JP2009109995A - 偏光板およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適用される液晶パネルの薄肉化に対応しつつこれを補強できるものであり、さらにこれを用いた液晶パネルとバックライトシステムとの接触を防止できる偏光板、およびこれを用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してノルボルネン系樹脂フィルムが積層され、該偏光フィルムの他方の面に、延伸され、２０〜５０μｍの厚みを有し、ヘイズが０．１〜４０％の範囲にあるポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されている偏光板、およびこれを用いた液晶表示装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面にノルボルネン系樹脂フィルムが積層されており、他方の面にポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されている偏光板、およびそれを用いた液晶表示装置に関する。

偏光板は通常、二色性色素が吸着配向し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片面または両面に接着剤層を介して、透明保護フィルム、たとえばトリアセチルセルロースに代表される酢酸セルロース系の透明保護フィルムを積層した構成となっている。これを、必要により他の光学フィルムを介して液晶セルに粘着剤で貼り合わせ、液晶表示装置の構成部品とする。

液晶表示装置は、液晶テレビ、液晶モニタ、パーソナルコンピュータなど、薄型の表示装置として、用途が急拡大している。特に液晶テレビの市場拡大は著しく、また、低コスト化の要求も非常に高い。液晶テレビ用の偏光板は通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光フィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）を水系接着剤で積層してなり、その偏光板の片面に粘着剤を介して位相差フィルムが積層されている。

偏光板に積層される位相差フィルムとしては、ポリカーボネート系樹脂フィルムの延伸加工品やシクロオレフィン系樹脂フィルムの延伸加工品などが使用されているが、液晶テレビ用には、高温における位相差ムラの非常に少ないシクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルムが多用されている。このような偏光板とシクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルムとの貼合品は、生産性の向上、製品コストの低減のため、構成する部品点数を減らしたり、製造プロセスを簡略化したりすることが考えられており、たとえば特開平８−４３８１２号公報（特許文献１）には、位相差機能を有するシクロオレフィン系（ノルボルネン系）樹脂フィルム／偏光フィルム／ＴＡＣフィルムの積層構成が開示されている。

また、特開２００５−７０１４０号公報（特許文献２）、特開２００５−１８１８１７号公報（特許文献３）および特開２００５−２０８４５６号公報（特許文献４）には、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムとシクロオレフィン系保護フィルムとを、ウレタン系の水系接着剤で接合することが記載されている。
特開平８−４３８１２号公報 特開２００５−７０１４０号公報 特開２００５−１８１８１７号公報 特開２００５−２０８４５６号公報

大画面液晶テレビ用途においては、薄型化して壁掛けテレビとしてのニーズが顕在化しているが、この場合、液晶パネルに使用する部品として以下の点が課題となる。

（１）液晶パネルの薄型大画面化に対応して、パネルの強度を補強する必要がある。
（２）液晶テレビの薄肉化に対応して使用する部材の薄肉化が必要となる。

（３）液晶パネルと背面のバックライトシステムの隙間が狭くなり、液晶パネルとバックライトシステムとの接触が原因で起こる、円形状のムラや、ニュートンリングを防止する必要がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであってその目的とするところは、適用される液晶パネルの薄肉化に対応しつつこれを補強できるものであり、さらにこれを用いた液晶パネルとバックライトシステムとの接触を防止できる偏光板、およびこれを用いた液晶表示装置を提供することである。

本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの片面に接着剤層を介してノルボルネン系樹脂フィルムが積層されており、該偏光フィルムの反対側の面にはポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されている偏光板であって、該ポリエチレンテレフタレートフィルムが延伸され、２０〜５０μｍの厚みを有し、ヘイズが０．１〜４０％の範囲にある偏光板とすることで、薄くても機械的強度に優れ、かつ、視認性に優れた偏光板が得られることを見出し、本発明を完成させた。

本発明の偏光板は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してノルボルネン系樹脂フィルムが積層され、該偏光フィルムの他方の面に、延伸され、２０〜５０μｍの厚みを有し、ヘイズが０．１〜４０％の範囲内にあるポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されていることを特徴とする。

本発明の偏光板は、ノルボルネン系樹脂フィルムの外面に粘着剤層を有することが、好ましい。

本発明はまた、上述した本発明の偏光板を、ノルボルネン系樹脂フィルムの外面の粘着剤層側を液晶セルの背面に配置させて、液晶セルに貼合させた液晶パネルを備える液晶表示装置についても提供する。

