JP2012013852A - ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 - Google Patents
ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012013852A JP2012013852A JP2010148997A JP2010148997A JP2012013852A JP 2012013852 A JP2012013852 A JP 2012013852A JP 2010148997 A JP2010148997 A JP 2010148997A JP 2010148997 A JP2010148997 A JP 2010148997A JP 2012013852 A JP2012013852 A JP 2012013852A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarizing plate
- liquid crystal
- crystal cell
- roll
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
【課題】正面コントラスト比の低下が生じにくく、かつ偏光板にカールが生じにくく良好な軸精度で液晶セルへの貼合を行うことが可能なロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】液晶セル40の背面側に貼合する第1のロール状偏光板71と、視認側に貼合する第2のロール状偏光板71´とからなり、第1のロール状偏光板71は、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25と、第1の偏光フィルム21と、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と、第1の粘着剤層27と、第1の離型フィルム80と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板である。第2のロール状偏光板71´は、防眩性フィルム34と、第2の偏光フィルム31と、セルロース系樹脂組成物からなる第2の透明保護フィルム33と、第2の粘着剤層37と、第2の離型フィルム90と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板である。
【選択図】図1
【解決手段】液晶セル40の背面側に貼合する第1のロール状偏光板71と、視認側に貼合する第2のロール状偏光板71´とからなり、第1のロール状偏光板71は、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25と、第1の偏光フィルム21と、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と、第1の粘着剤層27と、第1の離型フィルム80と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板である。第2のロール状偏光板71´は、防眩性フィルム34と、第2の偏光フィルム31と、セルロース系樹脂組成物からなる第2の透明保護フィルム33と、第2の粘着剤層37と、第2の離型フィルム90と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板である。
【選択図】図1
Description
本発明は、ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法に関し、特に、液晶セルの背面側と視認側に貼合するロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法に関する。
液晶表示装置は、消費電力が少ない、低電圧で動作する、軽量で薄型である等の特徴があるため、これらの特徴を生かして、各種の表示用デバイスに用いられている。液晶表示装置は、液晶セル、偏光板、位相差フィルム、集光シート、拡散フィルム、導光板、光反射シート等、多くの材料から構成されている。そのため、構成フィルムの枚数を減らしたり、フィルム又はシートの厚さを薄くしたりすることで、生産性や軽量化、明度の向上等を目指した改良が盛んに行われている。
一方で、液晶表示装置は、用途によっては厳しい耐久条件に耐えうる製品が必要とされている。例えば、カーナビゲーションシステム用の液晶表示装置は、それが置かれる車内の温度や湿度が高くなることがあり、通常のテレビやパーソナルコンピュータ用のモニターと比べると、温度及び湿度条件が厳しい。そのような用途には、偏光板も高い耐久性を示すものが求められる。
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子(偏光フィルム)の片面又は両面に、透明な保護フィルムが積層された構造を有する。偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに縦一軸延伸と二色性色素による染色とを行なった後、ホウ酸処理して架橋反応を起こさせ、次いで水洗、乾燥する方法により製造されている。
二色性色素としては、ヨウ素又は二色性有機染料が用いられる。このようにして得られる偏光子の片面又は両面に保護フィルムを積層して偏光板が形成され、液晶表示装置に組み込まれて使用される。
上記保護フィルムには、トリアセチルセルロースに代表されるセルロースアセテート系樹脂フィルムが多く使用されており、その厚みは通例30〜120μm程度の範囲内である。また、保護フィルムの積層には、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用いることが多い。
しかしながら、二色性色素が吸着配向している偏光子の片面又は両面に、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トリアセチルセルロースからなる保護フィルムを積層した偏光板は、湿熱条件下で長時間使用した場合に、偏光性能が低下したり、保護フィルムと偏光子とが剥離し易くなったりするという問題がある。
そこで、少なくとも一方の保護フィルムを、セルロースアセテート系以外の樹脂で構成する方法が提案されている。
例えば、偏光子の両面に保護フィルムを積層した偏光板において、その保護フィルムの少なくとも一方を、同時に位相差フィルムの機能を有する熱可塑性ノルボルネン系樹脂で構成することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、ヨウ素又は二色性有機染料が吸着配向したポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子の一方の面に非晶性ポリオレフィン系樹脂からなる保護フィルムが積層され、他方の面には、セルロースアセテート系樹脂等、非晶性ポリオレフィン系樹脂とは異なる樹脂からなる保護フィルムが積層された偏光板が知られている(例えば、特許文献2参照)。
さらには、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子に、ウレタン系樹脂とポリビニルアルコール系樹脂とを含有する接着剤を介して、シクロオレフィン系樹脂からなる保護フィルムを積層することも知られている(例えば、特許文献3参照)。
また、ポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光子に、特定の位相差特性を有するシクロオレフィン系樹脂フィルムを積層して偏光板とすることも知られている(例えば、特許文献4参照)。
しかし、ノルボルネン系樹脂などの非晶性ポリオレフィン系樹脂(シクロオレフィン系樹脂)は、最近実用化された樹脂であって、トリアセチルセルロースよりも高価であり、そのため、単なる保護フィルムとしてよりは、位相差フィルムとして用いられることが多かった。
そこで、安価な樹脂材料を偏光板の保護フィルムに使用することも提案されており、例えば、ポリオレフィン系樹脂が樹脂材料として研究されている。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、結晶性ポリオレフィン系樹脂、特にポリプロピレン系樹脂を保護フィルムとすることが知られている(例えば、特許文献5参照)。
ところで、光学部材メーカーでは、液晶表示装置に用いられる偏光板などの光学機能を有する長尺の光学フィルムやそれらの積層体を、ロール状に巻き取りながら連続して製造するのが一般的である。このように製造された偏光板は、液晶パネル加工メーカーに納品され、液晶パネル加工メーカーにおいて液晶セルに貼合され、液晶パネルが製造される。従来、光学部材メーカーは、前記した偏光板などの光学部品を液晶パネル加工メーカーに納品する際には、液晶パネル加工メーカーが所望する所定のサイズに長尺光学シートを打ち抜いて加工したシート(光学シート)を検品した上で、数枚を重ねて梱包するようにしていた。
このように、光学部材メーカーにおいて、所定のサイズに打ち抜いて得られた光学シートを数枚重ねて梱包する際には、埃や汚れなどが生じないように、クリーン度の高い作業環境が求められている。また、輸送中に傷やクラックなどが生じないように、梱包資材は特別に選定され、梱包作業も入念に行う必要があった。一方、液晶パネル加工メーカーでは、厳重に梱包された光学シートを組み立て加工に用いるが、梱包が厳重であるため、梱包を解く作業が大変であり、かつ、梱包を解く作業は、傷やクラックが生じないように厳重に注意して行わなければならず、作業が煩雑となり生産性が落ちるとともに、作業者の負担が大きいものとなっていた。また、通常、梱包前、開梱後及び液晶パネル部材を貼合した後など、何度も検品することになるため、過剰検品という問題もあった。
これを解決する手段として、偏光板を含む光学フィルムを備える2つのロールからなるロール原反セットを使用して、これらのロールを所定長さに切断し、各々の偏光板の吸収軸が直交するように光学表示ユニット(液晶セル)に貼り合わせる方法が知られている(例えば、特許文献6参照)。この方法によれば、貼り合わせの軸精度が良好になり、また装置内の汚染による欠点が発生しにくくなるとされている。しかしながら、本文献には、貼り合わせの軸精度が良好になり、また装置内の汚染による欠点が発生しにくいロール原反セットとして、どのような材質、特性を有するものが適当なのか、明確には考察されていない。
上述したポリプロピレン系樹脂を偏光板の保護フィルムとした場合、特にそのポリプロピレン系樹脂フィルムを液晶セル側の面に配置した構成では、トリアセチルセルロースや非晶性ポリオレフィン系樹脂のフィルムを液晶セル側保護フィルムとする構成に比べ、正面コントラストが低下しやすいという問題があった。
ところで、前述のように、偏光板は、一層の廉価化と薄肉化、あるいは耐久性の向上といった目的のために、偏光フィルムの両面に配置される保護フィルムが、異なる材料からなるものであったり、片面のみに保護フィルムが貼合されたものであったり、偏光フィルムを基準に表裏非対称なものであったりすることが多くなっている。本発明者らが前述の目的のために研究を進めている偏光板もまた、偏光フィルムの一方の面にポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムを備えた表裏非対称な偏光板である。
このような偏光板は、枚葉に打ち抜かれた状態ではカールを起こしやすく、粘着剤層を介して枚葉の偏光板を液晶セルに貼合する際に、端部や中央部に気泡を噛み込むなどの不具合が生じやすい。また、枚葉の偏光板であると、偏光フィルム中の水分率の変化に伴い、カールが大きくなることもあり、これにより、液晶セルへの貼合が更に難しくなる。特に、保護フィルムの柔軟性が高い場合、このようなカールの影響は更に大きくなり、貼合がより困難になる。
本発明の目的は、偏光フィルムと保護フィルムとが積層された表裏非対称な長尺の偏光板から構成される、液晶セルの両面に貼合するための2つのロール状偏光板からなるロール状偏光板のセットであって、正面コントラスト比の低下が生じにくいロール状偏光板のセット及びその製造方法を提供することにある。加えて、本発明の目的は、枚葉に切り出すことなく液晶パネルの製造工程に供することが可能であり、偏光板のカール及びこれに伴う偏光板貼合時の気泡や異物の噛み込みを効果的に抑制しつつ、良好な軸精度で液晶セルへの貼合を行うことができるロール状偏光板のセット及びその製造方法を提供することである。
さらに、本発明の他の目的は、表裏非対称な長尺の偏光板から構成されるロール状偏光板のセットを用いた液晶パネルの製造方法であって、偏光板のカール及びこれに伴う偏光板貼合時の気泡や異物の噛み込みを効果的に抑制しつつ、良好な軸精度で液晶セルへの貼合を行うことができる液晶パネルの製造方法を提供することである。
上記課題は、本発明のロール状偏光板のセットによれば、液晶セルの背面側に貼合するための第1のロール状偏光板と、前記液晶セルの視認側に貼合するための第2のロール状偏光板とからなるロール状偏光板のセットであって;前記第1のロール状偏光板は、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルムと、第1の粘着剤層と、第1の離型フィルムがこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成され、かつ前記第1の偏光フィルムの吸収軸が前記長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、前記液晶セルの長辺又は短辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれており;前記第2のロール状偏光板は、樹脂フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルムと、第2の粘着剤層と、第2の離型フィルムがこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成され、かつ前記第2の偏光フィルムの吸収軸が前記長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1のロール状偏光板とは反対の辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれていることにより解決される。
また、上記課題は、本発明のロール状偏光板のセットの製造方法によれば、液晶セルの背面側に貼合するための第1のロール状偏光板と、前記液晶セルの視認側に貼合するための第2のロール状偏光板とからなるロール状偏光板のセットを製造する方法であって;ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルムと、第1の粘着剤層と、第1の離型フィルムとをこの順に、かつ前記第1の偏光フィルムの吸収軸が長辺方向と平行な方向となるように積層して第1の偏光板長尺原反を作製する第1原反作製工程と、前記第1原反作製工程で得られる第1の偏光板長尺原反を前記液晶セルの長辺又は短辺に対応する幅となるように切断する第1スリット工程と、前記第1スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第1偏光板巻き取り工程と、を備える第1のロール状偏光板製造工程;及び樹脂フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルムと、第2の粘着剤層と、第2の離型フィルムとをこの順に、かつ前記第2の偏光フィルムの吸収軸が長辺方向と平行な方向となるように積層して第2の偏光板長尺原反を作製する第2原反作製工程と、前記第2原反作製工程で得られる第2の偏光板長尺原反を前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1スリット工程とは反対の辺に対応する幅となるように切断する第2スリット工程と、前記第2スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第2偏光板巻き取り工程と、を備える第2のロール状偏光板製造工程を含むことにより解決される。
また、上記課題は、本発明の液晶パネルの製造方法によれば、液晶セルの背面側に第1の偏光板を貼合し、前記液晶セルの視認側に第2の偏光板を貼合して、液晶パネルを製造する方法であって;前記液晶セルの短辺又は長辺のうち、上記に記載のロール状偏光板のセットにおける第1のロール状偏光板の幅に対応する辺とは反対の辺が流れ方向の辺となるように前記液晶セルを搬送する液晶セルの第1搬送工程;前記第1のロール状偏光板から長尺の偏光板を、前記液晶セルの第1搬送工程で供給される前記液晶セルの背面側に向かうように巻き出す第1偏光板巻き出し工程と、前記第1偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1搬送工程における流れ方向の辺に対応する長さに裁断する第1偏光板裁断工程と、前記第1偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は前記第1偏光板裁断工程で裁断された偏光板を、前記液晶セルの第1搬送工程で搬送される液晶セルの貼合されるべき位置に合わせる第1偏光板位置合わせ工程と、前記第1偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板を前記液晶セルの第1搬送工程で搬送される前記液晶セルの背面側に貼り合わせる第1偏光板貼合工程と、を備え、かつ前記第1偏光板巻き出し工程が最初に行われ、その後、前記第1偏光板裁断工程、前記第1偏光板位置合わせ工程、及び前記第1偏光板貼合工程の順、又は、前記第1偏光板位置合わせ工程、前記第1偏光板裁断工程、及び前記第1偏光板貼合工程の順、又は前記第1偏光板位置合わせ工程、前記第1偏光板貼合工程、及び前記第1偏光板裁断工程の順に行われる第1偏光板供給貼合工程;前記液晶セルを、その長辺又は短辺方向のうち前記第1搬送工程とは反対の辺が流れ方向となるように搬送する液晶セルの第2搬送工程;及び上記に記載のロール状偏光板のセットのうち、第2のロール状偏光板から長尺の偏光板を、前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される前記液晶セルの視認側に向かうように巻き出す第2偏光板巻き出し工程と、前記第2偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を前記液晶セルの長辺又は短辺のうち前記第2搬送工程における流れ方向の辺に対応する長さに裁断する第2偏光板裁断工程と、前記第2偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は前記第2偏光板裁断工程で裁断された偏光板を、前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される液晶セルの貼合されるべき位置に合わせる第2偏光板位置合わせ工程と、前記第2偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板を前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される前記液晶セルの視認側に貼り合わせる第2偏光板貼合工程と、を備え、かつ前記第2偏光板巻き出し工程が最初に行われ、その後、前記第2偏光板裁断工程、前記第2偏光板位置合わせ工程、及び前記第2偏光板貼合工程の順、又は、前記第2偏光板位置合わせ工程、前記第2偏光板裁断工程、及び前記第2偏光板貼合工程の順、前記第2偏光板位置合わせ工程、前記第2偏光板貼合工程、及び前記第2偏光板裁断工程の順に行われる第2偏光板供給貼合工程を含むことにより解決される。
