JP2000162441A - 偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光分離シートと隣接配置してもその傷付き
を防止でき、かつスティッキングも有効に防止できる偏
光板の開発。 【解決手段】 中心線平均粗さが０．２〜０．８μmで
表面硬度が鉛筆硬度にてＨ〜４Ｈの微細凹凸構造面（１
３）の上に、表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢで厚さ
が０．５〜２μmの樹脂層（１２）を設けてなる表面凹
凸構造（１１）の重畳層を片面又は両面に有する偏光板
（１）。 【効果】 スティッキングを防止できると共に、隣接光
学シートが軟質膜からなる場合にもその傷付きを防止し
て、輝度や表示品位等に優れる液晶表示装置を形成でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、隣接光学シートの傷付き
を防止しつつスティッキングを防止できて液晶表示装置
の形成などに好適な偏光板に関する。

【０００２】

【背景技術】バックライトの上に例えば拡散シートや集
光シートや偏光分離シート等からなる光学シートを介し
て偏光板と液晶セルを順次配置した液晶表示装置が提案
されている。かかる配置構造は、バックライトによる出
射光を拡散シートで拡散させたのち集光シートでその光
路を制御して偏光分離シートに導入し、前記出射光を偏
光に変換して偏光板に導入することにより光の利用効率
を向上させて液晶表示装置の輝度を向上させるようにし
たものである。しかし、偏光板と隣接の光学シートが密
着してスティッキング現象を起し、表示品位が低下する
難点があった。

【０００３】前記に鑑みて本発明者らは、偏光板と隣接
の光学シートとのスティッキングを防止するため、従
来、防眩等を目的に表示装置の視認側に配置されるアン
チグレア偏光板として公知の、表面に凹凸構造を有する
ものを液晶セルの光源側に配置することを試みた。

【０００４】しかしながら、それによりスティッキング
は防止されたものの、偏光板のアンチグレア表面の凹凸
構造にて隣接の光学シートが傷付き等で損傷される問題
点のあることが判明した。特に、前記した偏光分離シー
トが偏光板に隣接した場合、かかる偏光分離シートは屈
折率異方性の多層膜を有する直線偏光分離シートやコレ
ステリック液晶層を有する円偏光分離シート等の如く平
滑表面からなってスティッキングを生じやすい反面、軟
質膜であるために傷付きやすく、その傷が散乱点等とな
って光学機能を阻害し表示品位が著しく低下する。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、偏光分離シートと隣接
配置してもその傷付きを防止でき、かつスティッキング
も有効に防止できる偏光板の開発を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、中心線平均粗さが０．２
〜０．８μmで表面硬度が鉛筆硬度にてＨ〜４Ｈの微細
凹凸構造面の上に、表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢ
で厚さが０．５〜２μmの樹脂層を設けてなる表面凹凸
構造の重畳層を片面又は両面に有することを特徴とする
偏光板を提供するものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、上記した硬軟二層の重
畳層からなる表面凹凸構造に基づいて、隣接の光学シー
トとのスティッキングを有効に防止できると共に、その
隣接光学シートが偏光分離シート等の軟質膜からなる場
合にもその傷付きを防止して、輝度や表示品位等に優れ
る液晶表示装置を形成できる偏光板を得ることができ
る。

【０００８】

【発明の実施形態】本発明による偏光板は、中心線平均
粗さが０．２〜０．８μmで表面硬度が鉛筆硬度にてＨ
〜４Ｈの微細凹凸構造面の上に、表面硬度が鉛筆硬度に
て３Ｂ〜ＨＢで厚さが０．５〜２μmの樹脂層を設けて
なる表面凹凸構造の重畳層を片面又は両面に有するもの
からなる。その例を図１に示した。１が偏光板であり、
１２が樹脂層で、１１がその表面の凹凸構造面であり、
１３が樹脂層１２を支持する微細凹凸構造面である。

【０００９】表面凹凸構造を付与する対象の偏光板には
適宜なものを用いることができ、その種類については特
に限定はない。ちなみにその例としては、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
素や二色性染料等の二色性物質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等の偏光
フィルムなどがあげられる。偏光フィルムの厚さは、５
〜８０μmが一般的であるが、これに限定されない。

