄与しない支持体や粘着層は省略した。Ｌ
ＣＤ１１は、液晶セル１２、上部偏光板１３、上部光学
補償板１４、下部光学補償板１５、下部偏光板１６、光
拡散板１７およびバックライト１８からなるものであ
る。ここで、上部偏光板１３と上部光学補償板１４、お
よび下部光学補償板１５と下部偏光板１６は、いずれも
図２に示した光学素子１ｂから、実質的に光学的等方性
の剥離フィルム５を剥がして、液晶セル１２の両面にそ
れぞれ貼着したものである。バックライト１８からでた
光は、光拡散板１７、下部偏光板１６および下部光学補
償板１５を経由して液晶セル１２に入射し、次いで上部
光学補償板１４および上部偏光板１３を通って出射す
る。液晶セル１２に電圧を印加することにより透過光を
調節して表示することができるが、上部光学補償板１４
および下部光学補償板１５は、位相を調節することによ
りＬＣＤの着色や視野角特性の改良を行う。

【００２３】＜実施例２＞実施例１で使用したメチルペ
ンテンコポリマーフィルムの表面に、シリコーン離型剤
（商品名：ＫＳ７０５Ｆ、信越化学工業(株)製）のトル
エン希釈溶液（触媒添加）を、塗布量がシリコーン固形
分量として０.５g/m²となるようにロールコーターで塗
布し、１５０℃で乾燥して、シリコーン離型剤処理を施
したメチルペンテンコポリマーフィルムを得た。このフ
ィルムの離型剤処理面側が剥離面側および保護面側とな
るようにして、図２に示すような複合光学素子１ｂを作
製し、光学検査を行ったところ、干渉色やムラは全く見
られず検査はきわめて容易であった。また液晶セル表面
へ複合光学素子を貼着するために剥離フィルム５を剥離
したが、きわめて容易に剥離することができた。

【００２４】＜比較例＞メチルペンテンコポリマーフィ
ルムの代わりに、保護フィルムとしてポリエチレンとエ
チレン−ビニルアセテート共重合体の混合物からなるフ
ィルムを用い、剥離フィルムとしてシリコーン処理ポリ
エチレンテレフタレートフィルムを用いて、実施例１と
同様に光学素子１ａを作製し、両フィルムを貼着したま
まの状態で光学検査を行ったところ、光学補償板３の軽
微な位相差ムラや微少欠陥、キズなどを検出することは
全く不可能であった。これは代わりに用いた両フィルム
が、いずれも光学的に等方性でないため、干渉色や位相
差ムラ等が生じたことによるものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明の光学素子は、剥離フィルムおよ
び／または保護フィルムとして実質的に光学的等方性の
ポリオレフィンフィルムを用いたことにより、これらの
フィルムを貼着した状態で光学素子の偏光度ムラ、位相
差ムラ、各種欠陥、キズなどを検査することができるの
で、検査時にフィルムを剥がして高価な材料を無駄に消
費することがなく、かつＬＣＤの製造工程における作業
性および生産性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学素子の例の部分拡大断面図である。

【図２】光学素子の他の例の部分拡大断面図である。

【図３】光学素子を用いたＬＣＤの一例を示す略示分解
斜視図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 光学素子 ２ 保護フィルム ３ 光学補償板 ４ 粘接着剤層 ５ 剥離フィルム ６ 偏光板 １１ 液晶表示装置 １２ 液晶セル １３ 上部偏光板 １４ 上部光学補償板 １５ 下部光学補償板 １６ 下部偏光板 １７ 光拡散板 １８ バックライト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に光学的等方性を示すポリオレフ
   ィンフィルムを剥離フィルムおよび／または保護フィル
   ムとして用いたことを特徴とする光学素子。
2. 【請求項２】 前記実質的に光学的等方性を示すポリオ
   レフィンフィルムが、離型剤で処理したものからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 【請求項３】 前記実質的に光学的等方性を示すポリオ
   レフィンフィルムが、メチルペンテンのポリマーまたは
   コポリマーフィルムからなることを特徴とする請求項１
   に記載の光学素子。
4. 【請求項４】 前記メチルペンテンのポリマーまたはコ
   ポリマーフィルムが、離型剤で処理したものからなるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の光学素子。
5. 【請求項５】 前記離型剤がシリコーン類であることを
   特徴とする請求項２または４に記載の光学素子。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の光学
   素子の剥離フィルムおよび／または保護フィルムを剥離
   せずに、該光学素子を光学的に検査することを特徴とす
   る光学検査方法。