この場合、前記第1偏光板巻き出し工程及び前記第2偏光板巻き出し工程は、前記第1偏光板巻き出し工程で第1のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板の流れ方向と、前記第2偏光板巻き出し工程で第2のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板の流れ方向とが直交するように行われることが好ましい。
さらに、前記液晶セルは、IPSモードの液晶セル、又はブルー相の液晶を用いた液晶駆動モードの液晶セルであると好適である。
本発明のロール状偏光板のセットによれば、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムが液晶セルの貼合される側とは反対側に配置されているため、正面コントラスト比の低下が生じにくく、良好な光学特性を有している。また、上述した性質に加えて、本発明のロール状偏光板のセットによれば、偏光フィルムを挟んで表裏非対称な長尺の偏光板を、枚葉に切り出すことなく液晶パネルの製造工程に供することが可能である。このため、偏光板のカールや偏光板貼合時に気泡や異物の噛み込みを効率的に抑制し、良好な軸精度で液晶セルへの貼合を行うことが可能となる。
また、本発明のロール状偏光板及び液晶セルの製造方法によれば、上述した正面コントラスト比の低下が生じにくい偏光板を用いて、カールや偏光板貼合時の気泡や異物の噛み込みを抑制しつつ、良好な軸精度で液晶セルへの貼合を行うことが可能となる。
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、本発明は以下に説明する部材や配置等によって限定されず、これらの部材等は本発明の趣旨に沿って適宜改変することができる。
<ロール状偏光板のセット>
図1は、本発明のロール状偏光板のセットの断面模式図を示している。この図に示すように、本発明のロール状偏光板のセットは、第1のロール状偏光板71と第2のロール状偏光板71´の2つのロール状偏光板から構成される。後述する図2に示すように、これらは、液晶パネル2の構成部品として用いられる。液晶パネル2は、液晶セル40の両面に第1の偏光板20と第2の偏光板30を積層することにより作製できる。第1のロール状偏光板71、第2のロール状偏光板71´はそれぞれ、液晶パネル2の背面側偏光板、視認側偏光板を形成するための、長尺の偏光板を巻き取ったロールである。ここで、「背面側偏光板」とは、液晶パネル2を液晶表示装置1に搭載した際にバックライト10側に位置する偏光板を意味し、「視認側偏光板」とは、液晶パネル2を液晶表示装置1に搭載した際に視認側(バックライト10とは反対側)に位置する偏光板を意味する。以下、各ロール状偏光板71,71´について詳細に説明する。
図1は、本発明のロール状偏光板のセットの断面模式図を示している。この図に示すように、本発明のロール状偏光板のセットは、第1のロール状偏光板71と第2のロール状偏光板71´の2つのロール状偏光板から構成される。後述する図2に示すように、これらは、液晶パネル2の構成部品として用いられる。液晶パネル2は、液晶セル40の両面に第1の偏光板20と第2の偏光板30を積層することにより作製できる。第1のロール状偏光板71、第2のロール状偏光板71´はそれぞれ、液晶パネル2の背面側偏光板、視認側偏光板を形成するための、長尺の偏光板を巻き取ったロールである。ここで、「背面側偏光板」とは、液晶パネル2を液晶表示装置1に搭載した際にバックライト10側に位置する偏光板を意味し、「視認側偏光板」とは、液晶パネル2を液晶表示装置1に搭載した際に視認側(バックライト10とは反対側)に位置する偏光板を意味する。以下、各ロール状偏光板71,71´について詳細に説明する。
(第1のロール状偏光板)
第1のロール状偏光板71は、液晶パネル2の背面側偏光板(第1の偏光板20)として用いられる。図1に示すように、第1のロール状偏光板71は、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25と、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルム21と、10nm未満の面内位相差値及び25〜25nmの厚み方向の位相差値を有する、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と、第1の粘着剤層27と、第1の離型フィルム80と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成されている。第1のロール状偏光板71は、第1の偏光フィルム21の吸収軸が長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれている。第1のロール状偏光板71の巻き回し方向は、特に制限されないが、例えば第1の離型フィルム80の側が内側となるように巻き回すことができる。
第1のロール状偏光板71は、液晶パネル2の背面側偏光板(第1の偏光板20)として用いられる。図1に示すように、第1のロール状偏光板71は、ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25と、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルム21と、10nm未満の面内位相差値及び25〜25nmの厚み方向の位相差値を有する、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と、第1の粘着剤層27と、第1の離型フィルム80と、をこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成されている。第1のロール状偏光板71は、第1の偏光フィルム21の吸収軸が長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれている。第1のロール状偏光板71の巻き回し方向は、特に制限されないが、例えば第1の離型フィルム80の側が内側となるように巻き回すことができる。
ここで、上記「液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅」とは、第1のロール状偏光板71が貼り合わされる液晶セル40の長辺あるいは短辺の長さに応じて適切に設定された幅を指し、液晶セル40の長辺又は短辺の長さと第1のロール状偏光板71の幅とは必ずしも同じでなくてもよい。
(1)第1の偏光フィルム
第1の偏光フィルム21としては、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を吸着配向させたものを用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができ、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、酢酸ビニルとこ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可能な他の単量体としては、例えば、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。
第1の偏光フィルム21としては、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を吸着配向させたものを用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化したものを用いることができ、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、酢酸ビニルとこ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可能な他の単量体としては、例えば、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%程度であり、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は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。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1,000〜10,000程度であり、好ましくは1,500〜5,000程度である。
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、第1の偏光フィルム21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、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厚みは特に限定されないが、例えば10〜150μm程度である。
第1の偏光フィルム21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することにより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、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。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素による染色の前、染色と同時、又は染色の後に行うことができる。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、ここに示した複数の段階で一軸延伸を行うこともできる。一軸延伸には、周速の異なるロール間で一軸に延伸する方法や、熱ロールを用いて一軸に延伸する方法などが採用できる。また、一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、水等の溶剤を用い、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを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の二色性色素による染色は、例えば、二色性色素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する方法により行うことができる。二色性色素として、具体的にはヨウ素や二色性染料が用いられる。なお、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理の前に水に浸漬して膨潤させる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、水100重量部あたり、通常0.01〜1重量部程度であり、ヨウ化カリウムの含有量は、水100重量部あたり、通常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℃程度である。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染料を用いる場合は、通常、水溶性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、水100重量部あたり、通常1×10−4〜10重量部程度であり、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。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常20〜80℃程度である。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うことができる。ホウ酸含有水溶液におけるホウ酸の含有量は、水100重量部あたり、通常2〜15重量部程度であり、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る場合、この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。ホウ酸含有水溶液におけるヨウ化カリウムの含有量は、水100重量部あたり、通常0.1〜15重量部程度であり、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秒程度であり、好ましくは150〜600秒程度、更に好ましくは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うことができる。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、第1の偏光フィルム21が得られる。乾燥処理は、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。乾燥処理の温度は、通常30〜100℃程度であり、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とホウ酸処理が施され、第1の偏光フィルム21が得られる。第1の偏光フィルム21の厚みは、例えば2〜40μm程度とすることができる。
(2)保護フィルム
第1のロール状偏光板71を構成する保護フィルム25は、ポリプロピレン系樹脂から構成され、第1の偏光フィルム21を保護する機能を有している。
第1のロール状偏光板71を構成する保護フィルム25は、ポリプロピレン系樹脂から構成され、第1の偏光フィルム21を保護する機能を有している。
ポリプロピレン系樹脂を保護フィルム25の構成樹脂として選択した場合、以下のような優位点がある。すなわち、ポリプロピレン系樹脂は、光弾性係数が2×10−13cm2/dyne前後と小さく、また、透湿度が低いため、それを保護フィルム25とする偏光板を液晶セル40に適用することにより、湿熱条件での耐久性に優れた液晶表示装置1とすることができる。さらに、ポリプロピレン系樹脂フィルムの偏光フィルムに対する接着性は、トリアセチルセルロースフィルムほどではないにしても良好であり、公知の各種接着剤を用いた場合に、ポリプロピレン系樹脂フィルムを十分な強度でポリビニルアルコール系樹脂からなる偏光フィルムに接着することができる。
ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの単独重合体で構成することができるほか、プロピレンを主体とし、それと共重合可能なコモノマーを少量共重合させたものであってもよい。共重合体からなるポリプロピレン系樹脂は、コモノマーユニットを、例えば20重量%以下、好ましくは10重量%以下、より好ましくは7重量%以下の範囲で含有する樹脂であることができる。また、共重合体におけるコモノマーユニットの含有量は、好ましくは1重量%以上、より好ましくは3重量%以上である。コモノマーユニットの含有量を1重量%以上とすることにより、加工性や透明性を有意に向上させ得る。一方、コモノマーユニットの含有量が20重量%を超えると、ポリプロピレン系樹脂の融点が下がり、耐熱性が低下する傾向にある。なお、2種以上のコモノマーとプロピレンとの共重合体とする場合には、その共重合体に含まれる全てのコモノマーに由来するユニットの合計含有量が、上記範囲であることが好ましい。
プロピレンに共重合されるコモノマーは、例えば、エチレンや、炭素原子数4〜20のα−オレフィンであってもよい。α−オレフィンとして具体的には、次のようなものを挙げることができる。
1−ブテン、2−メチル−1−プロペン(以上C4);
1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン(以上C5);
1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン(以上C6);
1−ヘプテン、2−メチル−1−ヘキセン、2,3−ジメチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−3−エチル−1−ブテン(以上C7);
1−オクテン、5−メチル−1−ヘプテン、2−エチル−1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、2−メチル−3−エチル−1−ペンテン、2,3,4−トリメチル−1−ペンテン、2−プロピル−1−ペンテン、2,3−ジエチル−1−ブテン(以上C8);
1−ノネン(C9);1−デセン(C10);1−ウンデセン(C11);
1−ドデセン(C12);1−トリデセン(C13);1−テトラデセン(C14);
1−ペンタデセン(C15);1−ヘキサデセン(C16);1−ヘプタデセン(C17);
1−オクタデセン(C18);1−ノナデセン(C19)など。
1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン(以上C5);
1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン(以上C6);
1−ヘプテン、2−メチル−1−ヘキセン、2,3−ジメチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−3−エチル−1−ブテン(以上C7);
1−オクテン、5−メチル−1−ヘプテン、2−エチル−1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、2−メチル−3−エチル−1−ペンテン、2,3,4−トリメチル−1−ペンテン、2−プロピル−1−ペンテン、2,3−ジエチル−1−ブテン(以上C8);
1−ノネン(C9);1−デセン(C10);1−ウンデセン(C11);
1−ドデセン(C12);1−トリデセン(C13);1−テトラデセン(C14);
1−ペンタデセン(C15);1−ヘキサデセン(C16);1−ヘプタデセン(C17);
1−オクタデセン(C18);1−ノナデセン(C19)など。
上記α−オレフィンの中でも、炭素原子数4〜12のα−オレフィンが好ましく、具体的には、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン;1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン;1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン;1−ヘプテン、2−メチル−1−ヘキセン、2,3−ジメチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−3−エチル−1−ブテン;1−オクテン、5−メチル−1−ヘプテン、2−エチル−1−ヘキセン、3,3−ジメチル−1−ヘキセン、2−メチル−3−エチル−1−ペンテン、2,3,4−トリメチル−1−ペンテン、2−プロピル−1−ペンテン、2,3−ジエチル−1−ブテン;1−ノネン;1−デセン;1−ウンデセン;1−ドデセンなどを挙げることができる。共重合性の観点からは、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン及び1−オクテンが好ましく、とりわけ1−ブテン及び1−ヘキセンがより好ましい。