本発明の偏光板は、適用される液晶パネルの機械的強度の向上および薄肉化を達成でき、さらにこれを用いた液晶パネルとバックライトシステムとの接触を防止することができる。またこのような本発明の偏光板を用いた本発明の液晶表示装置は、大画面液晶テレビ用液晶表示装置、特には壁掛け可能な液晶テレビ用液晶表示装置に好適に適用することができる。

本発明の偏光板に用いられる偏光フィルムは、具体的には、一軸延伸したポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたものである。ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニル酢酸系樹脂をケン化することにより得られる。ポリビニル酢酸系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、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、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。酢酸ビニルと共重合可能な他の単量体としては、たとえば不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、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。

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％、好ましくは９８モル％以上である。これら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、たとえばアルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラ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１０００〜１００００の範囲内、好ましくは１５００〜５０００の範囲内である。

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はなく、従来公知の適宜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樹脂からなる原反フィルムの膜厚は特に限定されるものではないが、たとえば１０〜１５０μｍ程度である。

偏光フィルムは、通常、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（染色処理工程）、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（ホウ酸処理工程）、ならびに、このホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程（水洗処理工程）を経て、製造される。

また、偏光フィルムの製造に際し、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは一軸延伸されるが、この一軸延伸は、染色処理工程の前に行ってもよいし、染色処理工程中に行ってもよいし、染色処理工程の後に行ってもよい。一軸延伸を染色処理工程の後に行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理工程の前に行ってもよいし、ホウ酸処理工程中に行ってもよい。勿論、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。一軸延伸は、周速の異なるロール間で一軸に延伸するようにしてもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸するようにしてもよい。また、大気中で延伸を行う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。

染色処理工程における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、たとえば、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ることによって行われる。二色性色素としては、たとえばヨウ素、二色性染料などが用いられる。二色性染料には、たとえば、Ｃ．Ｉ．ＤＩＲＥＣＴ ＲＥＤ ３９などのジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾなどの化合物からなる二色性直接染料が包含される。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、ヨウ素およ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重量部である。二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色に用いる水溶液の温度は、通常２０〜４０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常２０〜１８００秒である。

一方、二色性色素として二色性染料を用いる場合は、通常、水溶液二色性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染料の含有量は、通常、水１００重量部あたり１×１０^-4〜１０重量部、好ましくは１×１０^-3〜１重量部であり、特に好ましくは１×１０^-3〜１×１０^-2重量部である。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。二色性色素として二色性染料を用いる場合、染色に用いる染料水溶液の温度は、通常２０〜８０℃であり、また、この水溶液への浸漬時間（染色時間）は、通常１０〜１８００秒である。

ホウ酸処理工程は、二色性色素により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、好ましくは５〜１２重量部である。上述した染色処理工程における二色性色素としてヨウ素を用いた場合には、このホウ酸処理工程に用いる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。この場合、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、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、６０〜１２００秒、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℃、より好ましくは６０〜８０℃である。

続く水洗処理工程では、上述したホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、たとえば水に浸漬することによって水洗処理する。水洗処理における水の温度は、通常５〜４０℃であり、浸漬時間は、通常１〜１２０秒である。水洗処理後は、通常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、たとえば熱風乾燥機、遠赤外線ヒータなどを好適に用いて行われる。乾燥処理の温度は通常３０〜１００℃、好ましくは５０〜８０℃である。乾燥処理の時間は、通常６０〜６００秒、好ましくは１２０〜６００秒である。

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、ホウ酸処理および水洗処理を施して、偏光フィルムが得られる。この偏光フィルムの厚みは、通常、５〜４０μｍの範囲内である。本発明の偏光板は、このような偏光フィルムの一方の面にノルボルネン系樹脂フィルムが接着剤層を介して積層され、他方の面に特定のポリエチレンテレフタレートフィルムが接着剤層を介して積層された構造を備える。

本発明の偏光板に用いられるノルボルネン系樹脂フィルムとしては、たとえば、ノルボルネン、多環ノルボルネン系モノマーなどの環状オレフィン（シクロオレフィン）からなるモノマーのユニットを有する熱可塑性の樹脂からなるフィルムである。ノルボルネン系樹脂フィルムは、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共重合体の水素添加物であるほか、シクロオレフィンと環状オレフィンやビニル基を有する芳香族化合物など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るものも有効である。

