(57)【要約】【課題】液晶パネルで発生する光漏れの問題、特に大型液晶表示装置が高温や高温高湿環境にさらされた後、常温に戻された時や低湿環境に置かれた時に発生する光漏れを材料組成などの変更をすることなく、低コストで解決する方法を提供すること。【解決手段】偏光板を１０℃以下の状態に保って２０℃以上の液晶セルに貼り付けることを特徴とする液晶表示装置の製造方法により解決される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光板を１０℃以下の状態に保って２０℃以上の液晶セルに貼り付けることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法で製造された液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の液晶セルへの貼り付け方法、およびそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、偏光板と液晶セルから構成されている。
【０００３】
一般に液晶表示装置は液晶セルの両側に偏光板を貼り付けて作られ、その偏光板は一般に偏光子を、ポリマーフィルム（例えば、セルロースアセテートフィルム）で挟んで作られている。
偏光板は粘着剤などで液晶セルなどに固定されて用いられるのが一般的である。
従って、このような偏光板に用いられるポリマーフィルムや偏光子が、膨張あるいは収縮すると、液晶セルと偏光板の寸法差に起因する応力が発生し、偏光板の光学特性を変化させてしまう。具体的には液晶表示装置の両面の縁やコーナーに光漏れを発生させる。
特に近年、液晶表示装置が大型化するにつれて、この現象は大きな問題となっている。  とりわけ、この装置が高温にさらされた後や、高温高湿にさらされた後、低湿環境におかれた後などに顕著に発生する。
このような光漏れの対策として特許文献１では、偏光板のポリマーフィルムの寸法変化率を規定し、特許文献２ではポリマーフィルムの弾性率、特許文献３では、トリアセテートフィルムの弾性率、特許文献４ではフィルム厚みに関する物性を調節するものが開示されているが、いずれもポリマーフィルムの物性値そのものを変えるものである。
このような対策は、物性値を変えること自体が難しい上に多の性能にも影響を与えるため、実現には多くの困難が伴う。
【特許文献１】特開２００４−１５１６４０号公報
【特許文献２】特開２００４−２７９７４３号公報
【特許文献３】特開２００４−３０６５５５号公報
【特許文献４】特開２００４−１６３６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、液晶表示装置で発生する光漏れの問題、特に大型液晶テレビが高温や高温高湿環境にさらされた後に常温に戻された時や、低湿環境に置かれた時に発生する光漏れを材料組成などの変更をすることなく、低コストで解決する方法を提供することである。
別の本発明の目的は、光漏れの解決された低コストの偏光板、及びこれを使用した表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、下記（１）の偏光板、および下記（２）の液晶表示装置により達成された。
（１）偏光板を１０℃以下の状態に保って２０℃以上の液晶セルに貼り付けることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（２）発明１の製造方法で製造された液晶表示装置
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、偏光板を１０℃以下にして収縮させ、収縮させた状態で液晶セルに貼り付けることで、液晶セルと偏光板との間の伸縮差を小さくでき、その結果、液晶表示装置が高温や高温高湿環境にさらされた後、常温常湿に戻った時や低湿環境に置かれた時に発生する光漏れ（画面の縁やコーナーに発生する）が改良される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の偏光板は、偏光子をトリアセテートなどのポリマーフィルムで挟んだもの、または、さらにその片側に粘着材を貼り付けたものを意味する。
【０００８】
本発明においては、偏光板は液晶セルに貼り付ける前に、−２０℃〜１０℃の低温に保たれた部屋またはチャンバーに、単独または、数十から数百枚つみ重ねた状態で１０分以上おかれる。これによって偏光板の温度は、おかれた部屋またはチャンバー内の温度と報知時間によって決まる温度に冷却される。
調温された偏光板は一枚一枚の単位で液晶セルに貼り付ける。前記の低温室から引き出して貼り付けるまでの時間はできるだけ短いことが望ましい。望ましくは、数秒から数十秒である。
【０００９】
以下では偏光板の有利な構成を説明する。
［ポリマーフィルム］
光透過率が８０％以上であるポリマーフィルムを用いることが好ましい。フィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート）、ノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー（ノルボルネン系ポリマーでは、アートン、ゼオネックス）を用いてもよい。  セルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。  低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）または４（セルロースブチレート）であることが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであってもＷＯ００／２６７０５号明細書に記載の分子を修飾することで該発現性を低下させたものを用いることもできる。
【００１０】
ポリマーフィルムとしては、酢化度が５５．０乃至６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。特に酢化度が５７．０乃至６２．０％であることが好ましい。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
