(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光素子の帯状フィルムを鉛直方向上から下へ移動させ、その左右からそれぞれ供給された第１の保護フィルム及び第２の保護フィルムを接着剤によって同時に前記偏光素子に貼り合わせる貼り合わせ部と、
前記第１の保護フィルム、前記偏光素子、及び前記第２の保護フィルムが貼り合わされた積層フィルムの移動を、前記鉛直方向上から下への移動から、水平方向の移動に方向変換させる方向変換部と、
前記積層フィルムに前記水平方向の移動への方向変換を施した後、前記積層フィルムの前記接着剤に乾燥または硬化を施す乾燥部と
を少なくとも有する偏光板の製造装置であって、
前記方向変換部は複数のガイドロールが設けられ、前記複数のガイドロールによって前記積層フィルムの方向変換が２段階以上に分けて施されるように構成するとともに、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを方向変換させる最初のガイドロールによる前記鉛直方向から方向変換される角度が３５°乃至７０°であることを特徴とする偏光板の製造装置。
【請求項２】
前記複数のガイドロールのそれぞれは、回転駆動機構が備えられている請求項１に記載の偏光板の製造装置。
【請求項３】
前記複数のガイドロールのそれぞれは、温度制御機構が備えられている請求項１又は２に記載の偏光板の製造装置。
【請求項４】
前記複数のガイドロールは、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを斜め方向に方向変換させる第１のガイドロールと、前記第１のガイドロールによって斜め方向に方向変換された前記積層フィルムを前記水平方向に方向変換する第２のガイドロールとで構成され、前記積層フィルムの方向変換が２段階に分けて施されるように構成した請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光板の製造装置。
【請求項５】
前記複数のガイドロールは、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを斜め方向に方向変換させる第１のガイドロールと、前記積層フィルムを前記水平方向に方向変
換する第２のガイドロールと、前記第１のガイドロールと前記第２のガイドロールとの間に設けられたさらに別の１つ又は複数のガイドロールとで構成され、前記積層フィルムの方向変換が３段階以上に分けて施されるように構成した請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光板の製造装置。
【請求項６】
ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光素子の帯状フィルムを鉛直方向上から下へ移動させて供給し、その左右から第１の保護フィルム及び第２の保護フィルムをそれぞれ供給して、前記第１の保護フィルム及び前記第２の保護フィルムを接着剤によって同時に前記偏光素子に貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記第１の保護フィルム、前記偏光素子、及び前記第２の保護フィルムが貼り合わされた積層フィルムの移動を、前記鉛直方向上から下への移動から、水平方向の移動に方向変換する方向変換工程と、
前記積層フィルムに前記水平方向の移動への方向変換を施した後、前記積層フィルムの前記接着剤に乾燥または硬化を施す乾燥工程と
を少なくとも有する偏光板の製造方法であって、
前記方向変換工程は、前記積層フィルムの方向変換を２段階以上に分けて施すとともに、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを斜め方向に方向変換させる最初の方向変換による方向変換角度が前記鉛直方向から３５°乃至７０°であることを特徴とする偏光板の製造方法。
【請求項７】
前記方向変換工程は、前記積層フィルムの方向変換を２段階に分けて施す工程であり、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを斜め方向に方向変換する第１の方向変換と、前記第１の方向変換によって斜め方向に方向変換された前記積層フィルムを前記水平方向に方向変換する第２の方向変換とからなる請求項６に記載の偏光板の製造方法。
【請求項８】
前記方向変換工程は、前記積層フィルムの方向変換を３段階以上に分けて施す工程であり、前記鉛直方向上から下へ移動する前記積層フィルムを斜め方向に方向変換する第１の方向変換と、前記積層フィルムを前記水平方向に方向変換する第２の方向変換と、前記第１の方向変換と前記第２の方向変換との間で前記積層フィルムに施すさらに別の１回又は複数回の方向変換とからなる請求項６に記載の偏光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、偏光板の製造装置、偏光板の製造方法に関する。また、本発明は当該製造方法により得られた偏光板、及び当該偏光板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、薄型で低消費電力のため、テレビをはじめ、コンピュータ、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどの表示装置として、広い用途に用いられている。