シクロオレフィンと鎖状オレフィン、ビニル基を有する芳香族化合物との共重合体を用いる場合、鎖状オレフィンとしては、エチレン、プロピレンなどが挙げられ、またビニル基を有する芳香族化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、核アルキル置換スチレンなどが挙げられる。このような共重合体において、シクロオレフィンからなるモノマーのユニットが５０モル％以下（好ましくは１５〜５０モル％）であってもよい。特に、シクロオレフィンと鎖状オレフィンとビニル基を有する芳香族化合物との三元共重合体とする場合、シクロオレフィンからなるモノマーのユニットは、上述したように比較的少ない量とすることができる。かかる三元共重合体において、鎖状オレフィンからなるモノマーのユニットは、通常５〜８０モル％、ビニル基を有する芳香族化合物からなるモノマーのユニットは、通常５〜８０モル％である。

シクロオレフィン系樹脂は、適宜の市販品、たとえばＴｏｐａｓ（Ｔｉｃｏｎａ社製）、アートン（ＪＳＲ（株）製）、ゼオノア（ＺＥＯＮＯＲ）（日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス（ＺＥＯＮＥＸ）（日本ゼオン（株）製）、アペル（三井化学（株）製）などを好適に用いることができる。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際には、溶剤キャスト法、溶融押出法などの公知の方法が適宜用いられる。また、たとえばエスシーナ（積水化学工業（株）製）、ＳＣＡ４０（積水化学工業（株）製）、ゼオノアフィルム（（株）オプテス製）、アートンフィルム（ＪＳＲ（株）製）などの予め製膜されたシクロオレフィン系樹脂製のフィルムの市販品を透明保護フィルムとして用いてもよい。

ノルボルネン系樹脂フィルムは、少なくとも一方向に延伸されていることで、液晶の光学補償が行え、液晶表示装置の視野角拡大に寄与することができる。本発明に用いられるノルボルネン系樹脂フィルムは、延伸フィルムの面内遅相軸方向の屈折率をｎ_x、面内でそれと直交する方向（進相軸方向）の屈折率をｎ_y、および厚み方向の屈折率をｎ_z、フィルムの厚みをｄとする場合において、以下の式（１）、（２）でそれぞれ表わされるフィルムの面内位相差値Ｒ₀および厚み方向位相差値Ｒ_thは、面内位相差値Ｒ₀が４０〜１００ｎｍ（より好適には４０〜８０ｎｍ）の範囲内であり、かつ、厚み方向位相差値Ｒ_thが８０〜２５０ｎｍ（より好適には１００〜２５０ｎｍ）の範囲内であることが好ましい。

Ｒ₀＝（ｎ_x−ｎ_y）×ｄ （１）
Ｒ_th＝〔（ｎ_x＋ｎ_y）／２−ｎ_z〕×ｄ （２）
面内位相差値Ｒ₀が４０ｎｍ未満である場合、または１００ｎｍを超える場合には、パネルの視野角補償能が低下する傾向にある。また、厚み方向位相差値Ｒ_thが８０ｎｍ未満である場合、または２５０ｎｍを超える場合には、やはりパネルの視野角補償能が低下する傾向にある。なお、上述した面内位相差値Ｒ₀および厚み方向位相差値Ｒ_thは、たとえばＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定することができる。

上述したような屈折率特性を有するノルボルネン系樹脂フィルムを得るには、延伸倍率と延伸速度とを適切に調整するほか、延伸時の予熱温度、延伸温度、ヒートセット温度、冷却温度などの各種温度、およびそのパターンを適宜選択すればよい。比較的緩い条件で延伸を行うことにより、このような屈折率特性が得られるが、たとえば延伸倍率は１．０５倍以上１．６倍以下の範囲とするのが好ましく、さらには１．１倍以上１．５倍以下とするのがより好ましい。二軸延伸の場合には、最大延伸方向の延伸倍率が上記範囲となるようにすればよい。

本発明に用いられる延伸が施されたノルボルネン系樹脂フィルムは、その厚みについては特に制限されないが、２０〜８０μｍの範囲内であることが好ましく、４０〜８０μｍの範囲内であることがより好ましい。ノルボルネン系樹脂フィルムの厚みが２０μｍ未満である場合には、フィルムの取扱いが難しく、また所定の位相差値が発現し難くなる傾向にあるためであり、一方、ノルボルネン系樹脂フィルムの厚みが８０μｍを超える場合には、加工性に劣るものとなり、また、透明性が低下したり、得られた偏光板の重量が大きくなったりするなどの虞がある。