【００１０】また図例の如く前記した偏光フィルム１５
の片面又は両面に耐水性等の保護目的で、ポリマーの塗
布層やフィルムのラミネート層等からなる透明保護層１
４，１６を設けたものなどもあげられる。透明保護層の
形成には、透明ポリマーなどの適宜なものを用いうる
が、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに
優れるものが好ましく用いうる。また透明保護層は、位
相差等の光学的異方性が少ないほど好ましい場合が多
い。透明保護層の厚さは、１０〜３００μmが一般的で
あるが、これに限定されない。

【００１１】ちなみに前記の透明保護層を形成するポリ
マーとしては、例えばポリエチレンテレフタレートやポ
リエチレンナフタレートの如きポリエステル系ポリマ
ー、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースの如きセルロ
ース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーやポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の如きアクリル系ポリ
マー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重
合体（ＡＳ樹脂）の如きスチレン系ポリマーなどがあげ
られる。

【００１２】また、ポリエチレンやポリプロピレン、シ
クロ系ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン
やエチレン・プロピレン共重合体の如きオレフィン系ポ
リマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリ
アミドの如きアミド系ポリマー、イミド系ポリマーやス
ルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマーや
ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレ
ンスルフィド系ポリマーやビニルアルコール系ポリマ
ー、塩化ビニリデン系ポリマーやビニルブチラール系ポ
リマー、アリレート系ポリマーやポリオキシメチレン系
ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレン
ド物なども前記透明保護層を形成するポリマーの例とし
てあげられる。

【００１３】本発明による偏光板は、図例の如く中心線
平均粗さが０．２〜０．８μmで表面硬度が鉛筆硬度に
てＨ〜４Ｈの微細凹凸構造面１３の上に、表面硬度が鉛
筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢで厚さが０．５〜２μmの樹脂層
１２を設けて、表面に凹凸構造１１を有する重畳層を設
けたものからなる。図例では、かかる重畳層を片面に有
するが、本発明にては偏光板の両面に有していてもよ
い。

【００１４】前記の樹脂層を支持する微細凹凸構造面の
中心線平均粗さが０．２μm未満ではその上に樹脂層を
設けた場合にスティッキングを防止できず、０．８μm
を超えるとその上に樹脂層を設けても傷付きが発生す
る。また微細凹凸構造面の表面硬度が鉛筆硬度にてＨ未
満では樹脂層表面の凹凸構造に傷付きが生じやすくなっ
て作業時等の取扱性が低下し、４Ｈを超えるとその上に
樹脂層を設けても隣接光学シートに傷付きが生じる。傷
付き防止とスティッキング防止のバランスの点より好ま
しい微細凹凸構造面は、中心線平均粗さが０．７μm以
下、就中０．２５〜０．６５μmであり、鉛筆硬度に基
づく表面硬度が２Ｈ〜３Ｈのものである。

【００１５】偏光板における微細凹凸構造面は、上記し
た特性を有するものであればよく、適宜な方式で形成さ
れたものであってよい。ちなみにその例としては、サン
ドブラストやエンボスロール、化学エッチング等の適宜
な方式で粗面化処理して表面に微細凹凸構造を付与した
もの、金型による転写方式等にて表面に微細凹凸構造を
付与したもの、微粒子を分散含有する樹脂層などがあげ
られる。従って微細凹凸構造面は、図例の如く上記した
偏光板における透明保護層の表面に微細凹凸構造を付与
したものなどであってもよい。

【００１６】また微細凹凸構造面は、偏光板の透明保護
層１４，１６に対する前記樹脂層の塗工層等からなる付
加層や、透明保護層に塗工付加したポリマー層の表面に
微細凹凸構造を付与した加工層、あるいは前記の表面に
微細凹凸構造を付与した透明保護層の上にポリマーの塗
工層を設けたものなどとしても形成することができる。
微細凹凸構造は、前記した２種以上の状態のものを複合
させた層として形成されていてもよい。