このような液晶表示装置は、主としてバックライトシステムと液晶パネルから構成される。液晶パネルはさらに、液晶セルと、その前面（視認側の面）および背面（バックライトシステム側の面）に、それぞれ粘着剤層を介して設けられた偏光板とで構成される。【０００３】  このような液晶表示装置に用いられる偏光板は、偏光性能を有する偏光素子と、偏光素子の両面にそれぞれ接着剤層を介して設けられ偏光素子を保護する保護フィルムとから構成される。偏光素子は、一般に、ヨウ素で染色され一軸延伸されたポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する場合がある）系樹脂で形成される。保護フィルムは、たとえばトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称す場合がある）系樹脂で形成される。【０００４】  このような偏光板の製造にあたっては、一般に、帯状の長尺フィルム状にて連続的に形成される。この連続的な製造において、偏光素子と保護フィルムを接着させる工程は、たとえば特許文献１（特開２００８−９０２７１）に開示されているように、水平方向に移動する帯状の長尺フィルム状の偏光素子の上下から、それぞれ帯状の長尺フィルム状の保護フィルムを供給して接近させ、それらを重ね合わせる前に偏光素子と保護フィルムとの間に接着剤を塗布し、偏光素子の上下に接着剤層を介して保護フィルムを重ね合わせ、ピンチロールを通過させることにより圧力を加え、貼り合わせる。次いで、貼り合わせられた積層フィルムに乾燥処理をして接着剤層を乾燥させることによって、接着工程が完了される。接着剤の種類によっては、乾燥処理に変えて、ＵＶ処理などの活性エネルギー先処理を施すことにより接着剤層を硬化させる場合もある。【０００５】  また、このような偏光素子と保護フィルムを貼り合わせる工程は、特許文献２（特開平１１−１７９８７１）に開示されているように、帯状の長尺フィルム状の偏光素子を垂直方向、つまり鉛直方向に上から下の方向に案内し、その左右から、接着剤を塗布しつつ保護フィルムを同時に接近させ貼り合わせる場合もある。このようにすることによって、特許文献１に示される両面の保護フィルムを偏光素子の上下で貼り合わせる場合に比べ、接着剤の塗布が左右で偏光素子に対して対称的に施されるため、保護フィルムの接着の均一性が向上する。【０００６】  このように、偏光素子を鉛直方向に案内させてその左右から保護フィルムを貼り合わせた場合、鉛直方向の作業スペースには限りがあるため、保護フィルムの貼り合わせ後、次の接着剤層を乾燥または硬化させる工程では、貼り合わせられた積層フィルムを鉛直方向の移動から水平方向の移動に向きを変える必要がある。【０００７】  その例を図面を用いて説明する。図６は、従来の偏光板の製造装置の一例である。図６に示すように、すでにヨウ素で染色され一軸延伸されたＰＶＡ系樹脂からなる帯状の長尺フィルム状の偏光素子１１１が、ガイドロール１５５によって鉛直方向に上から下の方向に案内され、その向かって左側から第１の保護フィルム１１４、右側から第２の保護フィルム１１５が同時に接近され、貼り合わせる直前の偏光素子１１１と第１の保護フィルム１１４との間、偏光素子１１１と第２の保護フィルム１１５との間にそれぞれ、第１のノズル１５１、第２のノズル１５２によって第１の接着剤１１２ａ、第２の接着剤１１３ａが塗布され、１対のピンチロール１５８ａ、１５８ｂによって、偏光素子１１１に、第１の保護フィルム１１４、第２の保護フィルム１１５が左右同時に貼り合わされる。【０００８】  貼り合わされた積層フィルム１１０ａは、１つのガイドロール１６１によって、移動方向が、鉛直方向上から下への方向から、向かって右から左への方向つまり水平方向に、１回で９０度（直角）方向変換される。その後、乾燥チャンバー１７１の中を積層フィルム１１０ａを水平方向に通過させて積層フィルム１１０ａに乾燥処理を施して、第１の接着剤１１２ａ、第２の接着剤１１３ａによって形成された第１の接着剤層、第２の接着剤層に乾燥処理を施し、偏光素子１１１と第１、第２の保護フィルム１１４、１１５の接着工程が完了し、これによって、積層フィルム１１０ａの膜構成である偏光板が得られる。なお、図６では、積層フィルム１１０ａの膜構成の図示は省略している。【０００９】  このような例として、たとえば、特許文献３（特開２００８−２７６１３６）では、偏光素子を鉛直方向に案内させてその左右から保護フィルムを貼り合わせた後、貼り合わせられた積層フィルムを、１つのガイドロールによって９０度向きをかえ、水平方向の案内して、接着剤を硬化させる工程に送ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】  特開２００８−９０２７１号  公報
【特許文献２】  特開平１１−１７９８７１号  公報
