(57)【要約】【課題】高コントラストを実現しうる積層偏光板の製造方法を提供すること。【解決手段】偏光板と位相差フィルムとの貼り合わせにあたって、貼り合せの際に発生する応力を予め修正した状態で貼り合わせを実施する。具体的には、貼合により発生する残留応力に基づく位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を算出する変化量算出工程と、位相差フィルムと偏光板との所望の貼合角度に対して、算出された変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、修正貼合角度にて位相差フィルムと前記偏光板とを貼り合わせる貼合工程と、を含む積層偏光板の製造方法とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差フィルムと偏光板とを貼り合わせて積層偏光板を製造する方法であって、
貼合により発生する残留応力に基づく前記位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する変化量特定工程と、
前記位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸との所望の貼合角度に対して、前記変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、
前記位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸とが前記修正貼合角度をなすように、前記位相差フィルムと前記偏光板とを貼り合わせる貼合工程と、を含む積層偏光板の製造方法。
【請求項２】
前記位相差フィルムの光弾性係数が、１０×１０−１２Ｐａ−１以上である請求項１記載の積層偏光板の製造方法。
【請求項３】
前記位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸とのなす角が、略４５°である請求項１または２に記載の積層偏光板の製造方法。
【請求項４】
位相差フィルムと液晶パネルとを貼り合わせて液晶表示素子を製造する方法であって、
貼合により発生する残留応力に基づく前記位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する変化量特定工程と、
前記位相差フィルムの遅相軸と前記液晶パネルのラビング処理方向との所望の貼合角度に対して、前記変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、
前記位相差フィルムの遅相軸と前記液晶パネルのラビング処理方向とが前記修正貼合角度をなすように貼り合わせる貼合工程と、を含む液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記位相差フィルムの光弾性係数が、１０×１０−１２Ｐａ−１以上である請求項４記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差フィルムと偏光板とが貼り合わされた積層偏光板の製造方法に関する。詳しくは、高コントラストを実現しうる積層偏光板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位相差フィルムは偏光板と貼り合わされて積層偏光板を形成し、積層偏光板は、液晶表示素子の色補償や視野角補償、あるいは円偏光板として用いられている。近年では、表示素子のコントラストは大幅に上昇し、これにより画面の大型化が実現できるようになった。
【０００３】
しかしながら、これに伴い、得られるディスプレイのコントラストの最大値に違いが生じるという問題が浮き彫りになってきた。コントラストは、白表示の透過率を黒表示の透過率で割ることにより算出される。コントラストの最大値に違いが生じる原因は、積層偏光板が位相差特性変化を引き起こし、黒表示の透過率が上昇するためである。
【０００４】
積層偏光板の位相差特性変化は、偏光板と位相差フィルムとを積層し、製品サイズの積層偏光板を製造するに際しての、位相差フィルムと偏光板との積層、加工等の製造条件に大きく影響される。具体的には、偏光板と位相差フィルムとが粘着剤によって固定される際に発生する応力の残留が、得られた積層偏光板の位相差特性変化を引き起こし、均一な白黒表示を得ることを阻害するのである。
【０００５】
積層偏光板の位相差特性変化の抑制に関しては、例えば、貼り合せの際に発生する応力の集中を一定の方向にコントロールすることにより、簡易な設備で表示特性に優れた積層偏光板を製造する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１においては、予め製品サイズ以上の大きさの偏光板と位相差フィルムとをロールの加圧によって貼り合せ、その際に生じる応力を縁部に集中させた後に、当該縁部を切除することにより製品サイズの積層偏光板を得る。
【特許文献１】特開平０４−１２３００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された方法によっても、貼り合せの際に発生する応力を縁部に完全に集中することは困難であり、得られる偏光積層板には、いまだ位相差特性変化が生じていた。偏光板と位相差フィルムの貼り合せにおいては、応力の発生は不可避であり、かかる応力の残留を完全に排除することは困難であったからである。