【００１７】前記において、上記した凹凸特性の形成性
などの点よりは、偏光板の透明保護層を兼ねる又は透明
保護層に代わる層として形成した微粒子含有の樹脂層か
らなるものが好ましい。その樹脂層は、例えば樹脂溶液
に微粒子を分散含有させてそれをドクターブレード法や
グラビアロールコータ法等の適宜な方式で偏光板上に塗
工して塗工膜を形成する方式や、微粒子含有の樹脂フィ
ルムを予め形成してそれを偏光板上に接着する方式など
の適宜な方式にて形成することができる。

【００１８】なお前記の樹脂層を形成する樹脂には、上
記した透明保護層にて例示したポリマーなどをその硬度
などに応じて適宜に用いうる。好ましく用いうるものは
紫外線硬化型樹脂である。これによれば、紫外線照射に
よる塗工層の硬化処理にて必要に応じ微粒子を含有する
紫外線硬化樹脂層からなる層を簡単な加工操作にて効率
よく形成することができる。また粗面化した透明保護層
の表面に紫外線硬化樹脂層を形成してその表面に透明保
護層の表面凹凸を反映させることなども容易に行うこと
ができる。

【００１９】前記の紫外線硬化型樹脂としては、例えば
ポリエステル系やアクリル系、ウレタン系やアミド系、
シリコーン系やエポキシ系等の樹脂を形成しうるモノマ
ーやオリゴマーやポリマーに紫外線重合開始剤を配合し
て、紫外線照射による硬化処理で樹脂層を形成しうるよ
うにしたものなどの適宜なものを用いうる。

【００２０】好ましく用いうる紫外線硬化型樹脂は、例
えば紫外線重合性の官能基を有する、就中２個以上、特
に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを
成分とするものの如く、付設対象の偏光板表面に対する
密着性、透明性やハードコート性、微粒子を含有させる
場合にはその分散性、硬化皮膜の上記硬度の満足性など
に優れるものである。

【００２１】なお前記の微粒子としては、例えばシリカ
やアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化カルシウムや
酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチ
モン等の導電性のこともある無機系粒子、ＰＭＭＡやポ
リウレタン、ポリスチレンやメラミン樹脂等の各種ポリ
マーからなる架橋又は未架橋の有機系粒子、就中、硬化
前の樹脂に溶解しない有機系粒子などの適宜なものを用
いうる。

【００２２】用いる微粒子は、球状粒子や粉砕粒子など
の適宜な形状を有するものであってよいが、傷付き防止
とスティッキング防止を良好にバランスさせる点などよ
りは、その平均粒径が０．１〜１５μm、就中０．５〜
１０μm、特に１〜８μmのものが好ましい。

【００２３】微細凹凸構造面の上に設ける樹脂層は、表
面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢで厚さが０．５〜２μ
mのものとして形成される。その硬度が３Ｂ未満では表
面の凹凸構造に傷付きが生じやすくなって作業時等の取
扱性が低下し、ＨＢを超えると隣接光学シートに傷付き
が生じる。また厚さが０．５μm未満では隣接光学シー
トに傷付きが生じ、２μmを超えると下面の微細凹凸構
造面の凹凸構造が埋められてスティッキングを防止でき
る表面凹凸構造が形成されない。

【００２４】傷付き防止とスティッキング防止のバラン
スの点より、好ましい樹脂層は鉛筆硬度による表面硬度
が２Ｂ〜Ｂで厚さが０．７〜１．８μmのものである。
また下面の微細凹凸構造面の凹凸構造が樹脂層表面に反
映してなる好ましい凹凸構造は、中心線平均粗さに基づ
いて０．０２μm以上、就中０．０５〜０．８μm、特に
０．１〜０．６μmのものである。

【００２５】樹脂層の形成は、上記した微細凹凸構造面
の形成方式に準じて微粒子を配合しない樹脂層として形
成する方式などにより行うことができる。紫外線硬化型
樹脂を用いる場合には、前記硬度の達成性などの点より
紫外線重合性の官能基を１〜２個有するものが好ましく
用いうる。

