(57)【要約】【課題】視野角が広いＩＰＳモード液晶表示装置の特性を損なわずに斜め方向のカラーシフトが抑制できるとともに、冷熱衝撃環境試験を行ったときの耐久性にも優れる偏光板を提供し、かかる偏光板を有利に製造する方法を提供する。【解決手段】偏光フィルムの両面に透明保護フィルムが配置されてなる偏光板であって、少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとは、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着されている偏光板が提供される。偏光フィルムの両面に接着剤を介して透明保護フィルムを貼合する際、その接着剤の少なくとも一方は、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液で構成し、この水溶液接着剤を介して偏光フィルムに透明保護フィルムを貼合した後、乾燥することにより、偏光板を製造する方法も提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光フィルムの両面に透明保護フィルムが配置されてなる偏光板であって、
少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとは、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着されていることを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記透明保護フィルムは、セルロース系樹脂及びオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
液晶セルに貼合して用いられ、該液晶セル側に配置される透明保護フィルムは、その厚み方向レターデーションが−１０〜１０nmであり、該保護フィルムと偏光フィルムとが、前記ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着されている請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
偏光フィルムの両面に接着剤を介して透明保護フィルムを貼合し、偏光板を製造する方法であって、
前記接着剤の少なくとも一方は、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなり、
該水溶液を介して偏光フィルムに透明保護フィルムを貼合した後、乾燥することを特徴とする偏光板の製造方法。
【請求項５】
ＩＰＳモード液晶セルの少なくとも一方の面に、請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板が配置されていることを特徴とするＩＰＳモード液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰＳモード液晶セルに好適に適用される偏光板、その製造方法、及びそれを用いたＩＰＳモード液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、消費電力が小さく、低電圧で動作し、軽量で薄型であるなどの特徴を生かして、各種の表示用デバイスに用いられている。かかる液晶表示装置は、液晶セル、偏光板、位相差フィルム、集光シート、拡散フィルム、導光板、光反射シートなど、数多くの光学部材から構成されている。そこで、これらの光学部材を構成するフィルム又はシートの枚数削減や膜厚の低減等の改良により、液晶表示装置の生産効率や明度の向上、さらには軽量・薄型化を図ることを目指した研究が盛んに行われている。
【０００３】
一方、液晶表示装置の一つとして、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードの液晶表示装置がある。この駆動モードは、電界が存在しない状態でホモジニアス配向しているネマチック液晶を横電界により駆動させ、画像表示を行うものである。このＩＰＳモード液晶表示装置は、他の駆動モードの液晶表示装置に比べて視野角が広いという特徴を有する。しかし、画面を見る角度による画像の色目変化（斜め方向のカラーシフトともいう）が大きいという問題がある。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、特開平 10-307291号公報（特許文献１）には、偏光板の保護フィルムに、特定のレターデーションを有する位相差フィルムを用いたＩＰＳモード液晶表示装置が開示されている。また、特開 2006-18245 号公報（特許文献２）には、光学異方性がほとんどなく、レターデーションの小さい透明フィルムを保護フィルムとした偏光板をＩＰＳモード液晶表示装置に用いることが開示されている。
【０００５】
さらに、特開 2005-154764号公報（特許文献３）には、ポリビニルアルコールへの貼合適性に優れるセルロースアセテートフィルムを、その光学的異方性がより一層小さくなるように改良し、フィルム面内のレターデーションをほぼ０とし、かつレターデーションの角度変化も小さくして、すなわち厚み方向のレターデーションもほぼ０とした、光学的に等方性で透明な樹脂フィルムが開示されている。
【０００６】
一方、セルロースアセテートフィルムの代わりに、ポリカーボネート系樹脂フィルムや環状オレフィン系樹脂フィルムを、レターデーションの角度変化が小さい保護フィルムとすることも知られている。例えば、特開平 8-43812号公報（特許文献４）には、偏光フィルムの少なくとも一方に積層される保護フィルムを、同時に位相差フィルムの機能を有するもので構成することが開示され、かかる位相差フィルムを兼ねる保護フィルムの例として、ポリカーボネートからなるフィルムや熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなるフィルムが挙げられている。また特開平 8-240714 号公報（特許文献５）には、偏光フィルムに直に位相差フィルムを貼り付けることが開示され、かかる位相差フィルムとして、トリアセチルセルロースフィルムやノルボルネン系樹脂フィルムが好適である旨記載されている。