共重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。好ましい共重合体として、プロピレン/エチレン共重合体やプロピレン/1−ブテン共重合体を挙げることができる。プロピレン/エチレン共重合体やプロピレン/1−ブテン共重合体において、エチレンユニットの含有量や1−ブテンユニットの含有量は、例えば、「高分子分析ハンドブック」(1995年、紀伊国屋書店発行)の第616頁に記載されている方法により赤外線(IR)スペクトル測定を行い、求めることができる。
第1の偏光フィルム21に貼り合わされる保護フィルム25としての透明度や加工性を上げる観点からは、共重合体は、プロピレンを主体とするプロピレンとエチレン又は上記α−オレフィンとのランダム共重合体であることが好ましく、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体であることがより好ましい。プロピレン/エチレンランダム共重合体におけるエチレンユニットの含有量は、上述のとおり、1〜20重量%であることが好ましく、1〜10重量%であることがより好ましく、3〜7重量%であることが更に好ましい。
ポリプロピレン系樹脂の立体規則性は、アイソタクチック、シンジオタクチック、アタクチックのいずれであってもよい。本発明においては、耐熱性の点から、シンジオタクチックあるいはアイソタクチックのポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。
ポリプロピレン系樹脂は、JIS K 7210に準拠して、温度230℃、荷重21.18Nで測定されるメルトフローレイト(MFR)が0.1〜200g/10分の範囲内であることが好ましく、0.5〜50g/10分の範囲内であることがより好ましい。MFRがこの範囲内にあるポリプロピレン系樹脂を用いることにより、押出機に大きな負荷をかけることなく、均一なポリプロピレン系樹脂フィルムを得ることができる。
ポリプロピレン系樹脂は、公知の重合用触媒を用いて、プロピレンを単独重合する方法や、プロピレンと他の共重合性コモノマーとを共重合する方法によって、製造することができる。公知の重合用触媒としては、例えば、次のようなものを挙げることができる。(1)マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分からなるTi−Mg系触媒、
(2)マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第三成分とを組み合わせた触媒系、
(3)メタロセン系触媒など。
(2)マグネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触媒成分に、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて電子供与性化合物等の第三成分とを組み合わせた触媒系、
(3)メタロセン系触媒など。
これら触媒系の中でも、ポリプロピレン系樹脂の製造においては、上記(2)の触媒系が最も一般的に使用できる。上記(2)の触媒系における有機アルミニウム化合物の好ましい例としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムクロライドとの混合物、テトラエチルジアルモキサンなどが挙げられ、電子供与性化合物の好ましい例としては、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、tert−ブチルプロピルジメトキシシラン、tert−ブチルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシランなどが挙げられる。
上記(1)及び(2)の固体触媒成分としては、例えば、特開昭61−218606号公報、特開昭61−287904号公報、特開平7−216017号公報などに記載の触媒系が挙げられる。また、上記(3)のメタロセン系触媒としては、例えば、特許第2587251号公報、特許第2627669号公報、特許第2668732号公報などに記載の触媒系が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂は、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンのような炭化水素化合物に代表される不活性溶剤を用いる溶液重合法、液状のモノマーを溶剤として用いる塊状重合法、気体のモノマーをそのまま重合させる気相重合法などによって製造することができる。これらの方法による重合は、バッチ式で行ってもよいし、連続式で行ってもよい。
ポリプロピレン系樹脂には、公知の添加物が配合されていてもよい。添加物としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、防曇剤、アンチブロッキング剤などを挙げることができる。酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤などが挙げられ、また、1分子中に例えば、フェノール系の酸化防止機構とリン系の酸化防止機構とを併せ持つユニットを有する複合型の酸化防止剤も用いることができる。紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシベンゾフェノン系やヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、ベンゾエート系の紫外線遮断剤などが挙げられる。帯電防止剤は、ポリマー型、オリゴマー型、モノマー型のいずれであってもよい。滑剤としては、エルカ酸アミドやオレイン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、ステアリン酸等の高級脂肪酸及びその塩などが挙げられる。造核剤としては、例えば、ソルビトール系造核剤、有機リン酸塩系造核剤、ポリビニルシクロアルカン等の高分子系造核剤などが挙げられる。アンチブロッキング剤としては、球状あるいはそれに近い形状の微粒子が、無機系、有機系を問わず使用できる。上記の添加物は、複数種が併用されてもよい。
ポリプロピレン系樹脂は、任意の方法で製膜し、保護フィルム25にすることができる。この保護フィルム25は、透明で実質的に面内位相差のないものである。例えば、溶融樹脂からの押出成形法、有機溶剤に溶解させた樹脂を平板上に流延し、溶剤を除去して製膜する溶剤キャスト法などによって、面内位相差が実質的にないポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25を得ることができる。
押出成形によりポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25を製造する方法について、詳しく説明する。押出成形においては、ポリプロピレン系樹脂は、押出機中でスクリューの回転によって溶融混練され、Tダイからシート状に押出される。押出される溶融状シートの温度は、180〜300℃程度である。このときの溶融状シートの温度が180℃を下回ると、延展性が十分でなく、得られるフィルムの厚みが不均一になり、位相差ムラのあるフィルムとなる可能性がある。また、その温度が300℃を超えると、樹脂の劣化や分解が起こりやすく、溶融状シート中に気泡が生じたり、炭化物が含まれたりすることがある。
押出機は、単軸押出機であっても二軸押出機であってもよい。例えば単軸押出機を用いる場合は、スクリューの長さLと直径Dとの比であるL/Dが24〜36程度、樹脂供給部におけるねじ溝の空間容積V1と樹脂計量部におけるねじ溝の空間容積V2との比である圧縮比V1/V2が1.5〜4程度であって、フルフライトタイプ、バリアタイプ又はマドック型の混練部分を有するタイプなどのスクリューを用いることができる。ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を抑制し、均一に溶融混練するという観点からは、L/Dが28〜36であり、圧縮比V1/V2が2.5〜3.5であるバリアタイプのスクリューを用いることが好ましい。
また、ポリプロピレン系樹脂の劣化や分解を可及的に抑制するため、押出機内は、窒素雰囲気又は真空にすることが好ましい。さらに、ポリプロピレン系樹脂が劣化したり分解したりすることで生じる揮発ガスを取り除くため、押出機の先端に1mmφ以上5mmφ以下程度のオリフィスを設け、押出機先端部分の樹脂圧力を高めることも好ましい。オリフィスの設置により押出機先端部分の樹脂圧力を高めることは、当該先端部分での背圧を高めることを意味しており、これにより押出の安定性を向上させることができる。用いるオリフィスの直径は、より好ましくは2mmφ以上4mmφ以下である。
押出に使用されるTダイは、樹脂の流路表面に微小な段差や傷のないものが好ましく、また、そのリップ部分は、溶融したポリプロピレン系樹脂との摩擦係数の小さい材料でめっき又はコーティングされ、更にリップ先端が0.3mmφ以下に研磨されたシャープなエッジ形状のものが好ましい。摩擦係数の小さい材料としては、タングステンカーバイド系やフッ素系の特殊めっきなどが挙げられる。このようなTダイを用いることにより、目ヤニの発生を抑制でき、同時にダイラインを抑制できるので、外観の均一性に優れる樹脂フィルムが得られる。このTダイは、マニホールドがコートハンガー形状であって、かつ以下の条件(i)又は(ii)を満たすことが好ましく、更には条件(iii)又は(iv)を満たすことがより好ましい。
(i)Tダイのリップ幅が1500mm未満のとき:Tダイの厚み方向長さ>180mm、
(ii)Tダイのリップ幅が1500mm以上のとき:Tダイの厚み方向長さ>220mm、
(iii)Tダイのリップ幅が1500mm未満のとき:Tダイの高さ方向長さ>250mm、
(iv)Tダイのリップ幅が1500mm以上のとき:Tダイの高さ方向長さ>280mm。
(ii)Tダイのリップ幅が1500mm以上のとき:Tダイの厚み方向長さ>220mm、
(iii)Tダイのリップ幅が1500mm未満のとき:Tダイの高さ方向長さ>250mm、
(iv)Tダイのリップ幅が1500mm以上のとき:Tダイの高さ方向長さ>280mm。
このような条件を満たすTダイを用いることにより、Tダイ内部での溶融状ポリプロピレン系樹脂の流れを整えることができ、かつ、リップ部分でも厚みムラを抑えながら押出すことができるため、より厚み精度に優れ、位相差のより均一なポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25を得ることができる。
なお、ポリプロピレン系樹脂の押出変動を抑制する観点から、押出機とTダイとの間にアダプターを介してギアポンプを取り付けることが好ましい。また、ポリプロピレン系樹脂中の異物を取り除くため、リーフディスクフィルターを取り付けることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25は、Tダイから押出された溶融状シートを、金属製冷却ロール(チルロール又はキャスティングロールともいう)と、その金属製冷却ロールの周方向に圧接して回転する弾性体を含むタッチロールとの間で挟圧し、冷却固化させることにより得ることができる。この際、タッチロールは、ゴムなどの弾性体がそのまま表面となっているものでもよいし、弾性体ロールの表面を金属スリーブからなる外筒で被覆したものでもよい。弾性体ロールの表面が金属スリーブからなる外筒で被覆されたタッチロールを用いる場合は、通常、金属製冷却ロールとタッチロールとの間に、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを直接挟んで冷却する。一方、表面が弾性体となっているタッチロールを用いる場合は、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとタッチロールとの間に熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを介在させて挟圧することもできる。
ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを、上記のような冷却ロールとタッチロールとで挟んで冷却固化させるに際しては、冷却ロール及びタッチロールの表面温度を低くしておき、溶融状シートを急冷させることが好ましい。例えば、両ロールの表面温度は0℃以上30℃以下の範囲に調整されることが好ましい。これらの表面温度が30℃を超えると、溶融状シートの冷却固化に時間がかかるため、ポリプロピレン系樹脂中の結晶成分が成長してしまい、得られるフィルムは透明性に劣るものとなることがある。一方、ロールの表面温度が0℃を下回ると、金属製冷却ロールの表面が結露して水滴が付着し、得られるフィルムの外観を悪化させる傾向がある。
使用する金属製冷却ロールは、その表面状態がポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25の表面に転写されるため、その表面に凹凸がある場合には、得られる保護フィルム25の厚み精度を低下させる可能性がある。そこで、金属製冷却ロールの表面は可能な限り鏡面状態であることが好ましい。具体的には、金属製冷却ロールの表面の粗度は、最大高さの標準数列で表して0.4S以下であることが好ましく、更には0.05S〜0.2Sであることがより好ましい。
金属製冷却ロールとニップ部分を形成するタッチロールは、その弾性体における表面硬度が、JIS K 6301に規定されるスプリング式硬さ試験(A形)で測定される値として、65〜80であることが好ましく、70〜80であることがより好ましい。このような表面硬度のタッチロールを用いることにより、溶融状シートにかかる線圧を均一に維持することが容易となり、かつ、金属製冷却ロールとタッチロールとの間に溶融状シートのバンク(樹脂溜り)を生じさせることなくフィルムに成形することが容易となる。
溶融状シートを挟圧するときの圧力(線圧)は、金属製冷却ロールに対してタッチロールを押し付ける圧力により決まる。線圧は、50N/cm以上300N/cm以下とすることが好ましく、100N/cm以上250N/cm以下とすることがより好ましい。線圧を上記範囲とすることにより、バンクを形成することなく、一定の線圧を維持しながらポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25を製造することが容易となる。
金属製冷却ロールとタッチロールとの間で、ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートとともに熱可塑性樹脂の二軸延伸フィルムを挟圧する場合、この二軸延伸フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と強固に熱融着しない樹脂であればよく、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリルなどを挙げることができる。これらの中でも、湿度や熱などによる寸法変化の少ないポリエステルが最も好ましい。二軸延伸フィルムの厚さは、通常5〜50μm程度であり、好ましくは10〜30μmである。
Tダイのリップから金属製冷却ロールとタッチロールとで挟圧されるまでの距離(エアギャップ)は、200mm以下とすることが好ましく、160mm以下とすることがより好ましい。Tダイから押出された溶融状シートは、リップからロールまでの間引き伸ばされて、配向が生じやすくなる。エアギャップを上記のように短くすることで、配向のより小さいフィルムを得ることができる。エアギャップの下限値は、使用する金属製冷却ロールの径とタッチロールの径、及び使用するリップの先端形状により決定され、通常50mm以上である。
ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルム25を製造するときの加工速度は、溶融状シートを冷却固化するために必要な時間により決定される。使用する金属製冷却ロールの径が大きくなると、溶融状シートがその冷却ロールと接触している距離が長くなるため、より高速での製造が可能となる。具体的には、600mmφの金属製冷却ロールを用いる場合、加工速度は、最大で5〜20m/分程度となる。
金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧された溶融状シートは、ロールとの接触により冷却固化する。そして、必要に応じて端部をスリットした後、巻き取り機に巻き取られてロール状保護フィルムとなる。なお、巻き取りの際、保護フィルム25を使用するまでの間、その表面を保護するために、その片面又は両面に別の熱可塑性樹脂からなる表面保護フィルムを貼合した状態で巻き取ってもよい。ポリプロピレン系樹脂の溶融状シートを熱可塑性樹脂からなる二軸延伸フィルムとともに金属製冷却ロールとタッチロールとの間で挟圧した場合には、その二軸延伸フィルムを一方の表面保護フィルムとすることもできる。
保護フィルム25の厚みは、通常、20〜200μmであり、好ましくは20〜120μmである。保護フィルム25の厚みが20μm未満であると、ハンドリング性に劣る傾向にあり、厚みが200μmを超える場合にも、フィルムの剛性が高くなることによってハンドリング性が低下することがある。
保護フィルム25は、透明性に優れていることが必要である。具体的には、JIS K 7105に従って測定されるヘイズ値が10%以下、好ましくは7%以下である。へイズ値が10%を超えると、得られる偏光板を液晶表示装置1に適用したときに、白輝度が低下し、画面が暗くなる傾向にある。なお、JIS K 7105に従って測定されるヘイズ値は、下記式:
(拡散透過率/全光線透過率)×100(%)
で定義される。
(拡散透過率/全光線透過率)×100(%)
で定義される。
保護フィルム25のうち第1の偏光フィルム21と反対側の面には、液晶パネル2やこれを用いた液晶表示装置1の製造工程における擦り傷防止の観点から、ハードコート処理を施してもよい。また、プリズムシートとカラーフィルターの干渉によるモアレ低減の観点から、アンチグレア処理を施してもよい。
また、保護フィルム25のうち第1の偏光フィルム21と反対側の面には、プロテクトフィルム又は粘着剤層を積層してもよい。さらに、その粘着剤層を介して、3M社から販売されている「DBEFシリーズ」に例示されるような反射型偏光フィルムなどの光学フィルムを設けてもよい。
(3)第1の透明保護フィルム