【特許文献３】  特開２００８−２７６１３６号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  このように、偏光素子に保護フィルムを貼り合わせた後、接着剤層を乾燥または硬化させる工程の前に、この積層フィルムを１つのガイドロールで９０度方向転換をすると、保護フィルムが、偏光素子から剥離したり、しわが生じる現象が、発明者らによって見出された。とくに、方向変換して曲げる方向の内側の保護フィルム、図６の例では第１の保護フィルム１１４に剥離が起こりやすい。とくに、生産効率を上げるためフィルムの搬送速度を増大させると、さらにこの現象が起こりやすくなる。これは、偏光素子に保護フィルムを貼り合わせた直後は、接着剤層の乾燥や硬化が施されていないため接着性が不充分であり、そのような状態で、１つのガイドロールで１回で９０度（直角）のような急な角度で積層フィルムを曲げたためであると発明者らは推察した。【００１２】  偏光素子に保護フィルムを貼り合わせる工程から、接着剤層を乾燥または硬化させる工程まで、すべて水平方向に案内させて施せば、このような問題は生じない。しかし、特許文献１のように、偏光素子に保護フィルムを貼り合わせる工程を、偏光素子を水平方向に案内させ、上下から保護フィルムを近接させる方法で施すと、接着剤の塗布を偏光素子に対し上下で重力の影響により対称的に均等にできないため、偏光素子の両面の保護フィルムの接着の均一性が悪化する。そのため、偏光素子に保護フィルムを貼り合わせる工程は、偏光素子を鉛直方向に上から下に案内して、左右から保護フィルムを貼り合わせることが望ましい。【００１３】  しかしながら、このように偏光素子を鉛直方向に上から下に案内し左右から保護フィルムを貼り合わせて、この貼り合わせた積層フィルムを１つのガイドロールで９０度方向転換して次の接着剤層の乾燥または硬化工程に案内すると、上述のように保護フィルムが偏光素子から剥離したりしわが生じ、偏光板が不良となってしまう。【００１４】  本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、偏光素子と保護フィルムの接着を鉛直方向に上から下に案内し左右から保護フィルムを貼り合わせ、この貼り合わせた積層フィルムを、次の接着剤層の乾燥または硬化工程へ案内させるために、水平方向に向きを変換させても、保護フィルムの剥離やしわが生じないように方向変換させることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明の偏光板の製造装置は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光素子の帯状フィルムを鉛直方向上から下へ移動させ、その左右からそれぞれ供給された第１の保護フィルム及び第２の保護フィルムを接着剤によって同時に前記偏光素子に貼り合わせる貼り合わせ部と、前記第１の保護フィルム、前記偏光素子、及び前記第２の保護フィルムが貼り合わされた積層フィルムの移動を、前記鉛直方向上から下への移動から、水平方向の移動に方向変換させる方向変換部と、前記積層フィルムに前記水平方向の移動への方向変換を施した後、前記積層フィルムの前記接着剤に乾燥または硬化を施す乾燥部とを少なくとも有する偏光板の製造装置であって、前記方向変換部は複数のガイドロールが設けられ、前記複数のガイドロールによって前記積層フィルムの方向変換が２段階以上に分けて施されるように構成したことを特徴とする。【００１６】  また、本発明の偏光板の製造方法は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光素子の帯状フィルムを鉛直方向上から下へ移動させて供給し、その左右から第１の保護フィルム及び第２の保護フィルムをそれぞれ供給して、前記第１の保護フィルム及び前記第２の保護フィルムを接着剤によって同時に前記偏光素子に貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記第１の保護フィルム、前記偏光素子、及び前記第２の保護フィルムが貼り合わされた積層フィルムの移動を、前記鉛直方向上から下への移動から、水平方向の移動に方向変換する方向変換工程と、前記積層フィルムに前記水平方向の移動への方向変換を施した後、前記積層フィルムの前記接着剤に乾燥または硬化を施す乾燥工程とを少なくとも有する偏光板の製造方法であって、前記方向変換工程は、前記積層フィルムの方向変換を２段階以上に分けて施すことを特徴とする。【００１７】  また、本発明の偏光板は、上述の製造方法によって製造された偏光板である。【００１８】  また、本発明の液晶表示装置は、上述の偏光板が用いられた液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１９】  本発明によれば、偏光素子に保護フィルムを貼り合わせる際は、偏光素子を鉛直方向に上から下に案内して、左右から保護フィルムを貼り合わせるため、左右で重力の影響が均等のため均一に貼り合わせることができ、この貼り合わせた積層フィルムを、次の接着剤の乾燥または硬化工程へ案内させるために水平方向に向きを変換させても、複数のガイドロールによって２段階以上に分けて方向変換させるため、保護フィルムの剥離やしわが発生することを防ぎ、生産効率を上げるためフィルムの搬送速度を増大させても、安定して偏光板を製造することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明の製造方法によって製造された偏光板の一例の断面図である。
【図２】  本発明の偏光板の製造装置の一例の断面図である。
【図３】  本発明の偏光板の製造装置の方向変換部の一例の断面図である。
【図４】  本発明の偏光板の製造装置の方向変換部の他の例の断面図である。
【図５】  本発明の偏光板が用いられた液晶表示装置の一例の断面図である。