【０００７】
これらの保護フィルムは、通常、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤を介して偏光フィルムに接着されるが、接着力が必ずしも十分でないことがあり、その場合には、高温と低温を繰り返す冷熱衝撃環境試験（ヒートショック試験ともいう）において、十分な耐久性が得られにくいことがあった。ここで、冷熱衝撃環境試験とは、偏光板を液晶セル又はガラス板に貼り合わせた状態で、０℃以下の低い温度に所定時間置くことと、６０℃以上の高い温度に所定時間置くことを繰り返す試験である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０７２９１号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２４５号公報
【特許文献３】特開２００５−１５４７６４号公報
【特許文献４】特開平８−４３８１２号公報
【特許文献５】特開平８−２４０７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、視野角が広いＩＰＳモード液晶表示装置の特性を損なわずに斜め方向のカラーシフトが抑制できるとともに、冷熱衝撃環境試験を行ったときの耐久性にも優れる偏光板を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、冷熱衝撃環境試験に対する耐久性に優れる偏光板を有利に製造する方法を提供することにある。さらに本発明のもう一つの目的は、この偏光板を用いたＩＰＳモード液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、偏光フィルムの両面に透明保護フィルムが配置された偏光板において、少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとを、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着することで、冷熱衝撃環境試験における耐久性にも優れた偏光板が作製できることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、偏光フィルムの両面に透明保護フィルムが配置されてなる偏光板であって、少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとは、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着されている偏光板が提供される。
【００１２】
上記の透明保護フィルムは、セルロース系樹脂又はオレフィン系樹脂で構成することが好ましい。上記の偏光板は、液晶セルに貼合して用いられ、その液晶セル側に配置される透明保護フィルムは、その厚み方向レターデーションが−１０〜１０nmであり、その保護フィルムと偏光フィルムとが、上記のポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着される形態を取ることが、特に有効である。
【００１３】
また、本発明によれば、偏光フィルムの両面に接着剤を介して透明保護フィルムを貼合し、偏光板を製造する方法であって、その接着剤の少なくとも一方は、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなり、この水溶液を介して偏光フィルムに透明保護フィルムを貼合した後、乾燥する、偏光板の製造方法も提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、ＩＰＳモード液晶セルの少なくとも一方の面に、上記の偏光板が配置されてなるＩＰＳモード液晶表示装置も提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の偏光板は、冷熱衝撃環境試験にかけたときの耐久性に優れている。特に、液晶セルに貼合して用いられる偏光板であって、その液晶セル側に配置される透明保護フィルムが−１０〜１０nmの厚み方向レターデーションを有し、その保護フィルムと偏光フィルムとを、上記のポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着する場合に、このような効果が顕著に発揮される。また、本発明に係る偏光板の製造方法によれば、このような冷熱衝撃環境試験にかけたときの耐久性に優れる偏光板を有利に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。本発明では、偏光フィルムの両面に透明保護フィルムを貼合して偏光板とする。そして、少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとは、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を介して接着する。偏光フィルムの両面に配置される透明保護フィルムのうち、一方は、これと異なる接着剤を介して偏光フィルムに接着してもよいが、適度の接着性が得られるかぎり、偏光フィルムの両面とも同じ接着剤を使うほうが、生産工程を簡素化する観点からは有利である。
【００１７】
［偏光フィルム］
偏光フィルムは通常、公知の方法によって、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造される。
【００１８】
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとこれに共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、不飽和スルホン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などが挙げられる。
