JP2008122502A

JP2008122502A - 偏光板の製造方法

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Publication number: JP2008122502A
Application number: JP2006303809A
Authority: JP
Inventors: Teru Hasegawa; 輝長谷川; Chiyuuretsu Cho; 柱烈張
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-29
Also published as: CN101178456A; TW200829970A; KR20080042705A

Abstract

【課題】接着剤を用いることなく、保護フィルムの軟化点より低い温度での加熱処理や電磁波照射などにより外部からエネルギーを与えて、保護フィルムと偏光子を接着させ、偏光板を製造する。
【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の表面に透明樹脂からなる保護フィルムを積層して偏光板を製造する際、前記保護フィルムの偏光子と積層される面にコロナ処理などの表面活性化処理を施した後、その活性化処理面に、接着剤を介することなく前記偏光子を貼り合わせ、次いで両者が接着しうるエネルギーを与える（例えば加熱する）ことにより、保護フィルムと偏光子を接着させる。保護フィルムに表面活性化処理を施した後、その活性化処理面又は偏光子の表面に後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせ、次いで塗布された液体の留去及びエネルギーの付与を行うこともできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置などに用いられる偏光板の製造方法に関するものである。

液晶表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯電話、カーナビゲーションシステム、携帯情報端末などの画面として、広く普及している。偏光板は、このような液晶表示装置において、その表示を可能とするために必要不可欠な部材である。典型的な偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の少なくとも一方の面に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保護フィルムを貼合した構成になっている。

一方、セルロース系樹脂に替えて保護フィルムを他の樹脂で構成する試みもある。例えば、特開 2000-241627号公報（特許文献１）には、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂フィルムの表面をコロナ放電処理して、偏光板の保護フィルムとすることが開示されている。また、特開 2006-195320号公報（特許文献２）には、偏光子（偏光フィルム）の一方の面に接着剤層を介してシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層し、他方の面には接着剤層を介して酢酸セルロース系樹脂フィルムを積層し、偏光板とすることが開示されている。

上記特許文献２にも記載されるように、保護フィルムと偏光子とは、一般に接着剤を介して貼り合わされる。同文献の実施例（フィルム作製例１）には、ポリビニルアルコールからなる偏光子の片面に、コロナ処理が施されたノルボルネン系樹脂フィルムを、他面には、ケン化処理が施されたトリアセチルセルロースフィルムを、それぞれ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貼り合わせ、偏光板としたことが示されている。上記特許文献１の実施例でも、コロナ放電処理を施した熱可塑性飽和ノルボルネン樹脂が、ポリエステルポリオール系の接着剤層を介してポリビニルアルコールからなる偏光子に貼り合わされている。

接着剤は一般に、水や有機溶媒等に溶解した溶液として用いられ、溶媒の揮散や加熱、光照射に伴う化学反応などにより、硬化するものである。しかし、接着剤を用いると、接着剤の光学特性や成分が偏光子の偏光度に影響することがあるなどの問題があった。また接着剤を用いる場合は、それを塗布し、そこに接着されるべき他方のフィルムを積層し、さらに乾燥するという工程を経ることになり、生産工程が多くなる、ないしは生産時間が長くなるなどの問題もあった。特に、最近徐々に採用されてきている光弾性係数の小さいシクロオレフィン系樹脂フィルムを保護フィルムとして、水系の接着剤で偏光子に貼り合わせた場合、上記特許文献２にも示されるように、十分な接着力を発現させるためには、貼合・乾燥後、さらに室温よりやや高い温度で数日間養生してやる必要があり、生産時間が一層長くなっていた。

そこで、接着剤を介さずに保護フィルムと偏光子を密着させる提案もなされている。例えば、特開 2002-303725号公報（特許文献３）には、偏光子の少なくとも一方の面に、接着剤を介することなく保護フィルムが密着して設けられている偏光板が開示されており、具体的には、軟化点の異なる２層の樹脂フィルムで保護フィルムを構成し、その低軟化点層側で偏光子に貼り合わせ、熱圧着して偏光板を得ている。また、特開 2002-303726号公報（特許文献４）には、保護フィルムを少なくとも２層からなる樹脂フィルムで構成し、軟化点の低い樹脂層側で偏光子に熱圧着した偏光板が開示されており、特開 2002-303727号公報（特許文献５）には、偏光子に保護フィルムを貼り合わせ、加熱圧着して積層する方法が開示されている。これら特許文献４〜６に記載の方法では、保護フィルムと偏光子を密着させる工程として加熱圧着が必要なため、少なくとも偏光子と貼り合わされる側には、軟化点の低い樹脂フィルムを使用する必要があるなどの制限があった。また加熱処理温度は、偏光子に接する樹脂フィルムの軟化点以上にする必要があるため、偏光子の劣化など、偏光板の性能変化も懸念される。