第1の透明保護フィルム23は、第1の偏光フィルム21を保護するための機能を有する保護フィルムである。第1の透明保護フィルム23は、セルロース系樹脂から構成され、波長590nmにおける面内位相差値R0が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値Rthが−25〜25nmの範囲にある。ここでいう面内位相差値R0及び厚み方向の位相差値Rthは、波長590nmにおける値であり、以下同様である。
第1の透明保護フィルム23は、第1の偏光フィルム21を保護するための機能を有する保護フィルムである。第1の透明保護フィルム23は、セルロース系樹脂から構成され、波長590nmにおける面内位相差値R0が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値Rthが−25〜25nmの範囲にある。ここでいう面内位相差値R0及び厚み方向の位相差値Rthは、波長590nmにおける値であり、以下同様である。
第1の透明保護フィルム23は、JIS L 1096に準処して測定されるガーレ法剛軟度が350mgf以下であることが好ましく、200mgf以下であることがより好ましく、更には150mgf以下であることが一層好ましい。このように、剛軟度が小さい第1の透明保護フィルム23を使用することにより、得られる第1のロール状偏光板71の剛性が低減されるため、液晶セル40に貼合する際のハンドリング性を向上させることができる。
上記セルロース系樹脂とは、綿花リンタや木材パルプ(広葉樹パルプ、針葉樹パルプ)等の原料セルロースから得られるセルロースの水酸基における水素原子の一部又は全部がアセチル基、プロピオニル基及び/又はブチリル基で置換された、セルロース有機酸エステル又はセルロース混合有機酸エステルをいう。例えば、セルロースの酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、及びそれらの混合エステル等からなるものが挙げられる。中でも、偏光フィルム21との接着性が良好なトリアセチルセルロースが好ましく用いられる。このようなセルロース系樹脂を用いた透明保護フィルムの市販品としては、コニカミノルタオプト(株)製のコニカミノルタタックフィルムシリーズ、富士フイルム(株)製のフジタックシリーズなどがある。
第1の透明保護フィルム23を構成するセルロース系樹脂は、上述したセルロース系樹脂を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらのセルロース系樹脂は、任意の適切なポリマー変性を行ってから用いることもできる。このポリマー変性としては、共重合、架橋、分子末端変性、立体規則性制御、及び異種ポリマー同士の反応を伴う場合を含む混合等の変性が挙げられる。
本発明の第1の透明保護フィルム23は、延伸されていない無配向性のセルロース系樹脂フィルムからなる点を特徴としている。このように延伸処理を行わないことで、膜厚が厚くなるため第1の透明保護フィルム23のハンドリング性が良好になる。このような第1の透明保護フィルム23は、上記セルロース系樹脂組成物を製膜して得られた未延伸フィルム(原反フィルム)から得ることができる。
セルロース系樹脂は、任意の方法で製膜して未延伸フィルムとする。この未延伸フィルムは、透明で実質的に面内位相差がないものが好ましい。製膜方法としては、例えば、溶融樹脂を膜状に押し出して製膜する押出成形法、有機溶剤に溶解させた樹脂を平板上に流延した後で溶剤を除去して製膜する溶剤キャスト法などを採用することができる。
厚み方向の位相差値Rthの観点では、第1の透明保護フィルム23の厚みが薄いほうが、位相差値を低減できるため好ましく、厚みは15〜45μmのものが好ましい。偏光板のハンドリング性だけでなく液晶側透明保護フィルム自体のハンドリング性も考慮すると、35〜45μmのものがより好ましい。
(4)接着剤層
第1の偏光フィルム21への保護フィルム25及び第1の透明保護フィルム23の貼合、積層は、通常、図示しない接着剤層を介してなされる。第1の偏光フィルム21の両面に設けられる接着剤層を形成する接着剤は、同種であってもよく、異種であってもよい。
第1の偏光フィルム21への保護フィルム25及び第1の透明保護フィルム23の貼合、積層は、通常、図示しない接着剤層を介してなされる。第1の偏光フィルム21の両面に設けられる接着剤層を形成する接着剤は、同種であってもよく、異種であってもよい。
速硬化性及びこれに伴うロール状偏光板の生産性向上の観点から、接着剤層を形成する好ましい接着剤の例として、光硬化性接着剤を挙げることができる。光硬化性接着剤としては、例えば、光硬化性エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤を含む硬化性組成物などを挙げることができる。特に、保護フィルム25としてポリプロピレン系樹脂が使用されているが、上述したとおりポリプロピレン系樹脂フィルムは透湿度が低いため、後述する水系接着剤を使用した場合に水抜けが悪く、接着剤の水分によって第1の偏光フィルム21の損傷や偏光性能の劣化などを引き起こす場合がある。したがって、このような透湿度の低い樹脂フィルムを接着する場合には、光硬化性樹脂が好ましい。
また、接着剤として、接着剤層を薄くする観点から、水系接着剤、すなわち、接着剤成分を水に溶解した、又は接着剤成分を水に分散させた接着剤を用いることもできる。例えば、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂又はウレタン樹脂を用いた水系組成物が、好ましい水系接着剤として挙げられる。
接着剤の主成分としての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や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ルなどの、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。接着剤の主成分がポリビニルアルコール系樹脂である水系接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液として調製されることが多い。水系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重量部程度であり、好ましくは1〜5重量部である。
主成分としてポリビニルアルコール系樹脂を含む水系接着剤には、接着性を向上させるために、グリオキザールや水溶性エポキシ樹脂などの硬化性成分又は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、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンのようなポリアルキレンポリアミンと、アジピン酸のようなジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、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挙げることができる。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、住化ケムテックス(株)から販売されている「スミレーズレジン 650」及び「スミレーズレジン 675」、日本PMC(株)から販売されている「WS−525」などがあり、これらを好適に用いることができる。これら硬化性成分又は架橋剤の添加量は、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重量部であり、好ましくは1〜50重量部である。その添加量が少ないと、接着性向上効果が小さくなり、一方でその添加量が多いと、接着剤層が脆くなる傾向にある。
接着剤の主成分としてウレタン樹脂を用いる場合、適当な水系接着剤の例として、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る。例えば、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ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂が記載されており、また特開2005−070140号公報及び特開2005−181817号公報には、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。
第1の偏光フィルム21の表面に、接着剤を用いて保護フィルム25と第1の透明保護フィルム23を貼合する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、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、ドクタープレート法、ダイコート法、ディップコート法、噴霧法などにより、第1の偏光フィルム21及び/又はこれ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、又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。
上記方法により接着剤を塗布した後、第1の偏光フィルム21とそれに貼合されるフィルムとをニップロールなどにより挟んで貼合することにより両者が接合される。また、第1の偏光フィルム21とそれに貼合されるフィルムとの間に接着剤を滴下した後、この積層体をロール等で加圧して均一に押し広げる方法も好適に使用することができる。この場合、ロールの材質としては金属やゴム等を用いることが可能である。さらに、第1の偏光フィルム21とそれに貼合されるフィルムとの間に接着剤を滴下した後、この積層体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も好ましく採用される。この場合、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。
なお、乾燥あるいは硬化前における、ニップロール等を用いて貼り合わされた後の接着剤層の厚さは、5μm以下であることが好ましく、また0.01μm以上であることが好ましい。
第1の偏光フィルム21及び/又はそれに貼合されるフィルムの接着表面には、接着性を向上させるために、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。
水系接着剤を介して接合された積層体は、通常、乾燥処理が施され、接着剤層の乾燥、硬化が行われる。乾燥処理は、例えば熱風を吹き付けることにより行うことができる。乾燥温度は、通常40〜100℃程度の範囲から選択され、好ましくは60〜100℃である。乾燥時間は、例えば20〜1,200秒程度である。乾燥後の接着剤層の厚みは、通常0.001〜5μm程度であり、好ましくは0.01μm以上、また好ましくは2μm以下、更に好ましくは1μm以下である。接着剤層の厚みが大きくなりすぎると、偏光板の外観不良となりやすい。
乾燥処理の後、室温以上の温度で少なくとも半日、通常は1日間以上の養生を施して十分な接着強度を得てもよい。かかる養生は、典型的には、ロール状に巻き取られた状態で行われる。好ましい養生温度は、30〜50℃の範囲であり、より好ましくは35℃以上、45℃以下である。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、特に限定されないが、相対湿度が0%RH〜70%RH程度の範囲となるように選択されることが好ましい。養生時間は、好ましくは1〜10日程度、より好ましくは2〜7日程度である。
一方、光硬化性接着剤を用いて第1の偏光フィルム21とそれに貼合されるフィルムとを接合する場合には、これらのフィルムを接合後、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等が好ましく用いられる。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以上である場合、反応時間が長くなりすぎず、6000mW/cm2以下である場合、光源から輻射される熱及び光硬化性接着剤の硬化時の発熱による光硬化性エポキシ樹脂の黄変や偏光フィルムの劣化を生じるおそれが少ない。光硬化性接着剤への光照射時間は、硬化させる光硬化性接着剤ごとに制御されるものであって特に限定されないが、上記の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/cm2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/cm2以上である場合、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、10000mJ/cm2以下である場合、照射時間が長くなりすぎず、良好な生産性を維持できる。なお、活性エネルギー線照射後の接着剤層の厚みは、通常0.001〜5μm程度であり、好ましくは0.01μm以上、更に好ましくは0.1μm以上である。
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、第1の偏光フィルム21の偏光度、透過率及び色相、並びに第1の透明保護フィルム23及び保護フィルム25の透明性などの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。
(5)第1の粘着剤層
第1のロール状偏光板71を構成する第1の粘着剤層27は、第1のロール状偏光板71又はこれから所定形状に裁断された第1の偏光板20を液晶セル40に貼合するために用いられるものである。第1の粘着剤層27を形成する粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルなどをベースポリマーとするものが挙げられる。なかでも、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤は、光学的な透明性に優れ、適度の濡れ性や凝集力を保持し、更に耐候性や耐熱性などに優れ、加熱や加湿の条件下でも、浮きや剥がれなどのセパレート問題が生じにくいため、好ましく用いられる。
第1のロール状偏光板71を構成する第1の粘着剤層27は、第1のロール状偏光板71又はこれから所定形状に裁断された第1の偏光板20を液晶セル40に貼合するために用いられるものである。第1の粘着剤層27を形成する粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルなどをベースポリマーとするものが挙げられる。なかでも、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤は、光学的な透明性に優れ、適度の濡れ性や凝集力を保持し、更に耐候性や耐熱性などに優れ、加熱や加湿の条件下でも、浮きや剥がれなどのセパレート問題が生じにくいため、好ましく用いられる。
アクリル系粘着剤を構成するアクリル系ベースポリマーには、エステル部分が、メチル基、エチル基、ブチル基、又は2−エチルヘキシル基のような炭素数20以下のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルと、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルのような官能基含有(メタ)アクリル系モノマーとのアクリル系共重合体が好ましく用いられる。このようなアクリル系共重合体を含む粘着剤層は、液晶セル40に貼合した後で何らかの不具合があって剥離する必要が生じた場合に、ガラス基板に糊残りなどを生じさせることなく、比較的容易に剥離することができる。粘着剤に用いるアクリル系共重合体は、そのガラス転移温度が25℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。また、このアクリル系共重合体は、通常10万以上の重量平均分子量を有する。
第1の粘着剤層27を形成する粘着剤として、光拡散剤が分散された拡散粘着剤を用いることもできる。光拡散剤は、粘着剤層に光拡散性を付与するためのものである。光拡散剤は、粘着剤層を構成するベースポリマーと異なる屈折率を有する微粒子であればよく、無機化合物からなる微粒子や有機化合物(ポリマー)からなる微粒子を用いることができる。上記したようなアクリル系ベースポリマーを含めて、粘着剤層を構成するベースポリマーは1.4前後の屈折率を示すことが多いので、光拡散剤は、その屈折率が1〜2程度のものから適宜選択すればよい。粘着剤層を構成するベースポリマーと光拡散剤との屈折率差は、通常0.01以上であり、適用される液晶表示装置1の明るさや視認性を確保する観点からは、0.01以上0.5以下であることが好ましい。光拡散剤として用いる微粒子は、球形のもの、それも単分散に近いものが好ましく、平均粒径が2〜6μm程度の微粒子が好適に用いられる。
無機化合物からなる微粒子としては、例えば、酸化アルミニウム(屈折率1.76)、酸化ケイ素(屈折率1.45)などを挙げることができる。また、有機化合物(ポリマー)からなる微粒子としては、例えば、メラミン樹脂ビーズ(屈折率1.57)、ポリメタクリル酸メチルビーズ(屈折率1.49)、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体樹脂ビーズ(屈折率1.50〜1.59)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.55)、ポリエチレンビーズ(屈折率1.53)、ポリスチレンビーズ(屈折率1.6)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.46)、シリコーン樹脂ビーズ(屈折率1.46)などが挙げられる。
光拡散剤の配合量は、それが分散される粘着剤層に必要とされるヘイズ値や、それが適用される液晶表示装置1の明るさなどを考慮して適宜決められるが、通常、粘着剤層を構成するベースポリマー100重量部に対して3〜30重量部程度である。
光拡散剤が分散された粘着剤層のJIS K 7105に従って測定されるヘイズ値は、適用される液晶表示装置1の明るさを確保するとともに、表示像のにじみやボケを生じにくくする観点から、20〜80%の範囲とすることが好ましい。
透明な粘着剤又は拡散粘着剤を構成する各成分(ベースポリマー、光拡散剤、架橋剤など)は、酢酸エチルなどの適当な溶剤に溶かして粘着剤組成物とされる。ただし、光拡散剤などの溶剤に溶けない成分は、分散された状態となる。この粘着剤組成物を第1の透明保護フィルム23又は第1の離型フィルム上に塗布し、乾燥させることにより、第1の粘着剤層27を形成することができる。
第1の粘着剤層27は、第1の偏光板20に帯電する静電気を除電するために、帯電防止性を有することが好ましい。第1のロール状偏光板71は、第1の粘着剤層27上に積層された第1の離型フィルム80を剥離して液晶セル40に貼合するときなどに、静電気を帯びることがある。このとき、第1の粘着剤層27が帯電防止性を有していると、その静電気が速やかに除電され、液晶セル40の表示回路が破壊されたり、液晶分子が配向を乱されたりすることが抑制される。