本発明の偏光板に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムは、延伸され、２０〜５０μｍの厚みを有し、ヘイズが０．１〜４０％の範囲内にあることを特徴とする。光拡散性が望まれる場合は、ヘイズを１０〜４０％の範囲とすることもできる。本発明の偏光板においては、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してノルボルネン系樹脂フィルムが積層され、該偏光フィルムの他方の面にこのようなポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されてなる構造を備えることで、適用される液晶パネルの薄肉化に対応しつつこれを補強できるものであり、さらにこれを用いた液晶パネルとバックライトシステムとの接触を防止できるという効果が奏される。

ポリエチレンテレフタレートとは、繰り返し単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレートで構成される樹脂である。他の共重合成分としては、イソフタル酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、４，４’−ジカルボキシジフェニール、４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ビス（４−カルボキシフェニル）エタン、アジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、１，４−ジカルボキシシクロヘキサンなどのジカルボン酸成分、たとえばプロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのジオール成分が挙げられる。これらのジカルボン酸成分やグリコール成分は、必要により２種以上を組み合わせて使用することができる。また上記ジカルボン酸成分やグリコール成分と共に、ｐ−オキシ安息香酸などのオキシカルボン酸を併用することも可能である。このような他の共重合成分は、少量のアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、カーボネート結合などを含有する化合物を含んでいてもよい。

ポリエチレンテレフタレートの製造法としては、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接反応させるいわゆる直接重合法、テレフタル酸のジメチルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるいわゆるエステル交換反応法などの任意の製造法を適用することができる。また、公知の添加剤を必要に応じて含有させることができる。たとえば、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を含有させてもよい。ただし、光学用途においては透明性が必要とされるため、添加剤の添加量は最小限にとどめておくことが好ましい。

上記原料樹脂をフィルム状に成形し、延伸処理を施すことにより、延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムを作製することができる。延伸は、ＭＤ方向（流れ方向）またはＴＤ方向（流れ方向と垂直の方向）に延伸する一軸延伸、ＭＤ方向とＴＤ方向双方に延伸する二軸延伸、ＭＤ方向でもＴＤ方向でもない方向に延伸する斜め延伸など、いずれの方法で行なってもよい。かかる延伸操作を施すことにより、機械的強度の高いポリエチレンテレフタレートフィルムを得ることができる。中でも一軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムは、本発明の偏光板を液晶パネルに設置したときに、干渉ムラが見え難い傾向にあるため、好ましい。

一軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムの作製方法は任意であり、特に限定されるものではないが、上記原料樹脂を溶融し、シート状に押出成形された無配向フィルムを、ガラス転移温度以上の温度においてテンターで横延伸（ＴＤ方向に延伸）した後、熱固定処理を施す方法を挙げることができる。延伸温度は、好ましくは８０〜１３０℃、より好ましくは９０〜１２０℃であり、延伸倍率は、好ましくは２．５〜６倍、より好ましくは３〜５．５倍である。延伸倍率が低いと、ポリエチレンテレフタレートフィルムが十分な透明性を示さない傾向にある。二軸延伸の場合は、たとえば、シート状に押出成形された無配向フィルムを、ガラス転移温度以上の温度において縦延伸（ＭＤ方向に延伸）し、次いで横延伸（ＴＤ方向に延伸）する方法や、縦横同時に延伸する方法等が挙げられる。

なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムにおける配向主軸の歪みを低減する観点からは、延伸後に弛緩処理を施すことが好ましい。たとえば、上述した横延伸によって一軸延伸フィルムを作製する場合は、横延伸後であって熱固定処理を行う前に、フィルムを長手方向に弛緩処理する方法を挙げることができる。弛緩処理する際の温度は９０〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃である。弛緩量は延伸条件によって異なるが、弛緩処理後のフィルムの１５０℃における熱収縮率が２％以下になるように弛緩量および温度を設定することが好ましい。

