JPS63216001A

JPS63216001A - 耐摩傷性の無反射偏光板

Info

Publication number: JPS63216001A
Application number: JP4895787A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Sugifuchi; 杉渕　繁義; Takashi Arakawa; 崇荒川; Kanekichi Hayashi; 林　金吉; Mitsuo Hiramatsu; 平松　満雄
Original assignee: Sanritsu Denki KK; Sanritsu Electric
Current assignee: Sanritsu Denki KK; Sanritsu Electric
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1988-09-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】主凱■旦負〔産業上の利用分野〕本発明は、液晶表示装置などに使用する、表面硬度が高
く耐摩傷性にすぐれた無反射偏光板に関する。

〔従来の技術〕

偏光板は一般に偏光素子（または偏光りの両面に透明保
護基板を貼着して構成され、これを液晶表示装置に装着
して、時計、電卓、コンピュータ、ワＶプロ、計測器な
どの種々の機器において、数値、文字、記号、模様その
他の表示用として広く使用されている。偏光素子は、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）やその誘導体であるポリ
ビニルホルマール、ポリビニルアセクールフィルムなど
の高分子基材にヨウ素または染料を吸（染）着させて一
定方位に延伸配列することにより形成され、また、透明
保護基板としてはトリアセチルセルロース、ジアセチル
セルロース、アセテートブチレートセルロースなどのセ
ルロース系プラスチック基板が用いられている。しかし
、偏光板外層としてのセルロース系プラスチック基板は
表面が平滑であるために表面反射が強く、表示体の読取
りが困難であり、種々の反射防止法がとられている。

その代表例として、１）ポリエステルフィルム、ポリカ
ーボネートフィルム、ポリサルホン基材の表面に、弗化
マグネシウム、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化ジルコニ
ウム、酸化チタンなどの物質を真空蒸着して蒸着膜を形
成し、反射防止特性をもたせた反射防止板を作り、これ
を偏光板表面に貼付する方法、２）シリカ、酸化チタン
、アルミナなどの光拡散性粉末を透明な樹脂液に配合し
、溶媒を用いて溶解し、これを偏光板面に均一に塗布し
て粒子皮膜を形成させる方法、３）ガラス表面を弗化水
素や弗化アンモニウム溶液で侵蝕して微細な凹凸を形成
させた型ガラスにアクリルモノマーなどのプラスチック
を注入重合させて反射防止注型板を作製し、これを偏光
板に貼付する方法、および４）直接偏光板表面に金剛砂
、シリカ、ガラスなどの粉末を吹きつけるいわゆるサン
ドブラスト法により微細な凹凸を形成させる方法、など
が知られている。

しかし、前記１）および２）の方法は皮膜の密着性が悪
く耐久性に欠け、反射防止層および反射皮膜が経時的に
剥離しやすいため、使用範囲が限定される。３）の注型
法はアクリル樹脂などの重合可能なプラスチックに限定
され、セルロース系樹脂を透明保護基板として用いる偏
光板には適用できない。また、４）のプラスチック面に
直接サンドブラストを行う方法では表面に形成される凹
凸面が粗く、光の拡散が強過ぎて、表示板の解像力が低
下する。

これらの欠点を解決する手段として、出願人は先に、微
細凹凸面を形成した金属ロールと平滑弾性ロールとを組
み合わせて偏光板を加熱圧接することによってエンボス
加工を施し、反射防止偏光板を製造する方法およびエン
ボス加工面を更に溶解することにより表示体の鮮明度を
向上させる方法を提案した（特開昭５９−１０９００４
号、以下、先発明という）。

しかし、先発明および前記１）〜４）の方法も含め、い
ずれの場合にも偏光板基板としてセルロース系樹脂やア
クリル樹脂を用いているために、表面が柔かいが十分な
硬度をもたず、傷がつきやすい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

自動車、航空機、ワープロなどのＬＣＤディスプレイそ
の他の産業機械器具に使用する液晶表示体に装着する偏
光板として、高い外光反射防止特性と鮮明度をもち、耐
摩傷性および耐久性にすぐれた偏光板の開発が要請され
ている。

光質■構虞〔問題点を解決するための手段〕前記の問題点を解決するため、本発明の耐摩傷性の無反
射偏光板は、偏光板基板面すなわち偏光素子を被覆する
透明保護基板の表面に微細凹凸面を形成し、この微細凹
凸面に硬質コート層を形成したことを特徴とする。