【０００７】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高コントラストを実現しうる積層偏光板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた。その結果、偏光板と位相差フィルムとの貼り合わせの際に発生した応力を排除するのではなく、応力により生じる位相差特性変化分を予め修正した状態で貼り合わせを実施することにより、目的とする位相差特性を有する積層偏光板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、位相差フィルムと偏光板とを貼り合わせて積層偏光板を製造する方法であって、貼合により発生する残留応力に基づく前記位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する変化量特定工程と、前記位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸との所望の貼合角度に対して、前記変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、前記位相差フィルムの遅相軸と前記偏光板の吸収軸とが前記修正貼合角度をなすように、前記位相差フィルムと前記偏光板とを貼り合わせる貼合工程と、を含む積層偏光板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の積層偏光板の製造方法によれば、偏光板と位相差フィルムとの貼り合せの際に発生する応力分を予め修正した状態で貼り合わせを実施することにより、目的とする位相差特性を有する積層偏光板を得ることができる。このため、本発明により得られた積層偏光板は、液晶表示素子や円偏光板などに好適に用いることができ、表示性能、特にコントラストに優れた表示装置を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の積層偏光板の製造方法によれば、光弾性係数の大きい材料から成形された位相差フィルムを用いた場合であっても、応力により生じる位相差特性変化分を予め修正した状態で貼り合わせを実施することにより、高コントラストを実現しうる積層偏光板を得ることが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、位相差フィルムと液晶パネルとの貼り合せの際、あるいは積層偏光板と液晶パネルとの貼り合せの際に発生する応力分を予め修正した状態で貼り合わせを実施することにより、目的とする位相差特性を有する液晶表示素子を得ることができる。このため、本発明により得られた液晶表示素子は、表示性能、特にコントラストに優れた表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
＜積層偏光板の製造方法＞
本発明の積層偏光板の製造方法は、貼合により発生する残留応力に基づく位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する変化量特定工程と、位相差フィルムと偏光板との所望の貼合角度に対して、特定された変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、修正貼合角度にて位相差フィルムと偏光板とを貼り合わせる貼合工程と、を含む。
【００１５】
なお、本発明の積層偏光板の製造方法に含まれる変化量特定工程、修正貼合角度算出工程、貼合工程は、連続で行われるものであっても、また、不連続に行われるものであってもよい。連続で行う場合には、例えば、変化量特定工程と修正貼合角度算出工程の結果を、貼合工程を実施する製造ラインにフィードバックする方式を取ることができる。また、不連続で行う場合には、変化量特定工程と修正貼合角度算出工程とを貼合工程を実施する製造ラインとは切り離して行い、結果を製造ラインに反映させる方式を取ることができる。
【００１６】
位相差フィルムを偏光板あるいはガラスなどの板状体に貼合する際には、粘着剤の特性、貼合条件などにより数値の大きさは異なるものの、積層偏光板に応力が発生する。そして、発生した応力は、通常、得られた積層偏光板にそのまま残留する。この残留応力により、積層偏光板における位相差フィルムの遅相軸方向がずれ、その結果、積層偏光板の位相差特性が位相差フィルム単体の状態から変化してしまうのである。
【００１７】
本発明の積層偏光板の製造方法は、この残留応力による位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定し、特定された変化量を所望の貼合角度に加えて貼り合わせを行うことにより、目的とする位相差特性を有する積層偏光板を得るものである。
以下に、本発明の積層偏光板の製造方法に含まれる各工程について説明する。
【００１８】
［変化量特定工程］
変化量特定工程とは、位相差フィルムと偏光板との貼合に起因した応力の残留によって生じる、位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する工程である。具体的には、位相差フィルムを偏光板に貼合する際に用いる粘着剤、貼合条件を同一にして、位相差の生じない基板、例えばガラスなどに位相差フィルムを貼合し、貼合後の遅相軸方向の変化量を測定することにより、変化量を特定する工程である。
【００１９】
［修正貼合角度算出工程］
修正貼合角度算出工程とは、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸との所望の貼合角度に対して、上記変化量特定工程により得られた遅相軸方向の変化量を加えて、貼合の角度を算出する工程である。
【００２０】
［貼合工程］
貼合工程とは、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とが修正貼合角度算出工程で算出された角度をなすように、位相差フィルムと偏光板とを貼合する工程である。
貼り合わせの方法は特に限定されるものではなく、積層偏光板の製造方法に用いられる公知の方法を採用することができる。また、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とが修正貼合角度をなすようにするには、例えば、位相差フィルムの打ち抜き角度を前記変化量分だけずらし、当該打ち抜き片を用いて偏光板と貼り合わせる方法が挙げられる。
【００２１】
＜液晶表示素子の製造方法＞
本発明の液晶表示素子の製造方法は、貼合により発生する残留応力に基づく位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する変化量特定工程と、位相差フィルムと液晶パネルとの所望の貼合角度に対して、特定された変化量を加えて修正貼合角度を算出する修正貼合角度算出工程と、修正貼合角度にて位相差フィルムと液晶パネルとを貼り合わせる貼合工程と、を含む。なお、液晶パネルと貼り合わせる際の位相差フィルムは、偏光板と積層された積層偏光板の形態であってもよい。