熱固定処理の温度は、通常１８０〜２５０℃であり、好ましくは２００〜２４５℃である。熱固定処理は、まず、定長で上記温度での処理を行い、さらにフィルムの幅方向における弛緩の割合が１〜１０％（好適には２〜５％）となるように弛緩処理を行うようにすることが好ましい。このようにして、配向主軸の歪みが低減され、耐熱性に優れた延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが得られる。本発明においては、配向主軸の歪みの最大値が１０度以下、より好ましくは８度以下、さらに好ましくは５度以下のポリエチレンテレフタレートフィルムが好適に用いられる。配向主軸の歪みの最大値が１０度を超えるポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、このようなポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた偏光板を液晶表示装置の液晶表示画面に貼合した際に、色付不良が大きくなる傾向にある。なお、上述したポリエチレンテレフタレートフィルムの配向主軸の歪みの最大値は、たとえば位相差フィルム検査装置ＲＥＴＳシステム（大塚電子（株）製）を用いることで測定できる。

本発明の偏光板には、厚みが２０〜５０μｍの範囲内のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。厚みが２０μｍ未満のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、フィルムのハンドリングが難しく、また、厚みが５０μｍを超えるポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、薄肉化のメリットが薄れるためである。

また本発明の偏光板には、ヘイズが０．１〜４０％の範囲内のポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。ヘイズが０．１％未満のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、表面の凹凸も少なくなるので、バックライトシステムとの接触によるムラ発生を防止する効果が小さく、また、ヘイズが４０％を超えるポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、光拡散が強すぎて正面輝度や視認性が低下する傾向にある。なお、上述したポリエチレンテレフタレートフィルムのヘイズは、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比として定義され、市販のヘイズメータで測定することができる。

ポリエチレンテレフタレートフィルムにヘイズを付与する方法としては、原料樹脂であるポリエチレンテレフタレート中に無機微粒子または有機微粒子を混合する方法、上記フィルム表面に無機微粒子または有機微粒子を樹脂バインダーに混合した塗布液をコートする方法などが挙げられるが、これらに限定されることはない。上記無機微粒子としては、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を代表的なものとして用いることができる。また上記有機微粒子としては架橋ポリアクリル酸粒子、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の耐熱性樹脂粒子を用いることができる。

また、本発明に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムは、面内位相差値Ｒ₀が１０００ｎｍ以上であることが好ましく、３０００ｎｍ以上であることがより好ましい。面内位相差値Ｒ₀が１０００ｎｍ未満のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた場合には、正面からの色つきが目立つ傾向にあるためである。また、本発明に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムの面内位相差値Ｒ₀の上限は１００００ｎｍ程度までで十分である。

上述したような特性を兼ね備えるポリエチレンテレフタレートフィルムは、機械的性質、耐溶剤性、耐スクラッチ性、コストなど総合的に優れるものであり、本発明の偏光板に特に好適に用いられ得る。

本発明に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムには、易接着層が付与されていてもよい。その易接着層が付与されたポリエチレンテレフタレートフィルムの形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、すべての延伸工程が終了したフィルムに易接着層を形成する方法、ポリエチレンテレフタレートを延伸している工程中、すなわち縦延伸工程と横延伸工程との間に易接着層を形成する方法、および偏光フィルムと接着される直前または接着された後に易接着層を形成する方法等が採用される。二軸延伸フィルムとする場合は、生産性の観点から、ポリエチレンテレフタレートを縦延伸した後に易接着層を形成し、引き続き横延伸する方法が好ましく採用される。易接着層は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの両面、または接着剤を介してポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムと接着される片面に付与することができる。

易接着層を構成する成分は、特に限定されるものではないが、例えば、極性基を骨格に有し、比較的低分子量で、ガラス転移温度も比較的低い、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、またはアクリル系樹脂等が挙げられる。また、必要に応じて架橋剤、有機または無機フィラー、界面活性剤、滑剤等を含有することもできる。

上記ポリエチレンテレフタレートフィルムにおける偏光フィルムと貼着する面と反対の面には、防眩処理、ハードコート処理、帯電防止処理などの表面処理が施されていてもよい。また、液晶性化合物やその高分子量化合物などからなるコート層が形成されていてもよい。なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて、ポリエチレンナフタレートフィルムを用いても、ほぼ同様の効果が得られる。

本発明の偏光板は、上述した偏光フィルムの一方の面に接着剤を介してノルボルネン系樹脂フィルムを貼合し、また、当該偏光フィルムの他方の面に接着剤を介してポリエチレンテレフタレートフィルムを貼合する。本発明の偏光板は、偏光フィルムの両面に同種の接着剤を用いてもよく、また、それぞれ異種の接着剤を用いてもよい。接着剤としては、接着剤層を薄くする観点からは、水系のもの、すなわち、接着剤成分を水に溶解したものまたは水に分散させたものが挙げられる。たとえば、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を用いた組成物が、好ましい接着剤として挙げられる。