さらに、硬質コート層の形成に先立ち、微細凹凸面の表
層を溶剤により一部溶解することにより、一層群明度の
すぐれた偏光板が得られる。

偏光板基板面に微細凹凸面を形成するには、サンドブラ
スト法その他の既知の方法で金属ロールの表面にエンボ
ス加工を施して表面に不規則な微細凹凸面を形成した金
属ロールと平滑弾性ロールとを組み合わせ、両ロール間
に偏光板に使用する透明保護基板（プラスチック基板）
を加熱加圧条件下で圧接通過させ、該基板面に微細凹凸
面を転写させることにより行われる。この基板面の微細
凹凸面はすぐれた反射防止層として作用する。

この反射防止層だけでは、前記金属ロール表面のエンボ
スメソシュ度を種々変えても光の拡散が強く、表示体の
表示がぼけてやや不鮮明になり、表面基材も柔かで傷が
つきやすい。そこで、本発明では基板の微細凹凸面に硬
質皮膜形成用の硬化液を均一に塗布し、加熱乾燥して硬
化することにより硬質コート層を形成する。これにより
、鮮明で表面硬度の高い、耐摩傷性のある無反射偏光板
が得られる。

硬化液としては、有機系ではメラミン、ウレタン、アル
キッド、アクリル多官能アクリル樹脂液があり、有機系
＋シリコン系ではポリエステルポリオール、エーテル化
メチロールメラミン、アルキルトリオキシシラン、テト
ラアルコキシシランなどの部分加水分解物があり、シリ
コン系ではアミノシラン、エポキシシランなどの部分加
水分解物、シランカップリング剤、アルキルトリアルコ
キシシラン、テトラアルコキシシランの部分加水分解物
、コロイダルシリカ、アルキルトリアルコキシシランの
加水分解物がある。また、市販のシリコン系コート剤と
してＮ５Ｃ−５００（日本精化）、ダイヤビームＭＲＤ
−６００１（三菱化成）トスガード５１０．５２０　（
東芝シリコン）、Ｘ−１２−２３２１Ａ、Ｘ−１２−２
３１９Ｃ，ＸＰ−８５（信越シリコン）などが好適に使
用される。

しかし、一般に有機系の硬化液だけでは柔かく、更に硬
度を上げるためにはたとえば次のように組み合わせて使
用することが推奨される。

すなわち、メチルメトキシシラン、メチルエトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、α−アミノプロピルトリエトキシシラン、α−
アミノプロピルトリエトキシシランなどのシラン系物質
３０〜５０部と、トリメチロールメラミン、ヘキサメチ
ロールメラミン、メラミン尿素共線金物、変性メラミン
樹脂、高縮合尿素樹脂などの熱硬化性樹脂７０〜５０部
との混合液２０〜５部をアルコール、エステル、ケトン
類などの溶剤８０〜９５部に溶解し、硬化触媒として塩
酸、硫酸、酢酸、燐酸または無機塩、類を０．１〜１．
５％添加したコート液を使用するか“前記のシリコンハ
ードコート剤を適宜選択する。

これらの硬化液は、リバースコータ、グラビアコータな
どの装置を使用して、偏光板基板の微細凹凸面に運転速
度０．３〜３ｍ／分で塗布し、１００℃で３〜１５分程
度乾燥硬化することにより、鮮明で極微細な凹凸面を有
して反射防止性に冨んだ、表面硬度の亮い無反射偏光板
基板が得られる。

更に、偏光板基板の鮮明度を一層高めるために、前記硬
質コート層の形成に先立ち、微細凹凸面を形成した偏光
板基板を、該基板を溶解する溶剤中に短時間浸漬して表
層の一部を溶解し、洗浄乾燥することが有効である。

溶剤処理に使用する溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン、Ｎ−Ｎ−ジメチルホルムアミド、シクロヘキ
サノン、ギ酸メチル、酢酸メチル、トリアセチン、アセ
トン、ジオキサン、メチレンクロライド、四塩化エタン
などの有機溶剤が好適である。また、これらの溶剤は単
体で使用するよりも寧ろ水その他の偏光板基板の不溶解
溶剤との相溶液として使用する方が偏光板基板の溶解を
緩和に進行させるから好ましい。溶剤と不溶解溶剤との
配合割合は６０〜８０　：　４０〜２０　（ｖｏｌχ）
の範囲で適宜選択することができる。

上記基板の不溶解溶剤としては、水が一般的であるが、
その他にメチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコールなどのアルコール類、四塩化炭素、四
塩化エチレン、エチレングリコール、フレオンなどの溶
剤がある。

エンボス加工後の溶剤による浸漬条件は、偏光板基板の
種類、溶剤または不溶解溶剤の種類と配合比、浸漬温度
、浸漬時間などの組み合°わせに応じて種々の設定が可
能であるが、一般に温度３０〜４０℃の場合、１０秒〜
３分程度の短時間の浸漬で良好な結果が得られる。