【図６】  従来の偏光板の製造装置の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下に、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の偏光板の製造装置、偏光板の製造方法によって製造された偏光板の例の断面図である。偏光板１０は、偏光性能を有する偏光素子１１と、偏光素子１１の各面に、それぞれ第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３を介して設けられ偏光素子１１の各面を保護する第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５とから構成される。偏光素子１１は、ヨウ素で染色され一軸延伸されたＰＶＡ系樹脂で形成されている。第１、第２の保護フィルム１４、１５は、ＴＡＣ系樹脂で形成されている。また、第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３を形成するための第１の接着剤、第２の接着剤はＰＶＡ系接着剤が用いられている。偏光素子１１の膜厚は、たとえば、１０μｍ〜４０μｍであり、第１、第２の保護フィルム１４、１５の膜厚は、たとえば、それぞれ２０μｍ〜１２０μｍである。
【００２２】  図２は本発明の偏光板の製造装置の一例の断面外略図である。図２は、偏光板の製造装置の一部であり、偏光素子１１と第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５を第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａによって貼り合わせる工程のための貼り合わせ部５０と、貼り合わせ部５０にて偏光素子１１と第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５との間に形成された第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３を乾燥させる工程に用いる乾燥部７０、および貼り合わせ部５０と乾燥部７０の間に設けられ、偏光素子１１と第１、第２の保護フィルム１４、１５が貼り合わされた偏光板１０の構成となる積層フィルム１０ａを案内し積層フィルム１０ａの移動方向を変換する方向変換部６０で構成される。また、以下の説明で、右、右側、左、左側とは、向かって右、右側、左、左側を示すものとする。
【００２３】  偏光素子１１と、第１、第２の保護フィルム１４、１５とを貼り合わせる貼り合わせ部５０は、図２に示すように、偏光素子１１を鉛直方向に上から下に供給するよう案内する第１のガイドロール５５と、偏光素子１１の左側から第１の保護フィルム１４、右側から第２の保護フィルム１５を供給して、偏光素子１１に接近するように案内する第２のガイドロール５６、第３のガイドロール５７と、偏光素子１１と左右の接近された第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５とのそれぞれの間に設けられ、第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａを供給する第１のノズル５１、第２のノズル５２、第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａが塗布された偏光素子１１と第１、第２の保護フィルム１４、１５とを左右から圧力をかけて同時に貼り合わせる１対のピンチロール５８ａ、５８ｂとからなる。第１、第２のノズル５１、５２は、上から下に案内される偏光素子１１に対し左右それぞれ対称の位置に設けられ、偏光素子１１と、その左右にそれぞれ供給される第１、第２の保護フィルム１４、１５との間に第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａが塗布されるように、噴出し口が鉛直方向ほぼ下向きに配置される。さらに、貼り合わせ部５０には、１対のピンチロール５８ａ、５８ｂと方向変換部６０との間に、予備乾燥装置５９が設けられていることが望ましい。予備乾燥装置５９は、図２では概略のみ示すが、たとえば、温熱ヒータ、遠赤外線ヒータ、又は高温の空気の送風による乾燥装置が例示される。
【００２４】  貼り合わせ部５０に供給される偏光素子１１は、帯状のＰＶＡ系樹脂のフィルムからなり、この貼り合わせの前工程にて、ヨウ素など二色性染料で染色され一軸延伸されている。この延伸されたＰＶＡ系樹脂フィルムの膜厚は、たとえば、１０μｍ〜４０μｍであり、その幅は、たとえば、５００ｍｍ〜２０００ｍｍである。この前工程については既知の装置、製法を用いて作製することができ、図示や詳細な説明は省略するが、以下にその一例を簡単に説明する。
【００２５】  ロール状に巻かれた帯状の長尺のＰＶＡ系樹脂フィルム原反からＰＶＡ系樹脂フィルムを引き出し、純水中で膨潤させる。ついで、ヨウ素のヨウ化カリウム水溶液中に浸漬し、ＰＶＡ系樹脂フィルムをヨウ素で染色する。ついで、ヨウ素で染色されたＰＶＡ系樹脂フィルムをホウ酸が含有された水溶液に浸漬して架橋処理を施す。ついで、このＰＶＡ系樹脂フィルムを所定の倍率で一軸延伸する。延伸倍率は、たとえば、４倍〜７倍である。延伸は２段階以上にわけて施してもよく、染色前あるいは染色と同時に施してもよく、架橋処理工程で施してもよい。この際、架橋処理は染色と同時、又は染色後に施してもよい。その後ＰＶＡ系樹脂フィルムを乾燥させ、偏光性能を有する偏光素子１１を得て、貼り合わせ部５０に供給される。
