JP2008003451A

JP2008003451A - 複合偏光板、それを用いた液晶表示装置、複合偏光板の製造方法及びそれに用いる光学補償フィルムの製造方法

Info

Publication number: JP2008003451A
Application number: JP2006174922A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Kunai; 雄一朗九内; Koji Azuma; 浩二東; Shinji Kobayashi; 信次小林
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2008-01-10
Also published as: CN101329464A; KR20070122381A; TW200817794A

Abstract

【課題】透明支持体の上に配向膜が形成され、その上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルム、あるいはその透明支持体側を偏光子に貼り合わせた複合偏光板において、その光学補償フィルムが耐水性の低い層を含む場合でも、湿熱条件下での層間剥離や層破壊を防止して、それらの耐水性を改良する。
【解決手段】セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２が、その透明支持体３側で偏光子１の片面に貼り合わされてなる複合偏光板において、その光学補償フィルム２は、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm²未満となるように紫外線照射されたもので構成する。

【選択図】図１

Description

本発明は、偏光子の片面に液晶化合物のコーティング層を有する光学補償フィルムが貼り合わされている複合偏光板、及びそれを用いた液晶表示装置に関するものである。本発明はまた、上記構造の複合偏光板を製造する方法及びそれに用いる光学補償フィルムを製造する方法にも関係している。詳しくは、上記構造の複合偏光板ないしはそれを構成する光学補償フィルムの耐水性を改善する技術に関係している。

近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型の液晶ディスプレイが、携帯電話、携帯情報端末、コンピュータ用のモニター、テレビなど、情報用表示デバイスとして急速に普及してきている。液晶技術の発展に伴い、さまざまなモードの液晶ディスプレイが提案されて、応答速度やコントラスト、狭視野角といった液晶ディスプレイの問題点が解消されつつある。

液晶ディスプレイには、ＴＮ（Twisted Nematic：ねじれネマチック）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic：超ねじれネマチック）、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）、
ＩＰＳ（In-plane Switching：横電界）などのさまざまな方式があるが、これらの方式には、液晶分子が位相差値を持つことによる光漏れや、偏光板における斜視時の軸角度のずれなどに起因して、それぞれに弱点となる視野角の狭い方向（方位角）が存在する。このような弱点となる視野角を拡大する方法として、位相差フィルムによる液晶セルや偏光板への光学補償という方法が広く採用されている。そのための位相差フィルムないし光学補償フィルムは、液晶セル内の液晶の位相差値、配向方向、液晶分子の駆動方式などによって、最適な種類が変わってくるため、多くの種類のものが用いられている。

このような位相差フィルムないし光学補償フィルムの一つに、透明支持体上に液晶化合物をコーティングして光学特性を発現させるタイプのものがある。通常は、透明支持体上に液晶化合物を塗布して作製されるが、多くの場合、その液晶化合物をある特定方向に配向させるために透明支持体上に予め配向膜を形成する。例えば、特開平 9-179125 号公報（特許文献１）には、透明支持体上に配向膜を設けて配向膜付き支持体とし、その配向膜上にディスコティック化合物からなる光学異方層（光学補償層）を設けて、光学補償シートとすることが記載されている。

配向膜の材質は、配向特性や塗布性、光学特性、耐久性などを考慮して適切なものが選択されるべきであるが、特に配向特性や塗布性の面から、水に対してあまり耐性のない材料、換言すれば親水性の材料から選ばれることも多い。例えば、上記特許文献１では、配向膜としてポリビニルアルコールが推奨されている。配向膜やコーティング層が水に対する耐性のない材料で構成される場合には、多量に水分を含む環境下での耐久性が不足し、例えば、高温・高湿条件下などにおいて液晶ディスプレイに不具合を生じることがある。具体的には、水の影響で、いずれかの層が十分な密着力を失った場合には、偏光板を構成する他の層の熱による伸縮や吸放湿による伸縮などの外部応力により、層間の剥離やその層自身の破壊が生じてしまうことがある。