特開２０００−２４１６２７号公報特開２００６−１９５３２０号公報特開２００２−３０３７２５号公報特開２００２−３０３７２６号公報特開２００２−３０３７２７号公報

本発明の課題は、接着剤を用いることなく、保護フィルムの軟化点より低い温度での加熱処理や電磁波照射などにより外部からエネルギーを与えて、保護フィルムと偏光子を接着させ、偏光板を製造することにある。本発明のもう一つの課題は、接着剤層を介さないことで、偏光子の光学性能への影響を極力抑えて、偏光板を製造することにある。さらに本発明のもう一つの課題は、生産時間の短縮を図りうる偏光板の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、かかる課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の表面に透明樹脂からなる保護フィルムを積層して偏光板を製造する方法であって、前記保護フィルムの偏光子と積層される面に表面活性化処理を施した後、その活性化処理面に、接着剤を介することなく前記偏光子を貼り合わせ、次いで両者が接着しうるエネルギーを与えることにより保護フィルムと偏光子を接着させる方法が提供される。

この方法において、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、他の処理を施すことなく、その活性化処理面を偏光子に貼り合わせる形態を採用することができる。一方で、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、その活性化処理面又は偏光子の表面に、水やアルコールなどの後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせ、次いで前記の塗布された液体の留去及びエネルギーの付与を行う形態を採用することもできる。

本発明の製造方法によれば、接着剤を用いることなく、かつ偏光板片側の保護フィルムは１層で、保護フィルムと偏光子を接合させることができる。その際、偏光子の光学性能に影響を及ぼすこともない。またこの方法によれば、偏光板の生産時間を短くすることができ、生産効率が改善される。保護フィルムに表面活性化処理を施した後、その活性化処理面又は偏光子の表面に後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせ、次いで前記の塗布された液体の留去及びエネルギーの付与を行う形態を採用すれば、保護フィルムと偏光子の接合面への気泡や異物の噛み込みを回避できる。一方、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、他の処理を施すことなく、その活性化処理面を偏光子に貼り合わせる形態を採用すれば、乾燥工程が不要となることから、偏光板の生産効率を一層高めることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の片面又は両面に、透明樹脂からなる保護フィルムを積層することにより製造される。ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子は、具体的には、一軸延伸された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ものである。そして本発明では、上記偏光子の少なくとも片面に積層される保護フィルムは、接着剤を介することなく偏光子と接合される。

偏光子を構成するポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合される他の単量体として、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を挙げることができる。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、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さらに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使用し得る。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、好ましくは１,５００〜５,０００程度である。

かかるポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光子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限定されないが、例えば、１０μm 〜１５０μm 程度である。

偏光子は通常、このような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してその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、及びこの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。

一軸延伸は、染色の前に行ってもよいし、染色と同時に行ってもよいし、染色の後に行ってもよい。一軸延伸を染色の後で行う場合には、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。もちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸には、例えば、周速の異なるロール間で一軸に延伸する方法などが採用できる。また、熱ロールを用いて一軸に延伸する方法や大気中で延伸を行うなどの乾式延伸であってもよいし、溶剤にて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。

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には、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、二色性色素を含有する水溶液に浸漬すればよい。二色性色素として具体的には、ヨウ素や二色性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。

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通常、水１００重量部あたり０.０１〜１重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は通常、水１００重量部あたり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、また、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。

一方、二色性色素として二色性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重量部程度である。この水溶液は、硫酸ナトリウムなどの無機塩を染色助剤として含有していてもよい。染色に用いる染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃程度であり、また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。