次に、溶剤浸漬処理に引続いて洗浄および乾燥処理を行
う。洗浄処理は前記の不溶解溶剤を用いて浸漬洗浄、シ
ャワー洗浄などを行った後、５０〜６０℃で３〜１０分
間送風乾燥機中を通過させて乾燥する。

以上述べた本発明による偏光板の処理方法は、偏光素子
と透明保護基板（プラスチック基板）を貼り合わせた偏
光板のみに限定されず、基板のみについて予め前記の処
理を行って耐摩傷性の無反射基板とした後に、その処理
面を外層として偏光素子に貼着して、偏光板を形成する
場合にも適用される。

〔作　用〕

本発明による偏光板は、その透明保護基板面に形成され
た微細凹凸面がすぐれた反射防止層として作用し、これ
が更に硬質コート層で保護されるから、耐久性が向上す
ると共に、硬質コート層の存在により表面硬度が高く、
表面に手や鉛筆などが触れたり、その汚れを拭き取った
りしても傷つかず、いつまでも鮮明度が高く、見やすい
偏光板として使用できる。

また、上記微細凹凸９面を溶剤処理したものは、金属ロ
ールなどによるエンボス加工の粗さを吸収するので、偏
光板の製造を容易にすると共に一層鮮明度が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１１８０メソシユの金剛砂を半硬鋼スチール製金属ロール
（径１８０鶴Φ×巾６７５龍）に噴射してその表面に微
細な凹凸粗面を形成したエンボスロールと弾性硬質ゴム
ロール（径３００　＋ｎΦ×巾６５０＋ｎ）とを組合せ
たエンボス加工装置を用いて、該金属ロールの表面温度
を１２０℃に加熱し、ロールプレス圧を１００　ｋｇ／
ｃｏ！に調節した後、巾５２５Ｎ、厚さ８０μの（偏光
板の）トリアセテート基板を１０ｍ／分で通過させ、微
細な凹凸粗面を形成した。

このトリアセテート基板の凹凸粗面にリバースコータ機
を使用してメチルトリメトキシシラン（信越化学ＫＫ製
）４０部とへキサメチロールメラミン（住友化学代製）
６０部から成る配合溶液１５部にエチルアルコール８５
部、硬化触媒として３５％塩酸、１．５部を添加した皮
膜コート液を運転速度２．５ｍ／分で塗布し、乾燥温度
１００　’Ｃで２分間乾燥することにより、表面が鮮明
で硬く密着性のよい耐摩傷の無反射トリアセテート基板
を製造することができた。

この無反射トリアセテート基板を用いて、その無反射面
を外面にし偏光素子を中心にして透明なトリアセテート
基板と張り合わせて、透明で鮮明な無反射偏光板を製造
した。これを液晶表示装置に装着したところ、表１に示
すように外光反射光の拡散性がよく、鮮明で表面が硬く
傷の付きに（い無反射偏光板であることが実証された。

実施例２実施例１と同様にして凹凸粗面を形成したトリアセテー
ト基板を用いて、その凹凸粗面を外面にし偏光素子を中
心にして透明トリアセテート基板と接着した無反射偏光
板を製造した。これを溶解溶剤としてＮ−メチル−２−
ピロリドン、不溶解溶剤として水をそれぞれ７０部：３
０部の割合で混合した溶液（液温２５℃）中に１分間通
過させ、シャワー水洗、水切り後、５０℃の送風乾燥機
で５分間乾燥処理し、無反射偏光板を製造した。

この溶剤処理を行った無反射偏光板にＸ−１２−２３１
９Ｃ（信越シリコン）からなるコート液を用いて実施例
１と同様にリバースコータ機を使用してコーティング、
乾燥したところ、一段と鮮明で密着性のよい硬い表面の
無反射偏光板を製造することができた。

コーティング処理を行った無反射偏光板の表面は、スチ
ールウールールＫＩＣ製）を用いて軽く擦っても傷がつかず、鉛筆
硬度で３〜４Ｈのハードな表面が形成されており、耐溶
剤性も向上した耐摩傷性の無反射偏光板が得られた（表
１）。

発ｙ江と伽又以上説明したように、本発明の偏光板は高い反射防止特
性と鮮明度をもち、耐摩傷性および耐久性にすぐれてい
るから、ＬＣＤディスプレイその他の産業機械器具に使
用する液晶表示体として広範囲の用途が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】１）偏光板基板面に微細凹凸面を形成し、この微細凹凸
面に硬質コート層を形成したことを特徴とする耐摩傷性
の無反射偏光板。２）偏光板基板面に微細凹凸面を形成し、この微細凹凸
面の表層を溶剤により一部溶解した表面に硬質コート層
を形成したことを特徴とする耐摩傷性の無反射偏光板。