さらに詳しく説明すると、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂からなる透明支持体上に親水性の配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成された光学補償フィルムを偏光子の片面に接着し、偏光子の多面には通常のトリアセチルセルロースからなる透明保護フィルムを接着した偏光板においては、高温高湿条件に晒した場合、親水性の配向膜が水分に影響されて、偏光板端部で配向膜と各層の間の密着力が低下することから、透明支持体／配向膜／液晶化合物のコーティング層のいずれかの界面で浮きが起こり、そこを起点としてトンネル状の空隙が偏光板内部ヘ進行していく現象が起こりうることが見出された。以下、このような現象をトンネリングと呼ぶことがある。図５にトンネリングが生じた偏光板の表面端部を拡大した写真を示す。この図において、右側が偏光板の端であり、そこから複数のトンネリング２０が成長していることがわかる。

特開平９−１７９１２５号公報

そこで、本発明の課題は、セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルム、あるいはその透明支持体側を偏光子に貼り合わせた複合偏光板において、その光学補償フィルムが水に対する耐性の低い層を含む場合であっても、湿熱条件下での層間剥離や層破壊を防止して、それらの耐水性を改良することにある。研究の結果、このような水に対する耐性の低い部材に紫外線照射処理を施すことで、耐水性を向上させ、上記のような不具合を生じない耐久性に優れた複合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。

すなわち本発明によれば、セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムが、その透明支持体側で偏光子の片面に貼り合わされてなる複合偏光板であって、その光学補償フィルムは、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線が照射されている複合偏光板が提供される。

上記の複合偏光板において、光学補償フィルムは、上記のように２cm×５cmの短冊を液晶化合物のコーティング層が内側になるように円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が６０個／cm² 以下となるように紫外線照射処理が施されていることが好ましい。

この複合偏光板において、偏光子の光学補償フィルムが貼り合わされている面と反対側の面には、透明保護フィルムを貼り合わせて、偏光子の両面を保護した状態とすることができる。この場合の透明保護フィルムは、偏光子と反対側に表面処理が施されていることが好ましい。この透明保護フィルムは、例えば、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂で構成することができる。

一方、光学補償フィルムにおける配向膜は、親水性の樹脂で構成することが多く、例えばポリビニルアルコール系樹脂で構成することができる。光学補償フィルムを構成する液晶化合物のコーティング層は、ディスコティック液晶を含有する光学補償層であることができる。この光学補償層は、ディスコティック構造単位を有する液晶化合物からなる負の複屈折を有する層であり、そのディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対して傾いており、そしてディスコティック構造単位の円盤面と透明支持体面とのなす角度が光学補償層の厚さ方向において変化するように構成することができる。この場合、ディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対してなす角度は、光学補償層の厚さ方向において光学補償層の透明支持体側からの距離の増加とともに増加していることが好ましい。

光学補償フィルムを構成する液晶化合物のコーティング層外側に感圧式接着剤層を設けて、液晶セルへ貼合されるようにすることができる。

また本発明によれば、上記いずれかの複合偏光板と液晶セルとを備え、液晶セルの一方の面に上記の複合偏光板がその光学補償フィルム側で感圧式接着剤層を介して積層されている液晶表示装置も提供される。

さらに本発明によれば、上記の如く耐水性の改善された複合偏光板の製造方法も提供され、この方法は、セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムを、その透明支持体側で偏光子に貼り合わせて複合偏光板を製造するにあたり、前記光学補償フィルムについて、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反を用い、その光学補償フィルムに対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように、原反に紫外線を照射するか、又は前記光学補償フィルムを偏光子に貼り合わせた後の複合偏光板に紫外線を照射するものである。

さらにまた、本発明によれば、上記の複合偏光板に用いる耐水性の改善された光学補償フィルムの製造方法も提供され、この方法は、セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムについて、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反に対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線を照射するものである。この方法において、光学補償フィルムの原反を加熱しながら紫外線照射を行うのがより好ましい。

本発明に係る複合偏光板は、それを構成する光学補償フィルムが、親水性の層、例えば親水性の配向膜を含む場合であっても、そこへの水分の影響が抑制され、例えば、その複合偏光板を高温高湿の雰囲気に置いた場合に、その光学補償フィルムの層間剥離や層破壊を防ぐことができ、さらにそれに伴うトンネリングの発生を抑えることができる。そしてこの複合偏光板を配置した液晶表示装置は、高温・高湿条件下に晒されても、安定した表示品位を保つものとなる。