【００２６】偏光板には、図１に例示した如く必要に応
じて接着層１７を設けることもできる。かかる接着層
は、偏光板を液晶セル等の他部材と接着することを目的
とするものである。接着層は、例えばアクリル系やゴム
系、シリコーン系等の粘着剤やホットメルト系接着剤な
どの適宜な接着剤にて形成することができ、透明性や耐
候性等に優れるものが好ましい。

【００２７】本発明による偏光板は、必要に応じ位相差
板と接着した楕円偏光板などとして表示装置などの従来
に準じた各種の用途に用いうる。特に液晶表示装置の如
く偏光板に隣接して光学シートを配置する場合に、その
光学シートの傷付きを防止しつつ、隣接の光学シートと
の間でスティッキングすることの予防が必要な用途など
に好ましく用いうる。その場合、偏光板はその樹脂層面
が隣接の光学シートとの間に位置するように配置され
る。

【００２８】ちなみに図２に、本発明による偏光板１を
配置した液晶表示装置を例示した。これは、バックライ
ト８の光出射面に順次光拡散シート７と集光シート６と
偏光分離シート５が載置され、その上に偏光板１が配置
されて粘着層３を介し液晶セル４に接着されており、そ
の液晶セルの上に粘着層３を介し偏光板２が接着された
形態のものからなる。

【００２９】前記において光拡散シート、集光シート及
び偏光分離シートが光学シートであるが、図例では偏光
分離シート５が偏光板１に隣接の光学シートとなってい
る。そのため偏光板１は、その樹脂層を設けた面１１が
偏光分離シート側となるように配置されている。このよ
うに液晶表示装置では、接着層なしに載置する光学シー
トと液晶セルとの間に本発明による偏光板を配置してス
ティッキングと傷付きを防止する構造が通例である。ま
た図例の如く液晶セルの視認背面側に本発明による偏光
板を配置する方式が一般的であるが、液晶セルの視認側
に配置することを制限するものではない。

【００３０】なお前記の液晶セルは、内側に透明電極を
有するセル基板４２の間に液晶層４３を封入すると共
に、その視認側にカラーフィルタ４１を付設したものか
らなる。またバックライト８は、ホルダ８３で包囲した
光源８２を側面に配置した導光板８１の底面に反射層８
４を設けてなるサイドライト型のものよりなり、その上
方の集光シート６は、プリズムシート６ａ，６ｂをそれ
らのプリズム稜線が交差するように配置したものからな
る。さらに視認側の偏光板２は、その表面にアンチグレ
ア層２１を有するものからなる。

【００３１】前記の液晶表示装置によれば、バックライ
ト８による出射光が光拡散シート７にて拡散されて集光
シート６に入射し、それで光路が制御されたのち偏光分
離シート５に至って反射光と透過光に分離されると共に
偏光に変換され、その透過偏光が偏光板１を吸収ロスの
少ない状態で通過して液晶層を透過し、視認側の偏光板
２を介して表示光が出射される。その場合、偏光板１に
よる吸収ロスが少ないこと、及び偏光分離シートによる
反射偏光が導光板の反射層８４で反射反転して偏光分離
シートに再入射して透過し、その反射光の利用で光の利
用効率が向上することなどにより、液晶表示装置の輝度
を向上させることができる。

【００３２】なお前記の図例では、偏光分離シートを偏
光板に隣接の光学シートとしたが、本発明にてはそれに
限定されず、偏光板に隣接の光学シートは、形成目的の
液晶表示装置等の形態に応じた適宜なものであってよ
い。