【００２６】  貼り合わせ部５０に供給された帯状の長尺フィルム状である偏光素子１１は、第１のガイドロール５５によって、鉛直方向下向きに案内される。偏光素子１１の移動速度は、たとえば、１０ｍ／分〜５０ｍ／分である。その左右から供給される第１、第２の保護フィルム１４、１５は、いずれもＴＡＣ系樹脂からなり、それぞれ、帯状の長尺フィルムとして供給され、その幅はいずれも偏光素子１１の幅に対応しており、その膜厚は、たとえば、２０μｍ〜１２０μｍであり、またその移動速度も偏光素子１１の移動速度に合わせられている。それぞれのＴＡＣ系樹脂のＰＶＡ系樹脂との接着面は、接着性を向上させるため、ケン化処理やコロナ放電処理が施されていてもよい。
【００２７】  貼り合わせ部５０にて偏光素子１１とその左右の第１、第２の保護フィルム１４、１５を貼り合わせる工程では、鉛直方向上から下方向に移動する偏光素子１１に対し、その左斜め上方向から第１の保護フィルム１４が、右斜め上方向から第２の保護フィルム１５が、それぞれ対称的に偏光素子１１に徐々に近接して移動して供給される。そして、その貼り合わされる直前に、偏光素子１１と第１保護フィルム１４との間、偏光素子１１と第２の保護フィルム１５との間に、それぞれ、第１、第２のノズル５１、５２から、第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａが供給され、塗布される。第１、第２剤の接着剤１２ａ、１３ａは、第１、第２のノズル５１、５２から鉛直方向ほぼ下方向むけて滴下され、偏光素子１１の表面、もしくは第１、第２の保護フィルム１４、１５のそれぞれの表面、または近接して接触した時点での偏光素子１１と第１、第２保護フィルム１４、１５のそれぞれとの間に塗布される。第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａの塗布は、偏光素子１１と左側の第１の保護フィルム１４、偏光素子１１と右側の第２の保護フィルム１５で実質的に偏光素子１１に対し左右対称に施されるため、塗布の左右での均一性は良好である。
【００２８】  第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａは、いずれもＰＶＡ系樹脂の接着剤が用いられる。ＰＶＡ系樹脂は親水性が高いため、溶媒は主として水が用いられる。つまり、ＰＶＡ系樹脂の水溶液からなる接着剤が、第１、第２のノズル５１、５２から滴下される。この第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａによって、偏光素子１１と、第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５のそれぞれとの間に第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３が形成される。つまり、この貼り合わせ工程によって、偏光素子１１と、その各面にそれぞれ第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３を介して、第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５が貼り合わされた、偏光板１０の膜構成となる積層フィルム１０ａが形成される。なお、図２では積層フィルム１０ａの膜構成の図示は省略している。貼り合わせ工程では、予備乾燥装置５９による予備乾燥工程が含まれることが望ましい。予備乾燥工程は、一対のピンチロール５８ａ、５８ｂによって積層フィルム１０ａが形成された後、方向変換部６０による方向変換の前に施され、第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３の乾燥の一部を、乾燥部７０の乾燥工程に先立って、予備的に施すものである。予備乾燥工程は、予備乾燥装置５９内を積層フィルム１０ａが鉛直方向に通過させて施すものであり、その乾燥方式としては、温熱乾燥方式、遠赤外線による乾燥方式、又は高温の空気による乾燥方式が例示される。
【００２９】  この貼り合わせ工程の後、この積層フィルム１０ａ中の第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３を乾燥させて溶媒を揮発させる。それが乾燥工程で、図２の乾燥部７０によって施される。図２では概略のみ示すが、乾燥部７０は、第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３中の溶媒を気化させて乾燥させるための乾燥チャンバー７１からなり、たとえば、乾燥チャンバーの内部に、図示は省略するが、温熱ヒータ、遠赤外線ヒータ、又は高温の空気を送風する乾燥装置が配置されており、積層フィルム１０ａが、乾燥チャンバー７１内を水平方向に通過するように構成される。乾燥方式としては、温熱乾燥方式、遠赤外線による乾燥方式、又は高温の空気による乾燥方式が例示される。この乾燥部７０によって、ＰＶＡ系樹脂による第１の接着剤層１２、第２の接着剤層１３中の溶媒である水分が揮発して除去されて乾燥され、接着が完了する。すなわち、前述の貼り合わせ工程とこの乾燥工程によって、偏光素子１１と第１、第２の保護フィルム１４、１５との接着工程が達成され、偏光板１０である積層フィルム１０ａが得られる。この後、図示は省略するが、帯状の積層フィルム１０ａは偏光板１０として所定の形状に切断される。なお、図２では乾燥チャンバー７１内を積層フィルム１０ａが水平方向に移動する場合を例示したが、乾燥効率を上げるために、乾燥チャンバー７１内で上下や斜め上下などに移動を繰り返すなど、移動方向を変化させてもよい。