セルロースエステルの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。また、本発明に使用するセルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値としては、１．０乃至１．７であることが好ましく、１．３乃至１．６５であることがさらに好ましく、１．４乃至１．６であることが最も好ましい。
【００１１】
セルロースエステルでは、セルロースの２位、３位、６位の水酸基が全体の置換度の１／３づつに均等に分配されるわけではなく、６位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースの６位水酸基の置換度が、２位、３位に比べて多いほうが好ましい。
全体の置換度に対して６位の水酸基が３０％以上４０％以下でアシル基で置換されていることが好ましく、更には３１％以上、特に３２％以上であることが好ましい。６位の置換度は、０．８８以上であることが好ましい。
６位水酸基は、アセチル基以外に炭素数３以上のアシル基（例、プロピオニル、ブチリル、バレロイル、ベンゾイル、アクリロイル）で置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、ＮＭＲによって求める事ができる。
６位水酸基の置換度が高いセルロースエステルは、特開平１１−５８５１号公報の段落番号００４３〜００４４に記載の合成例１、段落番号００４８〜００４９に記載の合成例２、そして段落番号００５１〜００５２に記載の合成例３の方法を参照して合成することができる。
【００１２】
[弾性率制御]
上記ポリマーフィルムの弾性率は２．５ＧＰａ以上であり、好ましくは４．０ＧＰａ以上であり、より好ましくは４．５ＧＰａ以上である。このような弾性率にするためには、弾性率の高いポリマー素材を用いる手段、ポリマー中に重合性成分や架橋成分を用いる手段や金属酸化物微粒子を含有させる手段が挙げられ、金属酸化物粒子を含有させる手段が、好ましい。  
【００１３】
本発明における金属酸化物を充填したセルロースアセテートフィルムの製造方法について述べる。本発明のセルロースアセテートフィルムを製造する方法及び設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供する溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置が用いられる。溶解タンク（釜）において調製されたドープ（セルロースアセテート溶液）をストックタンクで一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡し、最終調製する。ドープをドープ排出口から、例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの流延口（スリット）からエンドレスに走行している流延部の支持体の上に均一に流延し、支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜（ウェブとも呼ぶ）を支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組合せはその目的により変えることができる。
【００１４】
本発明では、金属酸化物を充填したセルロースアセテート溶液を、支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に単層液として流延してもよいし、２層以上の複数のセルロースアセテート液を共流延してもよい。複数のセルロースアセテート溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアセテート溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフィルムを作製するタンデム流延でもよく、隣接する２つの流延口からセルロースアセテート溶液を共流延することによってもフィルム化することでもよい。これらの流延方法としては、特開平６−１３４９３３号又は特開平１１−１９８２８５号などに記載の方法が適応できる。
【００１５】
また、流延口である加圧型ダイの手前で、２種のセルロースアセテート溶液の層流を形成させ、層流の状態で流延させることもできる。
【００１６】
本発明のセルロースアセテートフィルムの製造に係る支持体上におけるドープの乾燥は、乾燥工程における乾燥温度は３０〜２５０℃、特に４０〜１８０℃が好ましく、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。更には、積極的に幅方向に延伸する方法もあり、本発明では、例えば、特開昭６２−１１５０３５号、特開平４−１５２１２５号、同４−２８４２１１号、同４−２９８３１０号、同１１−４８２７１号などに記載されている。フィルムの延伸は、一軸延伸でもよく２軸延伸でもよい。フィルムの延伸倍率（元の長さに対する延伸による増加分の比率）は、１０〜３０％であることが好ましい。
【００１７】
本発明のでき上がり（乾燥）後のセルロースアセテートフィルムの厚さは、使用目的によって異なるが、通常５〜５００μｍの範囲であり、更に２０〜２５０μｍの範囲が好ましく、特に３０〜１８０μｍの範囲が最も好ましい。なお、光学用途としては３０〜１１０μｍの範囲が特に好ましい。
【００１８】
２層以上の積層フィルムの場合は、金属酸化物を充填した高弾性の各セルロースアセテート層の厚さは、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上５０μｍがより好ましい。
【００１９】
厚さの調製は、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイの口金のスリット間隙、ダイからの押し出し圧力、支持体速度などを調節することにより達成することができる。