また、本発明に係る複合偏光板の製造方法及び光学補償フィルムの製造方法によれば、上記の如き耐水性の改善された複合偏光板、あるいはそれに用いる耐水性の改善された光学補償フィルムを確実に製造することができる。

以下、適宜図面も参照しながら、本発明の具体的な実施の形態を説明する。本発明に係る複合偏光板の層構成の例を図１に断面模式図で示した。図１の（Ａ）は、基本的な層構成を示すものであって、この複合偏光板は、セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２が、その透明支持体３側で偏光子１の片面に貼り合わされて構成される。偏光子１の光学補償フィルム２が貼り合わされている面と反対側の面には、透明保護フィルム７を貼り合わせることが好ましい。また、図１の（Ｂ）に示すように、この透明保護フィルム７は、その外側、すなわち偏光子１と反対側に、表面処理層８を有することが好ましい。図１の（Ｂ）は、透明保護フィルム７の外側に表面処理層８が設けられている以外は、図１の（Ａ）と同じなので、同（Ａ）と同一部分には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。光学補償フィルム２の外側、すなわち液晶化合物のコーティング層５の表面には、液晶セルへの貼合のための感圧式接着剤層９を設けることができる。

まず、図１を参照しながら、各層について順次説明を進めていく。

偏光子１は、所定方向の振動面を持つ直線偏光を透過し、それと直交する方向の振動面を持つ直線偏光を吸収する光学素子である。具体的には、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向したフィルムが挙げられる。二色性色素としてヨウ素が吸着配向しているヨウ素系偏光子や、二色性色素として二色性有機染料が吸着配向している染料系偏光子があるが、いずれも用いることができる。

光学補償フィルム２を構成する透明支持体３は、セルロース系樹脂で構成する。セルロース系樹脂として具体的には、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのアセチルセルロース系樹脂が挙げられるが、なかでもトリアセチルセルロースが一般的に用いられる。

透明支持体３の上に形成する配向膜４は、親水性の樹脂で構成されることが多く、特にポリビニルアルコール系樹脂で構成されるのが一般的である。ポリビニルアルコール系樹脂は、例えばアルキル基などが導入された、変性ポリビニルアルコールであってもよい。通常は、透明支持体３上にこのような親水性の樹脂からなるコーティング層を形成し、その表面をラビング処理することにより、配向膜４とされる。

液晶性化合物のコーティング層５は、例えば、ネマチック液晶が傾斜配向したもの（新日本石油株式会社から販売されている“ＮＨフィルム”など）もあるが、ディスコティック液晶を含む塗布液をコーティングし、配向させた光学補償層であるのが一般的である。この光学補償層は、ディスコティック構造単位を有する液晶性化合物からなる負の複屈折を有する層であり、そのディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対して傾いており、そしてそのディスコティック構造単位の円盤面と透明支持体面とのなす角度が光学補償層の厚さ方向において変化しているものが好ましい。この形態において、ディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対してなす角度は、光学補償層の厚さ方向において光学補償層の透明支持体側からの距離の増加とともに増加している、いわゆるハイブリッド配向したものも有効である。ディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対してなす角度は、例えば、５度〜５０度程度の範囲で透明支持体側から順次増加した構造とすることができる。透明支持体上に配向膜及びディスコティック液晶のコーティング層が形成されている光学補償フィルムの具体的な例としては、富士写真フイルム（株）から販売されている“ワイドビュー”フィルム（“ＷＶフィルム”と表現されることもある）などが挙げられる。

偏光子１のもう一方の面に貼り合わされる透明保護フィルム７には、従来から使用されている任意の透明な樹脂フィルムが使用できる。例えば、ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂）などのフィルム、またトリアセチルセルロースやジアセチルセルロースなどに代表されるセルロース系樹脂のフィルムを用いることができる。なかでも、セルロース系樹脂、とりわけトリアセチルセルロースのフィルムが好ましく用いられる。

透明保護フィルム７の表面に形成する表面処理層８は、偏光板を液晶表示装置に適用したときに表示面となる側（視認側）に、その物性を改良するために設けられる層である。具体的には、表面の耐擦傷性などを改善するために設けられるハードコート層、外光の映り込みやギラツキを防ぐために設けられる防眩層、外光の反射を防ぐために設けられる反射防止層、静電気の発生を防ぐために設けられる帯電防止層などが挙げられる。