接着剤の主成分としてポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、当該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、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などの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。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液が接着剤として用いられる。接着剤中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、水１００重量部に対して、通常１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。

ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる接着剤には、接着性を上げるために、グリオキザール、水溶性エポキシ樹脂などの硬化性成分、架橋剤を添加することが好ましい。水溶性エポキシ樹脂としては、たとえばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどのポリアルキレンポリアミンと、アジピン酸などのジカルボン酸との反応で得られるポリアミドアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドポリアミンエポキシ樹脂を好適に用いることができる。かかるポリアミドポリアミンエポキシ樹脂の市販品としては、スミレーズレジン６５０（住化ケムテックス（株）製）、スミレーズレジン６７５（住化ケムテックス（株）製）、ＷＳ−５２５（日本ＰＭＣ（株）製）などが挙げられる。これら硬化性成分、架橋剤の添加量（共に添加する場合にはその合計量）は、ポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して、通常１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部である。上記硬化性成分、架橋剤の添加量がポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１重量部未満である場合には、接着性向上の効果が小さくなる傾向にあり、また、上記硬化性成分、架橋剤の添加量がポリビニルアルコール系樹脂１００重量部に対して１００重量部を超える場合には、接着剤層が脆くなる傾向にあるためである。

また接着剤の主成分としてウレタン樹脂を用いる場合、適当な接着剤組成物の例として、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とグリシジルオキシ基を有する化合物との混合物を挙げることができる。ここでいうポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とは、ポリエステル骨格を有するウレタン樹脂であって、その中に少量のイオン性成分（親水成分）が導入されたものである。かかるアイオノマー型ウレタン樹脂は、乳化剤を使用せずに直接、水中で乳化してエマルジョンとなるため、水系の接着剤として好適である。ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂それ自体は公知であり、たとえば特開平７−９７５０４号公報には、フェノール系樹脂を水性媒体中に分散させるための高分子分散剤の例として記載されており、また上述した特開２００５−７０１４０号公報（特許文献２）、特開２００５−２０８４５６号公報（特許文献４）には、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とグリシジルオキシ基を有する化合物との混合物を接着剤として、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムにシクロオレフィン系樹脂フィルムを接合する形態が示されている。

偏光フィルムに上述したノルボルネン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼合する方法としては、通常一般に知られているものでもよく、たとえば、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、噴霧法などによって偏光フィルムおよび／またはそこに貼合されるフィルムの接着面に接着剤を塗布し、両者を重ね合わせる方法が挙げられる。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。接着剤を塗布した後、偏光フィルムとそれに接合されるフィルムをニップロールなどにより挟んで、貼り合わせる。また、偏光フィルムと保護膜との間に上記光硬化性接着剤を滴下した後、ロールなどで加圧して均一に押し広げる方法において、ロールの材質としては金属やゴムなどを用いることが可能である。また、偏光フィルムと保護膜との間に上記光硬化性接着剤を滴下したものをロールとロールとの間に通し、加圧して押し広げる方法において、これらロールは同じ材質であってもよく、異なる材質であってもよい。

また、接着剤層の表面には、接着性を上げるため、プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、フレーム（火炎）処理、ケン化処理などの表面処理を適宜施してもよい。ケン化処理としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリの水溶液に浸漬する方法が挙げられる。

偏光フィルムにノルボルネン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムをそれぞれ接着剤層を介して積層させた後、乾燥して接着剤層を硬化させる。この乾燥処理は、たとえば熱風を吹き付けることにより行われ、その温度は、通常４０〜１００℃の範囲内であり、好ましくは６０〜１００℃の範囲内である。また、乾燥時間は通常、２０〜１２００秒である。

乾燥後の接着剤層の厚みは、通常０．００１〜５μｍであり、好ましくは０．０１〜２μｍ、さらに好ましくは０．０１〜１μｍである。接着剤層の厚みが０．００１μｍ未満である場合には、接着が不十分である虞があり、また、接着剤層の厚みが５μｍを超えると、偏光板の外観不良が生じる虞がある。

貼合後、室温以下の温度で少なくとも半日、通常は数日間以上の養生を施して十分な接着強度を得てもよい。好ましい養生温度は３０〜５０℃の範囲であり、さらに好ましくは３５〜４５℃である。養生温度が５０℃を超えると、ロール巻き状態において、いわゆる「巻き締まり」が起こりやすくなる。なお、養生時の湿度は適度にあっても構わず、相対湿度が０〜７０％ＲＨの範囲にあればよい。養生時間は、通常１〜１０日、好ましくは２〜７日である。