【００１９】
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５〜１００モル％程度であり、好ましくは９８モル％以上である。このポリビニルアルコール系樹脂は、変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども用いることができる。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常 １,０００〜１０,０００程度であり、好ましくは１,５００〜５,０００程度である。
【００２０】
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光フィルムの原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系原反フィルムの膜厚は特に制限されないが、例えば、１０〜１５０μm 程度とすることができる。
【００２１】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素による染色の前、染色と同時、又は染色の後に行うことができる。一軸延伸を染色の後で行う場合、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行うこともできる。
【００２２】
一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤を用い、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常、３〜８倍程度である。
【００２３】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの二色性色素による染色は、例えば、二色性色素を含有する水溶液にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬する方法によって行うことができる。二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理の前に水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
【００２４】
二色性色素としてヨウ素を用いる場合は、通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は、水１００重量部あたり、通常 ０.０１〜１重量部程度である。またヨウ化カリウムの含有量は、水１００重量部あたり、通常 ０.５〜２０重量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常２０〜４０℃程度であり、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常２０〜１,８００秒程度である。
【００２５】
一方、二色性色素として二色性の有機染料を用いる場合は、通常、水溶性の二色性有機染料を含む水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性有機染料の含有量は、水１００重量部あたり、通常１×１０-4〜１０重量部程度、好ましくは１×１０-3〜１重量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウムのような無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃程度であり、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常１０〜１,８００秒程度である。
【００２６】
二色性色素による染色後のホウ酸処理は、通常、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸含有水溶液に浸漬する方法により行うことができる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の量は、水１００重量部あたり、通常２〜１５重量部程度であり、好ましくは５〜１２重量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合には、このホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有することが好ましい。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの量は、水１００重量部あたり、通常 ０.１〜１５重量部程度であり、好ましくは５〜１２重量部である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常 ６０〜１,２００秒程度であり、好ましくは１５０〜６００秒、さらに好ましくは２００〜４００秒である。ホウ酸含有水溶液の温度は、通常５０℃以上であり、好ましくは５０〜８５℃、さらに好ましくは６０〜８０℃である。
【００２７】
ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、通常水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬する方法により行うことができる。水洗処理に用いる水の温度は、通常５〜４０℃程度であり、処理時間は、通常１〜１２０秒程度である。
【００２８】
水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。乾燥処理の温度は、通常３０〜１００℃程度であり、好ましくは５０〜８０℃である。乾燥処理の時間は、通常６０〜６００秒程度であり、好ましくは１２０〜６００秒である。
【００２９】