ハードコート層は、紫外線硬化型のハードコート樹脂を塗工し、そこに紫外線を照射して硬化させる方法などにより、設けることができる。防眩層は、例えば、フィラーが添加された紫外線硬化型樹脂を塗工し、そこに紫外線を照射して硬化させ、フィラーに基づく凹凸を現出させる方法、紫外線硬化型樹脂にエンボス型を接触させた状態で紫外線を照射し、硬化させて凹凸を現出させる方法などにより、設けることができる。反射防止層は、金属酸化物などを一層又は複数層蒸着する方法などにより、設けることができる。また帯電防止層は、帯電防止剤入りの紫外線硬化型樹脂を塗工し、そこに紫外線を照射して硬化させる方法などにより、設けることができる。

光学補償フィルム２の外側、すなわち液晶化合物のコーティング層５の表面には、液晶セルへの貼合のための感圧式接着剤層９を設けることができる。この感圧式接着剤層１０は、アクリル系など、粘着剤とも呼ばれる感圧式接着剤として知られる粘着性の樹脂で構成することができる。

以上のように構成される複合偏光板においては、先に背景技術の項で説明した如く、高温高湿条件に晒した場合に、配向膜、特に親水性の配向膜が水分に影響されて、配向膜と各層の間の密着力が低下することから、透明支持体／配向膜／液晶化合物のコーティング層のいずれかの界面で浮きが起こり、そこを起点としてトンネル状の空隙が偏光板内部へ進行していく現象、すなわちトンネリングを起こすことがあった。そして本発明者らの調査によれば、トリアセチルセルロースフィルムからなる透明支持体上にポリビニルアルコール系樹脂からなる配向膜が形成され、さらにその上にディスコティック液晶のコーティング層が形成されており、そのディスコティック液晶の円盤面が透明支持体面に対して傾いており、かつその円盤面と透明支持体面とのなす角度が、ディスコティック液晶コーティング層の厚さ方向において透明支持体側からの距離の増加とともに増加している構造を有する富士写真フイルム（株）製の光学補償フィルム“WV-SA ”を用いた場合に、上記のようなトンネリングの発生が顕著であった。

このようなトンネリングの発生は、配向層であるポリビニルアルコール系樹脂の親水性に起因して耐水性が十分でないことが一つの原因であると考えられる。そして、かかる耐水性の低い部材の耐水性を定量的に判別するには、以下のような方法が有効であることを見出した。

すなわち、図２の（Ａ）に平面図で示すように、対象のフィルム（光学補償フィルム）を、２cm×５cmの短冊に裁断する。次に、この短冊を、液晶化合物のコーティング層が内側になるように丸めて、円周が５cmで高さが２cmの円筒にする。この丸めた状態を図２の（Ｂ）に斜視図で示す。丸めた状態で突き合わされたサンプル端部（幅２cmの二つの端部が突き合わされたところ）１０は、接着テープ１２で固定する。この状態で６０℃の温水に６０分間浸漬する。

このとき、耐水性に劣るサンプルでは、多数の気泡が発生する。このような気泡が発生する原因は、水によってトリアセチルセルロース／配向膜／液晶コーティング層間の密着力が低下するために、層間に浮きが発生することにある。したがって、水に対する耐性が高い光学補償フィルムであれば、このような気泡があまり発生しない。

上記のような温水浸漬試験において多数の気泡が発生し、耐水性に劣る光学補償フィルムは、その後、通常のプロセスによって偏光子に貼り合わせ、複合偏光板とした場合に、高温高湿条件下で、層間の剥離によるトンネリング状の浮きや剥がれが生じる可能性が非常に高い。

温水浸漬試験において多数の気泡が発生する現象を改善し、光学補償フィルムの耐水性を高めるためには、その光学補償フィルムに紫外線照射処理を施すことが有効であることを見出した。そこで本発明においては、セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２、特に耐水性が十分でない光学補償フィルム２に対し、紫外線照射処理を施すことにより、その光学補償フィルム２の耐水性を改善する。