二色性色素による染色後のホウ酸処理は、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ことにより行われる。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、好ましくは５〜１２重量部程度である。二色性色素としてヨウ素を用いた場合には、このホウ酸含有水溶液はヨウ化カリウムを含有するのが好ましい。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、好ましくは５〜１２重量部程度である。ホウ酸含有水溶液への浸漬時間は、通常６０〜１,２００秒程度、好ましくは１５０〜６００秒程度、さらに好ましくは２００〜４００秒程度である。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℃、より好ましくは６０〜８０℃である。

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ことにより行われる。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃程度であり、浸漬時間は、通常１〜１２０秒程度である。水洗後は乾燥処理が施されて、偏光フィルムが得られる。乾燥処理は通常、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行われる。乾燥処理の温度は、通常３０〜１００℃程度、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秒程度である。

こうして、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、一軸延伸、二色性色素による染色及びホウ酸処理が施されて、偏光子が得られる。この偏光子の厚みは、５〜４０μm 程度である。本発明では、この偏光子の少なくとも片面に、好ましくは両面に、保護フィルムが積層され、偏光板とされる。そして、偏光子の少なくとも一方の面に積層される保護フィルムは、接着剤を介することなく偏光子に貼り合わされる。

図１は、本発明の方法を工程毎に分けて示すブロック図である。図１の（Ａ）に示すように、まず、保護フィルムの偏光子が積層される面に、表面活性化処理を施す。次に、その活性化処理面に、接着剤を介することなく偏光子を貼り合わせる。その後、保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーを付与して、偏光板を得る。また、図１の（Ｂ）に示すように、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、その活性化処理面又は偏光子の表面に後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせ、次いで前記の塗布された液体の留去及び接着のためのエネルギー付与を行う形態を採用することもできる。

本発明に用いられる保護フィルムの材料は特に限定されないが、対象が光学用途に用いる偏光板であるため、透明性に優れる樹脂からなる保護フィルムが好ましい。保護フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートの如きポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンの如きポリオレフィン、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートの如きセルロースエステル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、アクリル樹脂などを挙げることができる。特に、表面活性化処理の効果が顕著に発現することから、本発明の方法は、シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムに対して、好適に使用される。

シクロオレフィン系樹脂とは、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系モノマーのような環状オレフィン（シクロオレフィン）からなるモノマーから導かれるユニットを有する熱可塑性の樹脂である。このシクロオレフィン系樹脂は、上記シクロオレフィンの開環重合体や２種以上のシクロオレフィンを用いた開環重合体の水素添加物であることができるほか、シクロオレフィンと鎖状オレフィンやビニル基を有する芳香族化合物との付加共重合体であってもよい。また、極性基が導入されていてもよい。

市販の熱可塑性シクロオレフィン系樹脂として、ドイツの Ticona 社から販売されている“Topas” 、ＪＳＲ（株）から販売されている“アートン”、日本ゼオン（株）から販売されている“ゼオノア（ZEONOR）”及び“ゼオネックス（ZEONEX）”、三井化学（株）から販売されている“アペル”など（いずれも商品名）がある。このようなシクロオレフィン系樹脂を製膜して、フィルムとすることになるが、製膜には、溶剤キャスト法、溶融押出法など、公知の方法が適宜用いられる。製膜されたシクロオレフィン系樹脂フィルムも市販されており、例えば、積水化学工業（株）から販売されている“エスシーナ”及び“SCA40 ”、（株）オプテスから販売されている“ゼオノアフィルム”など（いずれも商品名）がある。

本発明においてはまず、このような透明樹脂からなる保護フィルムの偏光子が積層される面に表面活性化処理を施す。ここでいう表面活性化処理とは、樹脂の表面を活性化するための処理であり、その例として、非接触式のコロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、紫外線照射処理などを挙げることができる。これらはいずれも、樹脂の表面を活性化するための処理として公知のものであるが、本発明では、透明樹脂からなる保護フィルムの表面にこのような処理を施し、そこにポリビニルアルコール系偏光子を重ねたうえで、さらに所定のエネルギーを付与することにより、接着剤を用いなくても、保護フィルムと偏光子との接着が可能になることが見出された。表面活性化処理としては、通常、上記のような乾式の処理が採用される。これらのなかでも、取扱いが簡便で、しかも表面活性化の効果が大きいことから、コロナ処理又はプラズマ処理が好ましい。