【００３３】

【実施例】実施例１ 分子中に不飽和結合を３〜６個有するウレタンアクリレ
ート系紫外線硬化型樹脂１００部（重量部、以下同
じ）、平均粒径５μmのシリカ粒子２０部、及び紫外線
重合開始剤３部を溶媒を介し混合した固形分５０重量％
の分散液を、ヨウ素系ポリビニルアルコール型偏光フィ
ルムの両面にポリビニルアルコール系接着層を介し厚さ
５０μmのトリアセチルセルロースフィルムを接着した
偏光板の片面にバーコータにて塗布し、乾燥後紫外線を
介し硬化処理して、中心線平均粗さが０．３μmで表面
硬度が鉛筆硬度にて２Ｈの微細凹凸構造面を形成し、そ
の上に分子中に不飽和結合を１〜２個有するウレタンア
クリレート系紫外線硬化型樹脂１００部と紫外線重合開
始剤３部を溶媒を介し混合した固形分５０重量％の溶液
をバーコータにて塗布し、乾燥後紫外線を介し硬化処理
して、表面硬度が鉛筆硬度にてＢで厚さが１．５μmの
樹脂層を形成し、偏光板を得た。なお樹脂層の表面にお
ける凹凸構造は、中心線平均粗さに基づいて０．２μm
であった。

【００３４】次に、前記の樹脂層面が外側となるように
偏光板をアクリル系粘着層を介して液晶セルに接着し、
その樹脂層面を介し屈折率異方性の多層膜を有する直線
偏光分離シート又はコレステリック液晶ポリマー層を有
する円偏光分離シートの上に載置した図２に準じた形態
のカラー型液晶表示装置を形成したところ、スティッキ
ングは発生せず、表示品位にも優れていた。また装置を
分解して確認したところ、いずれの偏光分離シートにも
傷付きは生じていなかった。

【００３５】比較例１ 樹脂層を分子中に不飽和結合を３〜６個有するウレタン
アクリレート系紫外線硬化型樹脂を用いて形成したほか
は実施例１に準じて、表面硬度が鉛筆硬度にて２Ｈで中
心線平均粗さが０．２μmの凹凸構造を表面に有する偏
光板を得、それを用いてカラー型液晶表示装置を形成し
たところ、スティッキングは発生しなかったが、見づら
い表示であり、装置を分解したところ、いずれの偏光分
離シートにも傷付きが発生していた。

【００３６】比較例２ 平均粒径が２０μmのシリカ粒子を用いたほかは実施例
１に準じて、中心線平均粗さが１．１μmで表面硬度が
鉛筆硬度にて２Ｈの微細凹凸構造面を形成し、その上に
樹脂層を設けて偏光板を得、それを用いてカラー型液晶
表示装置を形成したところ、スティッキングは発生しな
かったが、見づらい表示であり、装置を分解したとこ
ろ、いずれの偏光分離シートにも傷付きが発生してい
た。なお樹脂層の表面における凹凸構造は、中心線平均
粗さに基づいて１．０μmであった。

【００３７】比較例３ 樹脂層の厚さを固形分７０重量％の分散液を用いて５μ
mとしたほかは実施例１に準じて偏光板を得、それを用
いてカラー型液晶表示装置を形成したところ、スティッ
キングが発生して見づらい表示であった。なお装置を分
解したがいずれの偏光分離シートにも傷付きはなかっ
た。また樹脂層の表面における凹凸構造は、中心線平均
粗さに基づいて０．０１μm以下であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図

【図２】適用例の断面図

【符号の説明】

１：偏光板 １２：樹脂層（１１：表面の凹凸構造面） １４，１６：透明保護層（１３：微細凹凸構造面） １５：偏光フィルム １７：接着層 ４：液晶セル ５，６，７：光学シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BB23 BB43 BB51 BB63 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA32Z FA41Z FB02 FB04 FC23 FC25 FC26 FD06 GA16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心線平均粗さが０．２〜０．８μmで
   表面硬度が鉛筆硬度にてＨ〜４Ｈの微細凹凸構造面の上
   に、表面硬度が鉛筆硬度にて３Ｂ〜ＨＢで厚さが０．５
   〜２μmの樹脂層を設けてなる表面凹凸構造の重畳層を
   片面又は両面に有することを特徴とする偏光板。
2. 【請求項２】 請求項１において、液晶セルの視認背面
   側における液晶セルと光学シートの間に配置された状態
   にある偏光板。