図３に、上記の如き温水浸漬試験において多数の気泡が発生した光学補償フィルムの表面を、倍率約１０倍のルーペで蛍光灯にかざして見たときの写真を示す。また図４には、温水浸漬試験において気泡がほとんど発生しなくなった光学補償フィルムの表面を、倍率約１０倍のルーペで蛍光灯にかざして見たときの写真を示す。光学補償フィルム自体は透明なので、どちら側から見ても気泡が観察されるが、図３及び図４の写真は、透明支持体側から見たものである。

そして、上記の如く６０℃の温水に６０分間浸漬した後、温水から取り出して、光学補償フィルムの表面を観察したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する光学補償フィルムは、それを偏光子に貼り合わせて複合偏光板とした場合に、高温高湿条件下において光学補償フィルムの層間剥離によるトンネリングが発生しやすく、気泡の密度がそれを下回れば、このようなトンネリングが発生しにくくなる。そこで、上に示した温水浸漬試験において１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する場合は、耐水性が低いものと判定し、同じく温水浸漬試験において１００個／cm² 未満の密度でしか気泡が発生しない場合は、耐水性が高いものと判定する。耐水性が高いとする基準は、発生する気泡の密度が６０個／cm² 以下とするのがより好ましい。

光学補償フィルムの耐水性を改善するための紫外線照射処理のタイミングは、偏光子に接着する前、すなわち、光学補償フィルム自体に紫外線照射しても構わないし、複合偏光板とした後に紫外線照射処理してもよい。紫外線照射は、光学補償フィルムの液晶コーティング層側から行うのが好ましい。したがって、複合偏光板とした後に紫外線照射を行う場合も、光学補償フィルムの液晶コーティング層側から照射するのが好ましい。ここでいう紫外線照射とは、少なくとも、波長２００〜４００nmの範囲内に発光を持つ紫外線を照射することを意味し、用いる光源の例としては、高圧水銀ランプやフュージョンランプなどを挙げることができる。また、室温下における紫外線照射でも、積算光量をある程度多くすることで十分な効果が得られる。しかしながら、加熱下における紫外線照射の方がその効果は高く、積算光量が少なくても十分な効果が得られる。ロールで処理する場合、生産性などを考慮すると、処理時間が短い方が有利であり、４０℃〜１５０℃の雰囲気下にて低い積算光量で紫外線照射することが好ましい。また、あまり紫外線照射を行いすぎると、着色や分解といった不具合が生じる可能性もあるので、できるだけ積算光量を減らすという観点からも、加熱下で紫外線照射する手法の方が好ましいといえる。

紫外線照射における積算光量は、１０〜１,５００mJ／cm²程度となる範囲から、必要に応じて行われる加熱の温度や得られる耐水性の水準に合わせて、適宜決定すればよい。

紫外線照射処理によって耐水性が向上する理由としては、例えば、配向膜やコーティング層の架橋度が向上するために、水に対して溶けにくくなることなどが考えられるが、詳細は未だ突き止めていない。

以上のように本発明においては、図１を参照して改めて説明すると、セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２が、その透明支持体３側で偏光子の片面に貼り合わされてなる複合偏光板について、その光学補償フィルム２は、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層５を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態（図２参照）で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線が照射されているもので構成される。

図１に示した複合偏光板を液晶セルと組み合わせて液晶表示装置とするには、光学補償フィルム２側で、感圧式接着剤層９を介して液晶セルに貼り合わせる。

また、本発明の方法に従って複合偏光板を製造するには、セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２を、その透明支持体３側で偏光子１に貼り合わせて複合偏光板を製造するにあたり、その光学補償フィルム２について、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層５を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態（図２参照）で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反を用い、その光学補償フィルムに対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように、原反に紫外線を照射するか、又はその光学補償フィルムを偏光子に貼り合わせた後の複合偏光板に紫外線を照射する。このような紫外線照射処理を施すことで、複合偏光板の耐水性、特に高温高湿条件に晒されたときの耐性を高めることができる。

さらに、本発明の方法に従って光学補償フィルムを製造するには、セルロース系樹脂からなる透明支持体３の上に配向膜４が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層５が形成されている光学補償フィルム２につき、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層５を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態（図２参照）で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反に対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線を照射する。このような紫外線照射処理を施すことで、光学補償フィルムの耐水性を高めることができる。

この紫外線照射は、上記光学補償フィルムの原反を加熱しながら行うのが好ましい。このときの加熱は、４０℃以上１５０℃以下の温度で行うのが好ましく、さらには６０℃以上、また１２０℃以下の温度を採用するのが一層好ましい。