コロナ処理は、電極に高電圧をかけてコロナ放電を発生させ、その放電面に配置された樹脂フィルムを活性化させる処理である。コロナ処理は、電極の種類、電極とフィルムの間隔、印加する電圧、処理される樹脂フィルムの移動速度、コロナ放電の出力などを変化させることで、最良の結果が得られるようにすればよい。例えば、コロナ放電の出力は、２kW程度までかけることができるが、安全面からは１kW以下とするのが好ましく、さらには、保護フィルムの劣化や着色などの可能性を可及的に排除するためには、６００Ｗ以下とするのがとりわけ好ましい。また、フィルムの移動速度は、３〜５０ｍ／分程度に設定するのが好ましい。さらに、フィルム表面を均一にコロナ処理するために、被処理フィルムをコロナ放電域に複数回通過させ、処理してもよい。

プラズマ処理は、減圧下又は大気圧下で発生させた不活性ガスや酸素ガス等のプラズマを樹脂表面に照射して、その表面を活性化する処理である。作業の簡便さ及び処理装置のコスト面からは、大気圧下にてプラズマ放電する方法が望ましい。プラズマ処理においては、様々なガス雰囲気下でプラズマ放電を起こさせることにより、樹脂の表面を種々に改質することができる。

オゾン処理は、樹脂表面をオゾンにさらして活性化させる処理である。紫外線照射処理は、樹脂表面に紫外線を照射して活性化させる処理であり、例えば、水素放電管、キセノン放電管、水銀ランプ、レーザーなどの紫外線源を用い、波長１５０〜４００nm程度の紫外線を５〜６０分程度照射する方法を採用することができる。

こうして保護フィルムに表面活性化処理を施した後は、その活性化処理面に、接着剤を介することなく偏光子を貼り合わせる。このときの貼り合わせ方法は、特に限定されるものでなく、例えば、ラミネーターによる貼合やロールによる貼合などの方法を採用することができる。

この貼合にあたり、保護フィルムの活性化処理面又は偏光子の貼合面に、後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせることもできる。もちろん、保護フィルムの表面活性化処理面と偏光子の間に、かかる液体を流延させて塗布してもよい。このように後で留去可能な液体を塗布することにより、保護フィルムと偏光子の間に気泡が噛み込まれたり、異物が噛み込まれたりすることが回避できる。

このために用いる後で留去可能な液体としては、水のほか、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールの如きアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの如きケトン類、ジエチルエーテル、メチル tert−ブチルエーテルの如きエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチルの如きエステル類、ヘキサン、ヘプタンの如き脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレンの如き芳香族炭化水素類などが挙げられる。なかでも、保護フィルムを溶解しないという観点からは、水、アルコール類、ケトン類、又はエーテル類が好ましく、環境面からは、水又はアルコール類が特に好ましく用いられる。

一方、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、他の処理を施すことなく、その活性化処理面に直接、偏光子を貼り合わせることもできる。この形態を採用すれば、後で液体を留去させるための乾燥工程が不要になることから、偏光板の生産効率を一層高めることができる。

保護フィルムの活性化処理面又は偏光子の貼合面に後で留去可能な液体を塗布して両者を貼り合わせた場合は、次いで、その液体を留去させるための乾燥処理を行った後、保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーを与える。乾燥処理とエネルギーの付与を同時に行うこともできる。乾燥処理は、塗布された液体が留去されるのに十分な温度及び時間で行えばよい。一方、保護フィルムに表面活性化処理を施した後、他の処理を施すことなく、その活性化処理面に偏光子を貼り合わせた場合は、次いで、保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーを与える。

保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーを与える処理は、例えば、紫外線、赤外線、遠赤外線などの電磁波の照射、又は加熱により行うことができる。

電磁波とは、空気中を伝播する横波の電磁場のことであり、基本的には空間中を直進するものである。本発明で使用される電磁波は、好ましくは波長１００nm〜５,０００nm の電磁波、さらに好ましくは波長２５０nm〜４,０００nm の電磁波である。紫外線は、例えば、波長１００nm〜４００nm程度のものが使用しうる。赤外線は、例えば、波長８００nm〜２,５００nm 程度のものが使用しうる。また遠赤外線は、例えば、波長２,５００nm〜５,０００nm 程度のものが使用しうる。