乾燥処理により、偏光フィルムの水分率は実用程度にまで低減される。その水分率は、通常５〜２０重量％であり、好ましくは８〜１５重量％である。偏光フィルムの水分率が５重量％を下回ると、可撓性が失われ、乾燥後に偏光フィルムが損傷したり、破断したりすることがある。また、偏光フィルムの水分率が２０重量％を上回ると、熱安定性に劣ることがある。
【００３０】
こうして得られる二色性色素が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの厚みは、通常５〜４０μm 程度とすることができる。
【００３１】
［透明保護フィルム］
以上のようにして作製される偏光フィルムは、その両面に透明保護フィルムを貼合して偏光板とされる。その透明保護フィルムには、セルロース系樹脂又はオレフィン系樹脂からなるフィルムが好適に用いられる。特に、液晶表示装置とするときに液晶セル側に配置される保護フィルムは、その厚み方向レターデーションＲthが−１０〜１０nmの範囲にあるものが、好適に用いられる。またこのフィルムは、面内レターデーションＲe も小さいほうが好ましく、例えば、１０nm以下であることが好ましい。
【００３２】
フィルムの遅相軸方向（面内で屈折率が最大の方向）の屈折率をｎx 、進相軸方向（面内で遅相軸と直交する方向）の屈折率をｎy、厚み方向の屈折率をｎz、厚みをｄとして、そのフィルムの面内レターデーションＲe 及び厚み方向レターデーションＲthは、それぞれ以下の式（Ｉ）及び（II）で定義される。
Ｒe ＝（ｎx−ｎy）×ｄ                （Ｉ）
Ｒth＝[(ｎx＋ｎy)／２−ｎz]×ｄ       （II）
【００３３】
これらのレターデーション値は、市販の各種位相差計を用いて測定することができる。またこれらは、可視光の任意の波長で測定することができるが、本明細書では、特に断らないかぎり、波長５９０nmで測定された値を採用する。
【００３４】
透明保護フィルムとして好適に用いられるセルロース系樹脂は、綿花リンタや木材パルプなどを原料にして得られるセルロースの水酸基における水素原子の一部又は全部が、アセチル基、プロピオニル基及び／又はブチリル基で置換されている、セルロースの有機酸エステル又は混合有機酸エステルであることができる。例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、又はそれらの混合エステルが挙げられる。中でも、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム、又はセルロースアセテートブチレートフィルムが、透明保護フィルムとして好ましく用いられる。
【００３５】
セルロース系樹脂を、偏光フィルムに接着するための透明保護フィルムとする方法は、それぞれの樹脂に応じた方法を適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。例えば、適当な有機溶剤に溶解させた樹脂を、金属製のバンド又はドラムへ流延し、溶剤を乾燥除去してフィルムを得る溶剤キャスト法や、樹脂をその溶融温度以上に加熱し、混練してダイより押し出し、冷却することによりフィルムを得る溶融押出法などが採用される。
【００３６】
セルロース系樹脂からなり、偏光板の透明保護フィルムに好適な商品が市販されているので、それらをそのまま本発明における透明保護フィルムとして用いることもできる。市販されているセルロース系樹脂フィルムの例を挙げると、いずれも商品名で、富士フイルム株式会社から販売されている“フジタック TD ”シリーズ、コニカミノルタオプト株式会社から販売されている“コニカミノルタＴＡＣフィルム KC ”シリーズなどがある。
【００３７】
一方、同じく透明樹脂フィルムとして好適に用いられるオレフィン系樹脂は、例えば、ノルボルネンや他のシクロペンタジエン誘導体のような環状オレフィンモノマーを、重合用触媒の存在下に重合して得られる環状オレフィン系樹脂、また、エチレンやプロピレンのような鎖状オレフィンモノマーを、重合用触媒の存在下に重合して得られる鎖状オレフィン系樹脂であることができる。中でも、環状オレフィン系樹脂からなるフィルムは、上記したレターデーションを満たすフィルムが得られやすい点で好ましい。
【００３８】
環状オレフィン系樹脂としては、例えば、次のようなものを挙げることができる。すなわち、シクロペンタジエンとオレフィン類とからディールス・アルダー反応によって得られるノルボルネン又はその誘導体をモノマーとして開環メタセシス重合を行い、それに続く水素添加によって得られる樹脂；ジシクロペンタジエンとオレフィン類又は（メタ）アクリル酸エステル類とからディールス・アルダー反応によって得られるテトラシクロドデセン又はその誘導体をモノマーとして開環メタセシス重合を行い、それに続く水素添加によって得られる樹脂；ノルボルネン、テトラシクロドデセン、それらの誘導体、又はその他の環状オレフィンモノマーを２種以上用いて同様に開環メタセシス共重合を行い、それに続く水素添加によって得られる樹脂；ノルボルネン、テトラシクロドデセン、又はそれらの誘導体に、ビニル基を有する芳香族化合物及び／又は脂肪族不飽和化合物を付加共重合させて得られる樹脂などである。
【００３９】
環状オレフィン系樹脂も各種のものが市販されている。市販されている環状オレフィン系樹脂の例を挙げると、いずれも商品名で、TOPAS ADVANCED POLYMERS GmbHで生産され、日本ではポリプラスチックス株式会社から販売されている“TOPAS ”、ＪＳＲ株式会社から販売されている“アートン”、日本ゼオン株式会社から販売されている”ゼオノア”及び“ゼオネックス”、三井化学株式会社から販売されている“アペル”などがある。
【００４０】
鎖状オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン又はポリプロピレンが挙げられる。中でも、プロピレンの単独重合体、又は、プロピレンを主体とし、それに共重合可能なコモノマーを、通常１〜２０重量％の割合で、好ましくは３〜１０重量％の割合で共重合させた共重合体が好適である。