以下、実施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。

［実施例１］
富士写真フイルム（株）から入手した“WV-SA ”（商品名）は、トリアセチルセルロースフィルムの片面にポリビニルアルコール系樹脂からなる配向膜が形成され、その上にディスコティック液晶がコーティングされてなる光学補償フィルムである。このフィルムから２cm×５cmの短冊を切り出し、その液晶コーティング層を内側にして図２に示した形態で丸めた状態にて、６０℃の温水に６０分間浸漬すると、約２３０個／cm² の密度で気泡が発生し、耐水性に劣ることが確認された。これを原反として、その液晶コーティング層側に、日本電池（株）製の紫外線照射装置“UV9056”を用いて室温で紫外線照射した。照射の光源には高圧水銀ランプを用い、積算光量は９００mJ／cm² とした。紫外線照射後に再び上と同じ方法で耐水性を評価したところ、気泡の発生数は約２０個／cm² に減少し、耐水性が高まっていることが確認された。

別途、ヨウ素染色ポリビニルアルコール延伸フィルムからなる偏光子を用意した。この偏光子の片面に、上の紫外線照射処理した光学補償機能付きフィルムを、そのトリアセチルセルロースフィルム側で接着剤を介して接着し、偏光子の他面には、片面に表面処理層を有する以下の４種類のトリアセチルセルロースフィルムをそれぞれ、トリアセチルセルロース側（表面処理層が設けられていない側）で接着剤を介して接着して、複合偏光板とした。

(1) 片面に防眩層が設けられたトリアセチルセルロースフィルム（商品名：“DTAC AG UV80 H-3”、大日本印刷（株）製）、
(2) 片面に防眩層が設けられた別のトリアセチルセルロースフィルム（商品名：“DTAC AG5 UV80 H-13”、大日本印刷（株）製）、
(3) 片面に蒸着による反射防止層が設けられたトリアセチルセルロースフィルム（商品名：“HT-ARPSMC”、凸版印刷（株）製）、
(4) 片面にクリアハードコート層が設けられたトリアセチルセルロースフィルム（商品名：“80CHC”、凸版印刷（株）製）。

さらに、この複合偏光板の光学補償フィルムを構成する液晶コーティング層側に、アクリル系の感圧式接着剤（リンテック（株）製の“P236JP”）の層を設けて、感圧式接着剤層付き複合偏光板を作製した。この感圧式接着剤層付き複合偏光板を、吸収軸方向が長辺に対して半時計回りに４５°となる角度で対角約８インチ（２００mm）サイズにチップカットした後、１.１mm厚のガラス板に貼合し、温度５０℃、圧力５気圧の条件で２０分間の加圧処理を行ってから２４時間放置した。次に温度６５℃、相対湿度９０％の高温高湿オーブンに投入し、６５時間後にサンプルを取り出して外観を観察したところ、表面処理層が設けられた４種類のトリアセチルセルロースフィルムいずれを用いた場合も、剥がれや浮きなどの不良は発生していなかった。

［実施例２］
実施例１で用いたのと同じ光学補償フィルム“WV-SA ”の原反に対し、加熱しながら紫外線照射した。すなわち、このフィルムを９０℃に調整したヒータープレート上にセットしてから、実施例１で用いたのと同じ紫外線照射装置と光源を用いて、積算光量は５０mJ／cm² で液晶コーティング層側から紫外線照射を行った。紫外線照射後に実施例１と同じ方法で耐水性を評価したところ、温水試験による気泡の発生は全くなくなり、耐水性が高まっていることが確認された。

この紫外線照射処理した光学補償フィルムを用いて、実施例１と同様に感圧式接着剤層付き複合偏光板を作製し、同様の方法で高温高湿試験を行った。その結果、剥がれや浮きなどの不良は発生していなかった。

［比較例１］
実施例１で用いたのと同じ光学補償フィルム“WV-SA ”の原反をそのまま、紫外線照射処理することなく用い、その他は実施例１と同様にして、感圧式接着剤層付き複合偏光板を作製し、同様の方法で高温高湿試験を行った。その結果、光学補償フィルム“WV-SA ”の層間に浮きが生じ、図５に例示したようなトンネリングが発生していた。