保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーの付与を電磁波照射により行う場合、照射量が過剰になると、偏光子を劣化させる原因にもなりかねないことから、その波長、照度及び光量が適宜調整される。例えば、紫外線ランプを光源とする場合には、２００nm〜４５０nmの波長の光が照射され、照度は０.０１〜１.５Ｗ／cm²程度、さらには０.２〜１Ｗ／cm²程度に調整し、光量は０.１〜１.５Ｊ／cm²程度、さらには０.５〜１Ｊ／cm²程度に調整するのが好ましい。

一方、保護フィルムと偏光子が接着しうるエネルギーの付与を加熱により行う場合、その熱源としては、熱風、加熱ロール、加熱炉（オーブン）などを挙げることができる。加熱温度は、５０〜１２０℃程度が好ましく、偏光子や保護フィルムの劣化を可及的に抑える観点からは、５０〜８０℃が特に好ましい。加熱時間は熱源に依存するが、保護フィルムと偏光子が接着するのに十分な時間であればよく、例えば、１〜５分程度が好ましい。一般に、温度が低ければ相対的に長い時間が必要であり、温度が高ければ相対的に短い時間でよい。

保護フィルムの活性化処理面又は偏光子の貼合面に後で留去可能な液体を塗布して両者を貼り合わせる形態、すなわち、図１の（Ｂ）に示す形態を採用した場合は、保護フィルムと偏光子を貼り合わせた後のエネルギー付与を加熱により行えば、塗布された液体の留去を同時に行うことができることから、好ましい。

本発明においては、偏光子の少なくとも片面に、接着剤を介することなく保護フィルムを積層することになり、もちろん偏光子の他方の面にも接着剤を介することなく保護フィルムを積層することができるが、偏光子の他方の面には、接着剤を介して保護フィルムを積層してもよい。例えば、トリアセチルセルロースなどのセルロースエステル系樹脂からなるフィルムは、水系接着剤を用いても、短時間の乾燥で偏光子に強固に接着するので、偏光子の一方の面にこのようなセルロースエステル系樹脂からなる保護フィルムを貼合する場合は、そのセルロースエステル系保護フィルムを接着剤で貼着するのも有効である。セルロースエステル系保護フィルムを接着剤で偏光子に貼合する場合は、そのセルロースエステル系フィルムの貼合面をケン化処理しておくのが好ましい。ケン化処理は、アルカリ水溶液に接触させることにより行われる。保護フィルムと偏光子の貼合に使用される接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液の如き水系接着剤、ウレタンアクリレート樹脂などを用いる無溶剤系又は有機溶剤系接着剤などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を接着剤とする場合は、さらに水溶性ポリアミドエポキシ樹脂やグリオキザールなどの架橋剤を配合することもできる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、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。

［偏光子製造例］
平均重合度約２,４００、ケン化度９９.９モル％以上で厚さ７５μm のポリビニルアルコールフィルムを、乾式で約５倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、６０℃の純水に１分間浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０.０５／５／１００の水溶液に２８℃で６０秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が８.５／８.５／１００の水溶液に７２℃で３００秒間浸漬した。引き続き２６℃の純水で２０秒間洗浄した後、６５℃で乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子を作製した。

［実施例１］
この例では、シクロオレフィン系保護フィルム／偏光子／シクロオレフィン系保護フィルムの構成からなる偏光板を作製した。

（ａ）シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面処理
（株）オプテスから入手したシクロオレフィン（ノルボルネン）系樹脂からなる“ゼオノアフィルム”（商品名）を偏光板の保護フィルムとした。春日電機（株）製のコロナ処理装置“CT-212”（商品名）を用い、コロナ出力強度２８０Ｗ、コンベア移動速度１０ｍ／分で、上記のシクロオレフィン系樹脂フィルムを３回通過させ、その片面にコロナ処理を施した。

（ｂ）保護フィルムと偏光子の貼合
先の偏光子製造例で作製したポリビニルアルコール偏光子の片面に、前記シクロオレフィン系樹脂フィルムのコロナ処理面をハンドローラーで貼り合わせ、偏光子のもう一方の面にも、同じシクロオレフィン系樹脂フィルムのコロナ処理面をハンドローラーで貼り合わせて、ポリビニルアルコール偏光子の両面にシクロオレフィン系樹脂フィルムがそのコロナ処理面で貼り合わされた状態の中間貼合品とした。