また本発明の偏光板における接着剤には、光硬化性接着剤を用いることもできる。光硬化性接着剤としては、たとえば光硬化性エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤などの混合物が挙げられる。この場合には、活性エネルギー線を照射することによって光硬化性接着剤を硬化させる。活性エネルギー線の光源は特に限定されないが、波長４００ｎｍ以下に発光分布を有する活性エネルギー線が好ましく、具体的には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプなどが好ましい。

光硬化性接着剤への光照射強度は、該光硬化性接着剤の組成によって適宜決定され、特に限定されないが、重合開始剤の活性化に有効な波長領域の照射強度が０．１〜６０００ｍＷ／ｃｍ²であることが好ましい。該照射強度が０．１ｍＷ／ｃｍ²以上であることで、反応時間が長くなりすぎず、６０００ｍＷ／ｃｍ²以下であることで、光源から輻射される熱および光硬化性接着剤の硬化時の発熱によるエポキシ樹脂の黄変や偏光フィルムの劣化を生じる虞が少ない。光硬化性接着剤への光照射時間は、硬化させると光硬化性接着剤ごとに制御されるものであって特に制限されないが、上記照射強度と照射時間との積として表される積算光量が１０〜１００００ｍＪ／ｍ²となるように設定されることが好ましい。光硬化性接着剤への積算光量が１０ｍＪ／ｍ²以上であることで、重合開始剤由来の活性種を十分量発生させて硬化反応をより確実に進行させることができ、また、１００００ｍＪ／ｍ²以下であることで、照射時間が長くなりすぎず、良好な生産性を維持できる。

活性エネルギー線の照射によって光硬化性接着剤を硬化させる場合、偏光フィルムの偏光度、透過率および色相、ならびに保護膜の透明性といった偏光板の諸機能が低下しない条件で硬化を行うことが好ましい。

本発明の偏光板において、ノルボルネン系樹脂フィルムは、その外面（偏光フィルムに貼合された側とは反対側の面）に粘着剤層を有することが好ましい。このような粘着剤層に用いられる粘着剤としては、従来公知の適宜の粘着剤を特に制限なく用いることができ、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。中でも、透明性、粘着力、信頼性、リワーク性などの観点から、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。粘着剤層は、このような粘着剤を、たとえば有機溶剤溶液のかたちで用い、それを基材フィルム上にダイコータやグラビアコータなどによって塗布し、乾燥させる方法によって設けることができる他、離型処理が施されたプラスチックフィルム（セパレートフィルムと呼ばれる）上に形成されたシート状粘着剤を基材フィルムに転写する方法によっても設けることができる。粘着剤層の厚みについても特に制限はないが、一般に２〜４０μｍの範囲内であることが好ましい。

ノルボルネン系樹脂フィルムの外面に上述した粘着剤層が形成される場合、当該粘着剤層を介して光学機能性フィルムが貼着されてなることが好ましい。光学機能性フィルムとしては、たとえば、基材表面に液晶性化合物が塗布され、配向されている光学補償フィルム、ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルム、ポリカーボネート系樹脂からなる位相差フィルム、環状ポリオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム、表面に凹凸形状を有する防眩機能付きフィルム、表面反射防止機能付きフィルム、表面に反射機能を有する反射フィルム、反射機能と透過機能とを併せ持つ半透過反射フィルムなどが挙げられる。基材表面に液晶性化合物が塗布され、配向されている光学補償フィルムに相当する市販品としては、ＷＶフィルム（富士フィルム（株）製）、ＮＨフィルム（新日本石油（株）製）、ＮＲフィルム（新日本石油（株）製）などが挙げられる。ある種の偏光光を透過し、それと逆の性質を示す偏光光を反射する反射型偏光フィルムに相当する市販品としては、たとえばＤＢＥＦ（３Ｍ社製、日本では住友スリーエム（株）から入手できる）などが挙げられる。また、環状ポリオレフィン系樹脂からなる位相差フィルムに相当する市販品としては、たとえばアートンフィルム（ＪＳＲ（株）製）、エスシーナ（積水化学工業（株）製）、ゼオノアフィルム（（株）オプテス製）などが挙げられる。