【００３０】  前述のように、貼り合わせ部５０は、偏光素子１１の両面への第１、第２の接着剤１２ａ、１３ａの塗布が均一に行われるよう、偏光素子１１を鉛直方向上から下へ移動させることが好ましい。また、このようにすることにより、偏光板の製造装置の水平方向の設置面積を節約できる。しかしながら、鉛直方向に設置できる距離にも限りがあるため、次の乾燥部７０では、積層フィルム１０ａは水平方向に移動させる。乾燥部７０では、重力による溶媒成分の液の不均一を防ぎ、また、しわなどの外観不良の発生を防ぐため、水平方向の移動が望ましい。また、通常、建物の高さにも制限があるため、乾燥部７０では積層フィルム１０ａは水平方向に移動させることが好ましい。
【００３１】  そのため、貼り合わせ工程の後、乾燥工程の前に、方向変換部６０によって、積層フィルム１０ａの移動方向を鉛直方向から水平方向に向きを変える必要がある。これを方向変換工程とする。本発明による偏光板の製造装置の方向変換部６０では、積層フィルム１０ａの方向を変更させるための方向変換ガイドロールが少なくとも２本、配置される。
【００３２】  図２での方向変換部６０では、本発明の方向変換ガイドロールの配置の一例を示している。図２では、乾燥部７０は、貼り合わせ部５０の左側に配置された場合を示すので、本発明の方向変換部６０は、積層フィルム１０ａを向かって左側に方向変換させる例で説明するが、乾燥部７０が向かって右側に配置され、積層フィルム１０ａを向かって右側に方向変換させる場合でも、左右を対称的に解釈することによって、全く同様に説明される。
【００３３】  図２では、方向変換部６０に、方向変換ガイドロールが２本配置された例を示す。これを第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２とする。第１の方向変換ガイドロール６１は、貼り合わせ部５０の下方、積層フィルム１０ａの鉛直方向の移動方向に沿って左面に配置される。第２の方向変換ガイドロール６２は、第１の方向変換ガイドロール６１の斜め左側下方、水平方向に方向変化される積層フィルム１０ａの上面に配置される。積層フィルム１０ａは、この２つの方向変換ガイドロールによって、順次方向変換されて案内されるが、トータルでは鉛直方向から水平方向に、つまり実質的に９０度方向変換される。ただし、このように２段階に分けて方向変換が行われるため、それぞれの方向変換ガイドロールでの積層フィルム１０ａの曲がり角度を９０度（直角）より大きい角度にすることができ、つまり１つの方向変換ガイドロールでの積層フィルム１０ａの曲げを和らげることができる。そのため、従来技術のように積層フィルムを１回で９０度曲げる際に発生する保護フィルムの偏光素子からの剥離を防ぐことができる。ここで、曲がり角度とは、該当する方向変換ガイドロールを通過する前の積層フィルム１０ａの移動方向の直線と、通過後の積層フィルム１０ａの移動方向の直線のなす、方向変換ガイドロール側の角度とする。
【００３４】  ここで、第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２は、通常のガイドロールを用いることができ、表面の材質は樹脂製でも金属製でもよい。その断面は円形でその直径は、たとえば１００ｍｍ〜４５０ｍｍであり、より好ましくは２００ｍｍ〜３００ｍｍであり、その幅は、積層フィルム１０ａの幅より大きいものである。また、第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２は、回転駆動機構を有するものが好ましく、また、温度制御機構を有するものが好ましい。たとえば、第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２の温度は、それぞれ、好ましくは３５℃〜４５℃の範囲のいずれかの温度に、さらに好ましくは４０℃に制御されている。第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２は、同じ直径、材質、機構のものを用いてもよく、異なる直径、材質、機構のものを用いてもよい。
【００３５】  本発明者らは、さらにこの２つの方向変換ガイドロールのより好ましい配置を研究した。これを、図３で説明する。図３は、図２の方向変換部６０のみを抜きだして図示したものである。本発明者らは、保護フィルムの剥離を防ぐためには、特に第１の方向変換ガイドロール６１による曲がり角度θが重要であることを見出した。その好ましい範囲を、わかりやすくするため、曲がり角度θの補角θ´（θ＋θ´＝１８０°）で示す。すなわち、θ´は、第１の方向変換ガイドロール６１によって積層フィルム１０ａが方向変換される鉛直方向からの角度をあらわす。第１の方向変換ガイドロール６１にて保護フィルムの剥離を発生させないようにするにはθ´は限りなく０°に近いほうがよいが、その場合、第２の方向変換ガイドロール６２での曲がり角度が急になってそこで保護フィルムの剥離が発生する。このような要因を鑑みて本発明者らが研究調査した結果、保護フィルムの剥離を発生させないθ´は、３５°＜θ´＜７０°であり、より好ましくは  ４０°＜θ´＜６５°である。たとえば、θ´＝３０°のときには剥離が発生し、θ´＝４５°、θ´＝６０°のときには剥離やしわの発生は無かった。また、第１の方向変換ガイドロール６１、第２の方向変換ガイドロール６２の中心間の距離は、鉛直方向であらわすと、２５０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは３００ｍｍ〜５００ｍｍである。