【００４１】
ポリプロピレン系樹脂も、いくつかの会社から市販されている。市販されているポリプロピレン系樹脂の例を挙げると、いずれも商品名で、株式会社プライムポリマーから販売されている“プライムポリプロ”、日本ポリプロ株式会社から販売されている“ノバテック”及び“ウィンテック”、住友化学株式会社から販売されている“住友ノーブレン”、サンアロマー株式会社から販売されている“サンアロマー”などがある。
【００４２】
環状オレフィン系樹脂又は鎖状オレフィン系樹脂を、偏光フィルムに接着するための透明保護フィルムとする方法も、それぞれの樹脂に応じた方法を適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。例えば、適当な有機溶剤に溶解させた樹脂を、金属製のバンド又はドラムへ流延し、溶剤を乾燥除去してフィルムを得る溶剤キャスト法や、樹脂をその溶融温度以上に加熱し、混練してダイより押し出し、冷却ドラムによって冷却することによりフィルムを得る溶融押出法などが採用される。中でもオレフィン系樹脂に対しては、生産性の観点から溶融押出法が好ましく採用される。
【００４３】
上述したように、本発明では、偏光板を液晶表示装置に適用するときに液晶セル側となる透明保護フィルムを、厚み方向及び面内のレターデーションがともに小さいもの、すなわちほぼ無配向の樹脂フィルムで構成することが好ましい。
【００４４】
次に、セルロース系樹脂又はオレフィン系樹脂からなるフィルムの厚み方向レターデーションＲthを小さく制御する方法、及び面内レターデーションＲe を小さく制御する方法について説明する。厚み方向レターデーションＲthを小さくするためには、製膜時に厚み方向に残留するゆがみを極力小さくすればよく、また面内レターデーションＲe を小さくするためには、やはり製膜時に面内方向に残留するゆがみを極力小さくすればよい。
【００４５】
例えば、前記溶剤キャスト法においては、その流延樹脂溶液を乾燥したときに生じる厚み方向の残留収縮歪み及び面内方向の残留延伸歪みを、熱処理によって緩和させる方法が採用できる。また、前記溶融押出法においては、樹脂フィルムをダイから押し出し、冷却するまでの間に延伸されることを防ぐため、ダイから冷却ドラムまでの距離（エアギャップと呼ばれる）を極力縮めるとともに、押出量と冷却ドラムの回転速度をフィルムが延伸されないよう制御する方法が有効である。また、溶剤キャスト法と同様に、得られたフィルムに残留する歪みを熱処理によって緩和させる方法も有効である。
【００４６】
偏光フィルムの両面に配置される透明保護フィルム、特に、液晶セルに貼合して液晶表示装置とするときに、液晶セルから遠い側に配置され、視認側となる透明保護フィルムには、防眩性（ヘイズ）を付与することができる。防眩性は、一般に知られている方法で付与することができる。例えば、透明保護フィルムを構成する原料樹脂中に、無機微粒子若しくは有機微粒子を混合してフィルム化する方法、溶融押出によって製膜する際、多層押出を採用し、一方は微粒子が混合された樹脂の層からなり、他方は微粒子が混合されていない樹脂の層からなる二層フィルムとするか、又は微粒子が混合された樹脂の層を外側にして三層フィルムとする方法、フィルムの片側に、無機微粒子若しくは有機微粒子が硬化性バインダー樹脂に混合されている塗布液をコートし、バインダー樹脂を硬化させて防眩層を設ける方法などが採用される。
【００４７】
防眩性を付与するための無機微粒子としては、例えば、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、アルミノシリケート、アルミナ−シリカ複合酸化物、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムなどが挙げられる。また、有機微粒子としては、例えば、架橋ポリアクリル酸粒子、メタクリル酸メチル／スチレン共重合体樹脂粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリメチルメタクリレート粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリイミド粒子などが挙げられる。
【００４８】
防眩性が付与された透明保護フィルムのヘイズ値は、６〜４５％の範囲内にあることが好ましい。防眩性保護フィルムのヘイズ値が６％を下回ると、十分な防眩効果が現れないことがある。また、そのヘイズ値が４５％を超えると、そのフィルムを液晶表示装置に適用した場合に、画面の白ちゃけや画質の低下を招くことがある。
【００４９】
ヘイズ値は、 JIS K 7136 に規定されるとおり、全光線透過率に対する拡散透過率の割合で表される値であり、この規格に準拠した市販のヘイズメーターやヘイズ・透過率計を用いて測定することができる。市販されているヘイズ・透過率計の例を挙げると、株式会社村上色彩技術研究所から販売されている“HM-150”などがある。ヘイズ値の測定に際しては、フィルムの反りを防止するために、例えば、光学的に透明な粘着剤を用いて、防眩性付与面が表面となるようにフィルムをガラス基板に貼合した測定サンプルを用いることが好ましい。
【００５０】
偏光フィルムの両面に配置される透明保護フィルムは、液晶セルに貼合して液晶表示装置とするときに、液晶セル側に配置されるフィルム及び液晶セルから遠い側に配置されるフィルムのいずれも、偏光フィルムに貼合される面とは反対側の面に、導電層やハードコート層のような機能層を有することができる。また、液晶セルから遠い側に配置され、視認側となる透明保護フィルムには、低反射層を設けることもできる。防眩層とともにこれらの機能を付与する場合は、防眩層を構成するバインダー樹脂に、これらの機能を有する樹脂組成物を選択することもできる。
【００５１】
液晶セルから遠い側に配置される透明保護フィルムは、必要に応じて各種の添加剤を含有することもできる。ただし、光学用途においては透明性が必要とされるため、添加剤の配合量は最小限に留めることが好ましい。配合されうる添加剤の例を挙げると、滑剤、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、耐光剤、耐衝撃性改良剤などがある。