第1の粘着剤層27に帯電防止性を付与する方法としては、例えば、粘着剤組成物に、金属微粒子、金属酸化物微粒子、又は金属等をコーティングした微粒子等を含有させる方法;電解質塩とオルガノポリシロキサンとからなるイオン導電性組成物を含有させる方法;有機塩系の帯電防止剤を配合する方法などが挙げられる。求められる帯電防止性の保持時間は、一般的なロール状偏光板の製造、流通及び保管期間の観点から、最低6ヶ月程度である。
第1の粘着剤層27は、上述の接着剤層を硬化させるため、活性エネルギー線を通す場合がある。そのため、活性エネルギー線の該当スペクトル領域に高透過率を有することが好ましい。なお、活性エネルギー線の照射により粘着剤としての諸特性が変化しないことが好ましい。
第1の粘着剤層27は、例えば、温度23℃、相対湿度65%の環境下で3〜20日程度熟成され、架橋剤の反応を十分に進行させた後、液晶セル40への貼合に供される。
第1の粘着剤層27の厚さは、その接着力などに応じて適宜決定されるが、通常、1〜40μm程度である。加工性や耐久性などの特性を損なうことなく、薄型のロール状偏光板を得るためには、粘着剤層の厚さは3〜25μm程度とすることが好ましい。また、光拡散剤が分散された粘着剤層を用いる場合、第1の粘着剤層27の厚さをこの範囲とすることにより、液晶表示装置1を正面から見た場合や斜めから見た場合の明るさを保ち、表示像のにじみやボケを生じにくくすることができる。
(6)第1の離型フィルム
第1の離型フィルム80としては、通常、透明基材フィルムに易剥離層を形成して、粘着剤層からの剥離性を付与したものが用いられる。透明基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトレート、ポリエチレン、及びポリプロピレンのような熱可塑性樹脂の押出フィルム、それらを組み合わせた共押出フィルム、それらを一軸又は二軸に延伸したフィルムなどが挙げられる。
第1の離型フィルム80としては、通常、透明基材フィルムに易剥離層を形成して、粘着剤層からの剥離性を付与したものが用いられる。透明基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトレート、ポリエチレン、及びポリプロピレンのような熱可塑性樹脂の押出フィルム、それらを組み合わせた共押出フィルム、それらを一軸又は二軸に延伸したフィルムなどが挙げられる。
第1の離型フィルム80のJIS L 1096に準処して測定されるガーレ法剛軟度は、20mgf以上であることが好ましく、70mgf以上であることがより好ましい。ガーレ法剛軟度が20mgf未満であると、離型フィルムの剛性が不足であり、ハンドリング性が低下することがある。
(第2のロール状偏光板)
次に、第2のロール状偏光板71´について説明する。第2のロール状偏光板71´は、液晶パネル2の視認側(前面側)偏光板(第2の偏光板30)として用いられる。第2のロール状偏光板71´は、樹脂フィルム(防眩性フィルム34)と、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルム31と、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルム33と、第2の粘着剤層37と、第2の離型フィルム90とをこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成されている。
次に、第2のロール状偏光板71´について説明する。第2のロール状偏光板71´は、液晶パネル2の視認側(前面側)偏光板(第2の偏光板30)として用いられる。第2のロール状偏光板71´は、樹脂フィルム(防眩性フィルム34)と、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルム31と、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルム33と、第2の粘着剤層37と、第2の離型フィルム90とをこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成されている。
第2のロール状偏光板71´は、第2の偏光フィルム31の吸収軸が長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、液晶セル40の短辺又は長辺のうち第1のロール状偏光板71とは反対の辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれている。第2のロール状偏光板71´の巻き回し方向は特に制限されないが、例えば第2の離型フィルム90側が内側となるように巻き回すことができる。なお、本実施形態では、樹脂フィルムの例として、ヘイズ値が0.1〜45%の範囲にある防眩性フィルム34を積層した例について説明している。
上記「液晶セル40の短辺又は長辺のうち第1のロール状偏光板71とは反対の辺に対応する幅」とは、第2のロール状偏光板71´が貼り合わされる液晶セル40の短辺又は長辺の長さに応じて適切に設定された幅を指し、液晶セル40の短辺又は長辺の長さと第2のロール状偏光板71´の幅とは必ずしも同じでなくてもよい。
(1)第2の偏光フィルム
第2の偏光フィルム31としては、上記第1の偏光フィルム21と同様に、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を吸着配向させたものを用いることができる。第1の偏光フィルム21と第2の偏光フィルム31とは、外形(厚み等)、材質及び製造方法などに関し、同じであっても異なっていてもよい。
第2の偏光フィルム31としては、上記第1の偏光フィルム21と同様に、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を吸着配向させたものを用いることができる。第1の偏光フィルム21と第2の偏光フィルム31とは、外形(厚み等)、材質及び製造方法などに関し、同じであっても異なっていてもよい。
(2)樹脂フィルム(防眩性フィルム)
本発明の樹脂フィルムの一種である防眩性フィルム34としては、基材となる透明樹脂フィルム35と、当該フィルム表面上に積層された微細な表面凹凸形状を有するハードコート層36とを備えるものを用いることができる。透明樹脂フィルム35としては、上述した保護フィルム25について説明したものを同様に用いることができる。
本発明の樹脂フィルムの一種である防眩性フィルム34としては、基材となる透明樹脂フィルム35と、当該フィルム表面上に積層された微細な表面凹凸形状を有するハードコート層36とを備えるものを用いることができる。透明樹脂フィルム35としては、上述した保護フィルム25について説明したものを同様に用いることができる。
防眩性フィルム34のJIS K 7105に従って測定されるヘイズ値は0.1〜45%であり、好ましくは5〜40%である。ヘイズ値が45%を超える場合には、液晶表示装置1に適用したとき、外光の映り込みを低減できるものの、黒表示の画面のしまりが低下してしまう。また、ヘイズ値が0.1%未満では、十分な防眩性能が得られず、外光が画面に映り込み、実用に耐えない。
微細な表面凹凸形状を有するハードコート層36は、透明樹脂フィルム35の表面に有機微粒子又は無機微粒子を含有した塗膜を形成する方法や、有機微粒子又は無機微粒子を含有する、又は含有しない塗膜を形成後、該塗膜を、凹凸形状を付与したロールの凹凸表面に押し当てる方法(例えばエンボス法等)などによって製造できるが、これらに限定されるものではない。上記塗膜を形成する方法としては、例えば、透明樹脂フィルム35の表面に、硬化性樹脂からなるバインダー成分と有機微粒子又は無機微粒子とを含有する塗布液を塗布する方法などを例示することができる。
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、リン酸カルシウム等を代表的なものとして用いることができる。また、有機微粒子としては、架橋ポリアクリル酸粒子、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体樹脂粒子、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樹脂粒子を用いることができる。
バインダー成分は、高硬度(ハードコート)となる材料から選定されることが好ましい。バインダー成分としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などを用いることができるが、生産性、硬度などの観点から光硬化性樹脂が好ましく使用される。光硬化性樹脂としては、市販されているものを用いることができる。例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多官能アクリレートの単独又は2種以上と、「イルガキュアー 907」、「イルガキュアー 184」(以上、チバ社製)、「ルシリン TPO」(BASF社製)等の光重合開始剤との混合物を、光硬化性樹脂とすることができる。例えば、光硬化性樹脂を用いた場合においては、光硬化性樹脂に無機微粒子又は有機微粒子を分散した後、該樹脂組成物を透明樹脂フィルム35上に塗布し、光を照射することにより、光硬化性樹脂の硬化物からなるハードコート樹脂中に無機微粒子又は有機微粒子が分散されたハードコート層36を形成することができる。
光硬化性樹脂のより具体的な例を挙げると、例えば、ウレタンアクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、水酸基を2個以上含むアルキル基を有する(メタ)アクリルポリマー及び光重合開始剤からなる混合物である。
ウレタンアクリレートは、好ましくは、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステル、ポリオール、並びにジイソシアネートを用いて調製される。例えば、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステル並びにポリオールから、水酸基を少なくとも1つ有するヒドロキシ(メタ)アクリレートを調製し、これをジイソシアネートと反応させることによってウレタンアクリレートを得ることができる。これら(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリル酸エステル、ポリオール、並びにジイソシアネートは、各々1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、目的に応じて各種添加剤を加えてもよい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
ポリオールは、水酸基を少なくとも2つ有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、トリシクロデカンメチロール、水添ビスフェノールA、エチレンオキサイド付加ビスフェノールA、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA、トリメチロールエタン、トリジメチロールプロパン、グリセリン、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類を挙げることができる。
ジイソシアネートとしては、例えば、芳香族、脂肪族又は脂環族の各種ジイソシアネート類を使用することができる。具体例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、3,3−ジメチル−4,4−ジフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、及びこれらの水添物などを挙げることができる。
ポリオール(メタ)アクリレートの具体例としては、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、組み合わせて用いてもよい。さらに、必要に応じて各種添加剤を加えてもよい。ポリオール(メタ)アクリレートは、好ましくはペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含む。これらは共重合体であってもよく、混合物であってもよい。
水酸基を2個以上含むアルキル基を有する(メタ)アクリルポリマーとしては、例えば、2,3−ジヒドロキシプロピル基を有する(メタ)アクリルポリマーや、2−ヒドロキシエチル基及び2,3−ジヒドロキシプロピル基を有する(メタ)アクリルポリマーが挙げられる。
光重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4´−ジメトキシベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、N,N,N´,N´−テトラメチル−4,4´−ジアミノベンゾフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、その他チオキサント系化合物を挙げることができる。
上記光硬化性樹脂を含む混合物には、必要に応じて溶媒が添加される。溶媒としては、特に制限されないが、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。
また、上記光硬化性樹脂を含む混合物は、レベリング剤を含有してもよく、例えば、フッ素系又はシリコーン系のレベリング剤を挙げることができる。シリコーン系のレベリング剤としては、反応性シリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサンが挙げられる。好ましくは、反応性シリコーン及びシロキサン系のレベリング剤である。反応性シリコーンを用いることにより、ハードコート層36の表面に滑り性が付与され、優れた耐擦傷性を長期間持続させることができる。また、シロキサン系のレベリング剤を用いると、膜成形性を向上させることができる。
以上、例示したようなアクリル系のバインダー成分(光硬化性樹脂)を用いることにより、透明樹脂フィルム35との密着性が向上するとともに、機械的強度がより向上され、表面の傷付きをより効果的に防止できる防眩性フィルム34を得ることができる。
エンボス法により微細表面凹凸形状を有するハードコート層36を形成する場合には、微細凹凸形状が形成された金型を用いて、金型の凹凸形状を透明樹脂フィルム35上に形成された硬化性樹脂層に転写すればよい。金型形状の硬化性樹脂層への転写は、エンボスにより行うことが好ましく、エンボスとしては、光硬化性樹脂の一種である紫外線硬化性樹脂を用いるUVエンボス法が好ましい。なお、エンボス法により微細表面凹凸形状を形成する場合には、ハードコート層36は、無機又は有機微粒子を含有していてもよく、含有していなくてもよい。
UVエンボス法では、透明樹脂フィルム35の表面に紫外線硬化性樹脂層を形成し、その紫外線硬化性樹脂層を金型の凹凸面に押し付けながら硬化させることで、金型の凹凸面が紫外線硬化性樹脂層に転写される。具体的には、透明樹脂フィルム35上に紫外線硬化性樹脂を含む塗布液を塗布し、形成された紫外線硬化性樹脂層を金型の凹凸面に密着させた状態で、透明樹脂フィルム35側から紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ、次に、硬化後の紫外線硬化性樹脂層が形成された透明樹脂フィルム35を金型から剥離することにより、金型の形状を紫外線硬化性樹脂に転写する。紫外線硬化性樹脂の種類は特に制限されず、例えば上記したものを用いることができる。また、紫外線硬化性樹脂の代わりに、光開始剤を適宜選定することにより、紫外線より波長の長い可視光で硬化が可能な可視光硬化性樹脂を用いてもよい。
ハードコート層36の厚みは、例えば2〜30μmであり、好ましくは3〜30μmである。ハードコート層36の厚みが2μm未満であると、十分な硬度が得られず、表面が傷付きやすくなる傾向にあり、また、30μmより厚くなると、割れやすくなったり、ハードコート層36の硬化収縮により防眩性フィルム34がカールして生産性が低下したりする傾向がある。
防眩性フィルム34は、ハードコート層36によりヘイズが付与されることが好ましいが、ハードコート層36の形成とともに、透明樹脂フィルム35中に無機又は有機微粒子を分散させることによりヘイズを付与してもよい。また、防眩性フィルム34として、ハードコート層36を有さず、無機又は有機微粒子が分散された透明樹脂フィルム35を用いることも可能である。これらの場合、無機又は有機微粒子としては、上記したものを用いることができる。また、無機又は有機微粒子が分散された透明樹脂フィルム35の厚みは、20〜200μm程度とすることが好ましく、20〜120μm程度とすることがより好ましい。
透明樹脂フィルム35には、防眩処理(ヘイズ付与処理)のほか、帯電防止処理などの表面処理が施されていてもよく、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。ただし、帯電防止機能は、透明樹脂フィルム35の代わりに、又はこれとともに、粘着剤層や接着剤層などのロール状偏光板の他の部分に付与してもよい。
以上、本発明の樹脂フィルムとして防眩性フィルム34を用いた例を説明したが、樹脂フィルムとしては防眩性フィルム34に限定されず、他の機能性フィルムであってもよい。例えば、反射防止、低反射、防汚、帯電防止などの機能を有するフィルムであってもよい。
[反射防止・低反射性の付与(反射防止・低反射フィルム)]
反射防止膜は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(すなわち、高屈折率層、中屈折率層)を、延伸又は未延伸セルロースアセテート系等の樹脂フィルム上に設けてなる。
反射防止膜は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層(すなわち、高屈折率層、中屈折率層)を、延伸又は未延伸セルロースアセテート系等の樹脂フィルム上に設けてなる。
屈折率の異なる無機化合物(金属酸化物等)の透明薄膜を積層させた多層膜として、化学蒸着(CVD)法、物理蒸着(PVD)法、金属アルコキシド等の金属化合物のゾル/ゲル方法でコロイド状金属酸化物粒子皮膜を形成後に後処理(紫外線照射:特開平9−157855号公報、プラズマ処理:特開2002−327310号公報)して薄膜を形成する方法などが挙げられる。
一方、生産性が高い反射防止膜として、無機粒子をマトリックスに分散されてなる薄膜を積層塗設してなる反射防止膜が各種提案されている。またこのような、塗布による反射防止フィルムの最上層表面に微細な凹凸の形状を付与した防眩性反射防止層からなる反射防止フィルムも挙げられる。
[防汚性等の付与]
防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、セルロースアセテート系等の樹脂フィルムに公知のシリコーン系あるいはフッ素系の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することもできる。これらの添加剤を添加する場合には低n層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。