【００２２】
本発明の液晶表示素子の製造方法は、この残留応力による位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定し、特定された変化量を所望の貼合角度に加えて貼り合わせを行うことにより、目的とする位相差特性を有する液晶表示素子を得るものである。
以下に、本発明の液晶表示素子の製造方法に含まれる各工程について説明する。
【００２３】
［変化量特定工程］
変化量特定工程とは、位相差フィルムと液晶パネルとの貼合に起因した応力の残留によって生じる、位相差フィルムの遅相軸方向の変化量を特定する工程である。具体的には、位相差フィルムを液晶パネルのガラスに貼合する際に用いる粘着剤、貼合条件を同一にして、位相差の生じない基板、例えばガラスなどに位相差フィルムを貼合し、貼合後の遅相軸方向の変化量を測定することにより、変化量を特定する工程である。
【００２４】
［修正貼合角度算出工程］
修正貼合角度算出工程とは、位相差フィルムの遅相軸と液晶パネルのラビング処理方向との所望の貼合角度に対して、上記変化量特定工程により得られた遅相軸方向の変化量を加えて、貼合の角度を算出する工程である。
【００２５】
［貼合工程］
貼合工程とは、位相差フィルムの遅相軸と液晶パネルのラビング処理方向とが修正貼合角度算出工程で算出された角度をなすように、位相差フィルムと液晶パネルとを貼合する工程である。なお、液晶パネルと貼り合わせる際の位相差フィルムは、偏光板と積層された積層偏光板の形態であってもよい。
貼り合わせの方法は特に限定されるものではなく、液晶表示素子の製造方法に用いられる公知の方法を採用することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定を受けるものではない。
【００２７】
＜測定方法＞
実施例および比較例においては、以下の項目について、以下の方法によって測定・評価を実施した。
【００２８】
（１）光弾性係数
分光エリプソメーター（日本分光社製、型式：Ｍ−１５０）を用いて、サンプル（サイズ１０ｍｍ×５０ｍｍ）の両端を挟持し、応力（１〜１０Ｎ）をかけながら、サンプル中央の位相差値（２３℃、波長５５０ｎｍ）を測定し、応力と位相差値の傾きから算出した。
【００２９】
（２）位相差および遅相軸方位
偏光解析装置（シンテック社製、商品名：ＯＰＴＩＰＲＯ）を用いて、波長５５０ｎｍで測定した。
【００３０】
（３）透過率
分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、型式：Ｕ−４０００）を用いて、波長５５０ｎｍで測定した。
【００３１】
＜実施例１＞
［変化量特定工程］
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＳ−１４２）の遅相軸に対して４５°方向からローラーを移動させて、位相差フィルムとガラス基板（コーニングジャパン社製、商品名：ＥＡＧＬＥ２０００）とをアクリル系粘着剤を用いて貼り合わせた。
用いた位相差フィルムの光弾性係数は４０×１０−１２Ｐａ−１であり、貼合後の位相差フィルムの位相差値は１３８ｎｍであり、遅相軸方位は０．４°変化していた。
【００３２】
［修正貼合角度算出工程］
積層偏光板における位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度が４５°となることを目指して、目標値の４５°に遅相軸方向の変化量０．４°を加味し、修正貼り合わせ角度４４．６°を算出した。
【００３３】
［貼合工程］
位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を４４．６°とし、偏光板（住友化学社、商品名：スミカランＳＫ−１８４２ＡＰ）の吸収軸方向にローラーを移動させて、位相差フィルムと偏光板とをアクリル系粘着剤を用いて貼合することにより、積層偏光板を得た。なお、積層偏光板は２枚作成した。
【００３４】
［測定評価］
得られた積層偏光板のお互いの吸収軸が直交するように、位相差フィルムがガラス基板側となるように、アクリル系粘着剤を用いて上記ガラス基板の両面に貼り合わせ、構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０１％であり、最大４０００程度のコントラストが実現可能であることが判った。
【００３５】
＜実施例２＞
［変化量特定工程］
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＳ−１４２）に換えて、位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−１３８）を用いた以外は、実施例１と同様に位相差フィルムとガラス基板とを貼り合わせた。
用いた位相差フィルムの光弾性係数は７５×１０−１２Ｐａ−１であり、貼合後の位相差フィルムの位相差値は１３８ｎｍであり、遅相軸方位は０．６°変化していた。
【００３６】
［修正貼合角度算出工程］
積層偏光板における位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度が４５°となることを目指して、目標値の４５°に遅相軸方向の変化量０．６°を加味し、修正貼り合わせ角度４４．４°を算出した。
【００３７】
［貼合工程］
位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を４４．４°とし、実施例１と同様に位相差フィルムと偏光板とをアクリル系粘着剤を用いて貼合することにより、積層偏光板を得た。なお、実施例１と同様に、積層偏光板は２枚作成した。
【００３８】
［測定評価］
得られた積層偏光板を用いて、実施例１と同様にして構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０１％であり、最大４０００程度のコントラストが実現可能であることが判った。