（ｃ）保護フィルムと偏光子の接着
Fusion 社製の紫外線照射装置〔ランプは同社製の“Ｄバルブ”（商品名）を使用〕を用い、上記（ｂ）で得た中間貼合品に、照度１.０５Ｗ／cm²、積算光量１.５０Ｊ／cm²の条件で紫外線を照射して、偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、偏光板を作製した。照度と積算光量は、Electronic Instrumentation and Technology, Inc.製の“UV Power Puck”（商品名）を用い、ＵＶ−Ａの波長領域（約３２０〜３９０nm）で測定した。

（ｄ）接着性の評価
得られた偏光板の保護フィルムと偏光子の間を手で剥離させて、材料破壊の発生の程度を観察し、以下の３段階で接着性を評価した。この例の評価結果は○であった。

（接着性の評価基準）
○：材料破壊が起こる。
△：一部材料破壊が起こるが、保護フィルムと偏光子の間で剥がれる面積が大きい。
×：保護フィルムと偏光子の間で剥がれる。

［実施例２］
実施例１の（ｂ）で得られた中間貼合品を、８０℃のオーブン中に１分間置いて、偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、偏光板を作製した。この偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［実施例３］
実施例２におけるオーブン中での加熱を５０℃で１分間とする以外は、実施例２と同様の方法で偏光板を作製した。この偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［実施例４］
実施例１の（ａ）と同じ方法でコロナ処理を施したシクロオレフィン系樹脂からなる
“ゼオノアフィルム”を、先の偏光子製造例で作製したポリビニルアルコール偏光子の両面に、それぞれコロナ処理面が偏光子側となるように、かつそれぞれの貼合面に水を塗布しながら、フジプラ（株）製のラミネーター“ラミパッカー 3301”（商品名）により貼り合わせた。その後、８０℃のオーブン中に３分間置いて、乾燥させるとともに偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、偏光板を作製した。得られた偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［実施例５］
この例では、シクロオレフィン系保護フィルム／偏光子／トリアセチルセルロース保護フィルムの構成からなる偏光板を作製した。

（ａ）シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面処理
実施例１で用いたのと同じシクロオレフィン系樹脂からなる“ゼオノアフィルム”の片面に、実施例１の（ａ）と同様の方法でコロナ処理を施した。

（ｂ）保護フィルムと偏光子の貼合
フジプラ（株）製のラミネーター“ラミパッカー 3301”（商品名）を用いて、先の偏光子製造例で作製したポリビニルアルコール偏光子の片面に、上記（ａ）でコロナ処理したシクロオレフィン系樹脂フィルムをそのコロナ処理面が偏光子側となるように、また偏光子のもう一方の面には、コニカミノルタオプト（株）から入手した表面ケン化処理が施されたトリアセチルセルロースフィルム“KC8UX2M” を、下記組成の接着剤を介して貼り合わせ、ポリビニルアルコール偏光子の片面にシクロオレフィン系樹脂フィルムがそのコロナ処理面で貼り合わされ、他方の面にはトリアセチルセルロースフィルムが接着剤を介して貼り合わされた状態の中間貼合品とした。この際、シクロオレフィン系樹脂フィルムと偏光子は、両者の貼合面に水を塗布しながら上記のラミネーターで貼り合わされるようにし、またトリアセチルセルロースフィルムと偏光子は、両者の貼合面に上記の接着剤を塗布しながら上記のラミネーターで貼り合わされるようにした。

（ｃ）乾燥及び接着
上記（ｂ）で得た中間貼合品を、８０℃のオーブン中に３分間置いて、乾燥させるとともに偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、偏光板を作製した。

（ｄ）接着性の評価
上記（ｃ）で得られた偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［比較例１］
実施例１において、シクロオレフィン系樹脂からなる“ゼオノアフィルム”に対する
（ａ）のコロナ処理を行わず、ポリビニルアルコール偏光子の両面にシクロオレフィン系樹脂フィルムを直接貼り合わせ、以下、実施例１の（ｂ）〜（ｄ）と同様の方法で偏光板を作製し、評価した。