【００５２】
特に、視認側偏光板の外側に用いる透明保護フィルムには、耐光剤として紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。紫外線吸収剤の例を以下に掲げる。
【００５３】
２，２′−メチレンビス〔４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール〕、
２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−〔２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−（３，５−ジ−tert−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−（３−tert−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−（３，５−ジ−tert−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−（３，５−ジ−tert−アミル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、
２−（２−ヒドロキシ−５−tert−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール
のようなベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；
【００５４】
２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシベンゾフェノン、
２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−メトキシ−４′−クロロベンゾフェノン、
２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、
２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン
のような２−ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤；
【００５５】
ｐ−tert−ブチルフェニルサリチル酸エステル、
ｐ−オクチルフェニルサリチル酸エステル
のようなサリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤など。
【００５６】
紫外線吸収剤は、必要に応じてこれらの２種以上を併用してもよい。紫外線吸収剤を配合する場合、その量は、樹脂フィルムに対して通常 ０.１重量％以上であり、好ましくは０.３重量％以上２重量％以下である。
【００５７】
偏光フィルムの両面に貼合される透明保護フィルムは、それぞれ、偏光フィルムへの貼合に先立って、ケン化処理、コロナ処理、プラズマ処理のような、接着性を上げるための表面処理を施しておくことが好ましい。
【００５８】
偏光フィルムの両面に貼合される透明保護フィルムの厚みは特に制限されないが、強度や取り扱い性などの観点から、通常１〜５００μm 程度であり、好ましくは１０〜２００μm 、さらに好ましくは２０〜１００μm である。この範囲内の厚みであれば、偏光フィルムを機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光フィルムが収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。
【００５９】
［接着剤］
本発明では、少なくとも一方の透明保護フィルムと偏光フィルムとを接着するための接着剤として、ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液を用いる。ポリビニルアルコール系樹脂は、部分ケン化ポリビニルアルコールや完全ケン化ポリビニルアルコールのほか、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコールのような、変性されたポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。適当なポリビニルアルコール系樹脂の市販品として、株式会社クラレから販売されているアニオン性基含有ポリビニルアルコール、すなわちカルボキシル基変性ポリビニルアルコールである“KL-318”（商品名）などがある。このようなポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解して、接着剤水溶液とする。
【００６０】
この接着剤水溶液は、さらにアルコールを含有する。アルコールは、水溶性である限りにおいて任意の炭素数のものを用いることができる。例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、エチレングリコールなどを挙げることができる。中でも、偏光フィルム及び保護フィルムへの濡れ性、塗布したときの消泡性に優れることから、エタノール又は２−プロパノールを用いることが好ましい。
【００６１】
このように、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液にさらにアルコールを含有させた接着剤を用いることにより、得られる偏光板を、粘着剤を介して液晶セル又はガラスに貼合し、冷熱衝撃環境試験にかけたときに、アルコールが配合されていない接着剤を用いた場合に比べて、耐久性が大きく向上する。その機構は定かでなく、また接着剤に配合されたアルコールは、後の乾燥工程においてほとんど除去されると考えられるものの、そのアルコールの存在が、得られる偏光板の耐久性の向上に有効であることが見出された。