【００３９】
＜実施例３＞
［変化量特定工程］
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−２７５）および位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−１３８）を、アクリル系粘着剤を用いてそれぞれ別のガラス基板（コーニングジャパン社製、商品名：ＥＡＧＬＥ２０００）に貼り合わせた。位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の場合には、遅相軸に対して１５°方向からローラーを移動させ、位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）の場合には、遅相軸に対して７５°方向からローラーを移動させた。
【００４０】
これら位相差フィルムの光弾性係数はいずれも７５×１０−１２Ｐａ−１であり、貼合後の位相差フィルムの位相差値は、位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の場合には２７５ｎｍであり、位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）の場合には１３８ｎｍであり、遅相軸方位はいずれも０．４°変化していた。
【００４１】
［修正貼合角度算出工程］
積層偏光板におけるそれぞれの位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度が、位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の場合には１５°、位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）の場合には７５°となることを目指して、目標値の１５°および７５°にそれぞれの遅相軸方向の変化量０．４°を加味し、修正貼り合わせ角度１４．６°および７４．６°を算出した。
【００４２】
［貼合工程］
位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を１４．６°とし、実施例１と同様に位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）と偏光板とをアクリル系粘着剤を用いて貼合した。引き続き、位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）の遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を７４．６°とし、アクリル系粘着剤を用いて位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の上に位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）を貼合して、積層偏光板を得た。なお、積層偏光板は２枚作成した。
【００４３】
［測定評価］
得られた積層偏光板を用いて、実施例１と同様にして構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０１２％であり、最大３３００程度のコントラストが実現可能であることが判った。
【００４４】
＜比較例１＞
［積層偏光板の作成］
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＳ−１４２）の遅相軸と偏光板（住友化学社製、商品名：スミカランＳＫ−１８４２ＡＰ）の吸収軸とがなす角度が４５°となるように、偏光板の吸収軸方向にローラーを移動させて、アクリル系粘着剤を用いて貼合することにより、積層偏光板を得た。なお、積層偏光板は２枚作成した。
【００４５】
［測定評価］
得られた積層偏光板のお互いの吸収軸が直交するように、位相差フィルムがガラス基板側となるように、アクリル系粘着剤を用いてガラス基板（コーニングジャパン社製、商品名：ＥＡＧＬＥ２０００）の両面に貼合し、構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０２５％であり、最大でも１６００程度のコントラストしか達成できない。
【００４６】
＜比較例２＞
［積層偏光板の作成］
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＳ−１４２）に換えて、位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−１３８）を用いた以外は、比較例１と同様に積層偏光板を得た。なお、積層偏光板は２枚積層した。
【００４７】
［測定評価］
得られた積層偏光板を用いて、比較例１と同様にして構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０３５％であり、最大１１００程度のコントラストしか達成できない。
【００４８】
＜比較例３＞
位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−２７５）の遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を１５°とし、比較例１と同様に位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）と偏光板とをアクリル系粘着剤を用いて貼合した。引き続き、位相差フィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−１３８）の遅相軸と偏光板の吸収軸とがなす角度を７５°とし、アクリル系粘着剤を用いて位相差フィルム（ピュアエースＴ−２７５）の上に位相差フィルム（ピュアエースＴ−１３８）を貼合して、積層偏光板を得た。なお、積層偏光板は２枚作成した。
【００４９】
［測定評価］
得られた積層偏光板を用いて、比較例１と同様にして構成体を得た。得られた構成体の透過率は０．０５％であり、最大８００程度のコントラストしか達成できない。