【００２０】
本発明のでき上がり後のセルロースアセテートフィルムの透過率は８５％以上が好ましく、９０％以上がさらに好ましい。ここで、透過率とは、可視域における平均透過率をいう。
【００２１】
また、本発明のでき上がり後のセルロースアセテートフィルムのヘイズは５％以下が好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【００２２】
本発明では、セルロースアセテートフィルムに表面処理を行うことによって、セルロースアセテートフィルムと各機能層（例えば、ハードコート層、下塗層およびバック層）との接着の向上を達成することができる。接着向上のために、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、プラズマ処理、火焔処理、酸またはアルカリ処理を用いることができる。また、本発明の表面処理として好ましいアルカリ鹸化処理は、通常、フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行う。アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの濃度は０．１モル／リットル〜３．０モル／リットルであることが好ましく、０．５モル／リットル〜２．０モル／リットルがさらに好ましい。アルカリ溶液の温度としては、室温〜９０℃が好ましく、３０℃〜７０℃がさらに好ましい。アルカリ溶液処理したフィルムは、次に一般には水洗され、しかる後に酸性水溶液を通過させた後に再度水洗して表面処理したセルロースアシレートフィルムを得る。この時、使用できる酸としては塩酸、硝酸、酢酸、蟻酸、クロロ酢酸、シュウ酸などであり、その濃度は０．０１モル／リットル〜３．０モル／リットルが好ましく、０．０５モル／リットル〜２．０モル／リットルがさらに好ましい。酸が硫酸のような二塩基酸の場合はその濃度は０．００５モル／リットル〜１．５モル／リットルが好ましく、０．０２５モル／リットル〜１．０モル／リットルがさらに好ましい。本発明のセルロースアセテートフィルム支持体と機能層との接着を達成するために、下塗層（接着層）を設けこの上に所望の機能層を塗布することも好ましい。
【００２３】
本発明のセルロースアセテートフィルムの少なくとも一層に帯電防止層を設けることも可能である。導電性素材としては、導電性金属酸化物や導電性ポリマーが好ましい。なお、蒸着やスパッタリングによる透明導電性膜を設けてもよい。導電性層は、最外層でもよいし、内部層でも良い。導電層の導電性は、抵抗が１０0〜１０12Ωであることが好ましく、特には１０0〜１０10Ωであることが好ましい。導電性金属酸化物の使用が好ましく、この例としてはＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｏＯ2、Ｖ2Ｏ5など、或いはこれらの複合酸化物が好ましく、特にＺｎＯ、ＳｎＯ2あるいはＶ2Ｏ5が好ましい。導電性イオン性高分子化合物としては、主鎖中に解離基をもつアイオネン型ポリマー、側鎖中にカチオン性解離基をもつカチオン性ペンダント型ポリマー；などを挙げることができる。さらに本発明の導電性材料として、有機電子伝導性材料もこのましく、例えばポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリアセチレン誘導体などを挙げることができる。
【００２４】
ハードコート層は、本発明のセルロースアセテート基材に耐傷性を付与する機能を有する。本発明のセルロースアセテートフィルムに、このハードコート層を設けることが好ましい。
ハードコート層は、架橋されたバインダーポリマーを含む。架橋されたバインダーポリマーを含むハードコート層は、多官能の活性エネルギー線重合性化合物と重合開始剤を含む塗布液を透明基材上に塗布し、多官能の活性エネルギー線重合性化合物を重合させることにより形成できる。官能基としては、重合性不飽和二重結合基が好ましい。重合性不飽和二重結合基の例としては、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基を挙げることができる。反応性の観点よりアクリレート基が好ましく持いられる。
【００２５】
また、本発明に用いるハードコート層は公知の重合性樹脂を用いることが出来、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線重合性樹脂等があるが、活性エネルギー線重合性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としてはメラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等のプレポリマーの架橋反応を利用する反応性樹脂が挙げられる。
【００２６】
活性エネルギー線としては、放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線（近紫外線、中紫外線、遠紫外線、真空紫外線を含む。）等が挙げられるが、紫外線が好ましい。
【００２７】
［偏光板］
本発明の偏光板は、上記のようにして作製されたポリマーフィルムを偏光膜などの偏光子の一方の面に貼り合わせ、そして、他方の面に保護フィルム（もしくは光学異方性層）を貼り合わせることにより作製することができる。
偏光膜に用いるポリマーとしては、ポリビルアルコール（以下、ＰＶＡと記載する）が好ましく用いられる。ＰＶＡは通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性ＰＶＡも用いることができる。
【００２８】
ＰＶＡのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０乃至１００ｍｏｌ％の範囲にあることが好ましく、９０乃至１００ｍｏｌ％の範囲にあることが特に好ましい。また、ＰＶＡの重合度は特に限定されないが、１０００乃至１００００の範囲にあることが好ましく、１５００乃至５０００の範囲にあることが特に好ましい。