［比較例２］
実施例１において、（ｃ）の紫外線照射を行わず、（ｂ）のハンドローラーで貼り合わせた状態のままの偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［比較例３］
実施例１の（ａ）と同様の方法で片面にコロナ処理を施したシクロオレフィン系樹脂からなる“ゼオノアフィルム”を、先の偏光子製造例で作製したポリビニルアルコール偏光子の両面に、そのコロナ処理面で、かつ実施例５の（ｂ）に示した接着剤を介して、実施例５の（ｂ）で用いたのと同じラミネーター“ラミパッカー 3301” で貼り合わせた。その後、８０℃のオーブン中に３分間置いて、乾燥させるとともに偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、偏光板を作製した。この偏光板について、実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［比較例４］
実施例５の（ｂ）において、シクロオレフィン系樹脂フィルムと偏光子の間、及びトリアセチルセルロースフィルムと偏光子の間に、それぞれ実施例５の（ｂ）に示した組成の接着剤を塗布しながら貼合した。その後、８０℃のオーブン中に３分間置いて、乾燥させるとともに偏光子と両面の保護フィルムを接着させ、さらに実施例１の（ｄ）と同様の方法で接着性を評価した。

［比較例５］
比較例４において、８０℃のオーブン中での加熱時間を５分に延長し、その他は比較例４と同様の方法で偏光板を作製し、評価した。

以上の実施例１〜５及び比較例１〜５について、主な製造条件と評価結果を表１にまとめた。

表１に示すように、シクロオレフィン系樹脂フィルムにコロナ処理を施して接着剤を塗布した場合、乾燥接着のための加熱時間が３分程度では保護フィルムと偏光子の接着が不十分であり（比較例３及び４）、その時間を５分程度にすることで、十分な接着性が得られるようになる（比較例５）。一方、シクロオレフィン系樹脂フィルムを直接ポリビニルアルコール偏光子に貼り合わせた場合は、その後に紫外線照射を施しても保護フィルムと偏光子が接着せず（比較例１）、また、シクロオレフィン系樹脂フィルムにコロナ処理を施しても、その後にエネルギーを与える処理を施さなければ、やはり保護フィルムと偏光子が接着しない（比較例２）。

これに対し、シクロオレフィン系樹脂フィルムにコロナ処理を施してから偏光子に貼り合わせ、さらに紫外線照射や加熱などのエネルギーを与える処理を施すことにより、接着剤を用いなくても保護フィルムと偏光子が十分に接着する（実施例１及び２）。貼合後の加熱が５０℃で１分間と弱い場合でも、ある程度の接着性を示す（実施例３）。また、コロナ処理面と偏光子の間に水を塗布しながら貼合し、その後に加熱する方法でも、加熱時間が３分程度と短くても保護フィルムと偏光子が十分に接着している（実施例４）。シクロオレフィン系樹脂フィルムにコロナ処理を施して偏光子の片面に貼合し、偏光子のもう一方の面には接着剤を介してトリアセチルセルロースフィルムを貼合した場合も、その後の加熱が３分程度で十分な接着性を示すようになる（実施例５）。

本発明の方法を工程毎に分けて示すブロック図である。

Claims

ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子の表面に透明樹脂からなる保護フィルムを積層して偏光板を製造する方法であって、
前記保護フィルムの偏光子が積層される面に表面活性化処理を施した後、その活性化処理面に、接着剤を介することなく前記偏光子を貼り合わせ、次いで両者が接着しうるエネルギーを与えることを特徴とする偏光板の製造方法。
表面活性化処理が、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理及び紫外線照射処理から選ばれる請求項１に記載の方法。
保護フィルムに表面活性化処理を施した後、他の処理を施すことなく、その活性化処理面を偏光子に貼り合わせる請求項１又は２に記載の方法。
保護フィルムに表面活性化処理を施した後、その活性化処理面又は偏光子の表面に後で留去可能な液体を塗布し、その塗布面を内側にして保護フィルムと偏光子を貼り合わせ、次いで前記の塗布された液体の留去及びエネルギーの付与を行う請求項１又は２に記載の方法。
保護フィルムを偏光子に貼り合わせた状態でエネルギーを与える処理が、紫外線、赤外線又は遠赤外線の照射により行われる請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
保護フィルムを偏光子に貼り合わせた状態でエネルギーを与える処理が、加熱により行われる請求項１〜４のいずれかに記載の方法。