【００６２】
この接着剤水溶液は、硬化性成分、特に水溶性のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。水溶性のエポキシ樹脂として、例えば、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミンのようなポリアルキレンポリアミンとアジピン酸のようなジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドエポキシ樹脂を挙げることができる。このようなポリアミドエポキシ樹脂の市販品の例を挙げると、住化ケムテックス株式会社から販売されている“スミレーズレジン 650”や“スミレーズレジン 675”などがある。
【００６３】
ポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含み、任意にさらに水溶性のエポキシ樹脂を含む水溶液からなる接着剤において、ポリビニルアルコール系樹脂の量は、水１００重量部あたり１〜１０重量部程度、さらには１〜５重量部程度とするのが好ましい。またアルコールの量は、水１００重量部あたり１〜２０重量部程度、さらには５〜１５重量部程度とするのが好ましい。水溶性エポキシ樹脂を配合する場合、その量は、水１００重量部あたり ０.２〜２重量部程度とするのが好ましい。
【００６４】
偏光フィルムの両面に配置される２枚の透明保護フィルムのうち、一方の透明保護フィルムと偏光フィルムの貼合には、上記のポリビニルアルコール系樹脂とアルコールを含有する水溶液からなる接着剤を用いる。もう一方の透明保護フィルムと偏光フィルムの貼合には、それと異なる接着剤を用いることもできるが、先述したとおり、生産工程を簡素化する観点からは、適度の接着性が得られるかぎり、偏光フィルムの両面とも同じ接着剤を使うほうが有利である。
【００６５】
［透明保護フィルムと偏光フィルムの貼合方法］
透明保護フィルムと偏光フィルムの貼合には、任意の適切な方法が採用される。この貼合は、例えば、透明保護フィルム及び偏光フィルムの少なくとも一方の接着面に接着剤層を設けたうえで、その接着剤層を介して両フィルムを貼り合わせ、一体化させる方法によって、好適に行うことができる。接着剤層は、流延法、マイヤーバーコート法、グラビアコート法、カンマコーター法、ドクターブレード法、ダイコート法、ディップコート法、噴霧法など、任意の方法により、透明保護フィルム及び／又は偏光フィルムの貼合面に設けることができる。ここで流延法とは、被塗布物であるフィルムを、概ね垂直方向、概ね水平方向、または両者の間の斜め方向に移動させながら、その表面に接着剤を流下して拡布させる方法である。透明保護フィルムと偏光フィルムをともに長尺状で用意し、両者が貼合面で重なるように同じ方向に供給し、その間に接着剤水溶液を供給して流延させる方法も有効である。
【００６６】
接着剤層は、乾燥後の厚みが０.０１〜５μmとなるようにするのが好ましく、とりわけ０.０１〜１μmとなるようにするのがより好ましい。この範囲であれば、積層される透明保護フィルムと偏光フィルムとの間に浮きや剥がれが生じず、実用上問題のない接着力が得られる。
【００６７】
［偏光板の製造方法］
本発明の偏光板の製造方法では、偏光フィルムの両面に接着剤を介して透明保護フィルムを貼合して偏光板を製造するにあたり、接着剤の少なくとも一方は、先に説明したポリビニルアルコール系樹脂及びアルコールを含有する水溶液で構成し、その水溶液を介して偏光フィルムに保護フィルムを貼合した後、乾燥する。やはり適度の接着性が得られるかぎり、偏光フィルムの両面に同じ接着剤を用いて保護フィルムを貼合するのが好ましい。
【００６８】
偏光フィルムに保護フィルムを貼合するまでの操作には、これまでに行ってきた説明があてはまる。その後、乾燥することによって、溶剤である水及びアルコールが除去され、接着剤を構成するポリビニルアルコール系樹脂が硬化して、偏光フィルムと透明保護フィルムとを強固に接着させる。貼合後の乾燥は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いた熱風循環式オーブンを用いて行うことができる。このときの温度及び時間は、溶剤を適切に除去することができ、偏光フィルムと透明保護フィルムとが強固に接着するような条件を採用すればよいが、乾燥温度は、例えば３０〜１００℃程度、好ましくは４０〜８０℃であり、また乾燥時間は、例えば２０〜１,２００秒程度である。
【００６９】
乾燥後に、室温よりやや高い温度、例えば、３０〜５０℃程度の温度で、１日以上、好ましくは２〜１０日程度養生してやることも有効である。
【００７０】
［粘着剤層］
本発明の偏光板は、液晶セルに貼合される透明保護フィルム側に、粘着剤層を設けることができる。この粘着剤層は、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性、接着性などを包含する粘着特性を示すものであればよいが、特に耐久性等に優れるものが好ましく用いられる。粘着剤層を形成するのに好適な粘着剤として、例えば、アクリル系樹脂からなる感圧性接着剤（アクリル系粘着剤ともいう）が挙げられる。
【００７１】
アクリル系粘着剤には、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルのような（メタ）アクリル酸エステルを主な構成単位とする樹脂や、これらの（メタ）アクリル酸エステルを２種類以上用いた共重合樹脂が好ましく用いられる。またこれらの樹脂には、極性モノマーが共重合される。極性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリルアミド、２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートのような、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基などの極性官能基を有する重合性化合物が用いられる。さらに、粘着剤には通常、アクリル系樹脂とともに架橋剤が配合されている。