防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、セルロースアセテート系等の樹脂フィルムに公知のシリコーン系あるいはフッ素系の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することもできる。これらの添加剤を添加する場合には低n層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。
シリコーン系化合物の好ましい例としては、ジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含む化合物鎖の末端及び/又は側鎖に置換基を有するものが挙げられる。ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含む化合物鎖中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などを含む基が挙げられる。分子量に特に制限はないが、10万以下であることが好ましく、5万以下であることが特に好ましく、3000〜30000であることが最も好ましい。シリコーン系化合物のシリコーン原子含有量には特に制限はないが18.0質量%以上であることが好ましく、25.0〜37.8質量%であることが特に好ましく、30.0〜37.0量%であることが最も好ましい。好ましいシリコーン系化合物の例としては信越化学(株)製、X−22−174DX、X−22−2426、X−22−164B、X22−164C、X−22−170DX、X−22−176D、X−22−1821(以上商品名)やチッソ(株)製、FM−0725、FM−7725、DMS−U22、RMS−033、RMS−083、UMS−182(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
フッ素系化合物としては、フルオロアルキル基を有する化合物が好ましい。該フルオロアルキル基は炭素数1〜20であることが好ましく、より好ましくは1〜10であり、直鎖(例えば−CF2CF3,−CH2(CF2)4H,−CH2(CF2)8CF3,−CH2CH2(CF2)4H等)であっても、分岐構造(例えばCH(CF3)2,CH2CF(CF3)2,CH(CH3)CF2CF3,CH(CH3)(CF2)5CF2H等)であっても、脂環式構造(好ましくは5員環又は6員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基又はこれらで置換されたアルキル基等)であっても良く、エーテル結合を有していても良い(例えばCH2OCH2CF2CF3,CH2CH2OCH2C4F8H,CH2CH2OCH2CH2C8F17,CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H等)。該フルオロアルキル基は同一分子中に複数含まれていてもよい。
フッ素系化合物は、更に低屈折率層皮膜との結合形成あるいは相溶性に寄与する置換基を有していることが好ましい。該置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられる。フッ素系化合物はフッ素原子を含まない化合物とのポリマーであってもオリゴマーであってもよく、分子量に特に制限はない。フッ素系化合物のフッ素原子含有量には特に制限は無いが20質量%以上であることが好ましく、30〜70質量%であることが特に好ましく、40〜70質量%であることが最も好ましい。好ましいフッ素系化合物の例としてはダイキン化学工業(株)製、R−2020、M−2020、R−3833、M−3833(以上商品名)、大日本インキ(株)製、メガファックF−171、F−172、F−179A、ディフェンサMCF−300(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
[防塵性・帯電防止層の付与]
防塵性、帯電防止の特性を付与する目的で、セルロースアセテート等の樹脂フィルムに公知のカチオン系界面活性剤あるいはポリオキシアルキレン系化合物のような防塵剤、帯電防止剤等を適宜添加することもできる。これら防塵剤、帯電防止剤は前述したシリコーン系化合物やフッ素系化合物にその構造単位が機能の一部として含まれていてもよい。これらを添加剤として添加する場合には低n層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。好ましい化合物の例としては大日本インキ(株)製、メガファックF−150(商品名)、東レダウコーニング(株)製、SH−3748(商品名)などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
防塵性、帯電防止の特性を付与する目的で、セルロースアセテート等の樹脂フィルムに公知のカチオン系界面活性剤あるいはポリオキシアルキレン系化合物のような防塵剤、帯電防止剤等を適宜添加することもできる。これら防塵剤、帯電防止剤は前述したシリコーン系化合物やフッ素系化合物にその構造単位が機能の一部として含まれていてもよい。これらを添加剤として添加する場合には低n層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。好ましい化合物の例としては大日本インキ(株)製、メガファックF−150(商品名)、東レダウコーニング(株)製、SH−3748(商品名)などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
(3)第2の透明保護フィルム
第2の透明保護フィルム33は、第2の偏光フィルム31の表面の摩損防止や補強などの機能を有する部材であり、セルロース系樹脂から構成される。第2の透明保護フィルム33は、第1の透明保護フィルム23と同様に、波長590nmにおける面内位相差値R0が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値Rthが−25〜25nmの範囲にある。第2の透明保護フィルム33の詳細については、第1の透明保護フィルム23と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
第2の透明保護フィルム33は、第2の偏光フィルム31の表面の摩損防止や補強などの機能を有する部材であり、セルロース系樹脂から構成される。第2の透明保護フィルム33は、第1の透明保護フィルム23と同様に、波長590nmにおける面内位相差値R0が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値Rthが−25〜25nmの範囲にある。第2の透明保護フィルム33の詳細については、第1の透明保護フィルム23と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
(4)第2の粘着剤層、第2の離型フィルム
第2の粘着剤層37及びその上に積層される第2の離型フィルム90も、それぞれ上記第1の粘着剤層27、第1の離型フィルム80について説明したものを同様に用いることができる。第1と第2の粘着剤層27,37、及び第1と第2の離型フィルム80,90は、外形(厚み等)、材質及び製造方法などに関し、同じであっても異なっていてもよい。
第2の粘着剤層37及びその上に積層される第2の離型フィルム90も、それぞれ上記第1の粘着剤層27、第1の離型フィルム80について説明したものを同様に用いることができる。第1と第2の粘着剤層27,37、及び第1と第2の離型フィルム80,90は、外形(厚み等)、材質及び製造方法などに関し、同じであっても異なっていてもよい。
第2の偏光フィルム31への防眩性フィルム34及び第2の透明保護フィルム33の貼合、積層は、第1のロール状偏光板71について記述した方法と同様であってよい。第2の偏光フィルム31の両面に設けられる接着剤層を形成する接着剤は、同種であってもよく、異種であってもよい。また、第1のロール状偏光板71の作製に使用される接着剤と第2のロール状偏光板71´の作製に使用される接着剤は、同種であってもよく、異種であってもよい。
第1のロール状偏光板71と第2のロール状偏光板71´は、ロール状偏光板のセットとしてロール・ツゥー・セル方式の貼合工程(すなわち、ロール状の偏光板を液晶セル40に貼合していく工程)に供され、液晶パネル2とされる。本発明のロール状偏光板のセットによれば、第1のロール状偏光板71、第2のロール状偏光板71´は貼合する液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅を有しているため、それぞれ液晶セル40の短辺又は長辺のうちロール状偏光板の幅に対応する辺とは反対の辺の長さに裁断するだけで、液晶セル40に対応するサイズを有する偏光板を得ることができる。また、第1及び第2のロール状偏光板71,71´は、その長辺方向に吸収軸を有するため、ロール・ツゥー・セルでの貼合により、優れた軸精度で偏光板と液晶セル40との貼合を行うことができる。これにより、光漏れが顕著に低減され、正面コントラストなどの表示性能も格段に向上した液晶パネル2を得ることができる。
<液晶パネル及び液晶表示装置>
図2は、本発明の液晶パネル2及びこれを適用した液晶表示装置1の基本的な層構成の一例を示す概略断面図である。この図に示される液晶表示装置1は、液晶パネル2と、バックライト10と、光拡散板50と、を備えている。液晶パネル2は、液晶セル40と、液晶セル40の一方の面に貼合された背面側偏光板としての第1の偏光板20と、液晶セル40の他方の面に貼合された前面側偏光板としての第2の偏光板30と、から構成されている。第1の偏光板20は、第1の透明保護フィルム23と保護フィルム25とで、第1の偏光フィルム21を挟持した構成を有しており、第1の透明保護フィルム23が液晶セル40に対向するように、第1の粘着剤層27を介して液晶セル40に貼合されている。また、第2の偏光板30は、第2の透明保護フィルム33と防眩性フィルム34とで第2の偏光フィルム31を挟持した構成を有しており、第2の透明保護フィルム33が液晶セル40に対向するように、第2の粘着剤層37を介して液晶セル40に貼合されている。この例において、防眩性フィルム34は、透明樹脂フィルム35と、その上に積層された表面に微細な凹凸形状を有するハードコート層36とから構成されている。液晶表示装置1において、液晶パネル2は、背面側偏光板である第1の偏光板20がバックライト側となるように、すなわち、保護フィルム25が光拡散板50と対向するように配置される。
図2は、本発明の液晶パネル2及びこれを適用した液晶表示装置1の基本的な層構成の一例を示す概略断面図である。この図に示される液晶表示装置1は、液晶パネル2と、バックライト10と、光拡散板50と、を備えている。液晶パネル2は、液晶セル40と、液晶セル40の一方の面に貼合された背面側偏光板としての第1の偏光板20と、液晶セル40の他方の面に貼合された前面側偏光板としての第2の偏光板30と、から構成されている。第1の偏光板20は、第1の透明保護フィルム23と保護フィルム25とで、第1の偏光フィルム21を挟持した構成を有しており、第1の透明保護フィルム23が液晶セル40に対向するように、第1の粘着剤層27を介して液晶セル40に貼合されている。また、第2の偏光板30は、第2の透明保護フィルム33と防眩性フィルム34とで第2の偏光フィルム31を挟持した構成を有しており、第2の透明保護フィルム33が液晶セル40に対向するように、第2の粘着剤層37を介して液晶セル40に貼合されている。この例において、防眩性フィルム34は、透明樹脂フィルム35と、その上に積層された表面に微細な凹凸形状を有するハードコート層36とから構成されている。液晶表示装置1において、液晶パネル2は、背面側偏光板である第1の偏光板20がバックライト側となるように、すなわち、保護フィルム25が光拡散板50と対向するように配置される。
本発明では、ロール状偏光板から引き出した長尺状の偏光板を、枚葉に切り出すことなく、液晶パネル2の製造工程に供することが可能である。これにより、偏光板が表裏非対称な構成でも、カールが生じにくくなり、第1のロール状偏光板71から所定形状に裁断された第1の偏光板20及び第2のロール状偏光板71´から所定形状に裁断された第2の偏光板30を液晶セル40と貼合する際に気泡や異物の噛み込みなどの不具合が生じにくい。また、ロール状偏光板のセットを用い、ロール・ツゥー・セル方式で第1の偏光板20及び第2の偏光板30を液晶セル40に貼合するため、得られる液晶パネル2は、偏光板と液晶セル40との貼合の軸精度に優れるとともに、装置内の汚染などに起因する欠点の発生を抑制することができ、これにより光漏れが顕著に低減され、正面コントラストなどの表示性能も格段に向上した液晶表示装置1を得ることができる。
また、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と第2の透明保護フィルム33は、いずれも基材にこしがあるため、液晶セル40に貼合する際にフィルムにしわが入りにくく、貼合作業が容易であるという利点がある。また、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルム23と第2の透明保護フィルム33は、いずれも熱による位相差ムラ(以下、熱ムラという)が少ない性質を有している。このため、液晶セル40を挟んで熱ムラの少ない第1の透明保護フィルム23と第2の透明保護フィルム33を配置することで、第1の透明保護フィルム23と第2の透明保護フィルム33の有する熱ムラが小さいという特徴を最大限に生かすことが可能となる。これにより、液晶パネル2や液晶表示装置1の熱による光学特性を安定させることができる。
光拡散板50は、バックライト10からの光を拡散させる機能を有する光学部材であって、例えば、熱可塑性樹脂に光拡散剤である粒子を分散させて光拡散性を付与したもの、熱可塑性樹脂フィルムの表面に凹凸を形成して光拡散性を付与したもの、熱可塑性樹脂フィルムの表面に粒子が分散された樹脂組成物の塗布層を設け、光拡散性を付与したものなどであり得る。その厚みは、0.1〜5mm程度とすることができる。
光拡散板50と液晶パネル2との間には、プリズムシート(集光シートとも呼ばれ、例えば、3M社製の「BEF」などが該当する)、輝度向上シート(先に説明した反射型偏光フィルムと同じものである(「DBEF」など))、光拡散シートなど、他の光学機能性を示すシート又はフィルムを配置することもできる。他の光学機能性を示すシート又はフィルムは、必要に応じて2枚以上、複数種類配置することも可能である。さらに、光拡散板50として、例えば、シリンドリカルな形状を表面に有するプリズムシートと光拡散板との積層一体品(例えば、特開2006−284697号公報に記載されるもの)のような、光拡散機能に他の機能が複合化された光学シートを用いることも可能である。
<ロール状偏光板のセットの製造方法>
本発明のロール状偏光板セットは、以下の工程(a)〜(c)を備える第1のロール状偏光板製造工程と、以下の工程(d)〜(f)を備える第2のロール状偏光板製造工程とを含む方法によって好適に作製することができる。
本発明のロール状偏光板セットは、以下の工程(a)〜(c)を備える第1のロール状偏光板製造工程と、以下の工程(d)〜(f)を備える第2のロール状偏光板製造工程とを含む方法によって好適に作製することができる。
(a)保護フィルム25と、第1の偏光フィルム21と、第1の透明保護フィルム23と、第1の粘着剤層27と、第1の離型フィルム80とをこの順に、かつ第1の偏光フィルム21の吸収軸が長辺方向(第1の偏光板長尺原反の長辺方向)と平行な方向となるように積層して第1の偏光板長尺原反を作製する第1原反作製工程、
(b)第1原反作製工程で得られる第1の偏光板長尺原反を液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅となるように切断して長尺の偏光板を得る第1スリット工程、
(c)第1スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第1偏光板巻き取り工程。
(b)第1原反作製工程で得られる第1の偏光板長尺原反を液晶セル40の長辺又は短辺に対応する幅となるように切断して長尺の偏光板を得る第1スリット工程、
(c)第1スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第1偏光板巻き取り工程。
(d)防眩性フィルム34と、第2の偏光フィルム31と、第2の透明保護フィルム33と、第2の粘着剤層37と、第2の離型フィルム90とをこの順に、かつ第2の偏光フィルム31の吸収軸が長辺方向(第2の偏光板長尺原反の長辺方向)と平行な方向となるように積層して第2の偏光板長尺原反を作製する第2原反作製工程、
(e)第2原反作製工程で得られる第2の偏光板長尺原反を液晶セル40の短辺又は長辺のうち前記第1スリット工程とは反対の辺に対応する幅となるように切断して長尺の偏光板を得る第2スリット工程、
(f)第2スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第2偏光板巻き取り工程。
(e)第2原反作製工程で得られる第2の偏光板長尺原反を液晶セル40の短辺又は長辺のうち前記第1スリット工程とは反対の辺に対応する幅となるように切断して長尺の偏光板を得る第2スリット工程、
(f)第2スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第2偏光板巻き取り工程。
第1原反作製工程(a)及び第2原反作製工程(d)で行われる各種フィルム(粘着剤層を含む)の貼合、積層は、同時に行ってもよいし、逐次的に行ってもよい。これらのフィルムの貼合、積層は、例えば、ロール状のフィルムを用いたロール・ツゥー・ロール方式で行うことができる。
第1スリット工程(b)において、第1の偏光板長尺原反は、第1の偏光フィルム21の吸収軸に平行に(第1の偏光板長尺原反の長辺方向に平行に)液晶セル40の短辺に対応する幅でスリット加工される。その場合、第2スリット工程(e)において、第2の偏光板長尺原反は、第2の偏光フィルム31の吸収軸に平行に(第2の偏光板長尺原反の長辺方向に平行に)液晶セル40の長辺に対応する幅でスリット加工される。なお、「液晶セル40の短辺又は長辺に対応する幅」については上述のとおりである。
第1スリット工程(b)及びそれに続く第1偏光板巻き取り工程(c)においては、ロール状に巻き取られた第1偏光板長尺原反を巻き出してスリットしながら、スリットされた長尺の偏光板をロール状に巻き取る方法、第1原反作製工程で得られるロール状に巻き取られていない第1の偏光板長尺原反を巻き取ることなくスリットし、スリットされた長尺の偏光板をロール状に巻き取る方法があり、いずれも採用できる。第2スリット工程(e)及びそれに続く第2偏光板巻き取り工程(f)についても同様である。第1偏光板巻き取り工程(c)及び第2偏光板巻き取り工程(f)におけるスリットされた長尺の偏光板の巻き取り方向は特に制限されないが、例えば第1及び第2の離型フィルム80,90側が内側となるように巻き取ることができる。
第1のロール状偏光板製造工程と第2のロール状偏光板製造工程の順序は特に制限されず、同時に並行して行ってもよいし、逐次的に行ってもよい。