【００２９】
ＰＶＡを延伸して偏光膜を製造する過程では、ＰＶＡを架橋させる添加物を用いることが好ましい。特に本発明で用いる斜め延伸法を用いる場合、延伸工程出口でＰＶＡが十分に硬膜されていないと、工程のテンションでＰＶＡの配向方向がずれてしまうことがある。従って、延伸前の工程あるいは延伸工程において、ＰＶＡを架橋剤溶液に浸漬またはＰＶＡに架橋剤溶液を塗布して架橋剤を含ませることが好ましい。架橋剤としては、米国再発行特許第２３２８９７号明細書に記載のものが使用できるが、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。
【００３０】
また、ＰＶＡ，ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造をつくり、共役二重結合により偏光を得るいわゆるポリビニレン系偏光膜の製造にも、本発明で用いる延伸法を適用することができる。
【００３１】
偏光膜とポリマーフィルム、あるいは、偏光膜と光学的異方性層を貼り合わせる接着剤は特に限定されないが、ＰＶＡ系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等の変性ＰＶＡを含む）やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもＰＶＡ系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に０．０１乃至１０μｍの範囲にあることが好ましく、０．０５乃至５μｍの範囲にあることが特に好ましい。
接着剤の屈折率は、セルロースアセテートフィルムとの屈折率差が小さいことが好ましく、その差が０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがさらに好ましく、０．０１以下であることが最も好ましい。
また、前記の様に、偏光膜自身の偏光度を向上させることも好ましい。
【００３２】
［ポリマー基材］
光透過率が８０％以上であるポリマーフィルムであれば特に限定はないが、偏光板の保護フィルム機能を兼ねるためには、セルロースエステル（例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート）系のポリマーであることが好ましい。
酢化度が５５．０乃至６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。特に酢化度が５７．０乃至６２．０％であることが好ましい。
【００３３】
［セルロースアセテートフィルムの表面処理］
セルロースアセテートフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平７−３３３４３３号明細書に記載のように、下塗り層を設けることも好ましく利用される。
フィルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアセテートフィルムの温度をＴｇ（ガラス転移温度）以下、具体的には１５０℃以下とすることが好ましい。
【００３４】
セルロースアセテートフィルムの表面処理は、偏光膜との接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアセテートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
【実施例１】
【００３５】
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[実施例−１]
１５インチの偏光板（ヨウ素を含浸させたポリビニルアルコールの両側にＴＡＣフィルムを貼り合わせ、さらに片側に粘着材を貼ったもの）を２０枚積み重ねた状態で−２０℃のチャンバーに３０分放置する。その後冷却された偏光板を取り出し、液晶セルに貼り合わせる。取出しから貼り合わせに要した時間は２０秒であった。次にＰＶＡの延伸軸が前記偏光板と直交するように作った偏光板を、さきほどと同様に−２０℃のチャンバーに３０分放置した後取出し、液晶セルの反対側に貼り付ける。なおＰＶＡの延伸軸は液晶パネルの縁に平行になるように作られている。
同様に偏光板を冷却せず常温（２５℃）の状態で液晶セルに貼り合わせた１５インチの液晶セルを作る。
このようにして作った２種の１５インチの液晶パネルを５０℃９５％ＲＨの高温高湿環境に１５０時間さらし、その後２５℃５０％ＲＨ環境に出して２日間放置した後、光漏れ（液晶パネルの四隅に発生）の程度を測定した。
測定の結果は、常温で貼り合わせた液晶セルの光漏れ（中央部と四隅の輝度差の平均）が、０．２カンデラ／ｍ2であったのに対し、冷却状態で貼り合わせた液晶セルの光漏れは、０．０８カンデラ／ｍ2と大幅に良化した。なお、この光漏れは２５℃５０％ＲＨ環境に出してから徐々に大きくなり、４８時間以降はほぼ一定値を示す。
[実施例−２]
１５インチの偏光板でＰＶＡの延伸軸を液晶セルの縁と４５度の角度をなすように作られたものを使う。これをを２０枚積み重ねた状態で−２０℃のチャンバーに３０分放置する。その後冷却された偏光板を取り出し、液晶セルに貼り合わせる。取出しから貼り合わせに要した時間は２０秒であった。次にＰＶＡの延伸軸が前記偏光板と直交するように作った偏光板を、さきほどと同様に−２０℃のチャンバーに３０分放置した後取出し、液晶セルの反対側に貼り付ける。
同様に偏光板を冷却せず常温（２５℃）の状態で液晶セルに貼り合わせた１５インチの液晶セルを作る。
このようにして作った２種の１５インチの液晶パネルを５０℃９５％ＲＨの高温高湿環境に１５０時間さらし、その後２５℃５０％ＲＨ環境に出して２日間放置した後、光漏れ（液晶パネルの四隅に発生）の程度を測定した。
測定の結果は、常温で貼り合わせた液晶セルの光漏れ（中央部と四隅の輝度差の平均）が、０．４５カンデラ／ｍ2であったのに対し、冷却状態で貼り合わせた液晶セルの光漏れは、０．２５カンデラ／ｍ2と大幅に良化した。