本発明はまた、上述した本発明の偏光板を、ノルボルネン系樹脂フィルムの外面の粘着剤層側を液晶セルの背面に配置させて、液晶セルに貼合させた液晶パネルを備える液晶表示装置についても提供する。このような本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光板が液晶セルの背面に貼合された液晶パネルを備えることで、薄肉化に対応しつつ十分な機械的強度を有し、さらには、液晶パネルの背面側に本発明の偏光板のポリエチレンテレフタレートフィルム側を配置させることで、液晶パネルとバックライトシステムとの接触を防止できる液晶表示装置が提供される。本発明の液晶表示装置において、上述した特徴以外の部分については、従来公知の液晶表示装置の適宜の構成を採用することができ、液晶表示装置が液晶パネル以外に通常備える構成要件（光拡散板、バックライトなど）特に制限されるものではない。また液晶パネルは、通常、液晶セルの前面側にも偏光板を設けるが、この液晶セルの前面側に設ける偏光板については特に制限されず、従来公知の適宜の偏光板を用いることができる。なお、上述した液晶セル、液晶パネルの「背面側」とは、液晶パネルを液晶表示装置に搭載した際のバックライト側を意味し、液晶セル、液晶パネルの「前面側」とは、液晶パネルを液晶表示装置に搭載した際の視認側を意味する。

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特記ない限り、重量基準である。以下の例において、延伸フィルムの面内位相差値、厚み方向位相差値は、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定した値を指す。また、ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠したヘイズメータＨＭ−１５０型（（株）村上色彩技術研究所製）を用いて測定した値を指す。

＜実施例１＞
平均重合度約２４００、ケン化度９９．９モル％以上で厚み７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを、３０℃の純水に浸漬した後、ヨウ素／ヨウ化カリウム／水の重量比が０．０２／２／１００の水溶液に３０℃で浸漬した。その後、ヨウ化カリウム／ホウ酸／水の重量比が１２／５／１００の水溶液に５６．５℃で浸漬した。引き続き８℃の純水で洗浄した後、６５℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光フィルムを得た。延伸は、主に、ヨウ素染色およびホウ酸処理の工程で行い、トータル延伸倍率は５．３倍であった。

厚み６８μｍの延伸ノルボルネン系樹脂フィルム（面内位相差値Ｒ₀：５５ｎｍ、厚み方向位相差値Ｒ_th：１２４ｎｍ）を用意し、その接着面にコロナ処理を施した。別途、厚み３７μｍ、ヘイズ１７％の一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（配向主軸の歪みの最大値：２度、面内位相差値Ｒ₀：３８００ｎｍ）を用意し、その接着面にコロナ処理を施した。

上述のようにして得られた偏光フィルムの一方の面に、上記ノルボルネン樹脂フィルムのコロナ処理面を、他方の面には上記延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのコロナ処理面を、光硬化型接着剤を介して貼合・接着して偏光板を得た。この偏光板は引き裂きにくく、また、通常の偏光板と比較しても軽量化されている。この偏光板の延伸ノルボルネン系樹脂フィルムの外面に、厚み２５μｍのアクリル系粘着剤の層を設けた。偏光板を、この粘着剤層を形成した延伸ノルボルネン系樹脂フィルムの外面側を液晶セルの背面に配置し、液晶セルの前面には市販の偏光板を配置して液晶パネルを組み立て、これを市販の光拡散板、バックライトと組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の表示を目視にて観察したところ、バックライトとの接触によるムラは見られなかった。

＜比較例１＞
実施例１において延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに表面ケン化処理されたトリアセチルセルロースフィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様にして偏光板を得た。この偏光板は引き裂きやすかった。実施例１と同様に、粘着剤層を形成後、液晶セルに背面に配置して液晶パネルを組み立て、液晶表示装置を作製し、表示を観察したところ、バックライトとの接触によるムラが見られた。

今回開示された実施の形態および実施例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

Claims (3)

1. ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムの一方の面に接着剤層を介してノルボルネン系樹脂フィルムが積層され、該偏光フィルムの他方の面に、延伸され、２０〜５０μｍの厚みを有し、ヘイズが０．１〜４０％の範囲内にあるポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されている、偏光板。
2. ノルボルネン系樹脂フィルムの外面に粘着剤層を有する、請求項１に記載の偏光板。
3. 請求項２に記載の偏光板を、ノルボルネン系樹脂フィルムの外面の粘着剤層側を液晶セルの背面に配置させて、液晶セルに貼合させた液晶パネルを備える、液晶表示装置。