本発明のロール状偏光板のセットの製造方法によれば、第1のロール状偏光板71と第2のロール状偏光板71´は液晶セル40の短辺又は長辺に対応する幅でスリット加工されるため、これらをロール状偏光板としてセットで用いることにより、それぞれを液晶セル40の短辺又は長辺のうち、ロール状偏光板の幅に対応する辺とは反対の辺の長さに切断するだけで、液晶セル40に対応するサイズを有する偏光板を得ることができる。また、第1及び第2のロール状偏光板71,71´は、その長辺方向に吸収軸を有するため、偏光板と液晶セル40との貼合時における軸精度が良くなり、光漏れが顕著に低減され、正面コントラストなどの表示性能に優れる液晶パネル2を得ることができる。さらに、得られるロール状偏光板のセットにおいては、一方のロール状偏光板の吸収軸は液晶セル40の長辺に平行となり、他方のロール状偏光板の吸収軸は液晶セル40の短辺に平行となるため、両方のロール状偏光板(又はこれを所定形状に裁断して得られる偏光板)の長辺方向が液晶パネル製造工程における液晶セル40の搬送方向と平行になるようにして液晶セル40との貼合を行うだけで、それぞれの偏光板の吸収軸を互いに直交させることができる。
<液晶パネルの製造方法>
本発明は、上記ロール状偏光板のセットを用い、液晶セル40の背面側に第1の偏光板20(第1のロール状偏光板71から所定形状に裁断された偏光板)を貼合し、液晶セル40の視認側に第2の偏光板30(第2のロール状偏光板71´から所定形状に裁断された偏光板)を貼合して液晶パネル2を製造する方法を提供する。本発明の液晶パネル2の製造方法は、例えば、第1のロール状偏光板71は液晶セル40の長辺に対応する幅を有し、第2のロール状偏光板71´は液晶セル40の短辺に対応する幅を有する場合、液晶セル40を、その短辺方向が流れ方向となるように搬送する液晶セル40の第1搬送工程;下記工程(A)〜(D)を備える第1偏光板供給貼合工程;液晶セル40を、その長辺方向が流れ方向となるように搬送する液晶セル40の第2搬送工程;及び、下記工程(E)〜(H)を備える第2偏光板供給貼合工程を含むことを特徴とする。これにより、液晶セル40の一方の面に第1の偏光板20が積層され、他方の面には第2の偏光板30が積層された液晶パネル2が得られる。
本発明は、上記ロール状偏光板のセットを用い、液晶セル40の背面側に第1の偏光板20(第1のロール状偏光板71から所定形状に裁断された偏光板)を貼合し、液晶セル40の視認側に第2の偏光板30(第2のロール状偏光板71´から所定形状に裁断された偏光板)を貼合して液晶パネル2を製造する方法を提供する。本発明の液晶パネル2の製造方法は、例えば、第1のロール状偏光板71は液晶セル40の長辺に対応する幅を有し、第2のロール状偏光板71´は液晶セル40の短辺に対応する幅を有する場合、液晶セル40を、その短辺方向が流れ方向となるように搬送する液晶セル40の第1搬送工程;下記工程(A)〜(D)を備える第1偏光板供給貼合工程;液晶セル40を、その長辺方向が流れ方向となるように搬送する液晶セル40の第2搬送工程;及び、下記工程(E)〜(H)を備える第2偏光板供給貼合工程を含むことを特徴とする。これにより、液晶セル40の一方の面に第1の偏光板20が積層され、他方の面には第2の偏光板30が積層された液晶パネル2が得られる。
(A)上記ロール状偏光板のセットのうち、第1のロール状偏光板71から長尺の偏光板を、液晶セル40の第1搬送工程で供給される液晶セル40の背面側に向かうように巻き出す第1偏光板巻き出し工程、
(B)第1偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して、第1の偏光板20を得る第1偏光板裁断工程、
(C)第1偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は第1偏光板裁断工程で裁断された偏光板(第1の偏光板20)を、液晶セル40の第1搬送工程で搬送される液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる第1偏光板位置合わせ工程、
(D)第1偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板(第1の偏光板20)を液晶セル40の第1搬送工程で搬送される液晶セル40の背面側に貼り合わせる第1偏光板貼合工程。
(B)第1偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して、第1の偏光板20を得る第1偏光板裁断工程、
(C)第1偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は第1偏光板裁断工程で裁断された偏光板(第1の偏光板20)を、液晶セル40の第1搬送工程で搬送される液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる第1偏光板位置合わせ工程、
(D)第1偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板(第1の偏光板20)を液晶セル40の第1搬送工程で搬送される液晶セル40の背面側に貼り合わせる第1偏光板貼合工程。
(E)上記ロール状偏光板のセットのうち、第2のロール状偏光板71´から長尺の偏光板を、液晶セル40の第2搬送工程で搬送される液晶セル40の視認側に向かうように巻き出す第2偏光板巻き出し工程、
(F)第2偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を液晶セル40の長辺に対応する長さに裁断して、第2の偏光板30を得る第2偏光板裁断工程、
(G)第2偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は第2偏光板裁断工程で裁断された偏光板(第2の偏光板30)を、液晶セル40の第2搬送工程で搬送される液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる第2偏光板位置合わせ工程、
(H)第2偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板(第2の偏光板30)を液晶セル40の第2搬送工程で搬送される液晶セル40の視認側に貼り合わせる第2偏光板貼合工程。
(F)第2偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を液晶セル40の長辺に対応する長さに裁断して、第2の偏光板30を得る第2偏光板裁断工程、
(G)第2偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は第2偏光板裁断工程で裁断された偏光板(第2の偏光板30)を、液晶セル40の第2搬送工程で搬送される液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる第2偏光板位置合わせ工程、
(H)第2偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板(第2の偏光板30)を液晶セル40の第2搬送工程で搬送される液晶セル40の視認側に貼り合わせる第2偏光板貼合工程。
図3は、本発明の液晶パネル2の製造方法の一例を示す概略図であり、具体的には、第1搬送工程及び第1偏光板供給貼合工程、並びにこれらの工程の実施に好適に用いることができる装置の概略を示したものである。この図に示されるように、液晶セル40の背面側への第1の偏光板20の貼合は、以下の工程を経て行われ、これにより片面に第1の偏光板20が貼合された液晶セル41が得られる。
・ベルトコンベヤー等を用いた液晶セル40の第1搬送工程64;
・巻き出し用ロール等を用いて、第1のロール状偏光板71から長尺の偏光板72を巻き出す(A)第1偏光板巻き出し工程60;
・巻き出された長尺の偏光板72を、切断手段62aを用いて、液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して、第1の偏光板20を得る(B)第1偏光板裁断工程62;
・巻き出された長尺の偏光板72又は第1偏光板裁断工程62で裁断して得られた第1の偏光板20を、センサ61a等を用いた位置制御により、搬送された液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる(C)第1偏光板位置合わせ工程61;
・第1偏光板位置合わせ工程61を経た後の長尺の偏光板72又は裁断して得られた第1の偏光板20を、貼合ロール63a等を用いて、搬送された液晶セル40の背面側に貼り合わせる(D)第1偏光板貼合工程63
・ベルトコンベヤー等を用いた液晶セル40の第1搬送工程64;
・巻き出し用ロール等を用いて、第1のロール状偏光板71から長尺の偏光板72を巻き出す(A)第1偏光板巻き出し工程60;
・巻き出された長尺の偏光板72を、切断手段62aを用いて、液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して、第1の偏光板20を得る(B)第1偏光板裁断工程62;
・巻き出された長尺の偏光板72又は第1偏光板裁断工程62で裁断して得られた第1の偏光板20を、センサ61a等を用いた位置制御により、搬送された液晶セル40の貼合されるべき位置に合わせる(C)第1偏光板位置合わせ工程61;
・第1偏光板位置合わせ工程61を経た後の長尺の偏光板72又は裁断して得られた第1の偏光板20を、貼合ロール63a等を用いて、搬送された液晶セル40の背面側に貼り合わせる(D)第1偏光板貼合工程63
(B)第1偏光板裁断工程62で用いる切断手段62aとしては、例えば、レーザー、切断刃、その他の公知の切断手段を用いることができる。なお、当該裁断工程においては、図3に示されるように、長尺の偏光板72の最表面に配置される第1の離型フィルム80を裁断することなく他各層のみを裁断する、いわゆる「ハーフカット」を行うことが好ましい。これにより、第1の離型フィルム80を、所定形状に裁断された第1の偏光板20の搬送媒体として利用することができる。また、この際、第1の離型フィルム80に適度な張力をかけることにより、所定形状に裁断された第1の偏光板20のカール発生を抑制することができる。
ただし、図4に示されるように、所定形状に裁断された第1の偏光板20の搬送媒体として、別途、離型フィルム回収用フィルム76を用いる場合には、「ハーフカット」ではなく、長尺の偏光板72を構成するすべての層を切断してもよい。この場合、後述する離型フィルム回収工程65においては、裁断された偏光板から剥離された第1の離型フィルム80ごと離型フィルム回収用フィルム76が回収される。離型フィルム回収用フィルム76としては、第1の離型フィルム80に対して粘着性を有するフィルムが用いられる。
(C)第1偏光板位置合わせ工程61においては、センサ61aによって得られる長尺の偏光板72又は第1の偏光板20と液晶セル40との相対的位置関係情報に基づいて、長尺の偏光板72又は第1の偏光板20を固定し、液晶セル40の位置を調整して位置合わせを行ってもよいし、液晶セル40を固定し、長尺の偏光板72又は第1の偏光板20の位置を調整して位置合わせを行ってもよい。後者の場合、ハンドリング性の観点から、(B)第1偏光板裁断工程62を(C)第1偏光板位置合わせ工程61の前に行い、所定形状に裁断された第1の偏光板20の状態で位置合わせを行うことが好ましい。
(D)第1偏光板貼合工程63において、長尺の偏光板72又は裁断して得られた第1の偏光板20の液晶セル40への貼合は、図3に示されるように、離型フィルム剥離装置81を用いて、位置合わせされた長尺の偏光板72又は第1の偏光板20から第1の離型フィルム80を剥離した後(離型フィルム回収工程65)、露出した第1の粘着剤層27側で液晶セル40上に積層し、貼合ロール63aを用いて押し付けることにより行うことができる。離型フィルム回収工程65は、剥離した第1の離型フィルム80を巻き取る工程を含む。
ここで、(A)第1偏光板巻き出し工程60に続く、(B)第1偏光板裁断工程62、(C)第1偏光板位置合わせ工程61及び(D)第1偏光板貼合工程63の順序は特に制限されず、例えば、(B)→(C)→(D)の順、又は(C)→(B)→(D)の順に行うことができる。あるいは、図5に示されるように、(C)→(D)→(B)の順に行うこともできる。このような順序で行う装置においては、図5に示されるように、センサ61a、切断手段62a及び貼合ロール63a等は、必要に応じて、その伸縮により各構成部品の装置における位置を移動させることができる伸縮部75を備えることができる。各構成部品が固定式であり、いずれかの工程を行うためのスペースが確保できない場合であっても、伸縮部75を設けることにより、工程終了後に構成部品の位置を移動させることが可能になるため、次工程を行うためのスペースを確保することができる。
偏光板のハンドリング性の観点からは、(B)第1偏光板裁断工程62を(C)第1偏光板位置合わせ工程61の前に行い、所定形状に裁断された第1の偏光板20の状態で位置合わせを行うことが好ましい。
(B)→(C)→(D)の順に行う場合、工程(B)における長尺の偏光板72の裁断と、工程(C)における位置合わせのタイミングは特に制限されず、図3に示されるように、工程(C)の直前に工程(B)の位置合わせを行うようにしてもよいし、あるいは図6に示されるように、工程(B)と(C)との間に一定のインターバルを設けるようにしてもよい。後者の場合、裁断時に偏光板の位置ずれが生じることによって、工程(C)における位置合わせ精度が低下することを防止することができる。
液晶セル40の視認側への第2の偏光板30(図3において図示せず)の貼合(第2偏光板供給貼合工程)も、液晶セル40への上記第1の偏光板20の貼合(第1偏光板供給貼合工程)と同様にして行うことができる。なお、図3〜6及び後述する図7,8は、液晶セル40にまず第1の偏光板20を貼合する例を示しているが、第2の偏光板30を貼合した後、第1の偏光板20を貼合するようにしても、もちろんよい。
図7は、本発明の液晶パネル2の製造方法の一例を示す概略図であり、具体的には、液晶セル40の背面側に第1の偏光板20を貼合して、片面に第1の偏光板20が貼合された液晶セル41を得た後、液晶セル40の視認側に第2の偏光板30を貼合して液晶パネル2を作製する場合の一例を示したものである。この図において、(A)第1偏光板巻き出し工程60及び(E)第2偏光板巻き出し工程60´は、(A)第1偏光板巻き出し工程60で第1のロール状偏光板71から巻き出された長尺の偏光板72の流れ方向と、(E)第2偏光板巻き出し工程60´で第2のロール状偏光板71´から巻き出された長尺の偏光板72´の流れ方向とが直交するようになっている。これらの流れ方向が直交していると、必然的に液晶セル40の両面に貼合される偏光板の吸収軸も互いに直交した状態となる。このため、この製造方法では、後述する図8に示される方法において必要とされる液晶セル40の旋回工程92を省略し、上下反転工程91のみを介して第1偏光板供給貼合工程と第2偏光板供給貼合工程とを連続的に行うことが可能となり、生産効率を向上させることができる。なお、第1偏光板供給貼合工程と第2偏光板供給貼合工程とは、同じ場所で行ってもよいし、異なる場所で行ってもよい。
また、(A)第1偏光板巻き出し工程60及び(E)第2偏光板巻き出し工程60´は、図8に示されるように、(A)第1偏光板巻き出し工程60で第1のロール状偏光板71から巻き出された長尺の偏光板72の流れ方向と、(E)第2偏光板巻き出し工程60´で第2のロール状偏光板71´から巻き出された長尺の偏光板72´の流れ方向とが平行になるように行われてもよい。このような場合においては、通常、この図に示されるように、上下反転工程91を経た、片面に第1の偏光板20が貼合された液晶セル41を、次の第2偏光板供給貼合工程の流れ方向に旋回させる旋回工程92が設けられる。この図で示されるように、省スペースの観点から、第1偏光板供給貼合工程の工程ラインと第2偏光板供給貼合工程の工程ラインとは上下に配置されることが好ましい。
なお、上記いずれの液晶パネル2の製造方法においても、(A)第1偏光板巻き出し工程60及び(E)第2偏光板巻き出し工程60´での長尺の偏光板72、72´の供給を液晶セル40の両側から行うことにより、上下反転工程91を省略することが可能となる。図7及び図8には、第1偏光板巻き出し工程60で巻き出される長尺の偏光板72及び第2偏光板巻き出し工程60´で巻き出される長尺の偏光板72´が、ともに液晶セル40,41の上側から供給され、貼合される形態を示したが、上下を反転させ、長尺の偏光板72,72´がそれぞれ、液晶セル40,41の下側から供給され、貼合されるようにすることも、もちろん可能である。
上記(A)〜(H)のいずれかの工程の前若しくは後、又はこれらのいずれかの工程と並行して、偏光板の欠点検査工程を設けてもよい。欠点検査方法としては特に制限されず、例えば、偏光板の両面に対して透過光又は反射光を照射して画像撮影を行い、得られた画像から欠点を検出する方法、検査用偏光板をCCDカメラと検査対象物との間に、検査対象である偏光板の吸収軸とクロスニコルとなるように配置(0度クロスと称することがある)して画像撮影を行い、得られた画像から欠点を検出する方法、検査用偏光板をCCDカメラと検査対象物との間に、検査対象である偏光板の吸収軸に対して検査用偏光板の吸収軸が所定角度(例えば、0度より大きく10度以内の範囲)になるように配置(x度クロスと称することがある)して画像撮影を行い、得られた画像から欠点を検出する方法が挙げられる。なお、得られた画像から欠点を検出する際の画像処理のアルゴリズムは公知の方法を適用でき、例えば二値化処理による濃淡判定によって欠点を検出することができる。
上記のうち、透過光を照射して画像撮影を行う方法では、偏光板内部の異物を検出できる。反射光を照射して画像撮影を行う方法では、偏光板表面に付着した異物を検出できる。0度クロスで検査用偏光板を配置し、画像撮影を行う方法では、主に、表面に付着した異物又は汚れ、及び内部の異物等を輝点として検出できる。x度クロスで検査用偏光板を配置し、画像撮影を行う方法では、主に、偏光フィルム21,31と、保護フィルム25/防眩性フィルム34/第2の透明保護フィルム33との界面において生じる局所的な凹凸欠陥、いわゆるクニックを検出することができる。
上記欠点検査工程を設ける場合には、欠点検査工程で得られた欠点の情報に基づいて、裁断工程(工程(B)及び(F)、位置合わせ工程(工程(C)及び(G))又は貼合工程(工程(D)及び(H))において、液晶セル40に貼合される偏光板領域内に欠点を含まないように、欠点を避けて切断、位置合わせ又は貼合されることが好ましい。また、歩留まりの観点からは、欠点検査工程は、好ましくは第1、第2偏光板貼合工程(D)、(H)より前に行われて、欠点部分を排除することが好ましい。
また、本発明の液晶パネル2の製造方法においては、液晶セル40の両面に偏光板を貼合した後、液晶パネル2を検査する液晶パネル欠点検査工程を含むことが好ましい。欠点検査方法としては、液晶パネル2の両面に対して反射光を照射して画像撮影を行い、得られた画像から欠点を検出する方法が例示される。また、他の方法として、検査用偏光板をCCDカメラと検査対象物との間に設置する方法も例示される。なお、得られた画像から欠点を検出する際の画像処理のアルゴリズムは公知の方法を適用でき、例えば二値化処理による濃淡判定によって欠点を検出することができる。