【００３６】  上述の実施の形態では、方向変換部６０に、２本の方向変換ガイドロールを配置した場合を説明したが、本発明では、３本以上の方向変換ガイドロールを配置してもよい。前述の図３の例に、さらに第３の方向変換ガイドロール６３を加えて３本の方向変換ガイドロールを配置した方向変換部６０の一例を図４に示す。図４は、方向変換部６０のみを抜きだして図示した別の例である。図３の例と同様に、第１の方向転換ガイドロール６１が積層フィルム１０ａの鉛直方向の移動方向に沿って左面に配置され、第２の方向変換ガイドロール６２が第１の方向変換ガイドロール６１の斜め左側下方、水平方向に方向変化された積層フィルム１０ａの上面に配置される。そして、第３の方向変換ガイドロール６３が、第１の方向変換ガイドロール６１と第２の方向変換ガイドロール６２の間に配置される。３つの方向変換ガイドロールのそれぞれの曲がり角はいずれも、９０度より大きく、１８０度より小さい。第２の方向変換ガイドロール６２によって、積層フィルム１０ａの移動方向が水平方向に変換される。このように、方向変換ガイドロールを３本配置することによって、図３の方向変換ガイドロールを２本配置した場合に比べて、それぞれの方向変換ガイドロールによる積層フィルム１０ａの曲げをさらに和らげることができ、保護フィルムの剥離をさらに防ぐことができる。
【００３７】  本発明では、方向変換部６０でさらに４本以上の方向変換ガイドロールを配置してもよい。このように３本以上配置した場合でも、最初の方向変換ガイドロールつまり第１の方向変換ガイドロール６１による積層フィルム１０ａの曲がり角θが重要で、前述と同様、θの補角θ´（θ＋θ´＝１８０°）で示すと、好ましくは３５°＜θ´＜７０°であり、より好ましくは  ４０°＜θ´＜６５°である。方向変換ガイドロールを３本以上配置した場合も、いずれの方向変換ガイドロールも、前述の第１、第２のガイドロール６１、６２と同様のものを用いることができる。それぞれのガイドロールの直径、材質、機構は同じでも、異ならせてもよい。なお、図３、図４においても、積層フィルム１０ａの膜構成の図示は省略している。
【００３８】  第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５は、ＴＡＣ系樹脂である場合を説明したが、本発明は、これに限定されず、第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５の一方または両方に、ＴＡＣ系樹脂のほか、ノルボルネンなどシクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、アクリル系樹脂を用いてもよく、これらの積層膜を用いてもよい。また、第１の保護フィルム１４、第２の保護フィルム１５に同じ材質のものを用いても、異なる材質のものを用いてもよい。また、第１、第２の保護フィルム１４、１５の一方または両方が位相差フィルムであってもよい。また、第１、第２の保護フィルム１４、１５の一方または両方に、防眩性、反射防止機能や光学的むらの緩和のために、その表面にＡＧ（アンチグレア）層が設けられていてもよく、ＡＧ処理が施されていてもよく、またフィルムの内部にヘイズを持たせてもよい。また、第１、第２の保護フィルム１４、１５の一方または両方に帯電防止処理が施されていてもよい。
【００３９】  また、第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａは、親水性のＰＶＡ系樹脂の場合について説明したが、これに限定されず、第１の保護フィルム１４と第２の保護フィルム１５の材質に応じて任意のもの、たとえばアクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などを用いることができ、それぞれの接着剤に応じて有機溶媒などの適切な溶媒を用いることができる。また、第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａは同じものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。
【００４０】  さらに、第１の接着剤１２ａ、第２の接着剤１３ａとして、紫外線などの活性エネルギー線硬化型の接着剤を用いることができる。この場合、図示は省略するが、図２の偏光板の製造装置において、乾燥部７０の乾燥チャンバー７１にかえて、紫外線などの活性エネルギー線により接着剤を硬化させる活性エネルギー線硬化装置を配置させ、乾燥処理にかえて接着剤に硬化処理を施すものとする。すなわち、乾燥部７０は接着剤を硬化させる硬化装置で構成されてもよく、また、接着剤の乾燥工程は、接着剤を硬化させる工程とすることができる。活性エネルギー線硬化型の接着剤の例として、紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系接着剤が挙げられ、活性エネルギー線硬化装置の例として、紫外線硬化装置が挙げられる。紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤は接着がはやいため、もともと方向変換による保護フィルムの剥離はおこりにくいが、本発明を適用することにより保護フィルムの剥離の発生をさらに抑制することができる。なお、このように活性エネルギー線硬化型の接着剤を用いた場合は、予備乾燥装置５９は省略することができる。