【００７２】
粘着剤にはこの他、各種の添加剤が配合されていてもよい。好適な添加剤として、シランカップリング剤や帯電防止剤がある。シランカップリング剤は、ガラスとの接着力を高めるうえで有効である。帯電防止剤は、静電気の発生を低減又は防止するうえで有効である。すなわち、粘着剤層を介して偏光板を液晶セルに貼る際、それまで粘着剤層を覆って仮着保護していた表面保護フィルム（セパレータとも呼ばれる）を剥がしてから液晶セルに貼り合わされるが、その表面保護フィルムを剥がすときに発生する静電気によって、セル内の液晶に配向不良を生じ、これがＩＰＳモード液晶表示装置の表示不良をもたらすことがある。このような静電気の発生を低減又は防止するうえで、帯電防止剤の配合が有効である。
【００７３】
［液晶表示装置］
以上のようにして得られる偏光板は、粘着剤層を介して、ＩＰＳモード液晶セルに貼合されて液晶パネルを構成し、ＩＰＳモード液晶表示装置とすることができる。本発明の偏光板が液晶セルの一方の面に貼合された場合、液晶セルのもう一方の面には、同種又は異種の偏光板を貼合して液晶パネルとすることができる。特に、前記の防眩性が付与された透明保護フィルムを偏光フィルムの一方の面に設けた偏光板は、液晶パネルの視認側に貼合することが好ましい。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す％及び部は、特記ないかぎり重量基準である。なお、以下の例におけるフィルム厚み並びにフィルムの面内レターデーションＲe 及び厚み方向レターデーションＲthは、次に示す方法により測定したものである。
【００７５】
（１）フィルム厚み
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーター“MH-15M”を用いて測定した。
【００７６】
（２）面内レターデーションＲe 及び厚み方向レターデーションＲth
平行ニコル回転法を原理とする位相差計、王子計測機器株式会社製の“KOBRA-21ADH ”を用いて、温度２３℃、波長５９０nmの光で測定した。
【００７７】
［接着剤Ａの調製］
水１００部に対して、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール〔株式会社クラレから入手した“KL-318”〕を３部溶解し、さらに水溶性エポキシ樹脂であるポリアミドエポキシ系添加剤〔住化ケムテックス株式会社から入手した“スミレーズレジン 650(30)”、固形分濃度３０％の水溶液〕を １.５部及びエタノールを９部添加して、接着剤Ａとした。
【００７８】
［接着剤Ｂの調製］
エタノールを添加しなかったこと以外は上と同様にして、接着剤を調製した。これを接着剤Ｂとする。
【００７９】
［実施例１］
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光フィルムの一方の面に、富士フイルム株式会社から入手した厚さ６０μm のトリアセチルセルロースフィルム“フジタック TD60UL ”（商品名）を貼合し、偏光フィルムのもう一方の面（液晶セルへの貼合時に当該液晶セル側となる面）には、やはり富士フイルム株式会社から入手した厚さ６０μm でほぼ無配向のトリアセチルセルロースフィルム“Z-TAC ”（商品名；面内レターデーションＲe＝１.８nm、厚み方向レターデーション Ｒth＝−２.８nm）を貼合して、偏光板を作製した。両フィルムの貼合には、それぞれ先に調製した接着剤Ａを用い、貼合後８０℃で５分間乾燥することにより、偏光フィルムと透明保護フィルムを接着させた。得られた偏光板は、その後、４０℃で１６８時間養生した。さらに、この偏光板のほぼ無配向のトリアセチルセルロースフィルム“Z-TAC ”側に、セパレータ上に形成されたアクリル系粘着剤を貼り合わせて粘着剤付き偏光板を作製した。
【００８０】
（偏光板の評価）
上で作製した粘着剤付き偏光板を、ワイド３２型サイズ〔対角３２インチ（約８１cm）で、幅約７１cm×縦約４０cm〕に裁断した。裁断された粘着剤付き偏光板を、その粘着剤層側でガラス板に貼合し、温度６５℃、相対湿度８５％の環境下で２４時間保持した。その後、−３５℃に３０分保つ過程と８５℃に３０分保つ過程を１サイクルとする冷熱衝撃環境試験を行った。その結果、この冷熱サイクルを １,９２０サイクル（８０日）繰り返しても、偏光フィルムは破断しなかった。
【００８１】
［比較例１］
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向している偏光フィルムの一方の面に、コニカミノルタオプト株式会社から入手した厚さ８０μm のトリアセチルセルロースフィルム
“KC8UX ”（商品名）を貼合し、偏光フィルムのもう一方の面には、やはりコニカミノルタオプト株式会社から入手した厚さ４０μm でほぼ無配向のトリアセチルセルロースフィルム“KC4UEW”（商品名；面内レターデーションＲe＝０.７nm、厚み方向レターデーション Ｒth＝−０.１nm）を貼合して、偏光板を作製した。両フィルムの貼合には、それぞれ先に調製したエタノールが配合されていない接着剤Ｂを用い、貼合後８０℃で５分間乾燥することにより、偏光フィルムと透明保護フィルムを接着させた。得られた偏光板は、その後、４０℃で１６８時間養生した。さらに、この偏光板のほぼ無配向のトリアセチルセルロースフィルム“KC4UEW”側に、セパレータ上に形成されたアクリル系粘着剤を貼り合わせて粘着剤付き偏光板を作製した。
【００８２】
（偏光板の評価）
上で作製した粘着剤付き偏光板を、ワイド３２型サイズ〔対角３２インチ（約８１cm）で、幅約７１cm×縦約４０cm〕に裁断した。裁断された粘着剤付き偏光板を、その粘着剤層側でガラス板に貼合し、温度６５℃、相対湿度８５％の環境下で２４時間保持した。その後、実施例１と同様の冷熱衝撃環境試験を行った。その結果、冷熱サイクルを５０サイクル繰り返した段階で、偏光フィルムが破断した。