［参考例］
実施例２で用いた原反とはロットが異なり、温水浸漬による気泡の発生密度が約３００個／cm² である“WV-SA ”原反を用い、実施例２に準ずるが、光学補償フィルムを加熱するためのヒータープレートの設定温度と紫外線照射の積算光量を変化させたときの、温水浸漬試験後に観察された気泡の数（個／cm² ）を表１にまとめた。

本発明に係る複合偏光板の構成例を示す断面模式図である。光学補償フィルムを温水試験にかけるときの、短冊サンプルの平面図（Ａ）と、その短冊サンプルを温水に浸漬するために丸めた状態を表す斜視図（Ｂ）である。紫外線照射前の光学補償フィルムを温水試験したときの表面状態を表す写真である。温水試験による気泡がほとんど認められなくなった光学補償フィルムの表面状態を表す写真である。トンネリングが発生した偏光板の表面端部を撮影した参考写真である。

符号の説明

１……偏光子、
２……光学補償フィルム、
３……透明支持体、
４……配向膜、
５……液晶化合物のコーティング層、
７……透明保護フィルム、
８……表面処理層、
９……感圧式接着剤層、
１０……光学補償フィルムを丸めたときの端部、
１２……端部を固定する接着テープ、
２０……トンネリング。

Claims

セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムが、その透明支持体側で偏光子の片面に貼り合わされてなる複合偏光板であって、該光学補償フィルムは、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線が照射されていることを特徴とする複合偏光板。
該光学補償フィルムは、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに発生する気泡の密度が６０個／cm² 以下となるように紫外線が照射されている請求項１に記載の複合偏光板。
偏光子の光学補償フィルムが貼り合わされている面とは反対側の面に、透明保護フィルムが貼り合わされている請求項１又は２に記載の複合偏光板。
透明保護フィルムは、偏光子と反対側に表面処理が施されている請求項３に記載の複合偏光板。
光学補償フィルムを構成する配向膜は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる請求項１〜４のいずれかに記載の複合偏光板。
光学補償フィルムを構成する液晶化合物のコーティング層は、ディスコティック液晶を含有する光学補償層である請求項１〜５のいずれかに記載の複合偏光板。
該光学補償層は、ディスコティック構造単位を有する液晶化合物からなる負の複屈折を有する層であり、該ディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対して傾いており、そして該ディスコティック構造単位の円盤面と透明支持体面とのなす角度が、光学補償層の厚さ方向において変化している請求項６に記載の複合偏光板。
ディスコティック構造単位の円盤面が透明支持体面に対してなす角度は、光学補償層の厚さ方向において光学補償層の透明支持体側からの距離の増加と共に増加している請求項７に記載の複合偏光板。
光学補償フィルムを構成する液晶化合物のコーティング層外側に感圧式接着剤層が設けられている請求項１〜８のいずれかに記載の複合偏光板。
液晶セルと、請求項１〜８のいずれかに記載の複合偏光板とを備え、該液晶セルの表面に、該複合偏光板がその光学補償フィルム側で感圧式接着剤層を介して貼合されてなることを特徴とする液晶表示装置。
セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムを、その透明支持体側で偏光子に貼り合わせて複合偏光板を製造する方法において、該光学補償フィルムについて、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反を用い、その光学補償フィルムに対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように、原反に紫外線を照射するか、又は該光学補償フィルムを偏光子に貼り合わせた後の複合偏光板に紫外線を照射することを特徴とする、耐水性の改善された複合偏光板の製造方法。
セルロース系樹脂からなる透明支持体の上に配向膜が形成され、さらにその上に液晶化合物のコーティング層が形成されている光学補償フィルムについて、２cm×５cmの短冊に裁断し、液晶化合物のコーティング層を内側にして、円周が５cmで高さが２cmの円筒に丸めた状態で６０℃の温水に６０分間浸漬したときに、１００個／cm² 以上の密度で気泡が発生する原反に対し、同一条件で温水に浸漬したときに発生する気泡の密度が１００個／cm² 未満となるように紫外線を照射することを特徴とする、耐水性の改善された光学補償フィルムの製造方法。
光学補償フィルムの原反を加熱しながら紫外線照射を行う請求項１２に記載の方法。