【００４１】  次に、本発明の偏光板の製造装置、偏光板の製造方法を用いて製造された本発明の偏光板１０を用いた本発明の液晶表示装置について説明する。図５は、本発明の液晶表示装置を構成する液晶パネル２０を示す。液晶表示装置は、このほか、液晶パネル２０の背面側に配置されたバックライトシステムからなるが、公知の構成をとることができるため、図示及び説明を省略する。
【００４２】  液晶パネル２０は、液晶セル２１と、液晶セル２１の前面側（視認側、つまりバックライトシステムとは反対側）の面に第１の粘着剤層２２ｆを介して貼合された第１の偏光板１０ｆ，液晶セル２１の背面側（つまりバックライトシステム側）の面に第２の粘着剤層２２ｒを介して貼合された第２の偏光板１０ｒで構成される。
【００４３】  第１の偏光板１０ｆ，第２の偏光板１０ｒは、その偏光軸が、クロスニコルに配置されている。液晶セル２１はＴＮ型、ＳＴＮ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型のいずれでもよく、公知のものを用いることができ、その説明及び内部構造の図示を省略する。本発明の液晶表示装置の液晶パネル２０では、第１の偏光板１０ｆ，第２の偏光板１０ｒのいずれか一方、または両方に、本発明による偏光板１０が用いられていればよい。なお、図５では、第１の偏光板１０ｆ，第２の偏光板１０ｒの膜構成を省略している。第１の粘着剤層２２ｆ、第２の粘着剤層２２ｒ（以下、第１の粘着剤層２２ｆ、第２の粘着剤層２２ｒを区別せず、粘着剤層として説明する）を構成するそれぞれの粘着剤についても、公知のものを用いることができる。たとえばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤などが挙げられる。また、紫外線（ＵＶ）カット機能を有する粘着剤を用いてもよい。
【００４４】  粘着剤層は、製造上は、一般的には、偏光板メーカーによって予め形成されていることが多い。つまり、偏光素子１１と第１、第２の保護フィルム１４、１５の接着が完了して偏光板１０の膜構成の帯状の長尺の積層フィルム１０ａを得た後、切断する前に、この積層フィルム１０ａの液晶セル２１に貼合されるべき面に粘着剤層を塗布によって形成し、粘着剤層の表面に剥離フィルム（図示せず）を貼合し、その後、貼合されるべき液晶セル２１の形状に応じて、粘着剤層と剥離フィルムもあわせて切断して、偏光板１０の一方の面に粘着剤層と剥離フィルムの形成されたシート状の偏光板製品を得る。これを液晶パネル製造ラインに納入して、そこにおいて、偏光板１０の表面上に形成された粘着剤層によって偏光板１０と液晶セル２１との貼合が実施される。ここで、剥離フィルムは粘着剤層の表面を保護するために設けられたものであり、液晶セル２１に偏光板１０を貼合する直前に剥離除去される。また、帯状の長尺の積層フィルム１０ａの液晶セル２１に貼合されるべき面に粘着剤層と剥離フィルムを形成したのち、完全に切断することなく、たとえば、剥離フィルムおよび粘着剤層の部分のみに貼合すべき液晶セル２１の形状に応じて切断面を形成しておき（ハーフカット）、帯状の長尺フィルムのままロール状にした偏光板製品として液晶パネル製造ラインに供給して、そこにおいて、液晶セル２１に貼合する直前にロールから引き出して剥離フィルムを除去して、液晶セル２１の形状に応じて完全に切断して貼合してもよい。
【００４５】  以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれ限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】  １０    偏光板
１０ａ  積層フィルム
１０ｆ  第１の偏光板
１０ｒ  第２の偏光板
１１    偏光素子
１２    第１の接着剤層
１２ａ  第１の接着剤
１３    第２の接着剤層
１３ａ  第２の接着剤
１４    第１の保護フィルム
１５    第２の保護フィルム
２０    液晶パネル
２１    液晶セル
２２ｆ  第１の粘着剤層
２２ｒ  第２の粘着剤層
５０    貼り合わせ部
５１    第１のノズル
５２    第２のノズル
５５    第１のガイドロール
５６    第２のガイドロール
５７    第３のガイドロール
５８ａ  ピンチロール
５８ｂ  ピンチロール
５９    予備乾燥装置
６０    方向変換部
６１    第１の方向変換ガイドロール
６２    第２の方向変換ガイドロール
６３    第３の方向変換ガイドロール
７０    乾燥部
７１    乾燥チャンバー
１１０ａ  積層フィルム
１１１    偏光素子
１１２ａ  第１の接着剤
１１３ａ  第２の接着剤
１１４    第１の保護フィルム
１１５    第２の保護フィルム
１５１    第１のノズル
１５２    第２のノズル
１５５    ガイドロール
１５８ａ  ピンチロール
１５８ｂ  ピンチロール
１６１    ガイドロール
１７１    乾燥チャンバー
【図１】
0005665622.tif 000002
【図２】
0005665622.tif 000003
【図３】
0005665622.tif 000004
【図４】
0005665622.tif 000005
【図５】
0005665622.tif 000006
【図６】
0005665622.tif 000007