さらに、上記液晶パネル2の欠点検査工程で得られた欠点の情報に基づいて、液晶パネル2の良品判定がなされる判定工程を設けてもよい。良品判定された液晶パネル2は、次工程である液晶表示装置1への実装工程に供される。一方、不良品判定された場合には、リワーク処理(液晶セル40から偏光板を剥がす工程)が施され、新たに偏光板が貼合され、次いで検査される。良品判定の場合、実装工程に移行し、不良品判定の場合、再度リワーク処理に移行するかあるいは廃棄処分される。
以上に示した本発明の液晶パネル2の製造方法は、第1偏光板供給貼合工程と第2偏光板供給貼合工程とを連続した製造ラインで実施することができ、製造効率に優れる。本発明の液晶パネル2の製造方法に含まれる各工程は、高品質の液晶パネル2を得るために、清浄度の高い隔離構造内部で行うことが好ましい。
本発明に用いられる液晶セル40は特に制限されないが、IPSモード、又はブルー相の液晶を用いた液晶駆動モードの液晶セル40であることが好ましい。これらのモードでは、液晶表示装置1の正面から見た場合と斜め方向から見た場合で輝度の変動が少ないため、二軸性の位相差フィルムを用いて視野角を広げる必要がない。このため、液晶セル40の背面側、視認側の両側に配置する第1,第2の透明保護フィルム23,33として、延伸されていない無配向性フィルムを適用して製造コストを低くすることができるためである。特に、ブルー相の液晶を用いた液晶セル40の場合、暗状態の視野角依存性が原理的になく、そのため配向膜が不要となるので、本発明に係る偏光板のセットを用いた液晶パネル2に好適である。
上述した例では、第1のロール状偏光板71は液晶セル40の長辺に対応する幅を有する状態で、第2のロール状偏光板71´は液晶セル40の短辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれていた。そして、液晶セルの第1搬送工程において、液晶セル40の短辺が流れ方向となるように搬送し、第1偏光板裁断工程において、第1のロール状偏光板71を液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して液晶セル40の背面側に貼合し、液晶セルの第2搬送工程において、液晶セル40の長辺が流れ方向となるように搬送し、第2のロール状偏光板71´を液晶セル40の長辺に対応する長さに裁断して液晶セル40の視認側に貼合している。
しかしながら、第1のロール状偏光板71は液晶セル40の短辺に対応する幅を有する状態で、第2のロール状偏光板71´は液晶セル40の長辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれていた場合、液晶セルの第1搬送工程において、液晶セル40の長辺が流れ方向となるように搬送し、第1偏光板裁断工程において、第1のロール状偏光板71を液晶セル40の長辺に対応する長さに裁断して液晶セル40の背面側に貼合し、液晶セルの第2搬送工程において、液晶セル40の短辺が流れ方向となるように搬送し、第2のロール状偏光板71´を液晶セル40の短辺に対応する長さに裁断して液晶セル40の視認側に貼合することになる。
1 液晶表示装置、2 液晶パネル、10 バックライト、20 第1の偏光板、21 第1の偏光フィルム、23 第1の透明保護フィルム、25 保護フィルム、27 第1の粘着剤層、30 第2の偏光板、31 第2の偏光フィルム、33 第2の透明保護フィルム、34 防眩性フィルム(樹脂フィルム)、35 透明樹脂フィルム、36 ハードコート層、37 第2の粘着剤層、40 液晶セル、41 片面に第1の偏光板が貼合された液晶セル、50 光拡散板、60 第1偏光板巻き出し工程、60´ 第2偏光板巻き出し工程、61 第1偏光板位置合わせ工程、61´ 第2偏光板位置合わせ工程、61a センサ、62 第1偏光板裁断工程、62´ 第2偏光板裁断工程、62a 切断手段、63 第1偏光板貼合工程、63´ 第2偏光板貼合工程、63a 貼合ロール、64 液晶セルの第1搬送工程、64´ 液晶セルの第2搬送工程、65,65´ 離型フィルム回収工程、71 第1のロール状偏光板、71´ 第2のロール状偏光板、72 第1のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板、72´ 第2のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板、75 伸縮部、76 離型フィルム回収用フィルム、80 第1の離型フィルム、81 離型フィルム剥離装置、91 上下反転工程、92 旋回工程
Claims (5)
- 液晶セルの背面側に貼合するための第1のロール状偏光板と、前記液晶セルの視認側に貼合するための第2のロール状偏光板とからなるロール状偏光板のセットであって;
前記第1のロール状偏光板は、
ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムと、
ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルムと、
波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルムと、
第1の粘着剤層と、第1の離型フィルムがこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成され、かつ
前記第1の偏光フィルムの吸収軸が前記長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、前記液晶セルの長辺又は短辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれており;
前記第2のロール状偏光板は、
樹脂フィルムと、
ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルムと、
波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルムと、
第2の粘着剤層と、第2の離型フィルムがこの順に積層してなる長尺の偏光板から構成され、かつ
前記第2の偏光フィルムの吸収軸が前記長尺の偏光板の長辺方向と平行な方向となり、前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1のロール状偏光板とは反対の辺に対応する幅を有する状態でロール状に巻かれていることを特徴とするロール状偏光板のセット。 - 液晶セルの背面側に貼合するための第1のロール状偏光板と、前記液晶セルの視認側に貼合するための第2のロール状偏光板とからなるロール状偏光板のセットを製造する方法であって;
ポリプロピレン系樹脂からなる保護フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第1の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第1の透明保護フィルムと、第1の粘着剤層と、第1の離型フィルムとをこの順に、かつ前記第1の偏光フィルムの吸収軸が長辺方向と平行な方向となるように積層して第1の偏光板長尺原反を作製する第1原反作製工程と、
前記第1原反作製工程で得られる第1の偏光板長尺原反を前記液晶セルの長辺又は短辺に対応する幅となるように切断する第1スリット工程と、
前記第1スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第1偏光板巻き取り工程と、を備える第1のロール状偏光板製造工程;及び
樹脂フィルムと、ポリビニルアルコール系樹脂からなる第2の偏光フィルムと、波長590nmにおける面内位相差値が10nm未満であり、波長590nmにおける厚み方向の位相差値が−25〜25nmの範囲にあり、セルロース系樹脂からなる第2の透明保護フィルムと、第2の粘着剤層と、第2の離型フィルムとをこの順に、かつ前記第2の偏光フィルムの吸収軸が長辺方向と平行な方向となるように積層して第2の偏光板長尺原反を作製する第2原反作製工程と、
前記第2原反作製工程で得られる第2の偏光板長尺原反を前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1スリット工程とは反対の辺に対応する幅となるように切断する第2スリット工程と、
前記第2スリット工程で得られる長尺の偏光板をロール状に巻き取る第2偏光板巻き取り工程と、を備える第2のロール状偏光板製造工程を含むことを特徴とするロール状偏光板のセットの製造方法。 - 液晶セルの背面側に第1の偏光板を貼合し、前記液晶セルの視認側に第2の偏光板を貼合して、液晶パネルを製造する方法であって;
前記液晶セルの短辺又は長辺のうち、請求項1に記載のロール状偏光板のセットにおける第1のロール状偏光板の幅に対応する辺とは反対の辺が流れ方向の辺となるように前記液晶セルを搬送する液晶セルの第1搬送工程;
前記第1のロール状偏光板から長尺の偏光板を、前記液晶セルの第1搬送工程で供給される前記液晶セルの背面側に向かうように巻き出す第1偏光板巻き出し工程と、
前記第1偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を前記液晶セルの短辺又は長辺のうち前記第1搬送工程における流れ方向の辺に対応する長さに裁断する第1偏光板裁断工程と、
前記第1偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は前記第1偏光板裁断工程で裁断された偏光板を、前記液晶セルの第1搬送工程で搬送される液晶セルの貼合されるべき位置に合わせる第1偏光板位置合わせ工程と、
前記第1偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板を前記液晶セルの第1搬送工程で搬送される前記液晶セルの背面側に貼り合わせる第1偏光板貼合工程と、を備え、かつ
前記第1偏光板巻き出し工程が最初に行われ、その後、前記第1偏光板裁断工程、前記第1偏光板位置合わせ工程、及び前記第1偏光板貼合工程の順、又は、前記第1偏光板位置合わせ工程、前記第1偏光板裁断工程、及び前記第1偏光板貼合工程の順、又は前記第1偏光板位置合わせ工程、前記第1偏光板貼合工程、及び前記第1偏光板裁断工程の順に行われる第1偏光板供給貼合工程;
前記液晶セルを、その長辺又は短辺方向のうち前記第1搬送工程とは反対の辺が流れ方向となるように搬送する液晶セルの第2搬送工程;及び
請求項1に記載のロール状偏光板のセットのうち、第2のロール状偏光板から長尺の偏光板を、前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される前記液晶セルの視認側に向かうように巻き出す第2偏光板巻き出し工程と、
前記第2偏光板巻き出し工程で巻き出された後の長尺の偏光板を前記液晶セルの長辺又は短辺のうち前記第2搬送工程における流れ方向の辺に対応する長さに裁断する第2偏光板裁断工程と、
前記第2偏光板巻き出し工程で巻き出された長尺の偏光板又は前記第2偏光板裁断工程で裁断された偏光板を、前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される液晶セルの貼合されるべき位置に合わせる第2偏光板位置合わせ工程と、
前記第2偏光板位置合わせ工程を経た後の長尺の偏光板又は裁断された偏光板を前記液晶セルの第2搬送工程で搬送される前記液晶セルの視認側に貼り合わせる第2偏光板貼合工程と、を備え、かつ
前記第2偏光板巻き出し工程が最初に行われ、その後、前記第2偏光板裁断工程、前記第2偏光板位置合わせ工程、及び前記第2偏光板貼合工程の順、又は前記第2偏光板位置合わせ工程、前記第2偏光板裁断工程、及び前記第2偏光板貼合工程の順、又は前記第2偏光板位置合わせ工程、前記第2偏光板貼合工程、及び前記第2偏光板裁断工程の順に行われる第2偏光板供給貼合工程を含むことを特徴とする液晶パネルの製造方法。 - 前記第1偏光板巻き出し工程及び前記第2偏光板巻き出し工程は、前記第1偏光板巻き出し工程で第1のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板の流れ方向と、前記第2偏光板巻き出し工程で第2のロール状偏光板から巻き出された長尺の偏光板の流れ方向とが直交するように行われる、請求項3に記載の液晶パネルの製造方法。
- 前記液晶セルは、IPSモードの液晶セル、又はブルー相の液晶を用いた液晶駆動モードの液晶セルである、請求項3又は4に記載の液晶パネルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010148997A JP2012013852A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010148997A JP2012013852A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012013852A true JP2012013852A (ja) | 2012-01-19 |
Family
ID=45600378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010148997A Pending JP2012013852A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012013852A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104094141A (zh) * | 2012-01-23 | 2014-10-08 | 住友化学株式会社 | 偏振膜及其制造方法以及偏振板 |
JPWO2014084045A1 (ja) * | 2012-11-28 | 2017-01-05 | コニカミノルタ株式会社 | 偏光機能付きガラスおよびそれを備えた液晶表示装置 |
JP2018097298A (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 西工業株式会社 | 表示用パネルの製造システム |
-
2010
- 2010-06-30 JP JP2010148997A patent/JP2012013852A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104094141A (zh) * | 2012-01-23 | 2014-10-08 | 住友化学株式会社 | 偏振膜及其制造方法以及偏振板 |
TWI582473B (zh) * | 2012-01-23 | 2017-05-11 | Sumitomo Chemical Co | Polarizing film and its manufacturing method and polarizing plate |
CN104094141B (zh) * | 2012-01-23 | 2017-12-22 | 住友化学株式会社 | 偏振膜及其制造方法以及偏振板 |
CN107861183A (zh) * | 2012-01-23 | 2018-03-30 | 住友化学株式会社 | 偏振膜及其制造方法以及偏振板 |
JPWO2014084045A1 (ja) * | 2012-11-28 | 2017-01-05 | コニカミノルタ株式会社 | 偏光機能付きガラスおよびそれを備えた液晶表示装置 |
JP2018097298A (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 西工業株式会社 | 表示用パネルの製造システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6491789B2 (ja) | 偏光子、片保護偏光フィルム、粘着剤層付偏光フィルム並びに画像表示装置およびその連続製造方法 | |
JP2012053078A (ja) | 偏光板の製造方法 | |
JP2009122641A (ja) | 光学表示パネルの製造方法 | |
JP5529665B2 (ja) | 偏光板、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
TWI801333B (zh) | 附黏著劑層之單面保護偏光薄膜、影像顯示裝置及其連續製造方法 | |
JP2009163216A (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2011203319A (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2010217844A (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2009169389A (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2009157347A (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2012053079A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
JP5258016B2 (ja) | 偏光板のセット、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
JP2012037682A (ja) | ロール状偏光板及びその製造方法並びに偏光板チップ及びこれを備えた液晶表示装置 | |
JP2012053077A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
WO2012111168A1 (ja) | 液晶パネルおよびこれを用いた液晶表示装置 | |
JP2012137695A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
CN108780184B (zh) | 单侧保护偏振膜、带有粘合剂层的偏振膜、图像显示装置及其连续制造方法 | |
JP2012181278A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
JP2011123475A (ja) | 偏光板、ならびにこれを用いた液晶パネルおよび液晶表示装置 | |
WO2019131631A1 (ja) | 偏光板用積層体、偏光板、積層体フィルムロール、偏光板用積層体の製造方法及び偏光板の製造方法 | |
KR20090057913A (ko) | 편광판의 세트, 그리고 이것을 사용한 액정 패널 및 액정 표시 장치 | |
JP2012013852A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
JP2012013846A (ja) | ロール状偏光板のセット及びその製造方法並びに液晶パネルの製造方法 | |
JP2011043800A (ja) | 液晶パネルおよびこれを用いた液晶表示装置 | |
WO2009054519A1 (ja) | 光学表示パネルの製造方法 |